KR940004797B1

KR940004797B1 - 고무타이어 가스 가황방법

Info

Publication number: KR940004797B1
Application number: KR1019910008413A
Authority: KR
Inventors: 인미환
Original assignee: 한국타이어제조 주식회사; 홍건희
Priority date: 1991-05-24
Filing date: 1991-05-24
Publication date: 1994-06-01
Also published as: KR920021287A

Abstract

내용 없음.

Description

고무타이어 가스 가황방법

제1도는 본 발명 가황방법의 실시예에 따른 가스가황장치의 개략구성도이고,

제2도는 본 발명 가황방법과 열수가황방법 및 스팀가황방법의 가황시간에 대한 타이어 상하부의 가황온도차의 비교선도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 금형 2 : 타이어

3 : 공기주머니

4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i : 변환밸브

5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g : 체크밸브 6a, 6b, 6c, 6d : 절환밸브

C : 승압기 I₁,I₂,I₃ : 관로

Ls₁ : 예비성형 스팀공급라인, Lg₁: 가스재생라인

Lv : 진공흡입라인 Ls₂ : 스팀공급라인

Lg₂ : 가스공급라인

본 발명은 고무타이어를 제조할 때 예비성형타이어에 가스와 유황(硫黃)을 가해주는 방법에 관한 것으로, 특히 가황공정중에 공기주머니내의 가황매질과 불활성 가스를 순환시켜 타이어 상하부의 온도를 균일하게 유지시켜 줌으로써 유황이 균일하게 분포되어 양호한 품질의 제품을 얻도록 한 고무타이어 가스 가황방법에 관한 것이다.

일반적으로 고무타이어 제조과정에서 예비성형이 끝난 그린타이어를 금형에 넣고 내외측으로 열과 압력을 일정시간동안 가해서 타이어를 소정형태로 최종성형시켜 줌과 더불어 배합과정에서 투입된 가류제를 반응시켜 타이어내늬 유황과 고무분자가 서로 오나전히 결합되도록해 줌으로써 타이어의 안정된 고유성질을 얻도록 가황처리를 최종과정으로 하고 있는바, 종래 가황처리방법으로는 보통 스팀을 가열매질로 사용하는 스팀가황방식과 뜨거운 물을 가열매질로 사용하는 열수가황방식이 있는데, 이 스팀가황방식 및 열수가황방식은 가황처리가 종료될 때까지 일정온도 및 압력을 갖는 스팀 또는 뜨거운 물을 계속적으로 공급해 주어야 하기 때문에 에너지의 낭비가 많았다.

즉, 그린타이어의 가류공정은 단순히 그린타이어의 재질에 함유된 가류제가 균일하게 분포되게 하는 것만이 아니라, 그린타이어를 필요한 최종모형으로 성형시켜 주는 과정도 함께 이루어지게 되는 바, 따라서 이 가류공정중에서 필요한 열량은 초기 가류제가 균일하게 분포되기 하는 과정에서만 필요하고 나머지 성형과정중에는 성형에 필요한 압력만 소정치로 유지되게만 하면 되는 것이다. 그런데, 상기 스팀가황방식 및 열수가황방식은 일정 압력을 유지하기 위해 뜨거운 스팀 또는 열수를 지속적으로 공급해 주어야 함으로써 불필요한 열손실이 많았다.

따라서 최근에는 가황시 필요이상의 열공급에 의한 에너지손실을 방지하기 위해 가황에 필요한 열량은 스팀으로 공급하는 동시에 가황 및 성형에 필요한 압력은 불황성가스를 이용하도록 한, 즉 공급열량과 필요압력원을 각각 별개로한 가스가황방법을 사용하고 있는 추세다.

그러나, 상기 가스가황방법은 에너지의 절약측면에서 스팀가황방식이나 열수가황방식보다 효과적이기는 하지만 가황처리되는 타이어의 상하부의 품질이 불균일하게 되는 문제점이 있는데, 즉 가황에 필요한 열을 스팀으로 공급하고 나서 압력을 유지시켜 주기 위해 고압의 불활성가스를 공급해주는데, 이 경우 먼저 공급된 스팀은 불활성가스에 의해 단열압축됨에 따라 타이어의 상부측의 온도는 상승되는 반면에 가황에 필요한 열방사로 인해 하부측의 스팀은 응축되어 온도가 저하되게 됨으로써 가황도중 상하부간의 온도차로 타이어의 품질이 불균일해지게 된다.

이러한 문제점을 해소하기 위해 타이어내부에 공기주머니를 설치하고, 이 공기주머니로 공급하는 스팀과 가스의 노즐각도를 변경시키면서 스팀퍼지(purge)를 실시하여 공기주머니내의 스팀과 가스를 교반시키는 방법을 사용되기도 하지만, 이 방법은 가황초기시 단시간내에 실시됨에 따라 가스가 유입되게 되면 공기주머니내의 가스이동이 없게 되어 , 초기 가황에 필요한 열량을 얻기위해 공그된 스팀은 가스에 의해 상부로 이동되어 단열압축되며, 또한 가황이 장시간 요구되는 대형타이어, 즉 트럭용타이어나 버스용타이어에 있어서는 가황에 필요한 열방사로 공기주머니내의 스팀이 응축되어 공기주머니 하부로 이동하게 됨으로써 공기주머니내의 상하부간의 온도가 불균일해져 타이어 각부의 균일한 품질을 얻을 수 없었다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 금형에 장착된 타이어에 스팀과 같은 가황매질을 공기주머니로 공급하여 일정온도로 가열시킨 다음, 바로 타이어가 상기 일정온도로 유지되도록 보온매질로서 불활성가스를 소정시간동안 공급해준 뒤에, 상기 공기주머니내의 가황매질과 불황성가스 및 응축수를 다시 뽑아내어 가황매질과 불활성가스를 강제혼합시킨 후 다시 유입시키면서 응축수는 외부로 배출되도록 하여 타이어의 상하부가 가황공정과정에 균일한 온도로 유지되도록 함에 따라 보다 양호한 품질을 얻을 수 있도록 된 고무타이어 가스가황방법을 제공함에 그 목적이 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명 고무타이어 가스 가황방법의 실시예에 의한 가스 가황장치의 개략적인 구성도를 도시한 것으로, 금형(1)에 장착된 그린타이어(2)의 내부에는 가황처리에 사용되는 경화백 또는 공기주머니(3)가 설치되어 있고, 이 공기주머니(3)의 가스 또는 스팀유입라인에는 공기압에 의해 작동되어 유로를 개폐시키는 변환밸브(4a)와 체크밸브(5a)가 각각 순차적으로 연결되어 있으며, 또한 이 체크밸브(5g)는 에비성형으로 스팀을 공급해주는 예비성형 스팀공급라인(Ls₁)이 연결되어 있고, 상기 변환밸브(4a)는 각각 하나의 관로(1₁)를 매개로 상호 연결되어 있는 한편, 상기 각 공기주머니(3)의 배출라인에는 변환밸브(4a)와 같이 공압에 의해 작동되는 변환밸브(4b)가 각각 설치되어 있고, 이 밸브(4b)들은 하나로 관로(I₂)를 매개로 서로 연결되어 있다.

그리고 상기 관로(I₂)의 소정부위에는 공기주머니(3)의 배출라인을 통해 유출되는 혼합물의 유로를 선택적으로 조절해주기 위한 변환밸브(4c)가 접속되어 있고, 이 밸브(4c)에는 체크밸브(5b)를 통해 가스재생라인(Lg₁)과 진공흡입라인(Lv)이 각각 연결됨과 더불어 관로(I₃)를 매개로 승압기(C)가 연결되어 있으며, 또한 이 승압기(C)에는 체크밸브(5c)를 통해 연결되면서 상기 관로(I₁)의 소정부위와 접속된 변환밸브(4d)가 배치되어 있고, 이 밸브(4d)에는 공기주머니(3)로 공급되는 스팀 또는 가스의 역류현상을 방지해주기 위한 체크밸브(5d)를 통해 스팀공급라인(Ls₂)과 가스공급라인(Lg₂)이 연결되어 있다.

또한, 상기 관로(I₃)의 소정부위에는 혼합물속에 함유된 응축수가 배출되게 체크밸브(5e)와 변환밸브(4e)를 통해 응축수배출라인(Lw)이 접속되어 있고, 상기 밸브(4e)에는 그의 작동시점과 작동시간을 결정해주는 2개의 타임머(T₁,T₂)가 설치 되어 있으며, 또한 상기 가스재생라인(Lg₁) 및 진공흡입라인(Lv)과 체크밸브(5b) 사이에는 각각 공압으로 작동되어 유로를 개폐시키는 변환밸브(4f, 4g)와 절환밸브(6a, 6b)가 설치되어 있고, 상기 스팀공급라인(Ls₁) 및 가스재생라인(Lg₁)과 상기 체크밸브(5d) 사이에도 역류현상을 방지해주는 체크밸브(5f, 5g)와 변환밸브(4h, 4i) 및 절환밸브(6c, 6d)가 각각 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 가황장치는 다음과 같이 작동되게 되는데, 먼저 스팀이 스팀공급라인(Ls₂)과 스팀절환밸브(6c) 및 변환밸브(4h)를 통해 소정시간동안 공기주머니(3)로 공급되어 가황에 필요한 열에너지를 공급해주고, 이어서 사기 변환밸브(4h)가 차단되면서 가스공급라인(Lg₂)의 변환밸브(4i)가 열려 볼활성가스가 그의 공급라인 (i₁)을 통해 공기주머니(3)로 공급되는데, 이 경우 공기주머니(3)내에 먼저 공급된 고온의 스팀은 상대적으로 저온의 공급가스에 의해 압축되어 압력이 상승됨과 더불어 공기주머니(3)의 상부쪽으로 이동되고, 또 일부 스팀은 응축되면서 공기주머니(3)내의 하부쪽으로 이동되어 공기주머니(3)의 상하부사이에 온도차가 발생되게 된다.

이와 같은 온도차를 감소시켜주기 위해 소정시간동안 불활성가스가 공급된 다음에 공기주머니(3)의 배출라인쪽에서 각각 설치된 변환밸브(4b)가 열려져 스팀과 불활성가스 및 응축수의 혼합물이 변환밸브(4b, 4c)와 관로(I₂)를 통해 승압기(C)쪽으로 유출되는데, 이 경우 스팀과 불활성가스는 승압기(C)에 의해 가압혼합되어 변환밸브(4d)와 관로(I₁)를 통해 다시 공기주머니(3)로 공급되는 반면에, 응축수는 타임머(T₁,T₂)에 의해 소정시간동안 변환밸브(4e)가 열려져 체크밸브(5e)를 통해 응축수배출라인(Lw)으로 유출되게 되며, 이와 같이 응축수가 배출됨에 따라 공기주머니(3)의 압력이 저하되면 일정압력에 이를때까지 가스가 계속공급되는 한편, 이와 같은 일련의 스팀과 가스의 순환은 가황이 종료될 때까지 계속된다.

그리고, 가황이 종료된 후에 공기주머니(3)내의 가스를 재생하기 위해 가스재생라인(Lg₁)의 변환밸브(4f)가 열려져 가스가 회수되고, 이 과정이 끝나면 공기주머니(3)내의 압력을 제거하기 위해 진공흡입라인(Lv)의 변환밸브(4g)가 열려져 공기주머니(3)내의 압력이 제거됨에 따라 가황공정이 끝나게 된다.

제2도는 본 발명에 따른 가스가황방법과 열수가황방법 및 스팀가황방법에 있어서 가황경과시간에 따른 상하부간 가황온도차를 나타낸 것으로 공기주머니(3)내의 스팀과 불활성가스를 순환시키지 않은 종래 가스가황방법으로 온의 가황시킬 경우에 타이어 상하부의 온도가 거의 균일해지는데 소요되는 시간은 40분정도인반면에, 본 발명 및 열수가황방법으로 가황시킬 경우에는 20분정도의 가황시간으로 타이어 상하부간의 온도가 균일해져 제품의 품질이 보다 양호하게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 가스 가황방법은 공기주머니에 공급된 고압의 스팀과 가스를 가황이 종료될때까지 순환시켜 타이어의 상하부의 온도를 균일하게 유지시켜줌으로써 타이어 각부의 품질이 균일하게 되는 효과가 있다.

Claims

금형(1)에 장착된 타이어(2)에 가황매질을 공기주머니(3)로 공급하여 소정온도로 가열시킨 다음, 보온매질인 불활성가스를 가류공정의 종료시까지 공급해주도록 된 고무타이어의 가스가황방법에 있어서, 상기 공기주머니(3)내로 공급된 불활성가스와 가황매질을 다시 뽑아내어 강제 혼합시킨 다음 재유입시켜 공기주머니(3)내에서 균등질로 분포되도록 한 것을 특징으로 하는 고무타이어 가스가황방법.
제 1항에 있어서, 상기 가황매질과 불활성가스 혼합물의 순환과정에 금형(1)내부에서 가황매질이 응축되어 발생된 응축수를 외부로 배출시켜 주도록 한 것을 특징으로 하는 고무타이어 가스가황방법.