WO2017222323A1

WO2017222323A1 - 타이어 금형의 에어배출장치

Info

Publication number: WO2017222323A1
Application number: PCT/KR2017/006597
Authority: WO
Inventors: 홍성광
Original assignee: 홍성광
Priority date: 2016-06-23
Filing date: 2017-06-22
Publication date: 2017-12-28
Also published as: KR101691330B1

Abstract

타이어 금형의 에어배출장치가 개시된다. 본 발명은 에어를 금형 외부로 배출시켜 주기 위해 동축상으로 유입공을 형성시킨 분리 가능한 캡(Cap)이 구비된 에어노즐(Air Nozzle)을 금형에 장착시켜, 타이어의 고무돌기나 그 가루 등에 의해 상기 에어노즐이 막힐 경우 용이하게 제거시켜 주기 위한 장치에 관한 것으로, 금형의 바디에 다수 개로 형성된 천공; 상기 천공에 장착되는 에어노즐; 상기 에어노즐은 체결부를 통해 바디와 캡이 상호 분리 가능하게 체결되어 틈새를 형성시킨 집진부; 상기 바디는 상기 집진부에 접하도록 체결부의 내측과 테이퍼부의 내측으로 통공되게 형성시킨 배출로; 및 상기 캡은 상기 집진부에 접하도록 동축상으로 다수 개 형성시킨 유입공을 포함한다.

Description

타이어 금형의 에어배출장치

본 발명은 타이어 금형의 에어(Air) 배출장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 에어를 금형 외부로 배출시켜 주기 위해 동축상으로 유입공을 형성시킨 분리 가능한 캡(Cap)이 구비된 에어노즐(Air Nozzle)을 금형에 장착시켜, 타이어의 고무돌기나 그 가루 등에 의해 상기 에어노즐이 막힐 경우 용이하게 제거시켜 주기 위한 기술에 관한 것이다.

일반적으로 타이어는 유연한 고무로 된 그린 타이어(Green Tire)(이를 "생 타이어"라고도 한다.)를 금형(이를 "가류 금형"이라고도 한다.)에 넣어 내부와 외부에서 열과 압력을 가해 유황과 다른 화학 물질들이 고무와 화학 반응을 일으키게 하는 가류(加硫) 공정을 거치게 된다.

이러한 가류 공정을 통해 고무 분자는 유황과 결합하여 안정된 화합물로 되면서 타이어는 탄성을 얻게 되고, 금형에 의해 타이어는 다양한 패턴(Pattern)의 독특한 트레드(Tread) 디자인을 만들게 된다.

그리고, 상기 가류 공정에서는 가류 작업을 위한 수단으로 증기, 온수, 냉각수, 고압공기 등을 일정한 시간에 맞추어 조정해 주어야 한다. 상기 가류 작업이 완료된 후에는 가류기의 금형에 잔존하는 공기나 가스 등을 제거해야 하며, 특히 트레드 패턴(Tread Pattern)의 구석에 남아 있는 에어를 완전히 배출시켜 주어야만 타이어의 모양새가 명확하게 나오게 된다.

상기 에어를 금형 외부로 배출시켜 주기 위한 수단으로 사용되는 에어벤트(Air Vent)(이를 "에어노즐(Air Nozzle)"이라고도 한다.)는 차종이나 타이어의 종류에 따라 다소 그 차이가 있지만 수백 내지 수천 개를 금형에 장착시켜 주게 된다.

한편, 금형을 통해서 타이어가 성형된 후 상기 금형으로부터 에어 배출을 시켜 주기 위한 기술로는 한국공개특허공보 제10-2003-0069699호(2003년 08월 27일)로 공개된 '타이어 가류 금형의 에어 플러그'(이를 '문헌 1'이라 한다.)가 이미 널리 알려져 있다.

상기 언급된 문헌 1에 대해 살펴보면, 타이어 그루브의 최적 성형을 위한 가류 금형(1, 2) 내에 정체된 에어를 외부로 방출시키기 위해 다수 개의 벤트(3)가 방사상으로 다수 개 천공되어 있는 가류금형에 있어서, 상기 벤트(3)에 개재되어 타이어의 성형 과정에 식출고무(8)의 생성을 차단하는 체크밸브(Check Valve)형식의 에어플러그(10)와, 상기 에어플러그(10)에 구비되어 중공상의 공기통로를 갖춘 몸체(11)에 상기 몸체(11)의 내부에 개재되어 에어플러그(10)의 개폐가 가능하도록 상부측면에 테이퍼가 가공된 단차부를 가지는 피스톤(12)과, 상기 피스톤(12)이 공압에 의해 후퇴된 후 공기가 배출되면 피스톤(12) 하부의 단차에 장착된 스프링(S)의 탄성력에 의해 복원되며, 상기 스프링(S)의 하부면에 장착되는 스플라인(13)에 각각 공기분출통로(14)가 형성된 구성을 그 특징으로 하고 있다.

하지만, 이와 같은 종래의 기술은 체크밸브식의 에어플러그(10)가 벤트(3)에 일단 개재되고 나면, 상기 가류 금형(1, 2)으로부터 에어 배출시에 식출고무(8) 또는 그 가루 등과 같은 이물질에 의해 공기분출통로(14)가 막힐 경우에는 수리를 위해 상기 벤트(3)로부터 에어플러그(10)의 분리가 어렵게 된다.

이로 인해 상기 에어플러그(10)는 이물질의 제거가 불가능하게 되고, 결국 타이어(T) 외면에 식출고무(8)가 생성되는 것을 방지하여 주지 못하는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 에어노즐(Air Nozzle)은 캡(Cap)이 바디(Body)로부터 분리 가능하기 때문에 타이어의 외면에 형성되는 고무돌기나 그 가루 등에 의해 에어노즐이 막히는 것을 용이하게 제거시켜 줄 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 에어노즐은 캡(Cap)에 동축상으로 형성된 미세한 유입공을 통해서 에어를 금형 외부로 배출시켜 주기 때문에 고무돌기의 생성을 최소화시켜 주거나, 또는 차단시켜 줄 수 있도록 함에 또 다른 목적이 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 과제를 해결하기 위한 구성수단으로는 금형의 바디에 다수 개로 형성된 천공에 장착되는 에어노즐이 구성된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 에어노즐은 체결부를 통해 바디와 캡이 상호 분리 가능하게 체결되어 틈새를 형성시킨 집진부가 구성된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 바디는 상기 집진부에 접하도록 체결부의 내측과 테이퍼부의 내측으로 통공되게 형성시킨 배출로가 구성된 것을 그 특징으로 한다.

그리고, 상기 캡은 상기 집진부에 접하도록 동축상으로 다수 개 형성시킨 유입공을 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.

한편, 상기한 바와 같은 본 발명의 과제를 해결하기 위한 또 다른 구성수단으로는 금형의 바디에 다수 개로 형성된 천공에 장착되는 에어노즐이 구성된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 바디는 상기 집진부에 접하도록 체결부의 내측에 형성시킨 제1배출로와 상기 제1배출로에 접하여 상기 제1배출로보다 큰 직경으로 테이퍼부의 내측에 형성시킨 제2배출로가 구성된 것을 그 특징으로 한다.

이하, 본 발명이 해결하고자 하는 과제에 대한 구성수단 및 다양한 과정들은 첨부한 도면에 나타난 다양한 일실시 사례들의 상세한 설명을 통해서 보다 더 명백하여 질 것이다.

이와 같이 본 발명은 캡에 에어가 유입되는 미세한 유입공이 동축상으로 형성된 에어노즐을 통해서 타이어의 외면에 고무돌기가 형성되는 것을 방지하여 주거나, 또는 최소화시켜 주는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 에어노즐은 바디로부터 캡의 분리가 가능하기 때문에 고무돌기 또는 그 가루 등에 의해 에어노즐이 막힐 경우에 상기 에어노즐을 금형으로부터 해체하지 않은 상태에서 이물질의 제거를 용이하게 할 수 있는 또 다른 효과를 제공한다.

본 발명의 에어노즐은 이물질을 제거한 후에도 반복적으로 재활용이 가능한 또 다른 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 에어노즐이 타이어 금형에 장착되는 상태를 개략적으로 나타낸 일실시사례 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 도 1에 있어서, 에어노즐이 금형에 장착된 상태를 일부 절개하여 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 에어노즐의 구성 상태를 상세하게 나타낸 일실시사례 분해도이다.

도 4는 본 발명에 따른 도 3에 있어서, 에어노즐이 조립된 상태를 상세하게 나타낸 도면이다.

도 5는 본 발명에 따른 도 3에 있어서, 조작부의 다른 일실시사례를 나타낸 평면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 도 3에 있어서, 조작부의 또 다른 일실시사례를 나타낸 평면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 도 2에 있어서, 금형에 장착된 에어노즐을 통해서 에어가 외부로 배출되는 상태를 나타낸 제1실시사례 단면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 도 2에 있어서, 금형에 장착된 에어노즐을 통해서 에어가 외부로 배출되는 상태를 나타낸 제2실시사례 단면도이다.

도 9는 종래의 기술에 의해 타이어 외면에 고무돌기가 형성된 상태를 나타낸 도면이다.

본 발명의 구체적인 실시사례를 설명함에 있어서, 본 발명의 도면에 의해 도시되어 있고, 이에 따른 구성수단과 동작들은 적어도 하나의 일실시 사례로써 설명되는 것이며, 이것에 의해서 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심적인 구성수단 및 일실시 사례들이 제한받지는 않아야 할 것이다.

참고할 사항으로, 본 발명에서 설명되는 각 도면들에 부호를 표기함에 있어서 동일한 구성요소는 비록 다른 도면에 표기되더라도 동일한 부호를 부여하였음에 특히 유의하여야 할 것이다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 9에 나타낸 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 타이어 금형의 에어배출장치에 대한 그 일실시 사례를 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 가류기(도시 생략함.)에 설치되는 금형(400)의 바디(Body)(410)에 장착시킨 다수 개의 에어노즐(Air Nozzle)(100)을 통해서 타이어(500) 성형시 상기 타이어(500)의 외면(510)과 금형(400)의 내면(430) 사이에 잔류하는 에어(600)를 외부로 배출시켜 주는 것을 그 특징으로 한다.

이러한 특징을 가진 본 발명은 첨부된 도 1에 나타낸 바와 같이 금형(400)의 바디(410)에 다수 개로 형성된 천공(420)에 테이퍼(Taper)부(210)를 통해서 억지 끼워 맞춤으로 에어노즐(100)을 장착시킨 구성으로 된다.

또한, 상기 에어노즐(100)에는 첨부된 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 체결부(220, 320)를 통해서 바디(Body)(200)와 캡(Cap)(300)이 상호 분리 가능하게 체결되어 이는 첨부된 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이 틈새(Gap)(t1)가 형성되도록 집진부(230)가 구성된다.

다시 말해서, 상기 집진부(230)는 타이어(500) 성형시 상기 타이어(500)의 외면(510)과 금형(400)의 내면(430) 사이에 잔류하는 에어(600)를 금형(400) 외부로 배출시켜 주기 전에 유입공(311)을 통해서 유입되는 상기 에어(600)를 일차적으로 모아 집진시켜 주는 작용을 하게 된다.

더불어, 상기 집진부(230)는 바디(200)에 구비된 체결부(220)의 상면부(222)와 캡(300)에 구비된 체결부(320)의 하면부(323) 사이에 형성시킨 평면 틈새(t1)로 구성된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따른 제1실시사례로는 첨부된 도 7에 나타낸 바와 같이 상기 바디(200)에는 상기 집진부(230)에 접하도록 체결부(220)의 내측과 테이퍼(Taper)부(210)의 내측으로 통공되게 배출로(240)를 형성시킨 구성으로 되고, 이로 인해 상기 집진부(230)에서 집진된 에어(600)를 외부로 배출시켜 주는 작용을 하게 된다.

이와는 달리 본 발명에 따른 제2실시사례로는 첨부된 도 8에 나타낸 바와 같이 상기 바디(200)에는 상기 집진부(230)에 접하도록 체결부(220)의 내측에 통공되게 형성시킨 제1배출로(241)와 상기 제1배출로(241)에 접하여 상기 제1배출로(241)보다 큰 직경으로 테이퍼(Taper)부(210)의 내측에 통공되게 형성시킨 제2배출로(242)가 구성된다.

상기 제2실시사례의 경우 제1배출로(241)와 제2배출로(242)의 직경을 동일하게 형성시켜 주는 것도 가능하나, 상기 제2배출로(242)의 직경을 제1배출로(241)의 직경보다 크게 형성시켜 줌에 따라 단면적이 커지게 되고, 이로 인해 상기 집진부(230)에서 집진되어 제1배출로(241)를 통해 빠르게 유출되는 에어(600)의 유량을 더 많이 외부로 배출시켜 주는 작용을 하게 된다.

그리고, 상기 캡(300)에는 상기 집진부(230)에 접하도록 동축상으로 다수 개를 통공 형성시킨 유입공(311)이 구성된다.

한편, 본 발명에 따른 상기 캡(300)의 상면부(310)에는 첨부된 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 유입공(311)의 외측으로 외주면(331)에 접하여 단턱(332)이 구비된 조작부(330)를 상ㆍ하 또는 좌ㆍ우 또는 상ㆍ하ㆍ좌ㆍ우 방향 중에서 선택된 어느 하나에 의해 서로 대향(對向)하도록 짝수 단위로 형성시켜 주게 된다.

또한, 상기 캡(300)의 상면부(310)에는 첨부된 도 5에 나타낸 바와 같이 유입공(311)의 내측으로 마이너스(-), 플러스(+), 반원, 타원, 삼각, 사각, 오각, 육각, 팔각, 별 등과 같은 다양한 형상 중에서 선택된 어느 하나에 의해 조작부(330a)를 일정한 깊이의 요홈 으로 형성시켜 주는 것도 가능하나, 본 발명은 앞에서 열거된 사례들로 제한받지는 않을 것이다.

또한, 상기 캡(300)의 상면부(310)에는 첨부된 도 6에 나타낸 바와 같이 유입공(311)을 양쪽으로 분할시킨 마이너스(-) 형상의 조작부(330b)를 외주면(331)에 접하도록 일정한 깊이의 요홈으로 형성시켜 주거나, 또는 유입공(311)을 4방향으로 분할시킨 플러스(+) 형상의 조작부(330c)를 외주면(331)에 접하도록 일정한 깊이의 요홈으로 형성시켜 주는 것도 가능할 것이다.

이와 같이 상기 조작부(330 내지 330c)는 바디(200)에 캡(300)을 드라이버나 렌치(wrench) 등과 같은 도구를 사용하여 상호 체결 조작시켜 주게 되는데, 이는 고무돌기(511)나 그 가루 등에 의해 에어노즐(100)이 막힐 경우에 대비하여 억지 끼워맞춤으로 장착된 에어노즐(100) 전체를 금형(400)으로부터 해체하지 않고 캡(300)만 간단히 분리하여 이물질을 용이하게 제거할 수 있도록 하기 위함이다.

이러한 상기 바디(200)에 체결되는 캡(300)은 체결부(220, 320)에 형성된 체결수단(221, 321) 예컨대, 나사 또는 이와 동등한 기능을 하는 다양한 체결부재를 형성하여, 첨부된 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 바디(200)의 걸림턱(223)에 캡(300)의 하단부(322)가 맞닿도록 체결시켜 주게 된다.

이로써, 앞에서 언급한 바와 같이 상기 체결부(220)의 상면부(222)와 체결부(320)의 하면부(323) 사이에는 평면 틈새(t1)가 유지되는 집진부(230)가 형성되는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 제1실시사례의 경우 상기 유입공(311)은 첨부된 도 7에 나타낸 바와 같이 배출로(240)와 이격되어 상면부(222) 위에 위치하도록 캡(300)의 상면부(310)에 동축상에 등간격으로 형성시켜 주는 구성으로 된다.

또한, 본 발명에 따른 제2실시사례의 경우 상기 유입공(311)은 첨부된 도 8에 나타낸 바와 같이 제1배출로(241)와 이격되어 상면부(222) 위에 위치하도록 캡(300)의 상면부(310)에 동축상에 등간격으로 형성시켜 주는 구성으로 된다.

상기 유입공(311)의 직경(φ1)과 집진부(230)의 틈새(t1) 간격은 동일한 치수 범위로 형성시켜 주는 것에 의해 유입되는 에어(600) 압력의 차이 변화를 줄여 주도록 하는 것이 바람직하다.

예컨대, 상기 집진부(230)의 틈새(t1)는 0.1mm를 기준으로 하여 0.05 내지 0.5mm로 형성시켜 주고, 이와 더불어 상기 유입공(311)의 직경(φ1)도 0.1mm를 기준으로 하여 0.05 내지 0.5mm 로 형성시켜 주는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유입공(311)의 개수는 10 내지 20개로 다수 개를 형성시켜 주는 것이 바람직하나, 이보다 좀 더 확장된 2 내지 30개로 형성시켜 주는 것도 가능하다.

이와 같이 본 발명은 미세한 유입공(311)을 다수 개 형성시켜 주는 것에 의해 타이어(500)의 외면(510)에 뾰족한 고무돌기(511)가 생성되는 것을 최소화 내지 차단시켜 주게 되고, 나아가서 고무돌기(511)의 돌출 길이와 두께를 규정치 이하로 방지하여 주는 작용을 하게 된다.

또한, 상기 유입공(311)의 깊이(d1) 즉, 캡(300)의 두께는 그 상한치가 0.5mm 이내로 하는 것이 바람직하고, 0.3mm를 기준으로 하여 0.15 내지 0.5mm로 형성시켜 주는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 유입공(311)의 전체 면적은 집진부(230)의 면적대비 30 내지 50%로 형성시켜 주는 것이 바람직하나, 이보다 좀 더 확장된 20 내지 60%로 형성시켜 주는 것도 가능하다.

이에 따라 본 발명은 타이어(500) 성형시 상기 타이어(500)의 외면(510)과 금형(400)의 내면(430) 사이에 잔존하는 에어(600)를 유입공(311), 집진부(230), 제1배출로(241), 제2배출로(242)를 거쳐 외부로 완전하게 배출시켜 주게 된다.

따라서, 본 발명은 고무돌기(511) 또는 그 가루 등에 의해 에어노즐(100)이 막힐 경우에도 상기 에어노즐(100)을 금형(400)으로부터 해체하지 않은 상태에서 이물질의 제거를 용이하게 할 수 있도록 함에 기여하게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위에서 다양한 변경과 수정 등이 가능함을 자명하게 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 언급된 바와 같은 다양한 일실시사례들에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 특허청구 범위에 의하여 정해져야 함이 바람직할 것이다.

Claims

타이어 금형의 에어배출장치에 있어서,

금형(400)의 바디(410)에 다수 개로 형성된 천공(420)에 장착되는 에어노즐(100);

상기 에어노즐(100)에는 체결부(220, 320)를 통해 바디(200)와 캡(300)이 상호 분리 가능하게 체결되어 틈새(t1)가 형성되도록 구비되는 집진부(230); 를 포함하고,

상기 집진부(230)에 접하도록 상기 바디(200)에는 체결부(220)와 테이퍼부(210)의 내측으로 통공되게 형성되는 배출로(240); 및

상기 집진부(230)에 접하도록 상기 캡(300)에는 동축상으로 유입공(311)이 다수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 타이어 금형의 에어배출장치.
제1항에 있어서, 상기 유입공(311)은 배출로(240)와 이격되어 상면부(222) 위에 위치하도록 등간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 타이어 금형의 에어배출장치.
타이어 금형의 에어배출장치에 있어서,

금형(400)의 바디(410)에 다수 개로 형성된 천공(420)에 장착되는 에어노즐(100);

상기 에어노즐(100)에는 체결부(220, 320)를 통해 바디(200)와 캡(300)이 상호 분리 가능하게 체결되어 틈새(t1)가 형성되도록 구비되는 집진부(230); 를 포함하고,

상기 집진부(230)에 접하도록 상기 바디(200)에는 체결부(220)의 내측으로 형성되는 제1배출로(241);

상기 제1배출로(241)에 접하여 상기 제1배출로(241)보다 큰 직경으로 테이퍼부(210)의 내측에 형성되는 제2배출로(242); 및

상기 집진부(230)에 접하도록 상기 캡(300)에는 동축상으로 유입공(311)이 다수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 타이어 금형의 에어배출장치.
제3항에 있어서, 상기 유입공(311)은 제1배출로(241)와 이격되어 상면부(222) 위에 위치하도록 등간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 타이어 금형의 에어배출장치.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 집진부(230)는 체결부(220)의 상면부(222)와 체결부(320)의 하면부(323) 사이에 형성되는 평면 틈새(t1)인 것을 특징으로 하는 타이어 금형의 에어배출장치.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 캡(300)의 상면부(310)에는 유입공(311)의 외측으로 외주면(331)에 접하여 단턱(332)이 구비된 조작부(330)를 상ㆍ하, 좌ㆍ우, 상ㆍ하ㆍ좌ㆍ우 방향 중에서 선택된 어느 하나로 서로 대향하도록 짝수 단위로 형성되는 것을 특징으로 하는 타이어 금형의 에어배출장치.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 캡(300)의 상면부(310)에는 유입공(311)을 양쪽으로 분할시킨 마이너스(-) 형상의 조작부(330b) 또는 4방향으로 분할시킨 플러스(+) 형상의 조작부(330c) 중에서 선택된 어느 하나로 외주면(331)에 접하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 타이어 금형의 에어배출장치.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 유입공(311)의 직경(φ1)과 집진부(230)의 틈새(t1) 간격은 동일한 치수 범위로 형성되는 것을 특징으로 하는 타이어 금형의 에어배출장치.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 유입공(311)의 전체 면적은 집진부(230)의 면적대비 20 내지 60%로 형성되는 것을 특징으로 하는 타이어 금형의 에어배출장치.