KR920003078B1 - 블래더리스 타이어 성형장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

블래더리스 타이어 성형장치

제1a 내지 1d도는 본 발명에 따른 프레스의 폐쇄시 프레스의 일련의 위치를 도시하는 개략적인 수직 단면도,

제2a 내지 2d도는 본 발명에 따른 프레스의 개방시 프레스의 일련의 위치를 도시하는 개략적인 수직 단면도.

제3도는 타이어 프레스의 센터기구의 일부를 형성하는 섹터플레이트의 확개된 상태에서의 평면도.

제4도는 섹터플레이트가 수축된 상태에서의 제3도와 유사한 도면.

제5도는 제3도의 선 5-5에 따른 수직단면도.

제6도는 제3도의 선 6-6에 따른 수직단면도.

제7도는 제1하부 캠 플레이트의 상부표면의 도면.

제8도는 제2상부 캠플레이트의 밑면의 저면도.

제9도는 섹터 플레이트의 섹터를 제어하기 위한 부재를 도시하는 부분수직 단면도.

제10도는 제3 및 제4도에 도시된 섹터 플레이트의 섹터 세트중의 하나를 조작시키기 위한 대체기구의 평면도.

제11도는 제3 및 제4도에 도시된 섹터 플레이트의 다른 섹터세트를 조작시키기 위한 장치의 대체배열의 평면도.

제12도는 제10도의(축선의 왼쪽으로의) 그리고 제11도의 (축선의 오른쪽으로의)배열의 수직단면도.

제13a 내지 제13c도는 미경화타이어의 비이드의 단면의 상이한 구조를 도시하는 도면.

제14a 내지 제14c도는 타이어 프레스의 작동시의 타이어의 비이드와 타이어 프레스의 비이드형성부를 도시하는 도면.

제15a 내지 제15j도는 섹터의 가장자리의 상이한 배열의 단면도.

제16a 내지 16d도는 제1b 및 1c도에 도시된 작동단계간의 프레스의 작동의 상세도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 블래더리스 타이어 모울드 프레스 11, 12 : 플래튼

17 : 플래튼 이동부재, 22, 23 : 타이어측벽성형용부재

26, 27 : 센터부재, 28, 29 : 타이어 비이드

37, 38 : 타이어 비이드 성형부재 42, 43 : 섹터

44 : 원 46, 47 : 섹터의 주변 가장자리

67, 71 : 캠플레이트 66, 69 : 캠종동자

본 발명은 블래리더스(Bladderless) 타이어 성형장치 및 동 장치의 조작방법에 관한 것이다.

종래의 타이어 기술에서는 소위 ＂미경화＂타이어가 타이어의 최종 형상과 대체로 유사하게 생산되며, 그런 다음 이 미경화 타이어는 이 ＂미경화＂타이어를 경화시키기 위하여, 즉 ＂미경화＂타이어의 중합체의 가교결합을 완성시키기 위하여 모울드를 포함하는 타이어 성형 프레스에 장전된다.

이 모울드는 예컨대 타이어에 트레드(tread)를 작성시키기 위한 표면을 포함하고 있으며, 이 타이어는 미경화 타이어속을 통과하는 내부 블래더에 의해 모울드표면에 대하여 가압되며 이를 통하여(통상은 수증기 또는 열수인)경화매질이 통과한다.

그와 같은 모울드 프레스에 있어서의 블래더의 사용은 경화 및 예비성형 매질을 유지시키기 위한 밀봉문제를 보다 더 단순화시키기 때문에 대체로 보편적이다.

그러나 볼래더는 마모를 당하므로 다른 난점들이 있다.

특히, 볼래더의 불균일한 성질은 성형시에 타이어를 뒤틀리게하고 모울드내에서의 타이어의 위치에 영향을 주며, 따라서 결과적으로 균일성과 성능표준에 관한 심각한 품질문제를 일으키며, 모든 이러한 것들은 타이어의 시장인수를 결정함에 있어서 주요요인아디,

블래더를 제거시키는 것의 다른 잇점들은(경화 매질로부터 타이어로의) 고열전달율인데 이는 결국 짧은 경화시간으로되며 블래더를 교환하기 위한 프레스의 휴지시간을 제거할 수 있다. 따라서, 이는 필요로 하는 고가의 성형 프레스 및 모울드의 갯수를 감소시킬 수 있다. 블래리더스 성형은 또한 블래더가격의 제거, 미경화타이어 내부 도장공정의 제거에 기인한 공정원가면에서와 에너지 절약면에서 괄목할만한 감소를 나타낸다.

그 이외의 품질잇점은 블래더통기홈3에 의해 타이어의 내부에 부여되는 리지(ridge)가 제거될 것이므로, 타이어 플라이 코오드(ply cord)의 가능한 국부적인 뒤틀림을 회피할 수 있다.

수많은 제안들이 블래더를 제거시키고 블래리더스 타이어 모울드프레스를 제작하기 위하여 제기되었으나, 이러한 제안들에도 불구하고, 블래드리스 타이어 모올드 프레스는 타이어의 대량생산을 위한 공장환경에 있어서는 드물거나 주지되어 있지 않다.

상기 타이어 성형프레스는 하부 플래튼, 상부플래튼, 및 이들을 서로를 향하여 성형위치로 상대적으로 이동시키기 위한 부재를 포함한다. 이 상부 및 하부 플래튼은 타이어 측벽을 성형시키기 위한 부재와 타이어 트레드를 성형시키기 위한 부재를 장착시킨다.

상기 배열에 있어서, 트레드 모올드는 하부 플래튼상에 장착되는 별개의 트레드 성형편에 의해 구비되며 부재가 트레드 성형편을 성형위치로 원근 이동시키기 위하여 구비될 수 있다.

상부 플래튼을 이동시키기 위한 부재는 바닥 플래튼위에 위치된 고정 비임에 부착될 수 있으며 상부 플래튼은 수직으로 상하 이동할 수 있으며 프레스 옆프레임 또는 컬럼의 선형 가이드 형성부분에 의해 정확하게 위치될 수 있다.

상기 플레스에 있어서, 하부 및 상부 플래튼의 각각은 미경화타이어의 센터로 삽입될 수 있는 센터부재를 장착시키고 있는데, 이 센터부재의 각각은 타이어 비이드 성형부재와, 이 비이드 성형부재를 미경화타이어의 내부 둘레보다 더 작은 제1직경으로부터 이비이드성형부재가 미경화 타이어의 비이드를 성형시키기 위한 환형링을 형성하는 대직경으로 확개시키기 위한 부재를 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 비이드 성형부재는 미경화 타이어와 밀봉적으로 맞물리므로 열수 또는 수증기와 같은 경화제는 미경화타이어를 경화시키기 위하여 이 미경화 타이어의 내부속으로 직접통과할 수 있으며 압력은 미경화 타이어의 외부표면을 성형시키기 위하여 그리고 타이어 비이드의 외부표면은 성형시키는 비이드링에 대하여 미경화타이어를 밀봉시키기 위하여 미경화타이어를 주위의 모울드부분과 맞물림하도록 가압하는 경화제에 의해 가해진다.

타이어 비이드 성형부재는 비이드성형부재의 피확개위치에서 타이어의 비이드의 내부 표면을 성형시키기 위한 성형표면을 제공하기 위하여 서로 맞물리는 복수의 섹터로 포함될 수 있다.

블래더리스 타이어는 첨부된 도면에 관하여 단지 예로서 설명될 것이다. 제1a도 내지 제1d도를 참조하면, 하부플래튼(11)과 상부플래튼(12)으로 구성된 타이어 성형프레스(10)가 도시되어 있다.

상부플래톤(12)은 상부비임(16)에 설치되어 있으며 유압램(17: ram)에 의해서 비임(16)에 대하여 상하이동 가능하다(램(17)과 아래에서 설명한 다른 램 대신에 스크류 타입 액츄에이터가 사용될 수 있다).

제1a도에서 도시한 바와 같이, 상부 플래튼이 상승할때 로우더기구(18)는 상부와 하부 플래튼과의 사이의 위치로 이동가능하게 제공되어 있다. 제2d도에서 언로우더(19)는 로우더(18)의 위치와 유사한 위치에서 예시되어 있으며, 언로우더(19)는 하부와 상부 플래튼과의 사이의 위치로부터 제거가능하다.

로우더(18)는 제1a도에서 소위 미경화 타이어의 측벽을 성형하기 위한 측벽 모울드(22)와 일체로 되어 있으며 하부 플래튼(11)의 상부표면은 유사한 측벽모울드(23)와 일체로 되어 있다. 각각의 하부 및 상부 플래튼은 각각의 센터기구(26,27)에 설치되어 있으며 이것의 목적은 미경화타이어의 내부 주변 가장자리(각각 비이드(28,29)라고 칭한다.)를 결합하고 밀봉하고 성형한다.

각각의 플래튼에 대하여 축방향으로의 각각의 센터기구(26,27)의 운동은 램시스템(31,32)의 유압램에 의해서 제어된다. 램(31,32)은 스크류 액츄에이터에 이해서 대체될 수 있다).

하부플래튼(11)은 또한 세그먼트형의 타이어 성형부재(36)를 이동 가능하게 장착시키고 있다. 각각의 센터기구(26,27)의 회전관련부분을 위한 로우터리 액츄에이터(33,34)가 또한 제공되어 있으며, 이 센터기구는 후에 설명될 것이다.

센터기구(26,27)는 각각 2개의 부분(37,38)으로 구성되어 있는데, 부분(37)은 확개될때 각각의 비이드(28,29)의 내부와 맞물리는데 적합하게 되어 있으며, 부분(38)은 각각의 비이드(28,29)의 외부와 맞물리도록 배열되어 있다.

이들 부분의 작용을 설명할 것이다.

제1a도 내지 제1d도는 프레스(10)의 페쇄를 도시하고 있으며 제2d도 내지 제2d도는 프레스의 개방을 도시하고 있다.

먼저 제1a도 내지 제1d도를 참조하면, 그리고 특히, 제1a도를 참조하면 타이어 프레스(10)는 상부 플래튼(12)이 하부 플래튼(11)으로부터 최대범위까지 상향으로 후퇴하도록 설치되어 있다. 로우더(18)는 미경화 타이어(21)를 도시한 ＂로우딩＂위치에 적재한다. 제1b도에서 도시한 바와 같이, 센터기구(26,27)는 유압램(31,32)에 의해서 서로를 향하여 이동하여 로우딩 위치에서 만난다.

공정은 나중에 설명되겠지만, 각각의 센터기구(26)는 미경화 타이어의 각각의 비이드(28,29)와 맞물림 및 파지하도록 작동된다.

이것이 센터기구(26,27)의 부분(37)을 확개하고 각각의 센터기구(26,27)의 환형 비이드 모울드부분(38)을 상향 및 하향으로 이동시킴으로써 이루어진다.

이러한 방식으로 미경화타이어(21)는 2개의 센터기구(26,27)상에서 지지될 수 있으며 부분(37)에 의해서 가해진 힘에 기인하여 타이어 비이드는 비이드링(38)에 대하여 체결되고 밀봉되는데, 이것은 타이어 비이드코일 주위의 플라이 코오도를 당기지 않고 제1단계 형성 공정과 같은 것에 적용되는 낮은 내부압력을 가능하게 할 것이다.

이러한 장치는 양 비이드가 정확하게 위치하고 타이어처리가 대칭적으로 되는 것을 보장한다. 부분(37,38)의 각각은 비이드 성형부분을 포함하고 있어서 미경화 타이어의 비이드(28,29)는 성형될 수 있다.

그리고 로우더(18)는 미경화타이어(21)로부터 결합이 풀리며 센터기구(26,27)와 상부 플래튼(12)은 미경화타이어(21)가 제1c도에서 도시한 성형위치에 있을때까지 아래로 움직이는데, 여기에서 미경화타이어(21)의 하부측벽은 측벽모울드(23)와 결합된다.

그리고 상부플래튼(12)이 아래로 움직여서 측벽 모울드(22)은 미경화타이어(21)의 측벽과 맞물리고 트레드 성형부재(36)는 미경화타이어(21)와 결합되도록 움직인다.

이 위치에서 미경화타이어(21)의 외부표면은 트레드성형부재(36), 측벽 모울드(22,23), 그리고 부분(37,38)에 의해서 형성된 비이드 모울드로 구성된 성형 표면에 의해서 전체적으로 둘려싸여진다.

더욱이 부분(37,38)은 미경화타이어(21)의 비이드와 밀봉적으로 결합되어 제1d도 위치에서, 경화매질은 미경화타이어(21)의 내부쪽으로 통과할 수 있다. 타이어가 센터기구(26,27)의 부분(37,38)과 밀봉적으로 결합되고, 제1d도에서 도시한 위치에서 수증기 또는 열수 또는 압력하에서의 양자의 혼합물이 되는 경화매질은 타이어의 내부에 직접 적용되므로 블래더를 제공할 필요가 없다.

이것의 효과는 타이어를 둘러싸는 여러 가지 모울드와 적절하게 결합한 후, 타이어를 경화시키도록 타이어를 확개시키는 것이다.

경화매질이 경화될 미경화 타이어(21)를 위해서 충분한 시간동안 적용될때 (승용차 타이어용으로 8 내지 12분으로부터 트럭 타이어용으로 약 60분 정도로 다양함)경화매질은 제거되고, 수증기라면 수증기공급원으로 간단하게 차단하고 타이어의 내부를 대기중에 노출시킨다.

제1D도와 대응하는 제2A도에서 도시한 위치로부터 타이어 성형프레스를 개방하기 위해서 세그먼트형 트레드 성형부재(36)는 후퇴하고 상부 플래튼(12)과 센터기구(26,27)는 제2B도에서 도시한 위치까지 상승한다.

블레더리스 경화로, 경화매질을 배출한 후 타이어내부에 남아있는 응축물 또는 열수를 제거할 필요가 있다.

대기압 이하로 타이어 내부의 압력을 낮춤으로써 제2a도에서는 도시한 위치에서 이것을 달성하는 것이 가능하여 어떤 잔류된 물을 수증기로서 흘려 내보내지도록 한다. 대안으로서 이것은 아래의 과정에 의해서 제2b도의 위치에서 수행될 수 있다.

ⅰ) 타이어 측벽보다 낮아질때까지 타이어 비이드(29)와 함께 바닥 비이드링(38)을 후퇴시키며, 이 경우에 잔류된 물은 센터기구(26)를 통해서 흘러나오게 된다.

ⅱ) 타이어가 비이드링에 일정하게 고착되지 않는다면 다음의 대안 과정이 사용된다.

a) 바닥 비이드링(38)을 후퇴시키고, 물이 통해서 배출되는 개방구멍부를 만들도록 바닥 비이드 플레이트(37)를 부분적으로 약간 수축시킨다.

b) 타이어 비이드를 다시 체결하도록 비이드링(39)을 폐쇄한다.

c) 타이어를 개방하도록 센터기구(26)바닥을 부분적으로 낮추어서 비이드 사이의 거리를 타이어의 폭보다 넓게한다.

d) 물은 섹터 플레이트(37)의 약간 수축한 섹터에 의해서 만들어진 개방구멍부를 통해서 흘러나오도록 한다.

e) 하부 센터기구를 언로우더가 제2c도에서 도시한 위치에 놓이도록 상승시킨다.

타이어 비이드와 모울드부분(37,38)과의 사이에서 생성된 상당한 압축력 때문에 타이어를 배출하는 것이 가끔은 어려우며, 이 때문에 결국 타이어 비이드가 꼬이게 되어 타이어가 질이 떨어지거나 또는 스캐핑(capping)될 수 밖에 없다. 타이어 비이드의 어떤 비틀림도 바람직스럽지 못하다.

제2c도를 참조하면, 언로우더(19)가 타이어의 주변위치로 움직이고, 그리퍼 세그먼트(20)(약 200°)는 비이드 (28,29)에 인접한 타이어 거의 접촉할때까지 폐쇄될 것이다.

이러한 위치에서, 센터기구의 환형부분(38)은 후퇴될 것이다.

이들이 만약 타이어를 고착시키는 힘을 이기지 못하면 이 부분(38)은 타이어를 언로우더 세그먼트에 대해서 타이어를 당겨서 유지한다. 이것은 섹터(37)가 수축되도록 한다. 센터기구(26,27)는 이때 제거될 수 있으며, 필요하다면 이것은 부분(38)에 작용하는 힘을 증가시켜서 부당한 타이어 고착력을 극복하는 것을 보장한다.

타이어는 이제 언로우더(19)의 그리퍼 세그먼트(20)에 의해 유지될 것이다. 타이어는 이제 제2d도의 모울드의 모든 부분으로부터 풀리게 되고, 언로우더(19)에 의해 제거된다.

제3도 내지 제9도를 참조하면, 타이어의 비이드(28,29)의 내측면과 맞물리는 센터기구(26,27)의 부분(37)들이 자세히 도시된다. 부분(37)은 섹터 플레이트(41)로 구성되며, 섹터 플레이트(41)의 평면도가 제3도에 도시된다. 섹터플레이트(41)는 2개의 섹터세트(42,43)로 구성된다. 섹터(42,43)는 교호적으로 배열되고, 섹터(42,43)가 제3도에서처럼 확개될때 섹터(42,43)의 원주 가장자리(46,47)은 원(44)을 형성한다. 도시된 섹터 플레이트(41)는 하부 플레이트(11)에 장착된 하부섹터 플레이트이고, 다른 상부 섹터 플레이트도 동일하다. 섹터(42)를 보면, 원호형상 가장자리(46)에 더하여, 각 플레이트는 2개의 직선 가장자리(48,49)를 포함하며, 그 각각은 원주가장자리(46)로부터 후방단부(50)를 향해 확장하여 섹터(42)의 전체평면형상은 대체로 세그먼트형이다.

섹터(43)는 원주가장자리(47)로부터 확장하고 인접 섹터(42)의 인접직선 가장자리(48,49)에 평행하는 2개의 직선가장자리(51,52)를 가지며, 또한 직선가장자리(51,52)의 후방단부로부터 확개하는 또다른 2개의 직선 가장자리와, 대체로 서로를 행해서 각각의 직선 가장자리(51,52)로부터 후방으로 후방 가장자리(56)로 확개되는 또다른 직선가장자리(53,54)를 가진다.

섹터(42)의 직선 가장자리(48,49)는 흠(63)을 포함하며, 섹터(43)의 직선 가장자리(51,52)는 인접 섹터(42)의 흠(63)에 맞물리는 외부로 향한 텅(tongue:64)을 포함한다. 장착플레이트(57)가 섹터(42,43)평면의 아래에 장착된다(제5도 및 제6도 참조), 장착 플레이트(57)는 원형이고 그 원주(58)는 원(44)과 동축이지만 그 반경은 원(44)보다 작다. 플레이트(57)는 그 상부표면에 석터(42,43)의 각각을 위한 방사상 'T'단면슬롯(59)을 가진다.

제5도 및 제6에서 섹터(42,43)의 각각은 그 상부플레이트면 아래에 T단면슬롯과 맞물리는 T단면 텅(62)을 포함하는 것을 알 수 있다. 섹터(42)의 경우에, 텅(62)으로부터 하향으로 신장하는 캠종동자(66)가 구비된다. 장착 플레이트(57)의 아래에 그 상부표면이 제7도에 도시된 캠플레이트(67)가 장착되며, 캠 플레이트(67)는 그속으로 캠종동자(66)가 신장하는 캠 흠(68)을 포함한다.

섹터(43)의 경우에, 각 섹터(43)는 상향으로 신장하는 캠종동자(69)를 포함하며, 섹터 플레이트(41) 위에, 제8도에 도시된 캡흠(72)을 포함하는 제2캡플레이트(71)가 장착되며, 각 캠 종동자(69)가 각각의 캠흠(72)에 맞물린다.

상기 설명과 특별히 제9도로부터, 상부 섹터 플레이트의 경우에, 상부 섹터 플레이트(41)의 원주 가장자리(46)의 상부측면은 비이드(28)의 내부면을 성형하는데 사용되며, 하부섹터 플레이트(41)의 원주 가장자리의 하부측면은 타이어 비이드(29)의 내부면을 성형하는데 사용된다.

따라서 원(44)의 직경은 비이드(28,29)의 최소직경보다 크다.

제3도에서 도시될 것에서 제4도에 도시된 것만큼 섹터(42)의 유효직경을 감소시키기 위해서는, 섹터(42,43)를 축에대해 안쪽으로 움직이는 것이 필요하다.

이것은 캠플레이트(71,67)를 회전시킴으로써 가능하다. 캠플레이트(710의 회전은 캠종동자(69)로 하여금 캠흠(72)의 최외측단부로부터 최내측단부로 움직이도록 하고, 이로써 캠종동자(69)를 반지름 방향으로 안쪽으로 조이게된다.

캔 종동자(69)의 이러한 반지름방향의 내향운동은 섹터(43)를 외부 원주가장자리로부터 떨어져서 안쪽으로 후퇴되도록 한다. 캠플레이트(67)는 또한 회전되어서 캠종동자(66)가 캠흠(68)의 최외측단부로부터 캠흠(68)의 최내측단부를 향해 직이게 하고 이로써 축을 향해 반지름 방향 안쪽으로 움직이게하고 섹터(42)가 반지름 방향 안쪽으로 움직이게 한다. 섹터(42,43)는 제4도의 위치로 후퇴한다. 섹터(42,43)의 이러한 내향운동중에 이들은 텅(62)과 슬롯(59)의 맞물림에 이해 안내될 수 있다.

이러한 방식으로, 제4도에 도시된 위치의 섹터 플레이트(41)의 최대외부직경은 비이드의 직경보다 작다.

그래서, 각 섹터 플레이트(41)가 제4도의 형태에 있을 때, 그것은 타이어의 내부로 삽입될 수 있고, 이때 섹터(42,43)가 비이드(28,29)의 내부면과 맞물릴 수 있는 점인 제3도의 형태로 확개된다. 경화후, 섹터는 후퇴되어 섹터플레이트(41)가 제4도에서의 형태를 취하고 섹터플레이트(41)가 경화타이어의 내부로부터 후퇴되도록 한다.

물론, 섹터(42,43)는 비이드(28,29)의 내부면만을 성형한다. 비이드(28,29)의 나머지 표면은 센터기구의 다른 환형비이드 성형부분(38)에 의해 성형되며, 각각은 제9도에서 명백한 바와 같이 실린더부재(73)형상으로되며, 이부재는 제3도의 형태로 신장될때 각각의 섹터 플레이트(41)와 축방향으로 움직여서 맞물리고 해제될 수 있다.

그 최내측 가장자리에 인접한 각 실린더부재(72)의 외부면은 가장자리와 비이드(28,29)의 외부면을 성형하는 성형면(74)을 포함할 수 있다. 이제 제9도를 자세히 살펴본다.

제1a도 및 제9도로부터 센터기구(26)가 프레스프레임(11)의 아래로부터 하향으로 신장하는 유압식 램(31)을 통해 프레스 프레임에 장착되고 (프레스 프레임(11)은 도시되지 않은 수단에 의해 바닥에 장착된다) 램(31)의 하단부로부터 위로 향한 컬럼(88)이 제공됨을 알 수 있다. 컬럼(88)은 그 상단부에서 센터기구(26)를 장착시킨다.

축방향 상하운동이 센터축(91)과 튜브형상의 축(94)의 하부에 대해서 작용하는 외부슬리이브(95)의 하단에 의해 센터기구(26)에 전달된다. 캠 플레이트(71)는 제1축(91)의 나사식 상단부와 맞물리는 너트(92)에 의해 센터기구(26)에 전달된다. 캠 플레이트(71)는 제1축(91)의 나사식 상단부와 맞물리는 너트(92)에 의해 장착된다. 튜브형상 부재(89)는 그 상단부에서 캠 플레이트(67)에 연결되는 튜브형상 축(94)에 의해 둘러싸인다. 센터기구는 컬럼(88)을구성하는 축과, 슬리이브에 의해 아래와같이 작동된다. 제1b 및 제2d도에서 센터기구는 부분(91,94,95)에 작용하는 램(31)을 통해 승강되고, 이것이 바닥측벽 모울드(23)에 레지스터된 후 센터축(91)의 비이드 링(38)에 대하여 상부캠 플레이트(71)를 당길때 비이드 체결력이 증대된다(프레스 폐쇄도중, 센터기구는 램(31)에 대해 작용하는 프레스램(17)에 의해 아래로 가압된다).

섹터플레이트(41)는 센터축(91)과 튜브형상 축(94)의 회전에 의해 확개·수축되며, 이 회전은 회전액츄에이터(31)와 적당한 기어열(도시안됨)을 통해 캠 플레이트(67,71)를 회전시킨다. 상대 회전운동은 섹터(42,43)가 차동 속도로 각각의 수축 및 확개된 위치로 이동하는 것이고, 가장자리(51,52)가 가장자리(48,49)에 근접하여 유지되어 있으며 텅 및 흠(63,64)이 맞물려 유지되어 섹터가 서로 일직선 정렬을 유지하는 것이 보장된다.

내부 슬리이브(89)는 회전되는 것을 방지하기 이해 외부슬리이브(95)를 구비한 내부 슬리이브의 하부 단부에서 스플라인식으로 되어 있고 장착 플레이트(57)는 내부 슬리이브(89)에서 돌출하는 맞춤핀에 의해서 회전되지 않는다.

센터기구가 상승된 위치에 있을 때, 간극은 캠플레이트가 회전할 수 있도록 하고 섹터가 안밖으로 쉽게 이동되도록, 상단 캠플레이트(71), 바닥 캠플레이트(67)와 장착 플레이트(57)사이에 있다.

바닥 컬럼상에 외부축(94)은 하강하여 외부 슬리이브(95)에 대향하여 정지되고 상단 컬럼상에 부재는 외부축(94)을 밀도록 구비되어 있으므로 외부축(95)에 대항하여 상향가압할 것이다.

이러한 간극은 상기부분이 완층기 또는 스프링 작용으로 인하여 서로 긴밀하게 체결됨에 따라 센터기구가 모울드 안으로 하강될 때 제거되어진다.

서로 다른 비이드 직경으로 변경시키는 것은, 양쪽 상부 및 하부 센터 기구상에서 간단하게 너트(93)를 제거시키고, 하기 부품을 상승시키고, 이들 부품을 필요한 비이드 직경에 적당한 부품으로 대체시킴으로써 달성될 수 있다.

상단 캠플레이트(71) 섹터 플레이트(41)

장착 플레이트(57) 바닥 캠플레이트(67)

비이드 링(73) 스페이서 링(38)(단지 바닥기구)

서로 다른 타이어 단면(145,155,165,245)으로의 변환은, 전혀 어떤 변화도 요구되지 않거나, 스페이서 링(98), 또는 섹터 플레이트(41), 또는 비이드 링(73), 또는 이들의 조합에서 제한될 수 있다.

시일은 타이어 내측내에서 경화 및 성형매질을 유지하도록 축(91,94)과 슬리이브(89,95)의 상단에서 제공된다.

센터기구(26)의 상부표면은 상호간에 대해서 2개의 센터기구(26,27)의 그 이상의 운동을 억제시키도록 센터기구(27)와 접촉하는 환형의 스페이서링(98)을 장착시키고 있다.

환형의 스페이서링(98)은 최종 모울드 폐쇄단계 동안에 타이어 비이드 형상을 형성하기 위해 완 전 프레스 폐쇄력을 전달시키는 기능을 한다. 미경화 타이어 비이드(28 ,29) 내의 초과된 어떤 재료 또는 비이드링(38)의 위에 있는 어떤 돌출부는 실제로 모울드 폐쇄력에 대향하게 되고 이 단계에서의 소성에 따라 압축 또는 성형되어 형성되게 된다.

컬럼(88)의 상부헤드 끝에는, 경화매질 공급용 연결부(96)와 경화매질 배출용 호스(97)가 구비되어 있다.

상단 및 바닥 센터기구 및 컬럼은: 바닥기구에 부착된 스페이서 링(98), 바닥 컬럼내의 경화매질 연결부, 상단 컬럼상에서 외부축(94)을 위로 잡아당기기 위한 부재를 제외하면 통상 유사하다.

제16a도 내지 제16d도는 제1b도와 제1c도에 도시된 위치 사이에서의 프레스의 보다 더 상세한 작동을 도시하고 있다. 상기 상세는 섹터플레이트(41)의 배열을 상세히 설명함으로써 이해될 것이다.

제16a도를 참고하면 램(31)은 센터기구(26)를 상승시키기 위해 상향으로 작용하고 비이드 링 작동램 비이드 링을 하강시키기 위해 하향으로 작용한다는 것을 알 수 있을 것이다.

슬리이브(94)는 바닥끝상에 정지하기 위해서 약간 낙하되어 있어서 캠플레이트(67,71)와 섹터플레이트(41)사이에 간극을 제공하고 있다. 섹터플레이트(41)는 제위치로 위치된 후 미경화 타이어 안으로 확개된다. 이 위치에서, 수축되는 부분(38)은 서로에 대해 이동되고 각각의 섹터플레이트(41)에 대해 이동하게 된다.

이것은 제16b도에 도시된 바와 같이 비이드 작동램의 확개에 의해서 수행된다. 초기운동은 타이어(21)의 비이드(28,29)를 체결하는 것이고 이러한 위치에서 부분(38)은 섹터플레이트(41)와 결합하는게 아니라 이러한 단계에서도 여전히 높은 모듈러스를 갖추고 있는 비이드에 의해서 떨어져서 유지하게 된다(제14a도와 제14b도 참조).

제16c도에서, 바닥 센터기구는 성형위치로 하향이동되고 상단 센터기구는 이하와 같이 1 내지 4mm의 완전 폐쇄된 위치내로 이동하게 된다.

프레스 램(17)은 바닥 센터기구가 바닥측벽모울드에서 위치가 맞추어질때까지 하향으로 양쪽 상단 및 바닥 센터기구를 밀어내도록 작용하며, 폐쇄력은 스페이서 링(98)을 경유하여 바닥 센터기구(26)에 대해 상단 센터기구(27)를 가압하는 상단 램(32)에 의해서 전달되고(출구밸브 폐쇄) 램(31)내에 압력 바닥 센터기구가 하강됨으로써 해제된다.

압력이 램(31)에 유입되어 램이 확개되게 되므로 비이드 링(38)에 대항하여 섹터 플레이트(41)를 끌어당김으로써 미경화 타이어 바닥 비이드상의 체결압력을 증가시킨다.

이보다 직전에 외부 슬리이브(95)는 비이드 섹터 플레이트(41)가 캠 플레이트(67,71) 사이에서 긴밀하게 체결되도록 하면서 완충기에 접촉하게 될 것이다.

동시에 램(32) 내측의 압력은 상단 플래튼(12)이 1 내지 4mm의 완전 폐쇄위치 내로 하강하도록 해제되며 완충기가 상단 컬럼(88)의 외부슬리이브(95)와 접촉하도록 한다(이것은 제1c도와 제1d도를 참고하면 더욱 명백하게 이해될 것이다).

압력이 유입되어 램(32)을 확개시키므로 비이드 링(38)이 상단 측벽모울드(22)내에서 중심이 맞추어질 때까지 상단 센터기구를 상승시킨다.

이것은 캠플레이트(67,71) 사이에 상부 비이드 섹터플레이트(41)를 긴밀하게 체결하도록 완충기상에서 압축비를 증가시킬 것이다.

램(32) 내에 상향 압력은 비이드 링이 모울드내에서 중심이 맞춰져서 상단 센터기구(27)가 스페이서 링(98)으로부터 약간 분리된 후에 미경화 타이어 상단 비이드 상에 체결력을 증가시킬 것이다.

제16d도에 있어서 압력 램(17)은 1mm 이내로 완전 폐쇄된 위치내에서 상단 플래튼을 내린 후 나사섹터(36)는 연속적인 나사링을 형성하기 위해 전진하게 된다.

상단 플래튼은 나사섹터와 접촉하도록 내려져서 완전프레스 폐쇄력이 가해질 것이다.

이러한 힘은 상단 측벽 모울드로부터 바닥 측벽 모울드로 비이드링, 비이드 섹터플레이트, 상단 캠플레이트, 및 스페이서링을 통하여 가해질 것이며 스페이서링과 상단기구 사이에 어떤 간극이 제거된다는 것을 보장할 것이다. 미경화 타이어 비이드의 돌출부는 이러한 단계에서 완전 프레스 폐쇄력을 받게 되고 섹터 플레이트(41)는 비이드 링(38)과 완전하게 결합하게 된다.

제10도 내지 제12도는 섹터(42,430를 이동시키기 위한 대체 배열을 도시하고 있다. 섹터(42)를 이동시키기 위한 기구를 도시하는 제10도 및 제12도의 좌측절반을 먼저 참고한다.

캠 종동자(66)와 캠플레이트(67) 대신에 각각의 섹터(42)로부터의 하향신장핀(106)이 제공되어 있으며, 링크(107)는 핀(106)으로부터 원통형부재(109)에 장착된 핀(108)으로 수평으로 뻗어 있다. 원통형 부재(109)의 회전은 링크가 제10도에서 도시된 실선위치로부터 점선위치로 이동하도록 하며 따라서 핀(106)을 내부로 이동시켜 대응 섹터(42)를 내부로 이동시키게 된다.

약간 유사한 배열이 핀(106)에 대응하는 핀(111), 링크(107)에 대응하는 링크(112), 그리고 핀(108)에 대응하는 핀(113)을 포함하는 섹터(43)에 대해 제공되어 있다.

실린더 부재(114)는 실린더 부재(109)에 대응하여 구비되어 있다. 섹터(43)는 섹터(42)보다 더 멀리 이동해야만 하기 때문에, 링크(112)는 섹터(43)가 점선위치에 있을때 다른 링크와 함께 접근하도록 도시된 형상으로 되어야만 한다.

제14a도 내지 제14c도에서, 제14a도는 실린더 비이드 링(73)이 연장된 위치에 있을때 미경화 타이어의 비이드(28) 및 하부 섹터플레이트(41)와 맞물림 이동하는 원통형 비이드링(73)을 도시하고 있는 것을 알 수 있을 것이다.

원통형 비이드링(73)의 초기이동은 원통형 비이드링(73)과 섹터플레이트(41)의 모울드 표면(40) 사이의 비이드를 체결한다(제14b도 참조). 이러한 초기체결위치에서 양 타이어 비이드는 각각의 비이드링상에 정확히 위치하며, 저팽창 또는 형성압력이 미경화 타이어를 형성시키고 타이어의 플라이 코오드를 신장시키기 위하여(제1b도에 도시된 위치에서)유입되도록 하기위해 충분한 체결압력이 가해진다.

센터기구 및 미경화 타이어가 모울드의 나머지 속으로 적당히 삽입된 후, (제1c도, 제14c도 및 제16c도처럼) 섹터 플레이트(41)상의 하류 압력은 램(31,32)에 의해 크게 응가되므로 비이드는 더욱 더 형상을 갖춘다. 그리고 이것은, 만약 이것이 요구된다면, 내부 형성 압력을 증가시키는 것을 가능하게 한다.

이 단계에서, 상단 및 바닥 센터기구는 트레드 섹터(36)가 완전한 모울드 트레드 링을 형성하기 위하여 이동가능하게 되도록 완전 폐쇄 위치보다도 이격되어 약간 더 넓게 유지된다. 그런 다음 프레스는 완전히 폐쇄되고 미경화 타이어비이드를 완전히 압축시키기 위하여 폐쇄압력은 셋터플레이트(41)에 전달되며, 그후 경화매질이 유입된다(제1d 및 16d도 참조).

제13a도 내지 제13c도는 상기한 바와 같은 섹터플레이트(41) 및 원통형 비이드 링(73)의 배열과 유용하게 사용될 수 있는 미경화 타이어의 비이드(28,29)의 다양한 구조배열을 도시하고 있다.

제13a도는 종래의 구조이다. 제13b도에서, 토우(toe) 영역(30)에서의 재료의 두께는 내부라이너중의 하나를 토우영역 내부로 뻗게 함으로써 증가되며, 제13C도에 있어서, 이러한 두께는 비이드링 자체와 비이드의 토우(30)와의 사이에 패킹 스트립을 첨가시킴으로써 더욱 더 증가된다.

각각의 섹터플레이트(41)의 모울드 표면(40)은 대략 종래의 형상의 간단한 형상면적과 같은 것으로 지금까지 설명되어 왔다.

다른 배열이 섹터 형상에 의해서나 또는 경화매질력 및 비이드 형상을 형성시키기 위하여 요구되는 초기 압축력과는 독립적으로 타이어 비이드상에 압력을 유지시킴으로써 타이어비이드 및 모울드 사이의 시일을 향상시키기 위하여 이용될 수 있다.

이는 미경화 타이어에서의 중합체가 가소될때와 이 중합체의 가교결합(경화)이 완료되기전의 시기에 특히 적용된다.

제15a도는 이미 설명되었던 것과 유사한 종래 배열을 도시한다. 제15b도에서, 모울드 표면(40)은 재료의 유동을 성형시 토우로부터 떨어져 있는 비이드내에 제한시키는 톱니형상부(101)를 포함하고 있다. 제15c도에서, 모울드 표면(40)은 다른 프로파일이 예를들면 다른 타이어용으로 사용될 수 있도록 대체가능한 프로파일된 패드(102)에 의해 제공된다.

제15d도에서, 프로파일은 비이드의 토우 부근에 제공되어있으며, 모울드 표면(40,74) 사이에 슬롯(103)이 구비되어있는데, 이 슬롯속으로 비이드(28,29)로부터의 재료가 경화된 타이어의 비이드 토우 주위의 립시일(lip seal)을 생성하도록 유동할 수 있다.

제15e도에서, 모울드 표면(74)은, 압력을 가함으로써 비이드(28,29)와의 밀봉을 향상시키기 위하여, 섹터플레이트(41)의 외부 주변에 장착된 스프링 스틸 스트립(104)으로 구비된다.

이러한 것은 만약 재료의 양이 다른 비가요성 표면과의 시일을 얻는데 불충분할지라도 타이어 비이드상에 압력을 유지시킬 것이다. 섹터플레이트의 외부 가장자리에서 계단모양이 생성되는 것을회피하기 위하여, 이것은 미경화 타이어 상에서의 가장자리 압력을 감소시키도록 시간 간격을 두고 길게 잘라질 수 있거나 또는 외부 가장자리가 만곡될 수 있다.

제15f도 및 제15g도에서, 모울드 표면(74)은 예시된 바와 같이, 스프링 플레이트(76)로 구비되며, 제15f는 경화공정 초기에 스프링 플레이트(76)의 위치를 예시하고 있으며, 그리고 제15g는 경화공정의 중간점에서 스프링 플레이트(76)의 위치를 도시하고 있다. 불충분한 재료 또는 가소성 증가에 기인한 비이드(28 ,29)상에서의 어떤 압력부족은 섹터플레이트(41)로부터 떨어지는 스프링 플레이트(76)의 이동에 의하여 예방된다. 스프링 플레이트(76)는 나사(77)에 의해 섹터플레이트(41)의 바깥표면에 장착된다.

제15h도의 대한 설계에 있어서, 원호형상 바아가 이러한 임계위치에서 밀봉압력을 증가시키도록 다중 스프링(78)에 의해 아래로 가압되는 비이드 토우위치에서 구비된다.

이 스프링(78)은 원호형상 바아 위에서 활모양으로 배열될 것이다. 스프링 플레이트(76)의 그 이외의 배열은 제15i도 및 제15j도에 도시되어 있으며, 제15i도는 경화초기에서 대체배열을 도시하며 그리고 제15j도는 경화를 통하여 어느정도 같은 배열을 도시하고 있다.

이러한 경우에 있어서, 스프링 플레이트(76)는 복수의 스프링(79)에 의해 비이드와 맞물리도록 아래쪽으로 가압된다.

제15f 내지 15j도의 배열의 주요한 장점은 스프링 플레이트가 미경화 타이어 비이드의 체결 및 형성 공정 동안에 강체 섹터 플레이트에 대하여 다시 가압될 수 있으며, 따라서 충분한 프레스 폐쇄력이 섹터의 강체부분에 의해 흡수되게 한다는 것이다.

그러나, 타이어 비이드가 압축될때의 타이어 비이드 내부에서 발생되는 내력은 가소성이 증가하고 재료 유동이 발생함에 따라 소산하게 된다. 비이드는 물론 경화매질 팽창압력을 받게 되지만 이것은 내부 비이드 프로파일 및 특히 비이드 토우 형상을 형성시킴에 있어서 어떤 영향을 미치지 않는다.

스프링 플레이트는 이 단계에서 자유로이 타이어 비이드상에서 프레스 폐쇄력 및 경화압력과는 독립적으로 압력을 개방 또는 확개시키고 유지시키므로 내부 비이드 형상에 영향 미치고 특히 이러한 임계점에서 효과적인 시일이 확실히 획득되고 비이드 토우를 형성시키는 데에 영향을 미친다.

이러한 스프링 플레이트는 만약 미경화 타이어 비이드에서의 재료의 체적은 상당 모울드 체적보다도 약간 적을지라도 역시 기능을 할 것이다.

그러나 발생된 압축력이 비이드 형상을 성형하는 것을 지원할 때 미경화 타이어 비이드에서 재료의 체적이 모울드 체적보다 약간 초과되는 것은 바람직하며, 약간의 초과재료는 비이드 코어의 어느 한쪽상에서 바깥쪽으로 유동한다. 스프링 플레이트의 작용은 비이드 토우 쪽으로 재료를 유동시키며 이 지점에서 밀봉압력을 유지시키거나 또는 증가시킨다. 중합체의 가교결합이 완료되었을 때 타이어 비이드는 차량휘일상에서의 마무리된 타이어로서 기능을 할때와 꼭 같은 방법으로 자동 밀봉을 이루게 될 것이다.

본 발명은 상세한 상기 예시에 한정되지 않는다. 많은 대안책이 제공되었지만 효율적인 블래더리스 타이어 모울드 프레스가 설명되었다는 것을 알 수 있을 것이다.

Claims (5)

1. 하부 및 상부 플래튼(11, 21)과, 이 플래튼들을 개방 위치로부터 폐쇄 성형위치로 서로를 향하여 상대적으로 이동시키기 위한 부재(17)로 이루어지고 플래튼(11, 12)은 타이어 측벽 성형용 부재(22, 23) 및 타이어 트레드 성형용 부재(36)를 장착시키고 플래튼(11, 12) 각각은 각각의 타이어 비이드(28, 29) 성형용 부재(37, 38)를 장착시키고 타이어 비이드 성형부재(37, 38)는 타이어의 센터 속으로의 삽입을 위하여 각각의 플래튼에 대하여 이동이 가능한 센터부재(26, 27)를 포함하는 것을 특징으로 하는 블래더리스 타이어 모울드 프레스(10).
2. 제1항에 있어서, 각각의 센터부재(26, 27)는 수축된 상태로부터 확개된 상태로 각각 확개가능한 것을 특징으로 하는 프레스(10).
3. 제2항에 있어서, 각각의 센터부재(26, 27)는, 확개된 상태에서, 타이어 비이드의 내부 표면을 성형시키기 위한 성형 표면을 제공하도록 서로 맞물리는 복수의 섹터(42, 43)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스(10).
4. 제3항에 있어서, 섹터는 제1외부 세트(42)와 제2내부 세트(43)로 구성되어 있으며, 이 2개의 세트의 섹터(42, 43)는 교호적으로 배열되어 있으며 이 섹터의 원주 가장자리(46,47)는 확개된 상태에서 원(44)을 형성하는 것을 특징으로 하는 프레스(10).
5. 제4항에 있어서, 각각의 세트의 섹터(42, 43)는 각각의 캠 플레이트(67, 71)의 회전에 따라 수축된 상태와 확개된 상태와의 사이에서 반지름방향으로 이동가능하며, 각각의 섹터(42, 43)는 각각의 캠 플레이트(67, 71)와 맞물림가능한 피결합 캠 종동자(66, 69)를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 프레스(10).

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