KR100889219B1 - 그린타이어 이형제 도포장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 그린타이어 이형제 도포장치에 관한 것으로, 구체적으로는 도포장치에 장착되는 스프레이건에 있어서, 외부 스프레이건을 사이드용 이형제 스프레이건과 트레드용 이형제 스프레이건으로 분리하고, 상기 각 스프레이건의 일측부에 레이저를 부착한 것으로 구성되어, 그린타이어 제조공정 중 가류시 몰드 내에서의 고무의 흐름을 원활하게 하는 이형제를, 상기 레이저를 통한 도포상태 측정치를 근거로 타이어의 크기 및 사양에 따라 정확한 위치 그리고 정확한 양으로 도포할 수 있도록 함으로써, 타이어 생산공정에 있어서 이형제 도포와 관련된 제품불량율을 탁월하게 줄일 수 있도록 한다.

이형제, 생 타이어, 그린타이어, 스프레이건, 이형제 도포장치

Description

그린타이어 이형제 도포장치{RELEASE AGENT SPRAY MACHINE FOR GREEN TIRE}

본 발명은 타이어 제조공정에 사용되는 그린타이어용 이형제 도포장치에 관한 것이다.

하나의 튜브처럼 보이는 타이어는 성능과 안정성을 위해 트래드(노면 접촉 부분, 타이어 내부를 보호), 숄더(타이어의 어깨, 주행 중 내부에서 발생하는 열발산), 사이드월(타이어의 측면, 보디 플라이를 보호하고 승차감을 좋게 함), 캡플라이(벨트 위에 위치한 특수 코드지, 주행 때 벨트의 움직임을 최소화), 벨트(외부의 충격을 완화하고 트레드 접지면을 넓게 유지하여 주행안정성을 돕는 철심 층), 보디 플라이(타이어 내부의 코드 층, 하중을 지지하고 충격에 견딤), 인너라이터(타이어의 안쪽에 위치, 공기 누출을 방지), 에어펙스(삼각 형태의 고무 충전재, 비드를 보호), 비드(타이어의 등뼈, 타이어에 Rim을 고정)의 부분으로 구성되어 있으며 각 부분은 그 목적에 따라 제각기 다른 재질과 형상을 갖는다.

타이어의 제조 공정은, 타이어의 원재료가 되는 고무를 타이어용 고무로 그 특성을 변화시키는 정련 공정, 타이어를 구성하는 중요 부품을 만드는 반제품 공정(반제품 공정은 크게 압출, 압연, 재단, 비드 공정으로 나누어짐), 반제품 공정 에서 만들어진 각각의 부분들을 하나의 생 타이어(이하, 그린타이어라 함)로 조립하는 성형 공정, 그린타이어를 가류기에 넣어 일정 시간과 압력, 열을 가해 비로소 사용 가능한 타이어로 완성되는 가류 공정으로 이루어진다.

타이어의 성능은 원료와 제조 기술에 의해 결정되는데 특히 타이어 생산 공정중 가류 공정에서 많은 영향을 받는다. 가류 공정에서 그린타이어는 외부로는 성형 틀의 금속면과, 내부로는 같은 고무 재질인 블레더와 접촉하게 된다. 이때 경화된 타이어가 잘 떨어져 나오게 하기 위해 이형제를 사용하는데 금속 몰드 쪽에는 외부 이형제를, 그린타이어 내부와 블레더 사이에는 내부 이형제 또는 블레더 코팅제를 사용하게 된다.

이형제로는 통상적으로 실리콘이 많이 사용되는데, 실리콘은 표면 장력이 작고 유동성이 좋기 때문에 이형 틀의 세부까지 얇은 이형 유막을 형성하여, 성형 유기물과의 친화성이 적고, 내열성과 내화학성이 뛰어나다. 이러한 이유로 실리콘은 고무, 플라스틱, 다이캐스팅 성형 공정의 이형제로 사용되며, 이형 틀과 성형물이 서로 집착 혹은 점착하는 것을 방지하여 이형이 잘 되게 하고, 성형물의 표면을 미려하게 한다. 실리콘 이형제는 그 용도와 목적에 따라 오일형, 에멀전형, 용액형, 오일콤파운드형, 에어졸형 등이 있다.

상기 내부 이형제 및 외부 이형제는 이형제 도포장치에 설치된 스프레이건을 통해 그린타이어 상의 소정 부분에 분사되는데, 이형제를 분사하는 도포장치의 자동화가 진행되고는 있지만, 도포작업 중에 그린타이어 표면상으로 이형제가 적정량으로 도포되었는지의 여부를 검증하는 수단이 없었으므로, 완제품 검사시 외관불량 의 원인 중 하나로 이형제 도포불량으로 인한 것이 상당히 포함되는 것이 현실이다.

이형제 도포불량은 크게 이형제의 미도포와 과도포로 인한 것인데, 미도포일 경우는 가류공정시 몰드 내에서 고무의 흐름이 원활하지 않아 완제품 불량을 유발하고, 과도포일 경우는 가류공정 후에도 이형제가 외관에 잔류함으로 해서 외관불량이 유발되는 것이다.

이처럼 종래의 이형제 도포장치의 내부 스프레이건 및 외부 스프레이건만으로는 도포불량을 줄이는 방법이 전무하다는 문제점이 있었다.

본 발명은 성형공정을 거친 그린타이어에 대한 이형제의 미도포 또는 과도포를 방지하여 타이어 외관 불량품을 줄일 수 있는 이형제 도포장치의 제공에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적은, 이형제 도포장치의 외부 스프레이를 사이드 스프레이건과 트레드 스프레이건 또는 상기 사이드 스프레이건이 복수개 모인 사이드 스프레이모듈과 상기 트레드 스프레이건이 복수개 모인 트레드 스프레이모듈로 영역별로 분리하고, 상기 각 스프레이건 또는 스프레이모듈의 측부에 레이저를 일체로 장착하여 상기 레이저로 측정된 도포물질의 유무 및 도포량에 대한 측정치를 제어부로 송신하고 상기 제어부에서 측정치에 근거하여 이형제의 분사량과 도포위치를 제어하도 록 구성된 본 발명에 의해 달성된다.

본 발명이 적용된 타이어 이형제 도포장치에 의하면, 이형제의 적정량 도포가 가능하게 되어 전자동화 실현에 기여함은 물론, 이형제의 낭비를 막을 수 있어 원가 절감효과와 타이어 완제품의 외관불량을 획기적으로 줄임으로써 생산성 향상을 도모할 수 있는 탁월한 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 통해 구성 및 작용에 관하여 상세히 설명한다.

외부 스프레이건과 내부 스프레이건을 구비한 그린타이어 이형제 도포장치(1)에 있어서, 상기 외부 스프레이건으로서 타이어(10) 측부 상을 상하좌우로 왕복하는 사이드 스프레이건(3)과, 타이어(10) 트레드 상을 전후좌우로 왕복하는 트레드 스프레이건(4)과, 상기 각 스프레이건의 측부에 일체로 부착되어 이형제의 유무 및 도포량을 측정하는 레이저(6)와, 상기 레이저로부터 송신되는 측정치를 근거로 스프레이건의 위치와 분사량을 제어하는 제어부(5)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 바람직한 제1 실시예는 도 1를 통해 설명한다.

도 1은 타이어 이형제 도포장치(1)를 구성하는 스프레이건(3)(4) 및 레이저(6) 및 제어부(5)를 나타낸 개략 단면구성도이다.

타이어의 제조과정 중에, 성형공정을 거친 후 튜브형상을 이루게 된 그린타 이어(10)에는, 가류공정에 앞서 이형제가 도포된다.

가류 공정에서 그린타이어(10)는 외부로는 성형 틀의 금속면과, 내부로는 같은 고무 재질인 블레더와 접촉하게 된다. 이때 경화된 타이어가 잘 떨어져 나오게 하기 위해 이형제를 사용하는데 금속 몰드 쪽에는 외부 이형제를, 그린타이어 내부와 블레더 사이에는 내부 이형제 또는 블레더 코팅제를 사용하게 된다.

본 발명에 따른 바람직한 제1 실시예에 있어서, 기존의 이형제 도포장치의 외부 이형제 스프레이건을 두 개 즉, 트레드부위 스프레이건(4)과 사이드부위 스프레이건(3)으로 나누고 있는데,

이는 기존의 외부 이형제 스프레이건의 경우, 횡방향, 종방향 그리고, 그린타이어 이송방향을 전부 커버해야 했기 때문에 정해진 루트를 따라 일률적으로 도포하는 것으로 이형제 도포를 마무리 지었지만,

본 발명에 따른 제1 실시예는 스프레이 도포에 앞서 레이저(6)의 조사(照射)를 통해 도포가 필요한 지점을 검출한 이후에 스프레이 도포가 이루어지므로, 스프레이가 기존처럼 3차원의 작동영역을 통해 이동하는 것으로는 처리속도가 느려서 생산성이 저하되기 때문에, 상기 사이드부위 스프레이건(3)이 그린타이어(10)와 대면하면서 스프레이건의 이동수단(도시 생략)을 통해 상하 또는 좌우 영역으로만 이동하도록 하고, 상기 트레드부위 스프레이건(4)이 또 다른 스프레이건의 이동수단(도시 생략)을 통해 전후 또는 좌우영역으로만 이동하도록 하여 그 역할을 나눔으로써 생산성을 높이도록 하고 있다

그리고, 각 스프레이건이 2차원적인 작동영역을 지나가기 앞서 신속하게 레 이저(6)로 조사하여 이형제의 도포유무 그리고 도포량을 검출한 다음, 그 측정치를 제어부(5)에 송신하고 제어부(5)는 이형제의 분사량을 결정한 다음 이형제 저정탱크(도시 생략) 및 이형제조절부(7)로 각각 제어신호를 보내어 스프레이건으로 소정의 이형제만 분사하여 도포를 행하도록 한다.

본 발명에 따른 바람직한 제2 실시예는 도 2 및 도 3을 참조로 설명한다.

제2 실시예는 상기 사이드 스프레이건이 일렬 또는 복수열로 나열배치된 사이드 스프레이모듈과, 상기 트레드 스프레이건이 일렬 또는 복수열로 나열배치된 트레드 스프레이모듈을 구비한다.

그리고, 제2 실시예에서는 상기 사이드 스프레이모듈의 각 사이드 스프레이건과 상기 트레드 스프레이모듈의 각 트레드 스프레이건이 제어부를 통해 개별적으로 제어된다.

도 2는 제2 실시예에 관련된 타이어 이형제 도포장치를 구성하는 외부 스프레이모듈 및 제어부를 나타낸 개략 평면구성도이고, 도 3는 도 2의 타이어 이형제 도포장치의 작용을 설명하는 개략 측면구성도이다.

제 2실시예에서는 다수의 스프레이건을 타이어의 도포면에 대향하여 일렬선상으로 또는 종횡의 복수열로 배열된 외부스프레이모듈을 사이드부위와 트레드부위로 각각 나누어 구성한다.

그리고, 레이저에 있어서도 복수개로 구성하여 상기 사이드부위 스프레이모듈(8) 및 트레드부위 스프레이모듈(9)에 양측부에 일렬 또는 복수열로 배열된 레이저모듈(6')을 장착한다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 일렬 또는 복수열로 구성된 상기 사이드부위 스프레이모듈(8)는 그 폭(w)이 타이어 사이드부위의 전역에 걸쳐 확장되어 있고, 상기 트레드부위 스프레이모듈(9) 또한 그 폭(w')이 타이어 트레드부위의 전역에 걸쳐 확장되어 있으므로, 도 2 상에서 보았을 때 각 스프레이모듈(8)(9)을 중심으로 스프레이모듈들을 좌우로 이송시킬 필요가 없게 되어, 도 3 상의 화살표로 나타낸 방향으로 그리고, 점선으로 표시한 작동범위 내에서 상기 각 스프레이모듈이 왕복하면서 이형제 도포작업을 행할 수 있어, 제1 실시예와 같은 2차원적인 작동제어가 아닌 1차원적인 단순 왕복이송을 통해 신속한 도포작업이 가능하도록 하였다. 그리고, 각 스프레이모듈의 도포가 행해지는 동안 인너 스프레이모듈(11)은 별도로 그린타이어(10)의 중심쪽으로 진입하여 내부 이형제 또는 블레더 코팅제를 도포하게 된다.

또한, 제2 실시예에서는 상기 사이드부위 스프레이모듈(8) 및 트레드부위 스프레이모듈(9)에 구비된 각 스프레이건(3)(4)들이 제어부(5)를 통해 개별적으로 제어되도록 함으로써, 레이저모듈(6')을 통해 스캐닝된 도포상태를 근거로 소정의 도포량에 도달하지 않은 부분으로부터 최측근의 스프레이건(3)(4)만 작동하게 하여 도포를 실시한다.

그리고, 다시 레이저모듈(6')이 재차 도포상태를 스캐닝하여 도포마무리상태를 체크한 다음, 도포작업을 마무리하도록 하였다.

또한, 상기 제어부에 타이어 사양별 정보를 미리 입력할 수 있도록 함으로써, 예를 들면, 이형제 도포장치에 도포전의 그린타이어(10)가 작업대로 이송되었 을 때 우선, 레이저모듈(6') 등이 그린타이어와 거리 등을 측정하여 제어부로 하여금 타이어의 사양을 특정하게 한 다음, 상기 제어부는 미리 입력된 사양별 정보를 토대로 도시하지 않은 이송아암 등에 부착된 상기 각 스프레이모듈을 이송하여 상기 각 스프레이모듈과 도포면이 최적간격을 이루는 가운데 도포작업이 이루어지도록 할 수 있다.

그리고, 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 각 스프레이모듈은 복수열로 배열되어 일정 높이(h)를 가질 수 있으므로, 각 스프레이모듈 상에서의 각 스프레이건의 열들간의 배치를 엇갈리도록 옮겨서 배치함으로써 한 열에서 이웃하는 각 스프레이건 간의 간격사이로 그 열에 이웃하는 열에 스프레이건들이 각각 위치하도록 하여 더 조밀하고 효율적인 분사가 가능하도록 할 수 있다.

도 3에서는 이송아암(도시하지 않음)등에 장착된 사이드 스프레이모듈(8)이 화살표로 나타낸 경로를 따라 대략 90도 각도로 자체회전하면서 수직 및 수평이동을 하여 원주방향으로 포물선을 그리며 도포를 실행하는 양상을 도시하고 있으나, 다수의 스프레이건(3)을 종횡으로 복수열로 배치하여 구성된 사이드 스프레이 모듈(8)을 사용하게 되면 90도의 각도로 자체회전하는 것을 생략하고 수직 및 수평이동을 통해 타이어 사이드부위 전역에 도포가 가능하게 된다.

그리고, 도 3은 타이어의 일측 사이드부위를 4구역을 나누어 각 구역에 사이드 스프레이모듈(8)을 하나씩 배치하고, 또한 타이어의 전후에 트레드 스프레이모듈(9)을 배치한 양상을 도시하고 있는데, 생산성 향상을 위해 이러한 도포구역을 더 세분화하여 세분화된 도포구역을 만큼의 스프레이모듈을 설치할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 바람직한 제1 실시예의 타이어 이형제 도포장치를 구성하는 외부 스프레이건 및 레이저 및 제어부를 나타낸 개략 단면 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 바람직한 제2 실시예의 타이어 이형제 도포장치를 구성하는 외부 스프레이모듈 및 제어부를 나타낸 개략 평면구성도이다.

도 3는 도 2의 타이어 이형제 도포장치의 작용을 설명하는 개략 측면구성도이다.

Claims (3)

1. 외부 스프레이건과 내부 스프레이건을 구비한 그린타이어 이형제 도포장치에 있어서,

   상기 외부 스프레이건으로서 타이어 측부면에 대면하도록 설치되는 사이드 스프레이건과, 타이어 트레드면에 대면하도록 설치되는 트레드 스프레이건을 구비하고, 상기 각 스프레이건의 측부에 일체로 부착되어 이형제의 유무 및 도포량을 측정하는 레이저와, 상기 레이저 및 상기 사이드 스프레이건 및 상기 트레드 스프레이건에 연결되어 스프레이건의 위치와 분사량을 제어하는 제어부를 구비하고,

   상기 사이드 스프레이모듈의 각 사이드 스프레이건과 상기 트레드 스프레이모듈의 각 트레드 스프레이건이 제어부를 통해 개별적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 그린타이어 이형제 도포장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 사이드 스프레이건이 일렬 또는 복수열로 나열배치된 사이드 스프레이모듈과, 상기 트레드 스프레이건이 일렬 또는 복수열로 나열배치된 트레드 스프레이모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는 그린타이어 이형제 도포장치.
3. 삭제

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