KR101183694B1

KR101183694B1 - 타이어 성형기를 이용한 타이어 반제품의 두께 조절방법

Info

Publication number: KR101183694B1
Application number: KR1020100135466A
Authority: KR
Inventors: 나하철
Original assignee: 한국타이어 주식회사
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2012-09-14
Also published as: KR20120073645A

Abstract

본 발명은, 컨베이어(40)로 공급될 타이어 반제품이 각 부위별로 압력을 가할 수 있는 멀티 롤(10)을 통해 카카스 드럼(20) 외주면 상에 부착 및/또는 압착되는 타이어 성형기를 통해 타이어 반제품의 두께를 조절하는 방법을 포함한다.
본 발명은 카카스 드럼(20)과 소정의 간격으로 떨어져 있는 다수의 센서부(30)를 통해, 상기 카카스 드럼(20)과 다수의 센서부(30) 사이의 거리를 측정하는 단계(S100);와 카카스 드럼(20) 외주면 상에 권취된 타이어 반제품과 다수의 센서부(30) 사이의 거리를 측정하는 단계(S200); 단계(S100)의 측정값과 단계(S200)의 측정값의 차이를 산출하는 단계(S300); 타이어 반제품의 표준 두께와 상기 단계(S300)의 산출값의 허용범위를 판단하는 단계(S400); 단계(S300)의 산출값이 허용범위보다 크면, 상기 멀티 롤(10)의 압력을 일정한 크기로 하향조절하는 단계(S600); 및 단계(S300)의 산출값이 허용범위보다 작으면, 상기 멀티 롤(10)의 압력을 일정한 크기로 상향조절하는 단계(S700);를 포함하는 것을 특징으로 하며, 타이어 반제품의 두께가 타이어 반제품의 표준 두께를 기준으로 일정한 허용범위 내에 존재할 때까지 단계(S600) 및/또는 단계(S700)을 반복적으로 수행한다.

Description

타이어 성형기를 이용한 타이어 반제품의 두께 조절방법 {Method of controlling semi-finished tire's gauge using tire building machine}

본 발명은 타이어 성형기 내에 멀티 롤의 압력과 동기속도 차를 제어하여 타이어 반제품의 두께(gauge)를 조절할 수 있는 방법을 포함한다.

일반적으로, 타이어 제조업체에서는 카카스 드럼(carcass drum) 둘레에 권취될 타이어 반제품을 부착 및/또는 압착하기 위해서, 타이어 반제품의 두께 변동에 대응되게 각 부위별 압력을 조절할 수 있는 멀티 롤을 사용하여 타이어 반제품의 두께 변동에 대처하고 있다(도 3 참조).

이때, 멀티 롤(multi-roll)의 각 부위별 압력 조절은 각 타이어 제조업체가 수동으로 조절할 수 있는 관리기준치를 제공하고 있는데, 이러한 관리기준치를 근거로 하여 작업자가 멀티 롤의 각 부위별 압력을 수동으로 조절하고 있는 게 현실이다.

이러한 수동 설정방법을 사용함으로써, 타이어의 생산성을 향상시키기 위한 적당한 두께(혹은 길이)를 제공하는 데에 상당한 문제점을 가지게 된다. 예컨대, 타이어 반제품의 길이가 짧은 경우 고무로 만들어진 타이어 반제품의 특성상 타이어 반제품의 두께가 얇아지게 되며, 이는 타이어 제작에 부적합하다.

또한, 각 성형기마다 다른 수동설정값을 가지고 있기 때문에 타이어 성능에 편차를 유발할 수밖에 없다.

본 발명은 종래기술에 따른 소경(또는 대경) 성형기 내에 반제품의 두께 조절방법에서 나타나는 문제점을 극복하기 위해 창출된 것이다.

본 발명은, 컨베이어로 공급될 타이어 반제품이 각 부위별로 압력을 가할 수 있는 멀티 롤을 통해 카카스 드럼 외주면 상에 부착 및/또는 압착되는 타이어 성형기를 통해 타이어 반제품의 두께를 조절하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 카카스 드럼과 소정의 간격으로 떨어져 있는 다수의 센서부를 통해, 카카스 드럼과 다수의 센서부 사이의 거리를 측정하는 단계(S100);와 카카스 드럼 외주면 상에 권취된 타이어 반제품과 다수의 센서부 사이의 거리를 측정하는 단계(S200); 단계(S100)의 측정값과 단계(S200)의 측정값의 차이를 산출하는 단계(S300); 타이어 반제품의 표준 두께와 상기 단계(S300)의 산출값의 허용범위를 판단하는 단계(S400); 단계(S300)의 산출값이 허용범위보다 크면, 멀티 롤(10)의 압력을 일정한 크기로 하향조절하는 단계(S600); 및 단계(S300)의 산출값이 허용범위보다 작으면, 멀티 롤(10)의 압력을 일정한 크기로 상향조절하는 단계(S700);를 포함하는 것을 특징으로 하며, 타이어 반제품의 두께가 타이어 반제품의 표준 두께를 기준으로 일정한 허용범위 내에 존재할 때까지 단계(S600) 및/또는 단계(S700)를 반복적으로 수행한다.

이상 본 발명의 설명에 의하면, 본 발명은 멀티 롤의 압착력과 함께 공급 컨베이어와 카카스 드럼 간의 회전속도에 따른 동기속도를 제어할 수 있는 방법을 포함하고 있다.

특히, 본 발명에 따른 방법을 통해 각각의 설정값을 갖고 있는 성형기에 오차를 최소화시켜 허용가능한 타이어 성능 편차 내에 반제품의 길이 변동을 자동적으로 제어할 수 있다.

또한, 본 발명은 카카오 드럼 주위에 거리감지센서를 매개로 하여 실제 반제품의 두께를 자동적으로 산출할 수 있다.

도 1a는 본 발명에 따른 타이어 반제품의 두께 조절 방법에서 반제품 투입 전의 초기 설정값을 산출하는 단계를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1b는 본 발명에 따른 타이어 반제품의 길이 조절 방법에서 반제품 투입 후의 산출단계를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 타이어 성형기를 통해 타이어 반제품 길이 조절 방법에 따른 플로우차트를 도시한 것이다.
도 3은 종래기술에 따른 타이어 반제품을 카카스 드럼으로 공급하는 장치의 개략도이다.

이제, 본 발명에 따른 반제품 길이 조절 방법은 첨부도면을 참조로 하여 더욱 구체적으로 설명될 것이다.

도 1a는 본 발명에 따른 타이어 반제품의 두께 조절 방법에서 반제품 투입 전의 초기 설정값을 산출하는 단계를 개략적으로 도시한 것이다.

본 발명에 따른 타이어 반제품의 두께 조절 방법을 구현할 수 있는 타이어 성형기는 도시된 바와 같이 각 부위별 압력을 조절할 수 있는 멀티 롤(10)과 이와 나란하게 배치된 카카스 드럼(20) 및 다수의 센서부(30)를 구비하는데, 센서부(30)는 카카스 드럼(20)과 소정의 간격을 두고 배치되면서 카카스 드럼(20)의 횡설방향을 따라 다수의 센서부를 배치한다. 이 센서부(30)는 카카스 드럼(20)과 센서부(30) 사이의 거리를 실시간 및/또는 주기적으로 감지하는 기능을 수행한다.

참고로, 멀티 롤(10)은 다수의 압력 조절부를 일렬로 설치하고 있는데, 참조부호 11은 I/L부분으로 인너라이너(Inner Liner)을 카카스 드럼(30)에 부착되게 압착할 수 있는 부분을 나타내고, 참조부호 12와 13은 S/W부분으로 사이드월(Side Wall)을 압착할 수는 부분을 나타내고 있다. 만약 대경 소형기인 경우에는 참조부호 11은 I/L부를, 참조부호 12와 13은 C/F부(Chafer Fabric)를 그리고 참조부호 14와 15 및 16은 S/W부를 나타낸다. 이미 멀티 롤은 당해분의 숙련자들에게 널리 알려져 있듯이 전술된 바와 같이 각 조절부의 압착부위를 확정시킬 필요는 없을 것이다. 바람직하기로, 각 센서부(30)는 멀티 롤(10)의 각 압력 조절부 위치와 상응되는 간격으로 배치되어 각 타이어 반제품의 부위별 거리를 측정할 수 있도록 한다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 타이어 반제품의 두께 조절을 위한 초기 설정값을 산출해야 하는데, 이 초기 설정값은 카카스 드럼 상으로 타이어 반제품을 투입하기 전에 센서부(30)를 수단으로 하여 센서부(30)와 카카스 드럼(20) 사이의 거리차를 의미한다.

도 1b는 본 발명에 따른 타이어 반제품의 길이 조절 방법에서 반제품 투입 후의 산출단계를 개략적으로 도시한 것이다.

카카스 드럼 상으로 권취된 타이어 반제품은 다수의 센서부(30)를 수단으로 하여 센서부(30)와 카카스 드럼의 원주면에 배치된 타이어 반제품 사이의 거리를 측정하는데, 물론 센서부는 타이어 반제품의 각 부위별 거리를 측정할 수 있게 된다.

도 2는 본 발명의 타이어 성형기를 통해 타이어 반제품 길이 조절 방법에 따른 플로우차트를 도시한 것으로, 작업자의 필요에 따라 소형 성형기 혹은 대형 소형기에도 적용할 수 있다. 여기서 명명된 구성부재들은 도 1a 및 도 3을 참조로 하여 기술된다.

단계(S100)는, 타이어 성형기 내에 컨베이어(40)를 통해 타이어 반제품이 멀티 롤(10)과 카카스 드럼(20)으로 공급되기 전에, 다수의 센서부(30)로 카카스 드럼(20) 사이의 거리를 측정한다. 다수의 센서부(30)는 카카스 드럼(20)의 축방향을 따라 나란히 배열된다.

단계(S200)는, 타이어 성형기 내에 컨베이어(40)를 통해 타이어 반제품이 멀티 롤(10)과 카카스 드럼(20)으로 공급된 후에, 다수의 센서부(30)로 카카스 드럼(20) 외주면에 권취된 타이어 반제품와 센서부 사이의 거리를 측정한다. 바람직하기로, 센서부(30)는 타이어 반제품의 부위별 두께를 측정할 수 있다.

단계(S300)는 카카스 드럼(20)에 권취된 타이어 반제품의 실제 두께를 산출하는 단계로서,

다시 말하자면, 단계(S100)의 측정값에서 단계(S200)의 측정값을 빼면 카카스 드럼에 권취된 타이어 반제품의 각 부위별 실제 두께를 알아낼 수 있게 된다.

이렇게 산출된 실제 반제품의 두께값은 타이어 반제품의 기준(spec.) 두께값과 비교하게 오차값을 아래의 수학식 2로 산출하게 된다.

타이어 성형기 내에서 허용되는 각 부위별 허용범위 내에 존재하는 가의 여부를 판단하게 되는데(단계 400), 만약 오차값이 허용범위 내에 존재하게 되면 다음의 타이어 성형공정으로 진행되는(단계 800) 반면에, 허용범위에서 벗어나게 되면 타이어 반제품의 두께를 조절하는 공정을 거쳐야만 한다.

여기서, 각 부위별 허용범위는 다음과 같다.

I/L부의 허용범위 : ±0.05mm,

S/W부의 허용범위 : ±0.03mm,

C/F부의 허용범위 : ±0.05mm.

만약 오차값의 범위가 위에 기술된 허용범위보다 크게 되면 단계(S600)에 따라 두께를 조절하게 되며, 만약 오차값의 범위가 허용범위보다 작게 되면 단계(S700)에 따라 두께를 조절한다.

단계(S600)에서는, 수학식 2로 산출된 오차값이 허용범위보다 클 경우(구체적으로, 오차값>각 부위별 최대 허용 기준치)에 진행하는 것으로, 다시 말하자면 타이어 반제품의 실제 두께가 작은 경우에 실시되는 과정이다.

카카스 드럼 상에 권취된 타이어 반제품을 멀티 롤로 가압하게 되는데, 우선 멀티 롤은 +0.05바아(bar) 하향조절하여 타이어 반제품의 두께를 조절하게 된다. 단계(S600)가 완료되면, 다시 단계(S400)에서 타이어 반제품의 두께의 오차를 재판단하게 되며, 허용범위로 들어오지 못할 경우에는 다시 단계(S500)에서 허용 오차의 정도에 따라 단계(S600) 혹은 단계(S700)의 공정을 타이어 반제품의 기준(spec.) 두께값에 도달할 때까지 재실시하게 된다.

바람직하기로, 단계(S600)는 멀티 롤의 각 부위별 최소허용 압력을 제공하는바, I/L부의 최소압은 0.1바아, C/F부의 최소압은 0.05바아 그리고 S/W부의 최소압은 0.05바아로 산정되어 있으며, 타이어 반제품의 두께가 각 부위별 최소압에 도달할 때까지도 허용범위 내에 존재하지 않을 경우에는 추가로 카카오 드럼(20)과 컨베이어(40)의 동기속도를 조절하도록 설정된다.

여기서, 카카오 드럼(20)과 컨베이어(40) 간의 동기속도라는 용어는,

멀티 롤을 통한 각 부위별 최소압에 도달했음에도 불구하고 타이어 반제품의 두께값이 만족스럽지 않은 경우, 카카오 드럼과 컨베이어 간의 동기속도를 +0.001씩 상향조절하면서 허용범위까지 타이어 반제품의 두께를 조절할 수 있다.

바람직하기로, 최소 동기속도는 1로 규정한다.

만약 오차값의 범위가 위에 기술된 허용범위보다 작게 되면 단계(S700)에 따라 두께를 조절하게 된다.

단계(S700)에서는, 수학식 2로 산출된 오차값이 허용범위보다 작은 경우(구체적으로, 오차값<각 부위별 최소 허용 기준치)에 진행하는 것으로, 다시 말하자면 타이어 반제품의 실제 두께가 큰 경우에 실시되는 과정이다.

카카스 드럼 상에 권취된 타이어 반제품을 멀티 롤로 가압하게 되는데, 우선 멀티 롤은 +0.05바아 상향조절하여 타이어 반제품의 두께를 조절하게 된다. 단계(S700)가 완료되면, 다시 단계(S400)에서 타이어 반제품의 두께의 오차를 재판단하게 되며, 허용범위로 들어오지 못할 경우에는 다시 단계(S500)에서 허용 오차의 정도에 따라 단계(S600) 혹은 단계(S700)의 공정을 재실시하게 된다.

바람직하기로, 단계(S700)는 멀티 롤의 각 부위별 최대허용 압력을 제공하는바, I/L부의 최대압은 0.3바아, C/F부의 최대압은 0.2바아 그리고 S/W부의 최대압은 0.2바아로 산정되어 있으며, 타이어 반제품의 두께가 각 부위별 최대압에 도달할 때까지도 허용범위 내에 존재하지 않을 경우에는 추가로 카카오 드럼(20)과 컨베이어(40)의 동기속도(수학식 3 참조)를 조절하도록 설정된다.

멀티 롤을 통한 각 부위별 최대압에 도달했음에도 불구하고 타이어 반제품의 두께값이 만족스럽지 않은 경우, 카카오 드럼과 컨베이어 간의 동기속도를 -0.001씩 하향조절하면서 허용범위까지 타이어 반제품의 두께를 조절할 수 있다.

바람직하기로, 최소 동기속도는 0.998로 규정한다.

본 발명은 첨부도면과 명세서에 기술된 실시예에 국한되지 않고, 아래의 청구범위의 범주와 범위 내에서 변경 혹은 변형될 수도 있다.

10 ----- 멀티 롤,
20 ----- 카카스 드럼,
30 ----- 센서부,
40 ----- 컨베이어.

Claims

컨베이어(40)로 공급될 타이어 반제품이 각 부위별로 압력을 가할 수 있는 멀티 롤(10)을 통해 카카스 드럼(20) 외주면 상에 부착 및/또는 압착되는 타이어 성형기에 있어서,
상기 카카스 드럼(20)과 소정의 간격으로 떨어져 있는 다수의 센서부(30)를 구비하고, 상기 카카스 드럼(20)과 다수의 센서부(30) 사이의 거리를 측정하는 단계(S100);와
상기 카카스 드럼(20) 외주면 상에 권취된 타이어 반제품과 다수의 센서부(30) 사이의 거리를 측정하는 단계(S200);
상기 단계(S100)의 측정값과 단계(S200)의 측정값의 차이를 산출하는 단계(S300);
타이어 반제품의 표준 두께와 상기 단계(S300)의 산출값의 허용범위를 판단하는 단계(S400);
상기 단계(S300)의 산출값이 허용범위보다 크면, 상기 멀티 롤(10)의 압력을 일정한 크기로 하향조절하는 단계(S600); 및
상기 단계(S300)의 산출값이 허용범위보다 작으면, 상기 멀티 롤(10)의 압력을 일정한 크기로 상향조절하는 단계(S700);를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 성형기를 이용한 타이어 반제품의 두께 조절방법.
제1항에 있어서, 상기 단계(S400)에서, 상기 멀티 롤(10)의 I/L부의 허용범위 기준은 ±0.05mm, C/F부의 허용범위 기준은 ±0.05mm, S/W부의 허용범위 기준은 ±0.03mm으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 타이어 반제품의 두께 조절방법.
제1항에 있어서, 상기 단계(S600)에서, 상기 멀티 롤(10)의 압력을 0.05바아씩 하향조절하는 것을 특징으로 하는 타이어 반제품의 두께 조절방법.
제3항에 있어서, 상기 멀티 롤(10)의 각 부위별 압력을 조절할 경우, I/L부의 최소압은 0.1바아, C/F부의 최소압은 0.05바아, S/W부의 최소압은 0.05바아로 유지될 때까지 하향조절하는 것을 특징으로 하는 타이어 반제품의 두께 조절방법.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 단계(S600)에서, 상기 멀티 롤(10)의 압력 조절중 최소압에 도달하게 되면, 상기 드럼(20)과 컨베이어(40)의 동기속도를 +0.001씩 조절하며, 여기서 동기속도 = (컨베이어의 회전속도/카카오 드럼의 회전속도)로 되는 것을 특징으로 하는 타이어 반제품의 두께 조절방법.
제5항에 있어서, 상기 동기속도의 최소값은 1로 되어 있는 것을 특징으로 하는 타이어 반제품의 두께 조절방법.
제1항에 있어서, 상기 단계(S700)에서, 상기 멀티 롤(10)의 압력을 0.05바아씩 상향조절하는 것을 특징으로 하는 타이어 반제품의 두께 조절방법.
제7항에 있어서, 상기 멀티 롤(10)의 각 부위별 압력을 조절할 경우, I/L부의 최대압은 0.3바아, C/F부의 최대압은 0.2바아, S/W부의 최대압은 0.2바아로 유지될 때까지 상향조절하는 것을 특징으로 하는 타이어 반제품의 두께 조절방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 단계(S700)에서, 상기 멀티 롤(10)의 압력 조절중 최대압에 도달하게 되면, 상기 드럼(20)과 컨베이어(40)의 동기속도를 -0.001씩 조절하는 것을 특징으로 하는 타이어 반제품의 두께 조절방법.
제9항에 있어서, 상기 동기속도의 최소값은 0.998로 되어 있는 것을 특징으로 하는 타이어 반제품의 두께 조절방법.