KR19980065528A

KR19980065528A - 공기입 타이어의 온-라인 제조방법

Info

Publication number: KR19980065528A
Application number: KR1019970000559A
Authority: KR
Inventors: 박철희
Original assignee: 남일; 금호타이어 주식회사
Priority date: 1997-01-11
Filing date: 1997-01-11
Publication date: 1998-10-15

Abstract

본 발명은 타이어 생산라인을 구성하는 각 단위공정상의 설비를 자동화하고, 이들을 하나의 연속체 개념으로 연관되게 설치하여 재료투입에서 부터 타이어 인출시까지의 각 공정들을 온-라인화 함으로써 전체 설비의 공간 점유율을 감소시키고, 균일 품질의 타이어를 연속 생산할 수 있으며, 타이어 생산과정에서의 비용요소를 대폭 줄여 제조원가를 낮출 수 있다.

Description

공기입 타이어의 온-라인 제조방법

제 1도는 본 발명 방법에 따른 타이어 제조공장의 전체설비 배치도,

제 2도는 정련공정의 장치도,

제 3도는 비드공정의 장치도,

제 4도는 압연공정의 장치도,

제 5도는 본 발명 방법에 따른 복합공정의 장치도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1...회전식 성형드럼2...톱핑코드지 제조장치

3...비드제조장치4...벨트제조장치

5...트레드 제조장치6...컴파운드 압출장치

7...미니 카랜다(Mini Calender)8...오일 저장조

9...카본블랙 저장조10...화학약품 저장조

11...1차 믹싱장치12...2차 믹싱장치

56...그린케이스 인출로봇57...가황장치

61...타이어 검사장치

본 발명은 타이어 생산라인을 구성하는 각 단위공정상의 설비를 자동화하고, 이들을 하나의 연속체 개념으로 연관되게 설치하여, 재료 투입에서 부터 타이어 인출시 까지의 각 공정들을 온-라인화 하는 생산 자동화 기법에 관한 것이다.

일반적인 타이어 제조 공장에 비추어 볼 때, 하나의 단위체 공장은 각각의 단위 공정들, 즉, 정련공정, 압연공정, 압출공정, 비드공정, 재단공정, 성형공정 그리고 가류/검사 공정들이 모여서 이루어져 있고, 상기 공정들로 부터 제조돼 나오는 반제품들은 작업자 또는 운반차(Booker)에 의해서 다음 공정에 연결되어지고 있다. 그러므로, 일반적으로 타이어 제조 공장에서는 천연고무나 합성고무(Synthetic Rubber)가 정련공정에 투입이 된 후 가류/검사 공정에서 완제품 타이어로 생산되어 나오기 까지에는 많은 인력과 넓은 공간이 필요하고 또한, 각각의 공정을 통해 제조된 반제품을 다음 공정에 투입시, 여러가지 비용요소들, 예를들면 재료의 물성변화, 다량의 스크랩(Scrap) 발생, 다음 공정에 연결할 때 까지의 방치시간(dwell time)이 길다는 점, 그리고 적재공간등이 요구되는 문제점이 있다.

아울러, 타이어 제조사에서는 고도화되는 국제사회에서 살아남기 위하여, 우수한 고무 조성물의 개발과 타이어 구조의 단순화를 통해 제조원가를 낮추고, 타이어의 품질을 향상시키려고 노력하고는 있지만, 타이어 제조업 자체가 3D업종이어서 노동력 부족과 인건비 상승에 대응하기에는 많은 문제점이 있고, 또한 타이어 제조사들의 제조기술에도 한계성이 있으며, 타이어는 부피가 크고 중량(重量)이므로 물류비용이 높다는 단점이 있다. 게다가, 자동차 제조회사들이 O.E.타이어(Original Equipmert tire)에 대한 다양한 성능요구를 맞추기에는 어려운 실정이다.

따라서, 본 발명에서는 타이어 생산라인을 구성하는 각 단위공정상의 설비를 자동화하고, 이들을 하나의 연속체 개념으로 연관되게 설치하여 재료투입에서 부터 타이어 인출시까지의 각 공정들을 온-라인화 함으로써, 종래 타이어 제조공정에 내재되어 있던 제 문제점을 해소코자 하였다.

또한, 본 발명에서는 각각의 공정들이 자동으로 연결되도록 각각의 단위 설비들을 자동화하였기 때문에 노동력이 감소되고, 초기의 장치셋팅만 정확하다면 균일한 품질의 타이어 완제품을 대량 생산할 수 있음에도 제조원가가 절감되며, 스크랩의 발생이 현저히 억제되고, 아울러 모든 부품은 다음 공정으로 연속 투입되기 때문에 별도의 부품적재공간이 필요없게 된다.

이하, 본 발명에 다른 공기입 타이어의 온-라인 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명은 타이어를 제조하는데 있어서, 원재료의 투입으로부터 완제품 타이어의 인출시까지를 온-라인(On-Line)화 하는 것이다.

특히, 각각의 구성 설비를 자동화하여 이들을 하나의 연속체 개념으로 서로 연관되게 배치하였다.

제 1도는 본 발명방법에 따른 타이어 제조공장의 전체설비 배치도이며, 이는 제 2도 내지 제 5도를 종합해 놓은 구성도이다.

제 2도는 Holroyd 사의 1차 믹싱장치와 pomini사의 MVX 장치를 조합한 장치도로, 고무 원재료가 제립기(granulator)(13)에 투입되어 펠릿으로 된 후 자동평량되어 벌크 회전배합기(Bulk Rotary Blender)(14)로 이송되고; 카본블랙이나 오일, 각종의 화약약품들은 저장조(9,8,10)에 장입되어 있다가 자동평량되어 벌크회전 배합기(14)로 이송되어 이곳에서 펠릿과 혼합된다. 상기 펠릿과 화학약품의 혼합물은 1차 믹싱장치(11)에 이송되고, 이곳에서 1차 고무를 배합하고 난 후 배합물을 펠릿화하여 다시 2차 믹싱을 하기 위해 MVX 즉, 2차 믹싱장치(12)에 투입하고, 최종적으로 이곳에서 만들어진 펠릿은 분배장치(15)로 옮겨져서 블로(blow)에 의해 각각의 요구특성에 맞는 반제품 제조장치의 호퍼로 자동투입이 된다.

제 3도는 비드공정의 장치도로서, 스틸와이어 송출장치(16)에서 와이어가 풀려나와 가열장치(17)에서 고무와 코팅이 원활히 될 수 있도록 가열이 되고, 압출기(18)의 압출금형(20)에서 나오는 고무에 의해 와이어가 코팅된 후 비드포머(Bead Former)(21)에서 비드가 만들어지면 비드 인출장치(22)에 의해, 비드는 컨베이어(23)위에 놓이게 되고, 상기 컨베이터(23)에 의해 이동된 비드는 에이펙스 및 플리퍼 제조장치(24)를 담당하고 있는 작업자에 의해, 압출된 에어펙스와 재단된 플리퍼가 결합되어 한개의 비드 스토크로 만들어진 후 비드 카세트 저장용기(25)에 저장되어 컨베이어(26)에 의해 비드 카세트(27)에 셋팅이되고; 홀더(28)에 의해 양쪽 캡(29)에 놓이게 되며, 속이 빈 비드 카세트 저장용기(25)는 다시 복귀된다. 여기서 미설명부호 3은 비드 제조장치를 나타낸다.

제 4도는 압연공정의 장치도로서, 미니 카랜다(7)로 플리퍼와 캡플라이를 만들게 되는데, 송출장치(30)에서 풀려진 원사코드를 미니카랜다(7)에 투입시키고 제 2도의 분배기(15)에서 공급되는 고무를 컴파운드 펠릿 저장조(31)에 저장하고 있다가 카랜다보울(Calender Bowl)(32)에 투입하여 섬유코드지(33)로 압연-냉각한 후, 권회기(34)로 감아서 보관하다가 수작업에 의해 에이펙스 및 플리퍼 제조장치(24)나 캡플라이용 어플리케이터(Applicator)에 셋팅한다.

제 5도는 본 발명방법에 따른 복합공정의 장치도로서, Firestone의 특허 발명(P.N;4,877,468)에서도 보여 주었듯이, 여러 종류의 반제품을 동시에 압출할 수 있는 압출기 헤드(35)에서 인너라이너와 사이드 월이 6개의 컴파운드를 조합하여 압출이 되고, 제1,2톱핑 코드지(또는, 플라이) 제조장치(2)에서는 원사코드(36)에 고무가 튜브 타입으로 톱핑이 되어 압출기헤드(38)를 통과하여, 써비샤(39)에 부착된 절단기(40)에 의해 시방서에 맞게 재단이 되어서 회전식 성형드럼(1)에서 상기 인너라이너 및 사이드월 압출물과 제1, 제2 플라이가 접합되고, 이 후 비드가 안착되어 있는 비드 세터(Bead Setter)(41)가 슬라이딩 방식으로 이동하여 비드 셋팅이 된다. 이때 회전식 성형드럼(1)은 밴드를 만들뿐 아니라 벨트 드럼(42)에서 만들어진 벨트 스토크와 결합하여 성형된 후에 그린케이스(생타이어)를 만드는 역할도 하게 된다.

그리고, 벨트 제조장치(4)에서는 스틸코드 송출장치(43)에서 나온 스틸 코드와 압출기의 압출금형(44)에서 나온 고무가 코팅이 되어 스틸벨트가 만들어지고 이는 1차 재단장치(45)에서 재단이 되어 접합장치(46)에서 접합이 된 후에, 시방서에 맞게 2차 재단장치(47)에서 재단이 되어 벨트 드럼(42)에 공급된다.

트레드 제조장치(5)에서는 트레드(48), 언더트레드(49), 윙 스트립(50)을 각각 압출하여 한개의 압출기헤드(51)에서 이들을 조합하여 안출한 후, 롤러다이(52)를 통해 이동시켜 재단장치(53)에서 사양에 맞게 재단을 한 후 벨트 드럼(42)에 공급한다.

상기 재단장치(53)는 기계 매카니즘으로 볼 때, 트레드와 같이 두께가 두꺼운 압출물이 원통형 드럼에서 정확히 조합이 될 수 있도록 길이재단을 하기 위하여 벨트 드럼과 유사한 원통형 다이에서 커터를 사용하여 트레드 압출물을 재단하는 방법을 적용한다.

그리고, 캡플라이 어플리케이터(Capply Applicator)(54)에서는 미니카랜다(7)에서 만들어진 캡플라이 스트립을 수동으로 운반하여 장착한 후 송출하여 벨트드럼(42)에 공급하여 준다.

상기에서 언급한 바와 같이, 벨트 트레드 및 캡플라이가 벨트 드럼(42)에 순차적으로 공급되어 조립이 되면 이송링(55)에 의해 회전식 성형드럼(1)에 이송되고, 이때 1차 밴드작업된 드럼상에 2차 벨트 스토크가 결합되어 성형작업을 거친 후 완제품 타이어에 가까운 그린 케이스로 만들어진다.

그린케이스가 만들어지면 성형되었던 드럼은 수축이 되고, 그린 케이스 인출 로봇(56)에 의해 회전식 성형드럼(1)에서 가황장치(57)로 옮겨지며, 회전식 성형 드럼(1)은 180도 회전하여 1차 설정위치로 이동하게 된다.

그리고, 인출로봇(56)에 의해 자동으로 성형 드럼(1)에서 가황장치(57)의 그린케이스 공급다이(58)에 셋업이 되면 그린 케이스는 컨베이너(59)를 타고와서 로더(Loader)에 의해 가황장치(57)에 안착되고, 가류과정을 거쳐 완제품타이어로 제조된 후에는 언로더(Unolader)에 의해 가황장치에서 분리되어 컨베이어(60)에 실려서 타이어 검사장치(61)를 거쳐 창고에 적재된다. 여기서 미설명부호 6은 컴파운드 압출장치를 나타낸다.

이상과 같이, 본 발명은 미니 카랜다(7)에서 플리퍼(Flipper)나 캡플라이 스트립을 태핑하는 것을 배제하면, 최초의 고무재료가 투입되어서 부터 가류공정을 거쳐 완제품 타이어로 제조될 때 까지의 전 공정이 하나의 단위체 개념으로 자동 연결되어 있는 것이 특징이다. 따라서 본 발명에 따라 타이어를 생산할 경우, 전체 설비의 공간 점유율이 감소하고, 균일 품질의 타이어를 연속 생산할 수 있으며, 타이어 생산과정에서의 비용요소를 대폭 줄여 제조원가를 낮추는 효과를 갖어오게 된다.

Claims

천연고무나 합성고무에 카본이나 유황 등의 각종 약품을 혼합시켜서 타이어용 고무에 필요한 특성을 부여하는 정련공정과, 상기 타이어용 고무를 규격에 맞게 몰드로 연속 압출하되 트레드 압출물을 원통형 다이에서 재단장치(53)로 재단하는 압출공정과, 코드지 양면에 상기 타이어용 고무를 필름상으로 톱핑하는 압연공정과, 비드 제조장치(3)로 비드를 제조하여 성형공정까지 이송하는 비드공정과, 상기 압출공정 및 압연공정과 비드공정을 통해 제조된 반제품들을 회전식 성형드럼(1)에서 조립하여 그린케이스를 만드는 성형공정과, 상기 성형공정에서 만들어진 그린케이스를 인출로봇(56)으로 인출하여 그린 케이스 공급다이(58)에 셋업하여 가황장치(57)에 이송한 다음 가류하는 가류공정과, 상기 가류공정을 거쳐 나오는 완제품 타이어의 품질을 검사하는 검사공정들을 온-라인으로 연결하여 타이어를 제조함을 특징으로 하는 공기입 타이어의 온-라인 제조방법.