KR970001974B1

KR970001974B1 - 타이어의 균일성을 수정하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR970001974B1
Application number: KR1019880008254A
Authority: KR
Inventors: 쥬니어 클레런스 리로리 로저스
Original assignee: 더 유니로열 굿드리치 타이어 컴패니 라이센싱 서어비시스 인코포레이티드; 알렌 에이. 쏜토스
Priority date: 1987-07-01
Filing date: 1988-07-01
Publication date: 1997-02-20
Also published as: DE3884681T2; CA1325048C; EP0297527A3; DE3884681D1; JPH0197629A; EP0297527A2; KR890001769A; US4837980A; EP0297527B1

Abstract

내용없음.

Description

타이어의 균일성을 수정하기 위한 방법 및 장치

제1도는 공기타이어의 힘의 변화를 검출하고, 측정하고 감소시키기 위한 타이어 균일화 장치를 도시한 개략도.

제2도는 제1도에서 도시된 가산증폭기 중 하나를 설명하는 상세회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 타이어 균일화 장치 12 : 공기 타이어

14 : 검출용 조립체 16 : 고무제거용 조립체

18 : 마이크로프로세서 20 : 모터

22 : 스핀들 24 : 가변속도 구동수단

28 : 기어감속기 30 : 회전속도계

32 : 모터 구동기 34, 36 : 로드 셀

38 : 로드 휠 44 : 계기증폭기

46, 52, 60, 66, 116, 118, 112, 124, 128, 132 : 저항

48 : 가산증폭기

50, 64 : 부하전위차계 58 : 증폭기

62 : 가산증폭기 74 : 서보증폭기(servo amplifier)

76 : 스킴센서(skim sensor) 78 : 그라인딩 휠

80 : 그라인드 분류기 84 : 스크랩 분류기(scrap classfier)

86 : 스트랩 한계 전위차계 88 : 그라인딩 한계 전위차계

96 : 그라인더 98 : 프레임

100 : 전기 모터 102 : 유압시스템

104 : 각도 부호기(angle encoder) 112, 114 : 증폭기

120, 126, 134 : 캐패시터 138 : 여파회로망

140 : 제어억제 회로망 142 : 이득조절 회로망

본 발명은 타이어의 균일성을 수정하기 위한 처리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 종래에 가능했던 것보다 더 빠르게 타이어의 힘의 변화를 시험하고 이렇게 시험된 타이어를 그라인딩하여 이와 같은 힘의 변화를 제거하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

공기타이어 제조분야에 있어서, 벨트, 비드, 라이너, 트래드, 고무 코오드 플라이 등과 같은 다수의 성분들이 부분적으로 조립된다. 이와 같은 조립 동안에 구조적인 불균일성이 생겨날 수 있다. 불균일성이 상당한 정도라면, 이들 타이어는 도로면과 같은 지면상에서 힘의 변화를 일으키게 된다.

타이어가 회전할 때의 힘의 변화를 반경 또는 측방향으로 생겨나게 된다. 힘의 변화는 일관성없는 벽두께, 플라이 턴업(turn-up)변화, 비드 휠, 플라이 배열 및 다른 편향과 같은 구조적인 불균일성에 의해 생겨난 타이어 내의 경질 및/또는 연질부분에 기인하는 변형을 말한다. 힘의 변화의 원인에 관계없이, 이와 같은 힘의 변화가 허용 가능한 최소 레벨을 초과할 경우, 이러한 타이어를 이용하는 자동차의 승차감은 나빠지게 될 것이다.

과도한 힘의 변화는 타이어를 타이어 균일화 장치에서 처리함으로써 허용가능한 수준으로 감소되거나 또는 제거될 수 있다. 공지된 타이어 균일화 장치의 대표적인 예는 예컨대 Rader의 미국 특허 제3,574,973호, Hofert의 미국 특허 제3,725,163호에 개시되어 있다. 힘의 변화가 검출되는 곳에서는, 트래드 고무의 선택된 부분을 한쌍의 그라인더로 제거함으로써 힘 변화의 수정이 행해지며, 그라인더는 타이어의 각 쇼울더와 연관되어 위치되어 있다. 적당한 양으로 그리고 적당한 위치에서 고무를 제거함으로써 힘의 변화가 허용 가능한 레벨로 감소되어 이런 타이어를 장착한 자동차의 승차감이 개선되어진다.

대표적인 타이어 균일화 장치에 있어서, 타이어는 회전축에 끼워져서 부풀려진 후, 시험단계 동안 로드 휠(loadwheel)에 기대어 회전된다. 이 타이어의 초기 회전 동안에, 타이어는 소정의 제1부하를 받는다. 이후, 타이어는 부가적인 회전 동안 전체 부하를 받으며 회전된다. 이와 같은 회전들은 일반적으로 준비운전(warmup)시간이라고 부르며, 보관 동안에 발생될 수 있는 타이어의 어떠한 휨(set)을 경감하기 위해 행해진다. 과도한 힘 변화에 대한 검출은 준비 운전이 완료된 후에 시작된다.

힘의 변화는 타이어로부터 로드 휠에 전달되어 이 휠에서 로드셀과 같은 변환기에 의해 힘의 변화가 감지된다. 측정된 힘 변화를 크기를 나타내는 전기적 신호가 발생되어 마이크로프로세서로 전송된다. 일반적으로 힘의 변화의 측정은 사용된 전기회로의 설계에 따라서 1회 내지 3회의 회전 동안에 행해진다. 이 신호들은 처리되어, 수정 가능한 힘 변화의 소정의 상한 및 하한치와 비교된다. 신호들에 응답하여, 컴퓨터는 실제 측정된 힘 변화를 상한 및 하한치와 비교하여 그라인딩 작업의 여부를 결정한다. 만일 측정된 힘의 변화가 하한치를 초과하지 않는다면, 그라인딩을 하지 않으며 타이어는 허용 가능한 등급으로 간주하여 장치로부터 제거된다. 만일 측정된 힘의 변화가 상한치를 초과한다면, 힘의 변화는 수정 불가능하다고 판단되어 그라인딩을 행하지 않은 채로 타이어를 장치로부터 제거한다.

만일 측정된 힘의 변화가 상한치와 하한치 사이에 있다면, 그라인딩 명령신호가 발생되어 그라인딩 단계가 시작된다. 그라인딩 명령 신호에 의해 메카니즘이 작동하여 회전식 그라인더를 타이어의 쇼울더로 이동시킨다. 그라인더는 쇼울더의 선택된 지역으로부터 선택된 양의 고무를 제거하여 하한 레벨 또는 그 이하의 허용 가능한 레벨로 힘의 변화를 감소시킨다. 타이어 내의 힘의 변화를 허용 가능한 레벨로 감소시키는데 필요한 시간은 처리 동안에 제거될 고무의 양 및 타이어의 회전속도에 의존한다.

타이어 균일화 장치는 여러 가지 기술에 의하여 더 효과적일 수 있다. 첫째, 힘 변화의 반경방향 성분은 더 효과적이고 더 정확하게 검출될 수 있다. 예를 들면 Schively 등의 미국 특허 제3,754,358호 및 Rogers의 미국 특허 제4,458,451호에 반경방향의 힘 변화 수정을 개선하는 타이어 균일화 장치가 개시되어 있다. 둘째, 힘 변화의 측방향 성분은 더 효과적이고, 더 정확하게 검출될 수 있다. 예를 들면, Brown의 미국 특허 제4,112,630호 및 Ugo의 미국 특허 제4,095,374호에 측방향 힘 변화 수정을 개선하는 타이어 균일화 장치가 개시되어 있다. 셋째, 균일화 장치 상에서 타이어의 회전 속도가 증가될 수 있다. 그라인딩이 시험 속도에 비해 더 느린 다수의 속도로 행해지지만, 시험은 대표적으로 60rpm의 일정한 속도로 행해진다. Shively의 미국 특허 제3,500,681호 및 Reder의 미국 특허 제3,574,973호를 참조한다. 균일화 장치에서 타이어의 회전속도를 증가시키는 것은 기계 전동비를 증가시키는 것과 같이 간단히 달성될 수 있는 것으로 간주될 수 있다. 그렇지만, 기계적으로 증가된 속도는 감지 및 그라인딩을 위한 회로소자 및 메카니즘과 호환가능하여야 하므로 경우에 벗어난다. 종래의 특허 또는 공지된 상업적 장치는 높은 정확성 및 효율을 유지하면서 증가된 속도로 균일화 장치를 작동하는 것을 설명하거나 또는 제시하지 않는다.

대다수의 종래 특허 및 상업적인 장치에 의해 예시된 바와 같이, 타이어의 불균일성을 보다 효과적으로 수정하기위한 시도가 계속되어 왔다. 그러나, 종래에 시도한 것들중 어떤 것도 본원에 청구되고 개선된 바와 같이 증가된 속도 및 보존된 정확성으로 타이어의 균일성을 수정하기 위해 배열되고 구성된 엘리먼트들과 방법 단계들의 조합을 제시하지 않았다. 종래의 방법 및 장치들은 본 발명에 따른 이점들을 제공하지 않았을뿐만 아니라 본 발명에 따른 이점들을 제공하지 못한다. 본 발명은 방법 단계들과 엘리먼트들이 신규하고, 유용하고 불분명한 조합을 통해서, 그리고 작동 비용을 감소시키고 기능 부품들의 수를 증가시키지 않음을 통해서, 그리고 쉽게 이용가능한 재료 및 통상적인 성분들의 이용을 통해서 본 발명의 목적 및 이점들을 달성한다.

이들 목적 및 이점들은 본 발명의 더 현저한 특징 및 적용중의 일부를 단지 예시하기 위한 것임을 명시해둔다. 다수의 다른 이로운 결과들은 상이한 방식으로 본 발명을 적용하거나 또는 본 발명의 범위내에서 본 발명을 변경함으로써 달성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 목적 및 이점들 뿐만 아니라 더 충분한 이해는 첨부도면과 함께 취해진 특허청구의 범위에 정의된 바와 같이 본 발명의 요약 및 바람직한 실시예의 설명을 통해서 이루어진다.

본 발명은 첨부 도면에 보여진 특징의 바람직한 실시예와 함께 특허청구의 범위에 의해 한정된다. 본 발명을 요약하면, 본 발명은 타이어를 회전시키면서 타이어의 힘 변화를 감지하고 이렇게 감지된 힘의 변화에 상응하는 부분의 고무를 선택된 양으로 그라인딩함으로써 고무 공기 타이어를 처리하기 위한 개선된 타이어 균일화 장치에 적용될 수 있다. 타이어 균일화 장치는 60rpm의 공업표준치 보다 더 높은 속도로 공기 타이어를 회전시키고 이 타이어로부터 고무를 선택적으로 그라인딩하기 위한 기계적 수단을 포함한다. 또한 이 장치는 이와 같이 높은 속도로 회전하는 동안 타이어의 힘 변화를 검출하고, 그것에 응답하여, 60cpm의 공업표준치보다 더 높은 주파수에서 검출된 힘 변화에 상응하는 주파수 변경된 전기 신호를 발생하기 위한 센서 수단을 포함한다. 또한, 이 장치는 검출된 힘의 변화에 따라 회전 타이어로부터 고무를 선택적으로 제거하기 위해서 발생된 신호에 응답하는 고무 제거수단을 포함한다. 또한 이 장치는 센서수단으로부터 발생된 신호를 수신하고 여파하여 이렇게 여파된 신호를 순방향으로 전송하기 위한 가산 증폭기를 포함한다. 또한 이 장치는 가산 증폭기로부터 전송된 여파신호를 수신하고, 이 신호를 해석하고, 이렇게 해석된 신호를 저장하고, 이렇게 저장된 신호에 따라 프로그램된 방식으로 기계적 수단 및 고무 제거수단을 작동시키기 위한 마이크로프로세서를 포함한다.

가산 증폭기는 필터 회로망에서 저항 및 캐패시터로 구성된 완충 필터 및 능동(active) 필터를 포함한다. 타이어 균일화 장치는 필터 회로망에 부속되는 제로 억제 회로망을 더 포함하여 필터 회로망의 출력을 제로전압 기준전위 근처로 변화시킨다. 타이어 균일화 장치는 제로 억제 회로망에 부속하는 이득 조절을 위한 제2완충 증폭기를 더 포함한다. 타이어 균일화 장치는 60cpm의 소정수에서 발생된 고주파 신호로 60rpm이상으로 타이어를 회전시키기 위한 개선된 전자 장치를 포함한다. 이 타이어 균일화 장치는 약 소정의 100rpm으로 타이어를 회전시키는 것을 더 포함한다. 센서 수단은 두쌍의 로드셀을 포함하는데, 한쌍의 로드셀은 반경방향의 힘 변화를 검출하기 위한 것이고, 다른 한쌍의 로드셀은 측방향의 힘 변화를 검출하기 위한 것이다. 타이어 균일화 장치는 제2가산 증폭기를 더 포함하는데, 가산 증폭기중 하나는 한쌍의 로드셀로부터의 신호를 수신하기 위한 것이고, 다른 하나는 다른 한쌍의 로드셀로부터의 신호를 수신하기 위한 것이다.

본 발명은, 60rpm의 공업 표준속도를 초과하는 고속으로 타이어를 회전시키는 동안에 발생된 주파수 변경된 전기 신호를 여파하고, 해석하고 저장하기 위한 개선된 전자 수단에도 적용될 수 있다. 이 개선된 전자 수단은 공기 타이어를 회전시키기 위한 기계적 수단 및 회전하는 동안 타이어의 힘 변화를 검출하고 검출된 힘의 변화에 상응하는 검출된 신호에 응답하여 주파수 변경된 전기신호를 발생하기 위한 센서수단을 갖는 타이어 균일화 장치에 적용된다. 이 개선된 전자수단은 발생된 전기신호를 여파하기 위한 가산증폭기 및 여파된 전기신호를 해석하고 저장하기 위한 마이크로프로세서를 포함한다. 가산증폭기는 60cpm의 공업표준치보다 높은 주파수에서 센서 수단으로부터 여파되지 않은 신호를 수신하고, 타이어의 고속회전에 상관된 주파수에서 수신된 주파수 변경된 신호를 여파하고, 이와 같이 여파된 신호를 마이크로프로세서(신호를 해석하고 저장하기 위해 이용됨)에 순방향으로 전송하기 위한 엘리먼트들을 포함한다.

이 개선된 전자수단은 제2가산증폭기를 더 포함한다. 제1가산증폭기는 반경방향의 힘의 변화에 응답하여 발생된 신호를 수신하기 위한 것이고 제2가산증폭기는 측방향의 힘의 변화에 응답하여 발생된 신호를 수신하기 위한 것이다. 각각의 가산증폭기는 증폭기, 저항 및 캐패시터를 갖는 여파 회로망을 포함하며, 상기 캐패시터는 공업표준 이상으로 타이어 회전 속도를 증가시키는 인자에 역비례하게 감소된 캐패시턴스 값을 갖는다. 마이크로프로세서는 타이어 원뿔성(conicity)을 결정하기 위하여 제2가산 증폭기의 출력에 응답하는 수단을 포함한다. 제로 억제 회로망은 예솨 회로망에 부속으로 포함되어 출력을 제로 전압 기준전위 근처로 변화시킨다. 본 발명은 제로 억제 회로망에 부속되는 이득 조절 완충 증폭 회로망을 더 포함한다.

그 밖에, 본 발명은 타이어가 회전되는 동안의 힘의 변화를 감지하고, 감지된 힘의 변화에 상응하는 영역 및 선택된 양의 고무를 타이어로부터 제거함으로써 타이어를 처리하는 방법에도 적용될 수 있다. 이 방법은 처리될 공기 타이어를 60rpm의 공업표준 속도를 초과하는 소정의 속도로 회전시키는 단계를 포함한다. 또한, 이 방법은 회전중인 타이어의 힘의 변화를 감지하고, 이것에 응답하여 60cpm의 공업표준보다 높은 주파수에서 감지된 힘의 변화에 상응하는 주파수 변경된 전기 신호를 발생하는 단계를 더 포함한다. 또한, 이 방법은 발생된 전기 신호에 응답하는 프로그램 방식으로, 회전중인 타이어로부터 고무를 제거하는 단계를 더 포함한다. 또한, 이 방법은 발생된 신호를 수신하고, 이 수신된 신호를, 타이어의 회전속도에 상관되고 공업표준 주파수보다 높은 주파수에서 여파하고, 이렇게 여파된 고주파 신호를 순방향으로 전송함으로써, 발생된 전기 신호를 가산증폭기에서 처리하는 단계를 더 포함한다. 또한, 이 방법은 가산증폭기로부터 순방향 전송된 고주파 신호를 마이크로프로세서에서 더 처리하는 단계를 포함한다. 또한, 이 방법은 이렇게 저장된 신호를, 타이어의 회전을 프로그램하고 회전중인 타이어로부터 고무를 제거하기 위해 이용하는 단계를 더 포함한다.

또한 이 방법은 타이어의 반경방향 및 측방향의 힘 변화를 감지하는 단계를 더 포함한다. 또한 이 방법은 신호를 하나의 마이크로프로세서 및 두 개의 가산증폭기 내에서 처리하는 것을 포함하는데, 가산증폭기중 하나는 반경방향의 힘 변화에 응답하여 발생된 신호를 처리하기 위한 것이고, 다른 가산증폭기는 측방향의 힘의 변화에 응답하여 발생된 신호를 처리하기 위한 것이다. 각각의 가산증폭기는 일련으로 배열된 증폭기와 이와 연관된 저항, 및 여파 회로망을 구성하도록 배열된 캐패시터를 포함한다. 또한 이 방법은 여파 회로망으로부터의 전압을 제로 전압 기준전위 근처로 억제하고 완충 증폭기를 통해 이득을 조절하는 단계를 더 포함한다. 또한 이 방법은 타이어의 그라인딩 여부를 결정하기 위하여 제2가산증폭기의 출력을 마이크로프로세서에서 해석하는 단계를 더 포함한다. 이 방법은 고속 rpm에서 측정이 취해지더라도 60rpm에서 얻어진 것들과 밀접하게 상관되는 측정을 제공한다. 상기 고속 rpm은 100rpm이다.

상술한 내용은, 다음에 이어지는 본 발명의 상세한 설명을 더 잘 이해되게 하여 당업자가 더 자세히 이해할 수 있게 하기 위하여, 본 발명의 더 적절하고 중요한 특징을 다소 폭넓게 설명한 것이다. 본 발명의 부가적인 특징들은 본 발명의 특허청구의 범위에 기술되어 있다. 여기에 기술된 개념 및 특정 실시예들은 본 발명의 목적을 실행하기 위한 기타의 방법 및 장치를 변형하거나 또는 구성하기 위한 기본으로서 쉽게 이용될 수 있음을 당업자는 알아야 한다. 또한, 이와 같은 대등한 방법 및 장치는 첨부된 특허청구의 범위에 기술된 바와 같이 본 발명의 정신 및 범주에서 벗어나지 않는 것임을 당업자에게 명시해둔다.

이하 첨부 도면을 참조하며 본 발명의 성질, 목적 및 이점들을 상세히 설명한다.

제1도에는 종래에 가능했던 것보다 더 빠르고 효율적인 방식으로 공기타이어(12)의 반경방향 및 측방향의 힘 변화를 감소시키도록 작동하는 균일화 장치(10)가 개략적으로 도시되어 있다. 이 타이어 균일화 장치(10)는 타이어의 힘의 변화를 감지하고 측정하기 위한 검출용 조립체(14), 고무를 타이어(12)로부터 제거하기 위한 고무제거용 조립(16), 검출용 조립체로부터 수신된 신호를 처리하기 위한 마이크로프로세서(18), 및 공기 타이어를 다양한 속도를 회전시키기 위한 모터(20)을 포함한다.

모터(20)은 림(rim)을 포함하고 있는데, 이 림에 타이어가 끼워진다. 이 림은 가변속도의 회전식 구동수단(24)에 의해 회전되는 스핀들(22)상에 지지된다. 이 구동수단은 약 1 내지 200rpm사이의 다양한 속도로 타이어를 회전시킬 수 있다. 그라인딩 동작 단계 동안의 속도를 처리된 타이어의 유형에 따라 결정되지만 15rpm을 초과하는 경우는 좀처럼 드물다. 감지 동작 단계 동안의 속도를 종래에는 60rpm이 표준이었으나, 본 발명에 따라서는 타이어의 균일성 수정 공정을 가속시키기 위하여 상당히 높으며, 여기에 설명된 바람직한 실시예에 따라서는 100rpm이다. 이 구동수단(24)은 그라인딩 속도를 비그라인딩 속도로 그리고 비그라인딩 속도를 그라인딩 속도로 1초 이내에, 바람직하게는 약 1/4초 이내에 빠르게 변화시키기 위한 용량을 갖고 있다.

그라인딩 속도 및 비그라인딩 속도를 적당한 전동장치 및 클러치를 갖는 AC모터와 같은 구동수단에 의하여 달성될 수 있거나 또는 DC모터에 의해 달성될 수 있다. 그렇지만, 낮은 관성의 DC모터 및 10 : 1의 기어감속기(28)가 다양한 회전속도 뿐만 아니라 속도 변화도 달성할 수 있다는 것을 발견하였다. 이와 같은 낮은 관성의 DC모터는 5마력의 정격을 가지며, 모터 구동기(32)에 피드백을 제공하여 모터 속도를 조절하기 위한 회전속계(30)가 부착되어 있는 모터 샤프트를 포함하고 있다. 낮은 관성 DC모터의 엄밀한 속도 제어는 모터 구동기(32)에 의해 용이하게 되고, 더 바람직하게는, 단상 조절 가능한 속도 재생식 DC모터 구동기에 의해 용이하게 된다. 이들은 다수의 자동제어장치의 동작제어모터 및 구동기로서, 이 기능을 수행하기 위해서는 설계자를 통해 이용할 수 있다.

타이어의 반경방향의 힘 변화를 검출하고 측정하기 위한 수단(14)은 두 쌍의 로드셀(34, 36)과 로드 휠(38)을 포함하고 있다. 이 로드 휠은 실린더 표면(40)을 갖고 있으며, 이 표면상에서 타이어(12)가 회전하여 로드 휠에 회전을 전달한다. 이 로드 휠은 타이어의 회전축과는 거리가 있지만 그 회전축과 평행한 비회전 축 둘레에서 자유롭게 회전하기 위한 것이다. 로드 휠(38)이 회전하는 축은 조절될 수 있게 끼워져서 타이어의 회전축에 더 가까이 위치하거나, 또는 더 멀리 떨어져서 위치될 수 있다. 이러한 방식으로 소정의 편심부하가 로드 휠(38)의 표면(40)에 의해 타이어(12)에 가해진다.

로드 휠(38)에 두 쌍의 로드셀(34) 및 (36)이 작동적으로 결합되어 있는데, 이 로드셀들은 회전중인 타이어에 의해 로드 휠상에 반경방향 및 측방으로 가해진 힘들을 측정하기 위한 스트레인 게이지(stain gauge)와 같은 센서들을 포함하고 있다. 로드셀(34)은 반경방향의 힘 변화의 측정치를, 전압 레벨신호와 같은 전기신호로 하며, 이 전기신호는 라인(42)를 통해 계기용 증폭기(44) 및 직렬 저항(46)에 입력된 후 가산증폭기(48)에서 합쳐진다. 라인(42)로부터의 입력 외에도, 가산증폭기는 저항(52)를 통과하는 부하 전위차계(50)으로부터의 소정의 부하 신호 명령을 수신한다. 가산증폭기(48)로부터의 출력은 라인(54)를 통해 마이크로프로세서(18)에 전송된다.

또한, 로드 휠(38)에는 또 다른 한쌍의 로드셀(36)이 작동적으로 결합되어 있는데, 이 로드셀은 회전중인 타이어에 의해 로드 휠상에 가해진 측방향의 힘 변화를 측정하기 위한 스크레인 게이지와 같은 센서를 갖고 있다. 로드셀(36)과 유사한 방식으로, 로드셀(34)은 측방향의 힘 변화 측정을 전압 레벨 전기신호로 전환하며, 이 전기신호는 라인(56)을 통해 증폭기(58) 및 직렬 저항(60)에 입력된 후, 가산증폭기(62)에서 합쳐진다. 또한, 이 가산증폭기(62)는 부하 전위차계(64)로부터의 소정의 부하신호 명령을 수신하는데, 이 명령은 저항(66)을 통해 입력된다. 가산증폭기(62)로부터의 출력은 라인(68)을 전환하며, 이 전기신호는 라인(42)를 통해 계기용 증폭기(44) 및 직렬 저항(46)에 입력된 후 가산증폭기(48)에서 합쳐진다. 라인(42)으로부터의 입력외에도, 가산증폭기는 저항(52)를 통과하는 부하 전위차계(50)으로부터의 소정의 부하신호를 명령을 수신한다. 가산증폭기(48)로부터의 출력은 라인(54)를 통해 마이크로프로세서(18)에 전송된다.

또한, 로드 휠(38)에는 또 다른 한쌍의 로드셀(36)이 작동적이고 결합되어 있는데, 이 로드셀은 회전중인 타이어에 의해 로드 휠상에 가해진 측방향의 힘의 변화를 측정하기 위한 스트레인 게이지와 같은 센서를 갖고 있다. 로드셀(36)과 유사한 방식으로, 로드셀(34)을 측방향의 힘 변화 측정을 전압레벨 전기 신호로 전환하며, 이 전기 신호는 라인(56)를 통해 증폭기(58) 및 직렬 저항(60)에 입력된 후, 가산증폭기(62)에서 합쳐진다. 또한, 이 가산증폭기(62)는 부하 전위차계(64)로부터의 소정의 부하신호 명령을 수신하는데, 이 명령은 저항(66)을 통해 입력된다. 가산증폭기(62)로부터의 출력은 라인(68)을 통해 마이크로프로세서에 전송된다. 이러한 방식으로 마이크로프로세서(18)는 다음에 설명하는 바와 같이 각도 부호기로부터의 입력외에도 반경방향의 로드셀(34) 및 축방향의 로드셀(36) 둘다로부터 가변성 입력을 수신한다. 시험단계 동안에, 마이크로 프로세서(18)는 방향 및 측방향의 힘 변화 신호를 수신하고, 처리하고, 해석한 후, 이렇게 해석된 신호를 메모리에 저장한다. 나중에, 그라인딩 단계 동안에, 마이크로프로세서(18)은 저장된 반경방향 및 측방향의 힘 변화 신호의 함수로서 타이어의 그라인딩을 제어하기 위한 제어신호를 발생한다. 이 마이크로프로세서는 이후 더 자세히 설명하기로 한다.

마이크로프로세서(18)의 출력은 분기점(72)에 전송되는 라인(70)상의 제어신호를 포함한다. 상기 신호는 두개의 제어신호로 분리된다. 이 두개의 제어신호는 서보증폭기(74)에 공급되어 각각 스킴 센서(skimsensor)(76)로부터의 신호와 합쳐진다. 이 스킴센서는 타이어(12)의 쇼울더와 그라인딩 휠(78)사이의 비그라인딩 거리를 측정하고 제어하기 위한 것이다.

이 스킴 센서들은 탐지단계 동안에 타이어에 기대어 밀어내는 단순히 통상적인 패들(paddle)이다. 과도한 힘의 변화 때문에 타이어의 직경이 더 커지게 되면, 타이어는 인접한 패들을 밀어내어 서보증폭기(74)에 대하여 신호를 발생하여, 그라인딩될 타이어쪽으로 또는 그것과 떨어진 위치로 그라인더를 이동시킨다. 패들은 그라인더의 바로 앞에 있는 타이어의 쇼울더에 위치한다.

또한, 마이크로프로세서(18)로부터의 신호를 라인(82)를 통해 그라인드 분류기(80) 및 스크랩 분류기(84)에 전달된다. 스크랩 제한 전위차계(86)은 최대 한계 탐지를 위해 미리 선택된 값을 설정해 준다. 그러므로 만일 마이크로프로세서 신호가 미리 선택된 값을 초과할 경우, 타이어는 수정 불가능한 것으로 간주되어 그라인딩을 하지 않고 균일화 장치(10)로부터 제거된다. 만일 타이어가 수정 불가능한 것이 아니라면, 그라인드 분류기(80)는 그라인딩 한계 전위차계(88)로부터의 전압과 마이크로프로세서 신호를 비교하여 부가적인 그라인딩이 필요한지의 여부를 결정한다. 만일 타이어가 최소 레벨 또는 그 이하에 있고 부가적인 그라인딩이 필요하지 않을 경우, 라인(90)의 신호는 서보증폭기(74)에서 합산되어 그라인딩 휠(78)을 철수시킨다. 만일 타이어가 상한과 하한 사이에 있을 경우, 서보증폭기에서 합산된 신호는 유압제어신호로 전환된다. 이러한 유압제어신호는 라인(92)을 통해 고무제거수단(16)에 입력된다. 이 고무제거수단은 두 개의 그라인더(36)로 이루어져 있다.

두 개의 그라인더(86)는 전기모터(100), 유압시스템(102) 및 그라인딩 휠(78)을 지지하는 프레임(98)을 포함하고 있다. 프레임(98)은 핀과 같은 적당한 기구에 의해 장치(10)상의 고정부분에 피봇 가능하게 장착되어, 각각의 그라인더(96)가 타이어(12)의 쇼울더쪽을 향하여 또는 그것과 떨어져서 선회하는 것이 가능하다.

또한, 마이크로프로세서(18)는 라인(106)을 따라 각도 부호기(104)로부터 나오는 입력신호를 갖는다. 이 각도 부호기는 스핀들(22)에 적당히 부착되어, 타이어의 각도위치를 결정한다. 각도 부호기(104)로부터 마이크로프로세서(18)에 전달하는 신호는 로드 휠(38)과 그라인더(96)사이의 각도차를 고려하여 타이어의 그라인딩 위치를 조정한다. 또한, 이 각도 부호기는 필요한 경우 타이어 및 그라인더 사이에 판독 시간이 충분하도록 조절한다.

본 발명의 방법은 비그라인딩 속도 및 그라인딩 속도로 공기 타이어를 회전시키는 것을 포함하는데, 부하, 예비시험 및 시험과 같은 작업은 60rpm의 공업표준속도 이상인 약 100rpm의 비그라인딩 속도에서 가능하면 빠르게 행해질 수 있다. 이어서 회전중인 타이어는 1/4초 이내의 그라인딩 속도로 감속된다. 그라인딩 속도에 대한 실제 rpm은 타이어의 설계 및 타이어에 대한 원하는 생산성 및 외관에 따라서 결정된다.

타이어(12)는 먼저 림 상에 끼워지고 부풀려진후 선택된 속도, 바람직하게는 100rpm에서 회전된다. 로드 휠(38)은 타이어를 향해 나아가서 타이어에 약 2회전 이내의 소정의 부하를 가한다. 이어서 타이어는 소정의 부하상태로 부가적으로 회전된다.

이어서 타이어(12)는 반경방향의 힘 변화 및 측방향의 힘 변화에 대해 시험된다. 힘 변화의 크기는 바람직하게는 단일회전 이내에 검출되고 측정된다. 이어서 마이크로프로세서는 힘 변화의 크기를 소정의 크기와 비교한다. 마이크로프로세서는 그라인딩이 필요한지의 여부를 결정하게 된다. 만일 그라인딩이 필요하다면, 마이크로프로세서는 모터 구동기(32)에 신호를 보내어 타이어의 회전속도를 감소시키게 된다. 또한 고무제거수단(16)에도 신호가 보내져서 타이어의 선택된 영역으로부터 선택된 양의 고무가 프로그램된 방식으로 제거된다.

마이크로프로세서(18)로 공급되는 전기신호는 상이한 각도에서 힘의 변화에 대한 개별적 측정치를 표시하는 샘플들과 함께 타이어 회전에 대한 각각의 시험을 위한 데이타 샘플을 포함한다. 타이어의 각각의 각도 증가에서 힘의 변화를 측정한 값은 특별히 각도 부호기(104)에 의해 각도 위치로 참조된다. 상기한 회전당 샘플수는 처리되어 마이크로프로세서로 공급되며, 여기서 주기함수의 푸리에 분석 계산이 수행된다. 이로부터 조파 최고점(harmonic high point)이 계산된다. 합성된 힘의 첨두치는 한번의 시험회전 중에 얻어진 순차적 힘의 측정치와 비교함으로써 계산될 수 있다.

마이크로프로세서(18)는 조파 첨두치 및 하나의 시험 사이클로부터 계산된 합성 첨두치를 소정의 허용 가능한 그라인드 범위와 비교한다. 반경상 조파 첨두치와 반경상 합성 첨두치가 허용 가능한 범위보다 작으면, 아무런 수정도 필요하지 않다. 그 타이어는 사용하기에 적합한 것으로 장치(10)로부터 제거된다. 만일 조파 첨두치와 합성 첨두치가 스크랩 분류기(84) 및 스크랩 제한 전위차계(86)에 의해 결정된 허용 범위를 초과한다면, 타이어는 소정의 허용가능한 범위내에서 힘의 변화에 대한 반경상 조파 첨두치 또는 반경상 합성 첨두치를 산출하기 위해 그라인딩함으로써 수정될 수 없는 힘의 변화를 갖는다. 만일 힘의 변화에 대한 반경상 조파 첨두치 및 합성 첨두치가 제2의 한계를 초과하는 그라인드 가능한 허용 범위내에 있게 되면, 그라인딩 처리가 수행되어 반경방향의 힘의 변화를 저감시킨다.

마이크로프로세서(18)는 로드 휠(38)과 그라인더(96) 및 (98)의 위치 사이에서 각도가 서로 다른 그라인더 변위각을 활용한다. 그라인더 변위각에 더하여, 그라인딩 하기 전에 고정된 수의 밀리초가 설정되어 마이크로프로세서가 각도 부호기(104)로부터 라인(106)을 통해 신호를 수신하면서 회전하는 타이어의 속도를 감소시킨다. 또한 라인(108)을 통해 마이크로프로세서(18)로부터 모터 구동기(32)로 신호가 전송되면, 모터 구동기는 스핀들 속도가 소정의 그라인더 속도로 감소되는 시점에서 그라인더가 소망의 그라인드 패치의 선단 에지에 위치될 수 있도록 모터(24)의 속도를 감소시킨다.

그라인딩 신호는 마이크로프로세서(18)로부터 라인(70)을 통해 분기점(72)으로 보내지며 여기서 신호는 2개의 신호로 분할된다. 각각의 신호는 서보증폭기(74)를 통과하며, 여기서 신호는 2개의 그라인딩 휠(78)이 타이어가 소정의 속도로 천천히 감소된 후에 타이어의 그라인드 패치의 선단에지와 결합할 수 있도록 라인(92)을 통과하는 유압신호로 전환된다. 그라인딩의 제1모드 즉, 합성 그라인딩에서 그라인드 패치는 계산된 한계의 일정값보다 큰 힘의 변화값을 포함하는 타이어의 각도에 상응하는 타이어의 모든 부분으로 구성되며, 상기 계산된 한계는 힘의 변화에 대해 측정된 첨두치와 억제된 한계로 정의되는 별도의 힘의 레벨사이의 차이에 대한 비례부분이다. 타이어는 그 연질부분에 대하여 측정된 타이어의 힘의 변화값이 억제된 한계보다 클 경우에 그라인딩 된다.

마이크로프로세서(18)는 그라인딩 중에 타이어의 최소 회전각에 상응하는 그라인드 패치를 결정하도록 프로그램된다. 최소의 회전각을 얻는데 사용되는 하나의 수단은 계산된 반경방향의 연질부분에서 시작하여 시계 및 반시계방향으로 측정된 경우 억제된 한계와 순차적 힘의 변화를 비교하기 위한 것이다. 양방향으로 억제된 한계를 초과하기 전에 범위가 정해진 전체 각도는 타이어의 비그라인딩 부분으로 정의된다. 타이어의 나머지 각도 부분은 통상 180도 또는 그보다 작은 소망의 그라인드 패치에 상응한다. 일반적으로 그라인드 패치는 보다 큰 힘의 제거가 필요할 때 더 길어진다. 힘의 첨두치가 억제된 한계를 5파운드 정도 초과할 때, 그라인드 패치는 20도 만큼 작아진다.

그라인드 패치를 그라인딩한 후에, 그라인더는 타이어로부터 분리된다. 그 다음 마이크로프로세서는 신호를 모터 구동기(32)로 전송하여 약 100rpm정도의 비그라인드 속도로 회전 타이어의 속도를 증가시키고, 이어서 다시 힘 변화에 대한 시험을 받게 된다. 어떠한 또다른 그라인딩에 대한 결정이 다시 행해진다. 또 다른 그라인딩이 필요하지 않으면, 회전하는 타이어는 정지되어 타이어 균일장치(10)로부터 방출된다.

일반적으로 조파 그라인딩이라 불리우는 그라인딩의 또 하나의 방법에 있어서, 조파 수정에 대한 그라인딩출력이 마이크로프로세서에 생성되며, 이것은 합성된 조파함수와 조파억제된 한계사이의 실시간 차이다. 합성된 조파함수는 힘의 조파 첨두치 크기로부터 그리고 상기한 푸리에 분석방법에 의해 계산된 조파 힘의 위상으로부터 계산된다. 그라인딩 출력은 조파 최고점의 양측상에서 동일한 길이를 갖는 그라인드 패치를 결정한다.

종래기술의 균일화 기계는 통상 공업표준속도인 60rpm을 사용하여 타이어의 힘의 변화를 감지한다. 위와 같은 기준속도가 이론적으로 다양한 기계적 또는 전기적 기술에 의해 증가되고 있으나, 본 발명의 타이어 균일화 장치는 로드셀로부터 검출된 신호와 같이 공업표준속도인 60사이클/분 보다 큰 주파수에서 아날로그 전기 신호를 사용하고 있다. 이와 같이 검출된 신호는 개선된 가산증폭기(48) 및 (62)로 전송되어 마이크로프로세서로 공급된다. 여파된 고주파 신호를 발생함으로써 이것은 시험동안에 타이어의 회전속도를 증가시켜서 전체적 균일화 수정 작업을 빠르게 할 수 있는 것을 증명하는 것이다. 증가된 속도, 가산증폭기 및, 상기한 속도를 증가시키는 전기적 성분들을 제외하고, 상술한 바와 같은 장치는 본 발명의 양수인에게 양도되고 본 발명의 선행기술로 되는 1985년 11월 8일에 출원된 타이어 균일성 수정이라는 제하의 미합중국 특허출원 제796,676호에 기재된 것과 실질적으로 동일하다.

2개의 가산증폭기(48) 및 (62)는 바람직하게는 동일한 구성으로 이루어진다. 따라서, 그중 하나의 가산증폭기에 대해서만 설명한다. 각각의 가산증폭기는 한 쌍의 직렬증폭기(112) 및 (114)를 포함한다. 제1직렬증폭기(112)는 그 반전입력단에서 신호를 수신하는 연산증폭기이다. 직렬저항(116) 및 (118)은 각각 제1직렬증폭기의 반전입력단과 직렬로 연결되어 있다. 제1직렬증폭기의 출력단에는 0.1㎌의 값을 갖는 캐패시터(120)가 결합되어 있으며, 상기 제1증폭기로부터의 출력은 그것의 음 게이트로 피드백된다. 또한, 제1직렬증폭기의 출력단에는 저항(122)이 연결되어 있다. 이 저항은 직렬저항(116) 및 (118) 사이의 분기점으로 피드백된다. 직렬증폭기(112)의 비반전입력단은 43,000오옴을 갖는 저항(124)을 통해 접지되어 있다. 반전입력단으로의 입력은 0.1㎌의 값을 갖는 캐패시터(126)를 통해 접지되어 있는 직렬저항(116) 및 (118)사이의 접속점을 갖는다. 제1직렬증폭기(112)의 출력은 직렬저항(128)을 통해 제2직렬증폭기(114)로 공급된다.

제2직렬증폭기(114)는 완충증폭기이다. 제1직렬증폭기의 출력은 제2증폭기의 비반전입력단에 입력된다. 제2직렬증폭기의 출력은 저항(132)을 통해 그 반전입력단으로 피드백된다. 제2직렬증폭기(114)의 비반전입력단은 캐패시터(134)를 통해 접지되어 있다.

상기한 바와 같은 저항 및 캐패시터와 함께 상기 2개의 직렬증폭기는 3차 버터워쓰(Butterworth)필터와 등가인 3개의 코너 필터회로망(138)을 구성한다. 저항(116)과 캐패시터(126)는 하나의 코너 필터를 구성한다. 저항(118) 및 캐패시터(120)는 제2코너 필터를 구성하고, 저항(128) 및 캐패시터(134)는 제3코너 필터를 구성한다.

저항 및 캐패시터와 함께 조합된 2개의 직렬증폭기는 로드셀로부터 수신된 고주파 전기 신호를 여파하고 수정하는 회로망을 구성한다. 직렬증폭기의 출력이 마이크로프로세서로 공급되기 전에, 제2직렬증폭기 출력은 제로 억제 회로망(140)으로 공급되고 여기서 2볼트 상당의 DC성분이 제거되어 검출 및 처리된 신호의 변화가 0볼트의 기준 전위 근처로 변화된다. 마지막으로 가산증폭기 내에 완충증폭기를 포함하는 이득 조절 회로망(142)이 있다. 결론적으로 가산증폭기(48) 및 (62)의 출력은 실제로 제1도에 도시된 바와 같이 제로억제 회로망과 필터회로망의 2개의 직렬증폭기를 통해 공급된 완충증폭기의 출력이다.

캐패시터에 대한 주파수가 증가하면, 캐패시터의 리액턴스가 비례적으로 감소된다. 이런 관계 때문에, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 가산증폭기의 캐패시터(120, 126 및 134)의 값은 본 장치가 종래의 공업표준주파수 60cpm과 종래의 공업표준 회전속도 60rpm에서 동작된다고 가정했을 때의 값의 0.6배로 감소된다. 다시 말하면, 60cpm의 주파수와 60rpm의 타이어 회전속도를 갖는 종래의 저속 타이어 균일화 장치를 100cpm의 주파수와 그것의 본래의 속도의 1.67배 즉 100rpm의 타이어 회전속도를 갖는 고속장치로 전환함으로써, 가산증폭기내의 캐패시터 값이 1.67의 역수 또는 0.6으로 감소된다. 그러나, 여기에 개시된 각종 전기성분의 값은 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 설명하기 위한 목적으로 제공되었음을 주지해야 한다. 이해할 수 있는 바와 같이, 본 발명은 광범위한 작동매개변수 내에서 쉽게 실행될 수 있을 것이다. 또한, 마이크로프로세서 또는 마이크로컴퓨터에 적합한 알고리즘 및 부호화에 의해 얻을 수 있는 바와 같이 디지탈 여파방법을 포함하는 광범위한 수단에 의해 실행될 수 있다.

60rpm의 공업표준 회전속도로 실행되는 종래의 타이어 균일화 장치내의 여파가 가산증폭기로의 전기입력은 공업표준 기본주파수 60cpm으로 발생된 신호이다. 이와 같은 종래 기술의 신호는 여기에 개시된 바와 같이 고속회전으로 실행될 때 발생되는 신호이다. 신호 함유성분중 이와 같은 신호수정은 증가된 회전속도에 정비례한다. 가산증폭기로의 입력신호가 종래 기술의 장치에서 또는 본 발명에 따라서 여파될 경우, 여파는 가산증폭기의 여파특성에 따라서 행해진다. 본 발명에 있어서, 가산증폭기는 제1조파로부터 제16조파까지 그리고 제16조파를 포함하는 수신된 주파수 변경된 신호의 개개의 조파를 변경 또는 감소시킨다. 모든 일련의 고조파는 후속의 수정 그라인딩에 대한 힘의 변화의 적합한 해석에 불필요한 것이므로 여파된다. 그러나, 본 여파 회로망에 있어서, 가산증폭기는 스핀들의 60rpm동작을 위해 구성된 본래의 가산증폭기에 포함된 바와 같이 각 조파의 감쇠에 대응하여 수신된 신호의 각 조파를 비례적으로 감소시키기 위해 그것의 엘리먼트를 선택해야만 한다. 따라서, 해석, 기억 및 후속의 그라인딩을 위한 마이크로프로세서의 출력은 부하 센서 신호가 발생되어 종래의 공업 표준 속도에서 처리되는 것과 동일할 것이다.

래터럴 가산증폭기(62)와 마이크로프로세서(18)의 출력간에는 시험될 타이어의 원뿔성을 검출하기 위하여 부가의 회로가 제공될 수 있다.

그러나, 래터럴 가산증폭기(62)의 출력이 마이크로프로세서에 직접 공급되는 것이 바람직하며, 거기서 프로그램된 소프트웨어는 원뿔성의 결정을 위해 래터럴 가산증폭기의 출력을 질문(interrogate)하는데 사용된다. 2개의 신호는 상기 마이크로프로세서에 연결된다. 하나는 측방향 합성신호이고 다른 하나는 반경방향 합성신호이다. 이들 신호는 타이어의 힘 변화의 함수로서 변하는 합성신호로서 타이어 회전당 1회의 주기를 갖는다. 각 신호의 기본 성분은 반경방향의 제1고조파 신호와 측방향의 제1고조파 신호이다. 이것은 합성신호로부터 마이크로프로세서에서 결정된다. 이것은 푸리에 분석을 통해 마이크로프로세서내의 특정 소프트웨어 디지탈 프로세스에 의해 달성된다. 또한, 이 마이크로프로세서는 측방향 합성신호를 취하여 측방향 합성신호의 DC성분을 결정하기 위해 타이어가 시계방향으로 회전하는 동안 측정될 경우에 그 값을 적분한다. 이어서 타이어는 반대방향으로 또는 반시계방향으로 회전된다. 이때, 마이크로프로세서는 반대방향에 있는 측방향 성분의 DC성분을 결정한다. 이 2개의 DC성분은 2개로 나누어지는 차이를 결정하기 위해 서로 감산된다. 이 값은 타이어의 원뿔성을 나타내는 인자이다. 원뿔성 결정은 본 발명의 타이어 균일화 장치와 조합하여 사용되거나 또는 그렇지 않을 수도 있으며, 여기서 기술된 바와 같은 상기 타이어 균일화 장치의 전체적으로 효율적인 고속동작에 관계되지 않는다는 것을 이해해야 한다.

본 발명은 전술한 내용뿐만 아니라 청구범위에 청구된 내용도 포함한다. 본 발명이 어느 정도의 특이성을 갖는 바람직한 형태 또는 실시예로 기술되었으나 그 내용은 단지 예일 뿐이며, 부품 및 방법 단계의 조합 및 배열을 포함하여 그 구성, 제조 및 사용상의 여러 가지 변화가 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있다는 것을 주지해야 한다.

Claims

타이어가 회전되는 동안에 타이어의 힘의 변화를 감지한 후, 이렇게 감지된 힘의 변화에 대응하는 선택된 양 및 영역의 타이어 고무를 그라인딩함으로써 고무 공기 타이어를 처리하는 타이어 균일화 장치에 있어서, 60rpm의 공업표준속도보다 높은 속도로 공기 타이어를 회전시키고 타이어 고무를 선택적으로 그라인딩하기 위한 기계적 수단; 이와 같이 고속으로 타이어가 회전하는 동안에 타이어의 힘의 변화를 검출하고, 그것에 응답하여 60cpm의 공업표준 주파수보다 높은 주파수에서 검출된 힘의 변화에 대응하는 주파수 변경된 전기신호를 발생시키기 위한 센서수단; 검출된 힘의 변화에 따라, 회전중인 타이어로부터 고무를 선택적으로 제거하기 위하여, 발생된 신호에 응답하는 고무 제거 수단; 상기 센서수단으로부터 발생된 신호를 수신하고 여파한 후 이렇게 여파된 신호를 순방향으로 전송하기 위한 가산증폭기; 및 상기 가산증폭기로부터 순방향으로 전송된 여파 신호를 수신하고, 이 여파신호를 해석하고, 이렇게 해석된 신호를 저장한 후, 이렇게 저장된 신호에 따라 프로그램된 방식으로 상기 기계적 수단 및 상기 고무 제거 수단을 작동시키기 위한 마이크로프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 가산증폭기는 세 개의 코너 여파 회로망에서 저항 및 캐패시터로 구성된 능동필터 및 완충필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제2항에 있어서, 상기 여파 회로망에 부속되는 제로 억제 회로망을 더 포함하며, 그것에 의해 여파 회로망의 출력은 제로 전압 기준 전위 근처로 변화되는 것을 특징으로 하는 장치.
제3항에 있어서, 상기 제로 억제 회로망에 부속되는 이득 조절을 위한 완충 증폭 회로망을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 타이어는 60rpm이상의 소정의 속도로 회전되며, 상기 주파수 변경된 전기 신호는 60cpm이상의 소정의 주파수에서 발생되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 센서수단은 두쌍의 로드셀을 포함하는데, 한쌍의 로드셀은 반경방향의 힘 변화를 검출하기 위한 것이고 다른 한쌍의 로드셀은 측방향의 힘 변화를 검출하기 위한 것임을 특징으로 하는 장치.
제6항에 있어서, 제2가산증폭기를 더 포함하는데, 상기 가산증폭기중 하나는 한 쌍의 로드셀로부터의 신호를 수신하기 위한 것이고 다른 하나는 또 다른 한쌍의 로드셀로부터의 신호를 수신하기 위한 것임을 특징으로 하는 장치.
제7항에 있어서, 상기 각각의 가산증폭기는 증폭기, 저항 및 캐패시터를 갖는 여파 회로망을 포함하며, 상기 캐패시터의 캐피시턴스는 타이어의 회전속도를 공업표준치 이상으로 증가시키는 인자에 역비례하게 감소되는 것을 특징으로 하는 장치.
제8항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 타이어의 그라인딩 여부를 결정하기 위해 상기 제2가산증폭기의 출력에 응답하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
타이어가 회전하는 동안에 타이어의 힘의 변화를 감지하고, 이렇게 감지된 힘의 변화에 대응하는 선택된 양 및 영역의 재료를 타이어로부터 제거함으로써 타이어를 처리하는 타이어 균일화 방법에 있어서, 처리될 공기 타이어를 60rpm의 공업표준속도를 초과하는 소정의 속도로 회전시키는 단계; 회전중인 타이어의 힘의 변화를 감지하고, 그것에 응답하여, 감지된 힘의 변화에 대응하는 주파수 변경된 전기신호를, 60cpm의 공업표준 주파수보다 높은 주파수에서 발생시키는 단계; 발생된 전기신호에 응답하여 프로그램된 방식으로 회전증인 타이어로부터 재료를 제거하는 단계 발생된 신호를 수신하고, 타이어의 회전속도에 관련되고 공업표준 주파수보다 높은 주파수에서 발생된 신호를 여파하고, 이렇게 여파된 고주파 디지탈 신호를 순방향으로 전송함으로써, 발생된 전기신호를 가산증폭기내에서 처리하는 단계; 상기 가산증폭기로부터 여파된 고주파 신호를 수신하고, 이렇게 수신된 고주파 신호를 해석하고 이렇게 해석된 고주파 신호를 저장함으로써, 전환된 고주파 신호를 마이크로프로세서내에서 더 처리하는 단계; 및 이렇게 저장된 신호를, 타이어를 회전시키고 회전중인 타이어로부터 고무를 제거하는 것을 프로그래밍하는데 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서, 상기 감지 단계는 회전중인 타이어의 반경방향의 힘 변화 및 측방향의 힘 변화를 둘 다 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제11항에 있어서, 여파 회로망으로부터의 전압을 제로 전압 기준전위 근처로 억제하고 완충증폭기에 의해 이득을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제12항에 있어서, 제2가산증폭기를 더 포함하며, 상기 가산증폭기중 하나는 반경방향의 힘의 변화에 응답하여 발생된 신호를 위한 것이고 다른 하나는 측방향의 힘의 변화에 응답하여 발생된 신호를 위한 것이며; 타이어의 연결을 결정하기 위해 상기 제2가산증폭기의 출력을 마이크로프로세서에서 해석하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제11항에 있어서, 상기 소정의 속도는 100rpm인 것을 특징으로 하는 방법.