WO2018056482A1

WO2018056482A1 - 재제조 타이어의 성형 장치 및 성형 방법

Info

Publication number: WO2018056482A1
Application number: PCT/KR2016/010684
Authority: WO
Inventors: 박종혁; 김수철; 정상재; 박창신
Original assignee: (주) 대호산업
Priority date: 2016-09-23
Filing date: 2016-09-23
Publication date: 2018-03-29
Also published as: KR101895287B1; KR20180032868A

Abstract

본 발명은 재제조 타이어의 성형 장치 및 성형 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 버핑된 원단에의 접착고무의 도포, 리트레드의 이송 및 원단 표면에 리트레드를 부착하는 성형 과정이 일련으로 이루어지도록 하여 제재제 타이어의 생산효율을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라 원단 표면에 누입된 공기의 제거와 리트레드의 밀착이 확실하게 이루어지도록 하여 불량을 감소시킬 수 있는 재제조 타이어의 성형 장치 및 성형 방법에 관한 것이다.

Description

재제조 타이어의 성형 장치 및 성형 방법

자동차가 인류의 주요 교통수단으로 등장한 이래, 타이어는 자동차의 차체 중량을 지지하며, 구동력과 제동력을 노면에 전달하며, 노면으로부터의 충격을 완화시키는 역할을 하는 필수불가결한 주요 부품으로 자리매김하고 있다.

그러나 타이어의 주 재질은 천연고무나 합성고무로 이루어져 있기 때문에 사용 중 마모가 발생하게 되고, 이러한 마모 때문에 구동력이나 제동력이 감소하게 되어 주기적으로 타이어를 교환하는 것이 필요하다.

그런데, 타이어의 마모한도에 달한 타이어를 폐기하는 경우, 타이어의 주 원료인 고무는 분해가 곤란하기 때문에 타이어를 잘게 절단하고 타이어 내부의 와이어 벨트를 제거한 후 고무를 재활용하고 있는 한편, 마모된 타이어의 트레드 부를 절삭 제거한 후 새로운 트레드를 접착하는 리트레딩(RETREADING)을 통하여 타이어를 재활용하는 것에 관한 관심이 고조되고 있다. 또한, 세계 각국에서는 지구 환경 오염문제에 대한 관심이 고조되고 있어, 폐타이어를 소각하기 보다는 이를 재제조하여 사용하는 산업에 대한 지원을 아끼지 않고 있다.

대한민국 등록특허 제10-0516783호(타이어 리트레드 장치), 대한민국 등록특허 제10-0559759호(타이어 리트레이딩 장치), 대한민국 등록특허 제10-0274786호(재생타이어의 제조방법 및 그 장치) 및 대한민국 공개특허 제10-2014-0107462호(타이어들을 재생하기 위한 장치 및 방법)에는 타이어를 재제조하는 기술이 개시되어 있다.

통상 타이어의 재제조는 타이어의 마모된 트레드만을 버핑가공하여 긁어낸 다음 다시 그 위에 새로운 트레드부를 형성하는 고온 가황법(Hot-Cure)과 저온 가황법(Pre-CUre)이 이용된다.

상기 고온 가황법은 건조된 타이어의 마모된 트레드만을 버핑가공하여 긁어낸 다음, 버핑부위를 세멘팅(Cementing)하여 표면처리를 실시하고, 세멘팅된 부위에 쿠션고무와 미가황 고무(Green고무)를 부착한 후, 몰드(Mold)내에 투입하여 적정시간 동안 가황시키므로서 재생 타이어를 얻어내는 방법이다. 즉, 트레드 마크가 포함된 트레드를 타이어와 별도로 성형한 뒤, 이를 버핑가공된 타이어와 함께 몰드내에 투입하여 압착하는 방법(전면 재생)이다.

한편, 저온 가황법은 건조된 타이어의 트레드만을 버핑가공하여 긁어낸 뒤, 버핑부위를 세멘팅하여 표면처리를 수행하고, 세멘팅된 부위에 쿠션고무와 이미 가황된 트레드를 부착하여 타이어를 재제조하는 방법(발칸 재생)이다.

상기 타이어의 재제조 방법 중 저온 가황법(발칸 재생)은 영세하거나 낙후된 재제조 공장에서 타이어 원단에 접착고무를 도포하고 이를 공장내에서 성형장치로 이송하여 리트레드를 부착하는 이원화된 공정을 거쳐 이루어진다.

따라서, 저온 가황법을 이용한 타이어 재제조는 타이어 원단 이송 중에 접착고무 표면에 이물질 등이 달라붙어 제품의 접착력에 영향을 준다.

또한, 이원화된 공정에 따라 타이어 재제조 시간이 길어질 뿐만 아니라 재제조 타이어 성형시 타이어 원단의 회전에 따라 작업자가 리트레드를 잡아 당기면서 리트레드를 타이어 원단 표면에 밀착하고 타이어 원단 원주에 맞게 리트레드가 감아지면 이를 작업자가 절단하여 이루어지기 때문에 과도한 노동강도가 요구될 뿐만 아니라 작업자의 숙련도 및 노동 강도에 따라 리트레드의 길이가 다르거나 밀착 정도가 달라 재제조 타이어의 품질에 영향을 미치는 문제를 갖는다.

본 발명은 상기와 같은 점을 인식하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 버핑된 원단에의 접착고무의 도포, 리트레드의 이송 및 원단 표면에 리트레드를 부착하는 성형 과정이 일련으로 이루어지도록 하여 제재제 타이어의 생산효율을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라 원단 표면에 누입된 공기의 제거와 리트레드의 밀착이 확실하게 이루어지도록 하여 불량을 감소시킬 수 있는 재제조 타이어의 성형 장치 및 성형 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 타이어 원단의 원주 길이를 측정하여 이를 바탕으로 리트레드를 절단하여 부착함으로써 재제조 타이어의 생산 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 측정된 타이어 원단의 원주 길이에 따라 리트레드의 밀착 압락 및 타이어 원단의 회전속도를 제어함으로써 재제조 타이어의 품질을 확보할 수 있는 재제조 타이어의 성형 장치 및 성형 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 재제조 타이어의 성형 장치는, 버핑 가공된 타이어 원단을 이송하는 원단 이송수단과, 상기 원단 이송수단에 의해 이송되어 투입된 타이어 원단을 지지하면 회전시키는 림 구동수단과, 상기 림 구동수단에 지지되어 회전되는 타이어 원단의 표면에 접착고무를 압출 도포하는 접착고무 도포수단과, 리트레드를 절단하여 상기 림 구동수단에 지지된 타이어 원단의 표면으로 이송시키는 리트레드 이송수단과, 상기 타이어 원단의 표면에 접촉된 리트레드를 가압 밀착하는 리트레드 밀착수단과, 상기 원단 이송수단, 림 구동수단, 접착고무 도포수단, 리트레드 이송수단 및 리트레드 밀착수단의 작동을 제어하는 제어수단이 포함되어 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 재제조 타이어의 성형 장치는, 상기 리트레드 이송수단에는, 롤 형태로 감아진 리트레드가 풀리게 리트레드 롤을 지지하는 롤 지지부와, 상기 롤 지지부로부터 풀리는 리트레드를 펼쳐진 상태로 상기 타이어 원단쪽으로 이송시키는 컨베이어부와, 상기 컨베이어부에 의해 이송되는 리트레드를 상기 타이어 원단에 감기는 길이로 절단하는 리트레드 절단부가 포함되어 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 재제조 타이어의 성형 장치는, 상기 리트레드 이송수단에는, 상기 컨베이어부에 이송되는 리트레드에 불량부분으로 초크로 체크된 부분을 검출하는 불량 검출부가 더 포함되어 구성되고, 상기 제어수단에는 상기 불량 검출부에 의해 불량으로 감지된 경우 이를 작업자에게 알리기 위한 알람부가 포함되어 구성되고, 상기 제어수단은 상기 불량 검출부에 의해 불량으로 감지된 부분의 길이를 계산하여 타이어 원단에 접착이 가능한 정상 부분의 길이를 파악하여 표시하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 재제조 타이어의 성형 장치는, 상기 리트레드 이송수단에는, 상기 컨베이어부에 이송되는 리트레드에 포함된 금속을 검출할 수 있는 금속 탐지부가 더 포함되어 구성되고, 상기 제어수단은 상기 금속 탐지부에 의해 금속이 탐지된 경우 상기 알람부를 통해 이를 작업자에게 알리는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 재제조 타이어의 성형 장치는, 상기 림 구동수단에 지지되어 회전되는 타이어 원단의 폭방향 위치를 감지하는 원단 위치 감지수단이 더 포함되어 구성되고, 상기 리트레드 이송수단에는, 상기 타이어 원단 표면으로 이송되는 리트레드의 폭방향 위치를 조절하는 리트레드 투입 위치 조절부가 더 포함되어 구성되며, 상기 제어수단은 상기 원단 위치 감지수단에 의해 감지된 타이어 원단의 위치에 따라 타이어 원단의 중심과 리트레드의 중심이 일치되도록 리트레드 투입 위치 조절부의 작동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 재제조 타이어의 성형 장치는, 상기 림 구동수단에 지지되어 회전되는 타이어 원단의 지름을 측정하여 원단의 원주 길이를 산출하는 원단 원주길이 측정수단이 더 포함되어 구성되고, 상기 제어수단은 상기 원단 원주길이 측정수단에 의해 측정된 타이어 원단의 원주 길이에 따라 상기 타이어 원단의 표면에 부착되는 리트레드 길이만큼 리트레드를 절단하도록 상기 리트레드 이동수단의 작동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 재제조 타이어의 성형 장치는, 상기 원단 원주길이 측정수단에는 거리를 비접촉으로 측정하는 비접촉 거리 측정센서가 포함되어 구성되고, 상기 원단 원주길이 측정수단은, 상기 림 구동수단에 의해 지지되어 회전되는 타이어 원단의 표면과 상기 비접촉 거리 측정센서와의 거리를 측정하여 타이어 원단의 지름을 측정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 재제조 타이어의 성형 장치는, 상기 원단 원주길이 측정수단은 상기 림 구동수단에 의해 지지되어 회전되는 타이어 원단을 회전시키면서 타이어 원단의 표면과 상기 비접촉 거리 측정센서와의 거리를 복수 지점에서 측정하여 타이어 원단의 지름을 산출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 재제조 타이어의 성형 장치는, 상기 원단 원주길이 측정수단은 접착고무의 도포 전후 각각에 타이어 원단의 표면과 상기 비접촉 거리 측정센서와의 거리를 측정하고, 상기 제어수단은 상기 압축고무의 수축을 반영하여 접착고무의 도포 전후 각각에 측정된 타이어 원단의 표면과 상기 비접촉 거리 측정센서와의 거리로부터 타이어 원단에 부착될 리트레드의 길이를 산출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 재제조 타이어의 성형 장치는, 상기 리트레드 밀착수단에는, 상기 림 구동수단에 의해 지지된 타이어 원단의 상부에 좌우로 독립적으로 이동되는 한 쌍의 가압롤이 구비되고, 상기 가압롤은 상기 타이어 원단의 표면에 리트레드가 공급된 상태에서 원단 중심에서 각각 측방향으로 이동하면서 리트레드를 타이어 원단의 표면에 가압 밀착하는 것을 특징으로 한다.

상기 리트레드 밀착수단에는, 상기 림 구동수단에 의해 지지된 타이어 원단의 좌우 각각에 사이드 가압롤이 구비되고, 상기 가압롤은 상기 타이어 원단의 표면에 리트레드가 공급된 상태에서 원단 양측 각각에서 리트레드를 타이어 원단의 측방향 표면에 가압 밀착하는 것을 특징으로 한다.

상기 사이드 가압롤은 타이어 원단 중심에서 측방향으로 진행하면서 직경이 증가하는 테이퍼 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 재제조 타이어의 성형 방법은, 버핑된 타이어 원단의 표면에 리트레드를 부착시키는 재제조 타이어의 성형 방법에 있어서, 타이어 원단의 표면에 접착고무를 도포하는 접착고무 도포공정과, 기 타이어 원단 측으로 이송하는 리트레드 이송공정과, 이송되는 리트레드를 상기 타이어 원단의 표면에 접착시킬 수 있는 길이로 절단하는 리트레드 절단공정과, 상기 타이어 원단의 표면에 공급된 리트레드를 부착시키는 부착공정 및, 상기 타이어 원단의 표면과 리트레드 사이에 누입된 공기를 제거하는 스티칭 공정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 재제조 타이어의 성형 방법은, 상기 타이어 원단 표면의 원주 길이를 측정하는 원주 측정공정과, 측정된 타이어 원단의 원주 길이에 따라 타이어 원단에 부착될 리트레드의 길이를 산출하는 리트레드 길이 산출 공정을 더 포함하고, 상기 절단공정은 산출된 리트레드 길이에 따라 리트레드를 절단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 재제조 타이어의 성형 방법은, 상기 원주 측정공정은 타이어 원단의 표면에 접착고무를 도포하기 전과 도포한 후 각각에 이루어지고, 상기 리트레드 길이 산출 공정은, 상기 타이어 원단의 표면에 접착고무를 도포하기 전과 도포한 후 각각에 측정된 원주 길이와 접착고무의 수축 정도를 반영하여 상기 리트레드의 길이를 산출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 재제조 타이어의 성형 방법은, 이송되는 리트레드의 불량으로 표시된 부분을 감지하고, 리트레드에 포함된 금속 물질을 탐지하여 리트레드의 불량을 검출하는 불량 검출공정이 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 재제조 타이어의 성형 장치 및 성형 방법은 버핑된 원단에의 접착고무의 도포, 리트레드의 이송 및 원단 표면에 리트레드를 부착하는 성형 과정이 일련으로 이루어지도록 하여 제재제 타이어의 생산효율을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라 원단 표면에 누입된 공기의 제거와 리트레드의 밀착이 확실하게 이루어지도록 하여 불량을 감소시킬 수 있는 장점을 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 재제조 타이어의 성형 장치 및 성형 방법은 타이어 원단의 원주 길이를 측정하여 이를 바탕으로 리트레드를 절단하여 부착함으로써 재제조 타이어의 생산 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 측정된 타이어 원단의 원주 길이에 따라 리트레드의 밀착 압락 및 타이어 원단의 회전속도를 제어함으로써 재제조 타이어의 품질을 확보할 수 있는 장점을 갖는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 재제조 타이어의 성형 장치를 도시한 측면도

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 재제조 타이어의 성형 장치를 도시한 평면도

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 재제조 타이어의 성형 장치의 일부를 도시한 측면도

도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 재제조 타이어의 성형 장치의 가압롤의 작동을 개념적으로 도시한 도면

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 재제조 타이어의 성형 장치의 사이드 가압롤을 도시한 도면

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 재제조 타이어의 성형 장치의 원단 위치 감지수단 및 원단 원주길이 측정수단을 개념적으로 도시한 도면

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 재제조 타이어의 성형 장치의 원단 위치 감지수단 및 원단 원주길이 측정수단에 의해 측정되는 작동을 개념적으로 도시한 도면

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 재제조 타이어의 성형 장치의 리트레드 투입 위치 조절부를 도시한 측면도

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 재제조 타이어의 성형 방법을 도시한 흐름도

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 재제조 타이어의 성형 방법에서 원주측정공정을 상세하게 도시한 흐름도

<도면부호의 설명>

T 타이어 원단 R 리트레드

10 원단 이송수단 20 림 구동수단

21 포스트 22 림부

23 구동모터 24 이동수단

30 접착고무 도포수단 31 도포 롤러

40 리트레드 이송수단 41 롤 지지부

42 컨베이어부 43 절단부

44 불량 검출부 45 금속 탐지부

46 리트레드 투입 위치 조절부 50 리트레드 밀착수단

51 가압롤 52 사이드 가압롤

60 원단 위치 감지수단 70 원단 원주길이 측정수단

80 제어수단

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 재제조 타이어의 성형 장치 및 성형 방법을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 재제조 타이어의 성형 장치를 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 재제조 타이어의 성형 장치를 도시한 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 재제조 타이어의 성형 장치의 일부를 도시한 측면도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 재제조 타이어의 성형 장치의 가압롤의 작동을 개념적으로 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 재제조 타이어의 성형 장치의 사이드 가압롤을 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 재제조 타이어의 성형 장치의 원단 위치 감지수단 및 원단 원주길이 측정수단을 개념적으로 도시한 도면이며, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 재제조 타이어의 성형 장치의 원단 위치 감지수단 및 원단 원주길이 측정수단에 의해 측정되는 작동을 개념적으로 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 재제조 타이어의 성형 장치의 리트레드 투입 위치 조절부를 도시한 측면도이며, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 재제조 타이어의 성형 방법을 도시한 흐름도이고, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 재제조 타이어의 성형 방법에서 원주측정공정을 상세하게 도시한 흐름도이다.

본 발명의 일실실시예에 따른 재제조 타이어의 성형 장치는 버핑 가공된 타이어 원단의 표면에 가류 성형된 리트레드를 부착시켜 성형하기 위한 장치이다. 도면을 참조하면 본 발명의 일실실시예에 따른 재제조 타이어의 성형 장치는 원단 이송수단(10), 림 구동수단(20), 접착고무 도포수단(30), 리트레드 이송수단(40), 리트레드 밀착수단(50), 원단 위치 감지수단(60), 원단 원주길이 측정수단(70) 및 제어수단(80)을 포함하여 구성된다.

상기 원단 이송수단(10)은 버핑 가공된 타이어 원단(T)을 상기 림 구동수단(20)에 투입되도록 이동시키는 구성이다.

상기 림 구동수단(20)은 상기 원단 이송수단(20)에 의해 이송되어 투입된 타이어 원단(T)을 지지하면 회전시키기 위한 구성이다. 타이어 원단(T)는 하술하는 바와 같이 그 표면에 접착고무를 도포하는 과정, 타이어 원단(T)의 원주 길이를 측정하는 과정 및 타이어 원단(T)의 표면에 리트레드(R)를 부착시켜 가압하는 과정에서 회전이 이루어진다. 상기 림 구동수단(20)은 지면 또는 소정의 이동수단(24)의 상부에 고정된 포스트(21)와, 수평의 회전축을 중심으로 회전가능하게 상기 포스트(21)에 축지지되며 상기 타이어 원단(T)의 내측을 지지하면서 상기 타이어 원단(T)가 고정되는 림부(22) 및 상기 림부(22)를 회전 구동시키는 구동모터(23)으로 포함하여 구성된다.

상기 접촉고무 도포수단(30)은 상기 림 구동수단(20)에 지지되어 회전되는 타이어 원단(T)의 표면에 접착고무를 압출 도포하기 위한 구성이다. 상기 접착고무 도포수단(30)은 상기 타이어 원단(T)의 표면에 접착제가 공급된 도포 롤러(31)를 접촉시킨 상태에서 상기 타이어 원단(T)를 회전시킴으로써 접착고무를 상기 타이어 원단(T)의 표면에 도포하게 된다.

상기 리트레드 이송수단(40)은 공급된 리트레드(T)를 절단하여 상기 림 구동수단(10)에 지지된 타이어 원단(T)의 표면으로 이송시키기 위한 구성이다.

도면을 참조하면, 상기 리트레드 이송수단(40)은 롤 지지부(41), 컨베이어부(42), 절단부(43), 불량 검출부(44), 금속 탐지부(45) 및 리트레드 투입 위치 조절부(46)를 포함하여 구성된다.

상기 롤 지지부(41)은 롤 형태로 감아진 리트레드(T)가 풀리게 리트레드 롤(R)을 지지하기 위한 구성이다.

상기 컨베이어부(42)는 상기 롤 지지부(41)에서 상기 림 구동수단(10)으로 연장된 구조를 가져 상기 롤 지지부(41)로부터 풀리는 리트레드(T)를 펼쳐진 상태로 상기 림 구동수단(10)에 지지된 타이어 원단(T) 쪽으로 이송시키기 위한 구성이다.

상기 리트레드 절단부(43)는 상기 컨베이어부(42)에 의해 이송되는 리트레드를 상기 타이어 원단(T)에 감기는 길이로 절단하기 위한 구성이다. 본 발명은 상기 림 구동수단(10)에 투입된 타이어 원단(T)의 원주 길이를 측정하여 산출하고, 그 산출된 원주 길이에 따라 타이어 원단(T)의 표면에 부착되는데 필요한 길이만큼 리트레드(R)의 절단되는 길이를 산출하여 리트레드(R)를 절단하는 것을 특징으로 하는데, 이는 후술하도록 한다.

상기 불량 검출부(44)는 상기 컨베이어부(42)에 이송되는 리트레드(R)에 불량부분으로 초크로 체크된 부분을 검출하기 위한 구성이다. 통상 롤 형태로 공급된 리트레드(R)에 불량으로 판정되는 부분은 작업자에 의해 초크(Choke)로 표시되는데, 본 발명은 상기 불량 검출부(44)에 의해 초크로 표시된 부분을 인식하여 불량 부분을 검출하고 이를 작업자가 모니터링 할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다. 상기의 초크로 표시된 부분은 색상을 가지기 때문에 본 발명은 그 색상을 감지하는 생 검출 센서를 이용하여 불량 부분을 검출할 수 있도록 구성되어 질 수 있다. 상기와 같이 불량 검출부(44)에 의해 불량으로 감지된 경우 상기 제어수단(80)은 알람부를 통해 이를 작업자에게 알리게 된다. 또한, 상기 제어수단(80)은 상기 불량 검출부(44)에 의해 불량으로 감지된 부분의 길이를 계산하여 타이어 원단에 접착이 가능한 정상 부분의 길이를 파악하여 이를 작업자가 모니터링할 수 있도록 표시한다.

상기 금속 탐지부(45)는 상기 컨베이어부(41)에 이송되는 리트레드(R)에 포함된 금속을 검출하기 위한 구성이다. 상기 제어수단(80)은 상기 금속 탐지부(45)에 의해 금속이 탐지된 경우 알람부를 통해 이를 작업자에게 알리게 된다.

상기 리트레드 투입 위치 조절부(46)는 상기 타이어 원단(T)의 표면으로 이송되는 리트레드(R)의 폭방향 위치를 조절하여 리트레드(R)가 타이어 원단(T)의 폭방향 중심으로 정확하게 투입되도록 하기 위한 구성이다. 하술하는 원단 위치 감지수단(60)에 의해 타이어 원단(T)의 위치가 감지되면 그 위치에 따라 타이어 원단(T)의 중심과 리트레드(R)의 중심이 일치되도록 상기 리트레드 투입 위치 조절부(46)가 센터링 공정을 수행한다.

상기 리트레드 밀착수단(50)은 상기 타이어 원단(T)의 표면에 접촉된 리트레드(R)를 가압 밀착하기 위한 구성이다. 도면을 참조하면 상기 리트레드 밀착수단(50)에는 한 쌍의 가압롤(51)과 한 쌍의 사이드 가압롤(52)을 포함하여 구성된다.

상기 한 쌍의 가압롤(51)은 상기 림 구동수단(20)에 의해 지지된 타이어 원단(T)의 상부에 좌우로 독립적으로 이동되게 구비된다. 특히, 상기 가압롤(51)은 상기 타이어 원단(T)의 표면에 리트레드(R)가 공급된 상태에서 원단의 폭방향 중심에서 각각 측방향으로 이동하면서 리트레드(R)를 타이어 원단(T)의 표면에 가압 밀착한다. 상기와 같이 상기 가압롤(51) 각각이 타이어 원단(R)의 중심에서 측방향으로 이동되면서 가압함으로써 타이어 원단(R)의 표면과 리트레드(R) 사이에 누입된 가스가 중심에서 폭방향의 양측으로 이동되어 제거되게 된다.

상기 사이드 가압롤(52)는 상기 가압롤(51)에 의해 리트레드(R)가 가압되면 그 리트레드(R)의 양측 가장자리를 상기 림 구동수단(20)에 의해 지지된 타이어 원단(T)의 양측 측면에 밀착시키기 위한 구성이다. 즉, 상기 사이드 가압롤(52)은 상기 타이어 원단(T)의 표면에 리트레드(R)가 공급된 상태에서 원단 양측 각각에서 리트레드(R)를 타이어 원단(T)의 측방향 표면에 가압 밀착한다. 도면을 참조하면, 상기 사이드 가압롤(52)은 타이어 원단(T) 중심에서 측방향으로 진행하면서 직경이 증가하는 테이퍼 형상으로 형성된다.

상기 원단 위치 감지수단(60)은 상기 림 구동수단(20)에 지지되어 회전되는 타이어 원단(T)의 폭방향 위치를 감지하기 위한 구성이다. 도면에는 원단 위치 감지수단(60)은 상기 림 구동수단(20)에 지지된 타이어 원단(T)의 반경방향으로 이격되게 위치된 비접촉 거리 측정 센서를 이용하여 타이어의 위치를 감지하도록 구성된 실시예가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 원단 위치 감지수단(60)은 초음파나 레이저를 이용하는 비접촉 거리 측정 센서에 의해 타이어 원단(T)의 양측 각각까지의 거리(l₂₁,l₂₂)를 측정하여 그 거리(l₂₁,l₂₂)가 같아지는 위치를 측정함으로써 타이어 원단(T)의 위치를 측정한다. 상기 제어수단(80)은 상기 원단 위치 감지수단(60)에 의해 감지된 타이어 원단(T)의 위치에 따라 타이어 원단(T)의 중심과 리트레드(R)의 중심이 일치되도록 리트레드 투입 위치 조절부(46)의 작동을 제어한다.

상기 원단 원주길이 측정수단(70)은 상기 림 구동수단(20)에 지지되어 회전되는 타이어 원단(T)의 지름을 측정하여 원단의 원주 길이를 산출하기 위한 구성이다. 상기 제어수단(80)은 상기 원단 원주길이 측정수단(70)에 의해 측정된 타이어 원단(T)의 원주 길이에 따라 상기 타이어 원단(T)의 표면에 부착되는 리트레드 길이만큼 리트레드(T)를 절단하도록 상기 리트레드 이동수단(40)의 작동을 제어한다.

한편, 상기 원단 원주길이 측정수단(70)에는 레이저나 초음파를 이용하여 거리를 비접촉으로 측정하는 비접촉 거리 측정센서가 포함되어 구성된다. 이에 따라 상기 원단 원주길이 측정수단(70)은 상기 림 구동수단(20)에 의해 지지되어 회전되는 타이어 원단(T)의 표면과 상기 비접촉 거리 측정센서와의 거리(l₁)를 측정하여 타이어 원단의 지름을 측정한다. 즉 상기 원단 원주길이 측정수단(70)에 의해 측정된 타이어 원단(T)의 표면과 상기 비접촉 거리 측정센서와의 거리(l₁)와 상기 비접촉 거리 측정센서와 타이어 원단(T)의 중심까지의 거리(이는 이미 결정되어 있는 값임)의 차가 타이어 원단(T)의 반경이 되기 때문에 타이어 원단의 지름의 산출이 가능해진다.

특히, 본 발명은 상기 원단 원주길이 측정수단(70)은 상기 림 구동수단(20)에 의해 지지되어 회전되는 타이어 원단(T)을 회전시키면서 타이어 원단(T)의 표면과 상기 비접촉 거리 측정센서와의 거리를 복수 지점(바람직하게는 일주하여 전체 지점)에서 측정하여 그의 평균값을 이용하여 타이어 원단의 지름을 산출함으로써 정확도를 높일 수 있도록 구성된다.

또한, 본 발명은 리트레드(R)의 접착을 위한 접착고무의 도포 두께 및 그 압착으로 수축되는 정도가 리트레드(R)의 일주 길이에 영향을 주는 점을 감안하여 타이어 원단의 원주길이를 산출하도록 구성된 것을 특징으로 한다. 이를 위하여 본 발명은 상기 원단 원주길이 측정수단(70)은 접착고무의 도포 전후 각각에 타이어 원단의 표면과 상기 비접촉 거리 측정센서와의 거리를 측정하고, 상기 제어수단(80)은 상기 압축고무의 수축을 반영하여 접착고무의 도포 전후 각각에 측정된 타이어 원단의 표면과 상기 비접촉 거리 측정센서와의 거리로부터 타이어 원단에 부착될 리트레드의 길이를 산출하도록 구성된다.

상기 제어수단(80)은 원단 이송수단(10), 림 구동수단(20), 접착고무 도포수단(30), 리트레드 이송수단(40), 리트레드 밀착수단(50), 원단 위치 감지수단(60), 원단 원주길이 측정수단(70)의 작동을 제어한다.

상술한 바와 같이 상기 제어수단(80)은 상기 불량 검출부(44)에 의해 불량으로 감지된 부분의 길이를 계산하여 타이어 원단에 접착이 가능한 정상 부분의 길이를 파악하여 표시한다.

또한, 상기 제어수단(80)은 상기 금속 탐지부(45)에 의해 금속이 탐지된 경우 상기 알람부를 통해 이를 작업자에게 알린다.

또한, 상기 제어수단(80)은 상기 원단 위치 감지수단(60)에 의해 감지된 타이어 원단의 위치에 따라 타이어 원단의 중심과 리트레드의 중심이 일치되도록 리트레드 투입 위치 조절부(46)의 작동을 제어한다.

또한, 상기 제어수단(80)은 상기 원단 원주길이 측정수단(70)에 의해 측정된 타이어 원단의 원주 길이에 따라 상기 타이어 원단의 표면에 부착되는 리트레드 길이만큼 리트레드를 절단하도록 상기 리트레드 이동수단(40)의 작동을 제어한다.

특히, 상기 제어수단(80)은 상기 압축고무의 수축을 반영하여 접착고무의 도포 전후 각각에 측정된 타이어 원단의 표면과 상기 비접촉 거리 측정센서와의 거리로부터 타이어 원단에 부착될 리트레드의 길이를 산출한다.

특히, 본 발명은 상기 제어수단(80)이 타이어 원단의 원주길이를 측정하여 그에 따라 절단된 리트레드가 타이어 원단의 표면에 정확하게 일주하여 양 말단이 서로 이어지도록 상기 타이어 원단의 회전 속도와 가압롤의 압력을 산출하여 제어하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기와 같이 구성된 재제조 타이어 성형 장치를 이용하여 재제조 타이어의 성형은 다음과 같은 공정을 거쳐 이루어진다.

즉, 본 발명의 일실시예에 따른 재제조 타이어 성형 방법은 원단이송공정(S10), 원주측정공정(S20), 리트레드 절단 길이 산출공정(S30), 접착고무도포공정(S40), 리트레드 이송공정(S50), 불량검출공정(S60), 리트레드 절단공정(S70), 센터링공정(S80), 부착공정(S90) 및 스티칭공정(S100)을 포함하여 구성된다.

상기 원단이송공정(S10)은 버핑된 타이어 원단을 성형을 위한 위치로 이송하는 공정이다.

상기 원주측정공정(S20)은 성형 위치로 투입된 타이어 원단의 원주길이를 측정하는 공정이다. 특히, 한편, 상기 원주측정공정(S20)은 상기 원주 측정공정은 타이어 원단의 표면에 접착고무를 도포하기 전과 도포한 후 각각에 이루어진다.

상기 리트레드 절단 길이 산출공정(S30)은 측정된 타이어 원단의 원주길이로부터 부착될 리트레드의 길이를 산출하는 공정이다. 특히, 상기 리트레드 길이 산출 공정(S30) 상기 타이어 원단의 표면에 접착고무를 도포하기 전과 도포한 후 각각에 측정된 원주 길이와 접착고무의 수축 정도를 반영하여 상기 리트레드의 길이를 산출하는 것을 특징으로 한다.

상기 접착고무도포공정(S40)은 타이어 원단의 표면에 접착고무를 도포하는 공정이다.

상기 리트레드 이송공정(S50)은 공급된 리트레드를 타이어 원단에 부착시킬 위치로 이송시키는 공정이다.

상기 불량검출공정(S60)은 이송되는 리트레드의 불량부분이나 금속이 포함된 부분을 감지하여 작업자에게 알려 조치를 취할 수 있도록 하는 공정이다. 즉, 이송되는 리트레드의 불량으로 표시된 부분을 감지하고, 리트레드에 포함된 금속 물질을 탐지하여 리트레드의 불량을 검출하는 공정이다.

상기 리트레드 절단공정(S70)은 산출된 리트레드 절단 길이에 따라 리트레드를 절단하는 공정이다. 즉, 이송되는 리트레드를 상기 타이어 원단의 표면에 접착시킬 수 있는 길이로 절단하는 공정이다.

상기 센터링공정(S80)은 성형을 위해 위치된 타이어 원단의 위치를 감지하고 타이어 원단의 중심과 리트레드의 중심이 일치되는 위치로 리트레드를 이동시키는 공정이다.

상기 부착공정은 투입된 리트레드를 타이어 원단의 표면에 부착시키는 공정이다.

상기 스티칭공정(S100)은 상기 타이어 원단의 표면과 리트레드 사이에 누입된 공기를 제거하는 공정이다.

한편, 본 발명은 타이어 원단의 표면과 측정 기기와의 거리를 측정하여 타이어의 반경을 산출하고 그에 따라 원주 길이를 산출하는 방법을 이용한다. 즉, 본 발명에 따른 재제조 타이어 성형 방법은 상기 원주측정공정(S20)이 접착고무 도포전에 타이어 원단까지의 거리를 측정하는 제1거리측정과정(S21)과, 접착고무의 도포 후에 타이어 원단까지의 거리를 측정하는 제2거리측정과정(S22) 및 측정된 거리로부터 타이어 원단의 원주를 산출하는 원주산출과정을 포함하여 구성된다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 재제조 타이어 성형 장치 및 성형 방법은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 재제조 타이어의 성형 장치 및 성형 방법은 버핑된 원단에의 접착고무의 도포, 리트레드의 이송 및 원단 표면에 리트레드를 부착하는 성형 과정이 일련으로 이루어지도록 하여 제재제 타이어의 생산효율을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라 원단 표면에 누입된 공기의 제거와 리트레드의 밀착이 확실하게 이루어지도록 하여 불량을 감소시킬 수 있는 산업상 매우 유용한 발명이다.

Claims

버핑 가공된 타이어 원단을 이송하는 원단 이송수단과,

상기 원단 이송수단에 의해 이송되어 투입된 타이어 원단을 지지하면 회전시키는 림 구동수단과,

상기 림 구동수단에 지지되어 회전되는 타이어 원단의 표면에 접착고무를 압출 도포하는 접착고무 도포수단과,

리트레드를 절단하여 상기 림 구동수단에 지지된 타이어 원단의 표면으로 이송시키는 리트레드 이송수단과,

상기 타이어 원단의 표면에 접촉된 리트레드를 가압 밀착하는 리트레드 밀착수단과,

상기 원단 이송수단, 림 구동수단, 접착고무 도포수단, 리트레드 이송수단 및 리트레드 밀착수단의 작동을 제어하는 제어수단이 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 재제조 타이어의 성형 장치.
제1항에 있어서,

상기 리트레드 이송수단에는, 롤 형태로 감아진 리트레드가 풀리게 리트레드 롤을 지지하는 롤 지지부와,

상기 롤 지지부로부터 풀리는 리트레드를 펼쳐진 상태로 상기 타이어 원단쪽으로 이송시키는 컨베이어부와,

상기 컨베이어부에 의해 이송되는 리트레드를 상기 타이어 원단에 감기는 길이로 절단하는 리트레드 절단부가 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 재제조 타이어의 성형 장치.
제2항에 있어서,

상기 리트레드 이송수단에는, 상기 컨베이어부에 이송되는 리트레드에 불량부분으로 초크로 체크된 부분을 검출하는 불량 검출부가 더 포함되어 구성되고,

상기 제어수단에는 상기 불량 검출부에 의해 불량으로 감지된 경우 이를 작업자에게 알리기 위한 알람부가 포함되어 구성되고,

상기 제어수단은 상기 불량 검출부에 의해 불량으로 감지된 부분의 길이를 계산하여 타이어 원단에 접착이 가능한 정상 부분의 길이를 파악하여 표시하는 것을 특징으로 하는 재제조 타이어의 성형 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 리트레드 이송수단에는, 상기 컨베이어부에 이송되는 리트레드에 포함된 금속을 검출할 수 있는 금속 탐지부가 더 포함되어 구성되고,

상기 제어수단은 상기 금속 탐지부에 의해 금속이 탐지된 경우 상기 알람부를 통해 이를 작업자에게 알리는 것을 특징으로 하는 재제조 타이어의 성형 장치.
제1항에 있어서,

상기 림 구동수단에 지지되어 회전되는 타이어 원단의 폭방향 위치를 감지하는 원단 위치 감지수단이 더 포함되어 구성되고,

상기 리트레드 이송수단에는, 상기 타이어 원단 표면으로 이송되는 리트레드의 폭방향 위치를 조절하는 리트레드 투입 위치 조절부가 더 포함되어 구성되며,

상기 제어수단은 상기 원단 위치 감지수단에 의해 감지된 타이어 원단의 위치에 따라 타이어 원단의 중심과 리트레드의 중심이 일치되도록 리트레드 투입 위치 조절부의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 재제조 타이어의 성형 장치.
제1항에 있어서,

상기 림 구동수단에 지지되어 회전되는 타이어 원단의 지름을 측정하여 원단의 원주 길이를 산출하는 원단 원주길이 측정수단이 더 포함되어 구성되고,

상기 제어수단은 상기 원단 원주길이 측정수단에 의해 측정된 타이어 원단의 원주 길이에 따라 상기 타이어 원단의 표면에 부착되는 리트레드 길이만큼 리트레드를 절단하도록 상기 리트레드 이동수단의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 재제조 타이어의 성형 장치.
제6항에 있어서,

상기 원단 원주길이 측정수단에는 거리를 비접촉으로 측정하는 비접촉 거리 측정센서가 포함되어 구성되고,

상기 원단 원주길이 측정수단은, 상기 림 구동수단에 의해 지지되어 회전되는 타이어 원단의 표면과 상기 비접촉 거리 측정센서와의 거리를 측정하여 타이어 원단의 지름을 측정하는 것을 특징으로 하는 재제조 타이어 성형 장치.
제7항에 있어서,

상기 원단 원주길이 측정수단은 상기 림 구동수단에 의해 지지되어 회전되는 타이어 원단을 회전시키면서 타이어 원단의 표면과 상기 비접촉 거리 측정센서와의 거리를 복수 지점에서 측정하여 타이어 원단의 지름을 산출하는 것을 특징으로 하는 재제조 타이어의 성형 장치.
제7항 또는 제8항에 있어서,

상기 원단 원주길이 측정수단은 접착고무의 도포 전후 각각에 타이어 원단의 표면과 상기 비접촉 거리 측정센서와의 거리를 측정하고,

상기 제어수단은 상기 압축고무의 수축을 반영하여 접착고무의 도포 전후 각각에 측정된 타이어 원단의 표면과 상기 비접촉 거리 측정센서와의 거리로부터 타이어 원단에 부착될 리트레드의 길이를 산출하는 것을 특징으로 하는 재제조 타이어의 성형 장치.
제1항에 있어서,

상기 리트레드 밀착수단에는, 상기 림 구동수단에 의해 지지된 타이어 원단의 상부에 좌우로 독립적으로 이동되는 한 쌍의 가압롤이 구비되고,

상기 가압롤은 상기 타이어 원단의 표면에 리트레드가 공급된 상태에서 원단 중심에서 각각 측방향으로 이동하면서 리트레드를 타이어 원단의 표면에 가압 밀착하는 것을 특징으로 하는 재제조 타이어의 성형 장치.
제1항 또는 제10항에 있어서,

상기 리트레드 밀착수단에는, 상기 림 구동수단에 의해 지지된 타이어 원단의 좌우 각각에 사이드 가압롤이 구비되고,

상기 가압롤은 상기 타이어 원단의 표면에 리트레드가 공급된 상태에서 원단 양측 각각에서 리트레드를 타이어 원단의 측방향 표면에 가압 밀착하는 것을 특징으로 하는 재제조 타이어의 성형 장치.
제11항에 있어서,

상기 사이드 가압롤은 타이어 원단 중심에서 측방향으로 진행하면서 직경이 증가하는 테이퍼 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 재제조 타이어의 성형 장치.
버핑된 타이어 원단의 표면에 리트레드를 부착시키는 재제조 타이어의 성형 방법에 있어서,

타이어 원단의 표면에 접착고무를 도포하는 접착고무 도포공정과,

기 타이어 원단 측으로 이송하는 리트레드 이송공정과,

이송되는 리트레드를 상기 타이어 원단의 표면에 접착시킬 수 있는 길이로 절단하는 리트레드 절단공정과,

상기 타이어 원단의 표면에 공급된 리트레드를 부착시키는 부착공정 및,

상기 타이어 원단의 표면과 리트레드 사이에 누입된 공기를 제거하는 스티칭 공정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 재제조 타이어의 성형 방법.
제13항에 있어서,

상기 타이어 원단 표면의 원주 길이를 측정하는 원주 측정공정과, 측정된 타이어 원단의 원주 길이에 따라 타이어 원단에 부착될 리트레드의 길이를 산출하는 리트레드 길이 산출 공정을 더 포함하고,

상기 절단공정은 산출된 리트레드 길이에 따라 리트레드를 절단하는 것을 특징으로 하는 재제조 타이어의 성형 방법.
제14항에 있어서,

상기 원주 측정공정은 타이어 원단의 표면에 접착고무를 도포하기 전과 도포한 후 각각에 이루어지고,

상기 리트레드 길이 산출 공정은, 상기 타이어 원단의 표면에 접착고무를 도포하기 전과 도포한 후 각각에 측정된 원주 길이와 접착고무의 수축 정도를 반영하여 상기 리트레드의 길이를 산출하는 것을 특징으로 하는 재제조 타이어의 성형 방법.
제13항에 있어서,

이송되는 리트레드의 불량으로 표시된 부분을 감지하고, 리트레드에 포함된 금속 물질을 탐지하여 리트레드의 불량을 검출하는 불량 검출공정이 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 재제조 타이어의 성형 방법.