(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ（２）を更生する方法であって、
摩耗したトレッドをタイヤ（２）から除去して該タイヤ（２）のケーシング（５）の側面（４）を露出させるステップと、
前記ケーシング（５）の前記側面（４）をスカイビングして局所的損傷を除去することにより、前記側面（４）への、孔及び／又はクレーター（７）の形成をもたらすステップと、
前記ケーシング（５）の前記側面（４）にセメント（１７）を塗布するステップと、
前記ケーシング（５）の前記側面（４）における前記孔及び／又はクレーター（７）に未加硫ゴムを充填するステップと、
未加硫ゴムクッション（９）及びトレッドストリップ（１０）を前記ケーシング（５）の前記側面（４）に巻回するステップと、
前記タイヤ（２）を加硫するステップと
を含む方法において、
前記セメント（１７）を前記ケーシング（５）の前記側面（４）に塗布するステップは、
スカイビング前に、前記三次元スキャナ（１２）を用いて前記ケーシング（５）の前記側面（４）の第１の三次元プロファイルを求めるステップと、
スカイビング後に、前記三次元スキャナ（１２）を用いて前記ケーシング（５）の前記側面（４）の第２の三次元プロファイルを求めるステップと、
前記第２の三次元プロファイルを前記第１の三次元プロファイルと比較して幾何学的不連続部を求めることにより、前記ケーシング（５）の前記側面（４）における前記孔及び／又はクレーター（７）の場所を求めるステップと、
前記ケーシング（５）の前記側面（４）における前記孔及び／又はクレーター（７）の場所を自動電子制御アプリケータ（１６）に供給することにより、セメント（１７）を前記孔及び／又はクレーター（７）に塗布するステップと
をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記ケーシング（５）の前記側面（４）の各三次元プロファイルは、前記側面（４）上の各点を特定するとともに、該側面（４）上の各点と前記三次元スキャナ（１２）との間の距離を与える行列により定義される方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、前記ケーシング（５）の前記側面（４）上の点における孔及び／又はクレーター（７）を、前記点と前記三次元スキャナ（１２）との間の距離がスカイビング後に増加した時に特定するステップをさらに含む方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法において、前記自動電子制御アプリケータ（１６）は、前記セメント（１７）を噴霧するスプレー装置（１８）と、該スプレー装置（１８）を支持する電子制御アクチュエータ（１９）とを備える方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法において、前記セメント（１７）を前記ケーシング（５）の前記側面（４）に塗布するステップは、
前記ケーシング（５）をその長手方向軸を中心に回転させる電動ハブ（１３）に前記ケーシング（５）を取り付けるステップであって、前記電動ハブ（１３）が、前記ケーシング（５）の角度位置をリアルタイムで測定する角度エンコーダ（１４）を有するステップと、
前記三次元スキャナ（１２）及び前記アプリケータ（１６）を、前記ハブ（１３）に取り付けた前記ケーシング（５）の前記側面（４）の手前の固定位置に配置するステップと、
前記三次元スキャナ（１２）及び前記アプリケータ（１６）を通過して前記ケーシング（５）を回転させ、該ケーシング（５）の前記側面（４）の前記三次元プロファイルを取得し且つ前記セメント（１７）を塗布するステップと、
をさらに含む方法。
【請求項６】
タイヤ（２）を更生するシステム（１）であって、
摩耗したトレッドを前記タイヤ（２）から除去して該タイヤ（２）のケーシング（５）の側面（４）を露出させる除去ステーション（３）と、
前記ケーシング（５）の前記側面（４）をスカイビングして局所的な損傷を除去することにより、前記側面（４）に孔及び／又はクレーター（７）の形成をもたらして、セメント（１７）を前記ケーシング（５）の前記側面（４）に塗布し、且つその後、前記ケーシング（５）の前記側面（４）における前記孔及び／又はクレーター（７）に未加硫ゴムを充填するスカイビング兼充填ステーション（６）と、
未加硫ゴムクッション（９）及びトレッドストリップ（１０）を前記ケーシング（５）の前記側面（４）に巻回する巻回ステーション（８）と、
前記タイヤ（２）を加硫する加硫ステーション（１１）と
を備えるシステムにおいて、
前記スカイビング兼充填ステーション（６）は、
前記ケーシング（５）の前記側面（４）の三次元プロファイルを取得する三次元スキャナ（１２）と、
スカイビング前に、前記三次元スキャナ（１２）を用いて前記ケーシング（５）の前記側面（４）の第１の三次元プロファイルを求め、
スカイビング後に、前記三次元スキャナ（１２）を用いて前記ケーシング（５）の前記側面（４）の第２の三次元プロファイルを求め、
前記第２の三次元プロファイルを前記第１の三次元プロファイルと比較して幾何学的不連続部を求めることにより、前記ケーシング（５）の前記側面（４）における前記孔及び／又はクレーター（７）の場所を求める制御ユニット（１５）と、
前記孔及び／又はクレーター（７）の場所の関数として前記制御ユニット（１５）により電子的に制御され、セメント（１７）を前記ケーシング（５）の前記側面（４）における前記孔及び／又はクレーター（７）に塗布する自動アプリケータ（１６）と
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステム（１）において、前記ケーシング（５）の前記側面（４）の各三次元プロファイルは、前記側面（４）上の各点を特定するとともに、該側面（４）上の各点と前記三次元スキャナ（１２）との間の距離を与える行列により定義されるシステム。
【請求項８】
請求項７に記載のシステム（１）において、前記制御ユニット（１５）は、前記ケーシング（５）の前記側面（４）上の点における孔及び／又はクレーター（７）を、前記点と前記三次元スキャナ（１２）との間の距離がスカイビング後に増加した時に特定するシステム。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか一項に記載のシステム（１）において、前記自動電子制御アプリケータ（１６）は、前記セメント（１７）を噴霧するスプレー装置（１８）と、該スプレー装置（１８）を支持する電子制御アクチュエータ（１９）とを備えるシステム。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれか一項に記載のシステム（１）において、前記スカイビング兼充填ステーション（６）は、前記ケーシング（５）をその長手方向軸を中心に回転させる電動ハブ（１３）であって、前記ケーシング（５）の角度位置をリアルタイムで測定する角度エンコーダ（１４）を有する電動ハブ（１３）を備え、前記三次元スキャナ（１２）及び前記アプリケータ（１６）を、前記ハブ（１３）に取り付けた前記ケーシング（５）の前記側面（４）の手前の固定位置に配置したシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ更正方法及びシステム関する。
【０００２】
本発明は、以下の説明で単に例として言及するトラックタイヤの更生に有利に用いることができる。
【背景技術】
【０００３】
摩耗したトラックタイヤは、通常は更生される。すなわち、摩耗したトレッドを除去して新しいトレッドに交換する。トラックタイヤを更生するに当っては、摩耗したトレッドをタイヤから機械的に除去してケーシング（casing：台タイヤ）を露出させるステップと、未加硫ゴム中間ストリップもしくはクッション及びトレッドストリップをケーシングに巻回することにより新しいトレッドをケーシングに貼り付けるステップと、ケーシングを加硫して、クッションの結合作用によりトレッドをケーシングに対して強固に把持させるステップとを含む。
【０００４】
摩耗したトレッドの除去後、ケーシングの側面及び／又は側壁を手動でスカイビングし、既存の局所的損傷を除去する。これにより、ケーシングの側面に孔及び／又はクレーターが形成され、スカイビングの完了後にこれらに未加硫ゴムを手動で充填する。未加硫ゴムがケーシングを強固に把持するようにするために、充填前にケーシングの側面に、未加硫ゴム及びノルマルヘプタン（又は他の有機溶剤）を含む液体（セメントとして既知）を噴霧することとし、このことは、ケーシングからの未加硫ゴムの分離を防止する役割を果たす。統計的研究から、充填前に各ケーシングに平均で約５００グラムのセメントが噴霧されることが分かっている。
【０００５】
セメントの塗布にはいくつかの欠点がある。セメントは、揮発性で汚染を生じやすい可能性があるので、特殊なセメントスプレーブース内で塗布しなければならず、これは巨大且つ高価で、通常は（特殊且つ高価な廃棄手順を必要とする）ロックウールで絶縁しなければならない。さらに、セメント自体はドラム缶に貯蔵されるが、これにも特殊且つ高価な廃棄手順が伴う。ケーシングとクッションとの間のセメントの存在、すなわち２つのゴム層間の異種材料の存在が、更生タイヤの性能を損なわせる可能性がある。また最後に、セメント中で用いられる有機溶剤に汚染を生じやすい性質があることを考えると、有機溶剤系セメントの使用を回避することで、タイヤ更生プロセスの環境影響が全体的に大幅に低減されるであろう。これに関連して、ＥＵ指令ＶＯＣ１３／１９９９／ＥＣが、有機溶剤消費量が１５トンを超える工業プロセスにおける有機溶剤の使用を２００７年までに７５％削減するよう要求していることに留意することが重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上記欠点をなくすよう設計され、実施が安価且つ容易である、タイヤ更生方法及びシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、添付の特許請求の範囲に記載のようなタイヤ更生方法及びシステムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明によるタイヤ更生システムの概略図を示す。
【図２】図１の更生システムで処理したタイヤの概略斜視図を示す。
【図３】図１の更生システムのスカイビング兼充填ステーションの、明確にするために一部を除去した概略正面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の非限定的な実施形態を、例として添付図面を参照しつつ説明する。
【００１０】
図１の符号１は、トラックタイヤ２（図２に示す）を更生する更生システムを全体的に示す。
【００１１】
更生システム１は除去ステーション３を備え、除去ステーション３において、摩耗したトレッド（図示せず）をタイヤ２から機械的に除去し、タイヤ２のケーシング５の側面４（図２に示し、僅かにトロイド状である）を露出させる。
【００１２】
更生システム１はスカイビング兼充填ステーション６も備え、スカイビング兼充填ステーション６において、ケーシング５の側面４を手動でスカイビングして既存の局所的損傷を除去する。スカイビングにより、ケーシング６の側面４にサイズ及び場所が不揃いな孔及び／又はクレーター７（図２に概略的に示す）が形成され、これらに未加硫ゴムを手動で充填する。
【００１３】
充填したら、ケーシング５を巻回ステーション８に移送し、巻回ステーション８において、未加硫ゴム中間ストリップ又はクッション９及びトレッドストリップ１０をケーシング５に巻回し、加硫ステーション１１においてタイヤ２を加硫することにより、更生を完了する。
【００１４】
図３に示すように、スカイビング兼充填ステーション６は、ケーシング５の側面４に面して側面４の三次元プロファイルを取得するよう位置決めした三次元レーザスキャナ１２を備える。
【００１５】
好適な実施形態では、ケーシング５をその長手方向軸を中心に回転させる電動ハブ１３にケーシング５を取り付け、電動ハブ１３は、ケーシング５の角度位置をリアルタイムで測定する角度エンコーダ１４を有する。側面４の三次元プロファイルを取得するために、制御ユニット１５はケーシング５を一回転させる（すなわち３６０°回転させる）よう電動ハブ１３を制御し、必要な分解能に応じてケーシング５の回転中の所定間隔（例えば、０．５°毎、１°毎、又は２°毎）で、三次元スキャナ１２は側面４の両ショルダー間を走査し、三次元スキャナ１２と、側面４上の長手方向軸に平行な線に沿った各点との間の距離を測定する。換言すれば、ケーシング５の側面４の三次元プロファイルを取得するために、ケーシング５を電動ハブ１３により段階的に回転させながら、三次元スキャナ１２が放出したレーザビームによって、側面４の両ショルダー間を周期的に掃引させる。
【００１６】
このように、ケーシング５の側面４の三次元プロファイルは、側面４上の各点を特定する行列によって定義され、これにより、三次元スキャナ１２と側面４上の各点との間の距離が与えられる。すなわち、ケーシング５の側面４の三次元プロファイルは、行列ｄ（αｉ，ｘｉ）で定義され、これは、側面４上のｉ番目の点と三次元スキャナとの間の距離ｄを与え、側面４上のｉ番目の点を座標αｉ（ｉ番目の点における基準角に対するケーシング５の回転角を示す）及びｘｉ（ケーシング５の両ショルダー間におけるｉ番目の点の軸方向位置）により特定したものである。
【００１７】
実際の使用時に、制御ユニット１５は、ケーシング５の側面４における孔及び／又はクレーター７の場所を、側面４の三次元プロファイルの解析によって求めることが可能である。好適な実施形態では、三次元スキャナ１２は、ケーシング５の側面４をスカイビングする前のその第１の三次元プロファイルと、ケーシング５の側面４をスカイビングした後のその第２の三次元プロファイルとを求め、第２の三次元プロファイルを第１の三次元プロファイルと比較して幾何学的不連続性を求めることにより、ケーシング５の側面４における孔／クレーター７の場所を求める。すなわち、ケーシング５の側面４上の点における孔及び／又はクレーター７は、その点と三次元スキャナ１２との間の距離がスカイビング後に大幅に（すなわち、所定の閾値を超えて）増加した時に特定される。
【００１８】
数学的には、孔及び／又はクレーター７の探索は以下の式に基づく。
Δｉ＝Ｄｉ（αｉ，ｘｉ）−ｄｉ（αｉ，ｘｉ）
Δｉ＝ＴＨ？
ここで、Δｉは、スカイビング後のｉ番目の点における距離の変化であり、
Ｄｉは、スカイビング後の側面４の第２の三次元形状であり、
ｄｉは、スカイビング前の側面４の第１の三次元形状であり、
ＴＨは、閾値である。
【００１９】
スカイビング後のｉ番目の点における距離の変化Δｉが事前設定可能な閾値を超えている場合は、スカイビングで発生した孔及び／又はクレーター７がｉ番目の点で特定される。
【００２０】
スカイビング兼充填ステーション６は、セメント１７（すなわち、未加硫ゴム及びノルマルヘプタンその他の有機溶剤の液体）の、ケーシング５の側面４への塗布を、制御ユニット１５によって電子的に制御する自動アプリケータ１６を備える。側面４に塗布されるセメント１７の機能は、孔及び／又はクレーター７の充填に用いる未加硫ゴムの付着を確保することであるから、制御ユニット１５は、セメント１７を孔及び／又はクレーター７だけに塗布する。
【００２１】
アプリケータ１６は、制御ユニット１５により制御される電磁弁により制御されて、命令を受けてセメント１７を噴霧するスプレー装置１８と、制御ユニット１５により制御され、スプレー装置１８に機械的に接続されて、スプレー装置１８をケーシング５の長手方向軸に対して垂直に移動（回転、並進、又は回転並進）させる電気アクチュエータ１９とを備える。
【００２２】
実際の使用時に、制御ユニット１５は、ケーシング５を一回転させる（すなわち３６０°回転させる）よう電動ハブ１３を制御し、必要な分解能に応じてケーシング５の回転中の所定間隔（例えば、２°毎、５°毎、又は１０°毎）で、必要であればセメントを孔及び／又はクレーター７だけに塗布するようアプリケータ１６が作動する。三次元スキャナ１２はアプリケータ１６よりもはるかに高い分解能を有するため、ケーシング５の回転のステップは通常、側面４の三次元プロファイルの取得時よりもセメントの塗布時ではるかに大きいことに留意することが重要である。
【００２３】
説明した更生方法は、ケーシング５の側面４における孔及び／又はクレーター７の充填に先立って用いられるセメント１７の量を大幅に低減する。すなわち、セメント１７をケーシング５の側面４の全体にわたって妄りに塗布するのではなく、実際に必要な場所、すなわち未加硫ゴムを充填すべき孔及び／又はクレーター７だけに塗布する。理論的解析から、説明した更生方法を用いればケーシング５の側面４の充填時におけるセメント１７の消費量が９５％も削減されることが分かっており、これは各ケーシング５につき約４７５グラムのセメント１７の節約が可能であることを意味する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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