KR100482621B1 - 고무 배합용 밀장치의 냉각수 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어 고무재료 배합시 고무 배합물의 열이력을 동일하게 제어하여 물성 균일화와 냉각효율을 향상시키는 고무 배합용 밀장치의 냉각수 제어 시스템에 관한 것으로, 냉각기(1)의 냉각수가 인입라인(2)을 통해 고무 배합물(3)을 밀링하는 밀(4)에 공급되고 배출라인(5)을 통해 이 냉각기(1)로 되돌아오는 고무 배합용 밀장치의 냉각 시스템에 있어서, 상기 고무 배합물(3)과 밀(4)의 온도를 측정하는 레이저 측정용 온도계(6)들이 제어부(7)에 연결되고, 이 제어부(7)는 변속모터(8)를 갖춘 냉각기(1)와 유량계(9)를 제어하도록 이루어져 있다.

Description

고무 배합용 밀장치의 냉각수 제어 시스템{A cooling water control system of mill apparatus for rubber mixing}

본 발명은 타이어 제조에 필요한 각종 원료를 혼합해서 타이어에 사용되는 고무를 배합하는 밀장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 믹싱중인 고무 배합물의 열이력을 동일하게 제어하여 물성 균일화와 냉각 효율을 향상시키는 고무 배합용 밀장치의 냉각수 제어시스템에 관한 것이다.

일반적으로 타이어를 제조함에 있어서 고무, 충진제, 그 밖의 첨가제들을 혼합하는 고무 배합물의 대부분은 배치(Batch)간 물리적 성질이 불규칙적이며 특히 공장에서의 고무배합물은 더욱 편차가 크게 되는데, 여기서 고무배합물의 불균일성을 유발하는 주원인들은 고무 배합물이 다양한 물질들의 혼합물이기에 혼합과정중 각물질들이 전체 물성에 미치는 영향이 방출온도와 혼합시간 등의 가공 조건 별로 차이가 있으며, 합성수지가 아닌 원재료인 고무의 제조 과정중 발생한 배일(Bale : 고무의 단위임) 또는 수량간의 편차뿐만 아니라, 다양한 혼합단계를 거치면서 혼합기기별 기계적 편차등이 주요인으로 제기되어 왔다.

이러한 고무배합물의 물성 균일화를 위해 반바리 믹서(Banbury mixer)에서 고무, 충진제 등의 배합물을 혼합하고 방출된 고무 혼합물을 일정시간 밀(mill)장치에서 밀링(milling)이라는 혼합과정을 거치고 후가공 수준을 맞추어 줌으로서 고무 혼합 과정중의 가공조건에 따른 각 배합물 들의 전체 물성에 미치는 영향을 일정하게 유지시키어 다단계 혼합과정에 의한 기계적 편차를 감소시킬 수 있었다.

그리고 상기 밀장치에서는 밀 배합, 또한 밀 온도, 속도, 마찰비 등의 가공조건을 일정하게 유지해야 하는데, 특히 밀 온도조건이 가장 중요한 인자이며, 이 밀 온도조건이 배치별로 또는 여러 밀간 상이하다면, 고무 배합물은 밀에서 서로 다른 전단응력과 열이력을 받아서 물성 편차를 유발하게 되어 있다.

종래에는 이러한 밀온도 조건을 일정하게 유지시키기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 밀(104)에 냉각수를 공급하는 냉각장치를 갖추고 있는바, 이 밀(104)의 냉각은 배출라인(105)을 통해 방출되는 냉각 배출수를 냉각기(101)로 보내고, 이 냉각기(101)를 거쳐 나온 냉각수는 조절밸브(110)와 냉각수 인입라인(102)을 이용하여 밀(104)에 공급하는데, 이때 이 밀(104)에 인입되는 냉각수의 유량과 유속을 제어하여 밀 냉각을 수행하도록 되어 있다.

여기서 도면부호, 111은 냉각수 인입온도계, 112는 냉각 배출수 온도계이다.

그러나 종래 냉각 방식은 밀 냉각수에 대한 제어일 뿐, 밀링되고 있는 고무배합물(103)에 대한 온도와는 차이가 있어 정밀한 온도제어가 곤란하며, 또한 일반적인 밀장치에서 밀링되는 고무배합물의 열량을 효과적으로 뺏어주는 높은 냉각효율을 가지기 위해서 이 밀(104) 표면과 내부의 냉각라인과의 두께가 얇아야 하고, 미국 특허 제5,180,002호와 같이 밀 내부 냉각 라인의 구조를 변경할 수도 있으나, 이러한 종래 기술들은 밀의 냉각 순환수를 기준으로 하기에 대기중으로 개방되어 밀링되는 고무 배합물의 온도와는 상이한 단점이 있으므로 자연히 고무 혼합중 물성 균일화가 떨어지고 냉각효율도 저감되었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 고무 배합시 밀사이에 있는 고무배합물의 열이력을 동일하게 제어할 수 있어서 물성 균일화가 이루어지고 냉각 효율도 향상되는 고무 배합용 밀장치의 냉각부 제어시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 냉각기의 냉각수가 인입라인을 통해 고무 배합물을 밀링하는 밀에 공급되고 배출라인을 통해 냉각기로 되돌아오는 고무 배합용 밀장치의 냉각 시스템에 있어서, 상기 고무 배합물과 밀의 온도를 측정하는 레이저 측정용 온도계들이 제어부에 연결되고 이 제어부는 변속모터를 갖춘 냉각기와 유량계를 제어하도록 연결되어 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시 도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 전체 구성도이다.

본 발명은 냉각기(1)의 냉각수가 인입라인(2)을 통해 고무 배합물(3)을 밀링하는 밀(4)에 공급되고 배출라인(5)을 통해 이 냉각기(1)로 되돌아오는 고무 배합용 밀장치의 냉각 시스템에 있어서, 상기 고무 배합물(3)과 밀(4)의 온도를 측정하는 레이저 측정용 온도계(6)들이 제어부(7)에 연결되고, 이 제어부(7)는 변속모터(8)를 갖춘 냉각기(1)와 유량계(9)를 제어하도록 이루어져 있다.

통상 밀(4)에서 밀링되는 고무 배합물(3)의 온도에 따라 고무가 이 밀(4)에서 받는 전단응력은 달라지게 됨으로, 상기 밀(4)에 투입된 고무배합물(3)은 항상 일정한 온도를 유지하는 밀(4)에서 밀링되어야 하는데, 특히 전단응력을 크게하고 이 고무 배합물(3)의 열량을 뺏어야 할 때에는 상기 밀(4) 온도를 최대한 낮추어 낮은 온도로 제어해야 한다.

따라서 본 발명은 상기 밀(4)의 내부 냉각수 온도기준이 아닌 고무 배합물(3)과 이에 직접 접촉하는 밀(4)의 표면 온도를 레이저 측정용 온도계(6) 들로 측정하여 제어부(7)에 측정 온도치를 전송하고, 이를 기준으로 제어부(7)는 유량계(9)의 유속을 결정하여 변속모터(8)가 장착된 냉각기(1)에 신호를 인가시켜서 이 냉각기(1)에서 나오는 냉각수의 유속을 제어하도록 되어 있다.

상기와 같은 본 발명은 밀 내부에서 순환되는 냉각수 온도 기준이 아닌 실제 밀링되고 있는 고무 온도 및 그 고무 배합물과 직접 접촉하고 있는 밀 표면 온도를 기준으로 냉각하기에 배치간 또는 밀간 고무 배합물의 열이력을 동일하게 제어할 수 있기에 물성 균일화 및 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 고무 배합용 밀장치의 냉각수 제어 시스템의 개략 구성도,

도 2는 종래 냉각수 제어 시스템을 나타내는 도 1에 대응 개략 구성도이다.

-도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명-

1 : 냉각기, 2 : 인입라인,

3 : 고무 배합물, 4 : 밀,

5 : 배출라인, 6 : 레이저 측정용 온도계,

7 : 제어부, 8 : 변속모터,

9 : 유량계.

Claims (1)

1. 냉각기(1)의 냉각수가 인입라인(2)을 통해 고무 배합물(3)을 밀링하는 밀(4)에 공급되고 배출라인(5)을 통해 이 냉각기(1)로 되돌아오는 고무 배합용 밀장치의 냉각 시스템에 있어서,

   상기 고무 배합물(3)과 밀(4)의 온도를 측정하는 레이저 측정용 온도계(6)들이 제어부(7)에 연결되고, 이 제어부(7)는 변속모터(8)를 갖춘 냉각기(1)와 유량계(9)를 제어하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 고무 배합용 밀장치의 냉각수 제어 시스템.