KR20060015155A - 지능 구조형 압출다이를 가지는 압출기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일예로 타이어용 트레드인 압출물을 압출다이들을 통해 그 단면의 높낮이가 다른 압출물을 압출할 때 측정센서에서 측정된 압출물의 치수신호에 맞추어 각각의 지능 구조형 압출다이들을 제어하여 설계치수 대로 압출물을 관리할 수 있는 지능 구조형 압출다이를 가지는 압출기에 관한 것으로, 트레드 압출물(1)을 압출다이(6)를 통해 압출하는 압출기에 있어서, 상기 압출물(1)을 압출하는 가변노즐(2) 들과, 이 가변노즐(2) 들을 작용시키는 압전소자(3), 상기 압전소자(3)를 제어하는 제어기(4) 및, 상기 제어기(4)로 신호를 인가시키면서 압출물(1)의 치수를 측정하는 센서(5)로 이루어져 있다.

Description

지능 구조형 압출다이를 가지는 압출기{A extruding machine with intelligence structure nozzles}

도 1은 본 발명에 따른 지능 구조형 압출다이들을 제어하는 전체 구성 개요도,

도 2는 본 발명에 따른 지능 구조형 압출다이의 형상 일예를 나타낸 단면 개략도,

도 3은 본 발명의 제어장치를 이용하여 압출 노즐들에서 압출물을 압출한 상태와(A)와 종래 압출다이들을 이용하여 압출물을 압출한 상태(B)를 타나낸 도면이다.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

1 : 압출물, 2 : 가변노즐,

3 : 압전소자, 4 : 제어기,

5 : 센서, 6 : 압출다이.

본 발명은, 일예로 고무 압출물인 타이어용 트레드를 압출하는 압출기에 관 한 것으로, 더욱 상세하게는 압출다이들을 통해 그 단면의 높낮이가 다른 압출물을 압출할 때 측정센서에서 측정된 압출물의 치수신호에 맞추어 각각의 압출다이들을 제어하여 설계치수 대로 압출물을 압출 관리할 수 있도록 이루어진 지능 구조형 압출다이를 가지는 압출기에 관한 것이다.

기존 타이어용 트레드를 압출기의 압출다이를 이용하여 압출할 때 그 대부분 고정 압출다이를 이용하게 되는바, 이러한 고정형 압출다이들은 그 크기가 고정되어 있기 때문에 반제품인 트레드 압출물의 크기가 변경되면, 별도의 압출다이를 설치하여야 하기 때문에 자연히 작업시간과 비용이 증가되는 문제점이 있었다.

한편, 압출기의 압출다이들을 통해 압출되는 압출물의 치수는 이 압출다이들의 크기에 큰 영향을 받게 됨으로 압출물의 치수를 맞추기 위해서는 압출다이의 크기 선정에 유의해야 하는 바, 즉 실제 압출 작업시 작업자의 경험 및 시행착오를 통하여 원하는 치수의 압출물을 얻을 수 있으며, 압출물의 고무재료가 바뀌게 되면 앞서 설명한 바와 같이 이 압출다이들을 교체해 주어야 할 뿐만 아니라, 또한 압출속도가 변할 경우에도 압출물의 영향을 주고 작업상황에 따라 압출물의 온도 및 주위환경에 의하여 압출물에 영향을 주게 되어, 결국 균일한 반제품 압출물을 얻을 수 없는 단점을 지니고 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 반제품인 압출물을 지능 구조형 압출다이들을 이용하여 압출할 때 압출되는 압출물의 치수 변화에 맞추어 각각의 압출다이들을 제어하여 실시간으로 압출물의 고무물 성, 압출온도, 압출압력 등에 맞추어 압출물의 치수변화를 저감시킴에 따라 균일한 압출물을 생산과 품질 향상도 이루어진 지능 구조형 압출다이를 가지는 압출기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 트레드 압출물을 압출다이를 통해 압출하는 압출기에 있어서, 상기 압출물을 압출하는 가변노즐들과, 이 가변노즐들을 작용시키는 압전소자, 상기 압전소자를 제어하는 제어기 및 상기 제어기에 연결되면서 압출물의 치수를 측정하는 센서로 이루어진 구조로 되어 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시 도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 압출기의 전체 구성을 나타낸 개략 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 압출다이의 단면 개략도이다.

본 발명은 트레드 압출물(1)을 압출다이(6)를 통해 압출하는 압출기에 있어서, 상기 압출물(1)을 압출하는 가변노즐(2) 들과, 이 가변노즐(2) 들을 작용시키는 압전소자(3), 상기 압전소자(3)를 제어하는 제어기(4) 및, 상기 제어기(4)로 신호를 인가시키면서 압출물(1)의 치수를 측정하는 센서(5)로 이루어져 있다.

한편, 본 발명은 압출물(1)의 치수를 측정하기 위해 거리를 측정할 수 있는 센서(5)를 이 압출물(1)의 압출방향에 대하여 수직으로 배치되면서 1개 이상으로 구성 되어 있으며, 상기 센서(5)의 측정신호는 제어기(4)로 인가되고, 이 제어기(4)는 압출다이(6)에 설치된 각각의 가변노즐(2) 들의 부분 높이와 압력을 조절하는 압전소자(3)를 작용시키도록 되어 있다.

그리고 상기 센서(5)는 압출물(1)에 직접 접촉하는 접촉식 센서 내지는 비 접촉식 센서를 필요에 따라 선택적으로 사용할 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 압출다이(6)의 가변노즐(2) 들은 여러 부분으로 구성되어 상기 압전소자(3)에 의해 각각 상하 또는 좌우로 이동할 수 있으며, 제어기(4) 지시에 의해 원하는 만큼 압출다이(6)의 가변노즐(2)들의 형상을 변화시킬 수 있다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 압출물(1)을 측정하는 센서(5)의 신호를 이용하여 이 압출물(1)의 설계치수와 비교하여 명령을 내리게 되는데, 차이가 발생하게 되면 제어기(4)에서는 차이를 줄이는 방향으로 압전소자(3)에 명령을 내리게 되고 이 압전소자(3)는 각각의 가변노즐(2) 들을 움직여서 압출물(1)의 치수를 실시간으로 변화시키게 된다.

그리고 이들 압전소자(3)에서 전압을 제거하면 순간적으로 압력센서로 변화하게 된다. 이를 통해 가변노즐(2)들에 걸리는 압력을 측정하여 이를 제어기(4)에서 받아서 압력을 제어할 수 있다.

여기서 상기 압전소자(3)는 공지된 바와 같이 전기장의 세기에 의해 크기가 변화하는 소자로 유기체 또는 세라믹으로 구성이 되며, 소자의 크기에 비해 큰 힘을 발생할 수 있고, 반응속도가 빠르다는 장점을 가지고 있다.

반대로 압력이 가해지는 경우 비례하여 전기장을 발생하여 압력 및 변위를 특정하는 다른 센서로도 이용이 가능함은 물론이다.

따라서 본 발명은 도 3에서 트레드 압출물 (A)로 도시된 바와 같이 종래 (B) 로 도시된 압출물(1)의 상태와 비교할 때 고무물성, 종류, 온도 및 압력과 같은 주위환경에 상관없이 균일한 압출물(1)의 높이를 유지할 수 있도록 되어 있다.

상기와 같이 본 발명에 따른 지능 구조형 압출다이를 가지는 압출기는 압출물의 측정센서, 제어기, 가변노즐 그리고 작동장치에 의하여 압출되는 결과물이 고정된 노즐에 의한 것보다 치수의 변화가 적어지고 원하는 크기로 만들 수 있다.

또한 지능 구조형 압출다이(6)에 사용되는 압전소자는 압력센서로 사용되어 압력을 피드백(Feed back) 받아 이를 제어기를 통해 제어를 함으로써 압출물에 걸리는 압력을 고르게 하여 고른 품도의 압출물을 얻을 수 있게 되는데, 이는 타이어의 품질 안정에 기여한다.

Claims (3)

1. 트레드 압출물(1)을 압출다이(6)를 통해 압출하는 압출기에 있어서,

   상기 압출물(1)을 압출하는 가변노즐(2) 들과, 이 가변노즐(2) 들을 작용시키는 압전소자(3), 상기 압전소자(3)를 제어하는 제어기(4) 및 상기 제어기(4)로 신호를 인가시키면서 압출물(1)의 치수를 측정하는 센서(5)로 이루어진 지능 구조형 압출다이를 가지는 압출기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 센서(5)는 이 압출물(1)의 압출방향에 대하여 수직으로 배치되면서 1개 이상으로 구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 지능 구조형 압출다이를 가지는 압출기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 압출다이(6)를 제어하는 소자인 압전소자(3)는 압출다이(6)에 걸리는 압력을 측정하여 이를 제어기(4)를 통해 압출다이(6)의 압력을 고르게 하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 지능 구조형 압출다이를 가지는 압출기.

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