KR20090129993A - 고무 스트립의 제조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 코드 재료를 포함한 고무 스트립 재료의 제조 장치에 관한 것인다. 장치는 조절 가능한 펌핑 속도를 갖는 일체형 기어 펌프 및 연속 고무 스트립을 제조하기 위해 코드 재료 주위에 미가황 고무를 압출 성형하도록, 급송 스크류 및 펌핑 속도 조절이 가능한 일체형 기어 펌프를 갖는 압출 성형기를 포함한다. 장치는 기어 펌프의 펌핑 속도를 조절하기 위한 제어 유닛, 고무 스트립의 높이와 폭을 측정하고 측정된 높이와 폭을 표시한 측정 신호를 전송하는 측정 유닛을 더 포함한다. 측정 유닛은 기어 펌프의 펌핑 속도를 조절하는 제어 유닛에 측정 신호를 전송하도록 연결될 수 있고, 기어 펌프의 펌핑 속도는 적어도 측정 신호에 기초하여 제어 유닛에 의해 제어될 수 있다.

Description

고무 스트립 재료의 제조 장치{Device for manufacturing a rubber strip material}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 코드 재료를 포함하는 고무 스트립 재료의 제조 장치에 관한 것이다. 이러한 코드 재료를 포함한 고무 스트립 재료는 소위 벨트의 경우에 예컨대 코드로 보강된 고무 스트립 재료일 수 있고, 코드는 강철 코드 또는 합성 섬유에 의해서는 예컨대 15°내지 70°의 각으로 형성되고, 또는 소위 "플라이(ply)"의 경우에 80°내지 90°의 각으로 직물 섬유에 의해 형성된다.
이러한 장치는 예컨대 일본 특허출원 공개공보 제2005205656호에 공지되어 있다. 본 문헌에서 압출 성형기는 기어 펌프로 묘사되고, 기어 펌프의 펌핑 속도가 조절될 수 있다. 조절 능력은 급송될 제품의 부피를 일정하게 유지하는데 이용된다. 공지된 장치에 의해서 예컨대 다른 크기의 벨트 층이 제조되어야 할 때, 압출 성형기에 대한 설정을 변화시키는 데에는 많은 시간을 요하고, 그동안에 장치에서는 생산을 못하게 된다.
본 발명의 목적은 특히 이러한 점을 개선하는 것이다.
이를 위해서, 본 발명은 제1항에 따른 특징을 포함하는, 코드 재료를 포함한 고무 스트립 재료의 제조 장치를 제공한다. 제어 유닛에 고무 스트립의 높이와 폭의 측정된 값을 피드백함으로써, 고무의 투여량이 기어 펌프의 회전수를 변화시킴으로써 정확하게 제어된다는 점에서, 압출 성형기가 재현가능한 특성의 고무 스트립을 연속적으로 생성하는 것을 보장할 수 있다. 이러한 특정 유형의 압출 성형기를 바로 이용함으로써, 장치가 고무 스트립의 수요와 공급에서 더 큰 변화에 대응할 수 있으면서, 제조된 고무 스트립의 특성이 여전히 보장되는 것이 또한 가능하다. 또한, 이러한 압출 성형기를 이용함으로써 고무 스트립(및 그에 따른 벨트층)의 다른 크기로 더 신속하게 전환될 수 있다. 또한, 기어 펌프를 이용하기 때문에 소련(mastification)이 투여량과 독립적으로 발생하게 할 수 있다.
본질적으로 미국 특허출원 공개공보 제2003/0051794호에서, 고무 스트립이 사이를 통과하게 되는 롤러의 속도를 제어하기 위해 스트립의 폭을 측정하는 것이 공지되어 있다. 본 문헌은 측정된 폭이 압출 성형기의 펌핑 속도를 제어하기 위해 이용될 수 있다는 점을 설명하고 있지 아니하며, 또한 고무 스트립의 높이를 측정하는 것을 설명하고 있지 아니하다.
본 발명에 따른 장치의 유리한 실시예에서, 장치에는 압출 성형기의 급송 스크류 단부에서의 압력을 측정하고, 측정된 압력을 나타내는 압력 신호를 방출하는 압력 센서가 마련되어 있으며, 이 압력 센서는 기어 펌프의 펌핑 속도를 조절하기 위한 제어 유닛에 압력 신호를 전송하도록 연결될 수 있고, 기어 펌프의 펌핑 속도는 급송 스크류 단부에서의 압력을 일정하게 유지하도록 적어도 측정 신호에 기초하여 제어 유닛에 의해 제어될 수 있다. 이 때문에 코드 재료의 표면에 양호하게 접착하는 것을 보장할 수 있다.
상기 미국 특허출원 공개공보 제2003/0051794호는 측정된 값을 제어 유닛에 전송하여, 단위 시간당 제품의 균일한 양을 급송하게 하는 압력 센서를 별도로 설명하고 있다. 따라서, 측정된 값은 급송 스크류의 단부에서의 압력을 일정하게 유지하는데 사용되지 않는다.
본 발명에 따른 장치의 다른 실시예 또는 본 발명의 별도의 태양으로서, 본 발명의 장치는 압출 성형기에서 고무 스트립을 인출하도록 하기 위해, 모터에 의해 구동되는 인출 롤러(pull-out roller)를 구비한 인출 유닛을 포함하고, 모터는 제어 가능한 구동 속도로 인출 롤러를 구동하기 위한 제어 가능한 모터이다. 제어 가능한 모터를 바로 이용함으로써 본 발명의 장치가 고무 스트립의 수요와 공급에서 더 큰 변화에 대응할 수 있다. 또한, 이러한 압출 성형기를 이용함으로써 고무 스트립(나아가서는 벨트층)의 다른 크기로 더 신속하게 전환할 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 다른 실시예 또는 본 발명의 별도의 태양으로서, 본 발명의 장치는 다수의 하부 가역 롤러 및 다수의 상부 가역 롤러가 이들 상부 가역 롤러와 하부 가역 롤러 사이의 거리를 조절할 수 있게 마련되어 있는 것인 버퍼 유닛; 및 상부 가역 롤러와 하부 가역 롤러 사이의 거리를 측정하고 거리 신호를 전송하는 거리 측정 유닛을 포함한다. 이러한 거리 측정 유닛을 바로 이용함으로써, 본 발명의 장치는 고무 스트립의 수요와 공급에서 더 큰 변화에 대응할 수 있다. 또한, 이러한 압출 성형기를 이용함으로써, 고무 스트립(나아가서는 벨트층)의 다른 크기로 더 신속하게 전환할 수 있다.
거리 측정 유닛이 인출 유닛의 제어 가능한 모터에 연결될 수 있는 경우가 특히 유리한데, 인출 롤러의 구동 속도는 적어도 거리 신호에 기초하여 제어될 수 있고 특히 제어 가능한 모터는 인출 롤러의 구동 속도를 나타내는 구동 속도 신호를 방출하도록 되어 있다. 이 때문에, 가장 정확하고 신속한 방식으로 고무 스트립의 수요와 공급에서의 변화에 반응할 수 있다.
특히, 본 발명의 장치에 기어 펌프의 펌핑 속도(적어도 구동 속도 신호에 기초하여 제어 유닛에 의해 조절될 수 있음)를 조절하기 위해 제어 유닛에 구동 속도 신호를 전송하는 수단이 마련되어 있을 때, 압출 성형기에 의한 고무 스트립의 제조의 속도를 빠르게 혹은 느리게 할 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 실시예에서, 고무 스트립의 높이와 폭을 측정하기 위한 측정 유닛은 레이저 및 카메라를 포함하고, 이에 의해서 측정값이 신속하고 신뢰할 수 있는 방식으로 얻어질 수 있으며, 매우 정확한 측정값을 얻기 위해서 장치에 고무 스트립을 위한 지지부가 마련되어 있는 경우가 유리하고, 이 지지부는 또한 고무 스트립을 지지하도록 예정되지 않은 추가의 부분을 포함하며, 이 부분은 기준 폭 및/또는 기준 높이를 갖는 기준 캠을 구비하고, 기준 캠은 측정 유닛에 의해 측정될 수 있도록 측정 유닛에 대해서 배치된다.
본 발명은 본 발명에 따른 실시예에 기초하여 더 명료하게 된다.
도 1은 고무 스트립 재료의 제조 장치의 개략적인 측면도이다.
도 2는 특히 압출 성형기에 대한 설정을 제어하는 개략적인 대표도이다.
도 3은 기준 캠의 개략적인 사시도이다.
도 1은 벨트를 제조하기 위한 장치(1)의 측면도를 개략적으로 도시한다. 장치(1)는 코드 재료를 구비한 릴(3)이 마련된 권출 장치(2)를 포함한다. 일반적으로, 이 코드 재료는 합성 코드 재료가 마찬가지로 이용될 수 있기는 하지만, 강철 코드이다.
또한, 장치(1)는 코드 재료 주위에 미가황 고무를 압출 성형하기 위한 압출 성형기(4) 및 압출 성형된 재료를 완충 및 냉각시키도록 버퍼 루프가 마련된 버퍼 유닛(5)을 포함한다. 이 경우, 공정이 불연속적이더라도 역시 적용될 수 있다. 연속적인 고무 스트립에 종방향 와이어가 마련되어 있기 때문에, 고무 스트립은 팽창 또는 다른 변형이 거의 일어나지 않는 경향이 있다. 버퍼 유닛(5)에는 다수의 상부 가역 롤러(6) 및 하부 가역 롤러(7)를 마련하고 있고, 상부 가역 롤러와 하부 가역 롤러 사이의 거리를 조정할 수 있다.
종방향 코드가 매립된 얻어진 연속 고무 스트립은 이어서, 특히 다른 처리를 위해 절단 장치(8)로 공지의 방식으로 공급된다. 고무 스트립의 절단편들을 나란히 배치하는 것에 따라, 고무 스트립 재료는 절단 장치 후에 컨베이어 벨트 상에서 필요한 길이 및 폭으로 공지의 방식으로 제조되고, 이어서 드럼(9) 상에 배치된다(도 1).
도 2에는 특히 압출 성형기(4)에 대한 설정 제어를 개략적으로 도시한다.
압출 성형기(4)는 연속 고무 스트립을 제조하기 위해 코드 재료 주위에 미가 황 고무를 압출 성형하도록 제1 제어 가능한 모터(10)에 의해서 구동되는 급송 스크류(11)를 포함한다. 스크류(11)는 고무 재료를 혼합, 교반 및 가열하여 기어 펌프(13)에 공급한다. 급송 스크류(11)의 회전 속도는 급송 스크류의 단부에서의 소위 배럴 압력(P1)을 일정하게 유지하게 공지의 방식으로 제어되어, 고무를 양호하게 소련함으로써 정확한 점도 및 부착력을 달성하여 코드 재료에 대한 부착성이 양호하게 한다. 이를 위해, 압출 성형기에는 압력 센서(12)가 마련되어 있다. 압출 성형기(4)는 또한 이에 일체로 된 기어 펌프(13)를 포함하고, 압출 성형기의 펌핑 속도는 제2 제어 가능한 모터(14)에 의해 조절 가능하다. 기어 펌프(13)의 압력(P2)은 코드 재료에 고무가 양호하게 접착되게 하는 것을 보장한다. 그러한 기어 펌프가 일체로 된 압출 성형기는 예컨대 Planetruder®란 상품명으로 VMI-AZ Extrusion GmbH를 통해 구입할 수 있다.
제2 제어 가능한 모터(14)는 기어 펌프(13)의 펌핑 속도를 조절하도록 제어 유닛(15)에 의해 구동된다.
도시한 실시예에서 레이저(17) 및 카메라(18)를 포함하는 측정 유닛(16)은 고무 스트립의 높이와 폭을 측정하고 측정된 높이와 폭을 나타내는 측정 신호를 제어 유닛(15)에 전송한다. 측정의 정확성을 높이기 위해서, 기준 폭 및 기준 높이를 갖는 기준 캠(19)이 고무 스트립을 위한 지지부(도면에 도시되지는 않음)에 배치될 수 있다(도 3). 기준 캠(19)은, 바람직하게는 고무 스트립을 지지하도록 예정되지 않은, 예컨대 지지부의 추가 부분에 배치된다. 기준 캠(19)은 측정 유닛에 의해 측 정될 수 있도록 측정 유닛(17, 18)에 대해 배치된다. 기준 캠(19)은 고무 스트립의 리지(ridge)에 배치될 수 있다. 간격을 두고 있는 떨어진 2개의 고무 스트립이 제조되는 경우에, 기준 캠이 또한 고무 스트립 사이에 배치될 수 있다. 기준 캠은 높이의 현저한 차이가 존재할 경우 양호하게 인식될 수 있음이 알려졌다. 예컨대 기준 캠의 상부 표면은 고무 스트립의 상부 표면 아래에 위치한다. 또한 기준 캠(19)의 계단 모양 구성은 많은 변형예를 받아들인다. 따라서, 단일의 높이를 갖는 기준 캠이 마찬가지로 적용될 수 있다.
제어 유닛(15)은, 측정 신호에 따라 기어 펌프(13)의 펌핑 속도를 조절하기 위해 측정 높이와 폭에 기초하여 제어 신호를 결정하도록 경험적으로 결정되는 적절한 알고리즘을 포함할 수 있다. 이 때문에, 고무의 투여량은 급송 스크류(11)의 회전 속도와 독립적인 방식으로 제어된다.
제3 제어 가능한 모터(21)에 의해 구동되는 인출 롤러(22)를 포함하는 인출 유닛(20)은 압출 성형기(4) 밖으로 고무 스트립을 끌어당긴다. 거리 측정 유닛(23)이 버퍼 유닛(5)의 상부 가역 롤러(6) 및 하부 가역 롤러(7) 사이의 거리를 측정하고, 이 거리를 나타내는 거리 신호를 인출 유닛(20)에 전송한다. 즉, 거리 측정 유닛(23)은 인출 유닛(20)의 제어 가능한 모터(21)에 연결될 수 있고, 인출 롤러(22)의 구동 속도는 적어도 거리 신호에 기초하여 제어될 수 있다. 이 때문에, 인출 롤러(22)의 구동 속도는 버퍼 유닛(5)의 채워진 상태에 따라 제어된다.
도시한 실시예에서 인출 유닛(20), 특히 제어 가능한 모터(21)는 인출 롤러의 구동 속도를 표시하는 구동 속도 신호를 제어 유닛(15)에 전송하도록 되어 있 다. 이 때문에, 기어 펌프(14)의 펌핑 속도는 적어도 인출 모터(21)의 구동 속도 신호에 기초하여 제어될 수 있다.
상기한 장치 때문에 재현 가능한 형상 및 소련 정도를 갖는 고무 스트립을 마찬가지로 얻을 수 있는 극도로 넓은 제어 범위(5 내지 100%의 생산 속도)가 실현될 수 있다.
상기한 설명은 본 발명의 바람직한 실시예의 작용을 예시하고자 한 것이지 본 발명의 범위를 한정하진 않는다. 상기한 설명에서 시작하여, 본 발명의 사상 및 범위 내에 포함되는 많은 변형예가 특히 첨부한 청구범위에 정해진 것과 같이 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (9)

  1. 연속적인 고무 스트립을 제조하기 위해서 코드 재료 주위에 미가황 고무를 압출 성형하도록, 급송 스크류 및 펌핑 속도 조절이 가능한 일체형 기어 펌프를 갖는 압출 성형기; 및
    기어 펌프의 펌핑 속도를 조절하기 위한 제어 유닛
    을 포함하는, 코드 재료를 포함한 고무 스트립 재료의 제조 장치로서,
    고무 스트립의 높이와 폭을 측정하고 측정된 높이와 폭을 표시하는 측정 신호를 전송하는 측정 유닛을 더 포함하고, 이 측정 유닛은 기어 펌프의 펌핑 속도를 조절하는 제어 유닛에 측정 신호를 전송하도록 연결될 수 있으며, 기어 펌프의 펌핑 속도는 적어도 측정 신호에 기초하여 제어 유닛에 의해 제어될 수 있는 것을 특징으로 하는 고무 스트립 재료의 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서, 압출 성형기의 급송 스크류 단부에서의 압력을 측정하고 측정된 압력을 나타내는 압력 신호를 전송하는 압력 센서를 마련하고 있으며, 이 압력 센서는 기어 펌프의 펌핑 속도를 조절하는 제어 유닛에 압력 신호를 전송하도록 연결될 수 있고, 기어 펌프의 펌핑 속도는 급송 스크류 단부에서의 압력을 일정하게 유지하도록 적어도 측정 신호에 기초하여 제어 유닛에 의해 제어될 수 있는 것인 고무 스트립 재료의 제조 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 따른 장치 또는 제1항의 전제부에 따른 장치에 있어서, 압출 성형기에서 고무 스트립을 인출하도록 모터에 의해 구동되는 인출 롤러(pull-out roller)를 구비한 인출 유닛을 더 포함하고, 상기 모터는 제어 가능한 구동 속도로 인출 롤러를 구동하는 제어 가능한 모터인 것인 고무 스트립 재료의 제조 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 장치 또는 제1항의 전제부에 따른 장치에 있어서,
    다수의 하부 가역 롤러 및 다수의 상부 가역 롤러가 이들 상부 가역 롤러와 하부 가역 롤러 사이의 거리를 조절할 수 있게 마련된 버퍼 유닛; 및
    상부 가역 롤러와 하부 가역 롤러 사이의 거리를 측정하고 거리 신호를 전송하는 거리 측정 유닛
    을 더 포함하는 것인 고무 스트립 재료의 제조 장치.
  5. 제3항 및 제4항에 있어서, 상기 거리 측정 유닛은 인출 유닛의 제어 가능한 모터에 연결될 수 있고, 인출 롤러의 구동 속도는 적어도 거리 신호에 기초하여 제어될 수 있는 것인 고무 스트립 재료의 제조 장치.
  6. 제3항에 따른 장치, 또는 제3항을 참조한 제4항 및 제5항에 따른 장치에 있어서, 제어 가능한 모터는 인출 롤러의 구동 속도를 표시하는 구동 속도 신호를 보 내기에 적합한 것인 고무 스트립 재료의 제조 장치.
  7. 제6항에 있어서, 기어 펌프의 펌핑 속도를 조절하는 제어 유닛에 구동 속도 신호를 전송하는 수단이 마련되어 있고, 기어 펌프의 펌핑 속도는 적어도 구동 속도 신호에 기초하여 제어 유닛에 의해 제어될 수 있는 것인 고무 스트립 재료의 제조 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 고무 스트립의 높이와 폭을 측정하는 측정 유닛은 레이저 및 카메라를 포함하는 것인 고무 스트립 재료의 제조 장치.
  9. 제8항에 있어서, 고무 스트립을 위한 지지부가 마련되어, 지지부는 또한 고무 스트립을 지지하도록 예정되지 않은 추가의 부분을 포함하며, 이 부분은 기준 폭 및/또는 기준 높이를 갖는 기준 캠을 구비하고, 기준 캠은 측정 유닛에 의해 측정될 수 있도록 측정 유닛에 대해서 배치되는 것인 고무 스트립 재료의 제조 장치.
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