KR20110071472A - 가류 온도 측정 시스템 - Google Patents

Abstract

타이어 가류 공정시 가류 시간을 최적화하는데 필수적인 온도 측정을 효과적으로 하기 위한 가류 온도 측정 시스템이 개시된다. 이를 위하여, 가류 공정시 타이어 접촉부와 내측에서 접하는 다수의 섹터로 이루어진 몰드 섹터, 상기 몰드 섹터와 외측에서 접하는 몰드 체결부, 및 상기 몰드 섹터 사이에 배치하고, 상기 위치에 대응하는 상기 몰드 체결부에 부착되는 온도 측정 센서를 구비하는 가류장치와, 상기 온도 측정 센서에서 측정한 몰드 체결부의 온도를 무선으로 제공받고, 상기 타이어 접촉부에서 측정한 제1 가류 온도를 유선으로 제공받아 선형 상관식을 이용하여 상기 타이어 접촉부와 접하는 몰드 표면의 제2 가류 온도를 추정하고, 이후에 상기 제2 가류 온도를 참조하여 상기 온도 측정 센서에서 측정한 몰드 체결부의 온도 계측만으로 상기 타이어 접촉부와 접하는 몰드 섹터 표면의 가류 온도를 계산하는 모니터링 장치를 포함하는 가류 온도 측정 시스템가 제공된다.

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Description

가류 온도 측정 시스템{SYSTEM FOR MEASURING VULCANIZATION TEMPERATURE}

본 발명은 가류 온도 측정 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 타이어 가류 공정시 가류 시간을 최적화하는데 필수적인 온도 측정을 효과적으로 하기 위한 가류 온도 측정 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 타이어의 제조 공정은 크게 원재료인 고무에 약품을 섞어 배합하는 정련 공정, 배합된 고무를 반제품으로 제조하는 압연/압출 공정, 반제품을 일정한 크기로 자르는 재단공정에서 제조된 반제품을 정해진 크기로 조립하는 성형 공정, 및 성형공정으로 만들어진 그린케이스(Green Case)에 열과 압력을 가하여 탄성을 부여하는 가류 공정으로 구분하고 있다.

이들 공정 중 가류 공정시, 타이어를 얼마나 가류할 것인가에 대한 기준은 타이어에 가해지는 열량으로 판단하게 된다. 상기 열량은 타이어에 가해지는 몰드의 온도와 시간으로 나타낼 수 있기에, 정확한 열량을 제어하기 위해서는 몰드의 온도를 측정하는 것이 중요하다.

온도 측정을 하기 위해서는 온도 센서가 필수적으로 사용되는데, 온도 센서로는 비접촉식 온도 센서를 사용할 수 있으나 유선에 의한 실시간으로 가류중의 온 도를 모니터링하는 것이 불가능하고, thermo-couple을 이용하여 온도를 모니터링할 수도 있으나 몰드의 구조상 선을 연결하고, 데이터를 처리하기 위한 작업들이 매우 복잡하기 때문에 실제 생산 라인에 적용하기는 어려운 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 무선으로 연결되는 온도 센서를 몰드 또는 몰드 하우징 또는 platen에 장착하여 가류 온도를 무선으로 외부에서 실시간으로 정밀하게 측정 가능한 무선 온도 센서를 적용한 가류 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 기능을 수행하기 위한, 본 발명의 특징적 구성은 다음과 같다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 가류 공정시 타이어 접촉부와 내측에서 접하는 다수의 섹터로 이루어진 몰드 섹터, 상기 몰드 섹터와 외측에서 접하는 몰드 체결부, 및 상기 몰드 섹터 사이에 배치하고, 상기 위치에 대응하는 상기 몰드 체결부에 부착되는 온도 측정 센서를 구비하는 가류장치와, 상기 온도 측정 센서에서 측정한 몰드 체결부의 온도를 무선으로 제공받고, 상기 타이어 접촉부에서 측정한 제1 가류 온도를 유선으로 제공받아 선형 상관식을 이용하여 상기 타이어 접촉부와 접하는 몰드 표면의 제2 가류 온도를 추정하고, 이후에 상기 제2 가류 온도를 참조하여 상기 온도 측정 센서에서 측정한 몰드 체결부의 온도 계측만으로 상기 타이어 접촉부와 접하는 몰드 섹터 표면의 가류 온도를 계산하는 모니터링 장치를 포함하는 가류 온도 측정 시스템가 제공된다.

이때의 상기 온도 측정 센서는, SAW 트랜스폰더 형태의 센서 또는 외부 센서 와 결합되는 SAW 트랜스폰터 형태의 센서 중 하나의 형태로 이루어져, 상기 몰드 체결부에서 측정한 몰드 체결부의 온도를 무선으로 모니터링 장치로 제공하는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 무선통신이 가능한 온도 측정 센서를 가류장치에 적용함으로써, 기존의 유선 방식을 사용한 불편함을 극복할 뿐만 아니라 선 연결로 인한 열 손실을 줄이는 효과가 달성된다.

또한, 본 발명에 따르면, 가류 시간 최적화에 필요한 온도 측정을 무선으로 정확하게 측정함으로써, 가류 품질 향상 및 가류 효율의 향상을 얻을 수 있는 효과가 달성된다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설 명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가류 온도 측정 시스템(100)을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가류 온도 측정 시스템(100)의 가류장치(110)의 구조를 보다 상세히 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 온도 측정 센서(117)를 설명하기 위하여 관련된 구조를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 가류 온도 측정 시스템(100)은 가류장치(110) 및 모니터링 장치(120)를 포함한다.

먼저, 가류장치(110)에 대하여 설명하면, 본 발명의 가류장치(110)는 쉴드 커버(shield cover,111), 하위 플래튼(lower platen, 112), 상위 플래튼(upper platen, 113), 하위 몰드(lower mold, 114), 상위 몰드(upper mold, 115), 가류공정용 타이어(116) 등을 구비하는 통상적인 구성을 구비하며, 이를 다시 세분화한 가류 공정시 타이어 접촉부(116A)와 내측에서 접하는 다수의 섹터로 이루어진 몰드 섹터(114A, 115A), 상기 몰드 섹터(114A, 115A)와 외측에서 접하는 몰드 체결부(114B 115B), 및 상기 몰드 섹터(114A, 115A) 사이에 배치하고, 상기 위치에 대 응하는 상기 몰드 체결부(114B, 115B)에 부착되는 온도 측정 센서(117)를 구비하여 이루어진다.

여기서, 본 발명의 가류장치(110)는 타이어 접촉부(116A)와 접하는 몰드 섹터 표면(114A, 115A) 내의 가류 온도를 측정하기 위하여 온도 측정 센서(117)를 몰드의 최외각에 위치한 몰드 체결부(114B, 115B)에 장착하게 되는데, 이는 가류공정시 타이어가 가류 장치 내로 삽입되어 두 몰드 섹터(114A, 115A)가 접할 경우에 두 몰드 섹터(114A, 115A) 사이에 틈이 존재하므로 그 틈 사이와 이에 대응되는 몰드 체결부(114B, 115B) 사이에 온도 측정 센서(117)가 부착될 수 있게 되는 것이다.

따라서, 몰드의 최외각에 위치한 몰드 체결부(114B, 115B)에 온도 측정 센서(117)가 위치하게 됨으로써, 이후에 설명될 모니터링 장치(120)와 무선으로 통신이 가능하게 되는 것이다.

이어서, 본 발명의 모니터링 장치(110)는 온도 측정 센서(117)에서 측정한 몰드 체결부(114B, 115B)의 온도를 무선으로 제공받고, 상기 타이어 접촉부(116A)에서 측정한 제1 가류 온도를 유선으로 제공받아 두 데이터를 선형 상관식을 이용하여 타이어 접촉부(116A)와 접하는 몰드 표면의 제2 가류 온도를 추정할 수 있게 된다.

이후에, 본 발명의 모니터링 장치(110)는 온도 측정 센서(117)에서 측정한 몰드 체결부의 온도를 실시간으로 제공받아, 상기 제2 가류 온도를 참조하여 온도 측정 센서(117)에서 측정한 몰드 체결부(114B, 115B)의 온도 계측만으로 타이어 접촉부(116A)와 접하는 몰드 섹터 표면의 가류 온도를 계산할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이, 본 발명의 가류 온도 측정 시스템(100)은 유선용 온도 측정 센서(117)를 실제 몰드 섹터 표면 부근에 장착을 시도하였으나, 불가능한 것을 무선용 온도 측정 센서를 몰드 체결부(114B, 115B)에 부착할 수 있게 됨으로써, 실제로 적용 가능하게 되었다.

한편, 이상에서 설명된 온도 측정 센서(117)에 대하여 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정 센서(117)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 온도 측정 센서(117)는 SAW 트랜스폰더 (Surface Acousitic Wave Transponder, 117A)형태의 센서 또는 외부 센서(external sensor, 117B)와 결합되는 SAW 트랜스폰터 형태의 센서 중 하나의 형태로 이루어지며, 무선용 안테나(117C)를 더 구비하는 구조를 이룬다.

여기서, SAW 트랜스폰더 센서(117A)는 단일 구성으로 온도 센서의 역할을 할 수 있으며, 아울러 외부 센서와 결합하는 일부 형태로 온도 센서의 역할을 할 수도 있다. 이러한 온도 측정 센서(117)는 SAW 소자를 이용하여 약 10m까지 무전원/무선 정보 전송이 가능하다.

여기서, SAW 트랜스폰더 센서(117A)에 대하여 보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 SAW 트랜스폰더 센서(117A)는 모니터링 시스템(120)에서 모니터링하고자 하는 몰드 표면으로부터 음파를 반사시킴으로써 작동을 하게 되며, 몰드 표면에서 반사되는 주파수의 미세한 변화를 감지하여 몰드 체결부(114B, 115B)의 온도를 계측 할 수 있게 되는 것이다. 이와 같이 계측된 온도 데이터뿐만 아니라 외부 센서와 결합하여 몰드 표면의 변형, 온도, 압력 등의 정보를 추가로 측정할 수 있고, 이를 무선으로 모니터링 시스템(120)에 전송하게 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가류 온도 측정 시스템(100)을 예시적으로 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가류 온도 측정 시스템(100)의 가류장치(110)의 구조를 보다 상세히 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 온도 측정 센서(117)를 설명하기 위하여 관련된 구조를 나타낸 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정 센서(117)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 가류 온도 측정 시스템 110 : 가류장치

111 : 쉴드 커버 112 : 하위 플래튼

113 : 상위 플래튼 114 : 하위 몰드

115 : 상위 몰드 116 : 가류공정용 타이어

117 : 온도 측정 센서 114A, 115A : 몰드 섹터

114B, 115B : 몰드 체결부 116A : 타이어 접촉부

Claims (2)

1. 가류 공정시 타이어 접촉부와 내측에서 접하는 다수의 섹터로 이루어진 몰드 섹터,

   상기 몰드 섹터와 외측에서 접하는 몰드 체결부, 및

   상기 몰드 섹터 사이에 배치하고, 상기 위치에 대응하는 상기 몰드 체결부에 부착되는 온도 측정 센서를 구비하는 가류장치와,

   상기 온도 측정 센서에서 측정한 몰드 체결부의 온도를 무선으로 제공받고, 상기 타이어 접촉부에서 측정한 제1 가류 온도를 유선으로 제공받아 선형 상관식을 이용하여 상기 타이어 접촉부와 접하는 몰드 표면의 제2 가류 온도를 추정하고, 이후에 상기 제2 가류 온도를 참조하여 상기 온도 측정 센서에서 측정한 몰드 체결부의 온도 계측만으로 상기 타이어 접촉부와 접하는 몰드 섹터 표면의 가류 온도를 계산하는 모니터링 장치

   를 포함하는 가류 온도 측정 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 온도 측정 센서는,

   SAW 트랜스폰더 형태의 센서 또는 외부 센서와 결합되는 SAW 트랜스폰터 형태의 센서 중 하나의 형태로 이루어져, 상기 몰드 체결부에서 측정한 몰드 체결부의 온도를 무선으로 모니터링 장치로 제공하는 것을 특징으로 하는 가류 온도 측정 시스템.

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