KR20130001920A - 타이어용 반제품 압출 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어용 반제품 압출 장치에 관한 것으로서, 메인 압출기의 압출구에 인접하는 일측에 이종 고무를 압출 공급하기 위한 서브 압출기를 별도로 설치하여, 메인 압출기를 통한 초기 투입 고무와 교체되어 압출하기 위한 이종 고무와의 혼용량을 최소화시켜 타이어의 생산 원가를 절감할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

Description

타이어용 반제품 압출 장치{DEVICE OF EXTRUDING HALF-FINISHED GOODS FOR TIRE}

본 발명은 타이어용 반제품 압출 장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 메인 압출기 일측에 이종 고무 압출기를 별도로 구비하여 초기 투입 고무와 이종 고무의 혼용량을 최소화시켜 타이어의 생산 원가를 절감할 수 있도록 하는 타이어용 반제품은 압출 장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 완제품 타이어는 원재료 즉, 천연고무와 합성고무 및 화학 재료들을 혼용하여 특정 물리적 성질을 갖는 컴파운드를 만드는 정련 공정, 이 컴파운드를 일정한 시트 형태의 반제품을 만드는 압출/압연/재단 공정, 반제품들을 성형하여 그린 타이어를 만드는 성형 공정, 및 그린 타이어를 가류시켜 완제품 타이를 만드는 가류 공정을 통해 제조된다.

상기한 반제품의 압출 공정에서는 압출기에 투입된 컴파운드를 가압하여 반제품의 규격에 따른 고무 시트 형태로 압출한다.

이와 같은 반제품의 압출 공정에서, 압출하고자 하는 반제품의 규격에 따라 압출기에서 압출되는 고무의 종류를 빈번하게 교체하며 압출 공정을 진행하게 된다.

따라서, 반체품의 규격 교체 과정에서 압출하고자 하는 반제품의 규격에 따라 사용되는 서로 다른 종류의 고무들이 서로 구분 없이 연속적으로 압출되기 때문에, 압출기 내부에서 서로 고무들이 혼용되어 불필요하게 소모되는 고무 사용량을 증가시키게 되며 이를 다시 타이어에 생산에 재활용할 수 없어 제조 단가를 높이게 되는 단점을 갖는다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 이종 고무 압출기를 별도로 구비하여 초기 투입 고무와 이종 고무의 혼용량을 최소화시켜 타이어의 생산 원가를 절감할 수 있도록 하는 타이어용 반제품 압출 장치를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 타이어용 반제품 압출 장치는, 공급된 제1 반제품 고무 컴파운드를 일측단부에 형성된 메인 압출구를 향해 가압 이송시켜 압출하는 메인 압출기; 상기 메인 압출기의 일측에 서브 압출구가 연통되게 연결되어, 공급된 제2 반제품 고무 컴파운드를 가압 이송시켜 상기 서브 압출구를 통해 상기 메인 압출기 내부로 압출 공급하는 서브 압출기; 상기 서브 압출구가 연결된 연결부의 상기 메인 압출기 내측에 설치되어 압출 압력 변화를 측정하는 압력 센서; 및 상기 압력 센서를 통해 감지된 상기 제1 반제품 고무 파운드의 압출 말기의 압출 압력 감소 신호에 따라 교체하고자 하는 제2 반제품 고무 파운드의 압출물을 제1 반제품 고무 파운드의 압출물에 연속하게 상기 서브 압출기를 통해 메인 압출기 내부로 압출 공급하도록 한 후, 연속하여 상기 메인 압출기를 통해 제2 반제품 고무 파운드를 압출하도록 가동 제어하는 제어기;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 서브 압출기의 상기 서브 압출구는 상기 메인 압출구에 인접하는 상기 메인 압출기의 일측에 연통되게 연결되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 메인 압출기는 내부 압출 공간을 구획하는 메인 압출 케이싱 내부에 적어도 하나 이상의 가압 스크류가 길이 방향을 연장되어 설치되고, 상기 가압 스크류는 상기 서브 압출기의 상기 서브 압출구가 연통 결합되는 부분이 상기 메인 압출 케이싱과의 여유 공간을 갖도록 압축 날개 반경이 축소되는 단차부를 가지며 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가압 스크류는 상기 단차부를 중심으로 상기 메인 압출구까지의 압축 날개 피치가 상기 단차부까지의 압축 날개 피치가 보다 더 작게 형성되는 것이 바람직하다.

상기한 본 발명의 타이어용 반제품 압출 장치에 따르면, 메인 압출기의 압출구에 인접하는 일측에 이종 고무를 압출 공급하기 위한 서브 압출기를 별도로 설치하여, 메인 압출기를 통한 초기 투입 고무와 교체되어 압출하기 위한 이종 고무와의 혼용량을 최소화시켜 타이어의 생산 원가를 절감할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 타이어용 반제품 압출 장치를 도시한 평면도이다.
도 2는 도1의 타이어용 반제품 압출 장치의 측면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 타이어용 반제품 압출 장치를 도시한 평면도이고, 도 2는 도1의 타이어용 반제품 압출 장치의 측면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 타이어용 반제품 압출 장치(1)는 메인 압출기(10), 서브 압출기(50), 압력 센서(40) 및 제어기(80)를 포함하여 구성된다.

한편, 메인 압출기(10)는 메인 압출 케이싱(11), 메인 압축 스크류(20) 및 메인 구동 모터(30)를 포함하여 구성된다.

따라서, 메인 압축기(10)는 메인 압출 케이싱(11)에 설치되는 메인 호퍼(12)를 통해 내부 압출 공간으로 유입된 고무 컴파운드를 메인 구동 모터(30)에 의해 회전하는 메인 압축 스크류(20)을 이용해 메인 압출구(13)로 가압 이송시켜 제조하고자 하는 반제품의 형상으로 압출 성형하도록 한다.

한편, 메인 구동 모터(30)는 후술하는 제어기(80: PLC)에 의해 압출시키고자 하는 고무 컴파운드의 종류에 따라 기설정된 압출 압력을 갖도록 구동 제어 된다.

본 실시예에서 메인 압출기(10)는 메인 압출 케이싱(11) 내에서 두 개의 메인 압출 스크류(20)가 서로 나란하게 설치되어 각각의 메인 구동 모터(30)에 의해 회전하며 메인 호퍼(12)를 통해 공급된 고무 컴파운드를 가압 이송시켜 압출하도록 한다.

그러나, 본 발명이 이에 반드시 한정되는 것은 아니며 메인 압출기(10)의 메인 압출 케이싱(11) 내부에 적용되는 메인 압출 스크류(20)의 개수는 고무 컴파운드의 압출 용량에 따라 적어도 하나 이상으로 다양하게 변형하여 적용할 수 있음은 당연하다.

한편, 상기한 반제품은 반제품 규격에 따라 정련 공정을 통해 얻어진 서로 다른 고무 컴파운드를 상기한 본 실시예의 반제품 압출 장치(1)를 이용해 고무 시트로 압출하는 압출 공정, 상기 압출된 고무 시트는 압연 롤러(15)를 통해 압연하는 압연 공정 및 이송 컨베이어(16)를 통해 재단기(미도시)로 이송되어 재단되는 제단 공정을 통해 완성된다.

그러나, 상기한 압출 공정에서 압출하고자 하는 반제품의 종류를 교제해야 하는 경우, 제1 반제품과 교체되어 연속 압출되는 제2 반제품은 다른 종류의 고무 컴파운드를 사용하게 된다.

이하, 제1 반제품 고무 컴파운드는 제1 반제품을 제조하기 위한 고무 컴파운드를 의미하고, 제1 반제품 고무 시트는 제1 반제품 고무 컴파운드를 가압하여 압출되는 고무 시트를 의미한다.

그리고, 제2 반제품 고무 컴파운드는 제2 반제품을 제조하기 위한 고무 컴파운드를 의미하며, 제2 반제품 고무 시트는 제2 반제품 고무 컴파운드를 가압하여 압출되는 고무 시트를 의미한다.

서브 압출기(50)는 상기 메인 압출기(10)의 일측에 서브 압출 케이싱(51)의 서브 압출구(53)가 연통되게 연결되어, 공급된 제2 반제품 고무 컴파운드를 가압 이송시켜 상기 서브 압출구(53)를 통해 상기 메인 압출기(50)의 메인 압출 케이싱 내부로 공급하도록 한다.

이때, 메인 압출 스크류(22)는 상기 서브 압출기(50)의 상기 서브 압출구(53)가 연통 결합되는 부분이 상기 메인 압출 케이싱(11)과의 여유 공간을 갖도록 압축 날개 반경이 축소되는 단차부(22a)를 갖도록 형성된다.

한편, 본 실시예의 서브 압출기(50)는 상기한 메인 압출기(10)와 마찬가지로 서브 압출 케이싱(51) 내부에서 각각의 서브 구동 모터들(70)에 의해 구동되는 한 쌍의 서브 압출 스크류들(60; 61, 62)가 설치되는 것을 예시한다.

압력 센서(40)는 상기한 서브 압출기(50)의 서브 압출구(53)가 연결된 연결부의 상기 메인 압출기(10)의 메인 압출 케이싱(11) 내측에 설치되어, 반제품의 규격 교체시 압출 압력의 변화를 측정하도록 한다.

그리고, 제어기(80)는 상기한 압력 센서(40)를 통해 감지된 상기 제1 반제품 고무 파운드의 압출 말기의 압출 압력 감소 신호에 따라 교체하고자 하는 제2 반제품 고무 파운드의 압출물을 제1 반제품 고무 파운드의 압출물에 연속하게 상기 서브 압출기(50)를 통해 메인 압출기의 메인 압출 케이싱(51) 내부로 압출 공급하도록 한 후, 본격 적으로 상기 메인 압출기(10)를 통해 제2 반제품 고무 파운드를 압출하도록 메인 압출기(10)의 메인 구동 모터(30) 및 서브 압출기(50)의 서브 구동 모터(70)를 가동 제어하도록 구성된다.

한편, 본 실시예에서 제어기(80)는 메인 압출기(10)의 메인 구동 모터(30) 및 서브 압출기(50)의 서브 구동 모터(70)는 물론 이들의 메인 호퍼(12) 및 서브 호퍼(52)를 통해 공급되는 제1 및 제2 반제품 고무 컴파운드 량을 모두 제어할 수 있도록 피엘시(PLC; Programmable Logic Controller)로 이루어질 수 있다.

따라서, 본 실시예의 타이어용 반제품 압출 장치(1)는 제1 반제품을 압출하다 제2 반제품으로 교체하고자 하는 경우, 메인 압출기(10)를 통해 압출하던 제1 반제품 고무 컴파운드의 공급량을 서서히 줄이게 되면 압력 센서(40)가 설치된 부분에서 압출 압력이 저하되기 시작하고, 이 감지 신호를 입력 받아 서브 압출기를 통해 제2 반제품 고무 컴파운드를 압출하여 메인 압출기로 압출 공급을 개시하도록 한다.

이처럼, 본 실시예의 타이어용 반제품 압출 장치(1)는 이종 고무 압출기인 서브 압출기(50)를 메인 압출기(10)의 일측에 별도로 구비하여 초기 투입된 제1 반제품 고무 컴파운드와 교체하고자 하는 이종 고무인 제2 반제품 고무 컴파운드의 혼용량을 최소화시킴으로써, 제1 반제품 고무 컴파운드와 제2 반제품 고무 컴파운드가 혼용되어 폐기되는 고무량을 줄일 수 있게 된다.

한편, 상기 서브 압출기(50)의 상기 서브 압출구(53)는, 상기한 압출 과정에서 반제품 교체시 발생하는 이종 고무 혼용량을 최소화하기 위해, 가능한 상기 메인 압출기(10)의 중심부보다 메인 압출구(13)쪽으로 인접하게 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 메인 가압 스크류(20) 중에서 서브 압출기(50)가 연결 설치되는 일측 메인 가압 스크류(22)의 경우 반제품 교체 과정에서 제1 반제품 고무 컴파운드의 압출 압력이 급격하게 저하되는 것을 방지하기 위해 상기 단차부(22a)를 중심으로 상기 메인 압출구(13)까지의 압축 날개 피치가 메인 호퍼로부터 상기 단차부(22a)까지의 압축 날개 피치가 보다 더 작게 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 서브 압출기(50)에 의한 제2 반제품 고무 컴파운드의 압출물의 공급이 어느 정도 정상 궤도에 진입하게 되며, 메인 압출기(10)의 호퍼(12)를 통해 본격적으로 제2 반제품 고무 컴파운드를 공급하여 압출하도록 한다.

따라서, 본 실시예의 타이어용 반제품 압출 장치(1)는 메인 압출기(10)를 통한 초기 투입 고무와 교체되어 압출하기 위한 이종 고무와의 혼용량을 최소화시켜 타이어의 생산 원가를 절감할 수 있는 효과를 갖게 된다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1: 타이어용 반제품 압출 장치 10: 메인 압출기
11: 메인 압출 케이싱 12: 메인 호퍼
13: 메인 압출구 20: 메인 압출 스크류
22a: 단차부 30: 메인 구동 모터
40: 압력 센서 50: 서브 압출기
51: 서브 압출 케이싱 52: 서브 호퍼
53: 메인 압출구 60; 서브 압출 스크류
70: 서브 구동 모터 80: 제어기
P1, P2; 압출 날개 피치

Claims (4)

1. 공급된 제1 반제품 고무 컴파운드를 일측단부에 형성된 메인 압출구를 향해 가압 이송시켜 압출하는 메인 압출기;
   상기 메인 압출기의 일측에 서브 압출구가 연통되게 연결되어, 공급된 제2 반제품 고무 컴파운드를 가압 이송시켜 상기 서브 압출구를 통해 상기 메인 압출기 내부로 압출 공급하는 서브 압출기;
   상기 서브 압출기의 서브 압출구가 연결된 연결부의 상기 메인 압출기 내측에 설치되어 압출 압력 변화를 측정하는 압력 센서; 및
   상기 압력 센서를 통해 감지된 상기 제1 반제품 고무 파운드의 압출 말기의 압출 압력 감소 신호에 따라 교체하고자 하는 제2 반제품 고무 파운드의 압출물을 제1 반제품 고무 파운드의 압출물에 연속하게 상기 서브 압출기를 통해 메인 압출기 내부로 압출 공급하도록 한 후, 상기 메인 압출기를 통해 제2 반제품 고무 파운드를 압출하도록 가동 제어하는 제어기;를 포함하는 타이어용 반제품 압출 장치.
   
2. 제1항에서,
   상기 서브 압출기의 상기 서브 압출구는 상기 메인 압출구에 인접하게 상기 메인 압출기의 일측에 연통되게 연결되는 타이어용 반제품 압출 장치.
   
3. 제1항에서,
   상기 메인 압출기는 내부 압출 공간을 구획하는 메인 압출 케이싱 내부에 적어도 하나 이상의 메인 가압 스크류가 길이 방향을 연장되어 설치되고,
   
   상기 메인 가압 스크류는,
   상기 서브 압출기의 상기 서브 압출구가 연통 결합되는 부분이 상기 메인 압출 케이싱과의 여유 공간을 갖도록 압축 날개 반경이 축소되는 단차부를 가지는 타이어 반제품 압출 장치.
   
4. 제3항에서,
   상기 메인 가압 스크류는,
   상기 단차부를 중심으로 상기 메인 압출구까지의 압축 날개 피치가 상기 단차부까지의 압축 날개 피치가 보다 더 작게 형성되는 타이어 반제품 압출 장치.
   

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