KR20090041672A - Measuring apparatus and same method of viscosity for continuous rubber - Google Patents

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KR20090041672A
KR20090041672A KR1020070107306A KR20070107306A KR20090041672A KR 20090041672 A KR20090041672 A KR 20090041672A KR 1020070107306 A KR1020070107306 A KR 1020070107306A KR 20070107306 A KR20070107306 A KR 20070107306A KR 20090041672 A KR20090041672 A KR 20090041672A
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Abstract

A viscosity measuring apparatus of continuous rubbers and a method thereof are provided to control the viscosity of the continuous rubber on a real time basis and maintain the viscosity of compounded rubbers regularly by controlling mixing ratio at a mixer according to calculated viscosity. A viscosity measuring apparatus of continuous rubbers comprises a measuring system part measuring the viscosity of a sample rubber(50). The measuring system part comprises: an extruder(10) extruding the sample rubber collected from a sampling part; a pressure detection part(20) which senses pressure difference of the sample rubber and transmits the pressure difference to a control device part to calculate shear stress of the sample rubber; a cutter(31) cutting the sample rubber completing the measurement of the shear stress; a balance(32) which measures the weight of the sample rubber which is cut in cutter and transmits the weight to the control device part to calculate shearing velocity of the sample rubber; and a roller conveyer(33) transferring the cut sample rubber to the balance.

Description

연속고무의 점도 측정장치 및 방법{Measuring Apparatus and Same Method of Viscosity for Continuous Rubber}Apparatus and Method for Measuring Viscosity of Continuous Rubber {Measuring Apparatus and Same Method of Viscosity for Continuous Rubber}

본 발명은 배합고무의 점도를 측정하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 컨베이어를 따라 이송되는 연속고무로부터 채취된 샘플의 점도를 측정하여 믹서로 피드백함으로써 연속고무의 점도를 실시간으로 제어할 수 있도록 한 연속고무의 점도 측정장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for measuring the viscosity of a compound rubber, and in particular, by measuring the viscosity of the sample taken from the continuous rubber conveyed along the conveyor to feed back to the mixer to control the viscosity of the continuous rubber in real time It relates to an apparatus and a method for measuring the viscosity of continuous rubber.

일반적으로 타이어용 고무 또는 기술적인 고무(Technical Rubber)는 단일 성분의 고무로 이루어진 것이 아니라 여러 가지의 서로 다른 성분의 고무를 다수 배합하여 정련(Mixing)하는 공정을 통하여 제조하게 된다. 따라서, 배합되는 고무의 종류에 따라 이 고무 배합물, 즉 배합고무의 점도가 달라지는데, 배합고무의 품질을 좌우하는 가장 중요한 요소 중 하나이다. 특히, 타이어의 생산 과정에서 배합고무의 점도는 정련 공정 이후의 압출 공정에서의 작업성을 결정짓는 가장 큰 변수로 알려져 있다. 따라서, 압출 공정에 들어가지 전에 배합고무의 점도를 주기적으로 측정하고, 이를 이용하여 배합되는 고무들의 배합비율을 적절하게 조절하는 것은 매우 중요하다 할 것이다.In general, rubber for tires or technical rubbers (Technical Rubber) is not made of a single component rubber, but is manufactured through a process of refining (Mixing) by mixing a plurality of rubbers of different components. Therefore, the viscosity of the rubber compound, that is, the compounded rubber varies depending on the type of the rubber compounded, which is one of the most important factors that influence the quality of the compounded rubber. In particular, the viscosity of the compound rubber in the production process of the tire is known as the largest parameter that determines the workability in the extrusion process after the refining process. Therefore, it is very important to periodically measure the viscosity of the compounding rubber before it enters the extrusion process and to properly adjust the compounding ratio of the rubber compounded using the compounding rubber.

이에 따라 믹서에서 배합이 완료된 후 시팅될 때 점도를 자동으로 측정하기 위한 여러 가지 방법들이 제안되고 있으며, 대표적으로는 미국특허 US 5,245,861 과 특허공개 특2003-0039418호 및 특1996-0042048호가 있다. 그러나, 이들 방법들이 성공적으로 적용되고 있는 것은 아니며, 각각의 방법을 개략적으로 살펴보면 다음과 같다.Accordingly, various methods for automatically measuring the viscosity when the sheet is mixed after the mixing is completed have been proposed. Representative examples include US Pat. Nos. 5,245,861 and 2003-0039418 and 1996-0042048. However, these methods have not been successfully applied, and each method is outlined as follows.

상기 미국특허 US 5,245,861호는, 배합 후 밀(Mill)에서 고무가 감겨질 때 로드셀을 이용하여 이 고무의 유동력(Flow Force)을 측정하여 해당 고무의 점탄성을 측정하는 방식이다. 그러나, 이 방식은 밀에 감겨지는 고무의 두께나 온도에 점탄성 값이 의존되어, 이들이 약간만 변화하더라도 점탄성 값이 크게 변화되어 차이가 발생하는 관계로 상용화되지 못하고 있다.The U. S. Patent No. 5,245, 861 is a method of measuring the viscoelasticity of the rubber by measuring the flow force of the rubber using a load cell when the rubber is wound in a mill after mixing. However, this method is not commercialized because the viscoelastic values depend on the thickness and temperature of the rubber wound on the mill, and even if they change only slightly, the viscoelastic values change greatly.

한편, 공개특허 특1996-0042048호는 플라스틱 산업에서 이용되는 용융흐름성측정장치(Melt Flow Indexer)를 응용한 것으로, 측정장치로 유입된 샘플을 용융시켜 유동성을 갖도록 한 상태에서 샘플이 측정장치의 내부를 빠져나가는데 걸리는 시간을 이용하여 샘플의 점도를 계산하는 방법이다. 이 방법은 상당히 단순한 개념으로 되어 있어 적용이 용이하지만, 고무 배합물은 플라스틱과 같이 쉽사리 용융이 되는 물질이 아니기 때문에 측정에 시간이 비교적 많이 소요되고, 측정장치 내부의 샘플 잔량이 완전히 제거되지 않을 경우가 많아 자동작업을 지속적으로 수행하기에는 어렵다. On the other hand, Korean Patent Laid-Open No. 1996-0042048 is an application of a melt flow indexer (Melt Flow Indexer) used in the plastics industry, in which a sample melts a sample introduced into the measuring device to have fluidity. It is a method of calculating the viscosity of a sample using the time taken to exit the interior. This method is quite simple and is easy to apply, but the rubber compound is not easily melted like plastic, so it takes a lot of time to measure and the remaining amount of sample inside the measuring device is not completely removed. It is difficult to carry out automatic work continuously.

또, 공개특허 특2003-0039418은 종래 오프라인(Off-Line)으로 사용 중인 무니점도계(Rotational Type)를 응용한 것으로, 시편을 소정의 크기로 절취하여 고정 한 후 측정용 원추가 시편에 접촉되도록 한 상태에서 측정용 원추를 회전시킬 때 측정용 원추에 걸리는 압력이나 토크를 점도로 환산하는 방법이다. 그러나, 이 방법 역시 일정 횟수만큼 측정한 후에는 장치 내부의 시편 잔량을 수동으로 제거해 주어야하는 단점이 있어 지속적으로 자동작업을 수행하기가 어렵다는 문제점이 있다.In addition, Korean Patent Laid-Open No. 2003-0039418 applies a Mooney Viscometer (Rotational Type) which is conventionally used in an off-line, and cuts the specimen to a predetermined size to fix the cone to the test specimen. It is a method of converting the pressure or torque applied to the measuring cone into a viscosity when the measuring cone is rotated in a state. However, this method also has a problem in that it is difficult to continuously perform the automatic operation because it has a disadvantage that the remaining amount of the specimen inside the apparatus after manual measurement a certain number of times.

이에 따라 본 출원인은 특허공개 특2006-0114423호로 "자동 고무 점도 측정장치"를 출원한 바 있다. 선출원된 자동 고무 점도 측정장치는, 샘플고무를 압출기에 투입하여 압출하는 과정에서 모터에 걸리는 부하와 샘플고무의 온도 데이터를 이용하여 배합고무의 점도를 측정하는 장치에 관한 것으로, 배합고무가 삽입되는 호퍼와, 배합고무를 밀어내는 압출수단과, 상기 압출수단에 동력을 제공하는 모터와, 상기 압출수단에 의해 밀려온 고무가 배출되는 압출다이와, 상기 모터의 회전속도를 감지하는 엔코더와, 상기 호퍼 및 압출 다이에 설치되어 샘플고무의 온도를 측정하는 온도계와, 상기 모터를 제어하고 상기 온도계 및 엔코더로부터 온도 및 속도 데이터를 읽어들이는 PLC를 포함하여 구성되어 있다.Accordingly, the present applicant has filed an "automatic rubber viscosity measuring device" in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-0114423. The pre-applied automatic rubber viscosity measuring device relates to an apparatus for measuring the viscosity of compound rubber by using the load on the motor and the temperature data of the sample rubber in the process of putting the sample rubber into the extruder and extruding it. A hopper, an extrusion means for pushing out the compounding rubber, a motor for providing power to the extrusion means, an extrusion die for discharging the rubber pushed by the extrusion means, an encoder for sensing the rotational speed of the motor, and the hopper And a thermometer mounted on the extrusion die for measuring the temperature of the sample rubber, and a PLC for controlling the motor and reading temperature and velocity data from the thermometer and encoder.

그러나, 상기한 종래의 자동 고무 점도 측정장치는 PLC가 읽어들인 데이터를 이용하여 배합고무의 유변학적 특성치인 점도를 구할 수 있다는 개념만 제시하고 있을 뿐, 그 구체적인 실행수단이나 실행방법이 결여되어 있으므로 현장에서 실시하기가 곤란한 단점이 있다. However, the above-mentioned conventional automatic rubber viscosity measuring device only suggests the concept that the viscosity, which is a rheological characteristic value of the compounded rubber, can be obtained by using the data read from the PLC, and thus the specific execution means or method of execution are lacking. It is difficult to carry out in the field.

그리고, 측정장치에 해당하는 압출기의 크기가 스크루의 길이를 기준으로 할 때, 300~450㎜로 비교적 커서 1회 측정에 많은 양의 샘플고무를 요구하고, 복잡한 샘플링 장치가 필요하며, 측정에 걸리는 시간이 약 120초 정도로 오래 걸리는 문제점이 있다.In addition, when the size of the extruder corresponding to the measuring device is based on the length of the screw, it is relatively large, which is 300 to 450 mm, requires a large amount of sample rubber for one measurement, and requires a complicated sampling device. There is a problem that takes about 120 seconds.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 연속적으로 공급되는 시트 형상의 배합고무로부터 샘플고무를 채취하고 이 샘플고무를 압출하면서 샘플고무의 전단응력과 전단속도를 계산하여 전단점도를 산출하고 그로부터 무니점도를 환산함으로써 점도측정에 걸리는 시간을 단축하고 장치의 크기를 소형화할 수 있는 연속고무의 점도 측정장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and the sample rubber is taken from a sheet-like blended rubber that is continuously supplied, and the shear stress is calculated by calculating the shear stress and shear rate of the sample rubber while extruding the sample rubber. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for measuring viscosity of continuous rubber which can shorten the time required for viscosity measurement and reduce the size of the device by calculating and converting the Mooney viscosity therefrom.

또, 본 발명은 배합고무의 점도 측정을 위한 개념뿐만 아니라 점도 측정을 위한 구체적인 방식 및 장치를 제공함으로써 현장에서 직접 적용이 가능한 연속고무의 점도 측정장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a device and method for measuring the viscosity of a continuous rubber that can be directly applied in the field by providing a specific method and apparatus for measuring the viscosity as well as the concept for measuring the viscosity of the compound rubber.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연속고무의 점도 측정장치는, 고무배합용 믹서에서 배합된 후 시팅 밀에서 시팅되어 이송 컨베이어를 따라 이송되는 시트 형상의 배합고무로부터 샘플고무를 채취하는 샘플 채취부와, 상기 샘플 채취부에 의해 채취된 샘플고무의 점도를 측정하는 측정장치부와, 상기 측정장치부에 의해 측정된 점도 데이터를 분석하여 상기 고무배합용 믹서에서의 배합비율을 조정하는 제어장치부를 포함하고; 상기 측정장치부는, 상기 샘플 채취부에서 채취된 샘플고무를 압출하는 압출기와, 상기 압출기의 출구부에 설치되고 샘플고무의 전단응력을 계산할 수 있도록 샘플고무의 압력차를 감지하여 상기 제어장치부로 전송하는 압력 감지부와, 전단응력의 측정을 마친 샘플고무를 절단하는 절단기와, 상기 샘플 고무의 전단속도를 계산할 수 있도록 상기 절단기에서 절단된 샘플고무의 중량을 측정하여 상기 제어장치부로 전송하는 저울과, 상기 절단기에서 절단된 샘플고무를 상기 저울로 이송하는 롤러 컨베이어를 포함하는 것을 특징으로 한다.The viscosity measuring device of the continuous rubber of the present invention for achieving the above object, is sampled to collect the sample rubber from the sheet-like compounded rubber which is blended in a rubber mixing mixer and then seated in a seating mill and conveyed along a conveying conveyor. And a measuring device for measuring the viscosity of the sample rubber collected by the sampling unit, and a control device for adjusting the mixing ratio in the rubber compounding mixer by analyzing the viscosity data measured by the measuring device. A wealth; The measuring device unit, an extruder for extruding the sample rubber collected from the sample collection unit, is installed in the outlet of the extruder and detects the pressure difference of the sample rubber to calculate the shear stress of the sample rubber and sent to the control unit A pressure sensing unit, a cutter for cutting the sample rubber after measuring the shear stress, a scale for measuring the weight of the sample rubber cut in the cutter so as to calculate the shear rate of the sample rubber and transmitting the weight to the control unit; And characterized in that it comprises a roller conveyor for transporting the sample rubber cut in the cutter to the scale.

또, 본 발명의 연속고무의 점도 측정장치에 따르면, 상기 압출기는 전기에 의해 가열되어 내부가 일정 온도로 유지되도록 하는 통 형상의 압출기 배럴과, 상기 압출기 배럴의 내부에 위치되고 구동모터에 의해 작동되는 압출 스크루와, 상기 샘플 채취부로부터 공급된 샘플고무를 상기 압출기 배럴로 투입하는 압출기 호퍼와, 상기 압출기 배럴의 하부측에 설치되어 상기 압출기 배럴이 과열되지 않도록 냉각시키는 냉각팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the viscosity measuring device of the continuous rubber of the present invention, the extruder is a cylindrical extruder barrel which is heated by electricity so that the inside is maintained at a constant temperature, and the inside of the extruder barrel is operated by a drive motor And an extruder hopper for feeding the sample rubber supplied from the sample collection unit into the extruder barrel, and a cooling fan installed at a lower side of the extruder barrel to cool the extruder barrel so as not to overheat. It is done.

또한, 본 발명의 연속고무의 점도 측정장치에 따르면, 상기 압력 감지부는, 상기 압출기의 출구측에 설치되는 측정다이와, 상기 측정다이로부터 돌출 형성되어 슬릿 홈을 통해 샘플고무가 압출되도록 한 다이 슬릿과, 상기 다이 슬릿에 일정 간격으로 이격되게 설치되어 상기 다이 슬릿의 내부에서 유동하는 샘플고무의 압력을 감지하는 한 쌍의 압력계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the viscosity measuring device of the continuous rubber of the present invention, the pressure sensing unit, and a die slit which is provided on the outlet side of the extruder, the die slit protruding from the measuring die so that the sample rubber is extruded through the slit groove; It is characterized in that it comprises a pair of pressure gauges which are spaced apart at regular intervals in the die slit for detecting the pressure of the sample rubber flowing in the die slit.

또, 본 발명의 연속고무의 점도 측정장치에 따르면, 상기 압력 감지부는, 상기 압력계에 감지된 샘플고무의 압력이 일정 이상이 된 시점부터 압력을 측정하며, 상기 제어장치부에 의해 설정된 압출기 가동 제한시간에 도달한 경우에 압력 측정을 종결하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the viscosity measuring device of the continuous rubber of the present invention, the pressure sensing unit, the pressure measured from the time when the pressure of the sample rubber detected by the pressure gauge is a predetermined or more, limiting the operation of the extruder set by the control unit The pressure measurement is terminated when time is reached.

그리고, 본 발명에 의한 연속고무의 점도 측정방법은, 이송 컨베이어를 통해 이송되는 시트 형상의 연속고무로부터 일정량의 샘플고무를 채취하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 채취된 샘플고무를 압출하면서 압력변화를 감지하고, 측정다이로부터 돌출 형성되어 슬릿 홈을 통해 샘플고무가 압출되도록 한 다이 슬릿에 일정 간격으로 이격되게 설치되어 상기 다이 슬릿의 내부에서 유동하는 샘플고무의 압력을 감지하는 두 압력계 사이의 압력차를 이용하여 전단응력을 계산하는 제2단계와; 상기 제2단계에서 압력 측정이 완료된 샘플고무를 절단한 후 중량을 측정하여 전단속도를 계산하는 제3단계와; 상기 제2단계 및 제3단계에서 계산된 전단응력과 전단속도를 이용하여 전단점도를 계산하는 제4단계와; 상기 제4단계에서 계산된 전단점도를 무니점도로 환산하는 제5단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the viscosity measurement method of the continuous rubber according to the present invention comprises a first step of collecting a predetermined amount of sample rubber from the sheet-shaped continuous rubber to be conveyed through the transfer conveyor; Detecting the pressure change while extruding the sample rubber collected in the first step, is protruded from the measuring die is installed spaced apart at regular intervals in the die slit to extrude the sample rubber through the slit groove in the interior of the die slit Calculating a shear stress using a pressure difference between two pressure gauges for detecting a pressure of a flowing sample rubber; A third step of calculating the shear rate by measuring the weight after cutting the sample rubber having completed the pressure measurement in the second step; A fourth step of calculating the shear viscosity using the shear stress and the shear rate calculated in the second and third steps; Characterized in that the fifth step of converting the shear viscosity calculated in the fourth step to a Mooney viscosity.

또, 본 발명의 연속고무의 점도 측정방법에 따르면, 상기 제2단계의 전단응력은, 하기의 수식에 의해 결정되는 것을 특징으로 한다;Further, according to the method for measuring the viscosity of the continuous rubber of the present invention, the shear stress of the second step is characterized by the following formula;

Figure 112007076225340-PAT00001
Figure 112007076225340-PAT00001

여기서, H는 상기 다이 슬릿의 슬릿 홈 높이, ΔP는 두 압력계 사이의 압력차, L은 두 압력계 사이의 거리를 의미한다.Here, H is the slit groove height of the die slit, ΔP is the pressure difference between the two pressure gauges, L is the distance between the two pressure gauges.

또한, 본 발명의 연속고무의 점도 측정방법에 따르면, 상기 제3단계의 전단속도는 하기의 수식으로 표현되는 파워모델을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 한다;In addition, according to the method for measuring the viscosity of the continuous rubber of the present invention, the shear rate of the third step is characterized by calculating using a power model represented by the following formula;

Figure 112007076225340-PAT00002
Figure 112007076225340-PAT00002

여기서, w는 상기 측정다이의 폭, Q는 샘플고무의 중량을 의미한다. Here, w is the width of the measuring die, Q is the weight of the sample rubber.

또한, 본 발명의 연속고무의 점도 측정방법에 따르면, 상기 제5단계의 무니점도

Figure 112007076225340-PAT00003
는 하기의 수식에 의해 산출되는 것을 특징으로 한다;In addition, according to the viscosity measuring method of the continuous rubber of the present invention, the Mooney viscosity of the fifth step
Figure 112007076225340-PAT00003
Is calculated by the following formula;

Figure 112007076225340-PAT00004
Figure 112007076225340-PAT00004

여기서,

Figure 112007076225340-PAT00005
는 상기 제4단계에서 산출된 전단점도,
Figure 112007076225340-PAT00006
는 상기 제3단계에서 산출된 전단속도를 의미한다.here,
Figure 112007076225340-PAT00005
Is the shear viscosity calculated in the fourth step,
Figure 112007076225340-PAT00006
Is the shear rate calculated in the third step.

본 발명에 의한 연속고무의 점도 측정장치에 따르면, 연속적으로 공급되는 시트 형상의 배합고무로부터 샘플을 채취한 후 샘플고무의 압력과 중량을 이용하여 점도를 계산하고 계산된 점도에 따라 믹서에서의 배합비율을 조절함으로써, 연속고무의 점도를 실시간으로 제어할 수 있고 배합고무의 점도를 일정하게 유지하여 품질이 향상되도록 하는 효과가 있다.According to the viscosity measuring apparatus of the continuous rubber according to the present invention, after taking a sample from the continuously supplied sheet-like compounding rubber, the viscosity is calculated by using the pressure and weight of the sample rubber and blended in the mixer according to the calculated viscosity By adjusting the ratio, the viscosity of the continuous rubber can be controlled in real time, and the viscosity of the compounded rubber is kept constant, thereby improving the quality.

또, 본 발명의 연속고무의 점도 측정장치에 따르면, 압출기가 일정한 온도와 속도로 작동되므로 장치의 사이즈를 줄임과 동시에 점도 측정에 걸리는 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the viscosity measuring device of the continuous rubber of the present invention, since the extruder is operated at a constant temperature and speed there is an effect that can reduce the size of the device and at the same time shorten the time required for viscosity measurement.

또한, 본 발명의 연속고무의 점도 측정장치에 따르면, 압출기에서 배출되는 샘플고무의 압력 및 중량을 감지하여 전단응력과 전단속도 및 전단점도를 계산한 후 이를 고무배합시 사용하는 무니점도로 환산함으로써 장치의 구조를 간단하게 할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the viscosity measuring device of the continuous rubber of the present invention, by measuring the pressure and weight of the sample rubber discharged from the extruder to calculate the shear stress and shear rate and shear viscosity by converting it to the Mooney viscosity used for rubber compounding There is an effect that can simplify the structure of the device.

그리고, 본 발명의 연속고무의 점도 측정방법에 따르면, 샘플고무의 전단응력과 전단속도로부터 전단점도를 계산힌 후 무니점도로 환산함으로써 고무배합물의 점도 제어가 용이해지는 효과가 있다.In addition, according to the method for measuring the viscosity of the continuous rubber of the present invention, the shear viscosity is calculated from the shear stress and the shear rate of the sample rubber, and then converted into a Mooney viscosity, thereby controlling the viscosity of the rubber compound easily.

유체의 점도는 가장 중요한 흐름 특성으로서 흐름에 대한 저항으로 표현되고 있으며, 구체적으로는 전단작용에 대한 저항이라 할 수 있다. 여기서 점도

Figure 112007076225340-PAT00007
는 부여된 전단응력(Shear Stress; 유체에 접선방향으로 작용된 힘 F를 면적 A로 나눈 것) σ와 전단속도(Shear Rate; 속도 v를 간격 h로 나눈 것)
Figure 112007076225340-PAT00008
의 비를 말하며, 하기의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.The viscosity of the fluid is the most important flow characteristic and is expressed as resistance to flow, and specifically, resistance to shear action. Where viscosity
Figure 112007076225340-PAT00007
Is the given shear stress (the tangential force F applied to the fluid divided by the area A) σ and the shear rate (the velocity v divided by the interval h)
Figure 112007076225340-PAT00008
Refers to the ratio of, it can be expressed as Equation 1 below.

Figure 112007076225340-PAT00009
Figure 112007076225340-PAT00009

여기서, 상기 점도

Figure 112007076225340-PAT00010
는 SI 단위인 ㎩·s(Pascal Second)로 표현된다. 따라서, 고무배합이 이루어지는 실제 현장에서 그대로 적용할 수 없고, 이 전단점도를 무니점도로 환산한 후 현장에서 적용하게 된다.Here, the viscosity
Figure 112007076225340-PAT00010
Is expressed in s · Pascal Second (SI). Therefore, the rubber compounding can not be applied as it is in the actual site, the shear viscosity is converted to Mooney viscosity and then applied in the field.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 연속고무의 점도 측정장치 및 방법을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings illustrating a viscosity measuring device and method of the continuous rubber of the present invention.

도 1은 본 발명에 의한 연속고무의 점도 측정장치의 개념도이고, 도 2는 본 발명에 의한 연속고무의 점도 측정장치가 개략적으로 도시된 배치도이며, 도 3은 본 발명의 요부 구성인 측정장치부가 도시된 구성도이고, 도 4는 본 발명의 요부 구성인 압력 감지부가 도시된 구성도이며, 도 5는 본 발명에 의한 연속고무의 점도 측정방법이 도시된 순서도이고, 도 6은 본 발명의 연속고무의 점도 측정장치가 설치된 현장의 사진이다.1 is a conceptual diagram of a viscosity measuring device of the continuous rubber according to the present invention, Figure 2 is a schematic diagram showing a viscosity measuring device of the continuous rubber according to the present invention, Figure 3 is a measuring device that is a main component of the present invention 4 is a configuration diagram illustrating a pressure sensing unit which is a main component of the present invention, FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for measuring the viscosity of continuous rubber according to the present invention, and FIG. 6 is a continuation of the present invention. This is a picture of the site where the rubber viscosity measuring device is installed.

본 발명에 의한 연속고무의 점도 측정장치는, 고무배합용 믹서에서 배합된 후 시팅 밀(1)에서 시팅되어 이송 컨베이어를(2) 따라 이송되는 시트 형상의 배합고무(5)로부터 샘플고무(50)를 채취하는 샘플 채취부(A)와, 상기 샘플 채취부(A)에 의해 채취된 샘플고무(50)의 점도를 측정하는 측정장치부(B)와, 상기 측정장치부(B)에 의해 측정된 점도 데이터를 분석하여 상기 고무배합용 믹서에서의 배합비율을 조정하는 제어장치부(C)를 포함하여 구성된다.The apparatus for measuring the viscosity of continuous rubber according to the present invention comprises a sample rubber (50) from a sheet-shaped compounding rubber (5), which is blended in a rubber mixing mixer and then seated in a seating mill (1) and conveyed along a conveying conveyor (2). ) By a sampling unit (A) for sampling, a measuring device (B) for measuring the viscosity of the sample rubber (50) collected by the sampling unit (A), and the measuring device (B) It comprises a control unit (C) for analyzing the measured viscosity data to adjust the blending ratio in the mixer for rubber blending.

상기 측정장치부(B)는 상기 샘플 채취부(A)에서 채취된 샘플고무(50)를 압출하는 압출기(10)와, 상기 압출기(10)의 출구부에 설치되고 샘플고무(50)의 전단응력을 계산할 수 있도록 샘플고무(50)의 압력차를 감지하여 상기 제어장치부(C)로 전송하는 압력 감지부(20)와, 전단응력의 측정을 마친 샘플고무(50)를 절단하는 절단기(31)와, 상기 샘플고무(50)의 전단속도를 계산할 수 있도록 상기 절단기(31)에서 절단된 샘플고무(50)의 중량을 측정하여 상기 제어장치부로 전송하는 저울(32)과, 상기 절단기에(31)서 절단된 샘플고무(50)를 상기 저울(32)로 이송하는 롤러 컨베이어(33)를 포함하여 구성된다.The measuring device part (B) is an extruder (10) for extruding the sample rubber (50) collected from the sample collecting part (A), and is installed at the outlet of the extruder (10) and the front end of the sample rubber (50) A cutter for cutting the sample rubber 50 after the measurement of the shear stress and the pressure sensing unit 20 for detecting the pressure difference of the sample rubber 50 to transmit the stress to the control unit (C) to calculate the stress ( 31) and a scale 32 for measuring the weight of the sample rubber 50 cut by the cutter 31 so as to calculate the shear rate of the sample rubber 50 and transmitting the weight to the control unit. And a roller conveyor 33 for transferring the sample rubber 50 cut at 31 to the scale 32.

그리고, 상기 압출기(10)는 전기에 의해 가열되어 내부가 일정 온도로 유지 되도록 하는 통 형상의 압출기 배럴(11)과, 상기 압출기 배럴(11)의 내부에 위치되고 구동모터(15)에 의해 작동되는 압출 스크루(12)와, 상기 샘플 채취부(A)로부터 공급된 샘플고무(50)를 상기 압출기 배럴(11)로 투입하는 압출기 호퍼(13)와, 상기 압출기 배럴(11)의 하부측에 설치되어 상기 압출기 배럴(11)이 과열되지 않도록 냉각시키는 냉각팬(14)을 포함하여 이루어진다.In addition, the extruder 10 is heated by electricity to maintain the inside of the cylindrical extruder barrel 11 and the inside of the extruder barrel 11 and is operated by a drive motor 15. To the extruder hopper 13 which feeds the extruded screw 12, the sample rubber 50 supplied from the sample collection unit A, to the extruder barrel 11, and the lower side of the extruder barrel 11; It is installed to include a cooling fan 14 for cooling the extruder barrel 11 so as not to overheat.

한편, 상기 압력 감지부(20)는, 상기 압출기(10)의 출구측에 설치되는 측정다이(21)와, 상기 측정다이(21)로부터 돌출 형성되어 슬릿 홈(22')을 통해 샘플고무(50)가 압출되도록 한 다이 슬릿(22)과, 상기 다이 슬릿(22)에 일정 간격으로 이격되게 설치되어 상기 다이 슬릿(22)의 내부에서 유동하는 샘플고무(50)의 압력을 감지하는 한 쌍의 압력계(23)(24)를 포함하여 이루어진다.On the other hand, the pressure sensing unit 20, protruding from the measuring die 21 and the measuring die 21 is installed on the outlet side of the extruder 10 through the slit groove (22 ') sample rubber ( A pair of die slit 22 to allow the 50 to be extruded, and a pair for sensing the pressure of the sample rubber 50 flowing in the die slit 22 spaced apart at regular intervals to flow inside the die slit 22 It consists of a pressure gauge 23, 24.

상기와 같이 구성된 본 발명의 연속고무의 점도 측정장치는 샘플고무의 샘플링 작업과 점도 측정작업 및 분석 작업이 연속적으로 이루어지도록 한다.The viscosity measuring device of the continuous rubber of the present invention configured as described above is to be made of the sampling operation and the viscosity measurement and analysis work of the sample rubber continuously.

믹서에서 배합이 완료된 배합물은 시팅 밀(1)에서 시팅된 후, 이송 컨베이어를(2) 따라 연속적으로 공급되며, 상기 이송 컨베이어(2)의 측면 상단에 설치된 샘플 채취부(A)가 이송중인 배합고무(5)로부터 샘플을 채취하여 측정장치부(B)로 공급한다. 그리고, 제어장치부(C)는 상기 측정장치부(B)에서 얻어진 데이터로부터 샘플고무(50)의 전단점도를 계산한 후 이를 고무점도로 변환시켜 상기 믹서에서의 배합비율이 변화되도록 한다. After the mixing is completed in the mixer, the compound is seated in the seating mill 1, and is continuously supplied along the transfer conveyor 2, and the compounding part A installed at the upper side of the side of the transfer conveyor 2 is being transferred. A sample is taken from the rubber (5) and supplied to the measuring device section (B). Then, the control unit C calculates the shear viscosity of the sample rubber 50 from the data obtained from the measuring unit B, and converts it to a rubber viscosity so that the mixing ratio in the mixer is changed.

다만, 상기 샘플 채취부(A) 및 제어장치부(C)는 다양한 형식으로 구성될 수 있으므로 구체적인 설명은 생략하며, 본 발명에서는 상기 측정장치부(B)의 구성 및 작용을 위주로 하여 설명하기로 한다.However, since the sample collection unit (A) and the control unit (C) may be configured in various forms, a detailed description thereof will be omitted, and the present invention will be described based on the configuration and operation of the measuring unit (B). do.

상기 샘플 채취부(A)에서 채취된 샘플고무(50)가 압출기 호퍼(13)를 통해 압출기 스크루(12)가 단축 또는 쌍축으로 이루어진 압출기(10) 내부로 유입된다. 이때 압출기 배럴(11)은 항상 일정한 온도(약 100℃)로 유지되도록 전기를 이용하여 가열(미도시)되며 온도가 기준온도보다 상승할 경우에는 전기공급이 차단되며 동시에 하부의 냉각팬(14)를 이용하여 냉각시키고, 기준온도보다 하락할 경우에는 전기공급이 다시 시작되며 냉각팬(14)은 정지되어 가열하게 된다.The sample rubber 50 collected by the sample collecting unit A is introduced into the extruder 10 through which the extruder screw 12 is short or twin screwed through the extruder hopper 13. At this time, the extruder barrel 11 is heated (not shown) using electricity so that it is always maintained at a constant temperature (about 100 ° C.), and when the temperature rises above the reference temperature, the electricity supply is cut off and at the same time, the cooling fan 14 at the bottom thereof. Cooling by using, and when the temperature falls below the reference temperature, the electricity supply is restarted and the cooling fan 14 is stopped and heated.

한편, 상기 샘플고무(50)는 구동모터(15)에 의해 작동되는 압출 스크루(12)의 추진력에 의해 압출기(10)의 출구부에 설치된 압력 감지부(20)로 압출된다. 이때, 상기 압력 감지부(20)로 압출되는 샘플고무는 일정 이상의 유동성이 있으므로, 유체의 점도를 계산하는 상기 수학식 1을 이용하여 점도를 계산할 수 있게 된다.On the other hand, the sample rubber 50 is extruded to the pressure sensing unit 20 installed in the outlet of the extruder 10 by the driving force of the extrusion screw 12 operated by the drive motor 15. In this case, since the sample rubber extruded to the pressure sensing unit 20 has a certain or more fluidity, the viscosity can be calculated using Equation 1 for calculating the viscosity of the fluid.

상기 압력 감지부(20)에서는 상기 샘플고무(50)의 압력을 측정하고 상기 제어장치부(C)는 상기 샘플고무(50)의 압력을 이용하여 전단응력을 계산한다. 즉, 상기 압력 감지부(20)의 측정다이(21)로 압출된 상기 샘플고무(50)가 측정다이(21)로부터 돌출 형성된 슬릿 홈(22')을 통해 빠져나올 때, 상기 다이 슬릿(22)의 내부에서 유동하는 샘플고무(50)의 압력을 상기 다이 슬릿(22)에 설치된 압력계(23)(24)를 이용하여 측정하고, 이 압력계(23)(24) 사이의 압력차를 이용하여 전단응력을 계산한다. 이때, 상기 압력 감지부(20)는 상기 압력계(23)(24)에 감지된 샘플고무(50)의 압력이 일정 이상(약 10㎏/㎠)이 된 시점부터 압력을 측정하고, 상기 제어장치부(C)에 의해 설정된 압출기 가동 제한시간(약 30초)에 도달한 경우에 압력 측정을 종결한다.The pressure sensing unit 20 measures the pressure of the sample rubber 50 and the control unit C calculates the shear stress using the pressure of the sample rubber 50. That is, when the sample rubber 50 extruded into the measuring die 21 of the pressure sensing unit 20 exits through the slit groove 22 'protruding from the measuring die 21, the die slit 22 The pressure of the sample rubber 50 flowing in the inside) is measured using the pressure gauges 23 and 24 provided in the die slit 22, and the pressure difference between the pressure gauges 23 and 24 is used. Calculate the shear stress. At this time, the pressure sensor 20 measures the pressure from the time when the pressure of the sample rubber 50 sensed by the pressure gauges 23 and 24 becomes a predetermined or more (about 10 kg / cm 2), and the control device The pressure measurement is terminated when the extruder operation time limit (about 30 seconds) set by the part (C) is reached.

그리고, 상기 제어장치부(C)는 상기 압력계(23)(24) 사이의 압력차를 토대로 하여 하기의 수학식 2를 이용하여 전단응력을 계산한다. 즉, 전단응력은 상기 압출기(10)의 다이 슬릿(22)의 내부를 유동하는 상기 샘플고무(50)에 걸리는 압력에 의존되므로, 하기의 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.The controller C calculates the shear stress using Equation 2 below based on the pressure difference between the pressure gauges 23 and 24. That is, since the shear stress depends on the pressure applied to the sample rubber 50 flowing through the inside of the die slit 22 of the extruder 10, it can be expressed as Equation 2 below.

Figure 112007076225340-PAT00011
Figure 112007076225340-PAT00011

여기서, H는 다이 슬릿(22)의 슬릿 홈(22') 높이, ΔP는 두 압력계(23)(24) 사이의 압력차, L은 두 압력계(23)(24) 사이의 거리를 의미한다. 그리고, 상기 수학식 2를 이용하여 서로 다른 4 종류의 배합고무에 대한 전단응력 σ을 계산하여 표로 나타내면 다음의 표 1과 같다.Here, H is the height of the slit groove 22 'of the die slit 22, ΔP is the pressure difference between the two pressure gauges (23, 24), L means the distance between the two pressure gauges (23, 24). Then, using the equation (2) to calculate the shear stress σ for the four different types of compound rubber shown in the table as shown in Table 1.

Figure 112007076225340-PAT00012
Figure 112007076225340-PAT00012

또, 전단속도

Figure 112007076225340-PAT00013
는 상기 압출기(10)에서 압출되어 나오는 고무량에 의해 결정되며, 하기의 수학식 3과 같은 파워 모델(Power Model)로 나타낼 수 있다. 상기 압력 감지부(20)에서 압력 감지를 마친 샘플고무가 절단기(31)에 의해 절단된 후 롤러 컨베이어(33)를 통해 저울(32)로 공급되면, 샘플고무(50)의 중량을 측정하여 상기 제어장치부(C)로 전송하고, 상기 제어장치부(C)는 수학식 3에 따라 전단속도를 계산한다.Shear rate
Figure 112007076225340-PAT00013
Is determined by the amount of rubber extruded from the extruder 10, it can be represented by a power model (Equation 3) as shown in Equation 3 below. When the sample rubber, which has completed the pressure sensing in the pressure sensing unit 20, is cut by the cutter 31 and then supplied to the scale 32 through the roller conveyor 33, the weight of the sample rubber 50 is measured. Transmission to the control unit (C), the control unit (C) calculates the shear rate according to equation (3).

Figure 112007076225340-PAT00014
Figure 112007076225340-PAT00014

여기서, w는 상기 측정다이(21)의 폭, Q는 샘플고무(50)의 중량을 의미하며, 그 외의 변수인 H 및 σ는 수학식 2로부터 얻을 수 있다. 따라서, 상기 수학식 2와 수학식 3을 이용하여 전단속도

Figure 112007076225340-PAT00015
를 계산할 수 있으며, 서로 다른 4 종류의 배합고무에 대한 전단속도
Figure 112007076225340-PAT00016
를 계산하여 표로 나타내면 다음의 표 2와 같다.Here, w is the width of the measuring die 21, Q is the weight of the sample rubber 50, and other variables H and σ can be obtained from the equation (2). Therefore, the shear rate using the equation (2) and (3)
Figure 112007076225340-PAT00015
Shear rate for four different types of compound rubber
Figure 112007076225340-PAT00016
When calculated and represented as a table, it is as Table 2 below.

Figure 112007076225340-PAT00017
Figure 112007076225340-PAT00017

이와 같이 샘플고무(50)에 대한 전단응력 σ와 전단속도

Figure 112007076225340-PAT00018
가 계산되면, 그 값을 상기 수학식 1에 대입하여 전단점도
Figure 112007076225340-PAT00019
를 구할 수 있다. 그 결과 계산된 전단점도
Figure 112007076225340-PAT00020
를 표로 나타내면 다음의 표 3과 같다.As such, the shear stress σ and shear rate for the sample rubber 50
Figure 112007076225340-PAT00018
When is calculated, the shear viscosity by substituting the value into Equation 1
Figure 112007076225340-PAT00019
Can be obtained. Calculated Shear Viscosity
Figure 112007076225340-PAT00020
If shown in the table as shown in Table 3.

Figure 112007076225340-PAT00021
Figure 112007076225340-PAT00021

상기한 과정을 거쳐 계산된 전단점도

Figure 112007076225340-PAT00022
는 그 단위가 ㎩·s로서 실제 현장에서 고무 배합시 적용하는 무니점도(MV: Mooney Viscosity)를 대체하여 사용하기가 곤란하므로, 전단점도를 무니점도
Figure 112007076225340-PAT00023
로 환산하여 사용하게 된다. 한편, 계산된 전단점도
Figure 112007076225340-PAT00024
를 무니점도
Figure 112007076225340-PAT00025
로 환산하기 위해서는 하기의 수학식 4를 이용한다.Shear viscosity calculated through the above process
Figure 112007076225340-PAT00022
Since the unit is ㎩ · s, it is difficult to use Mooney Viscosity (MV: Mooney Viscosity), which is applied to rubber compounding in actual field.
Figure 112007076225340-PAT00023
Converted to use. Meanwhile, the calculated shear viscosity
Figure 112007076225340-PAT00024
Mooney viscosity
Figure 112007076225340-PAT00025
To convert to the following equation (4).

Figure 112007076225340-PAT00026
Figure 112007076225340-PAT00026

여기서,

Figure 112007076225340-PAT00027
및
Figure 112007076225340-PAT00028
는 상기 과정에서 산출된 전단점도 및 전단속도를 의 미한다.here,
Figure 112007076225340-PAT00027
And
Figure 112007076225340-PAT00028
Is the shear viscosity and shear rate calculated in the above process.

한편, 고무 배합을 위하여 무니점도를 측정하는 무니점도계는 회전자(rotor)가 회전하는 회전식(rotational type)의 대표적인 점도 측정기로서, 회전자의 회전력인 토크(torque)를 측정해서 유체의 점도를 산출하는 방법을 이용하다. 여기서, 상기 무니점도, 즉 무니유닛(MU)은 유체의 진점도가 아니며, 몰드 내에 유체가 없을 때를 "0토크"로 하고 최대토크 "8.30±0.02 N-m(73.5±0.2 lbf-in)"가 걸리는 범위를 100±0.5 유닛으로 설정한 것이다. 따라서, 1 무니유닛은 0.083 N-m(0.735 lbf-in)에 해당되며 특수한 경우를 제외하고는 대부분 100℃에서 운전한다.On the other hand, a Mooney viscometer for measuring the Mooney viscosity for the rubber compounding is a typical type of viscosity measuring machine of the rotor (rotator) is rotated, it calculates the viscosity of the fluid by measuring the torque (torque) of the rotor To use Here, the Mooney viscosity, that is, Mooney unit (MU) is not the true viscosity of the fluid, when the fluid is not in the mold "0 torque" and the maximum torque "8.30 ± 0.02 Nm (73.5 ± 0.2 lbf-in) is The range is set in 100 ± 0.5 units. Therefore, one Mooney unit is equivalent to 0.083 N-m (0.735 lbf-in) and operates at 100 ° C, except in special cases.

이에 따라서, 전술한 방법에 의해서 취득된 전단점도를 고무배합물에서 요구하는 무니점도로 나타내 주기 위하여 다양한 실험을 한 결과, 상기한 수학식 4를 산출할 수 있게 되었다. 그리고, 상기 4개의 대표고무들에 대한 전단점도를 구하여 결과를 다음의 표로 나타내었다. Accordingly, as a result of various experiments in order to show the shear viscosity obtained by the aforementioned method as the Mooney viscosity required for the rubber compound, the above Equation 4 can be calculated. Then, the shear viscosity of the four representative rubbers was obtained and the results are shown in the following table.

Figure 112007076225340-PAT00029
Figure 112007076225340-PAT00029

Figure 112007076225340-PAT00030
Figure 112007076225340-PAT00030

Figure 112007076225340-PAT00031
Figure 112007076225340-PAT00031

이상의 표 4 내지 표 6은 무니점도계에서의 로우터 회전수를 달리하면서 무니점도를 측정한 후 계산값과 비교한 데이터이며, 표 4는 20 rpm, 표 5는 30 rpm, 표 6은 40 rpm에서의 무니점도를 나타내고 있다. 상기한 표를 참조하면 배합고무의 종류나 무니점도계의 측정방식에 관계없이 계산값과 실제값이 대체적으로 일치함을 알 수 있다(여기에서 계산값은 본 발명에 따라 측정 및 계산된 값을 의미하고, 실제 값은 무니점도계에서 동일 샘플을 측정하여 얻은 값을 의미한다).Table 4 to Table 6 above are data obtained by measuring Mooney viscosity while varying the number of rotations of the Mooney viscometer and comparing the calculated values, Table 4 is 20 rpm, Table 5 is 30 rpm, and Table 6 is 40 rpm. Mooney viscosity is shown. Referring to the above table, it can be seen that the calculated value and the actual value generally correspond to each other regardless of the type of compound rubber or the measuring method of the Mooney Viscometer (where the calculated value means the value measured and calculated according to the present invention). The actual value means the value obtained by measuring the same sample on a Mooney viscometer.

한편, 본 발명의 점도 측정장치 및 방법을 이용하여 점도를 측정한 결과 측정시간의 단축 및 측정장치의 소형화가 가능하게 되었다. 즉, 시행착오법을 이용하여 측정시간을 최적화한 결과, 샘플투입 시부터 결과 값(무니점도 값)을 산출하는데 총 90초 정도가 소요되었다. 이는 선출원(특허공개 특2006-0114423호)에서의 120초 및 무니점도계를 이용시의 측정시간인 5분(300초)에 비해 훨씬 더 짧은 시간이며, 세부적으로는 다음과 같다.On the other hand, as a result of measuring the viscosity using the viscosity measuring device and the method of the present invention, it is possible to shorten the measuring time and reduce the size of the measuring device. That is, as a result of optimizing the measurement time using trial and error method, it took 90 seconds to calculate the result value (Money Viscosity value) from the sample injection. This is a much shorter time compared to 120 seconds and 5 minutes (300 seconds) of using a Mooney viscometer in the prior application (Patent Publication No. 2006-0114423), and in detail as follows.

1) 투입 및 다이 압력이 설정치에 도달 시간: 15초1) Input and die pressure reach setpoint time: 15 seconds

2) 측정기 가동 시간: 30초2) Meter uptime: 30 seconds

3) 중량 측정 시간(샘플 절단 후 저울 안정화 될 때까지 10초간 대기 후 5초 동안 중량 확인): 15초3) Weighing time (waiting for 10 seconds until the balance stabilizes after cutting the sample and checking the weight for 5 seconds): 15 seconds

4) 기타 시간(주변 설비의 진동에 의한 영향 축소를 위한 대기 시간): 30초4) Other time (waiting time to reduce the influence of vibration of surrounding equipment): 30 seconds

이와 같이 측정시간이 단축됨에 따라 폭 20㎜×길이 20∼30㎝ 정도의 작은 크기의 샘플로도 충분히 측정할 수 있게 되었다. 선출원의 경우 측정장치(압출기)의 스크루 사이즈가 300∼450㎜(길이 기준) 정도로 비교적 크고, 1회 측정시 필요한 샘플의 크기가 폭 20㎜×길이 80㎝ 정도여서 점도측정시 많은 양의 샘플이 필요하였다. 이에 따라 본 발명에서는 압출기의 스크루 사이즈를 150~180㎜ 길이로 축소할 수 있게 되었으며, 기존의 공장에 설치한다고 가정할 때 설치공간 측면에서 매우 유리하고 샘플 채취부 역시 콤팩트하게 제작하여도 된다는 것을 의미한다.As the measurement time is shortened as described above, even a small sample having a width of 20 mm x a length of about 20 to 30 cm can be sufficiently measured. In the case of the previous application, the screw size of the measuring device (extruder) is relatively large, about 300 to 450 mm (based on the length), and the size of the sample required for one measurement is about 20 mm wide x 80 cm long. Needed. Accordingly, in the present invention, it is possible to reduce the screw size of the extruder to 150 ~ 180㎜ length, assuming that it is installed in the existing factory is very advantageous in terms of installation space and means that the sampling part may also be made compact. do.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the scope of the present invention is not limited only to such specific embodiments, and those skilled in the art may appropriately change within the scope described in the claims of the present invention. This will be possible.

도 1은 본 발명에 의한 연속고무의 점도 측정장치의 개념도.1 is a conceptual diagram of a viscosity measuring device of a continuous rubber according to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 연속고무의 점도 측정장치가 개략적으로 도시된 배치도.Figure 2 is a schematic layout showing a viscosity measuring device of the continuous rubber according to the present invention.

도 3은 본 발명의 요부 구성인 측정장치부가 도시된 구성도.Figure 3 is a block diagram showing a measuring device part that is the main configuration of the present invention.

도 4는 본 발명의 요부 구성인 압력 감지부가 도시된 구성도.4 is a configuration diagram showing a pressure sensing unit that is a main configuration of the present invention.

도 5는 본 발명에 의한 연속고무의 점도 측정방법이 도시된 순서도.Figure 5 is a flow chart illustrating a method of measuring the viscosity of the continuous rubber according to the present invention.

도 6은 본 발명의 연속고무의 점도 측정장치가 설치된 현장의 사진.Figure 6 is a photograph of the field installed the viscosity measuring device of the continuous rubber of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10: 압출기 11: 압출기 배럴10: Extruder 11: Extruder Barrel

12: 압출 스크루 13: 압출기 호퍼12: Extrusion Screw 13: Extruder Hopper

14: 냉각팬 15: 구동모터14: cooling fan 15: drive motor

20: 압력 감지부 21: 측정다이20: pressure sensing unit 21: measuring die

22: 다이 슬릿 22': 슬릿 홈22: die slit 22 ': slit groove

23: 압력계 24: 압력계23: pressure gauge 24: pressure gauge

31: 절단기 32: 저울31: cutter 32: scale

33: 롤러 컨베이어 50: 샘플고무33: roller conveyor 50: sample rubber

A: 샘플 채취부 B: 측정장치부A: Sampling part B: Measuring device part

C: 제어장치부C: control unit

Claims (8)

고무배합용 믹서에서 배합된 후 시팅 밀(1)에서 시팅되어 이송 컨베이어를(2) 따라 이송되는 시트 형상의 배합고무(5)로부터 샘플고무(50)를 채취하는 샘플 채취부(A)와, 상기 샘플 채취부(A)에 의해 채취된 샘플고무(50)의 점도를 측정하는 측정장치부(B)와, 상기 측정장치부(B)에 의해 측정된 점도 데이터를 분석하여 상기 고무배합용 믹서에서의 배합비율을 조정하는 제어장치부(C)를 포함하고,A sample collecting section (A) for collecting the sample rubber (50) from the sheet-shaped compounding rubber (5) which is compounded in a rubber mixing mixer and then seated in a seating mill (1) and conveyed along a conveying conveyor (2), The rubber mixing mixer by analyzing the measuring unit (B) for measuring the viscosity of the sample rubber 50 collected by the sample collection unit (A) and the viscosity data measured by the measuring unit (B) Including a control unit (C) for adjusting the mixing ratio in 상기 측정장치부(B)는, 상기 샘플 채취부(A)에서 채취된 샘플고무(50)를 압출하는 압출기(10)와, 상기 압출기(10)의 출구부에 설치되고 샘플고무(50)의 전단응력을 계산할 수 있도록 샘플고무(50)의 압력차를 감지하여 상기 제어장치부(C)로 전송하는 압력 감지부(20)와, 전단응력의 측정을 마친 샘플고무(50)를 절단하는 절단기(31)와, 상기 샘플고무(50)의 전단속도를 계산할 수 있도록 상기 절단기(31)에서 절단된 샘플고무(50)의 중량을 측정하여 상기 제어장치부로 전송하는 저울(32)과, 상기 절단기에(31)서 절단된 샘플고무(50)를 상기 저울(32)로 이송하는 롤러 컨베이어(33)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속고무의 점도 측정장치.The measuring device (B) is provided with an extruder (10) for extruding the sample rubber (50) collected from the sample collecting unit (A), and an outlet of the extruder (10), A cutter for cutting the sample rubber 50 after the measurement of the shear stress and the pressure sensing unit 20 for detecting the pressure difference of the sample rubber 50 to be transmitted to the control unit (C) to calculate the shear stress (31) and the scale 32 for measuring the weight of the sample rubber 50 cut in the cutter 31 so as to calculate the shear rate of the sample rubber 50 and transmitting it to the control unit, and the cutter Apparatus for measuring the viscosity of continuous rubber, characterized in that it comprises a roller conveyor (33) for transferring the sample rubber (50) cut in the (31) to the balance (32). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 압출기(10)는 전기에 의해 가열되어 내부가 일정 온도로 유지되도록 하는 통 형상의 압출기 배럴(11)과, 상기 압출기 배럴(11)의 내부에 위치되고 구동모터(15)에 의해 작동되는 압출 스크루(12)와, 상기 샘플 채취부(A)로부터 공급된 샘 플고무(50)를 상기 압출기 배럴(11)로 투입하는 압출기 호퍼(13)와, 상기 압출기 배럴(11)의 하부측에 설치되어 상기 압출기 배럴(11)이 과열되지 않도록 냉각시키는 냉각팬(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속고무의 점도 측정장치.The extruder 10 is a tubular extruder barrel 11 which is heated by electricity to maintain the inside at a constant temperature, and an extrusion that is located inside the extruder barrel 11 and operated by a drive motor 15. The screw 12, the extruder hopper 13 which injects the sample rubber 50 supplied from the sample collection part A into the extruder barrel 11, and is installed in the lower side of the extruder barrel 11, And a cooling fan (14) for cooling the extruder barrel (11) so as not to overheat. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 압력 감지부(20)는, 상기 압출기(10)의 출구측에 설치되는 측정다이(21)와, 상기 측정다이(21)로부터 돌출 형성되어 슬릿 홈(22')을 통해 샘플고무(50)가 압출되도록 한 다이 슬릿(22)과, 상기 다이 슬릿(22)에 일정 간격으로 이격되게 설치되어 상기 다이 슬릿(22)의 내부에서 유동하는 샘플고무(50)의 압력을 감지하는 한 쌍의 압력계(23)(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속고무의 점도 측정장치.The pressure sensing unit 20 is formed on the exit side of the extruder 10, the measuring die 21, and protruded from the measuring die 21, the sample rubber 50 through the slit groove 22 ' A pair of pressure gauges installed at a distance from the die slit 22 and the die slit 22 at a predetermined interval so as to be extruded to sense the pressure of the sample rubber 50 flowing in the die slit 22. (23) and (24), characterized in that the viscosity measuring device of the continuous rubber. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 압력 감지부(20)는, 상기 압력계(23)(24)에 감지된 샘플고무(50)의 압력이 일정 이상이 된 시점부터 압력을 측정하며, 상기 제어장치부(C)에 의해 설정된 압출기 가동 제한시간에 도달한 경우에 압력 측정을 종결하는 것을 특징으로 하는 연속고무의 점도 측정장치.The pressure sensing unit 20 measures the pressure from a time point when the pressure of the sample rubber 50 sensed by the pressure gauges 23 and 24 reaches a predetermined value or more, and the extruder set by the control unit C. A viscosity measuring device for continuous rubber, characterized in that the pressure measurement is terminated when the operation time limit is reached. 이송 컨베이어(2)를 통해 이송되는 시트 형상의 배힙고무로부터 일정량의 샘플고무(50)를 채취하는 제1단계와;A first step of collecting a predetermined amount of sample rubber (50) from the sheet-shaped bagged rubber conveyed through the transfer conveyor (2); 상기 제1단계에서 채취된 샘플고무(50)를 압출하면서 압력변화를 감지하고, 측정다이(21)로부터 돌출 형성되어 슬릿 홈(22')을 통해 샘플고무(50)가 압출되도록 한 다이 슬릿(22)에 일정 간격으로 이격되게 설치되어 상기 다이 슬릿(22)의 내부에서 유동하는 샘플고무(50)의 압력을 감지하는 두 압력계(23)(24) 사이의 압력차를 이용하여 전단응력을 계산하는 제2단계와;The die slit detects the pressure change while extruding the sample rubber 50 collected in the first step, and protrudes from the measuring die 21 to extrude the sample rubber 50 through the slit groove 22 '( 22) spaced apart at regular intervals to calculate the shear stress using the pressure difference between the two pressure gauges (23, 24) for detecting the pressure of the sample rubber (50) flowing in the die slit (22). A second step of doing; 상기 제2단계에서 압력 측정이 완료된 샘플고무(50)를 절단한 후 중량을 측정하여 전단속도를 계산하는 제3단계와;A third step of calculating a shear rate by cutting the sample rubber 50 after the pressure measurement is completed in the second step; 상기 제2단계 및 제3단계에서 계산된 전단응력과 전단속도를 이용하여 전단점도를 계산하는 제4단계와;A fourth step of calculating the shear viscosity using the shear stress and the shear rate calculated in the second and third steps; 상기 제4단계에서 계산된 전단점도를 무니점도로 환산하는 제5단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 연속고무의 점도 측정방법.The viscosity measuring method of the continuous rubber, characterized in that consisting of a fifth step of converting the shear viscosity calculated in the fourth step to a Mooney viscosity. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제2단계의 전단응력 σ는, 하기의 수식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 연속고무의 점도 측정방법;The shear stress σ of the second step, the viscosity measurement method of the continuous rubber, characterized in that determined by the following formula;
Figure 112007076225340-PAT00032
Figure 112007076225340-PAT00032
 여기서, H는 상기 다이 슬릿(22)의 슬릿 홈(22') 높이, ΔP는 두 압력계(23)(24) 사이의 압력차, L은 두 압력계(23)(24) 사이의 거리를 의미한다.Here, H is the height of the slit groove 22 'of the die slit 22, ΔP is the pressure difference between the two pressure gauges (23, 24), L means the distance between the two pressure gauges (23, 24). . 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제3단계의 전단속도
Figure 112007076225340-PAT00033
는 하기의 수식으로 표현되는 파워모델을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 연속고무의 점도 측정방법;Shear rate of the third step
Figure 112007076225340-PAT00033
The viscosity measurement method of the continuous rubber, characterized in that calculated using a power model represented by the following formula;
Figure 112007076225340-PAT00034
Figure 112007076225340-PAT00034
 여기서, w는 상기 측정다이(21)의 폭, Q는 샘플고무(50)의 중량을 의미한다. Here, w means the width of the measuring die 21, Q means the weight of the sample rubber (50). 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 5 to 7, 상기 제5단계의 무니점도
Figure 112007076225340-PAT00035
는 하기의 수식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 연속고무의 점도 측정방법.Mooney viscosity of the fifth step
Figure 112007076225340-PAT00035
The viscosity measurement method of the continuous rubber, characterized in that calculated by the following formula.
Figure 112007076225340-PAT00036
Figure 112007076225340-PAT00036
 여기서,
Figure 112007076225340-PAT00037
는 상기 제4단계에서 산출된 전단점도,
Figure 112007076225340-PAT00038
는 상기 제3단계에서 산출된 전단속도를 의미한다.here,
Figure 112007076225340-PAT00037
Is the shear viscosity calculated in the fourth step,
Figure 112007076225340-PAT00038
Is the shear rate calculated in the third step.
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