갭조정장치 document_id A220623017117

본 발명은 갭조정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고정롤과 이동롤의 마모시 연마공정을 실시한 후에 발생되는 연마량을 보상하기 위해 고정롤과 이동롤을 서로 오버랩시켜 설치하지 않음에 따라 이들 양 롤이 서로 충돌하는 키싱 현상을 근본적으로 방지하고, 상기 양 롤간의 갭을 사용자가 원하는 수치로 형성할 수 있어 두께가 얇은 제품부터 두께가 두꺼운 제품을 탄력적으로 생산해낼 수 있도록 갭조정장치에 것이다. 일반적으로, 믹싱밀은 고정롤과 이동롤로 구성되어 있는 바, 이 고정롤과 이동롤 사이의 갭(Gap)을 통해 반죽 상태의 고무 등을 투입하여 일정한 두께의 시트 상태로 압연 배출하는 장치이다. 이러한 믹싱밀은 산업 전반에 걸쳐 사용되고 있는 바, 그 일례로 타이어를 제조하는 공정에 사용하고 있다. 상기 타이어 제조 공정중 첫번째 실시하는 공정으로 타이어 제조에 필요한 각종 원료를 혼합해서 타이어에 사용되는 각종의 고무를 배합해 내는 정련공정(Mixing Process)을 실시한다. 이 정련공정은 A 고무작업과 Q 고무작업으로 크게 구분되어 진다. 여기서, A 고무작업은 천연고무와 합성고무, 카본, 오일류를 가류제 없이 투입하여 정련 및 숙성시키는 작업이며, Q 고무작업은 상기 A 고무작업을 통해 배출된 시트고무에 가류제 약품을 투입하여 믹싱한 다음, 일정 시간 경과후에 시트고무를 배출시키는 작업이다. 상기 믹싱밀은 정련공정의 상기 A 고무작업과 Q 고무작업에 모두 적용할 수 있으며, 특히 Q 고무작업 진행시 고정롤과 이동롤 사이의 갭을 통해 고무시트를 압연 배출할때 함께 투입되는 가류제 약품의 혼입 향상을 위해 고정롤에 대한 이동롤의 상태적인 위치, 다시 말해 양측 롤 사이의 갭을 조절한 후, 이들 롤을 회전시켜 상기 고무시트를 일정한 두께로 압연 배출하게 된다. 상기와 같이 믹싱밀을 통해 고무시트를 일정한 두께로 배출하기 위해 고정롤과 이동롤의 갭을 조절해주어야 할 필요가 있는데, 종래에는 래치휠과 수동레버를 이용하거나 구동 모터 및 스핀들을 이용하는 등 기구적인 방식이 일반적으로 사용되었으나, 최근들어 서보 밸브를 통해 유압 실린더의 위치를 제어함으로써 양측 롤 사이의 갭을 정밀하게 제어하는 유입 실린더 방식이 점차 그 사용 범위를 넓혀가고 있다. 도 3은 전술한 유압 실린더 방식을 이용한 타입을 개략적으로 나타낸 도면으로, 모터 등의 구동수단에 의해 회전 구동하게 설치된 고정롤(10)과, 상기 고정롤(10)에 대해 상대적으로 위치 이동 가능하게 설치되는 하우징 블럭(20)에 회전 구동 가능하게 설치된 이동롤(30)과, 상기 고정롤(10)과 이동롤(30) 사이의 갭(ΔG)을 조절하도록 하우징 블럭(20)을 전후진시키는 전후진수단(50)을 포함하여 이루어져 있다. 여기서, 고정롤(10)에 대해 상대적으로 전후로 위치 이동 가능하게 하우징 블럭(20)을 설치하는 것은 믹싱밀 기술 분야에서 통상적인 것이어서, 그 상세한 구조를 설명하지 않기로 한다. 상기 전후진수단(50)으로는 유압 실린더 본체(51)와, 상기 유압 실린더 본체(51)의 내부에 전후진 가능하게 설치되는 피스톤(52)과, 일단이 상기 피스톤(52)의 일체로 설치됨과 아울러 타단이 상기 유압 실린더 본체(51)의 외부로 돌출되어 연결 블럭(53)을 매개로 상기 하우징 블럭(20)에 결합되는 피스톤 로드(54)로 이루어져 있다. 상기와 같은 종래 기술은 도 3에 도시된 바와 같이, 고정롤(10)과 이동롤(30) 사이에 일정 간격의 갭(ΔG)을 형성하기 위해 피스톤(52)을 후퇴시켜, 하우징 블럭(20)이 후진되도록 한 상태에서, 고정롤(10)과 이동롤(30)을 도면에 도시된 화살표 방향으로 회전시키면, 상기 갭(ΔG) 사이로 투입된 재료는 상기 갭(ΔG)의 간격 만큼의 두께를 가진 시트 상태의 제품이 배출된다. 상기와 같은 종래 기술은 제품의 압연 배출 회수가 증가할수록 상기 고정롤(10)과 이동롤(30)의 표면이 상기 재료에 함유된 금속 분말 또는 약품에 의해 흠집 등의 마모가 발생되어, 제품의 표면이 거칠어지는 등 불량 상태가 된다. 이에, 양질의 제품을 제조하기 위해 고정롤(10)과 이동롤(30)을 기기로부터 분리하여 마모된 표면을 매끄럽게 연마하는 연마공정이 필수적으로 행해진다. 그러나, 상기 연마공정을 실시하게 되면, 상기 고정롤(10)과 이동롤(30)의 외경은 최초 상태보다 연마량만큼 감소되기 때문에 다음과 같은 문제점이 발생된다. 즉, 상기 피스톤(52)이 실린더 본체(51)의 중간 부분에 위치한 상태에서 상기 갭(ΔG)을 형성한 것으로 가정하면, 상기 피스톤(52)을 상기 실린더 본체(51)의 중간부분에서 후방측(하우징 블럭(20)에서 멀어지는 방향을 의미)으로 이동시켜 상기 갭((ΔG)을 크게하는 데는 무리가 없으나, 상기 피스톤(52)을 상기 실린더 본체(51)의 중간부분에서 전방측(하우징 블럭(20)으로 근접되는 방향을 의미)으로 이동시켜 상기 갭(ΔG)을 축소할고자 할 경우에는 상기 고정롤(10)과 이동롤(30)의 외경이 최초 상태보다 연마량만큼 감소되어 있기 때문에 상기 갭(ΔG)의 크기는 상기 연마량만큼 증가될 수 밖으며, 아울러 연마량이 증가할수록 갭의 크기가 더욱 증가하여 두께가 얇은 제품을 생산할 수 없는 문제점이 있게 된다. 이를 해소하기 위해 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 연마량을 고려하여 이를 보정할 수 있도록 피스톤(52)을 실린더 본체(10)의 전방측으로 최대 스트로크를 가지도록 이동시킨 상태에서 상기 고정롤(10)과 이동롤(30)이 ΔOL(Over Lap)만큼 겹쳐지도록 상기 이동롤(30)을 갖는 하우징 블럭(20)을 설치한 다음, 도 3에 도시된 바와 같이, 상피 피스톤(52)을 실린더 본체(51)의 후방측으로 이동시켜 고정롤(10)과 이동롤(30) 사이에 갭(ΔG)이 형성되도록 하는 것이다. 이렇게 함으로써, 상기 고정롤(10)과 이동롤(30)에 대해 전술한 연마공정을 실시하여도, 도 4의 상태에서 두께가 얇은 제품을 생산하고자 할 때, 상기 피스톤(52)을 실린더 본체(51)의 전방측으로 이동시키면, 상기 연마량을 보상해줄 수 있게 된다. 그러나, 종래 기술은 연마량을 보상하기 위해 고정롤(10)과 이동롤(30)을 ΔOL(Over Lap)이 생기도록 겹쳐 설치하게 되면, 운전자의 조작 실수나, 하우징 블럭(20)이 설정된 거리만큼 이동한 경우 이를 감지하여 유압실린더를 가동시키는 제어부로 신호를 보내는 리미트 스위치의 고장시, 유압 실린더의 응답성이 저하될 경우, 시운전시에 피스톤(52)이 실린더 본체(51)의 전방측으로 최대 스트로크를 가지도록 이동하여 고정롤(10)에 이동롤(30)이 충돌하는 키싱(kissing) 현상이 발생되어, 고정롤(10)과 이동롤(30)이 파손됨과 아울러 생단 설비 가동을 중단함에 따라 이들 고가의 롤(10)(30)을 신규로 구입하여야 하는 등 엄청난 경제적인 손실을 입게 되며, 이와 같은 문제점은 역시 이동롤과 고정롤로 구성되는 칼렌더에서도 마찬가지로 발생된다.