KR100391962B1 - 음극판분리방법및장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전해에 의해 전착된 음극판을 모판 (1) 의 각 면으로부터 분리 시키기 위한 방법과 장치에 관한 발명이다. 본 발명의 특징은 하나 이상의 롤러 (40A) 가 전착된 음극판 (3) 의 표면까지 가압되고, 롤러 (40A) 가 모판 (1) 으로부터 전착된 음극판 (3) 을 분리하기 위해 적어도 구름 영역에서는 전착된 음극판 (3) 의 표면을 따라 움직이게 한다.
Description
구리와 다른 금속의 전해에 의한 정제에서, 음극판은 모판의 각 면위에 전착된다. 과거에 사용된 기술에 의하면, 소위 종판이라는 비교적 얇은 막이 모판에 전착되는데, 이 막의 두께가 약 1㎜ 까지 될 수 있다. 종판은 모판으로부터 분리되고, 완전한 두께까지 전착금속으로 피복되기 위해 다음 단계에서 음극판으로 사용된다. 그러나 현재의 기술에 의하면, 종판은 생성되지 않고, 그 대신에 소위 충분한 전착기술에 의하면, 전착된 금속이 원래의 모판에서 의도한 충분한 두께까지 축적되며, 예를 들어서 이 모판은 내산성 스테인레스강, 티타늄, 또는 다른 금속으로 이루어진다.
종판 생성에 관한 문제이든지, 충분한 전착기술에 관한 문제이든지, 모판으로부터 전착된 음극판의 분리와 관련한 문제점들과 직면하게 된다. 굽힘력, 충격, 그리고 진동 등의 다양한 방법이 이용되었지만, 종래기술에서는 지금까지 어떤 이상적인 방법도 제시되지 않았다. 그 방법이 제안된 방법과 사용된 방법, 또는 어느 쪽이든 충분한 효과를 얻을 수 없고, 또한 모판이나 다른 장비에 손상을 주기도 하였다. 구체적으로는, 미국특허 제 4,027,378 호와 같이, 모판의 가장 자리 부분으로부터 전착물질을 제거하는 경우, 바깥 둘레에 골형성부가 형성된 롤러의 외면을 모판의 평면에 예각으로 모판의 가장자리에 대해서 위치시켜서 전착물질을 스트립형태로 모판의 가장자리로부터 제거하는 것으로서, 이러한 골형성부는 롤러의 외면을 따라 연장되어 있는 날카로운 가장자리를 가지고 있기 때문에, 모판의 가장자리와 접촉상태로 롤러의 외면을 유지하면서, 롤러가 모판의 가장자리에 평행한 방향으로 모판을 따라서 이동하지 않으면, 에지모판으로부터 전착물질을 제거시 모판이나 다른 장비가 손상될 우려가 있다. 따라서 현재의 기술에 따르기 보다는 더 나은 방법으로 이러한 문제들을 해결할 필요가 있다.
본 발명은 전해에 의해 전착된 음극판을 모판의 각 면으로부터 분리 하기 위한 방법과 장치에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하도록 한다.
도 1 은 바람직한 실시예에 따른 장치의 측면도.
도 2 는 도 1 의 선 Ⅱ-Ⅱ 을 따라 취한 단면도.
도 3 은 도 2 의 선 Ⅲ-Ⅲ 을 따라 취한 단면도.
본 발명의 목적은 위에 언급한 문제점들을 해결하는 것이다. 이러한 목적은 본 발명의 첨부된 독립 청구항의 특징부에 기재된 내용으로 달성될 수 있으며, 본 발명의 또 다른 특징과 태양은 종속 청구항과 다음의 바람직한 실시예로부터 명확히 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따르면, 하나 이상의 롤러가 전착된 음극판의 표면에 가압되어, 전착된 음극판의 표면을 따라 일정 거리만큼 이동한다. 롤러가 음극판에 가압되는 거리는 0∼50㎜ 인데, 바람직하게는 15㎜ 를 넘지 않는 거리이다. 음극판에 가압된 롤러는 이동하며, 이동한 총 거리는 판 집합체 길이의 20∼100%, 바람직하게는 판 집합체 길이의 40∼80% 에 상당한다. 가압과 이동에 의해 전착된 음극판은 적어도 구름 영역에서는 모판으로부터 분리된다. 그후 전착된 음극판은 적절한 분리작업에의해 모판으로부터 완전히 분리된다.
가압은 판 집합체의 대향면에 위치한 한 쌍 이상의 롤러에 의해 수행될 수 있다. 그때 롤러들은 판 집합체를 사이에 두고 서로를 향해 가압된다. 그리고 그 롤러들은 동시에 음극판의 가장자리부에서 구름거리만큼 동기적으로 이동한다. 음극판은 적어도 음극판 가장자리부에서는 모판으로부터 분리된다. 발명에 따르면, 두 쌍의 롤러를 사용하여, 판 집합체 일측에 한 쌍을, 반대측에 한 쌍을 두고 압력을 받으면서 서로 반대방향으로 이동하게 할 수도 있다. 이 두 쌍의 롤러들은 또한, 각각의 롤러쌍이 중앙의 출발점으로부터 판 집합체의 바깥 가장자리를 향하는 방향으로 이동하게 이용할 수 있다.
도면에서 모판은 일반적으로 참조번호 1 로 지정되어 있다. 모판은 음극 봉 (2) 에 고정되고, 도시되지 않은 공급장치에 매달려있다. 약 3∼8㎜ 두께의 금속 전착물 (3) 인, 소위 충분히 전착된 음극판은 모판 (1) 의 양쪽면에 전착되는데 그 두께가 수평가장자리 (6) 까지 약 3∼6㎜ 에 이른다. 모판과 음극판 (3) 으로 구성된 판 집합체는 일반적으로 도면부호 4 로 지정되어 있다. 측면의 가장자리를따라, 그리고 본 경우에는, 바닥의 가장자리를 따라 가장자리 선로(strip) (5) 가 놓여있는데, 이 선로는 전착된 음극판 (3) 이 전해작용동안에 성장하는 것을 막는다. 판 집합체 (4) 는 한 변의 길이가 1m 인 대략적인 정사각형 모양을 갖는다.
도면에 나타난 장치는 판 집합체 (4), 분리된 음극판 (3) 그리고 모판 (1) 의 조작을 위해, 사전 분리단계에서 통합된 자동화 공정으로 모판으로부터 음극판을 초기에 분리하기 위한 장치다. 모판으로부터 음극판의 완전한 분리는 원래 알려진 기술에 따라 실시되는 방법의 다음 단계에서 이루어진다.
도면에 제시된 장치는 바꾸어 말하면 동일하지만 역으로 설계된 두 유닛으로 이루어진 사전-분리 기계 (pre-stripping machine) 인데, 수직으로 매달린 판 집합체 (4) 의 각 면에 한 세트씩 장착되어 운송로를 따라 순차적으로 앞으로 이동하며, 운반로의 수직방향은 판 집합체 (4) 의 측면영역과 일치한다. 도 2 에서, 사전-분리 기계가 판 집합체의 운반방향으로 도시되어있다. 우측부에 위치한 유닛은 일반적으로 A 로 표시되고, 좌측부에 위치한 유닛은 B 로 표시된다. 계속해서, 우측부의 유닛 A 만을 더 자세히 설명한다. 왜냐하면 유닛 B 는 대응되게 설계되어서 다른 독립된 설명이 필요없기 때문이다. 유닛 A 및 B 에 속한 각 장치부들의 도면부호에는 접미사 A,B 가 주어진다.
두 개의 외측부 수직 기둥 (10A, 11A) 그리고 중앙 기둥 (12A) 는 기부 (9A) 위에 설치되어 있다. 두 개의 수평 가이드, 즉 하부 가이드 (13A) 와 상부 가이드 (14A) 가 도 1 에서와 같이 외측부 기둥 (10A) 과 외측부 기둥 (11A) 사이, 그리고 중앙기둥 (12A) 뒤로 연장한다. 두 개의 슬라이드, 즉 좌측부 슬라이드 (15A), 그리고 대응되지만 역으로 설계된 우측부 슬라이드 (16A) 가 가이드 (13A, 14A) 상에 장착되어 있다. 슬라이드 (15A, 16A) 는 가이드 (13A, 14A) 상에서 내부의 출발점과 외부의 도착점 사이를 이동할 수 있다. 도 1 에서는 도착점에 있는 슬라이드 (15A, 16A) 가 도시되어 있다. 피스톤 로드 (18A) 를 장착한 하부 수압실린더 (17A) 가이드 (13A, 14A) 를 따라 움직이는 좌측 슬라이드 (15A) 의 이동을 위해 제공되고, 우측 슬라이드 (16A) 의 이동을 위해서는 피스톤로드 (20A) 를 장착한 상부 수압실린더 (19A) 가 제공된다. 상기 수압실린더 (17A 및 19A) 는 각각 실린더 죔 브래킷 (21A 및 22A) 에 의해 중앙기둥 (12A) 상에 각각 장착되며, 하기에서는 롤링 실린더라 부른다. 피스톤로드 (18A 및 20A) 는 각각 슬라이드 (15A 및 16A) 상에 부착된다.
슬라이드 (15A) 와 상기 슬라이드는 한 쌍의 수직, 평행판 (24A, 25A) 으로 이루어지고, 이 판들 사이에는, 가이드(13A, 14A) 를 둘러싸고 있는 하부 슬라이딩 슬리브 (26A) 및 상부 슬라이딩 슬리브 (27A) 가 각각 위치한다. 게다가, 평행판 (24A, 25A) 사이에는 뒷판 (29A) 이 연장해 있다. 뒷 판 (29A) 상에는, 수직 죔 요소 (31A) 로 조여진, 상부에 수평판 모양의 캐리어 (30A) 가 있다. 레버 (32A) 는 피벗 (33A) 에 의해 캐리어 (30A) 상에 피벗식으로 장착된다. 레버 (32A) 는 피벗 (33A) 의 회전중심 (34A) 을 중심으로 하여 수평면에서 피벗될 수 있다. 구동수단은 수압실린더 (35A) 이며, 하시에서는 압축실린더라고 부르는데, 힌지가 있는 실린더 브래킷 (37A) 을 통하여 캐리어 (30A) 상의 수직 설치수단 (36A) 상에 장착된다. 피스톤로드 (38A) 는 그 전면 단부가 전면부 피벗 (39A) 을 통하여 레버 (32A)에 피벗식으로 과정된다. 레버 (32A) 의 자유로운 전면 단부에는 수직 회전중심 주위를 회전하는 강철 롤러 (40A) 가 위치한다.
위에 설명한 장비들은 다음의 방법으로 작동한다. 먼저 슬라이드 (15A/15B, 16A/16B) 는 롤링실린더 (17A/13B, 19A/19B) 에 의해 중앙의 출발점으로 되돌아가고, 롤러 (40A/40B) 와 (41A/41B) (후자는 도시되어 있지않다) 는 압축실린더 (35A/35B) 와 같은 각각의 압축실린더에 의해 되돌아간다. 출발위치에서의 롤러의 위치는 도 1 에서 점선으로 표시된 롤러 (40A', 40B') 를 통해 알 수 있다.
판 집합체 (4) 는 일면상의 롤러 (40A, 41A) 와 타면상의 롤러 (40B, 41B) 사이에 들어간다. 그 후에, 롤러는 서로를 향해 쌍으로 이동한다. 다시말해서, 수압실린더 (35A 및 35B) 로 표시된 각각의 압축실린더에 의해 롤러 (40A 및 40B) 가 서로를 향해 이동하고, 마찬가지로 롤러 (41A 및 41B) 가 서로를 향해 이동한다. 그리고, 상기 롤러들은 높은 가압력을 받으면서 음극판 (3) 의 상부 가장자리 (6) 로부터 0∼50mm 거리, 바람직한 거리는 약 15㎜ 거리에서 판 집합체 (4) 를 향해 가압된다.
롤러쌍들 사이의 거리, 다시 말해서 일측상의 롤러 (40A/40B) 와 타측상의 (41A/41B) 사이의 거리는 실시예에 따르면 출발점에서 200㎜ 이다. 이 출발점으로부터 롤러들은 서로 멀어지게 이동하고, 즉 도 1 에 의하면 롤러 (40A/40B) 는 왼쪽으로 움직이고, 반면에 롤러 (41A/41B) 는 오른쪽으로 움직이는데, 이는, 슬라이드 (15A, 16A) 및 슬라이드 (15B, 16B) (도시되지 않은) 가 각 롤링실린더 (17A,19A 및 17B, 19B) 에 의해 각각 서로 멀어짐으로써 달성지고, 그와 동시에 롤러 (40A, 40B) 및 롤러 (41A, 41B) 각각은 압축실린더에 의해 서로를 향해, 그리고 판 집합체를 향해 각각 가압된다. 실시예에 따른 각 롤러쌍 (40A/40B, 41A/41B)의 구름거리는 300㎜이다. 이것은 음극판 (3) 이 판 집합체 (4) 의 상부에서 모판 (1) 로부터 분리되기에 충분한 거리다. 롤러 (40A/40B) 가 외부 끝점에 도달했을 때, 압축실린더 (35A) 와 같은 각각의 압축실린더에 의해 판 집합체 (4) 로부터 이동된다. 초기에 음극판 (3) 이 분리된 판 집합체 (4) 는 완전한 분리를 위해 계속해서 더 이동된다. 그리고 슬라이드 (15A/16A, 15B/16B) 는 출발점으로 되돌아간다.
[발명의 효과]
따라서, 본 발명은 하나 이상의 롤러가 전착된 음극판의 표면에 가압되어, 전착된 음극판의 표면을 따라 일정 거리만큼 이동함으로써, 전착된 음극판이 적어도 구음 영역에서 모판으로부터 분리된 후, 전착된 음극판은 적절한 분리작업에 의해 모판으로부터 완전히 분리되게 되므로 모판으로부터 전착물질을 제거하는 경우 모판이나 다른 장비가 손상되지 않습니다.
Claims (17)
- 모판과, 상기 모판의 각각의 면에 부착되고 전해에 의해 전착된 제 1 및 제 2 음극판으로 이루어진 판 집합체를 처리하는 방법에 있어서, 상기 방법은(a) 상기 제 1 음극판의 표면에 인접하여 회전축을 갖는 롤러를 위치시키는 단계와,(b) 상기 제 1 음극판의 표면에 대하여 상기 롤러를 가압하는 단계와,(c) 상기 롤러가 상기 제 1 음극판의 표면위로 구르고, 상기 롤러가 상기 음극판의 표면에 실질적으로 수직인 힘을 상기 제 1 음극판에 가하여 상기 모판에 대한 상기 제 1 음극판의 부착력을 약화시키도록 상기 롤러의 회전축에 수직인 방향으로 상기 롤러와 판 조립체를 상대적으로 이동시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 판 조립체 처리 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 롤러가 상기 음극판의 상부 가장자리로부터 50㎜ 이하의 거라에서 판 집합체에 대하여 가압되는 것을 특징으로 하는 판 조립체 처리 방법.
- 제 2 항에 있어서, 상기 판 집합체에 대하여 가압된 롤러가 이동되는 총 거리는 판 집합체 길이의 20∼100％ 에 상당하는 것을 특징으로 하는 판 조립체 처리 방법.
- 모판과, 상기 모판의 각각의 면에 부착되고 전해에 의해 전착된 제 1 및 제 2 음극판으로 이루어진 판 집합체를 처리하는 방법에 있어서, 상기 방법은(a) 상기 판 집합체가 제 1 롤러와 제 2 롤러 사이에 위치되고, 상기 제 1 롤러와 제 2 롤러가 각각 제 1 회전축과 제 2 회전축을 가져 상기 제 1 회전축과 제 2 회전축이 서로 평행한 상태로 되어 있도록 상기 제 1 및 제 2 음극판의 각각의 표면에 각각 인접하여 한쌍의 제 1 롤러 및 제 2 롤러를 위치시키는 단계와,(b) 상기 제 1 롤러와 제 2 롤러가 상기 제 1 및 제 2 음극판의 각각의 표면과 맞물려 상기 제 1 롤러와 제 2 롤러가 제 1 및 제 2 음극판의 각각의 가장자리 영역에서 이들 음극판의 맞물리도록 상기 제 1 롤러와 제 2 롤러를 서로를 향하여 강력하게 가압하는 단계와,(c) 상기 롤러가 상기 제 1 및 제 2 음극판의 가장자리 영역에서 이들 각각의 표면위로 구르고, 상기 롤러가 상기 음극판의 표면에 실질적으로 수직인 힘을 각각의 음극판에 가하도록 상기 제 1 롤러와 재 2 롤러가 연속적으로 서로를 향하여 강력하게 가압되고, 연속적으로 상기 제 1 및 제 2 음극판의 각각의 가장자리 영역과 맞물리면서, 상기 회전측에 수직인 방향으로 상기 제 1 롤러 및 제 2 롤러와 판 조립체를 상대적으로 이동시키는 단계와,(d) 상기 제 1 롤러와 제 2 롤러를 상기 판 조립체로부터 맞물림 해제시키는 단계와,(e) 상기 제 1 및 제 2 음극판을 모판으로부터 분리하는 단계로 이루어지는것을 특징으로 하는 판 조립체 처리 방법.
- 제 4 항에 있어서, 상기 롤러들이 상기 음극판의 상부 가장자리로부터 50㎜ 이하의 거리에서 판 집합체에 대하여 가압되는 것을 특징으로 하는 판 조립체 처리 방법.
- 제 5 항에 있어서, 상기 판 집합체에 대하여 가압된 롤러들이 이동되는 총 거리는 판 집합체 길이의 20∼100％ 에 상당하는 것을 특징으로 하는 판 조립체 처리 방법.
- 제 4 항에 있어서, 가압 하에 있는 두 쌍의 롤러는 서로 반대 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 판 조립체 처리 방법.
- 제 7 항에 있어서, 가압 하에 있는 두 쌍의 롤러는 중앙의 출발점으로부터 판 집합체의 외부 가장자리를 향하는 방향으로 서로 이동하는 것을 특징으로 하는 판 조립체 처리 방법.
- 모판과, 상기 모판의 각각의 면에 부착되고 전해에 의해 전착된 제 1 및 제 2 음극판으로 이루어진 판 집합체를 처리하는 장치에 있어서, 상기 장치는회전축을 갖는 롤러와,상기 제 1 음극판의 표면이 상기 롤러에 인접하도록 상기 판 조립체를 위치시키는 수단과,상기 제 1 음극판의 표면에 대하여 상기 롤러를 가압하는 수단과,상기 롤러가 상기 제 1 음극판의 표면위로 구르고, 상기 롤러가 상기 음극판의 표면에 실질적으로 수직인 힘을 상기 제 1 음극판의 가하여 상기 모판에 대한 상기 제 1 음극판의 부착력을 약화시키도록 상기 롤러의 회전축에 수직인 방향으로 상기 롤러와 판 조립체를 상대적으로 이동시키는 수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 판 집합체 처리 장치.
- 모판과, 상기 모판의 각각의 면에 부착되고 전해에 의해 전착된 제 1 및 제 2 음극판으로 이루어진 판 집합체를 처리하는 장치에 있어서, 상기 장치는서로 평행한 제 1 회전축과 제 2 회전축을 각각 갖는 한쌍의 제 1 롤러 및 제 2 롤러와,상기 제 1 롤러와 제 2 롤러 사이에 상기 판 조립체를 위치시키는 수단과,선택적으로, 상기 재 1 롤러와 제 2 롤러가 상기 제 1 및 제 2 음극판의 각각의 표면과 맞물리도록 상기 제 1 롤러와 제 2 롤러를 서로 강력하게 가압하고, 그리고 상기 제 1 롤러와 제 2 롤러가 상기 제 1 및 제 2 음극판의 각각의 표면으로부터 맞물림 해제되도록 상기 제 1 롤러와 제 2 롤러를 서로 이격시키는 수단과,상기 롤러가 상기 제 1 및 제 2 음극판의 가장자리 영역에서 이들 각각의 표면위로 구르고, 상기 롤러가 상기 음극판의 표면에 실질적으로 수직인 힘을 각각의음극판에 가하도록 상기 제 1 롤러와 제 2 롤러가 서로를 향하여 강력하게 가압되고, 상기 제 1 및 제 2 음극판의 각각의 가장자리 영역과 맞물리면서, 상기 회전축에 수직인 방향으로 상기 제 1 롤러 및 제 2 롤러와 판 조립체를 상대적으로 이동시키는 수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 판 집합체 처리 장치.
- 제 10 항에 있어서, 판 집합체 (4) 의 각 면상에 연장하는 하나 이상의 가이드 (13A/13B, 14A/14B) 가 제공되며, 각 가이드 상에는 하나 이상의 슬라이드 (15A/15B, 16A/16B) 가 제공되며, 각 가이드 상에서 상기 슬라이드를 이동시키는 수단 (17A/17B, 19A/19B) 이 제공되며, 수직 회전축을 가지고 이동가능하게 장착된 롤러 (40A, 40B) 가 각 슬라이드상에 제공되며, 롤러를 후미의 맞물림 해제 지점으로부터 이동시켜 다시 상기 맞물림 해제 지점까지 복귀시키는 수단 (35A, 35B) 이 제공되는 것을 특징으로 하는 판 집합체 처리 장치.
- 제 10 항 내지 제 11 항에 있어서, 상기 수단이 상기 판 집합체의 각 면상에서 롤러쌍들의 롤러들이 서로 반대방향으로 이동되도록 제공되는 것을 특징으로 하는 판 집합체 처리 장치.
- 제 12 항에 있어서, 상기 각 면상의 롤러들은 이들이 판 집합체에 대하여 가압되면서, 다른 롤러들로부터 이동되도록 제공되는 것을 특징으로 하는 판 집합체 처리 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 롤러가 상기 음극판의 상부 가장자리로부터 15mm 이하의 거리에서 판 집합체에 대하여 가압되는 것을 특징으로 하는 판 조립체 처리 방법.
- 제 2 항에 있어서, 상기 판 집합체에 대하여 가압된 롤러가 이동되는 총 거리는 판 집합체 길이의 40~80 % 에 상당하는 것을 특징으로 하는 판 조립체 처리 방법.
- 제 4항에 있어서, 상기 롤러들이 상기 음극판의 상부 가장자리로부터 15mm 이하의 거리에서 판 집합체에 대하여 가압되는 것을 특징으로 하는 판 조립체 처리 방법.
- 제 5 항에 있어서, 상기 판 집합체에 대하여 가압된 롤러들이 이동되는 총 거리는 판 집합체 길이의 40~80% 에 상당하는 것을 특징으로 하는 판 조립체 처리 방법.
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