KR100586571B1 - 강선의 코팅층 불림 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 강선(steel wire)의 코팅층 불림 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 강선의 표면에 형성된 코팅층을 불림으로써 코팅층이 용이하게 제거되도록 하는 강선의 코팅층 불림 장치에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명인 강선의 코팅층 불림 장치는, 내부에 소정량의 온수가 수용된 불림 수조; 및, 상기 온수에 그 일부분이 침지되고, 외주면에는 외부로부터 공급된 강선이 소정 회수 권취된 후 외부로 배출되도록 하여 상기 강선의 코팅층이 상기 온수에 의하여 불려지도록 하는 그루브 휠;을 구비한다.
스틸 와이어, 코팅층, 불림

Description

강선의 코팅층 불림 장치{Apparatus for soaking coating layer of steel wire}
도 1 내지 도 3은 종래 기술에 따른 강선의 코팅층 불림 장치를 나타낸 평면 구성도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강선의 코팅층 불림 장치를 나타낸 평면 구성도.
도 5는 도 4의 측면 구성도.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ' 단면도.
도 7은 도 5의 그루브 휠의 평면도.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강선의 코팅층 불림 장치의 코팅층 제거 유니트를 나타낸 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 강선
20, 30, 40 : 종래 기술에 따른 강선의 코팅층 불림 장치
50 : 그루브 휠 60 : 노즐 부재
70 : 가열 부재 80 : 코팅층 제거 유니트
100 : 강선의 코팅층 불림 장치
본 발명은 강선(steel wire)의 코팅층 불림 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 강선의 표면에 형성된 코팅층을 불림으로써 코팅층이 용이하게 제거되도록 하는 강선의 코팅층 불림 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 건식 신선법(乾式 伸線法)을 이용하여 강선을 제조하는 경우에는 소정 성분의 윤활제를 선재의 외면에 도포한다. 상기 윤활제는 대체적으로 NaOH 및 KOH 등이 소정 비율로 배합된 것이다.
상기 선재가 윤활제가 수용된 용기 내부를 통과하게 되면 선재의 외면에 윤활제가 도포된다. 그러나, 500mpm(meter per minute) 이상의 고속 신선일 경우에는 윤활제의 도포 즉, 윤활제의 공급이 원활하게 이루어지지 않아 신선이 용이하지 않게 된다.
따라서, 500mpm 이상의 고속 신선일 경우에는 선재를 붕사(borax) 용액 또는 인산염 용액이 수용된 수조에 소정 시간 동안 침지(沈漬)시켜 선재의 표면에 붕사 또는 인산염으로 된 코팅층을 형성한다. 상기 코팅층은 윤활제가 선재 표면에 잘 흡착되도록 하여 500mpm 이상의 고속 신선일 경우에도 신선이 잘 이루어지도록 한다.
상기 윤활제의 성분인 NaOH 및 KOH 등은 신선 작업 후의 세척 공정을 통하여 제거될 수 있지만, 코팅층의 성분인 붕사 또는 인산염은 세척 공정에서 용이하게 제거되지 않는다. 상기 코팅층이 선재 표면에 남아 있게 되면 선재의 외면에 알루미늄을 피복하더라도 본딩(bonding)이 잘 이루어지지 않게 된다. 따라서, 반드시 상기 코팅층을 제거한 후 알루미늄의 피복 작업이 이루어져야 한다.
한편, 상기 코팅층을 제거하기 위한 여러 가지 장치가 제안되었다. 상기 장치는 코팅층을 인위적으로 불림으로써 그 제거가 용이하도록 한다.
도 1은 여러 겹으로 적층된 젖은 헝겊에 강선을 통과시키면서 코팅층이 불리게 하는 장치를 나타낸 평면 구성도이다. 그러나, 젖은 헝겊(15)을 이용한 상기 장치(20)는 강선(10)의 이동 속도가 200mpm 이상에서는 효과적이지 못하며 젖은 헝겊(15)을 자주 교체해 주어야 하는 문제점이 있다. 미설명 참조부호 12는 온수를 공급하는 온수 공급부이고, 14는 불림 수조이다.
도 2는 소정 압력과 소정 온도의 온수를 선재에 분사함으로써 코팅층이 불리게 하는 장치를 나타낸 평면 구성도이다. 그러나, 노즐(16)을 통하여 온수를 분사하는 상기 장치(30)도 200mpm 이상에서는 효과적이지 못하고, 불림 수조(14)의 길이를 10m 이상으로 길게 하여야 한다는 문제점이 있다.
도 3은 회전형 브러쉬를 이용하여 코팅층을 제거하는 장치를 나타낸 평면 구성도이다. 즉, 상기 장치(40)는 회전형 브러쉬(18)를 강선(10)에 접촉시킨 후 회전시켜 코팅층을 제거한다. 그러나, 회전형 브러쉬(18)를 이용하는 상기 장치(40)는 윤활제가 비산될 뿐만 아니라, 브러쉬(18)와 강선(10) 표면의 마찰로 인하여 강선(10) 표면에 스크래치가 발생될 가능성이 크다는 문제점이 있다.
그 밖에 초음파를 이용하여 세척을 함으로써 코팅층을 제거하는 방법이 있 다. 초음파를 이용한 상기 방법은 공정 속도가 저속인 경우에는 효과적이지만, 고속 신선인 경우에는 세척조 배관의 막힘, 세척액이 쉽게 오염되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 공정 속도가 고속인 경우에도 코팅층이 효과적으로 불리게 할 수 있는 강선의 코팅층 불림 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 강선의 세척 작업 전에 코팅층을 제거함으로써 세척 과정에서의 배관의 막힘 현상 및 세척액의 오염을 효과적으로 방지할 수 있는 강선의 코팅층 불림 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 짧은 길이의 불림 수조에도 적용될 수 있는 강선의 코팅층 불림 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 강선의 코팅층 불림 장치는, 내부에 소정량의 온수가 수용된 불림 수조; 및, 상기 온수에 그 일부분이 침지되고, 외주면에는 외부로부터 공급된 강선이 소정 회수 권취된 후 외부로 배출되도록 하여 상기 강선의 코팅층이 상기 온수에 의하여 불려지도록 하는 그루브 휠;을 구비한다.
바람직하게, 상기 강선의 코팅층 불림 장치는 상기 불림 수조 내에 상기 그루브 휠을 적어도 두 개 구비하고, 상기 강선은 상기 그루브 휠 사이를 반복적으로 왕복하며 상기 외주면에 권취된다.
더욱 바람직하게, 상기 강선의 코팅층 불림 장치는 상기 그루브 휠의 외주면에 적어도 하나가 형성되어 상기 강선의 권취를 가이드하는 가이드 홈을 포함한다.
또한, 상기 강선의 코팅층 불림 장치는 상기 가이드 홈에 형성되어 상기 코팅층에 마찰력을 제공함으로써 상기 코팅층을 박리시킬 수 있는 요철부를 구비하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 강선의 코팅층 불림 장치는 상기 강선의 이동 경로상에 설치되어 소정 압력과 소정 온도의 온수를 상기 강선에 분사하는 노즐 부재를 더 구비하는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 강선의 코팅층 불림 장치는 상기 강선의 이동 경로상에 설치되어 상기 강선을 소정 온도로 가열하는 가열 부재를 더 구비하는 것이 바람직하다.
여기에서, 상기 강선의 코팅층 불림 장치는 상기 그루브 휠의 후방에 설치되어 상기 그루브 휠로부터 배출된 상기 강선의 코팅층을 제거하는 코팅층 제거 유니트를 더 구비하는 것이 바람직하다.
바람직하게, 상기 코팅층 제거 유니트는, 상기 강선에 밀착되도록 설치되어 상기 강선에 마찰을 가하는 코팅층 제거 부재; 및, 상기 코팅층 제거 부재를 고정하는 고정 부재;를 구비한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강선의 코팅층 불림 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하 게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강선의 코팅층 불림 장치를 나타낸 평면 구성도이고, 도 5는 도 4의 측면 구성도이다. 아울러, 도 6은 도 4의 그루브 휠의 단면도이고, 도 7은 도 4의 그루브 휠의 평면도이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 상기 강선의 코팅층 불림 장치(100)는 불림 수조(14), 및 불림 수조(14)의 내부에 설치된 그루브 휠(50)을 구비한다.
상기 불림 수조(14)는 그 내부에 소정량의 온수(19)가 수용된다. 상기 온수(19)는 온수 공급부(12)로부터 공급되어 불림 수조(14)를 소정 온도로 유지한다. 바람직하게, 상기 온수 공급부(12)로부터 공급되는 온수의 온도는 85∼95℃이고, 불림 수조(14) 내의 온수(19)의 온도는 85℃ 정도를 유지하도록 한다. 온수(19)는 그루브 휠(50)의 일부분이 침지될 수 있는 높이까지 공급된다. 이것은 그루브 휠(50)에 권취된 강선(10)의 코팅층이 불림과 건조를 반복하도록 하기 위함이다.
상기 그루브 휠(50)은 불림 수조(14)에 회전 가능하게 설치된다. 상기 그루브 휠(50)은 그 외주면에 형성된 가이드 홈(52)과, 가이드 홈(52)에 형성된 요철부(54) 및, 회전 중심축(57)을 구비한다. 바람직하게, 상기 그루브 휠(50)은, 도 5에 나타난 바와 같이, 온수(19)에 그 일부분이 침지되도록 설치된다.
상기 가이드 홈(52)은, 도 6에 나타난 바와 같이, 그루브 휠(50)의 외주면에 적어도 하나 이상이 형성되어 외주면에 귄취되는 강선(10)을 가이드한다. 따라서, 강선(10)은 가이드 홈(52)을 따라 적어도 일회 이상 권취될 수 있다.
상기 요철부(54)는 가이드 홈(52)에 형성되어 강선(10)의 코팅층과 마찰을 일으킨다. 즉, 요철부(54)는 코팅층이 더욱 용이하게 불려지도록 한다.
바람직하게, 상기 그루브 휠(50)은 불림 수조(14) 내에 적어도 두 개가 구비된다. 도 4에 나타난 바와 같이, 강선(10)이 그루브 휠(50) 사이를 반복적으로 왕복하며 그루브 휠(50)의 외주면에 귄취되도록 한다. 따라서, 그루브 휠(50)의 외주면에 권취되는 강선(10)은 온수(19)에 반복적으로 침지되어 코팅층이 효과적으로 불려지게 된다.
상기 강선의 코팅층 불림 장치(100)는 강선(10)의 이동 경로상에 설치되어 강선(10)을 소정 온도로 가열하는 가열 부재(70)를 더 구비할 수 있다. 상기 가열 부재(70)는 히터 등과 같은 통상의 가열 장치로서, 강선(10)을 가열하여 코팅층의 불림을 극대화한다.
또한, 상기 강선의 코팅층 불림 장치(100)는 강선(10)의 이동 경로상에 설치되어 소정 압력과 소정 온도의 온수를 강선(10)에 분사하는 노즐 부재(60)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 상기 노즐 부재(60)는 온수 공급부(12)로부터 공급된 온수를 강선(10)에 고압으로 분사하여 코팅층이 불리게 한다.
더욱 바람직하게, 상기 노즐 부재(60)는 강선(10)의 이동 방향과 반대 방향으로 온수를 분사한다. 이것은 코팅층의 불림을 더욱 효과적으로 하기 위함이다. 상기 노즐 부재(60)는 고압의 액체를 분사하는 통상적인 노즐 부재이다.
상기 강선의 코팅층 불림 장치(100)는 불림 수조(14)로부터 배출된 강선(10)의 코팅층을 제거하는 코팅층 제거 유니트(80)를 구비할 수 있다. 상기 코팅층 제거 유니트(80)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 코팅층 제거 부재(82)와, 코팅층 제거 부재(82)를 고정하는 고정 부재(84)를 구비한다.
상기 코팅층 제거 부재(82)는 불림 수조(14)로부터 배출된 강선(10)의 코팅층을 제거하는 부재로서, 강선(10)에 밀착되도록 강선(10)을 휘감아서 설치된다. 즉, 코팅층 제거 부재(82)는 강선(10)에 밀착되어 강선(10)에 마찰을 가함으로써 코팅층을 제거한다. 코팅층 제거 부재(82)는 철사, 피아노선, 가죽끈 등을 이용하여 제조될 수 있다.
바람직하게, 상기 코팅층 제거 유니트(80)는 코팅층 제거 부재(82)에 소정의 텐션을 제공하는 텐션 부재(미도시)를 구비한다. 텐션 부재는 코팅층 제거 부재(82)에 긴장력을 제공하여 코팅층 제거 부재(82)가 강선(10)에 더욱 밀착되도록 한다. 텐션 부재는 스프링과 같은 통상의 탄성 부재로 이루어진다. 즉, 코팅층 제거 부재(82)의 양단부를 스프링과 같은 탄성 부재에 연결함으로써 긴장력을 도입한다.
이와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강선의 코팅층 불림 장치(100)는 강선(10)이 그루브 휠(50)에 권취됨으로써 온수(19)에 반복적으로 침지되고 가이드 홈(52)에 형성된 요철부(54)와 강선(10)이 마찰을 일으킴으로써 코팅층의 불림이 이루어진다. 또한, 가열 부재(70)가 강선을 반복적으로 건조시키고, 노즐 부재(60)가 고압의 온수를 반복적으로 분사함으로써 코팅층의 불림이 더욱 효과 적으로 이루어진다. 따라서, 상기 강선의 코팅층 불림 장치(100)는 공정 속도가 고속인 경우에도 효과적으로 적용될 수 있고, 세척 과정 전(前)에 코팅층을 제거함으로써 세척 과정에서의 배관의 막힘 현상 및 세척액의 오염을 효과적으로 방지할 수 있다. 아울러, 강선(10)이 그루브 휠(50)에 권취됨으로써 불림 수조(14)의 길이가 짧은 경우에도 적용될 수 있다.
그러면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강선의 코팅층 불림 장치(100)의 작동 과정을 설명하기로 한다. 상기 강선의 코팅층 불림 장치(100)는 강선(10)을 그루브 휠(50)에 권취하여 온수(19)에 반복적으로 침지되게 함과 동시에, 가열 부재(70)를 이용하여 강선(10)을 가열하고 노즐 부재(60)로부터 고압의 온수를 분사함으로써 공정 속도가 고속인 경우에도 코팅층이 효과적으로 불려지도록 할 수 있다.
먼저, 외부로부터 공급된 강선(10)이 그루브 휠(50)에 소정 회수 권취된 후 외부로 배출되도록 한다. 바람직하게, 상기 강선(10)은, 도 4에 나타난 바와 같이, 적어도 두 개의 그루브 휠(50) 사이를 반복적으로 왕복하며 그 외주면의 가이드 홈(52)에 권취된다. 이와 같이, 상기 강선의 코팅층 불림 장치(100)는 강선(10)이 적어도 두 개의 그루브 휠(50) 사이를 반복적으로 왕복하면서 권취되도록 함으로써 불림 수조(14)의 길이를 짧게 할 수 있다.
상기 강선(10)을 그루브 휠(50)에 소정 회수 권취한 후, 온수 공급부(12)로부터 소정 온도의 온수(19)를 불림 수조(14)에 공급한다. 바람직하게, 상기 온수(19)는 그루브 휠(50)의 일부분이 침지될 수 있는 높이까지 공급된다.
이어서, 소정의 인출 부재(미도시)를 작동시켜 강선(10)을 외부로 인출한다. 강선(10)을 외부로 인출시키면 강선(10)은 그루브 휠(50) 사이를 소정 회수 왕복한 후 외부로 배출된다. 강선(10)이 그루브 휠(50) 사이를 왕복 이동하는 과정 중에서 강선(10)은 온수(19)에 반복적으로 침지되어 코팅층이 불려지게 된다. 이와 동시에 가이드 홈(52)에 형성된 요철부(54)는 코팅층에 마찰력을 제공함으로써 코팅층을 박리시킨다.
한편, 상기 강선(10)의 이동 경로상에 설치된 가열 부재(70)와 노즐 부재(60)에 의하여 코팅층의 불림이 극대화된다. 즉, 가열 부재(70)에 의하여 강선(10)이 반복적으로 가열되고, 노즐 부재(60)로부터 분사된 고압의 온수에 의하여 코팅층의 불림이 극대화된다.
이와 같이, 온수(19)에 의한 코팅층의 불림과, 그루브 휠(50)에 의한 코팅층의 마찰 및 박리와, 가열 부재(70)에 의한 건조와, 노즐 부재(60)에 의한 고압의 온수 분사를 소정 회수 반복적으로 거친 강선(10)은 코팅층 제거 유니트(80)에 공급된다.
상기 코팅층 제거 유니트(80)는 강선(10)에 코팅된 코팅층을 제거한다. 즉, 코팅층 제거 부재(82)가 강선(10)에 밀착되어 강선(10)에 마찰을 가함으로써 코팅층을 제거한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 강선의 코팅층 불림 장치는 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 공정 속도가 고속인 경우에도 코팅층이 효과적으로 불리게 할 수 있다.
둘째, 강선의 세척 작업 전에 코팅층을 제거함으로써 세척 과정에서의 배관의 막힘 현상 및 세척액의 오염을 효과적으로 방지한다.
셋째, 짧은 길이의 불림 수조에도 효과적으로 적용될 수 있다.

Claims (8)

  1. 내부에 소정량의 온수가 수용된 불림 수조; 및
    상기 온수에 그 일부분이 침지되고, 외주면에는 외부로부터 공급된 강선이 소정 회수 권취된 후 외부로 배출되도록 하여 상기 강선의 코팅층이 상기 온수에 의하여 불려지도록 하는 그루브 휠;을 구비하는 것을 특징으로 하는 강선의 코팅층 불림 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 불림 수조 내에 상기 그루브 휠이 적어도 두 개가 구비되고,
    상기 강선은 상기 그루브 휠 사이를 반복적으로 왕복하며 상기 외주면에 권취되는 것을 특징으로 하는 강선의 코팅층 불림 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 그루브 휠의 외주면에는 상기 강선의 권취를 가이드하는 가이드 홈이 적어도 하나가 형성되는 것을 특징으로 하는 강선의 코팅층 불림 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가이드 홈에는 소정의 요철부가 형성되어 상기 코팅층에 마찰력을 제공함으로써 상기 코팅층을 박리시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 강선의 코팅층 불림 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 강선의 이동 경로상에 설치되어 소정 압력과 소정 온도의 온수를 상기 강선에 분사하는 노즐 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강선의 코팅층 불림 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 강선의 이동 경로상에 설치되어 상기 강선을 소정 온도로 가열하는 가열 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강선의 코팅층 불림 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 그루브 휠의 후방에 설치되어 상기 그루브 휠로부터 배출된 상기 강선의 코팅층을 제거하는 코팅층 제거 유니트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강선의 코팅층 불림 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 코팅층 제거 유니트는,
    상기 강선에 밀착되도록 설치되어 상기 강선에 마찰을 가하는 코팅층 제거 부재; 및
    상기 코팅층 제거 부재를 고정하는 고정 부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 강선의 코팅층 불림 장치.
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