KR100797287B1 - 전기도금설비의 폭 가변형 자동노즐장치 - Google Patents

Abstract

폭 조정배관이 파이프를 축으로 회전됨에 따라 노즐을 통해 분사되는 도금용액의 폭이 가변되는 전기도금설비의 폭 가변형 자동노즐장치를 제공한다.

본 발명에 따른 전기도금설비의 폭 가변형 자동노즐장치는, 공급배관으로부터 도금용액이 유입가능하도록 구성되며, 길이방향으로 설치된 복수의 노즐을 가진 파이프; 상기 파이프의 외곽에 회전가능하도록 구성되며, 상기 노즐과 대응되도록 하나 또는 지름방향으로 사이각을 갖도록 배열되는 둘 이상의 분사구멍이 형성되고, 각 노즐에 대응되는 상기 분사구멍의 수는 가운데 부위로 갈수록 많아지도록 구성되는 폭 조정배관;을 포함하도록 구성되며, 상기 폭 조정배관이 상기 파이프를 축으로 회전함에 따라 상기 노즐을 통해 분사되는 도금용액의 폭이 가변된다.

본 발명에 의하면 노즐을 통해 분사되는 도금용액의 폭이 가변가능하도록 구성됨으로써, 도금오염 줄무늬 및 도금용액 줄무늬가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻는다.

전기도금설비, 노즐, 도금용액, 폭 조정배관, 스트립

Description

전기도금설비의 폭 가변형 자동노즐장치{Automatic nozzle apparatus for controlling variable width in electric galvanizing facilities}

도 1은 종래기술에 따른 노즐장치가 사용되는 전기도금설비를 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폭 가변형 자동노즐장치가 사용되는 전기도금설비를 나타낸 도면이다.

도 3은 도 2의 폭 가변형 자동노즐장치 및 폭 가변형 자동노즐장치에서 퀵 조인트 장치를 나타낸 도면이다.

도 4는 도 3의 폭 가변형 자동노즐장치를 나타낸 사시도이다.

도 5는 도 4의 폭 가변형 자동노즐장치를 나타낸 단면도이다.

도 6은 도 4의 폭 가변형 자동노즐장치에서 자동회전수단을 나타낸 도면이다.

도 7은 도 4의 폭 가변형 자동노즐장치에서 순환배관을 나타낸 도면이다.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 공급배관 30 : 파이프

32 : 노즐 40 : 폭 조정배관

42 : 분사구멍 45 : 연결부재

50 : 자동회전수단 52 : 종동기어

54 : 구동기어 56 : 서보모터

60 : 손잡이 70 : 배출구

80 : 순환배관 100 : 폭 가변형 자동노즐장치

본 발명은 전기도금설비의 폭 가변형 자동노즐장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상기 폭 조정배관이 상기 파이프를 축으로 회전됨에 따라 상기 노즐을 통해 분사되는 도금용액의 폭이 가변되는 폭 가변형 자동노즐장치에 관한 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 노즐장치가 사용되는 전기도금설비를 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 상기 전기도금설비는 전해액(2)이 담긴 도금욕조(4) 내부에 스트립(1)을 통과시켜 도금강판으로 제조한다. 상기 도금욕조(4) 내부에는 애노드(8)가 위치하며, 애노드(8)는 전원으로부터 양극(+)의 전류를 공급받는다. 또한, 상기 스트립(1)이 감기는 도금롤(6)의 도금밴드(7)는 전원으로부터 음극(-)의 전류를 공급받는다.

이러한 전기도금설비에서 상기 스트립(1)이 애노드(8)와 도금밴드(7) 사이의 전해액(2)을 통과하면 전해액(2) 중의 금속이온이 스트립(1)의 표면에 부착되어 도금층을 형성하게 된다.

일반적으로, 카로셀타입 전기도금 연속공정 라인에 있어서, 도금 작업시 스트립(1)에 적정 유량으로 전해액(2)의 일정한 흐름을 제공하기 위해서 도금용액이 사용된다. 상기 도금용액은 상기 스트립(1)에 균일하게 분사된다. 그런 다음, 상기 스트립(1)은 도금욕조(4)의 전해액(2)에 인입되어 도금되게 된다. 이러한 도금공정에 진행되는 스트립(1)의 폭이 변화되는 경우가 있다.

상기와 같은 경우에 있어서, 종래기술에 따른 고정식 노즐장치(10)는, 분사되는 도금용액의 폭이 진행되는 스트립(1)의 폭보다 넓어서 도금용액을 도금롤(6)의 도금밴드(7)에 분사하게 되어 도금밴드(7)가 오염됨으로써, 도금오염 줄무늬가 발생하게 되는 문제점이 있다.

또한, 상기 노즐장치(10)는, 분사되는 도금용액의 폭이 진행되는 스트립(1)의 폭보다 좁아서 스트립(1)에 미분사되는 경우에는 상기 미분사된 부분인 도금용액 줄무늬가 발생하게 되는 문제점을 지닌다.

이와 같은 작업 과정에서, 상기 도금용액 속에 함유된 Kcl성분에 의해 일정시간동안 사용하지 않는 밸브(10b) 및 노즐(10a)들이 수시로 막히거나 고착되는 현 상이 자주 발생하게 된다.

예를 들어, 폭이 좁은 스트립(1)에 도금용액을 분사하는 경우에 중앙부의 노즐(10a) 및 밸브(10b)는 계속해서 사용되는데, 양단부 측의 노즐(10a) 및 밸브(10b)는 일정시간 동안 사용하지 않는 경우가 있다. 양단부 측의 노즐(10a) 및 밸브(10b)를 한동안 사용하지 않음으로써, 상기 노즐(10a) 및 밸브(10b) 내의 용액이 고착될 수 있다. 나아가, 상기 고착된 용액으로 인하여 상기 양단부 측의 노즐(10a) 및 밸브(10b)의 내부 유통로가 막히게 되는 문제점이 발생하게 된다. 아울러, 상기 노즐(10a) 및 밸브(10b)가 막히는 경우에는 폭 조정작업을 위한 밸브(10b) 조정작업이 용이하게 않게 됨으로써, 폭 조정작업이 어렵게 되는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 상기 폭 조정배관이 파이프를 축으로 회전됨에 따라 노즐을 통해 분사되는 도금용액의 폭이 가변될 수 있는 전기도금설비의 폭 가변형 자동노즐장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기도금설비의 폭 가변형 자동노즐장치는, 공급배관으로부터 도금용액이 유입가능하 도록 구성되며, 길이방향으로 설치된 복수의 노즐을 가진 파이프; 상기 파이프의 외곽에 회전가능하도록 구성되며, 상기 노즐과 대응되도록 하나 또는 지름방향으로 사이각을 갖도록 배열되는 둘 이상의 분사구멍이 형성되고, 각 노즐에 대응되는 상기 분사구멍의 수는 가운데 부위로 갈수록 많아지도록 구성되는 폭 조정배관;을 포함하도록 구성되며, 상기 폭 조정배관이 상기 파이프를 축으로 회전함에 따라 상기 노즐을 통해 분사되는 도금용액의 폭이 가변된다.

또한, 상기 폭 조정배관의 가운데 부위에 위치한 일정개수의 노즐이 항상 외부로 분사가능하도록, 상기 폭 조정배관의 가운데 부위에 위치한 상기 일정개수의 노즐이 외부에 노출되도록 구성되는 것이 바람직하다.

아울러, 본 발명의 전기도금설비의 폭 가변형 자동노즐장치는, 상기 폭 조정배관을 용이하게 회전시키도록 상기 폭 조정배관에 설치된 수동회전수단 또는 자동회전수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.

바람직하게, 상기 자동회전수단은, 상기 폭 조정배관의 외주면에 설치된 종동기어; 상기 종동기어를 구동시키는 구동기어; 및 상기 구동기어를 구동시키는 모터축을 가진 서보모터;를 포함한다.

한편, 본 발명의 전기도금설비의 폭 가변형 자동노즐장치는, 상기 노즐로부터 분사되어 상기 분사구멍을 통과하지 못한 도금용액이 배출되도록 상기 폭 조정 배관의 일측에 설치된 배출구; 및 상기 배출구와 상기 공급배관을 연통시켜서 상기 배출구를 통해 배출된 도금용액이 상기 공급배관으로 유입되도록 구성되는 순환배관;을 더 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 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 적절하게 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 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폭 가변형 자동노즐장치가 사용되는 전기도금설비를 나타낸 도면이며, 도 4는 도 3의 전기도금설비의 폭 가변형 자동노즐장치를 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4의 폭 가변형 자동노즐장치를 나타낸 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 폭 가변형 자동노즐장치(100)는, 복수의 노즐(32)을 가진 파이프(30), 및 상기 파이프(30)의 외곽에 회전가능하도록 구성되는 폭 조정배관(40)을 포함한다.

상기 파이프(30)는 공급배관(20)으로부터 양단부의 개방구를 통해 도금용액이 유입가능하도록 구성된다. 즉, 파이프(30)는 상기 공급배관(20)으로부터 도금용액을 공급받기 위해 양단부에 개방구가 형성되고, 상기 개방구가 형성된 양단부는 공급배관(20)에 연통되도록 구성된다.

바람직하게, 상기 파이프(30)가 공급배관(20)에 용이하게 착탈가능하도록 상기 파이프(30)의 양단부와, 상기 파이프(30)의 양단부와 대응되는 공급배관(20)의 끝단부에 퀵조인트 장치가 설치된다.

상기 퀵조인트 장치(37)는, 상기 파이프(30)의 양단부에 장착되며 외주면을 따라 홈(36)이 형성된 결합 부재(34)와, 상기 공급배관(20)의 끝단부에 설치되며 고정레버(24)를 가진 고정 부재(22)를 포함한다. 물론, 상기 결합 부재(34)는 파이프(30)와 연통되도록 구성되고, 상기 고정 부재(22)는 공급배관(20)과 연통되도록 구성된다.

상기 고정 부재(22)는, 비록 도면에 상세히 도시되지는 않았지만, 상기 결합 부재(34)의 홈(36) 방향으로 회동하여 상기 홈(36)에 인입됨으로써 결합 부재(34)를 고정하도록 구성되는 홈(36)를 가진 고정레버(24)를 구비한다.

상기 퀵조인트 장치(37)의 사용동작을 살펴보면, 먼저, 상기 파이프(30)의 결합 부재(34)를 상기 공급배관(20)의 고정 부재(22)에 끼운다. 그런 다음, 상기 고정 부재(22)에 설치된 고정레버(24)를 회동하여 상기 고정레버(24)의 고정헤드(26)가 상기 결합 부재(34)의 홈(36)에 인입되도록 한다. 상기 고정헤드(26)가 결합 부재(34)의 홈(36)에 인입되면 상기 결합 부재(34)는 고정 부재(22)에 고정되게 된다.

상기 복수의 노즐(32)은 파이프(30)의 길이방향으로 서로 일정간격 이격되도록 상기 파이프(30)에 일렬로 구성된다. 상기 노즐(32)은 상기 파이프(30) 내의 도금용액을 외부의 스트립에 분사하는 역할을 한다.

상기 폭 조정배관(40)은 길이방향으로 관통하는 상기 파이프(30)를 축으로 회전가능하도록 구성된다. 폭 조정배관(40)은 내측에 파이프(30)가 위치하며, 상기 파이프(30)는 일단부의 일측면을 통과하여 타단부의 타측면을 통과하도록 폭 조정배관(40)의 길이방향을 따라 배치된다.

또한, 폭 조정배관(40)은, 파이프(30)가 관통되는 양단부의 폐쇄면과 이와 대응되는 파이프(30)의 외주면에 상기 파이프(30)를 축으로 회전가능하도록 베어링(43)이 설치된다. 상기 베어링(43)은, 폭 조정배관(40)이 파이프(30)를 축으로 회전가능하도록 작용하는 기능을 가진다면 종래의 어떠한 베어링도 사용할 수 있다.

상기 폭 조정배관(40)은 상기 노즐(32)과 대응되도록 형성된 분사구멍(42)을 포함한다. 즉, 폭 조정배관(40)은 상기 노즐(32)로부터 도금용액이 외부로 분사되도록 하기 위해, 노즐(32)로부터 도금용액이 분사되는 방향과 상응하는 위치에 분사구멍(42)이 형성된다.

상기 분사구멍(42)은 각 노즐(32)과 대응되도록 하나 또는 지름방향으로 일정한 사이각을 갖으면서 배열되는 둘 이상이 형성된다. 상기 지름방향으로 일정한 사이각을 갖으면서 배열되는 둘 이상의 분사구멍(42)은, 상기 폭 조정배관(40)이 상기 분사구멍(42) 사이의 일정한 사이각만큼 회전하는 경우에 분사구멍(42)을 통해 도금용액을 외부로 분사가능하도록 하는 구조를 이룬다.

상기와 같이, 폭 가변형 자동노즐장치(100)는 노즐(32)을 통해 분사되는 도금용액의 폭이 가변가능하도록 구성됨으로써, 도금오염 줄무늬 및 도금용액 줄무늬가 발생하는 것을 방지한다. 즉, 상기 폭 가변형 자동노즐장치(100)는, 도금용액의 분사되는 폭이 진행되는 스트립의 폭보다 넓어서 도금롤의 도금밴드에 분사되는 경우에 도금밴드가 오염되어 도금오염 줄무늬가 형성되고, 상기 분사되는 폭이 진행되는 스트립의 폭보다 좁아서 스트립에 미분사되는 경우에는 상기 미분사된 부분인 도금용액 줄무늬가 형성되는데, 이와 같은 상기 도금오염 줄무늬 및 도금용액 줄무늬가 발생하는 것을 방지하는 역할을 한다.

또한, 상기 폭 가변형 자동노즐장치(100)는, 폭 조정배관(40)에 의해 분사되 는 도금용액의 폭이 가변가능하도록 구성됨으로써, 진행되는 스트립(1)의 폭에 관계없이 노즐(32)을 통해 도금용액을 계속해서 분사한다. 이와 같이 노즐(32)을 닫지 않고 계속해서 열어서 사용함으로써, 노즐(32)의 내부 유통로가 막히게 되는 것을 방지한다. 나아가 노즐(32)의 내부 유통로가 막히는 사고를 미연에 방지함으로써 폭 조정작업을 용이하게 하여 작업의 효율성을 높일 수 있다.

또한, 각 노즐(32)에 대응되는 분사구멍(42)의 수는 상기 폭 조정배관(40)의 가운데 부위로 갈수록 많아지도록 구성된다. 즉, 각 노즐(32)에 대응되며 지름방향으로 일정한 사이각을 갖으면서 배열되는 둘 이상의 분사구멍(42)은, 폭 조정배관(40)의 가운데 부위로 갈수록 그 수가 많아지도록 구성된다.

각 노즐(32)에 대응되는 분사구멍(42)이 상기와 같이 구성됨으로써, 폭 조정배관(40)이 파이프(30)를 축으로 회전함에 따라 노즐(32)을 통해 분사되는 도금용액의 폭이 변하게 된다.

바람직하게, 상기 폭 조정배관(40)의 가운데 부위에 위치한 일정개수의 노즐(32)은 항상 외부로 분사가능하도록 구성된다. 즉, 상기 폭 조정배관(40)은 가운데 부위에 위치한 상기 일정개수의 노즐(32)이 항상 외부에 노출되도록 구성된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 폭 조정배관(40)은, 가운데 부위를 스틱 형태의 연결 부재(45)로 잇도록 구성된다. 상기 연결 부재(45)가 설치되는 폭 조정배 관(40)의 측면은, 폭 조정배관(40)의 양단부의 측면에 베어링(43)이 설치되는 구조와 같이 상기 폭 조정배관(40)이 파이프(30)에 대해 회전가능하도록 구성된다.

비록, 본 실시예에서는 상기 폭 조정배관(40)의 가운데 부위에 위치한 일정개수의 노즐(32)이 항상 외부로 분사가능하도록 연결 부재(45)가 구성되는 것을 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 의해 한정되지 않는 것으로 이해되어야 하며, 상기 폭 조정배관(40)의 가운데 부위의 구조가 상기 일정개수의 노즐(32)이 항상 외부로 분사가능하도록 구성된다면 어떠한 구조도 적용가능하다.

한편, 상기 폭 조정배관(40)을 용이하게 회전시키도록 상기 폭 조정배관(40)에 설치된 수동회전수단 또는 자동회전수단(50)을 더 포함한다.

상기 수동회전수단은 폭 조정배관(40)을 용이하게 회전시키도록 상기 폭 조정배관(40)에 양단부에 설치된 손잡이(60)를 포함한다.

상기 자동회전수단(50)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 폭 조정배관(40)의 외주면에 설치된 종동기어(52), 상기 종동기어(52)를 구동시키는 구동기어(54), 및 상기 구동기어(54)를 구동시키는 모터축을 가진 서보모터(56)를 포함한다. 상기 자동회전수단(50)의 작동과정을 살펴보면, 먼저, 상기 모터축을 제어하는 서보모터(56)에 의해 구동기어(54)가 회전하게 된다. 그런 다음, 상기 구동기어(54)와 맞물린 종동기어(52)가 구동기어(54)와 연동하여 회전하게 된다. 마지막으로, 폭 조정배관(40)은 상기 종동기어(52)에 의해 회전하게 되어 외부로 분사되는 도금용액 의 폭을 변화시킬 수 있다.

도 7은 도 4의 폭 가변형 자동노즐장치에서 순환배관을 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 폭 가변형 자동노즐장치(100)는, 폭 조정배관(40)의 일측에 설치된 배출구(70)와, 상기 배출구(70)와 공급배관(20)을 연통시키는 순환배관(80)을 포함한다.

상기 배출구(70)는 노즐로부터 분사되어 상기 분사구멍(42)을 통과하지 못한 도금용액이 폭 조정배관(40)의 외부로 배출되도록 폭 조정배관(40)의 일측에 구성되며, 상기 순환배관(80)은 배출구(70)와 공급배관(20)을 연통시켜서 상기 배출구(70)를 통해 배출된 도금용액이 공급배관(20)으로 유입되도록 구성된다.

상기 폭 조정배관(40)이 회전하는 과정에서, 도금용액이 분사되는 방향과 대응되는 위치에 폭 조정배관(40)의 분사구멍(42)이 위치하는 경우에는 상기 도금용액이 외부로 분사될 수 있으나, 도금용액이 분사되는 방향과 대응되는 위치에 폭 조정배관(40)의 분사구멍(42)이 위치하지 않는 경우에는 상기 도금용액이 외부로 분사될 수 없다. 이와 같이 도금용액이 외부로 분사될 수 없을 때 상기 도금용액은 폭 조정배관(40)의 내측벽에 분사되어 폭 조정배관(40) 내에 고이게 된다. 폭 조정배관(40)에 고이는 도금용액은 상기 배출구(70)를 통해 배출되어 순환배관(80)을 타고 다시 공급배관(20)으로 유입되어 사용된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명에 따른 전기도금설비의 폭 가변형 자동노즐장치는, 노즐을 통해 분사되는 도금용액의 폭이 가변될 수 있는 구성을 이룸으로써, 도금오염 줄무늬 및 도금용액 줄무늬가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 도금용액의 분사되는 폭이 진행되는 스트립의 폭보다 넓어서 도금롤의 도금밴드에 분사되는 경우에는 도금밴드가 오염되어 도금오염 줄무늬가 발생하게 되고, 상기 도금용액의 분사되는 폭이 진행되는 스트립의 폭보다 좁아서 스트립에 미분사되는 경우에는 상기 미분사된 부분인 도금용액 줄무늬가 발생하게 되는데, 본 발명에 따른 전기도금설비의 폭 가변형 자동노즐장치는, 진행되는 스트립의 폭에 대응되도록 분사되는 도금용액의 폭이 가변될 수 있는 구성을 이룸으로써, 상기 도금오염 줄무늬 및 도금용액 줄무늬가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 폭 가변형 자동노즐장치는, 노즐의 내부 유통로가 막히는 사고를 미연에 방지함으로써 폭 조정작업을 용이하게 하여 작업의 효율성을 높일 수 있다.

Claims (5)

1. 공급배관으로부터 도금용액이 유입가능하도록 구성되며, 길이방향으로 설치된 복수의 노즐을 가진 파이프; 및

   상기 파이프의 외곽에 회전가능하도록 구성되며, 상기 노즐과 대응되도록 하나 또는 지름방향으로 사이각을 갖도록 배열되는 둘 이상의 분사구멍이 형성되고, 각 노즐에 대응되는 상기 분사구멍의 수는 가운데 부위로 갈수록 많아지도록 구성되는 폭 조정배관;을 포함하도록 구성되고, 상기 폭 조정배관이 상기 파이프를 축으로 회전함에 따라 상기 노즐을 통해 분사되는 도금용액의 폭이 가변되며,

   상기 노즐로부터 분사되어 상기 분사구멍을 통과하지 못한 도금용액이 배출되도록 상기 폭 조정배관의 일측에 설치된 배출구; 및

   상기 배출구와 상기 공급배관을 연통시켜서 상기 배출구를 통해 배출된 도금용액이 상기 공급배관으로 유입되도록 구성되는 순환배관;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기도금설비의 폭 가변형 자동노즐장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 폭 조정배관의 가운데 부위에 위치한 일정개수의 노즐이 항상 외부로 분사가능하도록, 상기 폭 조정배관의 가운데 부위에 위치한 상기 일정개수의 노즐이 외부에 노출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전기도금설비의 폭 가변형 자동노즐장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 폭 조정배관을 용이하게 회전시키도록 상기 폭 조정배관에 설치된 수동회전수단 또는 자동회전수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기도금설비의 폭 가변형 자동노즐장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 자동회전수단은,

   상기 폭 조정배관의 외주면에 설치된 종동기어;

   상기 종동기어를 구동시키는 구동기어; 및

   상기 구동기어를 구동시키는 모터축을 가진 서보모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기도금설비의 폭 가변형 자동노즐장치.
5. 삭제

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