KR100816845B1

KR100816845B1 - 와이어 연신설비의 와이어 세정장치

Info

Publication number: KR100816845B1
Application number: KR1020060055056A
Authority: KR
Inventors: 윤금주
Original assignee: (주)삼명금속
Priority date: 2006-06-19
Filing date: 2006-06-19
Publication date: 2008-03-27
Also published as: KR20070120372A

Abstract

본 발명은 와이어 연신설비의 와이어 세정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연신가공된 와이어(1)가 유입되어 와이어(1)의 표면에서 이물질을 제거할 수 있도록 세척수와 연마석(63)이 채워지는 세정조(60) 및 상기 세정조(60)로부터 세척수를 유입하여 세척수에 포함된 슬러지(3)를 침전시켜 슬러지(3)가 제거된 세척수를 다시 세정조(60)로 순환시키는 침전조(80)를 형성한 와이어 세정장치를 구성함으로써, 도금 및 코팅과 같은 표면처리가 용이한 향상된 품질의 와이어(1)를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 세정장치(50)의 설비 및 유지관리를 저렴하고 간편하게 할 수 있는 와이어 연신설비의 와이어 세정장치에 관한 것이다.

와이어, 로드, 강선, 선재, 연신, 신선, 인발, 세정, 세척, 연마

Description

와이어 연신설비의 와이어 세정장치{Wire cleansing device of stretching equipment for wire}

도 1은 일반적인 와이어 연신설비의 세척조와 습식윤활조를 나타내는 개략도

도 2는 일반적인 와이어 연신설비의 연신장치를 나타내는 개략도

도 3은 일반적인 와이어 연신설비의 권선장치를 나타내는 개략도

도 4는 도 2에 따른 연신장치의 주요부 확대 사시도

도 5는 본 발명에 따른 와이어 세정장치의 개략도

도 6은 본 발명에 따른 와이어 세정장치의 정단면도

도 7은 본 발명에 따른 와이어 세정장치의 횡단면도

도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 와이어 세정장치의 측단면도

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1: 와이어 3: 슬러지 5: 부유물

50: 세정장치 60: 세정조 61a, 61b: 통공

62: 받침망 63: 연마석 64: 세척수유입구

65: 슬러지배출구 66: 부유물수집통 67: 부유물배출구

70a, 70b: 공간부 71a, 71b: 회전풀리 72a, 72b: 유출수배출구

80: 침전조 84: 순환펌프 85: 순환파이프

본 발명은 와이어 연신설비의 와이어 세정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연신장치를 거쳐 유입되는 와이어의 표면에서 이물질을 제거할 수 있도록 세척수와 연마석이 채워지는 세정조 및 상기 세정조로부터 세척수를 유입하여 세척수에 포함된 슬러지를 침전시켜 슬러지가 제거된 세척수를 다시 세정조로 순환시키는 침전조를 형성한 와이어 세정장치를 구성함으로써, 도금 및 코팅과 같은 표면처리가 용이한 향상된 품질의 와이어를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 세정장치의 설비 및 유지관리를 저렴하고 간편하게 할 수 있는 와이어 연신설비의 와이어 세정장치에 관한 것이다.

일반적인 압연강재(壓延鋼材) 중에서 조강(條鋼)에 속하는 선재(線材, wire rod)는 통상 지름이 5.5∼16mm로서 상기 1차 생산된 선재(이하 '와이어'라 함)는 일반적으로 산업현장에서 그대로 사용하는 경우가 거의 없고, 상기 와이어를 연신(延伸) 또는 인발(引拔)하여 2차 가공을 함으로써 철선 또는 강선으로 소성가공을 한 후, 상기 2차 제품들을 다시 3차 가공하여 각종 구조용 재료, 기계·기구용 재료, 용접봉·나사·철사·못 등과 같은 3차 제품으로 제조하여 사용한다.

상기와 같은 통상적인 와이어의 가공에 있어 2차 가공설비에 해당하는 와이어 연신설비를 하기에서 도 1 내지 도 4를 참고하여 살펴보면, 일반적으로 와이어 연신설비는 연신공정에 앞서 도 1에 도시된 바와 같이 세척 및 윤활 공정을 선행하는데, 상기 세척공정은 물 또는 화공약품이 채워진 다수의 세척조(10)에 권선상태의 1차 생산된 와이어(1)를 침지하여 와이어(1)에 묻어 있는 흙이나 모래와 같은 이물질을 씻어낼 뿐만 아니라 와이어(1)의 표면에 생성된 산화층을 제거하는 공정이며, 윤활공정은 상기 세척된 와이어(1)를 윤활용액이 채워진 습식윤활조(20)에 침지하여 와이어(1)의 표면에 윤활용액을 도포하는 공정으로 후술할 연신공정시 와이어(1)가 원활히 연신될 수 있도록 하는 역할을 한다.

상기 세척 및 윤활 공정을 거친 와이어(1)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 한 가닥으로 해리(解離)하여 연신장치(30)로 유입함으로써 원하는 굵기를 갖는 와이어(1)로 소성가공한 다음 권선장치(40)의 보빈(45)에 권취하는데, 이때 상기 연신장치(30)는 한 조를 이루는 연신롤러들(31)(32)(33)을 반복 설치하여 상기 여러 조를 이루는 연신롤러들(31)(32)(33)을 거쳐 와이어(1)가 유입 및 유출되는 동안 점진적으로 와이어(1)가 연신되며, 상기 연신된 와이어(1)는 권선장치(40)의 보빈(45)에 권취되어 기타 3차 가공업체에 의하여 각종 구조용 재료, 기계·기구용 재료, 용접봉·나사·철사·못 등과 같은 3차 제품으로 제조된다.

한편, 상기와 같은 일반적인 와이어 연신설비에 있어 습식윤활조(20)에 침지되어 와이어(1)의 표면에 도포된 윤활용액은 연신장치(30)를 거치는 동안 소진되어 윤활능력이 저하되고, 상기와 같이 윤활능력이 저하될 경우 연신공정간 와이어(1)에 고열이 발생하여 와이어(1)의 물성을 변화시킴과 아울러 예기치 못한 여러 가지 부정적인 문제를 야기할 수 있음에 따라, 상기 습식윤활을 보완하기 위하여 상기 연신장치(30)에 있어 한 조를 구성하는 연신롤러들(31)(32)(33)마다 도 4에 도시된 바와 같이 분말형태의 건식윤활제가 담긴 건식윤활통(35)을 구비하여 와이어(1)에 도포함으로써 연신공정간 지속적인 윤활이 이루어지도록 한다.

그러나 상기 건식윤활제는 와이어(1)와 연신롤러(31)(32)(33) 사이의 마찰을 줄여 연신가공을 원활히 하는 반면, 건식윤활제의 일부가 와이어(1)의 표면에 압착되어 바람직하지 못한 결과를 초래하는 문제점이 있었는바, 통상 연신공정 후 3차 가공하는 와이어는 도금 또는 코팅과 같은 표면처리를 선행하거나 용접봉과 같이 피막처리를 하는데, 상기와 같이 연신공정간 건식윤활제가 와이어(1)의 표면에 압착되며 미세한 이물질 층을 형성할 경우, 3차 제품 제조를 위한 도금 및 코팅과 같은 표면처리가 용이하지 못하거나 품질이 저하되는 문제점을 야기하였다.

한편, 와이어(1)의 표면처리에 앞서 와이어(1)를 세정하는 방법으로 전기분해 또는 화공약품을 이용한 세정방법 및 세정장치가 종래 공지되어 있으나 설비 및 유지관리가 불편하고 많은 경비를 소요할 뿐만 아니라 환경오염의 문제점이 있다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 연신가공된 와이어의 표면에 도금 및 코팅을 원활히 할 수 있도록 연신된 와이어의 표면을 깨끗이 세정할 수 있는 세정장치를 제공하는 것으로, 연신장치를 거쳐 유입되는 와이어의 표면에서 이물질을 제거할 수 있도록 세척수와 연마석이 채워지는 세정조를 형성함과 아울러 상기 세정조로부터 세척수를 유입하여 세척수에 포함된 슬러지를 침전시키고 슬러지가 제거된 세척수를 다시 세정조로 순환시키는 침전조를 형성한 와이어 세정장치를 구성한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 와이어 연신설비의 와이어 세정장치는, 연신장치를 거쳐 유입되는 와이어의 표면에서 이물질을 제거할 수 있도록 세척수와 연마석이 채워지는 세정조 및 상기 세정조로부터 세척수를 유입하여 세척수에 포함된 슬러지를 침전시켜 슬러지가 제거된 세척수를 다시 세정조로 순환시키는 침전조를 형성한 와이어 세정장치의 구성을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 와이어 연신설비의 와이어 세정장치를 살펴보되, 우선 상기 와이어 세정장치에 의한 와이어 세정방법의 개념을 먼저 살펴보면, 본 발명에 따른 와이어의 세정은 세척조 및 습식윤활조와, 연신장치와, 권선장치를 포함하는 통상적인 와이어 연신설비에 있어서, 상기 연신장치를 거쳐 연신된 와이어를 세척수가 채워짐과 아울러 상기 세척수에 연마석이 침지된 세정장치로 유입하여 상기 와이어와 연마석을 수중(水中)에서 마찰시켜 와이어의 표면에 압착된 이물질을 제거한 후 권선하도록 한 것으로, 이때 상기 세척수는 통상적인 물을 데워서 사용함이 바람직한데 연신된 와이어의 표면에 압착된 건식윤활제와 같은 이물질은 상기 세척수에 침지되는 동안 수분을 흡수하여 압착된 이물질 층에 크랙(crack)이 발생함에 따라 상기 이물질이 자연스럽게 와이어에서 박리되고, 박리되지 않고 잔류하는 와이어 표면의 이물질 층은 연마석과의 마찰에 의하여 제거되는바, 상기 연마석은 비교적 경도가 낮은(예컨대 활성탄과 같이 와이어보다 경도가 낮은) 연마석을 사용함으로써 와이어의 손상 없이 와이어 표면에 압착된 이물질만을 제거하도록 함이 바람직하다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 와이어 연신설비의 와이어 세정장치를 도 5 내지 도 9를 참고하여 살펴보되, 도 1 내지 도 4와 동일한 부분은 설명의 중복을 피하고자 동일부호로 나타낸다.

본 발명에 따른 와이어 세정장치(50)는 도 5에 도시된 바와 같이 연신장치(30)와 권선장치(40) 사이에 설치하되, 상기 세정장치(50)에는 연신된 와이어(1)의 표면에서 이물질을 제거할 수 있도록 세척수 및 연마석이 채워지는 세정조(60)를 형성하는바, 상기 세정조(60)의 바닥면은 도 6에 도시된 바와 같이 선단부에서 후단부로 갈수록 낮게 경사지도록 형성하고, 상기 세정조(60)의 선단면과 후단면에는 통공(61a)(61b)을 각각 형성하여 연신된 와이어(1)가 일측 통공(61a)으로 유입되어 상기 세정조(60)의 내부를 거쳐 타측 통공(61b)으로 유출될 수 있도록 하며, 상기 세정조(60)의 내부에는 받침망(62)을 형성하여 상기 받침망(62)상에 연마석(63)을 채워 넣음과 아울러 상기 연마석(63)이 완전히 침지되도록 세척수를 세정조(60)에 채움으로써, 연신된 와이어(1)가 세정조(60)의 일측 통공(61a)으로 유입되어 수중에서 연마석(63)과 접촉하여 상기 와이어(1)의 표면에 압착된 이물질이 제거된 후 세정조(60)의 타측 통공(61b)을 거쳐 권선장치로 유출되도록 한다.

그리고 세정조(60)의 일측 선단부에는 세척수유입구(64) 형성함과 아울러 세정조(60)의 타측 후단부 바닥면에는 슬러지배출구(65)를 형성함으로써, 세정조(60)에 세척수를 공급하거나 슬러지(3)를 포함한 세척수를 배출할 수 있도록 한다.

또한, 상기 세정조(60)의 일측 선단부 및 타측 후단부의 바깥으로 공간부(70a)(70b)를 각각 형성하되 상기 공간부(70a)(70b)에 회전풀리(71a)(71b)를 각각 형성하여 와이어(1)를 권취함으로써, 와이어(1)가 반복적으로 세정조(60)의 내 부를 지남에 따라 와이어(1)의 충분한 세정이 가능하도록 함이 바람직하다.

아울러 상기 각 공간부(70a)(70b)에는 유출수배출구(72a)(72b)를 형성함이 바람직한바, 이는 상기 세정조(60)의 선단면 및 후단면에 통공(61a)(61b)이 각각 형성되어 와이어(1)가 관통하고 이때 상기 통공(61a)(61b)으로 소량의 세척수가 유출되므로, 상기 통공(61a)(61b)을 통하여 양측 공간부(70a)(70b)로 유출된 세척수가 유출수배출구(72a)(72b)를 통하여 외부로 배출되도록 한다.

그리고 상기와 같이 세정조(60)의 양측에 공간부(70a)(70b)를 형성한 세정장치(50)의 종단에는 흡수포(90)를 형성하여 권선장치(40)로 유출되는 와이어(1)가 상기 흡수포(90)에 밀착하여 관통하도록 함으로써 와이어(1) 표면의 물기를 제거할 수 있도록 하되, 상기 흡수포(90)는 부직포와 같은 직물을 사용하거나 또는 스펀지와 같은 발포수지를 사용할 수 있을 것이다.

상기와 같이 구성한 본 발명에 따른 세정장치(50)의 세정조(60)에 의하면, 연마석(63)과 와이어(1)가 지속적으로 마찰하여 연마석(63)으로부터 슬러지(3, sludge) 및 거품 형태의 부유물(5, scum)이 발생하는데, 상기와 같은 슬러지(3)와 부유물(5)은 와이어(1)의 세정공정간 제거함이 바람직한바, 세정조(60)의 하측에 슬러지(3)와 부유물(5)을 효과적으로 제거할 수 있는 침전조(80)를 형성한다.

이하 상기 침천조(80)의 구성을 도 6 내지 도 8을 참고로 상세히 살펴보면, 상기 침전조(80)는 세정조(60)의 슬러지배출구(65) 및 세정조(60)의 양측 공간부(70a)(70b)에 형성된 유출수배수구(72a)(72b)로부터 슬러지(3)를 포함한 세척수를 공급받도록 형성하고, 상기 침전조(80)의 바닥면은 일측으로 경사지게 형성하며, 바닥면이 하측으로 경사진 침전조(80)의 일측 종단에는 배출구(81)를 형성함과 아울러 타측에는 급배수구(82) 및 히터(83)를 형성하는 한편, 침전조(80)로 유입된 세척수를 세정조(60)로 다시 공급할 수 있도록 순환펌프(84)가 구비된 순환파이프(85)를 형성한다.

상기와 같은 침전조(80)에 의하면, 세정조(60) 바닥면의 밀도가 높은 슬러지(3)를 세척수와 함께 슬러지배출구(65)를 통하여 침전조(80)로 배출시키고, 상기 세척수에 포함된 슬러지(3)를 침전조(80)에서 침전시켜 슬러지(3)의 밀도를 낮춘 세척수를 순환펌프(84) 및 순환파이프(85)를 통하여 세정조(60)에 순환하여 공급함으로써 세정조(60)의 슬러지(3) 밀도를 낮출 수 있다. 이때 세정조(60)로 순환하는 세척수는 슬러지(3)의 밀도가 낮을 뿐만 아니라 히터(83)에 의하여 가열된 상태로 세정조(60)로 공급됨에 따라 와이어(1)의 표면에 압착된 이물질을 보다 효과적으로 박리할 수 있다.

또한, 침전조(80)의 세척수를 순환파이프(85)를 통하여 세정조(60)에 과잉 공급함으로써 세정조(60)에서 발생한 부유물(5)을 제거할 수 있는바, 세정조(60)의 일측 벽면을 다른 벽면보다 낮게 형성하여 세척수가 상기 세정조(60)의 일측 벽면을 흘러 넘치도록 함으로써 부유물(5)이 상기 세척수와 함께 배출되도록 하되, 상기 세정조(60)의 일측 벽면 바깥측에는 부유물수집통(66)을 형성함과 아울러 상기 부유물수집통(66)의 바닥면에는 침전조(80)로 부유물(5)을 배출하는 부유물배출구(67)를 형성하여 세정조(60)의 부유물(5)을 침전조(80)로 배출할 수 있다.

그리고 상기 침전조(80)의 바닥면에 침전된 농축 슬러지(3)는 배출구(81)를 통하여 주기적으로 배출하거나, 또는 침전조(80)의 세척수를 급배수구(82)를 통하여 배수시킨 다음 잔류하는 농축 슬러지(3)를 제거하여 케이크(cake) 상태로 탈수처리한 후 폐기함이 바람직하다.

한편, 상기와 같은 본 발명에 따른 세정장치(50)에 의하면, 연마석(63)의 특정 부분만이 와이어(1)와 접촉하여 장시간 세정시 연마석(63)이 마모되어 연마석(63)과 와이어(1) 사이에 공백이 발생할 수 있으므로, 상기 세정조(60)의 상측에 도 9에 도시된 바와 같이 손잡이가 일체로 형성된 회전축(68)을 형성하되, 상기 회전축(68)에는 연마석(63)이 채워진 세정조(60)의 내부로 연장되는 작동바아(69)를 형성하여 상기 손잡이를 작동함으로써 와이어(1)와 연마석(63) 사이에 공백이 생기지 않고 밀착하도록 한다. 도면 중(도 5) 미설명 부호인 "55"은 덮개(55)로서 세정조(60)의 상측을 커버하여 열에너지의 손실을 최소화하도록 한 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 와이어 세정장치의 작용을 살펴보면, 연신장치를 거쳐 연신된 와이어(1)를 세척수에 침지된 연마석(63)과 수중에서 마찰시켜 와이어(1)의 표면에 압착된 이물질을 제거하는바, 이때 와이어(1)의 표면에 압착된 건식윤활제와 같은 이물질은 상기 세척수에 침지되는 동안 수분을 흡수하여 압착된 이물질 층에 크랙(crack)이 발생함에 따라 상기 이물질이 자연스럽게 와이어(1)에서 박리됨과 아울러 박리되지 못하고 잔류하는 이물질 층은 연마석(63)과의 마찰에 의하여 제거됨으로써, 궁극적으로 연신된 와이어(1)의 표면을 깨끗이 하여 도금 및 코팅과 같은 표면처리를 용이하기 할 수 있는 향상된 품질의 와이어(1)를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 와이어 세정장치(50)는 전기적 또는 화학적인 방법을 사용하지 않으므로 취급 및 유지관리가 용이하고 설비가 저렴하며, 세정조(60)에서 발생한 슬러지(3) 및 부유물(5)을 세정장치(50)의 운행 도중에 침전조(80)로 유입하여 제거할 수 있어 그 작업이 효율적이다.

상기와 같이 구성한 본 발명에 의하면, 연신된 와이어의 표면을 깨끗이 세정함으로써 도금 및 코팅과 같은 와이어의 표면처리를 더욱 용이하게 할 수 있는 향상된 품질의 와이어를 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 세정장치의 설비 및 유지관리를 저렴하고 간편하게 할 수 있는 효과가 있다.

Claims

삭제
연신장치와 권선장치를 포함하는 통상적인 와이어 연신설비에 있어서;

일측 선단면에는 상기 연신장치(30)를 거쳐 연신된 와이어(1)가 유입되는 통공(61a)이 형성됨과 아울러 타측 후단면에는 유입된 와이어(1)가 상기 권선장치(40)로 유출되는 다른 통공(61b)이 형성되고, 선단부에서 후단부로 낮게 경사진 바닥면이 형성된 내부에는 받침망(62)을 형성하여 연마석(63)이 채워짐과 아울러 연마석(63)이 침지되도록 세척수가 채워지며, 상기 선단부에는 세척수유입구(64)를 형성함과 아울러 후단부 바닥면에는 슬러지배출구(65)를 형성한 세정조(60)를 형성함으로써, 상기 와이어(1)가 수중에서 연마석(63)과 접촉하여 와이어(1) 표면의 이물질이 제거되도록 한 것을 특징으로 하는 와이어 연신설비의 와이어 세정장치.
제2항에 있어서;

상기 세정조(60)의 일측 벽면을 다른 벽면보다 낮게 형성하여 세척수가 상기 일측 벽면을 흘러 넘치도록 함으로써 부유물(5)이 상기 세척수와 함께 배출되도록 하되, 상기 일측 벽면의 바깥측에는 부유물배출구(67)가 구비된 부유물수집통(66)을 형성한 것을 특징으로 하는 와이어 연신설비의 와이어 세정장치.
제2항에 있어서;

상기 세정조(60)의 상측에 손잡이가 일체로 형성된 회전축(68)을 형성하되, 상기 회전축(68)에는 연마석(63)이 적재된 세정조(60)의 내부로 연장되는 작동바아(69)를 형성하여 상기 손잡이를 작동함으로써, 와이어(1)와 연마석(63)이 밀착될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 와이어 연실설비의 와이어 세정장치.
제2항에 있어서;

상기 세정조(60)의 일측 선단부 및 타측 후단부의 바깥으로 공간부(70a)(70b)를 각각 형성하되, 상기 공간부(70a)(70b)에 회전풀리(71a)(71b)를 각각 형성하여 와이어(1)를 권취함으로써, 와이어(1)가 반복하여 세정조(60)의 내부 를 지남에 따라 와이어(1)의 충분한 세정이 가능하도록 하는 한편, 상기 각 공간부(70a)(70b)에 유출수배출구(72a)(72b)를 형성한 것을 특징으로 하는 와이어 연신설비의 와이어 세정장치.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서;

상기 세정조(60)로부터 배출되는 세척수를 공급받는 침전조(80)를 형성하되, 상기 침전조(80)의 바닥면은 일측으로 경사지게 형성하고, 바닥면이 하측으로 경사진 일측에는 배출구(81)를 형성함과 아울러 타측에는 급배수구(82) 및 히터(83)를 형성하며, 상기 침전조(80)로 유입된 세척수를 세정조(60)로 다시 공급할 수 있도록 순환펌프(84)가 구비된 순환파이프(85)를 형성함으로써, 세척수(60)에 포함된 슬러지(3)를 상기 침전조(80)에서 침전시켜 슬러지(3)의 밀도를 낮춘 세척수를 가열하여 세정조(60)에 공급함에 따라 와이어(1)를 더욱 효과적으로 세정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 와이어 연신설비의 와이어 세정장치.