KR100834454B1 - 봉형태의 피처리물을 세척하기위한 방법과 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 봉형태의 피처리물을 세척하는 장치로서 종래의 세척은 초음파방식이나 침전식을 사용하였지만 초음파 방식은 시간이 갈수록 그 효과가 떨어지며 침전방식은 세척효과 자체가 뛰어나지 못하다는 단점이 있으나 본원 발명은 봉의 외부에 세척용액을 분사하는 방식으로 세척을 진행할 뿐 아니라 투입된 봉에 진동을 일으킨후 초경 가이드를 통과하도록 하여 진동에 의해 표면이 미세하게 연마되도록 함으로써 진동에 의한 세척이 함께 일어나도록 한다.

Description

봉형태의 피처리물을 세척하기위한 방법과 장치{METHOD AND DEVICE FOR TREATING ROD-SHAPE OBJECT}

도1은 본 발명에 따르는 세척방벙의 순서를 도시한 도면.

도2는 본 발명에 따르는 세척조를 도시한도면.

도3은 본 발명에 따르는 진동모듈을 도시한 도면

도4는 본 발명에 따르는 세척조의 이송장치를 도시한 도면.

본 발명은 알루미늄봉(AL ROD)과 같은 봉형태의 피처리물을 세척함에 있어서 고압에 의한 진동방식으로 세척하는 방법 및 장치를 제공한다.

종래에는 봉 등을 세척하기 위해서는 침적방식, 초음파 세척등의 방식을 사용하여 왔다. 초음파 세척은 초음파의 음압 효과와 캐비테이션(Cavitation) 효과를 이용하는 것으로서 특히 케비테이션은 기포의 진동에 따른 미세진동(Micro-Agitation)과 기포의 파괴로 인한 화학적, 열적 작용을 수반하게 되는데 이러한 제 작용의 복합,반복으로 세척액 중에서 화학 반응의 촉진과 분산 작용이 증가하여 부착되어 있는 이물질을 제거하여 정밀세척이 이루어지게 된다. 특히, 초음파 세척은 세척조의 하부에 진동자를 결합시키고 세척효율을 높이기 위하여 세척조내에서 고온의 세척액을 사용하는데 이러한 방식은 세척조와 진동자를 결합시키는 접착제가 탈착되는 경우가 자주 발생하였으며 그 결과 세척조와 진동자의 결합력이 저하되고 이로 인하여 진동자로부터 출력되는 초음파가 세척조내의 세척물에 제대로 전달되지 않아 세척효율이 감소하며 진동자가 제대로 결합되지 않은 초음파 세척기를 계속 사용하는 경우에는 세척기의 수명이 단축되는 문제점이 있었다.

이 때문에 봉을 세척액에 침적시켜 세척하는 종래의 방식을 아직도 많이 사용하고 있지만 세척액에 침적시키는 것만으로는 세척력이 부족하며 세척액의 농도와 온도가 조금만 변해도 세척력에 차이가 커진다는 단점이 있었다.

상기한 바와 같은 단점을 극복하기 위하여 본 발명은 알루미늄 봉과 같은 봉형태의 제품을 깨끗하게 세척하기 위한 세척방법및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기한 바와 같은 과제를 달성하기 위하여, 봉 형태의 피처리물을 세척하는 방법과 장치를 제공하는데, 상기 세척 방법은 상기 봉의 외부에 알칼리 용액을 분사하는 단계와;

상기 봉에 뭍은 알칼리 용액을 닦아내기 위하여 물을 분사하는 단계와;

상기 봉에 뭍은 알칼리 용액을 중화시키기 위하여 산성용액을 상기 봉에 분사하는 단계와;

상기 봉에 뭍은 산성용액을 닦아내기 위하여 물을 분사하는 단계와;

상기 단계를거치며 상기 봉이 이동하는 동안 초경가이드를 통과시키며 상기 초경가이드를 진동시킴으로써 상기 봉의 표면이 미려하게 연마되도록 하는 연마단계를 포함할 수 있다.

상기 분사되는 알칼리, 물, 산성용액은 10kg/m² 이상의 압력으로 분사되는 것일 수 있다.

상기 알칼리용액은 5 중량부의 NAOH 수용액일 수 있다.

상기 봉을 세척하기 전에 봉을 깨끗하게 펴는 평활단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 봉형태의 피처리물 세척장치를 제공하는데,상기 세척장치는

한개이상의 세척조로서, 상기 세척조 내부에는 외부로 부터 이송되어온 봉이 지나가는 공간의 양쪽으로 노즐이 배치되며 상기 노즐은 상기 봉을 향하고 있으며 외부에서 펌프를 이용하여 이송된 용액이 고압으로 상기 노즐을 통하여 분사되도록 하는, 세척조와;

상기 세척조의 어느 한부분에 장착되는 진동모듈로서, 그 내부에 봉을 끼 울 수 있게 그 가운데에 봉이 지나갈 수 있도록 공간이 형성된 지지부와 상기 지지부가 고정이 되는 고정부로 이루어지는데 상기 지지부는 그 외부에 안쪽으로 함입된 고정턱이 형성되며 고정턱은 상기 고정부의 고정홈에 끼워져 고정이 되며 상기 고정부의 아래쪽에는 진동수단이 장착되어 상기 진동모듈을 지나는 봉에 진동을 일으키는 진동모듈을, 포함할 수 있다.

상기 세척조의 입구에는 원반형으로써 그 옆면은 안쪽으로 함입되어 있으며 있는 롤러 다수개가 같은 수평평면상에 서로 옆면을 맞대고 엇갈리게 배치되어 그 사이를 지나는 봉이 수평방향으로 펴질 수 있도록 한 좌우평활기와;

원반형으로써 그 옆면은 안쪽으로 함입되어 있으며 있는 롤러 다수개가 같은 수직평면상에 서로 옆면을 맞대고 엇갈리게 배치되어 그 사이를 지나는 봉이 수직방향으로 펴질 수 있도록 한 상하평활기를 더 포함할 수 있다.

이하,첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 도1은 본 발명에 따라 세척하는 순서를 도시하는 도면이다. 본 발명에 따른 세척을 하기 위해서 세척대상이 되는 봉은 1차적으로 알칼리 수용액에 의하여 1차 세척되어 진다. 이때 사용되어지는 알칼리 수용액은 NaOH 5중량부 수용액에 섭씨 약 80~90도를 갖도록 하여 봉의 외부에 묻어있는 오염물질을 제거하도록 한다. 그런데, 알루미늄 봉과 같이 순도 높은 금속을 세척하게 되는 경우에 알루미늄은 금속이지만 순도가 높은 경우에는 표면에 산화알루미늄의 얇은 막이 형성되어 내부를 보호하도록 광택있는 알루미늄 금속 피막이 만들어진다. 산업적 이용을 위해서는 이 산화막까지만 벗겨내면 되는데 산화막 안쪽에 있는 내부의 알루미늄 금속까지 상하게 할 수 있으므로 너무 강한 농도의 알칼리 수용액은 사용하지 않는 것이 좋으며 봉의 외부에 묻어있는 오염물질을 제거할 수 있는 정도의 수용액으로 상기와 같은 조건을 갖는 것이 좋다.

알칼리 수용액에 침적된 후에는 봉의 외부에 묻어있는 알칼리 용액을 희석시키기 위하여 물을 봉의 외부에 분사시키는 린스단계를 거치게 된다.

봉의 외부에 묻어있는 알칼리 용액은 중성의 물만으로는 희석이 힘들기 때문에 산성의 세척액속에 봉을 침적시켜 봉의 외부에 뭍어 있는 알칼리 용액을 중화시킨다. 여기에 사용되는 산성용액은 첫번째 단계에서의 알칼리 용액의 농도보다 낮은 것을 사용하며 질산등이 사용될 수 있다.

산성용액 세척이후에는 봉의 외부에 산성용액이 남아 있을 수 있기 때문에 외부의 산성용액을 씻어낼 수 있도록 다시한번 린스과정을 거치도록 한다.

그런데 위의 과정을 진행하면서 봉을 단순히 알칼리 용액이나 산성 용액에 침적시키는 것이 아니라 세척조를 봉이 통과하도록 하면서 알칼리 수용액이나 린스액, 산성용액을 분사시키게 된다. 도2는 이러한 분사과정을 도시하는 도면이다. 여러개의 분사노즐을 봉의 위아래로 배치하여놓고 봉은 왼쪽에서 오른쪽으로 진행시키며 봉에 용액을 분사시키게 된다. 세척하려는 봉의 길이및 세척정도에 따라 세척조의 갯수를 달리 할 수 있다. 세척조에서 분사되는 용액의 압력은 15kg/m² 정도가 적당하다.

세척을 시킴과 동시에 각각의 세척조에 진동모듈을 부착하여 봉이 진동모듈을 통과하여 세척조 안쪽으로 들어갈 수 있도록 한다. 진동모듈은 도3에 도시되어 있다

진동모듈은 봉을 끼울 수 있도록 그 가운데에 봉이 지나갈 수 있도록 공간이 형성된 지지부(20)와 상기 지지부가 고정이 되는 고정부(21)로 이루어지는데 상기 지지부(22)는 그 외부에 안쪽으로 함입된 고정턱(22)이 형성되어 있으며 고정턱은 고정부의 고정홈(13)에 끼워져 고정이 된다.

또한, 지지부의 바깥쪽에는 세척액이 봉의 표면에 분사될 수 있도록 노즐(24)이 형성되어 있다. 노즐은 옆에서 보았을 때 약간 비스듬하게 형성이 되어 있어 고압펌프를 통해 올라온 알칼리용액,산성용액을 공정에 따라 봉의 표면에 분사 할 수 있도록 한다. 그러나 본격적인 세척은 세척조안에서 일어나며 진동모듈에서는 진동에 의한 표면연마가 주로 일어나게 된다.

또한, 고정부(21)의 하단에는 고정부를 진동시키기 위한 진동부를 연결하기 위한 진동부연결부(23)가 형성되어 있다. 이 진동부연결부에 연결되는 진동부는 고정부를 진동시키게 된다. 진동부는 진동판, 진동자등 진동을 일으키기 위한 여러가지 수단이 사용될 수 있기 때문에 특정한 어느 하나의 진동수단에 한정되지 않는다.

따라서, 세척하고자 하는 봉을 지지부와 고정부가 결합된 진동모듈에 통과시키게 되면 지지부에 형성된 노즐로부터 고압의 세척액이 분사되어 나오며 봉형태의 피세척물의 표면을 세척하게 되며 고압세척되고 그 동안 고정부의 하단에 부착된 진동부가 세척노즐 전체를 진동시키면서 초경합금으로 형성된 지지부에 봉이 부딪히게 되면서 봉의 표면을 미세하게 연마하게 됨으로써 세척의 효율을 극대화하도록 한다.

도4는 본 발명에 따른 봉 세척장치에서 봉을 세척조안으로 밀어넣으며 봉을 이송시키는 반자동 투입장치를 도시한 도면이다. 가이드 롤러(41)를 지나 삽입되는 봉은 상-하, 좌-우로 서로 마주보면 설치된 롤러로 이루어진 좌우평활기(42), 상하평활기(43)를 지나도록 하여 약간 구부러져 있을 수 있는 봉을 반듯하게 펴도록 한다. 이후 그 옆면이 봉을 수용할 수 있도록 안쪽으로 함입된 롤러 두개를 마주보게 하며 그사이에 봉을 투입하여 이송시킴으로써 세척조의 안쪽으로 봉이 투입될 수 있도록 한다. 도면에서는 피딩롤러 두 개를 한조로 하여 봉을 투입하는 것을 도시하였다. 피딩롤러는 아래쪽 두 개와 위쪽 두 개로 구성이 되어 있다.

상기한 바와 같은 발명에 의하여 고압펌프에 의하여 이송된 수세 용액 봉에 분사시킴으로써 세척에 의하는 경우보다 효과적으로 봉 외부에 있는 오염물질을 제거해낼 수 있으며 이때 알칼리용액-물-산성용액-물이 분사되는 세척조를 계속해서 지나도록 함으로써 효과적으로 오염물질의 제거가 가능하며 진동을 이용해 봉이 초경가이드에 부딛히게 함으로써 미려하게 표면이 연다되도록 하여 세척이 이루어지도록 한다.

Claims (6)

1. 봉 형태의 피처리물을 세척하는 방법으로서,

   상기 봉의 외부에 알칼리 용액을 분사하는 단계와;

   상기 봉에 뭍은 알칼리 용액을 닦아내기 위하여 물을 분사하는 단계와;

   상기 봉에 뭍은 알칼리 용액을 중화시키기 위하여 산성용액을 상기 봉에 분사하는 단계와;

   상기 봉에 뭍은 산성용액을 닦아내기 위하여 물을 분사하는 단계와;

   상기 봉이 이동하는 동안 초경가이드를 통과시키며 상기 초경가이드를 진동시킴으로써 상기 봉의 표면이 미려하게 연마되도록 하는 연마단계를 포함하는, 봉 형태의 피처리물을 세척하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 분사되는 알칼리, 물, 산성용액은 10kg/m² 이상의 압력으로 분사되는 것을 특징으로 하는, 봉 형태의 피처리물을 세척하는 방법
3. 제1항에 있어서, 상기 알칼리용액은 NAOH 수용액 5 중량부인 것을 특징으로 하는, 봉형태의 피처리물을 세척하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 봉을 세척하기 전에 봉을 깨끗하게 펴는 평활단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 봉형태의 피처리물을 세척하는 방법.
5. 봉형태의 피처리물 세척장치로서.

   상기 세척장치는

   한개이상의 세척조로서, 상기 세척조 내부에는 외부로 부터 이송되어온 봉이 지나가는 공간의 양쪽으로 노즐이 배치되며 상기 노즐은 상기 봉을 향하고 있으며 외부에서 펌프를 이용하여 이송된 용액이 고압으로 상기 노즐을 통하여 분사되도록 하는, 세척조와;

   상기 세척조의 어느 한부분에 장착되는 진동모듈로서, 그 내부에 봉을 끼울 수 있게 그 가운데에 봉이 지나갈 수 있도록 공간이 형성된 지지부와 상기 지지부가 고정이 되는 고정부로 이루어지는데 상기 지지부는 그 외부에 안쪽으로 함입된 고정턱이 형성되며 고정턱은 상기 고정부의 고정홈에 끼워져 고정이 되며 상기 고정부의 아래쪽에는 진동수단이 장착되어 상기 진동모듈을 지나는 봉에 진동을 일으키는 진동모듈을,

   포함하는 봉형태의 피처리물 세척장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 세척조의 입구에는 원반형으로써 그 옆면은 안쪽으로 함입되어 있으며 있는 롤러 다수개가 같은 수평평면상에 서로 옆면을 맞대고 엇갈리게 배치되어 그 사이를 지나는 봉이 수평방향으로 펴질 수 있도록 한 좌우평활기와;

   원반형으로써 그 옆면은 안쪽으로 함입되어 있는 롤러 다수개가 같은 수직평면상에 서로 옆면을 맞대고 엇갈리게 배치되어 그 사이를 지나는 봉이 수직방향으로 펴질 수 있도록 한 상하평활기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 봉형태의 피처리물 세척장치.

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