KR100893249B1

KR100893249B1 - 분사폭 가변형 크롬용액 분사장치

Info

Publication number: KR100893249B1
Application number: KR1020020040827A
Authority: KR
Inventors: 김재근
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2002-07-12
Filing date: 2002-07-12
Publication date: 2009-04-17
Also published as: KR20040006527A

Abstract

본 발명은 분사폭 가변형 크롬용액 분사장치에 관한 것으로서, 강판(S)의 폭 방향으로 길게 형성된 헤더(110)와, 상부로 향하도록 형성되어 상기 헤더(110)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 배치된 분사노즐(112)과, 실린더(150)에 의한 이동으로 상기 분사노즐(112)과 강판(S) 사이를 강판의 중앙부에서 가장자리 쪽으로 순차적으로 개방시키는 개방홈(122)이 구비된 가림체(120)로 이루어진 하부분사부(100); 강판(S)의 폭 방향으로 길게 형성된 헤더(210)와, 하부로 향하도록 형성되어 상기 헤더(210)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 배치된 분사노즐(212)로 이루어진 상부분사부(200); 및 상기 헤더(110)(210)에 크롬 용액을 공급시키도록 연결된 크롬 주공급관(310)이 포함된 구성으로 이루어져, 강판의 폭에 대응하여 분사폭이 조정되어 크롬 처리 효율 및 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

크롬용액, 가변, 브러쉬, 분사

Description

분사폭 가변형 크롬용액 분사장치{Chromium solution spraying apparatus with a spray width adjustment function}

도1은 종래 기술에 따른 강판의 크롬 처리 설비가 개략적으로 도시된 구성도;

도2는 종래 기술에 따른 또다른 형태의 크롬 처리 설비가 도시된 개략 구성도;

도3은 본 발명에 따른 분사폭 가변형 크롬용액 분사장치가 전체적으로 도시된 사시도;

도4는 본 발명의 상부분사부가 상세하게 도시된 분해사시도;

도5는 본 발명의 하부분사부의 작용 설명도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

S : 강판 100 : 하부분사부

110 : 헤더 112 : 분사노즐

120 : 가림체 122 : 개방홈

140 : 슬라이더 150 : 실린더

160 : 센서 200 : 상부분사부

210 : 헤더 212 : 분사노즐

220 : 회전축 222 : 브러쉬

223 : 스프링 224 : 밸브

228 : 시트 250 : 커플링

270 : 실린더 282, 284 : 클러치

286 : 구동모터 292 : 실린더

300 : 크롬 주공급관 310 : 분지관

본 발명은 분사폭 가변형 크롬용액 분사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강판의 폭에 대응하여 분사폭이 조정되어 크롬 처리 효율 및 품질을 향상시킬 수 있도록 된 분사폭 가변형 크롬용액 분사장치에 관한 것이다.

일반적으로 전기도금 또는 아연도금 강판의 내부식성을 향상시키기 위하여 이루어지는 크롬 처리 작업은 크롬용액을 도금층에 분사하여 그 크롬용액이 도금층과 반응되면서 피막을 형성시키는 화학반응식이 널리 이용된다.

이러한 크롬 처리 설비의 종래 구성은 도1에 도시된 바와 같으며, 이는 크롬 처리 공간을 제공하는 하우징(H)의 중앙부를 통해 강판(S)이 진행되고, 그 강판(S)의 하부에 폭방향으로 길게 형성된 하부헤더(10)가 설치되며, 하우징(H)의 상부 양측 모서리 부분에 강판 진행방향으로 길게 형성된 상부헤더(20)가 각각 설치되며, 상기 헤더(10)(20)의 각각에는 길이방향을 따라 여러개의 분사노즐(12)(22)이 구비 된다.

즉, 하부헤더(10)의 분사노즐(12)을 통해 상부로 분사되는 크롬용액이 강판의 하부면의 크롬 처리를 담당하고, 상부헤더(20)의 분사노즐(22)을 통해 강판의 상부 가장자리 부분에서 중앙부까지 분사되는 크롬용액이 강판의 상부면의 크롬 처리를 담당한다.

그러나, 이러한 형태의 크롬 처리 방법은 다음과 같은 문제점을 갖는다.

첫째, 상부헤더(20)에서 분사되는 크롬용액이 강판의 중앙부(30)에서 정체되면서 크롬 처리 후 강판의 황색도 편차가 심하게 발생된다. 그리고, 이를 개선하기 위하여 도2에 도시된 것처럼 강판(S)의 진행방향에 대한 전, 후방쪽에 댐롤(R)을 형성시켜 강판(S)을 크롬용액(C)에 침적시키는 형태로 크롬 처리를 수행하는 방법도 사용되지만, 이 방법은 강판의 진행속도가 항상 일정한 경우에만 황색도 편차가 크지 않은 크롬 처리가 가능하고 강판의 진행속도가 변하는 경우에는 황색도 편차의 문제점이 여전히 발생하는 것이었다.

둘째, 강판의 폭이 필요에 의하여 변화됨에도 불구하고, 강판의 폭방향으로 길게 설치된 하부헤더(10)의 분사노즐(12)에서 분사되는 크롬용액의 분사폭은 변화되지 않는바, 소폭의 강판이 진행될 때 그 강판의 가장자리로부터 벗어난 위치에서 분사되는 크롬용액(40)이 강판의 상부면에 떨어지면서 드롭 마크(Drop mark)를 발생시키는 문제점을 갖는 것이었다.

게다가, 상, 하부헤더에 구비된 노즐이 막히는 것에 대한 대응책이 전혀 없어 노즐의 소제를 위해 설비를 자주 정지시키는 등 생산성이 저하되는 문제점도 갖 는 것이었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은, 강판의 폭이 변화되는 경우에도 그 강판의 상, 하부면에 크롬용액이 균일하게 분사되어 고품질의 크롬 처리가 가능하도록 된 분사폭 가변형 크롬용액 분사장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 강판의 폭 방향으로 길게 형성된 헤더와, 상부로 향하도록 형성되어 상기 헤더의 길이방향을 따라 일정 간격으로 배치된 분사노즐과, 실린더에 의한 이동으로 상기 분사노즐과 강판 사이를 강판의 중앙부에서 가장자리 쪽으로 순차적으로 개방시키는 개방홈이 구비된 가림체로 이루어진 하부분사부; 강판의 폭 방향으로 길게 형성된 헤더와, 하부로 향하도록 형성되어 상기 헤더의 길이방향을 따라 일정 간격으로 배치된 분사노즐로 이루어진 상부분사부; 및 상기 헤더에 크롬 용액을 공급시키도록 연결된 크롬 주공급관이 포함된 분사폭 가변형 크롬용액 분사장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도3은 본 발명에 따른 분사폭 가변형 크롬용액 분사장치가 전체적으로 도시된 사시도로서, 크롬 처리를 위한 공간을 제공하는 하우징(H)을 관통하도록 강판(S)이 진행되고, 강판(S)의 하부와 상부에 크롬용액을 분사하기 위한 하부 및 상부분사부(100)(200)가 구비된다.

상기 하부 분사부(100)는 강판의 길이방향을 따라 일정간격마다 구비되며, 이는 폭방향으로 길게 형성된 헤더(110)와, 그 헤더(110)의 외부에 끼워져 축방향 회전 가능하도록 장착된 중공원통 형상의 가림체(120)를 포함한다.

상기 헤더(110)의 양단부는 상기 하우징(H)에 각각 고정되고, 그 헤더(110)의 일측 끝단은 상기 하우징(H)을 관통하여 외부로 연장되며, 이렇게 연장된 부분이 커플링(170)과 연결배관(180)을 매개로 크롬 주공급관(300)에 연결되어 크롬용액을 제공닫는다. 그리고, 상기 헤더(110)에는 강판(S)의 폭방향을 따라 일정간격마다 배치되고 그 분사방향이 상부로 향하도록 된 다수개의 분사노즐(112)이 구비된다.

상기 가림체(120)는 강판(S)의 진행방향에 대한 중심선에 대하여 좌우 대칭되는 형상으로 형성된 개방홈(122)을 가지며, 상기 가림체(120)를 축방향 회전시킬 때 상기 개방홈(122)에 의하여 개폐되는 분사노즐(112)의 개수가 점차적으로 늘어나거나 점차적으로 증가되는 형태로 구성된다.

즉, 도5에 도시된 바와 같이 상기 가림체(120)를 축방향 회전시킴에 의해 분사노즐(112)에 의해 크롬용액이 분사되는 폭이 도면에 '가'로 나타낸 것처럼 소폭으로 설정되거나, '나'로 나타낸 것처럼 중폭으로 설정되거나, '다'로 나타낸 것처럼 광폭으로 설정될 수 있는 것이다.

그리고, 상기 가림체(120)의 일단부에는 방사상으로 소정 길이 형성된 연결구(130)가 일체로 고정되며, 상기 연결구(130)의 끝단부는 강판의 폭방향으로 끼워 지는 핀(144)에 의해 슬라이더(140)에 연결되고, 상기 슬라이더(140)는 강판의 진행방향을 따라 길게 형성되어 길이방향으로 전, 후진되도록 하우징(H)에 장착되며, 상기 슬라이더(140)의 전, 후진은 실린더(150)가 담당하게 된다. 물론, 상기 슬라이더(140)에 상기 연결구(130)가 삽입될 수 있도록 홈(142)이 형성되고 그 홈(142)에 상기 연결구(130)가 삽입되어 핀(144)을 매개로 결합되어도 좋다.

또한, 상기 슬라이더(140)에는 스트라이커(146)가 형성되고 그 스트라이커(146)를 감지하여 상기 가림체(120)의 회전상태를 확인할 수 있도록 센서(160)가 구비되며, 이 센서(160)는 슬라이더(140)의 길이방향을 따라 다수 개소에 구비될 수 있다(도면의 161 내지 164 참조).

상기 상부 분사부(200)도 강판의 길이방향을 따라 일정간격마다 구비되며, 크롬 주 공급관(300)에서 분지된 분지관(310)을 통해 크롬 용액을 공급받도록 구성된다.

이를 도3과 도4를 참조하여 설명하면, 상기 분지관(310)의 끝단부가 수직상방으로 향하도록 형성되고, 이러한 분지관(310)의 끝단부에 커플링(250)을 매개로 엘보우(240)가 회동 가능하게 연결되는바, 이 엘보우(240)의 일측 끝단(246)이 상기 커플링(250)을 매개로 축방향 회전이 가능하도록 연결되고 타측 끝단(242)이 결합구(214)를 매개로 파이프 형상의 헤더(210) 일측에 고정된다. 그리고, 상기 엘보우(240)에는 상기 끝단(242)과 반대방향으로 길게 연결대(244)가 일체로 형성되며, 상기 연결대(244)에 연결구(260)를 매개로 실린더(270)의 로드(272)가 연결됨으로써 상기 실린더(270)의 전, 후진에 의하여 상기 엘보우(240)가 커플링(250)을 중심 으로 회전되는 구성을 갖는다. 또한, 상기 엘보우(240)의 회전에 의해 상기 헤더(210)가 선회될 때 그 헤더(210)의 하부를 지지하여 헤더(210)의 선회 거동이 원활하게 이루어질 수 있도록 원호 형상의 지지대(290)가 하우징(H)에 고정 설치된다.

상기 헤더(210)에는 강판(S)의 폭방향을 따라 일정간격마다 배치되고 그 분사방향이 상부로 향하도록 된 다수개의 분사노즐(212)이 구비되며, 이 헤더(210)는 타측 개방부가 덮개(280)에 의해 닫혀진다.

그리고, 상기 헤더(210)의 내부에는 크롬용액이 분사노즐(212)을 통해 분사되는 것에 영향을 주지 않는 정도의 직경을 갖는 회전축(220)이 상기 헤더(210)의 중심선을 따라 길게 배치되고, 이 회전축(220)의 양측 단부는 상기 헤더(210)의 내부에 고정된 지지구(230)에 축방향 회전이 가능하도록 지지되며, 상기 회전축(220)에는 길이방향을 따라 연속되고 헤더(210)의 내표면까지 길게 형성된 브러쉬(222)가 구비된다.

상기 회전축(220)을 필요에 의해 회전시킬 수 있는 구동수단이 구비되는데, 이는 상기 헤더(210)가 강판의 폭방향으로 위치되도록 선회하였을 때 그 헤더(210)의 덮개(280)가 위치되는 부분의 하우징(H)에 고정된 실린더(292)와, 상기 실린더(292)의 로드에 연결되어 강판 폭방향으로 미끄럼 이동되는 구동모터(286)와, 상기 구동모터(286)의 미끄럼이 원활하게 이루어질 수 있도록 그 구동모터(286)의 베이스(288)를 안내하는 미끄럼지지레일(290)이 포함된다. 그리고, 상기 헤더(210)의 덮개(280)측 내부에는 스프링(223)에 의해 덮개(280) 방향으 로 탄력 지지된 밸브(224)가 구비되는데, 이 밸브(224)는 상기 스프링(223)을 수축시키는 방향으로 이동되었을 때 그 내측 끝단부가 상기 회전축(220)의 끝단부에 결합되는 형상을 갖는다.

또한, 상기 밸브(224)의 덮개(280)측 외주면 형상은 덮개(280)쪽으로 갈수록 그 외경이 감소되는 콘 형상으로 형성되고, 상기 덮개(280)에는 상기 밸브(224)의 콘 형상과 대응되는 내경부(226)를 갖는 시트(228)가 구비된다. 물론, 상기 스프링(223)에 아무런 외력이 가해지지 않았을 때에는 밸브(224)의 콘 부위와 시트(228)의 내경부(226)가 밀착된 상태를 유지한다.

그리고, 상기 밸브(224)에는 콘 부위의 끝단에 시트(228)와 덮개(280)를 관통하여 구동모터(286)쪽으로 연장된 연장축(225)이 형성되며, 상기 구동모터(286)의 축과 상기 연장축(225)의 끝단에 서로 결합 가능하도록 클러치(282)(284)가 구비된다.

물론, 이와 같은 분사노즐 소제를 위한 구성은 하부 분사부(100)에도 구비될 수 있다.

상기한 구성으로 된 본 발명의 작용을 설명한다.

상부분사부(200)가 실린더(270)의 구동에 의해 강판의 폭방향으로 위치된 상태로 크롬 용액 분사가 수행되며, 크롬 주 공급관(300)에서 공급된 크롬 용액이 하부 분사부(100)와 상부 분사부(200)를 통해 강판의 상부면과 하부면 폭방향으로 고루 분사된다.

이때, 하부 분사부(100)에서 분사되는 크롬 용액의 분사범위는 가림체(120)의 개방홈(122)에 의해 결정되는바, 크롬 처리되어지는 강판의 폭에 대응되도록 실린더(150)를 구동시켜 상기 가림체(120)를 회전시킴으로써 강판의 폭에 해당되는 범위에서만 크롬 용액이 상부로 분사될 수 있다.

그리고, 분사노즐이 이물질에 의하여 차다된 경우, 후진되어 있던 실린더(292)를 전진시켜 그와 일체로 거동되는 구동모터(286)를 헤더(210)쪽으로 전진시키며, 이 구동모터(286)의 전진에 의해 클러치(282)(284)가 서로 결합되며, 계속하여 밸브(224)가 스프링(223)을 수축시키면서 헤더(210)의 내측으로 밀려들어가 밸브(224)와 시트(228)의 결합에 의해 밀폐되어 있던 헤더(210)의 덮개(280) 부위가 외부와 연결되어 헤더(210) 내부의 크롬 용액이 상기 밸브(224)와 시트(228) 사이를 통해 외부로 배출되며, 동시에 밸브(224)가 회전축(220)의 일단과 연결된다.

이러한 상태일 때, 구동모터(286)를 회전시키면 그에 연결된 회전축(220)이 회전되면서 브러쉬(222)에 의해 분사노즐이 소제되고, 이러한 소제작업에서 발생된 이물질들은 크롬 용액과 함께 헤더(210)의 덮개(280) 부위를 통해 외부로 배출된다.

물론, 분사노즐의 소제 작업이 완료되면, 상기와 반대의 순서로 구성요소들이 복귀됨으로써 정상적인 크롬 처리 작업이 수행된다.

그리고, 크롬 처리가 종료된 경우, 실린더(270)를 구동시켜 상부분사부(200) 전체를 회동시켜 강판(S)으로부터 벗어나게 함으로써 상부분사부(200)의 헤더(210) 내부에 잔류하고 있던 크롬 용액이 강판 상부면에 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 분사폭 가변형 크롬용액 분사장치에 의하면, 강판의 상, 하부에 각각 구비되어 강판의 폭방향으로 일정 간격 떨어지게 배치되어 크롬 용액을 분사시키도록 구성됨으로써 강판의 상, 하부면에 균일한 크롬 처리가 행하여지는 효과를 갖는다.

또한, 강판의 상부에서 크롬 용액을 분사시키도록 된 상부분사부를 필요한 경우에만 강판의 상부에 위치시킬 수 있기 때문에 불필요하게 크롬 용액이 강판의 상부면에 떨어져 강판의 품질이 저하되는 현상을 방지한다.

또한, 강판의 하부에서 크롬 용액을 분사시키도록 된 하부분사부의 크롬 분사 범위를 강판의 폭에 대응되도록 변화시킬 수 있어 강판 가장자리를 벗어나 분사되는 크롬 용액이 강판 상부면에 떨어져 강판의 품질을 저하시키는 것을 방지한다.

Claims

강판(S)의 폭 방향으로 길게 형성된 헤더(110)와, 상부로 향하도록 형성되어 상기 헤더(110)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 배치된 분사노즐(112)과, 실린더(150)에 의한 이동으로 상기 분사노즐(112)과 강판(S) 사이를 강판의 중앙부에서 가장자리 쪽으로 순차적으로 개방시키는 개방홈(122)이 구비된 가림체(120)로 이루어진 하부분사부(100);

강판(S)의 폭 방향으로 길게 형성된 헤더(210)와, 하부로 향하도록 형성되어 상기 헤더(210)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 배치된 분사노즐(212)로 이루어진 상부분사부(200); 및

상기 헤더(110)(210)에 크롬 용액을 공급시키도록 연결된 크롬 주공급관(310)이 포함된 분사폭 가변형 크롬용액 분사장치.
제1항에 있어서, 상기 상부분사부(200)의 헤더(210)는 크롬 주공급관(310)과 커플링(250)을 매개로 선회 가능하도록 연결되고, 상기 헤더(210)를 선회시키도록 실린더(270)가 연결 설치됨을 특징으로 하는 분사폭 가변형 크롬용액 분사장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 상부 분사부(200)의 헤더(210)의 내부에 지지구(230)를 매개로 축방향 회전 가능하도록 회전축(220)이 설치되고, 상기 회전축(220)의 외표면에는 헤더의 내표면까지 연장된 브러쉬(222)가 장착되며, 상기 회전축(220)은 구동모터(286)에 의해 회전 구동됨을 특징으로 하는 분사폭 가변형 크롬용액 분사장치.