KR100960319B1 - 전기도금강판의 도금 줄무늬 발생 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도금 줄무늬 발생 방지장치에 관한 것으로, 전기도금 라인의 인입측 굴절롤과 전도롤 사이에 설치되고, 중앙을 기점으로 서로 반대방향으로 나선이 형성된 스크류샤프트와; 상기 스크류샤프트를 정,역회전시키도록 연결된 구동모터와; 상기 스크류샤프트의 양쪽에 서로 대응되게 나사결합된 한쌍의 이동블럭과; 상기 이동블럭에 연결된 고정구와; 상기 이동블럭과 고정구를 연결하는 고정대상에 구비되고, 강판의 폭변화를 감지하여 상기 구동모터의 회전방향을 제어하는 감지센서와; 상기 고정구가 끼워지고 스크류샤프트와 평행하게 배열된 노즐고정바와; 상기 노즐고정바에 일정간격으로 끼워지고 노즐헤드를 갖는 다수의 노즐몸체와; 상기 노즐고정바에 끼워지고 상기 노즐몸체들 사이에 배치된 다수의 간격유지스프링과; 상기 노즐헤드와 용액공급관 사이를 연결하는 신축관을 포함하여 구성된다.

본 발명에 따르면, 전기도금시 강판의 폭 변화에도 상관없이 항상 고르고 균일하게 도금액을 분사할 수 있어 도금후 줄무늬 불량을 사전에 방지하고, 제품의 품위 향상은 물론 불필요한 후가공 작업을 하지 않아도 되므로 작업효율 향상, 안전사고 예방 등의 부수적인 효과까지 얻을 수 있게 된다.

전기도금, 도금 줄무늬, 전도롤, 폭 가변

Description

전기도금강판의 도금 줄무늬 발생 방지장치{PREVENTION DEVICE FOR PLATING STRIPE DEFECTION OF ELECTROPLATING STRIP}

본 발명은 전기도금강판의 도금 줄무늬 발생 방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도금강판에 생긴 얼룩을 회전되는 노즐 스프레이를 통해 보다 안정적이고 제품 손상없이 용이하게 제거할 수 있음과 동시에 폭가변도 용이하여 하나의 설비로 강판의 전,후면 폭방향에 발생된 도금 줄무늬를 손쉽게 제거할 수 있도록 개선된 전기도금강판의 도금 줄무늬 발생 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 제철소의 도금공정은 제강된 슬라브를 압연 및 소둔하여 제조된 강판을 수요가의 요구에 맞게 전기도금하여 완제품으로 출하하도록 하는 공정이다.

그런데, 이러한 도금공정은 도금전에 강판 표면에 존재하는 얼룩과 같은 표면불량을 미리 제거해 주어야 도금후 도금불량이 발생하지 않고 표면이 미려한 고품위의 도금강판으로 생산될 수 있다.

예컨대, 도 1의 예시와 같은 카로젤형 도금설비에서는 총 8개의 도금조(10)를 사용하여 도금하게 되는데, 이를테면 1번부터 4번까지의 도금조(10)를 통해서는 강판(스트립)(S)의 후면이 도금되고, 5번부터 8번까지의 도금조(10)를 통해서는 강 판(S)의 전면이 도금되게 된다.

이때, 도금조(10)에 내장된 애노드(20)에는 (+)가 인가되고, 도금조(10)에 일부 침지된 전도롤(30)의 표면에는 (-)가 인가되어 도금조(10)에 충전된 도금액을 경유하여 전도롤(30)과 굴절롤(40a,b)을 통해 안내되는 강판(S)의 표면에 전기도금이 행해지게 되는 것이다.

이와 같은 도금과정이 진행되기 전에 강판(S)이 도금조(10)로 인입되도록 안내하는 인입측 굴절롤(40a)의 하방에는 강판(S) 표면에 존재하는 얼룩과 같은 표면불량(50)을 미리 제거하여 도금 줄무늬가 발생되지 않도록 하는 용액분사유닛(Aspect Killer)(60)이 구비되며, 이를 통해 용액이 강판(S) 표면에 분사되어 표면을 에칭함으로써 표면불량(50)을 제거하게 된다.

그런데, 도금될 강판(S)이 소폭에서 광폭으로 폭가변이 생길 경우 커진 폭 만큼의 에지 부분은 용액분사유닛(60)으로 균일하게 분사할 수 없어 커진 폭 부분에 존재하는 표면불량(50)을 제거할 수도 없을 뿐만 아니라, 이를 제거하기 위해 분사되는 용액의 불균일 분사에 따른 도금 줄무늬 불량이 유발되는 부수적인 도금 불량 현상이 파생되었다.

이에, 종래에는 이러한 현상 발생시 도금후 완제품으로 출하되지 못하고 줄무늬 제거를 위한 별도의 작업이 수반되어야 하였으므로 그에 따른 품질저하는 물론 납기지연, 작업부하 증대, 수작업에 따른 안전사고의 위험 등이 상존하여 왔다.

이는 폭가변이 발생된 강판(S)의 에지부까지 균일하게 도금액을 분사할 수 있도록 용액분사유닛(60)의 노즐 각도를 신속하고 정확하게 조절하여야 하나 그것 이 쉽지 않고, 그렇게 한다고 하더라도 소폭에 맞게 조절되어 있는 것을 광폭에 맞게 조절함으로써 용액 분사압이 달라지는 것으로부터 기인된 구조적인 문제이기도 하다.

이에, 이를 개선하기 위한 노력의 일환으로 사이드노즐 커버를 구비하여 도금액의 균일 분사를 유도하는 등의 많은 연구가 있었으나 효과 있는 대안은 되지 못하였다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 도금전 도금될 강판의 폭 가변에도 불구하고 에칭을 위한 용액의 손실이나 불균일하게 분사되는 일 없이 고르고 균일하게 분사토록 하여 도금후 발생되는 줄무늬 불량을 미연에 방지하여 후가공의 불편을 없애고, 제품의 품위도 향상시킬 수 있도록 한 전기도금강판의 도금 줄무늬 발생 방지장치를 제공함에 그 주된 해결 과제가 있다.

본 발명은 상기한 해결 과제를 달성하기 위한 수단으로, 전기도금 라인의 인입측 굴절롤과 전도롤 사이에 설치되고, 길이 중앙부에 구획판이 고정되고, 상기 구획판을 중심으로 양단을 향해 서로 반대방향으로 나선이 형성된 스크류샤프트와; 상기 스크류샤프트를 정,역회전시키도록 연결된 구동모터와; 상기 스크류샤프트의 양쪽에 서로 대응되게 나사결합된 한쌍의 이동블럭과; 상기 이동블럭에 연결된 고정구와; 상기 이동블럭과 고정구를 연결하는 고정대상에 구비되고, 강판의 폭변화를 감지하여 상기 구동모터의 회전방향을 제어하는 감지센서와; 상기 고정구가 끼워지고 스크류샤프트와 평행하게 배열된 노즐고정바와; 상기 노즐고정바에 끼워지고 노즐헤드를 갖는 2이상의 노즐몸체와; 상기 노즐고정바에 끼워지고 상기 노즐몸체들 사이에 배치된 2이상의 간격유지스프링과; 상기 노즐헤드와 용액공급관 사이를 연결하는 신축관을 포함하여 구성되되, 상기 감지센서는 근접센서 또는 포토센서이고, 상기 노즐헤드는 상기 노즐몸체에 형성된 노즐에 회전되게 베어링 결합하며, 상기 노즐헤드는 반경방향으로 경사형성된 분사구가 2개 이상 형성된 것을 특징으로 하는 전기도금강판의 도금 줄무늬 발생 방지장치를 제공한다.

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본 발명에 따르면, 전기도금시 강판의 폭 변화에도 상관없이 항상 고르고 균일하게 도금액을 분사할 수 있어 도금후 줄무늬 불량을 사전에 방지하고, 이로 인해 제품의 품위 향상은 물론 불필요한 후가공 작업을 하지 않아도 되므로 작업효율 향상, 안전사고 예방 등의 부수적인 효과까지 얻을 수 있게 된다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

그리고, 종래 기술(도 1)에 언급된 동일 설비에 대하여는 동일한 도면부호를 기재하도록 한다.

도 2는 본 발명에 따른 도금 줄무늬 발생 방지장치의 예시적인 요부 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 도금 줄무늬 발생 방지장치의 예시적인 요부 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 도금 줄무늬 발생 방지장치를 구성하는 노즐 부위의 부분 확대도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도금 줄무늬 발생 방지장치는 기존과 같이 인입측 굴절롤(도 1의 '40a')의 하측에 설치된다.

즉, 강판(S)이 인입측 굴절롤(40a)을 경유하여 도금조(도 1의 '10')에 일부 침지된 전도롤(30)에 감겨 도금될 때 도금되기 전 미리 강판(S) 표면에 부착된 표면불량을 씻어낼 수 있도록 구성된다.

이를 위해, 강판(S)의 폭방향으로 도시되지 않은 별도의 지지대(미도시)에 의해 회전가능하게 지지고정되는 스크류샤프트(100)가 설치된다.

이때, 상기 스크류샤프트(100)는 그 길이 중앙부에 구획판(110)이 고정되고, 상기 구획판(110)을 중심으로 스크류샤프트(100)는 양단을 향해 서로 반대방향으로 나선이 형성된 구조를 갖는다.

그리고, 상기 스크류샤프트(100)의 일단에는 구동모터(120)가 연결된다.

상기 구동모터(120)는 정,역회전이 가능한 모터로서, 후술되는 감지센서(130)의 감지동작에 의해 그 회전방향이 제어된다.

아울러, 상기 스크류샤프트(100)의 양측에는 이동블럭(140)이 각각 고정되고, 상기 이동블럭(140)은 스크류샤프트(100)의 회전방향에 따라 동시에 동일폭씩 중앙으로 모이거나 혹은 단부쪽으로 벌어지는 형태로 움직이게 된다.

또한, 상기 이동블럭(140) 각각에는 고정대(150)가 연결고정되고, 상기 고정대(150)의 하단에는 고정구(160)가 고정된다.

그리고, 상기 고정구(160)는 노즐고정바(200)에 끼워진다.

뿐만 아니라, 상기 고정대(150)의 일부에는 감지센서(130)가 설치되는데, 상기 감지센서(130)는 근접센서 혹은 포토센서가 바람직하며, 강판(S)의 에지부를 감지할 수 있도록 설치된다.

즉, 상기 감지센서(130)는 강판(S)의 폭 가변에 따라 이를 감지하게 되고, 강판(S)의 폭이 변경되게 되면 이를 감지한 후 그 가변방향, 즉 강판(S)의 폭이 커지거나 작아지거나에 따라 구동모터(120)의 구동방향을 제어하게 된다.

예컨대, 도 3에서와 같이 강판(S)의 폭이 커질 경우 감지센서(130)는 이를 감지하여 구동모터(120)의 회전방향을 결정하게 되고, 이에 따라 이동블럭(140)이 서로 벌어지는 방향으로 이동되도록 스크류샤프트(100)를 회전시킴으로써 강판(S)의 폭에 대응되게 노즐몸체(300)를 벌릴 수 있게 된다.

한편, 상기 노즐고정바(200)에는 다수의 노즐몸체(300)가 일정간격을 두고 삽입되며, 상기 노즐몸체(300)들 사이에는 간격유지스프링(310)이 개재된다.

상기 간격유지스프링(310)은 모두 동일한 탄성계수를 갖는 동일한 것으로, 상기 노즐고정바(200)에 끼워지고 상기 노즐몸체(300)들 사이에 배치된다.

따라서, 상기 노즐몸체(300)들은 상기 간격유지스프링(310)에 의해 동일 간격을 유지한 채 노즐고정바(200)상에 배치되게 된다.

이때, 상기 노즐몸체(300)에는 도 4에서와 같이, 연결관(320)과 노즐(330)이 구비되는데, 상기 연결관(320)은 상기 노즐몸체(300)의 내부를 통해 상기 노즐(330)과 연통된다.

그리고, 상기 연결관(320)에는 도 2에서와 같은 신축관(400)이 연결되며, 상기 신축관(400)은 용액공급관(410)과 연결되고, 상기 용액공급관(410)은 강판(S)의 표면에 형성된 표면불량을 제거하기 위한 용액이 저장된 용액탱크(미도시)와 연결되며, 용액공급관(410)의 길이 일부에는 용액 공급을 조절할 수 있는 밸브(420)가 구비된다.

또한, 도 3 및 도 4에서와 같이, 상기 노즐몸체(300)에 구비된 노즐(330)의 선단에는 노즐헤드(340)가 베어링(360)결합되어 회전가능하게 구비된다.

이때, 상기 노즐헤드(340)의 내부에는 용액유로(370)가 형성되고, 상기 노즐헤드(340)의 선단면에는 다수의 분사구(350)가 형성되는데, 상기 분사구(350)는 상기 용액유로(370)와 연통되면서 반경방향으로 일정한 각도, 바람직하게는 15~30°의 각도범위를 갖고 경사형성된다.

따라서, 용액분사시 용액이 경사진 분사구(350)를 빠져나가면서 가해진 분사압에 의해 상기 노즐헤드(340)는 상기 노즐(330)의 선단에서 자유롭게 회전될 수 있게 된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동관계는 다음과 같다.

먼저, 강판(S)의 표면품질 향상을 위해 도금공정을 수행하게 되는데, 이를 위해 강판(S)은 인입측 굴절롤(40a)을 통해 도금조(10)로 안내되고, 이어 상기 도 금조(10)에 일부 침지된 채 회전하는 전도롤(30)과 애노드(20)의 상호작용에 의해 강판(S) 표면에 전기도금이 실시되며, 도금이 완료된 강판(S)은 인출측 굴절롤(40b)을 통해 후속 공정으로 이송되게 된다.

이 과정에서, 강판(S)이 인입측 굴절롤(40a)을 통해 도금조(10)로 안내될 때 본 발명에 따른 장치를 통해 그 표면에 잔류된 표면불량이 에칭되어 제거되게 된다.

이때, 진행되는 강판(S)의 폭이 바뀌게 되면 감지센서(130)는 이를 감지하여 즉시 구동모터(120)를 회전시키게 되고, 이에 따라 스크류샤프트(100)가 회전되게 된다.

예컨대, 앞서 설명하였고 도면중 도 3에 예시된 것 처럼, 강판(S)의 폭이 커지는 경우라면 스크류샤프트(100)의 회전에 의해 이동블럭(140)은 서로 멀어지는 방향, 즉 스크류샤프트(100)의 양단부 쪽으로 이동되게 되며, 이동되는 도중 감지센서(130)가 감지한 강판(S)의 에지부를 벗어나게 되면 멈추게 된다.

따라서, 이동블럭(140)과 연결된 고정구(160)들도 서로 벌어지게 되고, 이로 인해 다수의 노즐몸체(300)들 사이에 개재된 간격유지스프링(310)들은 동일 탄성으로 작용하여 서로가 신장되게 되며, 이에 따라 노즐몸체(300)들은 서로 동일 간격을 유지한 채 벌어지면서 강판(S)의 폭에 대응되는 길이로 늘어나게 된다.

여기에서, 상기 노즐몸체(300)들은 표현상 늘어나는 것으로 설명하였으나 사실은 늘어나는 것이 아니고 그들의 배치간격이 벌어지는 것이다.

또한, 앞서에서는 생략하였으나 상기 고정구(160)에 끼워지는 노즐고정 바(200)는 도시되지 않는 별도의 지지대에 의해 그 양단이 고정됨으로써 상기 고정구(160)가 좌우로 유동되더라도 흔들림없이 정위치될 수 있도록 구성됨은 물론이다.

이렇게 하여, 커진 강판(S)의 폭 만큼 노즐몸체(300)는 자동적으로 단시간에 벌어져 강판(S) 폭에 대응되게 배치됨으로써 노즐몸체(300)에 설치된 노즐(330)과 노즐헤드(340)를 통해 분사되는 용액은 항상 강판(S) 표면에 대하여 균일한 분사작용을 유지하게 된다.

뿐만 아니라, 상기 노즐헤드(340)는 상기 노즐(330)에 회전가능하게 설치되어 있고, 용액 분사와 동시에 분사압에 의해 회전되게 되므로 더욱 더 고른 분사가 가능하게 된다.

따라서, 강판(S)의 폭이 커지더라도 단시간에 변화된 폭에 대응되게 용액 분사되는 구조를 갖춤으로써 균일한 용액분사를 유도하고, 그에 따른 도금 줄무늬 불량을 미연에 방지할 수 있게 된다.

도 1은 종래 전기도금장치의 도금 줄무늬 방지장치의 예시도,

도 2는 본 발명에 따른 도금 줄무늬 발생 방지장치의 예시적인 요부 정면도,

도 3은 본 발명에 따른 도금 줄무늬 발생 방지장치의 예시적인 요부 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 도금 줄무늬 발생 방지장치를 구성하는 노즐 부위의 부분 확대도.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧

100....스크류샤프트 120....구동모터

130....감지센서 140....이동블럭

150....고정대 160....고정구

200....노즐고정바 300....노즐몸체

310....간격유지스프링 320....연결관

330....노즐 340....노즐헤드

350....분사구 360....베어링

Claims (4)

1. 전기도금 라인의 인입측 굴절롤과 전도롤 사이에 설치되고, 길이 중앙부에 구획판이 고정되고, 상기 구획판을 중심으로 양단을 향해 서로 반대방향으로 나선이 형성된 스크류샤프트와;

   상기 스크류샤프트를 정,역회전시키도록 연결된 구동모터와;

   상기 스크류샤프트의 양쪽에 서로 대응되게 나사결합된 한쌍의 이동블럭과;

   상기 이동블럭에 연결된 고정구와;

   상기 이동블럭과 고정구를 연결하는 고정대상에 구비되고, 강판의 폭변화를 감지하여 상기 구동모터의 회전방향을 제어하는 감지센서와;

   상기 고정구가 끼워지고 스크류샤프트와 평행하게 배열된 노즐고정바와;

   상기 노즐고정바에 끼워지고 노즐헤드를 갖는 2이상의 노즐몸체와;

   상기 노즐고정바에 끼워지고 상기 노즐몸체들 사이에 배치된 2이상의 간격유지스프링과;

   상기 노즐헤드와 용액공급관 사이를 연결하는 신축관을 포함하여 구성되되,

   상기 감지센서는 근접센서 또는 포토센서이고, 상기 노즐헤드는 상기 노즐몸체에 형성된 노즐에 회전되게 베어링 결합하며, 상기 노즐헤드는 반경방향으로 경사형성된 분사구가 2개 이상 형성된 것을 특징으로 하는 전기도금강판의 도금 줄무늬 발생 방지장치.
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