KR101034124B1 - 전처리 공정의 철분제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 전처리용의 액욕저장탱크와 순환가능하게 연통되어 액욕이 유출입 되게 구비되는 바이패스관; 상기 바이패스관의 유로 상에 배치되어 상기 액욕저장탱크의 액욕을 강제 순환시키는 순환펌프; 상기 바이패스관으로 유동되는 액욕이 한 쌍의 이음관을 통해 내부로 유출입되게 연결되는 순환배관과, 상기 순환배관의 내부에 양단이 지지 배치되어 액욕 상의 철분을 선택적으로 포집하도록 전원 공급시 자기력을 발생시키는 적어도 하나의 전자석튜브가 구비된 철분포집유닛; 및 상기 순환배관 입출구 측으로 유동되는 액욕의 압력을 각각 측정하여 설정된 차압에 따라 액욕을 상기 순환배관으로의 유동은 금지시키며 상기 바이패스관으로 유로를 형성시키도록 유로 변경시키는 제어유닛;을 포함하는 전처리 공정의 철분제거장치가 제공된다.

이에 의하면, 종래와 같이 수작업에 의해 자석봉에 부착된 철분을 주기적으로 제거시켜야 하는 번거로움을 방지할 수 있으며, 전처리 액욕 상의 철분에 대한 포집 및 제거 효율성을 항상 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.

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Description

전처리 공정의 철분제거장치 {IRON CONTENT REMOVING DEVICE FOR PRETREATING PROCESS}

본 발명은 전처리 공정의 철분제거장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동화 방식으로 개량되어 액욕 상의 철분의 포집 및 제거 효율성이 향상된 전처리 공정의 철분제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 도장 공정은 차체가 완성된 후, 차체의 부식을 방지하고 방음과 함께 미관을 수려하게 하여 상품성을 높이기 위한 것으로, 차체 내외판에 부착되어 있는 이물질이나 유지분을 완전히 제거함과 동시에 철판면의 내식성 및 전착 도료와의 부착성을 좋게 하는 인산염 피막을 형성시키는 전처리 공정과, 상기 전처리 공정의 건조로를 통과한 차체를 전착 도료 중에 전몰시켜 외판은 물론 차체 내부까지 균일하게 도장함으로서 방청과 표면광택의 인자가 되는 전착(하도) 공정을 진행하게 된다.

이어서, 이음부 등에 실러를 도포하는 과정을 거친 후 도료의 내 치핑성, 평활성, 내후성 등을 갖게 하는 중도 공정이 진행되며, 미관상의 광택감을 주는 상도 베이스 및 클리어 공정을 통하여 도장막을 형성하는 상도 공정이 수행된다.

이와 같이, 차체에 도장이 완료되면, 육안검사를 통하여 차체 외관을 검사하는 외관검사 및 외관검사를 통하여 도장표면의 먼지, 이물질, 스크래치 등을 검사하게 되며, 필요시 상도 베이스 및 클리어 공정을 통하여 재도장하거나, 폴리싱 작업 등의 수정 공정을 통하여 수정한 후, 의장공장으로 투입하도록 이루어진다.

이러한 도장라인의 각 공정에서, 상기 전처리 공정은 차체에 전착도장을 위한 준비공정으로 탕세, 예비탈지, 탈지, 제1,2수세공정까지는 차체의 이물질, 유분, 철분(IRON CONTENT)을 제거하는 것이 주목적이며, 표면조정, 화성피막, 제3,4,5수세 공정은 전착 도장을 준비하기 위한 약품처리 공정이다.

여기서, 상기한 전착 차체의 품질 불량요인 중 80% 이상이 철분으로 인한 오염이며, 차체공장으로부터 투입되는 화이트 바디 상태의 차체로부터 철분을 상기한 전처리 공정에서 얼마나 효율적으로 제거하는가가 전착품질을 좌우하게 되며, 도장라인의 특성상 후 공정인 중도, 상도에서도 품질 및 재 도장에 따른 생산원가에 까지 영향을 미치게 된다.

이러한 관점에서, 상기 차체의 투입 순서대로 탕세, 예비탈지, 탈지, 수세공정순으로 철분량이 많기 때문에 이 공정에서는 철분제거장치가 필요하다.

종래의 철분제거장치의 일례로 자석봉을 전처리용 액욕저장탱크의 서브수조에 다수개 설치하고, 액욕을 순환펌프로 순환시키면서 철분이 상기 자석봉 자체의 자기력에 의해 표면상에 부착 유도되는 것으로 철분의 제거가 이루어지게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 자석봉을 이용한 철분제거장치는 미세 철분 등의 포집효율이 좋은 반면, 일정량 이상의 철분에 의해 자석봉이 오염되는 경우 포집 효율성이 떨어지게 되므로 주기적으로 자석봉에 부착된 철분을 수작업에 의해 제거시켜야 하는 번거로움이 있다.

아울러, 상기한 자석봉 이외의 철분제거장치로 사이클론이 사용되고 있으나, 이는 일정 크기 및 중량 이상의 철분만 제거 가능하여 미세 철분의 포집에는 한계가 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 전처리 액욕 상의 철분에 대한 포집 및 제거 효율성을 항상 일정하게 유지시킬 수 있도록 자동화 방식으로 개량된 전처리 공정의 철분제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 전처리 공정의 철분제거장치는 전처리용의 액욕저장탱크와 순환가능하게 연통되어 액욕이 유출입 되게 구비되는 바이패스관; 상기 바이패스관의 유로 상에 배치되어 상기 액욕저장탱크의 액욕을 강제 순환시키는 순환펌프; 상기 바이패스관으로 유동되는 액욕이 한 쌍의 이음관을 통해 내부로 유출입되게 연결되는 순환배관과, 상기 순환배관의 내부에 양단이 지지 배치되어 액욕 상의 철분을 선택적으로 포집하도록 전원 공급시 자기력을 발생시키는 적어도 하나의 전자석튜브가 구비된 철분포집유닛; 및 상기 순환배관 입출구 측으로 유동되는 액욕의 압력을 각각 측정하여 설정된 차압에 따라 액욕을 상기 순환배관으로의 유동은 금지시키며 상기 바이패스관으로 유로를 형성시키도록 유로 변경시키는 제어유닛;을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 제어유닛은, 설정된 차압에 따라 상기 전자석튜브에 전원 공급을 차단시켜 전자석튜브의 표면에 포집된 철분을 상기 순환배관 바닥으로 낙하시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 철분포집유닛에는, 상기 바이패스관으로 유로가 형성될 시에 상 기 순환배관으로 세척수를 유입시켜 상기 순환배관 바닥의 철분을 외부로 유출시키도록 상기 순환배관과 연통된 한 쌍의 세척관로가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 철분포집유닛에는, 상기 전자석튜브가 관통고정되도록 관통구가 형성된 다수의 환상형 브라켓과, 상기 브라켓들을 판면 관통하여 일체로 지지시키는 다수의 지지바와, 상기 지지바의 양단이 일측면에 각각 고정되며 상기 전자석튜브가 삽입 가능하게 천공구가 형성된 한 쌍의 지지판과, 상기 지지판의 타측면과 각각 결합되어 상기 전자석튜브의 양측을 밀봉시키는 한쌍의 밀봉판이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 바이패스관과, 상기 한 쌍의 이음관, 및 상기 한 쌍의 세척관로 상에는 상기 제어유닛의 제어명령으로 유로를 개폐시키는 제1전자식 밸브, 제2전자식 밸브, 및 제3전자식 밸브가 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 전처리 공정의 철분제거장치에 의하면, 종래와 같이 수작업에 의해 자석봉에 부착된 철분을 주기적으로 제거시켜야 하는 번거로움을 방지할 수 있으며, 전처리 액욕 상의 철분에 대한 포집 및 제거 효율성을 항상 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 전처리 공정의 철분제거장치에 대해 상세하게 살펴본다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 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 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전처리 공정의 철분제거장치를 나타내 보인 개략도로서 전자석튜브에 철분이 포집되는 작동 상태를 나타낸 도면, 및 도 2는 도 1의 전자석튜브의 조립도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전처리 공정의 철분제거장치(100)는 전처리용의 액욕저장탱크(도시 생략)와 순환가능하게 연통되어 액욕이 유출입 되게 구비되는 바이패스관(110)과, 상기 바이패스관(110)의 유로 상에 배치되는 순환펌프(120)와, 상기 바이패스관(110)의 일측에 나란히 배치되는 철분포집유닛(130)과, 제어유닛(140), 및 압력측정장치(145)를 포함하여 구성된다.

상기한 바이패스관(110)은 좌측 단부가 상기 액욕저장탱크의 저부와 연결되어 액욕이 유입가능하게 되며, 타측 단부가 상기 액욕저장탱크의 측부와 연결되어 유입되는 액욕이 액욕저장탱크 내로 순환가능하게 이루어진다.

또한, 상기 순환펌프(120)는 가동시 액욕저장탱크의 액욕을 상기 바이패스 관(110)의 좌측에서 우측으로 강제 순환시키게 된다.

또한, 상기 철분포집유닛(130)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 바이패스관(110)으로 유동되는 액욕이 한 쌍의 이음관(C)을 통해 내부를 유출입 가능하도록 연통구(131a)가 대응되게 형성된 순환배관(131)과, 상기 순환배관(131)의 내부에 양단이 지지 배치되어 유동하는 액욕 상의 철분을 선택적으로 포집하도록 내부에 전자석(미도시)이 삽입되어 양측이 마개(132a)로 밀봉되는 구조로 이루어진 적어도 하나의 전자석튜브(132)를 포함한다. 다만, 전자석튜브(132)가 도 2에서는 단일개로 도시되었으나, 철분 포집 능률면에서 다수개가 설치됨이 바람직하다.

여기서 상기 순환배관(131)은 상기 전자석튜브(132)가 상기 순환배관(131)으로부터 삽입 및 탈거 가능하게 결합되도록 양단이 개구 형성되며, 이 순환배관(131)의 개구부는 그 양단에 형성된 플렌지(F)에 오링(O)이 개제된 상태로 개폐커버(138)에 의해 밀봉 가능하게 이루어진다.

또, 상기한 전자석튜브(132)에 내삽된 전자석은 상기 순환배관(131) 일측의 전원공급부(E)에 의한 전원 공급시 자기력이 발생되어 전자석튜브(132) 표면에 철분을 포집시키게 되며, 전원 공급이 차단되면 자기력이 없어져 전자석튜브(132)의 표면에 포집된 철분을 상기 순환배관(131) 바닥으로 낙하시키게 된다.

더불어, 상기 철분포집유닛(130)은 도 2에 도시된 바와 같이 필요시 상기 순환배관(131)으로 세척수를 유입시켜 상기 순환배관(131)에 의해 포집된 철분을 외부로 유출시키도록 상기 순환배관(131)과 연통된 한 쌍의 세척관로(133)를 더 포함하며, 상기 전자석튜브(132)를 지지시키는 전자석튜브 지지수단을 더 구비함이 바 람직하다.

구체적으로 상기 전자석튜브 지지수단은 상기 전자석튜브(132)가 관통고정되도록 관통구(134a)가 형성된 다수의 환상형 브라켓(134)과, 상기 브라켓(134)들을 판면 관통하여 일체로 지지시키는 다수의 지지바(135)와, 상기 지지바(135)의 양단이 일측면에 각각 고정되며 상기 전자석튜브(132)가 삽입 가능하게 천공구(136a)가 형성된 한 쌍의 지지판(136)과, 상기 지지판(136)의 타측면과 각각 결합되어 상기 전자석튜브(132)의 양측을 밀봉시키는 한쌍의 밀봉판(137)으로 구성된다.

이상에서 설명된 상기 바이패스관(110)과 상기 한 쌍의 이음관(C) 및 상기 한 쌍의 세척관로(133) 상에는 공히 상기 제어유닛(140)의 제어명령으로 유로를 개폐시키는 제1전자식 밸브(V), 제2전자식 밸브(V'), 및 제3전자식 밸브(V")가 각각 구비된다.

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 전처리 공정의 철분제거장치(100)에 따르면, 정상운전시 도 1에 도시된 바와 같이 화살표 방향으로 액욕저장탱크에 저장된 액욕이 바이패스 되도록 유로 형성되어 철분포집유닛(130)을 통한 철분의 포집이 이루어지게 된다.

이때, 상기 제어유닛(140)은 상기 순환배관(131) 입출구 측으로 유동되는 액욕의 압력을 상기 압력측정장치(145)로 실시간 측정함으로써 측정값의 차압이 기 설정치 이하일 경우에는 제2전자식 밸브(V')를 열린 상태로 신호제어하게 됨은 물론, 제1전자식 밸브(V)와 제3전자식 밸브(V")는 계속 닫힌 상태로 신호제어하여 이음관(C)을 거쳐 순환배관(131)으로 유출입되는 액욕속에 포함된 철분을 전자석튜 브(132)을 통해 지속적으로 포집하게 된다.

만일, 압력측정장치(145)로 실시간 측정된 차압의 값이 기 설정치 이상이 되면, 전자석튜브(132)에 일정량 이상의 철분이 포집되어 액욕의 유동저항이 발생되는 것으로 판단하여 액욕을 상기 순환배관(131)으로의 유동은 금지시키며, 상기 바이패스관(110)으로 유로를 형성시키도록 유로 변경시키게 되어 포집된 철분을 자동세척하게 된다.

이를 위해 제어유닛(140)는 제2전자식 밸브(V')를 닫히도록 신호제어하여 철분의 포집을 중단시키게 되며, 제1전자식 밸브(V)가 열리도록 신호제어하여 철분의 포집 없이 액욕이 액욕저장탱크로 바로 바이패스 시키게 된다. 필요시 상기 제어유닛(140)은 순환펌프(120)를 가동 중지시켜 액욕이 바이패스관(110)으로 순환되는 것을 차단할 수 있음은 물론이다.

이와 같이 철분의 포집을 중단시킴과 동시에, 상기 제어유닛(140)은 전원공급부(E)를 제어하여 전자석에 대한 전원 공급을 차단시키게 되는바, 이때 전자석튜브(132)의 원주면에 포집된 철분들이 순환배관(133)의 내주면 바닥으로 낙하되게 되며, 곧이어 제3전자식 밸브(V")를 열리도록 신호제어하여 세척수를 순환배관(131) 내부로 강제 유출입시키게 된다.

따라서, 순환배관(133)의 내주면 바닥에 떨어진 철분들은 자력이 상실되어 세척수와 함께 외부로 유출되고, 일정시간 경과후 제어유닛(140)은 다시 제1전자식 밸브(V)와 제3전자식 밸브(V")가 닫히도록 제어하며, 제2전자식 밸브(V')를 열어 액욕을 순환배관(131)으로 유동제어하게 된다. 이와 함께 제어유닛(140)은 전자석 에 전원을 공급하여 순환배관(131)을 유동하는 액욕속의 철분을 또다시 자기력으로 포집하게 되는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 전처리 공정의 철분제거장치(100)에 따르면, 전원으로 ON/OFF 되는 전자석과 유로를 변경 제어하는 자동화 방식으로 개량되어 종래와 같이 수작업에 의해 자석봉에 부착된 철분을 주기적으로 제거시켜야 하는 번거로움을 방지할 수 있으며, 전처리 액욕 상의 철분에 대한 포집 및 제거 효율성을 항상 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 전자석에 이상이 발생할 경우에는 제어유닛(140)이 이상신호 감지하게 되는바, 제2전자식 밸브(V')는 닫히도록 제어하고, 제1전자식 밸브(V)를 열리도록 제어하여 유로를 바이패스관(110)으로 유로 변경하게 됨으로써 철분포집유닛(130)의 순환배관(131)으로부터 전자석 튜브(132)를 빼내어 전자석의 교체 또는 수리가 가능하게 된다. 이후 전자석 뷰트(132)를 내삽하여 철분포집유닛(130)을 원상복귀 시킨 후에, 다시 철분의 포집을 위한 정상운전이 가능하도록 제어유닛(140)은 제1전자식 밸브(V')를 닫히도록 제어하며, 제2전자식 밸브(V)는 열리도록 제어하게 됨은 물론이다.

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전처리 공정의 철분제거장치를 나타내 보인 개략도로서 전자석튜브에 철분이 포집되는 작동 상태를 나타낸 도면, 및

도 2는 도 1의 전자석튜브의 조립도이다.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

100: 전처리 공정의 철분제거장치 110: 바이패스관

120: 순환펌프 130: 철분포집유닛

131: 순환배관 132: 전자석튜브

133: 세척관로 134: 브라켓

135: 지지바 136: 지지판

137: 밀봉판 138: 개폐커버

140: 제어유닛 145: 압력측정장치

V: 제1전자식 밸브 V': 제2전자식 밸브

V": 제3전자식 밸브

Claims (5)

1. 전처리용의 액욕저장탱크와 순환가능하게 연통되어 액욕이 유출입 되게 구비되는 바이패스관(110);

   상기 바이패스관(110)의 유로 상에 배치되어 상기 액욕저장탱크의 액욕을 강제 순환시키는 순환펌프(120);

   상기 바이패스관(110)으로 유동되는 액욕이 한 쌍의 이음관(C)을 통해 내부로 유출입되게 연결되는 순환배관(131)과, 상기 순환배관(131)의 내부에 양단이 지지 배치되어 액욕 상의 철분을 선택적으로 포집하도록 전원 공급시 자기력을 발생시키는 적어도 하나의 전자석튜브(132)가 구비된 철분포집유닛(130); 및

   상기 순환배관(131) 입출구 측으로 유동되는 액욕의 압력을 각각 측정하여 설정된 차압에 따라 액욕을 상기 순환배관(131)으로의 유동은 금지시키며 상기 바이패스관(110)으로 유로를 형성시키도록 유로 변경시키는 제어유닛(140);

   을 포함하는 전처리 공정의 철분제거장치(100).
2. 제 1항에 있어서, 상기 제어유닛(140)은,

   설정된 차압에 따라 상기 전자석튜브(132)에 전원 공급을 차단시켜 전자석튜브(132)의 표면에 포집된 철분을 상기 순환배관(131) 바닥으로 낙하시키는 것을 특징으로 하는 전처리 공정의 철분제거장치(100).
3. 제 2항에 있어서, 상기 철분포집유닛(130)에는,

   상기 바이패스관(110)으로 유로가 형성될 시에 상기 순환배관(131)으로 세척수를 유입시켜 상기 순환배관(131) 바닥의 철분을 외부로 유출시키도록 상기 순환배관(131)과 연통된 한 쌍의 세척관로(133)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 전처리 공정의 철분제거장치(100).
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 철분포집유닛(130)에는,

   상기 전자석튜브(132)가 관통고정되도록 관통구(134a)가 형성된 다수의 환상형 브라켓(134)과, 상기 브라켓(134)들을 판면 관통하여 일체로 지지시키는 다수의 지지바(135)와, 상기 지지바(135)의 양단이 일측면에 각각 고정되며 상기 전자석튜브(132)가 삽입 가능하게 천공구(136a)가 형성된 한 쌍의 지지판(136)과, 상기 지지판(136)의 타측면과 각각 결합되어 상기 전자석튜브(132)의 양측을 밀봉시키는 한쌍의 밀봉판(137)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 전처리 공정의 철분제거장치(100).
5. 제 3항에 있어서,

   상기 바이패스관(110)과, 상기 한 쌍의 이음관(C), 및 상기 한 쌍의 세척관로(133) 상에는 상기 제어유닛(140)의 제어명령으로 유로를 개폐시키는 제1전자식 밸브(V), 제2전자식 밸브(V'), 및 제3전자식 밸브(V")가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 전처리 공정의 철분제거장치(100).

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