KR101242708B1

KR101242708B1 - 도금롤 자동 세정장치

Info

Publication number: KR101242708B1
Application number: KR1020100094902A
Authority: KR
Inventors: 진용희
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2013-03-12
Also published as: KR20120033406A

Abstract

본 발명은 도금롤의 표면을 폴리싱하는 스카치브라이트패드; 상기 스카치브라이트패드를 지지하고 상기 스카치브라이트패드를 상기 도금롤의 길이방향을 따라 이송시키는 프레임부; 및 상기 도금롤의 일측에 설치되고, 이동되는 상기 스카치브라이트패드의 직선운동을 회전운동으로 전환하여 상기 스카치브라이트패드를 일방향으로 회전시키는 래크기어부를 포함하는 도금롤 자동 세정장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 도금롤에 밀착되어 도금롤 표면을 폴리싱하는 스카치브라이트패드를 원통형으로 형성함과 아울러 도금롤의 길이방향 끝단으로 이동 시 스스로의 축을 기준으로 회전 가능하게 설치함으로써, 패드 전면의 고른 마모를 유발하여 교환주기를 연장시킬 수 있어 잦은 교환 작업에 따른 작업자의 업무부하 증대를 방지하여 안전작업을 가능하게 할 수 있고, 폴리싱 중 이물질이 스트립 상에 낙하하여 발생되던 형상 결함 및 도금롤줄마크 발생 등의 품질불량 발생을 방지하여 생산성 및 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

도금롤 자동 세정장치{APPARATUS FOR AUTOMATIC CLEANING OF PLATING ROLL}

본 발명은 도금롤 표면의 이물질을 제거하는 도금롤 자동 세정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도금롤에 밀착되어 도금롤 표면을 폴리싱하는 스카치브라이트패드를 원통형으로 형성함과 아울러 도금롤의 길이방향 끝단으로 이동 시 스스로의 축을 기준으로 회전 가능하게 설치함으로써, 패드 전면의 고른 마모를 유발하여 교환주기를 연장시킬 수 있고 도금롤줄마크 등의 품질불량 발생을 방지할 수 있는 도금롤 자동 세정장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철소에서 이루어지는 냉연 강판의 도금공정은 황산욕 도금용액을 사용하여 수평셀(LCC-H; Liquid Cushion Cell-Horizontal)을 이용한 전기도금 라인에서 강판을 연속으로 전기 도금하는 방법으로 수행되고 있다.

도 1은 종래의 롤폴리셔장치를 나타낸 도면으로, 이를 참조하여 설명하면, 수평셀 전기도금 공정은 도금아노드(8)가 불용성으로 길이 1500~2000mm으로 형성되어 전류밀도 약 200A/dm, 도금셀당 전류 50KA로 작업하고 있으며, 강판(1)과 도금아노드(8)의 9mm 간격 사이로 용액공급노즐(9)을 통해 도금용액을 공급하여 강판(1)에 상, 하 도금을 수행함으로서 합금 도금을 생산하고 있다.

여기서, 강판(1)은 강철(Steel) 재질의 높은 경도로 구성된 도금롤(3)과, 강판(1)의 하부에 구성된 도금백업롤(4)에 의해 4~5kg/cm²의 압하력으로 키싱(Kissing)되도록 하며, 이에 따라 도금롤(3)과 강판(1)은 적정 수준으로 밀착되어 접촉되면서 전기도금이 원활하게 수행되게 된다.

그러나 이와 같이 도금롤(3)과 강판(1)이 접촉되는 과정에서, 강판(1)의 칩(Chip)이나 스케일(Scale)과 같은 이물질이 도금롤(3)의 표면에 부착되거나, 후물재 작업 시 강판(1)의 가장자리에 발생되는 덴드라이트(Dendrite)(24)가 도금롤(3)의 표면에 침착되는 결함이 발생하고 있다. 여기서, 강판(1)과 밀착, 접촉되는 도금롤(3)의 표면 상태는 직접적으로 도금 강판(1)의 표면에 큰 영향을 미치게 되는데, 도금롤(3) 표면의 결함(Damage)이 발생한 상태에서 장시간 연속 도금작업 시 제품 표면에 도금롤줄마크(26)가 발생되는 불량이 빈발하게 된다.

이와 같은 문제를 개선하기 위하여, 종래의 롤폴리셔장치(5)는 스프링(12)과 압조정볼트(17)의 조정을 통해 스카치브라이트패드(23)를 도금롤(3)의 표면에 접촉시킨 다음 도금롤(3) 표면을 폴리싱(Polishing)하여 이의 이물질을 제거하였다.

그러나 종래의 스카치브라이트패드(23)는 그 형태가 육면체로 형성되어 있는데, 이는, 도금롤(3) 회전 및 이의 길이방향을 왕복하는 롤폴리셔장치(5)에 의해 육면체의 한쪽면만 도금롤(3)에 접촉되어 빠른 마모를 유발하게 되고, 이에 따라, 작업자는 설비가 가동되는 중간 중간에 잦은 교환작업을 해 주어야 하는 문제가 있었다. 또한, 종래의 롤폴리셔장치(5)는, 스카치브라이트패드(23)에 붙어있던 이물질 및 덴드라이트(24)가 폴리싱 과정 중에 강판(1) 상에 낙하하는 경우가 자주 발생하게 되는데, 이는 덴트(Dent)(25)와 같은 형상 품질결함을 유발하게 되는 문제가 있었다. 그리고 스카치브라이트패드(23)의 교환이 원활하게 이루어지지 않게 되면, 스카치브라이트패드(23)의 마모 줄이 도금롤(3)에 발생하게 되며, 이는 도금롤(3)을 통과하는 강판(1)에 도금롤줄마크(26) 등의 품질불량을 발생시키게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 도금롤에 밀착되어 도금롤 표면을 폴리싱하는 스카치브라이트패드를 원통형으로 형성함과 아울러 도금롤의 길이방향 끝단으로 이동 시 스스로의 축을 기준으로 회전 가능하게 설치함으로써, 패드 전면의 고른 마모를 유발하여 교환주기를 연장시킬 수 있고 폴리싱 중 이물질이 스트립 상에 낙하하여 발생되던 형상 결함 및 도금롤줄마크 발생 등의 품질불량 발생을 방지할 수 있는 도금롤 자동 세정장치의 제공을 그 목적으로 한다.

본 발명은 도금롤의 표면을 폴리싱하는 스카치브라이트패드; 상기 스카치브라이트패드를 지지하고 상기 스카치브라이트패드를 상기 도금롤의 축과 평행한 길이방향을 따라 이송시키는 프레임부; 및 상기 도금롤의 일측에 설치되고, 이동되는 상기 스카치브라이트패드의 직선운동을 회전운동으로 전환하여 상기 스카치브라이트패드를 일방향으로 회전시키는 래크기어부를 포함하는 도금롤 자동 세정장치를 제공한다.

여기서, 상기 스카치브라이트패드는 원통형으로 형성되는 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 스카치브라이트패드는 복수의 기어를 통해 상기 래크기어부로부터 회전력을 전달받아 회전하는 것에도 그 특징이 있다.

이때, 상기 복수의 기어는, 둘레에 상기 스카치브라이트패드가 형성된 제1 기어축의 일단에 연결되어 있는 제1 기어, 상기 제1 기어와 맞물리도록 형성되고 상기 제1 기어축과 평행한 제2 기어축에 연결되어 있는 제2 기어, 상기 제2 기어축의 일단에 연결되어 있는 제1 베벨기어, 상기 제1 베벨기어와 맞물리도록 형성되고 상기 제2 기어축과 수직한 제3 기어축의 일단에 연결되어 있는 제2 베벨기어, 상기 제3 기어축의 타단에 연결되어 있는 제3 베벨기어, 상기 제3 베벨기어와 맞물리도록 형성되고 상기 제3 기어축과 수직한 제4 기어축의 일단에 연결되어 있는 제4 베벨기어, 상기 제4 기어축에 연결되어 있는 레치기어, 및 상기 레치기어와 맞물리도록 형성되고 상기 제4 기어축과 평행한 제5 기어축에 연결되어 있으며 상기 프레임부 이동 시 상기 래크기어부의 래크기어나사산과 맞물려 회전하는 피니언 기어를 포함하는 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 의하면, 도금롤에 밀착되어 도금롤 표면을 폴리싱하는 스카치브라이트패드를 원통형으로 형성함과 아울러 도금롤의 길이방향 끝단으로 이동 시 스스로의 축을 기준으로 회전 가능하게 설치함으로써, 패드 전면의 고른 마모를 유발하여 교환주기를 연장시킬 수 있어 잦은 교환 작업에 따른 작업자의 업무부하 증대를 방지하여 안전작업을 가능하게 할 수 있고, 폴리싱 중 이물질이 스트립 상에 낙하하여 발생되던 형상 결함 및 도금롤줄마크 발생 등의 품질불량 발생을 방지하여 생산성 및 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 롤폴리셔장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 도금롤 자동 세정장치를 나타낸 사시도.
도 3은 도 2의 A부분을 확대하여 나타낸 확대 단면도.
도 4는 도 3의 B부분을 확대하여 나타낸 확대 단면도.
도 5는 도 4의 측면을 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 도금롤 자동 세정장치가 도금롤에 안착된 상태를 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 스카치브라이트패드를 나타낸 사시도.

이하, 본 발명의 구성에 관하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 도금롤 자동 세정장치는 도금롤(3) 표면의 이물질을 제거하는 장치로, 스카치브라이트패드(43), 프레임부 및 래크기어부(30)를 포함하여 형성된다.

스카치브라이트패드(43)는 도금롤(3)의 표면을 폴리싱하는 패드로, 기존에 사용되던 육면체가 아닌 원통형으로 형성된다. 그리고 스카치브라이트패드(43)는 프레임부에 의해 도금롤(3)의 가장자리로 이송될 경우 도금롤(3)의 일측에 설치된 래크기어부(30)에 의해 일방향을 따라 회전하게 된다. 이와 같이, 원통형의 스카치브라이트패드(43)가 회전하게 되면, 스카치브라이트패드(43)의 전면으로 도금롤(3) 표면을 폴리싱할 수 있게 되어 스카치브라이트패드(43) 교환주기를 연장시킬 수 있다. 또한, 스카치브라이트패드(43)는 원통형의 둘레로 인해, 부착된 이물질을 안전하게 도금롤(3) 끝단으로 이송하여 처리할 수 있다. 즉, 원통형 스카치브라이트패드(43)는 폴리싱 중 이물질이 강판(1) 즉 스트립 상에 낙하하여 발생되던 덴트(25) 또는 도금롤줄마크(26) 등의 품질불량을 방지하여 생산성 및 품질을 향상시킬 수 있다. 이러한 스카치브라이트패드(43)는 프레임부에 의해 지지된다.

프레임부는 스카치브라이트패드(43)를 지지하고 스카치브라이트패드(43)를 도금롤(3) 표면에 밀착시켜 가압하는 장치이다. 그리고 프레임부는 스카치브라이트패드(43)를 도금롤(3)의 축과 평행한 길이방향("길이방향")을 따라 이동시키는 장치이다. 이러한 프레임부의 구조를 살펴보면, 우선, 도금롤(3)의 길이방향을 따라 두 개의 레일가이드(15)가 상, 하로 나란히 구비된 상태에서 도금롤(3) 양측의 지지대(미도시)에 견고하게 고정 설치된다. 그리고 레일가이드(15)의 사이에는 두 개의 레일가이드(15)에 대응되는 형상의 홈이 형성된 폴리셔몸체(14)가 삽입된다. 이때, 폴리셔몸체(14)는 상기 홈이 레일가이드(15)에 의해 가이드되면서 도금롤(3)의 길이방향으로 활주 가능하도록 구비된다. 또한, 폴리셔몸체(14)의 중간부에는 도금롤(3)의 길이방향으로 구멍이 형성되어 있으며, 이 구멍에는 도금롤(3) 양 측면의 지지대(미도시)에 고정 설치된 스크류축(16)이 치합 삽입된다. 스크류축(16)은 롤폴리셔구동모터(11)의 축과 축결합되어 있어 롤폴리셔구동모터(11)의 구동 시 스크류축(16)이 회전함에 따라 폴리셔몸체(14)가 도금롤(3)의 길이방향으로 활주하게 된다.

또한, 폴리셔몸체(14)의 측면부 일측에는 피벗로드(20)가 형성된 피벗로드프레임(28)이 고정 설치된다. 여기서, 피벗로드(20)는 하부프레임(29)의 상부와 상부프레임(19)의 하부가 연결되는 연결부의 중간지점을 관통하여 연결된다. 그리고 상부프레임(19)의 상부에는 작동헤드프레임(13)이 연결되어 고정되며, 작동헤드프레임(13)의 중간 내측에 형성된 축링구멍에는 압조정축(18)이 관통하여 삽입된다. 이때, 압조정축(18)의 전단부에는 압조정볼트(17)가 볼트 체결되고, 그 후단부에는 스프링(12)이 끼워진 상태에서 폴리셔몸체(14) 일측의 측면부에 고정 설치된 제1 연결프레임(27)의 상부와 연결되어 고정된다. 또한, 하부프레임(29)은 그 하부로 패드헤드프레임(21)이 볼트로 연결되어 설치된다.

또한, 패드헤드프레임(21)에는 복수의 프레임이 연결된다. 즉, 패드헤드프레임(21)의 도금롤(3) 인접측 일측면에는 제2 연결프레임(54)이 연결되고, 제2 연결프레임(54)의 하단에는 제3 연결프레임(55)이 고정 설치된다. 그리고 제3 연결프레임(55)의 하단에는 제1 내지 제3 프레임(45, 31, 50)이 차례로 고정 설치된다. 이때, 제3 프레임(50)의 하단에는 장치브라켓(56) 및 이의 양측을 지지하는 메인브라켓(44)이 고정 설치된다. 그리고 각각의 메인브라켓(44)에는 제1 베어링블록(57)이 설치되고, 이의 내측에는 제1 기어축(42)이 관통된다. 이러한 제1 기어축(42)의 양측 단부에는 각각 리미트링(58)이 끼워져 형성되어 있고, 제1 기어축(42)의 중심부 즉, 그 둘레에는 브라이트롤축(59)이 형성되어 있다. 즉, 원통형의 스카치브라이트패드(43)는 브라이트롤축(59) 둘레면에 코팅 형성된다.

계속해서, 제1 기어축(42)의 일단에는 제1 기어(41)가 연결되고, 이러한 제1 기어(41)와 맞물리도록 제2 기어(40)가 제1 기어축(42)과 평행하게 설치된 제2 기어축(60)에 연결된다. 그리고 제2 기어축(60)의 일단은 제2 베어링블록(38)과 연결되고, 제2 베어링블록(38)은 메인브라켓(44)에 연결된다. 한편, 제2 기어축(60)의 타단에는 제1 베벨기어(39)가 연결되고 이러한 제1 베벨기어(39)와 맞물리도록 제2 베벨기어(53)가 연결되는데, 제2 베벨기어는 제2 기어축(60)과 수직한 제3 기어축(52)과 연결된다.

그리고 제3 기어축(52)은 제3 베어링블록(51) 원형 내측과 제4 프레임(37) 원형 내측부를 각각 관통한 형태로 연결된다. 또한, 제3 기어축(52)은 일단은 제3 베벨기어(49)와 연결되는데, 제3 베벨기어(49)는 제3 기어축(52)과 수직하게 설치되는 제4 기어축(36)에 연결되어 있는 제4 베벨기어(48)와 맞물리도록 연결된다. 이때, 제4 기어축(36)에는 레치기어(47)가 연결된다. 더불어, 제4 기어축(36)은 제4 베어링블록(35)과 연결되고, 제4 베어링블록(35)은 브라켓(34)에 연결된다.

또한, 레치기어(47)와 맞물리도록 피니언기어(46)가 형성되는데, 피니언기어(46)는 제5 기어축(33)과 연결되고, 제5 기어축(33)은 제5 베어링블록(32)과 연결되며, 제5 베어링블록(32)은 브라켓(34)에 연결된다. 그리고 제4 프레임(37)은 제3 프레임(50)과 연결된다.

래크기어부(30)는 도금롤(3)의 일측 즉, 도금롤(3)의 측면 프레임(미도시) 설비 쪽에 설치된다. 이러한 래크기어부(30)는 피니언기어(46)와 맞물리는 래크기어나사산을 구비한다. 즉, 스카치브라이트패드(43)를 지지하는 프레임부가 도금롤(3) 가장자리로 이동할 경우 이러한 직선운동은 프레임부의 피니언기어(46)와 래크기어부(30)의 작용에 의해 회전운동으로 전환되어 스카치브라이트패드(43)에 전달되어 스카치브라이트패드(43)를 일방향으로 회전시키고, 이를 통해, 스카치브라이트패드(43)의 마모된 면 이외의 면이 도금롤(3)의 표면과 마주하는 방향으로 배치된다.

이하, 본 발명의 작용에 관하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 6을 참고하여 설명하면, 원통형의 스카치브라이트패드(43)가 도금롤(3)에 접촉되어 눌린 상태에서 스크류축(16)의 회전 작동에 의해 원통형의 스카치브라이트패드(43)가 회전하는 도금롤(3)에 접착되어 도금롤(3)의 길이방향 양측으로 이동하게 된다. 이러한 이동 중 도금롤(3) 측면에 설치된 래크기어부(30)의 래크기어나사산에 피니언기어(46)가 맞물리며 프레임부의 이동되는 힘에 의해 피니언기어(46)에 회전이 발생하게 되면, 레치기어(47)가 회전하게 된다. 그리고 이러한 레치기어(47)의 회전은 이와 연결되는 복수의 기어축 및 기어를 통해 원통형의 스카치브라이트패드(43)에 전달되어 스카치브라이트패드(43)를 일정 위치까지 회전시켜 마모되지 않은 새로운 면이 도금롤(3)와 마주하게 된다.

여기서, 다시 프레임부가 도금롤(3)의 길이방향을 따라 반대쪽으로 이동하게 되면, 래크기어부(30)에 피니언기어(46)가 접촉 반대방향으로 회전하게 되지만, 피니언기어(46)에 연결되어 있는 레치기어(47)의 특성 상 레치기어(47)에 연결되어 있는 제4 기어축(36)은 회전하지 않게 된다. 이에 따라, 원통형의 스카치브라이트패드(43)도 일방향으로 회전된 상태 그대로 반대방향으로 이동하며 도금롤(3) 표면을 폴리싱하게 된다. 더불어, 이와 같이, 원통형 스카치브라이트패드(43)를 약간씩 회전시켜 계속적으로 새로운 면이 도금롤(3)과 마주하게 함으로써, 전체적으로 고른 마모면을 형성하게 되고, 이를 통해, 종래보다 스카치브라이트패드(43)의 교환주기를 연장시킬 수 있다. 그리고 스카치브라이트패드(43)의 교환주기가 연장되면, 교환 작업에 따른 작업자의 업무부하 증대를 방지하여 안전한 작업을 가능하게 할 수 있다.

또한, 스카치브라이트패드(43)가 도금롤(3)의 가장자리 즉, 래크기어부(30)와 피니언기어(46)가 맞물려 회전할 때, 이의 표면에 붙은 이물질을 낙하시켜 제거함으로써, 도금롤(3)에 대한 폴리싱 중 이물질이 강판(1) 즉, 스트립 상에 낙하하여 발생되던 형상 결함 및 도금롤줄마크(26) 발생 등의 품질불량 발생을 방지하여 생산성 및 품질을 향상시킬 수 있다.

1: 스트립 2: 수평셀 도금셀 3: 도금롤
4: 도금백업롤 5: 롤폴리셔장치 6: 닥터브래이드
7: 버스바 8: 도금아노드 9: 용액공급노즐
10: 도금롤콜랙트링 11: 롤폴리셔구동모터 12: 스프링
13: 작동헤드프레임 14: 폴리셔몸체 15: 레일가이드
16: 스크류축 17: 압조정볼트 18: 압조정축
19: 상부프레임 20: 피벗로드 21: 패드헤드프레임
22: 패드 플레이트 23: 스카치브라이트패드 24: 덴드라이트
25: 덴트 26: 롤줄마크 27: 제1 연결프레임
28: 피벗로드프레임 29: 하부프레임 30: 래크기어부
31: 제2 프레임 32: 제5 베어링블록 33: 제5 기어축
34: 제1 브라켓 35: 제4 베어링블록 36: 제4 기어축
37: 제4 프레임 38: 제2 베어링블록 39: 제1 베벨기어
40: 제2 기어 41: 제1 기어 42: 제1 기어축
43: 스카치브라이트패드 44: 메인 브라켓 45: 제1 프레임
46: 피니언기어 47: 레치기어 48: 제4 베벨기어
49: 제3 베벨기어 50: 제3 프레임 51: 제3 베어링블록
52: 제3 기어축 53: 제2 베벨기어 54: 제2 연결프레임
55: 제3 연결프레임 56: 장치브라켓 57: 제1 베어링블록
58: 리미트링 59: 브라이트롤축 60: 제2 기어축

Claims

도금롤의 표면을 폴리싱하는 스카치브라이트패드;
상기 스카치브라이트패드를 지지하고 상기 스카치브라이트패드를 상기 도금롤의 축과 평행한 길이방향을 따라 이동시키는 프레임부; 및
상기 도금롤의 일측에 설치되고, 이동되는 상기 스카치브라이트패드의 직선운동을 회전운동으로 전환하여 상기 스카치브라이트패드를 일방향으로 회전시키는 래크기어부를 포함하되,
상기 스카치브라이트패드는 복수의 기어를 통해 상기 래크기어부로부터 회전력을 전달받아 회전하고,
상기 복수의 기어는,
둘레에 상기 스카치브라이트패드가 형성된 제1 기어축의 일단에 연결되어 있는 제1 기어,
상기 제1 기어와 맞물리도록 형성되고 상기 제1 기어축과 평행한 제2 기어축에 연결되어 있는 제2 기어,
상기 제2 기어축의 일단에 연결되어 있는 제1 베벨기어,
상기 제1 베벨기어와 맞물리도록 형성되고 상기 제2 기어축과 수직한 제3 기어축의 일단에 연결되어 있는 제2 베벨기어,
상기 제3 기어축의 타단에 연결되어 있는 제3 베벨기어,
상기 제3 베벨기어와 맞물리도록 형성되고 상기 제3 기어축과 수직한 제4 기어축의 일단에 연결되어 있는 제4 베벨기어,
상기 제4 기어축에 연결되어 있는 레치기어, 및
상기 레치기어와 맞물리도록 형성되고 상기 제4 기어축과 평행한 제5 기어축에 연결되어 있으며 상기 프레임부 이동 시 상기 래크기어부의 래크기어나사산과 맞물려 회전하는 피니언 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금롤 자동 세정장치.
제1항에 있어서,
상기 스카치브라이트패드는 원통형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 도금롤 자동 세정장치.
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