KR101242773B1 - 가이드라인 도금액 분사 도금 장치 - Google Patents

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Abstract

가이드라인 도금액 분사 도금 장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치는 진행 강판의 상부 및 하부에 위치하는 상부 및 하부 챔버, 상부 및 하부 챔버의 외부에 결합되어, 강판과 챔버가 서로 비접촉 상태를 유지할 수 있는 힘을 인가하는 비접촉력 발생부 및 상부 및 하부 챔버에 결합되어, 강판에 도금액을 분사하는 분사 노즐;을 포함한다.

Description

가이드라인 도금액 분사 도금 장치 {Apparatus for Strip Guideline Plate solution sprayed Coating}
본 발명은 가이드라인 도금액 분사 도금 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 롤과 강판을 비접촉식으로 구현한 가이드라인 도금액 분사 도금 장치에 관한 것이다.
강판의 제조공정에 있어서 도금작업이 잘 이루어지면, 강판의 내식성을 향상시킬 뿐만 아니라 외관을 미려하게 하는 장점이 있다. 따라서, 요즈음 전자제품이나 자동차 산업에서는 도금강판을 이용한 제품이 많이 생산되고 있다.
기존의 도금장치에서는 페이오프릴에서 풀린 냉연강판이 열처리가 된 후, 아연도금욕조를 통과하면서 욕조에 담긴 도금액 속으로 통과하게 되어있다.
강판이 도금욕조 안으로 통과하여 도금액이 부착되기 위해서는 섭씨 450~460도의 아연이 있는 욕조 속을 지나가야 한다. 이 때, 열처리된 냉연 강판은 도금욕조 안에 설치되어있는 싱크롤(Sink roll)과 스테빌라이징롤(Stabilizing roll)에 의해 진행 안내를 받는다.
이 두 롤은 아연도금욕조 내에서 다양한 강종, 두께 그리고 폭을 가지고 있는 강판들을 통판시킬 뿐만 아니라, 강판의 장력을 조정하는 역할도 하고 있다. 강판의 진행을 안내하는 싱크롤에 걸리는 하중은 강종에 따라 다르기는 하지만, 최대 500kgf 의 하중이 걸릴 수 있다.
도금욕조 내에서 강판이 진행되는 상황이기 때문에, 상온의 공기 중에서 진행되는 강판에 비하여, 보다 많은 하중과 진동 및 아연도금액에 의한 예상치 못한 동적 특성이 걸릴 수 있다.
싱크롤과 스테빌라이징롤은 대표적인 기계 접촉식 롤이다. 강판의 진행에 있어 큰 하중이 걸리기 때문에 현 도금공정에서 기계 접촉식 롤이 사용되고 있으나, 이러한 기계 접촉식 롤은 다음과 같은 단점을 가지고 있어 강판의 도금 불량을 초래하고 있다.
즉, 기계 접촉식 롤을 사용하게 될 경우 도금 욕조 속에서 아연 도금액이 롤에 부착이 되는 경우가 발생한다. 또한, 강판이 롤과 맞물려 진행이 될 때 이물질은 강판 표면에 흠집을 발생시키고 미려한 표면 품질을 저하시킨다.
더불어, 롤이 도금욕조 안에서 동작하기 때문에 아연 찌꺼기들이 롤의 표면과 구동 축에 많이 들러붙게 되는데, 이는 강판 표면의 마크발생뿐만 아니라, 강판의 진행에 있어 진동을 초래할 수도 있다.
본 발명의 목적은 롤과 강판을 비접촉식으로 구현한 가이드라인 도금액 분사 도금 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 가이드라인 도금액 분사 도금 장치는 진행 강판의 상부 및 하부에 위치하는 상부 및 하부 챔버; 상기 상부 및 하부 챔버의 외부에 결합되어, 상기 강판과 상기 챔버가 서로 비접촉 상태를 유지할 수 있는 힘을 인가하는 비접촉력 발생부; 및 상기 상부 및 하부 챔버에 결합되어, 상기 강판에 도금액을 분사하는 분사 노즐;을 포함한다.
여기에서, 상기 도금액은 용융아연일 수 있다.
여기에서, 상기 상부 및 하부 챔버는 상부 방향으로 구부러진 형상을 갖고, 상기 상부 및 하부 챔버의 끝단은 상기 강판 방향으로 구부러진 형상일 수 있다.
여기에서, 상기 비접촉력 발생부는 자기장을 이용하여 상기 강판이 상기 상부 및 하부 챔버와의 비접촉 상태를 유지할 수 있는 힘을 발생시키는 것일 수 있다.
여기에서, 상기 강판이 상기 상부 및 하부 챔버와의 비접촉 상태를 유지하며 도금될 수 있도록, 상기 비접촉력 발생부에서 발생된 힘을 보충하기 위하여 분사 노즐의 분사압력을 이용하는 것일 수 있다.
여기에서, 상기 하부 챔버에 결합되어 도금액을 배출시키는 배출부;를 더 포함하는 것일 수 있다.
여기에서, 상기 배출부를 통하여 배출된 도금액은 상기 분사 노즐로 제공되는 것일 수 있다.
상기와 같은 롤과 강판을 비접촉식으로 구현한 가이드라인 도금액 분사 도금 장치에 따르면, 연속 진행되는 강판은 비접촉 방식의 신개념 도금장치로서, 종래의 싱크롤과 스테빌라이징롤에서 발생하던 진동 및 아연 찌꺼기에 의해 발생하는 도금표면 결함을 제거할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한, 기계적인 접촉 없이 진행되는 강판은 도금속도를 향상시키어 제품의 생산성을 증대시키는 효과를 낼 수 있다. 특히, 도금욕조 내부의 싱크롤과 스테빌라이징롤의 제거는 새로운 도금 장치에 대한 설비 점검 및 교체 작업의 시간과 비용을 절감하여 생산성 향상에 도움이 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치에서 분사 노즐과 배출부를 설명하기 위한 측면 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치에서 분사 노즐과 배출부의 도금액 흐름을 설명하기 위한 측면 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치에서 분사 노즐의 분사 방향을 기울인 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치에서 도금액의 역유동을 방지하기 위한 역유동 억제부를 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치에서 도금액의 역유동을 방지하기 위한 역유동 억제부 및 분사 노즐의 분사 방향을 기울인 것을 함께 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치에서 역유동된 도금액을 수거하기 위한 부가 챔버를 설명하기 위한 예시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치를 설명하기 위한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 아연 도금을 해 야할 강판(1)은 가이드롤(2) 및 강판(1)의 방향과 장력을 조절해주는 루퍼(Looper, 3)를 통과하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치로 진입하게 된다. 상기 가이드라인 도금액 분사 도금 장치 내에서의 도금액 분사 도금 후, 에어 나이프(Air Knife, 4) 및 열처리 장치(5)를 거치면서 아연 도금을 마무리하며, 강판(1)의 방향과 장력을 조절해주는 루퍼(Looper, 3) 및 가이드롤(2)을 통과하게 된다. 이와 같은 단계를 거쳐 강판(1)에 아연 도금을 하게 된다.
특히, 종래기술에 따르면, 강판(1)의 진행을 돕기 위하여 싱크롤(Sink roll) 및 스테빌라이징롤(Stabilizing roll)을 사용하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치는 상기 싱크롤(Sink roll) 및 스테빌라이징롤(Stabilizing roll)을 제거하여 구성하는 특징이 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치(100)는 진행 강판의 상부 및 하부에 위치하는 상부 및 하부 챔버(110, 120); 상기 상부 및 하부 챔버의 외부에 결합되어, 상기 강판과 상기 챔버가 서로 비접촉 상태를 유지할 수 있는 힘을 인가하는 비접촉력 발생부(130); 및 상기 상부 및 하부 챔버에 결합되어, 상기 강판에 도금액을 분사하는 분사 노즐(140);을 포함한다.
먼저, 상기 상부 및 하부 챔버(110, 120)는 도금액의 도금 과정에서 분사 노즐(140)을 통하여 분사되는 도금액이 외부로 유출되는 것을 방지하는 1차적인 용도를 가질 수 있으며, 상기 상부 및 하부 챔버(110, 120)의 끝단은 상기 강판 방향으로 구부러진 형상을 가져 도금액이 외부로 유출되는 것을 최대한 방지하기 위한 형상을 가질 수 있다.
한편, 상기 상부 및 하부 챔버(110, 120)는 외부에 상기 비접촉력 발생부(130) 및 분사 노즐(140)이 결합할 수 있도록 제공되며, 상기 강판이 상기 상부 및 하부 챔버(110, 120)와 비접촉식으로 진행할 수 있도록 가이드하는 역할을 하게 된다.
더불어, 상기 상부 및 하부 챔버(110, 120)는 상부 방향으로 구부러진 형상을 갖게 되는데, 구부러진 정도는 필요에 따라 변경될 수 있음은 당업자에게 있어 자명할 것이다.
또한, 상기 상부 및 하부 챔버(110, 120)의 형태는 도금 강판의 진행 형태에 따라 이루어지며, 상기 상부 및 하부 챔버(110, 120) 내에서 강판의 진행에 영향을 미쳐야 하기 때문에, 상기 상부 및 하부 챔버(110, 120)의 두께는 도금강판의 통판과 도금액 유량의 흐름에 방해가 없는 범위 안에서 얇아야 한다.
추가적으로, 상기 상부 및 하부 챔버(110, 120)는 두 개의 구조로 나뉘어 있을 수 있지만, 하나의 구조로 결합되어 터널과 같은 형상을 가질 수도 있음은 당업자에게 있어서 자명할 것이다.
다음으로, 상기 비접촉력 발생부(130)는 상기 상부 및 하부 챔버(110, 120)의 외부에 결합되어, 상기 강판(1)이 상기 챔버와 비접촉 상태에서 진행할 수 있는 힘을 인가하는 것일 수 있다.
특히, 상기 비접촉력 발생부(130)는 자기장을 이용하여 상기 강판이 상기 상부 및 하부 챔버(110, 120)와의 비접촉 상태를 유지할 수 있는 힘을 을 발생시키는 것일 수 있다.
예를 들면, 상기 상부 및 하부 챔버(110, 120)의 외부에 강판이 상기 상부 및 하부 챔버(110, 120)와의 비접촉 상태를 유지할 수 있는 힘을 발생시키는 비접촉력 발생부(130)을 가지고 있다. 상부의 비접촉력 발생부(130)는 척력을 발생시키어 진행강판을 밀어내고, 하부의 비접촉력 발생부(130)도 척력으로 진행강판을 밀어내는 힘을 제공한다. 또는 상부의 비접촉력 발생부(130)는 인력을 발생시키어 진행강판을 끌어 당기고, 하부의 비접촉력 발생부(130)도 인력으로 진행강판을 끌어 당기는 힘을 제공한다.
결국, 진행강판이 상기 상부 및 하부 챔버(110, 120)와 비접촉 상태를 유지할 수 있는 힘을 인가하는 것이라면, 인력 및 척력을 조화롭게 인가하는 것일 수 있다.
다음으로, 상기 분사 노즐(140)은 상기 상부 및 하부 챔버(110, 120)에 결합되어, 상기 강판(1)에 도금액을 분사하는 것일 수 있다. 즉, 분사 노즐(140)에 의한 도금액 분사로 상기 강판에 도금액이 도금될 수 있는 것이다.
더불어, 상기 분사 노즐(140)은 상기 강판(1)이 상기 상부 및 하부 챔버(110, 120)에 비접촉 상태에서 진행하며 도금될 수 있도록, 상기 비접촉력 발생부(130)에서 발생된 힘을 보충하는 분사 노즐(140)의 분사압력을 이용하는 것일 수 있다.
즉, 상기 비접촉력 발생부(130)에서 발생된 힘과 상기 분사 노즐(140)의 분사압력을 적절하게 운용하여, 상기 강판(1)이 상기 상부 및 하부 챔버(110, 120)에 비접촉 상태에서 진행하며 도금될 수 있도록 제어할 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치에서 분사 노즐과 배출부를 설명하기 위한 측면 예시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치에서 분사 노즐과 배출부의 도금액 흐름을 설명하기 위한 측면 예시도이다.
도 3 및 도 4를 병행하여 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치(100)는 상기 하부 챔버(120)에 결합되어 도금액을 배출시키는 배출부(150);를 더 포함하는 것일 수 있다.
즉, 상기 분사 노즐(140)에서 분사된 도금액은 모두 상기 강판(1)에 도금되는 것이 아니므로, 남은 도금액의 처리가 중요하다. 따라서, 상기 도금 후에 남은 도금액을 배출하기 위한 배출부(150)가 필요하게 된다.
더불어, 상기 배출부(150)를 통하여 배출된 도금액은 상기 분사 노즐(140)로 제공되는 것일 수 있다. 즉, 배출된 도금액을 재사용하는 개념을 도입한 것이라고 볼 수 있을 것이다. 참고적으로, 상기 도금액의 유동 경로는 점선으로 이루어진 화살표로 나타내었다.
예를 들면, 상기 챔버(110, 120) 내에서 도금액 분사 노즐(140)의 강한 압력으로 인하여 진행되는 강판에 도금작업이 이루어진다. 동시에, 배출부(150)에서는 챔버(110, 120) 내 원활한 아연 유동을 돕기 위하여 도금액을 흡수하여, 다시 분사 노즐(140)을 통해 도금작업을 함으로써 도금액의 순환이 이루어지는 작업이 이루어진다.
또한, 전반적인 챔버(110, 120) 내 도금액의 유동은 강판 두께 방향의 상부에서 하부로 흐르게 되어 있다. 강판을 둘러싸고 흐르는 도금액의 유동이 강판 표면에 골고루 부착이 되어 균일한 도금 표면 품질을 제공한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치에서 분사 노즐의 분사 방향을 기울인 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치(100)는 상기 상부 및 하부 챔버(110, 120)의 끝단에서의 상기 도금액의 역유동을 방지하기 위하여, 상기 분사 노즐(140)의 분사 방향을 강판(1)의 진행방향으로 기울인 것일 수 있다.
예를 들면, 상기 분사 노즐(140)을 상기 강판(1)의 진행방향에 일치하도록 분사 방향을 기울이면, 상기 강판(1)의 진입부로 흘러 나오는 도금액을 방지할 수 있을 것이다.
즉, 상기 챔버(110, 120) 내에서는 고압의 도금액이 분출이 되기 때문에, 전반적으로 높은 압력이 형성이 된다. 이는 가이드라인 도금액 분사 도금 장치(100) 상부에서 하부로 흐르는 도금액의 유동 이외에, 챔버의 양 끝단, 강판이 가이드라인 도금액 분사 도금 장치에 진입하는 입구와 출구 쪽 틈새로 빠져나갈 수 있음을 의미한다.
결국, 도금액의 역유동 현상이 발생하는 챔버의 상하부에 역유동과 반대되는 방향으로 경사각을 가진 분사 노즐(140)을 설치하여, 고압의 도금액을 분사함으로써 역유동 현상을 방지하고자 하는 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치에서 도금액의 역유동을 방지하기 위한 역유동 억제부를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치(100)는 상기 상부 및 하부 챔버(100)의 끝단에서의 상기 도금액의 역유동을 방지하기 위하여, 상기 강판(10)의 진행방향으로 상기 도금액에 힘을 인가하는 역유동 억제부(160);를 더 포함하는 것일 수 있으며, 상기 역유동 억제부(160)는 자기장을 이용하여 역유동력을 방지하는 힘을 발생시키는 것일 수 있다.
예를 들면, 도 6은 자기장을 이용한 도금액의 역유동 방지를 나타내고 있다. 이것은 챔버(110, 120)를 둘러싼 코어부재에 전자기코일을 권선하는 형태로 이루어져 있으며, 전류가 흐르는 방향과 전류 인가에 따라서 전자기장이 형성된다. 챔버 내에서 강판의 진행방향과 같은 방향으로 형성되는 전자기장은 챔버바디 끝단에서 발생하는 도금액의 역유동에 반대되는 힘을 가함으로써 도금액이 챔버 끝단으로 새어나가는 현상을 방지하게 된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치에서 도금액의 역유동을 방지하기 위한 역유동 억제부 및 분사 노즐의 분사 방향을 기울인 것을 함께 설명하기 위한 예시도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치(100)는 도금액의 역유동을 방지하기 위한 역유동 억제부(160) 및 분사 노즐(140)의 분사 방향을 기울인 것을 함께 적용할 수 있을 것이다.
예를 들면, 1차적으로, 기울어진 도금액 분사 노즐(140)이 도금액의 역유동을 방지하고, 2차적으로, 역유동 억제부(160)가 전자기장을 통해 아연의 역유동을 방지할 수 있을 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치에서 역유동된 도금액을 수거하기 위한 부가 챔버를 설명하기 위한 예시도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드라인 도금액 분사 도금 장치(100)는 상기 상부 및 하부 챔버(110, 120)의 끝단에서 역유동된 도금액을 수거하기 위한 부가 챔버(170);를 더 포함하는 것일 수 있으며, 상기 부가 챔버(170)에서 수거된 도금액은 상기 분사 노즐(140)로 제공되는 것일 수 있다.
즉, 상기 배출부(150)를 통하여 배출된 도금액과 마찬가지로, 상기 부가 챔버(170)에서 수거된 도금액은 다시 상기 분사 노즐(140)에 제공됨으로써, 도금액을 재사용할 수 있을 것이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 가이드라인 도금액 분사 도금 장치
110: 상부 챔버
120: 하부 챔버
130: 비접촉력 발생부
140: 분사 노즐
150: 배출부
160: 역유동 억제부
170: 부가 챔버
1: 강판
2: 가이드롤
3: 루퍼(Looper)
4: 에어 나이프(Air Knife)
5: 열처리 장치

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 진행 강판의 상부 및 하부에 위치하는 상부 및 하부 챔버;
    상기 상부 및 하부 챔버의 외부에 결합되어, 상기 강판과 상기 챔버가 서로 비접촉 상태를 유지할 수 있는 힘을 인가하는 비접촉력 발생부;
    상기 상부 및 하부 챔버에 결합되어, 상기 강판에 도금액을 분사하는 분사 노즐;을 포함하되,
    상기 상부 및 하부 챔버는 상부 방향으로 구부러진 형상을 갖고, 상기 상부 및 하부 챔버의 끝단은 상기 강판 방향으로 구부러진 형상인 것을 특징으로 하는 가이드라인 도금액 분사 도금 장치.
  3. 진행 강판의 상부 및 하부에 위치하는 상부 및 하부 챔버;
    상기 상부 및 하부 챔버의 외부에 결합되어, 상기 강판과 상기 챔버가 서로 비접촉 상태를 유지할 수 있는 힘을 인가하는 비접촉력 발생부;
    상기 상부 및 하부 챔버에 결합되어, 상기 강판에 도금액을 분사하는 분사 노즐;을 포함하되,
    상기 강판이 상기 상부 및 하부 챔버와의 비접촉 상태를 유지하며 도금될 수 있도록, 상기 비접촉력 발생부에서 발생된 힘을 보충하기 위하여 분사 노즐의 분사압력을 이용하는 것을 특징으로 하는 가이드라인 도금액 분사 도금 장치.
  4. 진행 강판의 상부 및 하부에 위치하는 상부 및 하부 챔버;
    상기 상부 및 하부 챔버의 외부에 결합되어, 상기 강판과 상기 챔버가 서로 비접촉 상태를 유지할 수 있는 힘을 인가하는 비접촉력 발생부;
    상기 상부 및 하부 챔버에 결합되어, 상기 강판에 도금액을 분사하는 분사 노즐;을 포함하되,
    상기 하부 챔버에 결합되어 도금액을 배출시키는 배출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가이드라인 도금액 분사 도금 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 배출부를 통하여 배출된 도금액은 상기 분사 노즐로 제공되는 것을 특징으로 하는 가이드라인 도금액 분사 도금 장치.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비접촉력 발생부는 자기장을 이용하여 상기 강판이 상기 상부 및 하부 챔버와의 비접촉 상태를 유지할 수 있는 힘을 발생시키는 것을 특징으로 하는 가이드라인 도금액 분사 도금 장치.
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