KR101266466B1 - 흑색수지강판의 표면결함방지장치 - Google Patents

Abstract

스트립에 분사된 용액을 외부로 신속하게 배출시켜 흑색수지강판의 표면결함을 방지하는 흑색수지강판의 표면결함방지장치가 소개된다.
이 흑색수지강판의 표면결함방지장치는 이송되는 스트립의 일측에 설치되는 지지대와, 일단부가 지지대에 회전 가능하게 장착되고 타단부가 스트립의 폭방향으로 연장되며 내부에 용액이 이동되는 공급유로가 형성된 공급관과, 스트립을 향하도록 공급관의 일면에 배치되고 공급유로에 연통되게 연결되어 스트립에 용액을 균일하게 분사하는 복수의 노즐유닛과, 공급관을 회전시키기 위한 액츄에이터를 포함하여 구성된다.

Description

흑색수지강판의 표면결함방지장치{APPARATUS FOR PREVENTING SURFACE DEFECT OF STEEL SHEET WITH BLACK COLORING RESIN}

본 발명은 흑색수지강판의 표면결함방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스트립에 분사된 용액을 외부로 신속하게 배출시켜 흑색수지강판의 표면결함을 방지하는 흑색수지강판의 표면결함방지장치에 관한 것이다.

최근에는 윤활성, 성형성., 용접성 등과 같은 강판의 기능성이 소비자로부터 요구됨에 따라, 우수한 내식성, 내지문성, 내용제성을 가지며 표면이 미려한 흑색수지 강판이 가전기기, 컴퓨터 등의 내외판용으로 다양하게 사용되고 있다. 이와 관련하여 "흑색수지의 제조방법 및 이렇게 제조된 흑색수지를 이용하여 강판을 피복하는 피복방법(공개특허공보 특2001-0038131호)"가 참고된다.

특히, 도 1a 내지 도 1b에 도시된 바와 같이, 종래 흑색수지강판은 스트립(S)형태의 코일을 연속으로 공급하면서 스트립(S)에 묻어있는 이물을 제거하여 청정하게 한 다음, 공급관(50)에 조립된 노즐(40)을 통해 물방울 형태의 흑화처리용액(L)을 EG강판 표면에 분사하여 제조된다.

그러나 이러한 종래 기술의 경우, 노즐(40)의 구조상 전면에 집중으로 분사되므로, 흑화처리용액(L)이 스트립(S)의 표면에 미세하고 균일하게 분사를 할 수 없고, 노즐(40)의 각도가 조절이 되지 않기 때문에 흑화처리용액(L)을 일방향으로 공급할 수밖에 없었다.

특히, 도 2b에 도시된 바와 같이, 노즐(40)에서 분사된 흑화처리용액(L)이 노즐(40) 경계부에서 겹치면서 분사되므로, 흑화처리용액(L)의 방울이 겹침과 간섭으로 조대화된 액적이 EG표면에 접촉되면서 줄무늬결함(D)를 야기하기도 하였다. 또한, 노즐(40)의 폭방향 분사량의 편차가 발생하여 제품의 표면 정도가 하락하는 결함 또한 발생되었으며, 링거 롤(Wringer roll)의 좌,우 에어 압력 편차로 인한 불균일한 좌,우 스퀴징(Squeezing)으로, 링거 롤(Wringer roll)에서 스퀴징 마크가 발생되기도 하였다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 용액이 스트립의 표면에 남아 있는 시간을 줄여 스트립의 표면 결함을 방지하는 흑색수지강판의 표면결함방지장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 흑색수지강판의 표면결함방지장치는, 지지대, 공급관, 복수의 노즐유닛 및 액츄에이터를 포함하고, 지지대는 이송되는 스트립의 일측에 설치되고, 공급관은 일단부가 상기 지지대에 회전 가능하게 장착되고 타단부가 상기 스트립의 폭방향으로 연장되며 내부에 용액이 이동되는 공급유로가 형성되고, 복수의 노즐유닛은 상기 스트립을 향하도록 상기 공급관의 일면에 배치되고 상기 공급유로에 연통되게 연결되어 상기 스트립에 용액을 균일하게 분사하고, 액츄에이터는 상기 공급관을 회전시킨다.

바람직하게, 상기 복수의 노즐유닛은 외면에 다수의 분사홀이 형성되는 구형 노즐과, 상기 분사홀에 용액을 공급하기 위해 상기 공급유로에서 분기되는 분기관으로 구성된다.

바람직하게, 상기 공급관은 상기 스트립의 상측에 배치되는 상부 공급관과 상기 스트립의 하측에 배치되는 하부 공급관을 포함하고, 상기 복수의 노즐유닛은 상기 스트립의 상면을 향하도록 상기 공급관의 일면에 배치되는 복수의 상부 노즐유닛과, 상기 스트립의 하면을 향하도록 상기 공급관의 타면에 배치되는 복수의 하부 노즐유닛을 포함한다.

바람직하게, 상기 복수의 노즐유닛은 상기 공급관의 일면에 사선 형태로 복수의 열을 이루도록 배치된다.

바람직하게, 상기 다수의 분사홀은 분기관으로부터 방사 형태로 배치된다.

바람직하게, 상기 액츄에이터에는 상부장홈과 하부장홈이 이격되게 형성되는 승강바가 구비되고, 상기 상부 공급관의 일단부에는 상기 상부장홈에 힌지 연결되는 상부 회전바가 마련되고, 상기 하부 공급관의 일단부에는 상기 하부장홈에 힌지 연결되는 하부 회전바가 마련된다.

바람직하게, 상기 승강바는 상기 지지대에 고정 설치된 가이드블록에 의해 상,하방향 이동이 안내된다.

본 발명에 의하면, 다음과 같은 현저한 효과가 구현될 수 있다.

첫째, 본 발명은 좌,우로 회전되는 롤러유닛에 구형타입의 노즐이 조립됨으로써, 스트립의 표면에 미세하고 균일한 용액을 공급할 수 있다는 이점이 있다.

둘째, 본 발명은 스트립 상부에서 용액이 빗자루로 쓸듯이 작용하게 하므로, 용액이 스트립의 표면에 남아있는 시간을 줄이고, 스트립 표면의 물방울 무늬 및 줄무늬 감소에 따른 표면 결함을 방지할 수 있다는 이점이 있다.

셋째, 본 발명은 흑화처리 표면외관의 균일성을 확보하고 표면품질향상과 흑화처리 표면외관의 균일성을 확보함으로써, 우수한 표면외관을 확보할 수 있다는 이점이 있다.

도 1a는 종래 기술에 따라 흑화처리용액을 강판 표면에 분사하기 위한 노즐을 도시한 구성도.
도 1b는 종래 기술에 따른 흑색수지강판에 발생된 줄무늬결함을 도시한 사진.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흑색수지강판의 표면결함방지장치를 도시한 결합 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 흑색수지강판의 표면결함방지장치의 노즐유닛을 확대하여 도시한 확대도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흑색수지강판의 표면결함방지장치를 도시한 결합 구성도.
도 5는 본 발명에 따라 제작된 흑색수지강판을 절개하여 도시한 사진.

우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흑색수지강판의 표면결함방지장치를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 흑색수지강판의 표면결함방지장치의 노즐유닛을 확대하여 나타낸 도면이다.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 흑색수지강판의 표면결함방지장치는, 지지대(100), 공급관(200), 복수의 노즐유닛(300), 액츄에이터(400) 및 가이드블록(500)을 포함하는 구성으로, 미세하고 균일한 용액 분사를 통해 스트립의 표면결함이 방지되도록 한다.

구체적으로, 지지대(100)는 상기 지지대(100), 공급관(200), 복수의 노즐유닛(300), 액츄에이터(400) 및 가이드블록(500)을 지지하기 위한 구조체로서, 이송 스트립의 일측에 설치된다. 본 실시예에서 지지대(100)는 단순한 플레이트 형태로 구성되었지만, 이 지지대(100)의 형태, 크기 및 높이 등과 같은 설계 인자들은 해당 지지대(100)가 설치되는 주변 환경에 따라 적절하게 변경될 수 있음은 물론이다.

그리고 이 지지대(100)에는 용액 공급을 위한 공급관(200)이 관통되게 삽입되는데, 이때, 공급관(200)이 관통되는 삽입홀(미도시)에는 베어링이 조립되므로, 액츄에이터(400)의 작동시 공급관(200)의 회전 작용이 원활하게 구현될 수 있다.

공급관(200)은 외부의 배관(210)으로부터 공급받은 용액을 노즐유닛(300)에 전달하는 이송수단으로, 해당 일단부가 베어링을 매개로 지지대(100)에 회전 가능하게 장착되고, 해당 타단부가 스트립의 폭방향으로 연장되며, 해당 내부에는 길이방향으로 용액이 이동되는 공급유로(미도시)가 형성된다. 여기서, 용액은 흑색수지강판을 제조하기 위한 흑화처리용액이 사용되었으나, 이에 한정하여 사용되는 것은 아니며, 스트립에 분사가 이루어지는 여러 종류의 용액이 사용될 수 있은 물론이다.

특히, 공급관(200)의 일면에는 스트립을 향해 균일한 용액을 분사할 수 있는 복수의 노즐유닛(300)이 덮개(220)에 의해 고정 설치된다. 이러한 복수의 노즐유닛(300)은 구 형태로 이루어져 오링(330)을 통해 공급관(200)에 설치되는 구형 노즐(310)과, 공급유로에서 분기되어 구형 노즐(310)에 연결되는 분기관(320)으로 구성되는데, 구형 노즐(310)의 외면에는 다수의 분사홀(311)을 방사 형태로 배치됨으로써, 용액이 넓은 면적으로 분산되어 분사될 수 있도록 한다.

아울러, 이들 복수의 노즐유닛(300)은 공급관(200)의 일면에 사선 형태로 복수의 열을 이루도록 배치되는데, 이를 통해 공급관(200)의 회전작용과 노즐유닛(300)의 분사작용이 동시에 이루어지는 경우, 노즐유닛(300)을 통해 분사되는 용액이 스트립의 표면을 마치 빗자루로 쓰는 듯한 작용을 구현할 수 있으며, 나아가 스트립의 표면에 미세하고 균일한 용액을 공급할 수 있다.

공급관(200)은 액츄에이터(400)를 통해 소정각도로 회전되는 회전작용이 이루어진다. 액츄에이터(400)는 공급관(200)을 반복 회전시키기 위한 구동원으로, 장홈(411)이 형성된 승강바(410)와, 승강바(410)의 장홈(411)에 회동가능하게 연결되는 회전바(420)를 매개로 공급관(200)과 구동연결된다. 이때, 승강바(410)는 지지대(100)에 고정 설치된 가이드블록(500)에 의해 상,하방향 이동이 안내된다.

따라서, 액츄에이터(400)의 작동에 의해 승강바(410)가 상하방향으로 반복 이동하게 되면, 승강바(410)의 장홈(411)에 연결된 회전바(420)가 회전되면서 공급관(200) 또한 소정 각도 반복 회전될 수 있는 것이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흑색수지강판의 표면결함방지장치를 나타낸 도면이다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 공급관(200)은 상부 공급관(200a)과 하부 공급관(200b)로 구성될 수 있고, 노즐유닛(300)은 상부 노즐유닛(300a)과 하부 노즐유닛(300b)으로 구성될 수 있다. 이는 스트립에 대한 용액 분사시, 스트립의 일면뿐만 아니라, 스트립의 양면, 예컨대, 스트립의 상면과 하면에 용액이 분사될 수 있도록 하기 위함이다.

즉, 상부 공급관(200a)은 스트립의 상측에 배치되고 하부 공급관(200b)은 스트립의 하측에 배치되는데, 이때, 상부 공급관(200a)에는 스트립의 상면을 향하도록 복수의 상부 노즐유닛(300a)이 마련되고, 하부 공급관(200b)에는 스트립의 하면을 향하도록 복수의 하부 노즐유닛(300b)이 마련된다.

아울러, 액츄에이터(400)에는 상부장홈(411a)과 하부장홈(411b)이 이격되게 형성되는 승강바(410)가 구비되고, 상부 공급관(200a)의 일단부에는 상부장홈(411a)에 힌지 연결되는 상부 회전바(420a)가 마련되며, 하부 공급관(200b)의 일단부에는 하부장홈(411b)에 힌지 연결되는 하부 회전바(420b)가 마련되므로, 액츄에이터(400)의 작동시 이들 상부 회전바(420a) 및 하부 회전바(420b)의 회전에 이루어지면서 상부 공급관(200a) 및 하부 공급관(200b)이 연동하여 회전될 수 있다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.

용액이 배관(210)을 통하여 공급관(200)의 공급유로로 이동되어 노즐유닛(300)의 분사홀(311)을 통해 외부로 고압분사되는데, 이때, 액츄에이터(400)의 작동에 의해 승강바(410)가 상하방향으로 이동하게 되면 회전바(420)가 스윙되면서 공급관(200)을 소정 각도 회전시킨다.

이와 같이, 용액이 노즐유닛(300)의 구형 노즐(310)을 통해 분사되고, 공급관(200)이 반복 회전동작을 하고 있는 상태에서, 작업을 위한 스트립이 연속적으로 공급되면, 스트립의 표면에 용액이 분무형식으로 고압분사되면서 용액이 빗자루로 바닥을 쓰는 작용됨으로써, 용액이 스트립의 외부에 남지 못하여 신속하게 배출이 될 수 있으며, 용액의 잔류에 의한 2차 제품의 결함 발생을 방지할 수 있는 것이다.

도 5는 본 발명에 따라 제작된 흑색수지강판을 절개하여 도시한 사진이다.

예컨대, 본 발명을 스트립에 적용한 결과, 도 5에 도시된 바와 같이, 용액은 스트립의 표면에 고르게 겹침이 없도록 분사되는 것을 확인할 수 있었고, 스트립의 표면을 정밀하게 검사한 결과 스트립의 표면 코팅부(C)가 균일하게 나타나 제품의 결함이 발생하지 않음을 확인할 수 있었다.

상기에서 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

100 :지지대 200 :공급관
200a :상부 공급관 200b :하부 공급관
210 :배관 220 :덮개
300 :노즐유닛 300a :상부 노즐유닛
300b :하부 노즐유닛 310 :구형 노즐
311 :분사홀 320 :분기관
400 :액츄에이터 410 :승강바
411a :상부 장홈 411b :하부 장홈
420a :상부 회전바 420b :하부 회전바
500 :가이드블록

Claims (7)

1. 이송되는 스트립의 일측에 설치되는 지지대;
   일단부가 상기 지지대에 회전 가능하게 장착되고 타단부가 상기 스트립의 폭방향으로 연장되며 내부에 용액이 이동되는 공급유로가 형성되며, 상기 스트립의 상측에 배치되는 상부 공급관과 상기 스트립의 하측에 배치되는 하부 공급관을 포함하는 공급관;
   상기 스트립의 상면을 향하도록 상기 공급관의 일면에 배치되는 복수의 상부 노즐유닛과, 상기 스트립의 하면을 향하도록 상기 공급관의 타면에 배치되는 복수의 하부 노즐유닛을 포함하며, 상기 공급유로에 연통되게 연결되어 상기 스트립에 용액을 균일하게 분사하는 복수의 노즐유닛; 및
   상기 공급관을 회전시키기 위한 액츄에이터를 포함하며,
   상기 액츄에이터에는 상부장홈과 하부장홈이 이격되게 형성되며, 상기 지지대에 고정 설치된 가이드 블록에 의해 상,하방향 이동이 안내되는 승강바가 구비되고, 상기 상부 공급관의 일단부에는 상기 상부장홈에 힌지 연결되는 상부 회전바가 마련되고, 상기 하부 공급관의 일단부에는 상기 하부장홈에 힌지 연결되는 하부 회전바가 마련되는 것을 특징으로 하는 흑색수지강판의 표면결함방지장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수의 노즐유닛은 외면에 다수의 분사홀이 형성되는 구형 노즐과, 상기 분사홀에 용액을 공급하기 위해 상기 공급유로에서 분기되는 분기관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 흑색수지강판의 표면결함방지장치.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수의 노즐유닛은 상기 공급관의 일면에 사선 형태로 복수의 열을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 흑색수지강판의 표면결함방지장치.
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 다수의 분사홀은 분기관으로부터 방사 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 흑색수지강판의 표면결함방지장치.
6. 삭제
7. 삭제

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