KR101290317B1

KR101290317B1 - 대칭 구조를 이용한 에어 나이프용 립 클리너

Info

Publication number: KR101290317B1
Application number: KR1020110096427A
Authority: KR
Inventors: 황운봉; 정완균; 박세준; 이창우; 이상민; 김동섭
Original assignee: 포항공과대학교 산학협력단
Priority date: 2011-09-23
Filing date: 2011-09-23
Publication date: 2013-07-26
Also published as: KR20130032679A; WO2013042930A1

Abstract

본 발명은 제1 토출구와 제2 토출구 및 제3 토출구를 나란히 배치한 에어 나이프용 립 클리너를 제공한다. 에어 나이프용 립 클리너는 제2 토출구의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 작동 본체와, 작동 본체의 단부에 연결되는 중앙 클리너부와, 중앙 클리너부에 일단이 연결되며 제1 토출구에 끼워지는 상부 클리너부와, 중앙 클리너부에 일단이 연결되며 제3 토출구에 끼워지는 하부 클리너부를 포함한다. 중앙 클리너부와 상부 클리너부 및 하부 클리너부 각각은 좌우 측면에 위로 굽은 상부날과 아래로 굽은 하부날을 형성하며, 좌우 대칭 구조로 형성된다.

Description

대칭 구조를 이용한 에어 나이프용 립 클리너 {LIP CLEANER FOR AIR KNIFE USING SYMMETRIC STRUCTURE}

본 발명은 에어 나이프(air knife)용 립 클리너(lip cleaner)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강판 도금 공정에서 에어 나이프의 립 표면에 묻은 아연 칩을 제거하는 립 클리너에 관한 것이다.

냉연강판 중 표면에 아연이 도금된 아연도금 강판은 내식성이 우수하고 외관이 뛰어나다. 강판의 아연도금 공정은 용융아연이 저장된 도금 욕조에 강판을 통과시키는 용융도금 공정으로 이루어진다. 도금 욕조를 통과한 강판의 표면에는 용융아연이 융착되며, 도금 욕조의 상부에 설치된 에어 나이프가 강판의 양 표면으로 고압의 에어를 분사하여 융착된 아연의 일부를 깎아내림으로써 도금량을 조절한다.

그런데 에어 나이프의 상부 립과 하부 립 사이에 형성된 토출구를 통해 고압의 에어가 분사될 때, 와류 현상에 의해 용융아연이 립의 경사면을 타고 성장하여 토출구를 막는 문제가 발생할 수 있다. 이 경우 강판의 표면에 줄무늬가 생기는 등 도금 불량이 발생한다.

따라서 립 클리너가 에어 나이프의 토출구에 설치되고, 상부 립 및 하부 립의 표면과 맞닿은 상태로 에어 나이프의 길이 방향을 따라 이동하여 립 표면에 묻은 아연 칩을 긁어 제거한다. 그런데 립 클리너가 아연 칩을 깎아내는 힘에 의해 편심이 발생하고, 이로 인해 립 클리너의 중심이 돌아가는 현상이 발생하므로 립 세정이 원활하게 이루어지지 않게 된다.

선행문헌 1: 한국공개특허 제2010-0051365호 선행문헌 2: 한국공개특허 제2006-0055923호

본 발명은 립 클리너가 에어 나이프의 표면에 묻은 아연 칩을 긁어 제거할 때 편심이 발생하는 것을 예방하여 에어 나이프의 세정을 원활하게 할 수 있는 에어 나이프용 립 클리너를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 토출구와 제2 토출구 및 제3 토출구를 나란히 배치한 에어 나이프용 립 클리너에 있어서, 제2 토출구의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 작동 본체와, 작동 본체의 단부에 연결되는 중앙 클리너부와, 중앙 클리너부에 일단이 연결되며 제1 토출구에 끼워지는 상부 클리너부와, 중앙 클리너부에 일단이 연결되며 제3 토출구에 끼워지는 하부 클리너부를 포함하고, 중앙 클리너부와 상부 클리너부 및 하부 클리너부 각각은 좌우 측면에 위로 굽은 상부날과 아래로 굽은 하부날을 형성하며, 좌우 대칭 구조를 이루는 에어 나이프용 립 클리너를 제공한다.

중앙 클리너부는 작동 본체와 일체로 형성되고, 작동 본체와 멀어질수록 점진적으로 좁아지는 폭을 가질 수 있다.

상부 클리너부는 중앙 클리너부를 향해 아래로 굽은 연장 단부를 형성하고, 연장 단부는 중앙 클리너부의 단부에 고정될 수 있다. 상부 클리너부는 중앙 클리너부에 대해 경사각을 두고 기울어지게 설치될 수 있다.

하부 클리너부는 중앙 클리너부를 향해 위로 굽은 연장 단부를 형성하고, 연장 단부는 중앙 클리너부의 단부에 고정될 수 있다. 하부 클리너부는 중앙 클리너부에 대해 경사각을 두고 기울어지게 설치될 수 있다.

중앙 클리너부와 상부 클리너부 및 하부 클리너부 각각은 좌우 측면에 한 쌍의 상부날과 한 쌍의 하부날을 형성하며, 한 쌍의 상부날과 한 쌍의 하부날은 에어의 분사 방향을 따라 나란히 위치할 수 있다.

한 쌍의 상부날과 한 쌍의 하부날 중 제1 내지 제3 토출구의 입구와 가까운 날이 제1 내지 제3 토출구의 입구와 멀리 위치하는 날보다 큰 길이로 형성될 수 있다. 상부 클리너부와 하부 클리너부는 상하 대칭 구조로 형성될 수 있다.

본 실시예의 립 클리너는 3개의 클리너부 각각이 좌우 대칭 구조로 형성되므로 립 클리너가 이동하는 과정에서 편심을 예방하여 립 클리너의 중심이 돌아가는 현상을 방지할 수 있다. 따라서 에어 나이프의 세정을 원활하게 하여 아연도금 강판의 품질을 높이는데 기여할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 나이프용 립 클리너의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 립 클리너의 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 립 클리너가 장착된 에어 나이프의 정면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 립 클리너 중 중앙 클리너부의 확대도이다.
도 5는 도 1에 도시한 립 클리너 중 상부 클리너부의 확대도이다.
도 6은 도 1에 도시한 립 클리너 중 하부 클리너부의 확대도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 나이프용 립 클리너의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 립 클리너의 측면도이며, 도 3은 도 1에 도시한 립 클리너가 장착된 에어 나이프의 정면도이다. 도 2에서 에어 나이프를 점선으로 도시하였다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 에어 나이프용 립 클리너(10)는 3개의 토출구를 나란히 배치한 에어 나이프(50)를 위한 립 클리너(10)이다.

에어 나이프(50)는 서로간 거리를 두고 나란히 위치하는 상부 립(51), 제1 중간 립(52), 제2 중간 립(53), 및 하부 립(54)으로 구성된다. 상부 립(51)과 제1 중간 립(52) 사이에 제1 토출구(61)가 위치하고, 제1 중간 립(52)과 제2 중간 립(53) 사이에 제2 토출구(62)가 위치하며, 제2 중간 립(53)과 하부 립(54) 사이에 제3 토출구(63)가 위치한다.

제1 내지 제3 토출구(61, 62, 63)는 표면에 용융아연이 융착된 강판(도시하지 않음)과 마주하며, 강판의 양 표면으로 고압의 에어를 분사하여 융착된 아연의 일부를 깎아내림으로써 도금량을 조절한다. 이때 제2 토출구(62)에서 배출되는 에어의 유량과 압력이 제1 및 제3 토출구(61, 63)에서 배출되는 에어의 유량 및 압력보다 클 수 있다.

립 클리너(10)는 에어 나이프(50)의 토출구(61~63)에 장착되고, 에어 나이프(50)의 작동 과정에서 토출구(61~63)의 길이 방향(도 3의 가로 방향)을 따라 왕복 이동하여 에어 나이프(50) 표면에 묻은 아연 칩을 긁어 제거한다.

립 클리너(10)는 제2 토출구(62)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 작동 본체(11)와, 작동 본체(11)의 단부에 연결되는 중앙 클리너부(20)와, 중앙 클리너부(20)의 상측에 위치하는 상부 클리너부(30)와, 중앙 클리너부(20)의 하측에 위치하는 하부 클리너부(40)를 포함한다. 상부 클리너부(30)와 하부 클리너부(40)는 중앙 클리너부(20)에 일체로 고정된다.

작동 본체(11)와 중앙 클리너부(20)는 에어 나이프(50)의 제2 토출구(62)에 끼워진다. 작동 본체(11)는 구동 와이어(도시하지 않음) 등을 매개로 구동 실린더(도시하지 않음)와 결합되어 제2 토출구(62)의 길이 방향을 따라 좌우 왕복 이동하도록 설치된다. 작동 본체(11)에는 구동 와이어 등과 결합하기 위한 한 쌍의 관통 홀(12)이 형성될 수 있다.

도 4는 도 1에 도시한 립 클리너 중 중앙 클리너부의 확대도이고, 도 5는 도 1에 도시한 립 클리너 중 상부 클리너부의 확대도이며, 도 6은 도 1에 도시한 립 클리너 중 하부 클리너부의 확대도이다.

도 1 내지 도 6을 참고하면, 중앙 클리너부(20)는 작동 본체(11)와 일체로 형성되며, 작동 본체(11)보다 작은 폭으로 형성될 수 있다. 예를 들어 중앙 클리너부(20)는 작동 본체(11)와 멀어질수록 폭이 점진적으로 좁아지는 사다리꼴 모양으로 형성될 수 있다.

중앙 클리너부(20)의 좌우 측면에는 위로 굽은 상부날(21)과, 아래로 굽은 하부날(22)이 형성된다. 상부날(21)은 제1 중간 립(52)의 하측 표면과 접촉하여 여기에 묻은 아연 칩을 긁어 제거하고, 하부날(22)은 제2 중간 립(53)의 상측 표면과 접촉하여 여기에 묻은 아연 칩을 긁어 제거한다.

상부 클리너부(30)는 에어 나이프(50)의 제1 토출구(61)에 끼워진다. 상부 클리너부(30)는 중앙 클리너부(20)를 향해 아래로 굽은 연장 단부(31)를 형성하며, 연장 단부(31)가 중앙 클리너부(20)의 단부에 용접 등의 방법으로 고정된다. 이로써 작동 본체(11)가 이동할 때 상부 클리너부(30)가 중앙 클리너부(20)와 함께 이동한다.

제1 토출구(61)의 단부는 에어의 분사 방향을 따라 위에서 아래로 기울어지게 설치될 수 있다(도 2 참조). 상부 클리너부(30)는 제1 토출구(61)의 경사 각도에 맞추어 중앙 클리너부(20)에 대해 소정의 경사각을 두고 기울어지게 배치될 수 있다.

상부 클리너부(30)의 좌우 측면에는 위로 굽은 상부날(32)과, 아래로 굽은 하부날(33)이 형성된다. 상부날(32)은 상부 립(51)의 하측 표면과 접촉하여 여기에 묻은 아연 칩을 긁어 제거하고, 하부날(33)은 제1 중간 립(52)의 상측 표면과 접촉하여 여기에 묻은 아연 칩을 긁어 제거한다.

하부 클리너부(40)는 에어 나이프(50)의 제3 토출구(63)에 끼워진다. 하부 클리너부(40)는 중앙 클리너부(20)를 향해 위로 굽은 연장 단부(41)를 형성하며, 연장 단부(41)가 중앙 클리너부(20)의 단부에 용접 등의 방법으로 고정된다. 이로써 작동 본체(11)가 이동할 때 하부 클리너부(40)가 중앙 클리너부(20)와 함께 이동한다.

제3 토출구(63)의 단부는 에어의 분사 방향을 따라 아래에서 위로 기울어지게 설치될 수 있다(도 2 참조). 하부 클리너부(40)는 제3 토출구(63)의 경사 각도에 맞추어 중앙 클리너부(20)에 대해 소정의 경사각을 두고 기울어지게 배치될 수 있다.

하부 클리너부(40)의 좌우 측면에는 위로 굽은 상부날(42)과, 아래로 굽은 하부날(43)이 형성된다. 상부날(42)은 제2 중간 립(53)의 하측 표면과 접촉하여 여기에 묻은 아연 칩을 긁어 제거하고, 하부날(43)은 하부 립(54)의 상측 표면과 접촉하여 여기에 묻은 아연 칩을 긁어 제거한다.

또한, 상부 클리너부(30)의 연장 단부(31)는 제1 중간 립(52)의 단부 표면과 접촉하여 여기에 묻은 아연 칩을 긁어 제거하며, 하부 클리너부(40)의 연장 단부(41)는 제2 중간 립(53)의 단부 표면과 접촉하여 여기에 묻은 아연 칩을 긁어 제거한다.

에어 나이프(50)와 립 클리너(10)를 나타낸 도 3에서는 편의상 상부 클리너부(30)와 하부 클리너부(40)의 경사각이 없는 것으로 가정하고 도시하였다.

본 실시예의 립 클리너(10)에서 3개의 클리너부(20, 30, 40) 각각은 좌우 대칭 구조로 형성되어 립 클리너(10)가 이동하는 과정에서 편심이 발생하지 않도록 한다. 즉, 3개의 클리너부(20, 30, 40) 각각은 상부날(21, 32, 42)과 하부날(22, 33, 43)이 좌우 대칭을 이루도록 형성된다.

구체적으로, 3개의 클리너부(20, 30, 40) 각각은 좌우 측면에 한 쌍의 상부날(21, 32, 42)과 한 쌍의 하부날(22, 33, 43)을 구비하며, 한 쌍의 상부날(21, 32, 42)과 한 쌍의 하부날(22, 33, 43)은 에어의 분사 방향을 따라 나란히 위치한다. 상부날(21, 32, 42)과 하부날(22, 33, 43)은 같은 길이로 형성되거나 서로 다른 길이로 형성될 수 있다.

상부날(21, 32, 42)과 하부날(22, 33, 43)이 서로 다른 길이로 형성되는 경우, 연장 단부(31, 41)와 가깝게 위치하는 날이 연장 단부(31, 41)와 멀리 위치하는 날보다 큰 길이로 형성될 수 있다. 이는 에어 나이프(50) 중 토출구(61~63) 입구와 가까운 부분일수록 아연 칩이 보다 많이 누적되기 때문이다.

본 실시예의 립 클리너(10)는 3개의 클리너부(20, 30, 40) 각각이 좌우 대칭을 이루도록 형성됨에 따라 반대 방향의 거리에 같은 크기의 힘을 줄 수 있다. 따라서 립 클리너(10)에 가해지는 편심을 효과적으로 예방할 수 있다.

만일 3개의 클리너부(20, 30, 40) 가운데 적어도 하나의 클리너부에서 왼쪽 측면에 위로 굽은 상부날만 형성되고, 오른쪽 측면에 아래로 굽은 하부날만 형성된 경우를 가정하면, 클리너부가 아연 칩을 깎아내는 힘에 의해 편심이 발생하므로 립 클리너의 중심이 돌아가는 현상이 발생할 수 있다.

그러나 본 실시예의 립 클리너(10)는 3개의 클리너부(20, 30, 40) 각각이 좌우 대칭 구조로 형성되므로 편심을 예방하여 립 클리너(10)의 중심이 돌아가는 현상을 방지할 수 있다. 따라서 본 실시예의 립 클리너(10)는 에어 나이프(50)의 세정을 원활하게 하여 아연도금 강판의 품질을 높이는데 기여할 수 있다.

또한, 본 실시예의 립 클리너(10)에서 상부 클리너부(30)와 하부 클리너부(40)는 상하 대칭 구조로 형성되어 편심 발생을 보다 효과적으로 예방할 수 있다.

예를 들어, 상부 클리너부(30)가 연장 단부(31)와 가까운 좌우 측면에 한 쌍의 하부날(33)을 형성하고, 연장 단부(31)와 먼 좌우 측면에 한 쌍의 상부날(32)을 형성한 경우, 하부 클리너부(40)는 연장 단부(41)와 가까운 좌우 측면에 한 쌍의 상부날(42)을 형성하고, 연장 단부(41)와 먼 좌우 측면에 한 쌍의 하부날(43)을 형성할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10: 립 클리너 11: 작동 본체
12: 관통 홀 20: 중앙 클리너부
21: 상부날 22: 하부날
30: 상부 클리너부 31: 연장 단부
32: 상부날 33: 하부날
40: 하부 클리너부 41: 연장 단부
42: 상부날 43: 하부날
50: 에어 나이프 51: 상부 립
52: 제1 중간 립 53: 제2 중간 립
54: 하부 립 61, 62, 63: 제1 내지 제3 토출구

Claims

제1 토출구와 제2 토출구 및 제3 토출구를 구비한 에어 나이프용 립 클리너에 있어서,
상기 제2 토출구를 따라 이동 가능하게 설치되는 작동 본체;
상기 작동 본체의 단부에 연결되는 중앙 클리너부;
상기 중앙 클리너부에 일단이 연결되며 상기 제1 토출구에 끼워지는 상부 클리너부; 및
상기 중앙 클리너부에 일단이 연결되며 상기 제3 토출구에 끼워지는 하부 클리너부를 포함하고,
상기 중앙 클리너부와 상기 상부 클리너부 및 상기 하부 클리너부 각각은 좌우 측면에 위로 굽은 상부날과 아래로 굽은 하부날을 형성하며, 좌우 대칭 구조를 이루는 에어 나이프용 립 클리너.
제1항에 있어서,
상기 중앙 클리너부는 상기 작동 본체와 일체로 형성되며, 상기 작동 본체와 멀어질수록 점진적으로 좁아지는 폭을 가지는 에어 나이프용 립 클리너.
제1항에 있어서,
상기 상부 클리너부는 상기 중앙 클리너부를 향해 아래로 굽은 연장 단부를 형성하며, 상기 연장 단부는 상기 중앙 클리너부의 단부에 고정되는 에어 나이프용 립 클리너.
제3항에 있어서,
상기 상부 클리너부는 상기 중앙 클리너부에 대해 경사각을 두고 기울어지게 설치되는 에어 나이프용 립 클리너.
제1항에 있어서,
상기 하부 클리너부는 상기 중앙 클리너부를 향해 위로 굽은 연장 단부를 형성하며, 상기 연장 단부는 상기 중앙 클리너부의 단부에 고정되는 에어 나이프용 립 클리너.
제5항에 있어서,
상기 하부 클리너부는 상기 중앙 클리너부에 대해 경사각을 두고 기울어지게 설치되는 에어 나이프용 립 클리너.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중앙 클리너부와 상기 상부 클리너부 및 상기 하부 클리너부 각각은 좌우 측면에 한 쌍의 상부날과 한 쌍의 하부날을 형성하며,
상기 한 쌍의 상부날은 에어의 분사 방향을 따라 상기 한 쌍의 하부날의 전방 또는 후방에 위치하는 에어 나이프용 립 클리너.
제7항에 있어서,
상기 한 쌍의 상부날과 상기 한 쌍의 하부날 중 상기 제1 내지 제3 토출구의 입구와 가까운 날이 상기 제1 내지 제3 토출구의 입구와 멀리 위치하는 날보다 큰 길이로 형성되는 에어 나이프용 립 클리너.
제7항에 있어서,
상기 상부 클리너부와 상기 하부 클리너부는 상하 대칭 구조를 이루는 에어 나이프용 립 클리너.