KR101481608B1

KR101481608B1 - 도금용액 회수유닛 및 이를 구비하는 수평셀 전기도금장치

Info

Publication number: KR101481608B1
Application number: KR20130029644A
Authority: KR
Inventors: 진용희
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2013-03-20
Filing date: 2013-03-20
Publication date: 2015-01-12
Also published as: KR20140115055A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 외부로부터 공급되어 피도금체에 잔존하는 도금용액을 회수하는 유닛에 있어서, 상기 피도금체의 상부 또는 하부에 설치되어 일방향으로 회전가능하며, 상기 피도금체에 잔존하는 상기 도금용액을 흡수하는 스폰지롤; 상기 스폰지롤의 외주면과 기설정된 압력으로 접촉하여 회전에 의해 상기 스폰지롤에 흡수된 상기 도금용액을 배출하는 린싱롤을 포함한다.

Description

도금용액 회수유닛 및 이를 구비하는 수평셀 전기도금장치{DEVICE FOR COLLECING PLANTING SOLUTION AND ELECTRIC PLANTING APPARATUS HAVING THE SAME}

본 발명은 도금용액 회수유닛 및 이를 구비하는 수평셀 전기도금장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피도금체 상에 도금용액을 전기도금하는 수평셀의 전단과 후단에 각각 설치되는 컨덕트롤을 통과한 피도금체에 잔존하는 도금용액을 회수하는 도금용액 회수유닛 및 이를 구비하는 수평셀 전기도금장치에 관한 것이다.

일반적으로 강판의 표면에 아연계의 금속 및 금속 합금을 도금하는 것에 의해 내식성을 부여하는 기술은 넓게 행해지고 있는데, 도금층의 표면 외관이 우수하기 때문에 가전제품, 자동차용 소재로 널리 사용되고 있다. 이를 위한 전기도금장치는 카로젤셀(carosel cell)과 수평셀(horizontal cell)로 구분된다.

카로젤셀 전기도금장치는 전해조 내에 컨덕트롤이 구비된 구조로 컨덕트롤과 강판과의 접촉면적이 넓기 때문에 생산성이 좋고, 80g/㎡ 이상의 후도금 생산에 유리하다. 그러나, 카로젤셀 전기도금장치는 결정적으로 밴드마크(band mark)의 발생을 피할 수 없는 결점이 있어 고급 제품의 생산에는 적합하지 않다. 이에 최근들어 수평셀 방식을 이용한 전기 도금장치가 많이 사용되고 있다.

수평셀 전기도금장치는 대개 황산욕 도금용액을 사용하며 도금 전극(Anode)은 불용성으로 길이가 1,500 ~ 2,000 mm 이며 전류밀도는 약 2000 A/dm, 도금 셀당 전류 50 KA로 작업하며 고전류밀도로 조업이 가능한 강판의 상, 하면에 도금을 하는 설비이다. 수평셀 전기도금장치는 인입되는 강판을 컨덕터롤의 회전에 의해 진행시켜 수평셀 내의 아노드를 통과시키면서 도금용액에 의해 도금이 이루어지도록 되어 있다.

즉, 수평셀 전기도금은 강판과 아노드 사이로 노즐을 통해 도금용액을 공급하여 강판의 상하면을 도금하며, 강판에 도금전류를 공급하기 위해 스틸 재질의 높은 경로로 구성된 컨덕트롤이 설치되며, 컨덕트롤의 하부에 강판이 컨덕트롤에 키싱(kissing; 압하력 : 4 ~ 5 kg/cm²)가 되도록 컨덕트롤과 강판의 밀착시켜 품질이 우수한 전기도금 강판을 생산한다.

반면, 수평셀 전후에 컨덕트롤과 백업롤 사이의 강판 에지부가 완벽한 스퀴징(squeezing)이 이루어지지 않으며 특히 후물 작업의 경우에는 그 정도가 악화되어 도금용액이 컨덕트롤 후단으로 빠져 나가 도금용액을 농도를 조절하기 위해 주기적으로 도금용액을 공급하며, 강판을 따라 흘러나간 도금용액의 폐수처리 문제 및 강판의 도금얼룩 등의 표면결함을 유발하는 문제점이 있다.

한국공개특허공보 10-2012-0063824호. 2012. 06. 18.

본 발명의 목적은 강판의 표면결함 발생을 방지하여 고품질의 강판을 생산하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 컨덕트롤를 통과한 강판에 잔존하는 도금용액을 회수하여 경제성을 증가시키는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.

상기 도금용액 회수유닛은, 상기 스폰지롤 및 상기 린싱롤을 수용하는 내부공간을 가지는 베어링블럭 하우징; 상기 피도금체의 폭방향을 따라 배치되며, 상기 스폰지롤에 축결합되어 상기 스폰지롤과 함께 회전하는 스폰지롤축; 상기 스폰지롤축과 나란하게 배치되며, 상기 린싱롤에 축결합되어 상기 린싱롤과 함께 회전하는 린싱롤축; 상기 스폰지롤축 및 상기 린싱롤축과 각각 연결되어 상기 스폰지롤축 및 상기 린싱롤축에 구동력을 제공하는 제1 및 제2 구동모터를 더 포함할 수 있다.

상기 도금용액 회수유닛은, 상기 베어링블럭 하우징의 일측에 고정설치되며, 상기 제1 및 제2 구동모터를 수용하는 제1 및 제2 모터하우징을 더 포함하되, 상기 스폰지롤축 및 상기 린싱롤축은 상기 베어링블럭 하우징에 각각 지지되며, 상기 베어링블럭 하우징과 따로 회전가능하도록 베어링 연결될 수 있다.

상기 베어링블럭 하우징의 외측에 설치되어 상기 베어링블럭 하우징의 측면을 각각 지지하는 측면블럭들과 상기 측면블럭들과 연결되어 상기 베어링블럭 하우징이 승강가능한 승강공간을 형성하는 평면블럭을 가지는 메인하우징; 및 상기 평면블럭에 설치되며, 상기 베어링블럭 하우징을 상기 피도금체를 향해 승강시키는 승강유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 승강유닛은, 상기 평면블럭에 고정설치되는 실린더; 및 일측부는 상기 실린더에 연결되며, 타측부는 상기 베어링블럭 하우징의 일면과 연결되어 상기 실린더에 의해 상기 베어링블럭 하우징과 함께 승강하는 실린더로드를 구비할 수 있다.

상기 도금용액 회수유닛은, 상기 스폰지롤축과 나란하게 고정설치되며, 외면을 따라 나사산이 형성되는 이송스크류; 및 상기 이송스크류의 일측에 연결되어 상기 이송스크류를 구동하는 제3 구동모터를 더 포함하되, 상기 메인하우징은 내면을 따라 나사홀이 형성되며, 상기 나사홀에 상기 이송스크류가 삽입되어 상기 이송스크류의 구동에 의해 상기 피도금체의 폭방향을 따라 이송할 수 있다.

상기 도금용액 회수유닛은, 상기 이송스크류와 나란하게 고정설치되는 가이드바를 더 포함하되, 상기 메인하우징은 내면을 따라 가이드홀이 형성되며, 상기 가이드홀에 상기 가이드바가 삽입되어 상기 메인하우징의 이송을 가이드할 수 있다.

상기 도금용액 회수유닛은, 상기 측면프레임의 일측에 설치되며, 상기 피도금체를 감지하는 감지센서; 상기 감지센서와 상기 제3 구동모터 및 상기 실린더와 각각 연결되는 제어기를 더 포함하되, 상기 제어기는, 상기 스폰지롤이 상기 피도금체의 외측에 배치되는 대기위치; 및 상기 감지센서가 상기 피도금체를 감지한 경우, 상기 제3 구동모터 및 상기 실린더를 제어하여 상기 스폰지롤이 상기 피도금체의 일면에 맞닿는 작동위치로 전환할 수 있다.

상기 피도금체의 상부에 설치되는 도금용액 회수유닛은, 상기 린싱롤의 하부에 고정설치되며, 상기 린싱롤에 의해 배출된 상기 도금용액을 수집하는 도금용액 수집조를 더 포함하되, 상기 도금용액 수집조의 바닥면은 일측을 향해 기울기를 가지며, 상기 바닥면의 최저면 상에 관통홀이 형성되어 상기 도금용액을 외부로 배출할 수 있다.

상기 피도금체의 하부에 설치되는 도금용액 회수유닛은, 상기 베어링블럭 하우징 및 상기 메인하우징의 일측에 형성되어 린싱롤에 의해 배출된 상기 도금용액을 외부로 배출가능한 배출홀들을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 수평셀 전기도금장치는, 내부에 전극이 구비되며, 외부로부터 공급된 도금용액을 강판에 전기도금하는 수평셀; 상기 수평셀의 전단과 후단에 각각 설치되며, 상기 강판의 일면에 밀착되어 일방향으로 회전하는 컨덕트롤; 상기 컨덕트롤의 하부에 각각 설치되어 상기 컨덕트롤을 지지하며, 상기 강판의 타면에 맞닿아 상기 강판을 상기 컨덕트롤에 밀착시키는 백업롤; 상기 백업롤의 하부에 각각 설치되어 상기 백업롤 및 상기 컨덕트롤로 유동하는 도금용액을 수용하는 수용공간을 가지는 셀드립팬; 및 상기 컨덕트롤을 통과한 상기 강판에 잔존하는 상기 도금용액을 회수하는 유닛을 포함하되, 상기 도금용액 회수유닛은, 상기 피도금체의 상부 또는 하부에 설치되어 상기 컨덕트롤 및 상기 백업롤의 에지부에 대응되도록 배치되며, 상기 강판에 잔존하는 상기 도금용액을 흡수하는 스폰지롤; 상기 스폰지롤의 외주면과 기설정된 압력으로 접촉하여 회전에 의해 상기 스폰지롤에 흡수된 상기 도금용액을 배출하는 린싱롤을 포함한다.

상기 도금용액 회수유닛은, 상기 스폰지롤 및 상기 린싱롤을 수용하는 내부공간을 가지는 베어링블럭 하우징; 상기 강판의 폭방향을 따라 배치되며, 상기 스폰지롤에 축결합되어 상기 스폰지롤과 함께 회전하는 스폰지롤축; 상기 스폰지롤축과 나란하게 배치되며, 상기 린싱롤에 축결합되어 상기 린싱롤과 함께 회전하는 린싱롤축; 상기 스폰지롤축 및 상기 린싱롤축과 각각 연결되어 상기 스폰지롤축 및 상기 린싱롤축에 구동력을 제공하는 제1 및 제2 구동모터를 더 포함할 수 있다.

상기 도금용액 회수유닛은, 상기 베어링블럭 하우징의 외측에 설치되어 상기 베어링블럭 하우징의 측면을 각각 지지하는 측면블럭들과 상기 측면블럭들과 연결되어 상기 베어링블럭 하우징이 승강가능한 승강공간을 형성하는 평면블럭을 가지는 메인하우징; 및 상기 평면블럭에 설치되며, 상기 베어링블럭 하우징을 상기 강판을 향해 승강시키는 승강유닛을 더 포함하되, 상기 승강유닛은, 상기 평면블럭에 고정설치되는 실린더; 및 일측부는 상기 실린더에 연결되며, 타측부는 상기 베어링블럭 하우징의 일면과 연결되어 상기 실린더에 의해 상기 베어링블럭 하우징과 함께 승강하는 실린더로드를 구비할 수 있다.

상기 도금용액 회수유닛은, 상기 스폰지롤축과 나란하게 고정설치되며, 외면을 따라 나사산이 형성되는 이송스크류; 및 상기 이송스크류의 일측에 연결되어 상기 이송스크류를 구동하는 제3 구동모터를 더 포함하되, 상기 메인하우징은 내면을 따라 나사홀이 형성되며, 상기 나사홀에 상기 이송스크류가 삽입되어 상기 이송스크류의 구동에 의해 상기 강판의 폭방향을 따라 이송할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 본 발명인 도금용액 회수유닛은 수평셀 전후에 컨덕트롤과 백업롤 사이의 강판 에지부를 통과한 강판에 잔존하는 도금용액을 회수할 수 있다. 따라서, 도금용액의 농도조절을 위해 고가의 도금용액의 사용을 최소화할 수 있으며, 강판을 따라 흘러나간 도금용액의 폐수처리 문제 또한 효과적으로 방지할 수 있다.

도 1은 수평셀 도금장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 A를 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평셀 도금장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시한 B를 확대한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시한 도금용액 회수유닛의 측면도이다.
도 6은 도 5에 도시한 도금용액 회수유닛의 정면도이다.
도 7은 도 5에 도시한 도금용액 회수유닛의 배면도이다.
도 8은 도 6에 도시한 도금용액 회수유닛의 구성요소와 제어기의 연결구조를 나타내는 도면이다.
도 9 내지 도 12는 도 5에 도시한 도금용액 회수유닛의 작동과정을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예들은 첨부된 도 1 내지 도 12를 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다. 또한, 이하에서 언급하는 ‘연결’은 두 개의 구성요소가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, 다른 매개체를 통해 간접 연결되는 경우도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 수평셀 도금장치를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 2는 도 1에 도시한 A를 확대한 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 수평셀 도금장치(100)는 강판(S)이 수평으로 진행하는 수평셀(8)과 수평셀(8)의 전단과 후단에 배치되어 강판(S) 표면에 밀착되는 컨덕트롤(13)을 포함한다. 수평셀(8)은 전단과 후단에 형성된 입구와 출구를 통해 강판(S)이 진행하게 된다.

수평셀(8)은 내부에 불용성의 아노드 전극(도시안함)이 구비되며, 아연 이온 또는 니켈 이온이 포함된 도금용액(5)을 공급받을 수 있다. 강판(S)을 사이에 두고 컨덕트롤(13)의 하부에는 컨덕트롤(13)을 지지하는 백업롤(17)이 설치된다. 강판(S)은 컨덕트롤(13)의 회전구동에 따라 컨덕트롤(13)과 백업롤(17)에 의해 밀려 수평셀(8)을 통과하여 도금된다. 컨덕트롤(13)은 강판(S)에 도금전류를 공급하기 위해 높은 경도의 스틸로 구성될 수 있으며, 백업롤(17)은 강판(S)과 컨덕트롤(13)의 스퀴징(squeezing)이 용이하도록 고무재질일 수 있다.

컨덕트롤(13)과 수평셀(8) 내의 아노드 전극은 정류기(도시안함)로부터 나온 전류를 강판에 인가하는 음극과 양극으로써 작용한다. 이에 전류를 컨덕트롤(13)과 아노드 전극으로 인가하여 강판(S)에 통전시키게 되면 도금용액(5)의 아연 이온이 전자를 받아서 석출되어 강판(S) 표면에 달라붙으면서 아연 도금이 진행된다. 수평셀(8)과 컨덕트롤(13)의 구조 및 그 작용에 대해서는 이미 알려진 것으로 이하 상세한 설명은 생략한다.

반면, 도 2에 도시한 바와 같이, 수평셀(8) 전후에 컨덕트롤(13)과 백업롤(17) 사이의 강판(S) 에지부가 완벽한 스퀴징이 이루어지지 않으며 특히 후물 작업의 경우에는 그 정도가 악화되어 도금용액이 컨덕트롤(13) 통과하여 빠져나감에 따라 도금용액(5)을 농도를 조절하기 위해 주기적으로 도금용액(5)을 공급하며, 강판(S)을 따라 흘러나간 도금용액(5)의 폐수처리 문제 및 강판(S)의 도금얼룩 등의 표면결함을 유발하는 문제점이 있다. 이하에서는, 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 수평셀 도금장치(100)에 대해 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평셀 도금장치를 나타내는 도면이며, 도 4는 도 3에 도시한 B를 확대한 도면이다. 앞서 설명한 바와 같이, 수평셀 도금장치(100)는 강판(S)이 수평으로 진행하는 수평셀(8)과 수평셀(8)의 전단과 후단에 각각 배치되어 강판(S)의 표면에 밀착되는 컨덕트롤(13) 및 컨덕트롤(13)을 지지하는 백업롤(17)을 포함한다. 백업롤(17)의 하부에는 컨덕트롤(13)을 향해 유동하는 도금용액(5)을 수용하는 셀드립팬(20)이 설치되어 포집된다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 강판(S)은 컨덕트롤(13) 및 백업롤(17) 사이에 배치되어 컨덕트롤(13)의 구동에 의해 일방향으로 이송된다. 앞서 설명한 바와 같이, 강판(S) 에지부가 완벽한 스퀴징이 이루어지지 않으므로 컨덕트롤(13)을 통과한 강판(S) 에지부에 잔존하는 도금용액(5)을 회수하기 위해 본 발명인 수평셀 도금장치(100)는 컨덕트롤(13)을 통과한 강판(S)의 상부 또는 하부에 도금용액 회수유닛(10)이 설치된다.

도금용액 회수유닛(10)은 컨덕트롤(13)을 통과한 강판의 상부 및 하부에 각각 배치될 수 있다. 하부에 배치된 하부 도금용액 회수유닛(10')은 셀드립팬(20)의 수용공간에 설치되며, 컨덕트롤(13)을 통과한 강판(S)의 하부에 배치된다. 상부 도금용액 회수유닛(10)은 하부 도금용액 회수유닛(10')의 상부에 배치되며, 상부 및 하부 도금용액 회수유닛(10, 10')은 강판(S)의 에지부에 잔존하는 도금용액(5)을 회수할 수 있다.

이하에서는, 설명의 편의상 일방향으로 이송하는 강판(S)의 상부에 배치되는 상부 도금용액 이송유닛(10)에 대해 설명하며, 하부에 배치되는 하부 도금용액 이송유닛(10')은 강판(S)을 기준으로 상부 도금용액 이송유닛(10)과 대칭되는 구조를 가지며, 각각의 구성요소 및 작동과정은 동일할 수 있다. 따라서, 상부 및 하부 도금용액 이송유닛(10, 10')의 차이점을 중심으로 설명하며, 하부 도금용액 회수유닛(10')의 생략된 설명은 상부 도금용액 회수유닛(10)의 설명한 내용으로 대체될 수 있다.

도 5는 도 4에 도시한 도금용액 회수유닛의 측면도이며, 도 6은 도 5에 도시한 도금용액 회수유닛의 정면도이다. 또한, 도 7은 도 5에 도시한 도금용액 회수유닛의 배면도이다. 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 상부 도금용액 회수유닛(10)은 메인하우징(7), 베어링블럭 하우징(50) 및 베어링블럭 하우징(50)의 내부공간(51)에 설치되는 스폰지롤(30) 및 린싱롤(40)을 포함한다.

메인하우징(7)은 측면블럭(5)과 측면블럭(5)의 상부에 연결되는 평면블럭(6)을 포함하며, 측면블럭(5)과 평면블럭(6)에 의해 승강공간(4)을 가진다. 일측에 배치되는 측면블럭(5)은 길이방향을 따라 나사홀(76)이 형성되며, 나사홀(76)의 상부 및 하부에는 각각 가이드홀(78)을 가질 수 있다. 또한, 일측에 배치되는 측면블럭(5)의 중앙부에는 감지센서(90)가 설치되며, 감지센서(90)는 강판(S)의 위치를 감지할 수 있다. 타측에 배치되는 측면블럭(5)은 일측에 배치된 측면블럭(5)에 대응되는 높이에 가이드홀(78)이 형성된다.

평면블럭(6)의 하면에는 승강유닛(67)이 설치된다. 승강유닛(67)은 평면블럭(6)의 하면에 고정설치되는 실린더(60)와 실린더(60)에 연결되어 실린더(60)의 가압 또는 수축함에 따라 승강하는 실린더로드(65)가 구비된다. 실린더(60) 및 실린더로드(65)는 복수개로 구비될 수 있다.

메인하우징(7)의 승강공간(4)에는 베어링블럭 하우징(50)이 설치된다. 베어링블럭 하우징(50)의 상면에는 실린더로드(65)가 연결되어 메인하우징(7)의 승강공간(4)을 따라 승강가능하다. 베어링블럭 하우징(50)은 메인하우징(7)의 측면블럭(5)에 지지되어 승강할 수 있으며, 베어링블럭 하우징(50) 또한 스폰지롤(30) 및 린싱롤(40)이 설치되는 내부공간(51)을 가진다.

스폰지롤(30)은 베어링블럭 하우징(50)의 내부공간(51)에 설치된다. 스펀지롤(30)은 강판(S)의 상부에 설치되며, 컨덕트롤(13)을 통과한 강판(S)의 상부에 잔존하는 도금용액(5)을 흡수한다. 스폰지롤(30)은 탄성이 있는 다공질로 구성될 수 있으며, 러버형 또는 합성수지일 수 있다. 또한, 스폰지롤(30)는 도금용액(5)을 흡수가능하며 쿠션성을 가질 수 있다. 스펀지롤(30)의 중앙부에는 강판(S)의 폭방향을 따라 축결합되는 스폰지롤축(35)이 연결되며, 스폰지롤축(35)은 강판(S)의 폭방향을 따라 베어링블럭 하우징(50)의 내부공간(51)에 연결된다.

스폰지롤축(35)의 일측에는 제1 구동모터(56)가 연결되며, 제1 구동모터(56)는 스폰지롤축(35)에 구동력을 제공한다. 즉, 스폰지롤축(35)은 일방향으로 회전가능하며, 컨덕트롤(13)을 통과한 강판(S)의 에지부에 잔존하는 도금용액(5)을 용이하게 회수할 수 있다. 제1 구동모터(56)는 제1 구동모터하우징(58)에 의해 고정되며, 제1 구동모터(56) 및 제1 구동모터하우징(58)은 베어링블럭 하우징(50)에 고정설치되어 베어링블럭 하우징(58)과 함께 승강할 수 있다. 스폰지롤축(35)과 베어링블럭 하우징(50) 사이에는 베어링이 설치되어 스폰지롤축(35)은 베어링블럭 하우징(50)과 따로 회전할 수 있다.

또한, 베어링블럭 하우징(50)의 내부공간(51)에는 린싱롤(40)이 설치된다. 린싱롤(40)은 스폰지롤(30)과 맞닿아 배치된다. 린싱롤(40)의 외주면은 스폰지롤(30)의 외주면과 기설정된 압력으로 접촉하며, 회전에 의해 스폰지롤(30)에 흡수된 도금용액(5)을 탈수하는 역할을 수행한다. 린싱롤(40)은 쿠션성을 가지는 스폰지롤(30)이 흡수한 도금용액(5)을 배출하기 위해 스폰지롤(30)보다 경도가 큰 재질이며, 고무 또는 스틸로 구성될 수 있다. 또한, 스폰지롤(30) 및 린싱롤(40)은 원통 형상일 수 있으며, 스폰지롤(30)의 직경은 린싱롤(40)의 직경보다 클 수 있다.

상부 도금용액 회수유닛(10)은 린싱롤(40)의 하부에 고정설치되는 도금용액 수집조(95)가 구비될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 스폰지롤(30)에 의해 회수된 도금용액(5)은 린싱롤(40)의 회전에 의해 배출된다. 배출된 도금용액(5)은 도금용액 수집조(95)에 수용되며, 도금용액 수집조(95)의 바닥면은 일측을 향해 기울기를 가진 형상을 가진다. 도금용액 수집조(95)의 바닥면의 최저면 상에는 관통홀(92)이 형성되어 수집된 도금용액(5)은 하부로 배출될 수 있다.

관통홀(92)을 통해 배출된 도금용액(5)은 하부 도금용액 회수유닛(10')으로 배출될 수 있으며, 하부 도금용액 회수유닛(10')은 하부 베어링블럭 하우징(50') 및 하부 메인하우징(7')의 바닥면 상에 배출홀(94, 96)이 각각 형성되어 상부 및 하부에 설치된 스폰지롤(30, 30') 및 린싱롤(40, 40')에 의해 회수된 도금용액(5)을 외부로 배출할 수 있다.

린싱롤축(45)은 린싱롤(40)에 축결합되며, 린싱롤(40)의 일측은 제2 구동모터(52)가 연결된다. 린싱롤축(45) 또한 스폰지롤축(35)과 마찬가지로 제2 구동모터(52)는 린싱롤축(45)에 구동력을 제공하여 린싱롤축(45)을 일방향으로 회전할 수 있으며, 린싱롤축(45)과 베어링블럭 하우징(50) 사이에는 베어링이 설치되어 베어링축(45)은 베어링블럭 하우징(50)과 따로 회전가능하다.

또한, 제2 구동모터(42)를 고정하는 제2 구동모터 하우징(54)은 베어링블럭 하우징(50)에 설치될 수 있다. 제1 및 제2 구동모터 하우징(58, 54)은 베어링블럭 하우징(50)의 외측에 고정설치될 경우, 베어링블럭 하우징(50)의 승강이 용이하도록 제1 및 제2 구동모터 하우징(58, 54)과 대응되는 측면블럭(5)은 이동슬롯(도시안함)을 가질 수 있다. 바람직하게는 제1 구동모터(56)와 제2 구동모터(52)는 서로 반대방향으로 회전하여 스폰지롤(30)에 함유된 도금용액(5)을 용이하게 배출할 수 있다.

상부 도금용액 회수유닛(10)은 강판(S)의 폭방향을 따라 이격배치되는 한쌍의 고정프레임을 포함한다. 고정프레임의 일측에는 제3 구동모터(80)가 설치되며, 이송스크류(85)는 제3 구동모터(80)에 연결되어 제3 구동모터(80)의 구동력에 의해 회전된다. 이송스크류(85)는 양측에 설치된 고정프레임에 연결되며, 고정프레임과 이송스크류(85)는 베어링에 의해 따로 회전가능하다. 이송스크류(85)는 메인하우징(7)의 나사홀(76)에 삽입되며, 제3 구동모터(80)의 구동력에 의해 메인프레임(7)을 강판(S)의 폭방향을 따라 이송가능하다.

이송스크류(85)의 상부 및 하부에는 각각 가이드바(87)가 설치되며, 가이드바(87) 또한 이송스크류(85)와 마찬가지로 고정프레임에 연결된다. 가이드바(87)는 강판의 길이방향을 따라 이격되어 추가로 구비된다. 따라서, 메인프레임(7)은 가이드바(87)에 의해 안정적으로 가이드되어 강판(S)의 폭방향을 따라 이송될 수 있다.

도 8은 도 6에 도시한 도금용액 회수유닛의 구성요소와 제어기의 연결구조를 나타내는 도면이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 제어기(110)는 제3 구동모터(80), 감지센서(90) 및 실린더(60)와 각각 연결된다. 앞서 설명한 바와 같이, 감지센서(90)는 메인하우징(7)의 일측에 설치되며, 감지센서(90)는 강판(S)을 감지할 수 있다. 상부 도금용액 회수유닛(10)은 스폰지롤(30)이 강판(S)의 외측에 배치되는 대기위치 및 제3 구동모터(80)에 의해 스폰지롤(30)이 강판(S)을 향해 이송되어 강판(S)에 맞닿아 강판(S) 상에 잔존하는 도금용액(5)을 회수하는 작동위치로 전환가능하다.

즉, 제어기(110)는 제3 구동모터(80)의 전류를 제어하여 감지센서(90)에서 강판을 감지하기 전까지 스폰지롤(30)을 강판(S)을 향해 강판(S)의 폭방향으로 이송시키며, 감지센서(90)에서 강판(S)을 감지한 경우, 실린더(60)를 구동하여 스폰지롤(30)이 강판(S)을 향해 하강한다. 따라서, 스폰지롤(30)은 컨덕트롤(13)을 통과한 강판(S)의 에지부에 잔존하는 도금용액(5)을 회수할 수 있다. 이어지는 도면을 통해 상부 도금용액 회수유닛(10)의 작동과정에 대해 설명한다.

도 9 내지 도 12는 도 5에 도시한 도금용액 회수유닛의 작동과정을 나타내는 도면이다. 도 9에 도시한 바와 같이, 메인하우징(7)은 제3 구동모터(80)의 구동력에 의해 강판(S)의 상부로 이송된다. 메인하우징(7)과 베어링블럭 하우징(50)은 고정된 상태로 함께 이송되며, 베어링블럭 하우징(50)의 내부공간(51)에 설치되는 스폰지롤(30), 린싱롤(40) 및 도금용액 수집조(95) 또한 메인하우징(7)과 함께 이송된다. 메인하우징(7)의 일측면에 고정설치되는 감지센서(90)가 강판(S)을 감지한 경우, 제어기(110)는 제3 구동모터(80)의 전류를 제어하여 스폰지롤(30)이 강판(S) 에지부의 상부로 이송한다.

도 10에 도시한 바와 같이, 스폰지롤(30)은 강판(S) 에지부의 상부로 이송된 상태에서 스폰지롤(30)을 강판(S)을 향해 하강하여 컨덕트롤(13)을 통과한 강판(S)의 에지부에 잔존하는 도금용액(5)을 회수한다. 앞서 설명한 바와 같이, 제어기(110)는 스폰지롤(30)이 강판(S) 에지부의 상부에 배치될 경우, 실린더(60)를 구동하여 실린더로드(65)를 하강시킨다. 실린더로드(65)는 베어링블럭 하우징(50)에 고정설치되며, 베어링블럭 하우징(50)에 연결된 스폰지롤(30) 및 린싱롤(40) 또한 베어링블럭 하우징(50)과 함께 하강된다.

뿐만 아니라, 제어기(110)는 제1 및 제2 구동모터(56, 52)와 각각 연결될 수 있으며, 스폰지롤(30)이 강판(S) 에지부 상부로 이송될 경우, 제1 및 제2 구동모터(56, 52)를 구동하여 스폰지롤(30) 및 린싱롤(40)을 회전시킨다. 스폰지롤(30) 및 린싱롤(40)을 서로 다른 방향으로 회전할 수 있으며, 린싱롤(40)은 스폰지롤(30)을 향해 기설정된 압력으로 접촉하여 배치된다.

도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 스폰지롤(30)은 강판(S) 에지부에 잔존하는 도금용액(5)을 회수하며, 린싱롤(40)에 의해 스폰지롤(30)에 흡수된 도금용액(5)은 탈수된다. 탈수된 도금용액(5)은 도금용액 수집조(95)에 수용된다. 도금용액 수집조(95)에 수용된 도금용액(5)은 관통홀(92)을 통해 하부로 배출될 수 있으며, 바람직하게는 도금용액(5)은 하부 도금용액 회수유닛(10')의 베어링블럭 하우징(50')을 향해 배출될 수 있다.

하부 도금용액 회수유닛(10')으로 회수된 도금용액(5)은 베어링블럭 하우징(50')의 내부공간(51')에 수용되며, 베어링블럭 하우징(50') 및 메인하우징(7')에 각각 형성된 배출홀(94, 96)을 통해 외부로 배출된다. 메인하우징(7')의 배출홀(96)은 배출배관(도시안함)에 연결되어 도금용액탱크(도시안함)에 포집될 수 있으며, 순환라인(도시안함)을 통해 도금용액(5)을 수평셀(8)에 재공급할 수 있다.

이와 같이, 본 발명인 도금용액 회수유닛(10)은 수평셀(80) 전후에 컨덕트롤(13)과 백업롤(17) 사이의 강판(S) 에지부를 통과한 강판(S)에 잔존하는 도금용액(5)을 회수할 수 있다. 따라서, 도금용액(5)의 농도조절을 위해 고가의 도금용액(5)의 사용을 최소화할 수 있으며, 강판(S)을 따라 흘러나간 도금용액(5)의 폐수처리 문제 또한 효과적으로 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 강판(S) 상에 잔존하는 도금용액(5)을 용이하게 회수함으로써 강판(S)의 도금얼룩 등의 표면결함을 미연에 방지함으로써 생산성을 극대화할 수 있다.

본 발명을 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 실시예들에 한정되지 않는다.

5 : 도금용액 7 : 메인하우징
8 : 수평셀 10 : 도금용액 회수유닛
13 : 컨덕트롤 17 : 백업롤
20 : 셀드립팬 30 : 스폰지롤
35 : 스폰지롤축 40 : 린싱롤
45 : 린싱롤축 50 : 베어링블럭 하우징
52 : 제2 구동모터 56 : 제1 구동모터
60 : 실린더 65 : 실린더로드
76 : 나사홀 78 : 가이드홀
80 : 제3 구동모터 85 : 이송스크류
87 : 가이드바 90 : 감지센서
92 : 관통홀 95 : 도금용액 수집조
100 : 수평셀 도금장치 110 : 제어기

Claims

외부로부터 공급되어 피도금체에 잔존하는 도금용액을 회수하는 유닛에 있어서,
상기 피도금체의 상부 또는 하부에 설치되어 일방향으로 회전가능하며, 상기 피도금체에 잔존하는 상기 도금용액을 흡수하는 스폰지롤;
상기 스폰지롤의 외주면과 기설정된 압력으로 접촉하여 회전에 의해 상기 스폰지롤에 흡수된 상기 도금용액을 배출하는 린싱롤을 포함하는 도금용액 회수유닛으로서,
상기 도금용액 회수유닛은,
상기 스폰지롤 및 상기 린싱롤을 수용하는 내부공간을 가지는 베어링블럭 하우징;
상기 피도금체의 폭방향을 따라 배치되며, 상기 스폰지롤에 축결합되어 상기 스폰지롤과 함께 회전하는 스폰지롤축;
상기 스폰지롤축과 나란하게 배치되며, 상기 린싱롤에 축결합되어 상기 린싱롤과 함께 회전하는 린싱롤축;
상기 스폰지롤축 및 상기 린싱롤축과 각각 연결되어 상기 스폰지롤축 및 상기 린싱롤축에 구동력을 제공하는 제1 및 제2 구동모터;
상기 베어링블럭 하우징의 일측에 고정설치되며, 상기 제1 및 제2 구동모터를 수용하는 제1 및 제2 모터하우징을 포함하고,
상기 스폰지롤축 및 상기 린싱롤축은 상기 베어링블럭 하우징에 각각 지지되며, 상기 베어링블럭 하우징과 따로 회전가능하도록 베어링 연결되는 도금용액 회수유닛.
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제1항에 있어서,
상기 베어링블럭 하우징의 외측에 설치되어 상기 베어링블럭 하우징의 측면을 각각 지지하는 측면블럭들과 상기 측면블럭들과 연결되어 상기 베어링블럭 하우징이 승강가능한 승강공간을 형성하는 평면블럭을 가지는 메인하우징; 및
상기 평면블럭에 설치되며, 상기 베어링블럭 하우징을 상기 피도금체를 향해 승강시키는 승강유닛을 더 포함하는 도금용액 회수유닛.
제4항에 있어서,
상기 승강유닛은,
상기 평면블럭에 고정설치되는 실린더; 및
일측부는 상기 실린더에 연결되며, 타측부는 상기 베어링블럭 하우징의 일면과 연결되어 상기 실린더에 의해 상기 베어링블럭 하우징과 함께 승강하는 실린더로드를 구비하는 도금용액 회수유닛.
제4항에 있어서,
상기 도금용액 회수유닛은,
상기 스폰지롤축과 나란하게 고정설치되며, 외면을 따라 나사산이 형성되는 이송스크류; 및
상기 이송스크류의 일측에 연결되어 상기 이송스크류를 구동하는 제3 구동모터를 더 포함하되,
상기 메인하우징은 내면을 따라 나사홀이 형성되며, 상기 나사홀에 상기 이송스크류가 삽입되어 상기 이송스크류의 구동에 의해 상기 피도금체의 폭방향을 따라 이송가능한 도금용액 회수유닛.
제6항에 있어서,
상기 도금용액 회수유닛은,
상기 이송스크류와 나란하게 고정설치되는 가이드바를 더 포함하되,
상기 메인하우징은 내면을 따라 가이드홀이 형성되며, 상기 가이드홀에 상기 가이드바가 삽입되어 상기 메인하우징의 이송을 가이드하는 도금용액 회수유닛.
제6항에 있어서,
상기 도금용액 회수유닛은,
측면프레임의 일측에 설치되며, 상기 피도금체를 감지하는 감지센서;
상기 감지센서와 상기 제3 구동모터 및 실린더와 각각 연결되는 제어기를 더 포함하되,
상기 제어기는,
상기 스폰지롤이 상기 피도금체의 외측에 배치되는 대기위치; 및
상기 감지센서가 상기 피도금체를 감지한 경우, 상기 제3 구동모터 및 상기 실린더를 제어하여 상기 스폰지롤이 상기 피도금체의 일면에 맞닿는 작동위치로 전환 가능한 도금용액 회수유닛.
제1항에 있어서,
상기 피도금체의 상부에 설치되는 도금용액 회수유닛은,
상기 린싱롤의 하부에 고정설치되며, 상기 린싱롤에 의해 배출된 상기 도금용액을 수집하는 도금용액 수집조를 더 포함하되,
상기 도금용액 수집조의 바닥면은 일측을 향해 기울기를 가지며, 상기 바닥면의 최저면 상에 관통홀이 형성되어 상기 도금용액을 외부로 배출가능한 도금용액 회수유닛.
제4항에 있어서,
상기 피도금체의 하부에 설치되는 도금용액 회수유닛은,
상기 베어링블럭 하우징 및 상기 메인하우징의 일측에 형성되어 린싱롤에 의해 배출된 상기 도금용액을 외부로 배출가능한 배출홀들을 가지는 도금용액 회수유닛.
내부에 전극이 구비되며, 외부로부터 공급된 도금용액을 강판에 전기도금하는 수평셀;
상기 수평셀의 전단과 후단에 각각 설치되며, 상기 강판의 일면에 밀착되어 일방향으로 회전하는 컨덕트롤;
상기 컨덕트롤의 하부에 각각 설치되어 상기 컨덕트롤을 지지하며, 상기 강판의 타면에 맞닿아 상기 강판을 상기 컨덕트롤에 밀착시키는 백업롤;
상기 백업롤의 하부에 각각 설치되어 상기 백업롤 및 상기 컨덕트롤로 유동하는 도금용액을 수용하는 수용공간을 가지는 셀드립팬; 및
상기 컨덕트롤을 통과한 상기 강판에 잔존하는 상기 도금용액을 회수하는 유닛을 포함하되,
상기 도금용액 회수유닛은,
피도금체의 상부 또는 하부에 설치되어 상기 컨덕트롤 및 상기 백업롤의 에지부에 대응되도록 배치되며, 상기 강판에 잔존하는 상기 도금용액을 흡수하는 스폰지롤;
상기 스폰지롤의 외주면과 기설정된 압력으로 접촉하여 회전에 의해 상기 스폰지롤에 흡수된 상기 도금용액을 배출하는 린싱롤;
상기 스폰지롤 및 상기 린싱롤을 수용하는 내부공간을 가지는 베어링블럭 하우징;
상기 피도금체의 폭방향을 따라 배치되며, 상기 스폰지롤에 축결합되어 상기 스폰지롤과 함께 회전하는 스폰지롤축;
상기 스폰지롤축과 나란하게 배치되며, 상기 린싱롤에 축결합되어 상기 린싱롤과 함께 회전하는 린싱롤축;
상기 스폰지롤축 및 상기 린싱롤축과 각각 연결되어 상기 스폰지롤축 및 상기 린싱롤축에 구동력을 제공하는 제1 및 제2 구동모터;
상기 베어링블럭 하우징의 일측에 고정설치되며, 상기 제1 및 제2 구동모터를 수용하는 제1 및 제2 모터하우징을 포함하고,
상기 스폰지롤축 및 상기 린싱롤축은 상기 베어링블럭 하우징에 각각 지지되며, 상기 베어링블럭 하우징과 따로 회전가능하도록 베어링 연결되는 수평셀 전기도금장치.
삭제
제11항에 있어서,
상기 도금용액 회수유닛은,
상기 베어링블럭 하우징의 외측에 설치되어 상기 베어링블럭 하우징의 측면을 각각 지지하는 측면블럭들과 상기 측면블럭들과 연결되어 상기 베어링블럭 하우징이 승강가능한 승강공간을 형성하는 평면블럭을 가지는 메인하우징; 및
상기 평면블럭에 설치되며, 상기 베어링블럭 하우징을 상기 강판을 향해 승강시키는 승강유닛을 더 포함하되,
상기 승강유닛은,
상기 평면블럭에 고정설치되는 실린더; 및
일측부는 상기 실린더에 연결되며, 타측부는 상기 베어링블럭 하우징의 일면과 연결되어 상기 실린더에 의해 상기 베어링블럭 하우징과 함께 승강하는 실린더로드를 구비하는 수평셀 전기도금장치.
제13항에 있어서,
상기 도금용액 회수유닛은,
상기 스폰지롤축과 나란하게 고정설치되며, 외면을 따라 나사산이 형성되는 이송스크류; 및
상기 이송스크류의 일측에 연결되어 상기 이송스크류를 구동하는 제3 구동모터를 더 포함하되,
상기 메인하우징은 내면을 따라 나사홀이 형성되며, 상기 나사홀에 상기 이송스크류가 삽입되어 상기 이송스크류의 구동에 의해 상기 강판의 폭방향을 따라 이송가능한 수평셀 전기도금장치.