KR101598180B1 - 에지 과도금 방지를 위한 에지 마스크장치 - Google Patents

Abstract

에지 과도금 방지를 위한 에지 마스크장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 에지 마스크장치는 전기 도금시 마주하는 전극 사이를 통과하는 스트립의 에지(edge)에 과도금을 방지하도록 스트립의 측부를 감싸는 커버홈을 갖는 절연바디와, 스트립의 측부와 멀어지거나 가까워지는 방향으로 절연바디를 이동시키는 이송장치와, 절연바디가 스트립의 측부를 향해 과진입시 절연바디 보다 먼저 스트립의 측부와 접촉하도록 절연바디의 일측에 회전 가능하게 설치되는 롤러를 포함한다.

Description

에지 과도금 방지를 위한 에지 마스크장치{EDGE MASK APPARATUS FOR PREVENTING OF EDGE OVER-COATING}

본 발명은 에지 마스크장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기아연도금의 제조과정에서 발생하는 강판 에지부의 과도금을 방지하는 에지 마스크장치에 관한 것이다.

일반적으로 전기도금에 있어서 강판의 에지(edge) 부분에는 전류가 집중되면서 에지 과도금 현상이 나타나 도금결함을 유발하게 되고, 이로 인하여 다음과 같은 여러가지 문제점들이 발생하게 된다.

첫째, 도금된 강판의 에지부위는 중앙부위에 비하여 도금부착량이 많기 때문에 제품을 코일로 감게되면 강판에 굴곡을 발생시키고, 이로 인해 코일을 작은 단위로 제작할 수 밖에 없어 생산성을 떨어뜨리고 원가상승을 유발시킨다.

둘째, 에지부에 나타나는 버닝이나 과도금, 수지상(zinc tree) 등은 쉽게 탈락되고, 탈락된 도금가루가 롤(roll)등에 달라 붙어 강판에 흠집(dent) 등의 결함을 유발시킨다. 이는 롤에 부착된 도금가루를 제거하기 위한 추가 작업이 필요하게 되어 작업환경을 열악하게 하고 조업을 지연시킴으로써 생산성을 감소시키는 결과를 초래한다. 또한 탈락된 도금층은 도금이 진행되는 동안 용액중에 떠다니면서 빠른 유속으로 인하여 직접 강판에 미세한 찍힘 자국을 형성하는 품질문제를 유발하게 된다.

이와 같은 문제를 해결하고자 대한민국 공개특허공보 특2001-0065374호에는 에지 과도금을 방지하는 전기도금방법이 개시되었다.

특허문헌 1: 공개특허공보 특2001-0065374호(2001.07.11 공개)

본 발명의 실시 예들은 에지 마스크가 강판 스트립에 접근 시 발생할 수 있는 접촉으로 인한 장치파손을 방지할 수 있는 에지 마스크장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 기술분야의 종사자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전기 도금시 마주하는 전극 사이를 통과하는 스트립의 에지(edge)에 과도금을 방지하도록 상기 스트립의 측부를 감싸는 커버홈을 갖는 절연바디와, 상기 스트립의 측부와 멀어지거나 가까워지는 방향으로 상기 절연바디를 이동시키는 이송장치와, 상기 절연바디가 상기 스트립의 측부를 향해 과진입시 상기 절연바디 보다 먼저 상기 스트립의 측부와 접촉하도록 상기 절연바디의 일측에 회전 가능하게 설치되는 롤러를 포함하는 에지 과도금 방지를 위한 에지 마스크장치가 제공될 수 있다.

또한 상기 절연바디와 상기 이송장치를 연결하며, 상기 이송장치에 의해 상기 절연바디가 상기 스트립의 측부를 향해 이동 시 상기 롤러에 가해지는 외력에 의해 휨 가능하게 구비된 지지축을 더 포함한다.

또한 상기 이송장치는 동력을 발생하는 구동모터와, 상기 구동모터의 동력을 전달받아 회전하는 나사축과, 상기 나사축에 치합되며 상기 지지축과 연결되는 나사너트와, 상기 나사축의 회전에 의해 상기 나사너트가 이동될 때 회전하지 않도록 상기 나사너트의 이동을 안내하는 안내레일을 포함한다.

또한 상기 롤러는 부직포 재질로 형성될 수 있다.

또한 상기 지지축은 상기 나사너트와 연결되는 제1축과, 상기 절연바디와 연결되며 상기 제1축에 회전 가능하게 설치되는 제2축을 포함한다.

또한 상기 제2축은 상기 제1축에 힌지축을 통해 회전 가능하게 설치되고, 상기 힌지축에는 상기 제2축이 상기 스트립의 측부를 향하는 방향으로 탄성력을 제공하는 토션스프링이 설치되고, 상기 제1축에는 상기 토션스프링의 탄성력에 의해 상기 제2축이 회전되는 경우 상기 제2축의 회전반경을 제한하는 걸림부가 마련될 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 전기도금 시 스트립의 에지부에 접근하는 에지 마스크의 제어오차에 따른 과도한 접촉으로 인하여 스트립과 에지 마스크장치의 파손을 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 에지 마스크장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 에지 마스크장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 절연바디를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 에지 마스크장치의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 절연바디가 스트립의 측부를 감싼 상태를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 절연바디가 과 진입될 때 스트립이 롤러와 접촉된 상태를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 절연바디가 과 진입될 때 지지축이 휘어진 상태를 도시한 것이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

또한 “제1”, “제2” 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원서 에서 사용한 용어는 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 발명을 제한 및 한정하려는 의도는 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 출원서 에서, "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한 어떤 부분이 다른 부분과 "연결" 되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 에지 마스크장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 에지 마스크장치를 개략적으로 도시한 정면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 절연바디를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 에지 마스크장치의 평면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 에지 마스크장치(20)는 도금탱크(10) 내에 배치된 전극(11,12) 사이를 통과하는 스트립(15)의 양측 가장자리를 각각 둘러싸는 절연바디(30)와, 절연바디(30)를 스트립(15)의 측부(15a)와 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동시키는 이송장치(40)와, 이송장치(40)와 절연바디(30)를 연결하는 지지축(50)을 포함한다.

절연바디(30)는 스트립(15)의 측부(15a)와 마주하는 면에 오목하게 패인 커버홈(31)이 마련되고, 절연바디(30)의 양측으로는 회전 가능하게 설치되는 롤러(35)가 설치된다.

절연바디(30)는 단면 사각형 형상의 막대로 마련될 수 있고, 커버홈(31)은 스트립(15)의 측부(15a)를 둘러싸는 횡단면 삼각 형태의 홈으로 마련될 수 있다.

롤러(35)는 스트립(15)의 진행방향 전후로 절연바디(30)의 양측에 회전 가능하게 설치되고, 롤러(35)의 표면은 커버홈(31)의 내면에 형성된 골부분(32)보다 돌출된 위치에 마련된다. 이러한 롤러(35)의 표면은 절연바디(30)가 스트립(15)의 측부(15a)를 향해 이동하는 경우 스트립(15)의 측부(15a)가 커버홈(31)의 내면에 접촉하기 전 먼저 스트립(15)의 측부(15a)에 접촉할 수 있다. 또한 롤러(35)는 스트립(15)의 측부(15a)와 접촉 시 손상을 줄이도록 부직포 재질로 마련될 수 있다.

이송장치(40)는 절연바디(30)를 스트립(15)의 측부(15a)와 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동시키기 위한 장치로서, 동력을 발생하는 구동모터(41)와, 구동모터(41)의 동력을 전달받아 회전하는 나사축(42)과, 나사축(42)에 치합되는 나사너트(43)와, 나사너트(43)의 이동을 안내하는 안내레일(44)을 포함한다.

구동모터(41)는 양방향 회전 가능한 모터를 포함하고, 나사축(42)은 구동모터(41)의 축에 연결되어 회전될 수 있다. 구동모터(41)와 나사축(42) 사이에는 감속기(45)가 설치될 수 있고, 나사축(42)은 감속기(45)의 출력축에 연결되어 회전될 수 있다.

나사너트(43)는 나사축(42)에 회전 가능하도록 결합되고, 나사축(42)의 회전방향에 따라 나사축(42)의 축방향을 따라 전후 이동할 수 있다.

안내레일(44)은 나사축(42)과 나란히 설치되며 나사축(42)의 회전에 의해 나사너트(43)가 이동될 때 나사너트(43)가 회전되지 않도록 나사너트(43)의 이동을 안내하는 기능을 수행한다. 나사너트(43)는 안내레일(44)을 따라 이동하는 슬라이더(46)와 연결부재(47)를 통해 서로 연결되고, 슬라이더(46)는 나사너트(43)가 이동될 때 회전되지 않도록 나사너트(43)를 붙잡아 주어 안정적 이동을 안내한다. 나사축(42)의 양측은 프레임(48)에 설치된 베어링(미도시)에 지지되어 회전될 수 있다. 여기서 나사축(42)은 볼스크류를 포함한다.

지지축(50)은 이송장치(40)와 절연바디(30)를 서로 연결한다. 지지축(50)은 나사너트(43)와 연결되는 제1축(51)과, 제1축(51)과 절연바디(30)를 연결하는 제2축(52)을 포함한다.

지지축(50)은 나사너트(43)와 절연바디(30)를 서로 연결하여 나사너트(43)의 이동 시 절연바디(30)가 함께 이동될 수 있도록 하며, 절연바디(30)가 스트립(15)의 측부(15a)와 접촉되는 경우에는 휘어짐이 가능하도록 제2축(52)은 제1축(51)의 단부에 회전 가능하게 설치될 수 있다.

제2축(52)은 제1축(51)의 단부에 힌지축(53)을 통해 서로 결합될 수 있고, 힌지축(53)에는 제2축(52)이 스트립(15)의 측부(15a)를 향하는 방향으로 탄성력을 제공하는 토션스프링(54)이 설치될 수 있다. 또한 제1축(51)의 단부에는 토션스프링(54)의 탄성력에 의해 제2축(52)이 회전되는 경우 제2축(52)의 회전반경을 제한하는 걸림부(55)가 마련될 수 있다.

한편 본 실시 예에서는 지지축(50)이 휘어지는 구성으로서 힌지축(53)을 중심으로 회전하는 구조를 도시하였으나, 이는 일 예에 불과한 것으로서 지지축(50)은 소정의 외력이 가해지는 경우 휘어질 수 있는 구성이라면 본 실시 예에 포함됨은 물론이다. 일 예로 지지축(50)은 휨 가능한 재질로 구성될 수 있음은 물론이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 에지 마스크장치의 동작에 대하여 설명한다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 스트립(15)은 도금탱크(10) 내에서 서로 마주하게 배치된 전극(11,12) 사이를 통과하면서 전류가 전극(11,12)으로부터 도금액을 통하여 스트립(15)에 흐르게 함으로써 아연도금이 이루어지게 된다.

이때 도 5에 도시된 바와 같이 스트립(15)의 에지부위에서의 과도금을 방지하기 위하여 절연바디(30)는 이송장치(40)에 의해 스트립(15)의 측부(15a)를 향해 이동한다. 여기서, 제어기(미도시)는 스트립(15)의 폭 또는 위치를 측정하는 센서(미도시)의 측정값에 따라 구동모터(41)의 회전량을 조절하여 절연바디(30)가 스트립(15)의 측부(15a)에 접근하는 정도를 조절할 수 있다.

제어부는 구동모터(41)를 회전시킴에 따라 나사축(42)에 결합된 나사너트(43)가 나사축(42)의 축방향으로 이동하게 되고, 나사너트(43)와 지지축(50)을 통해 연결된 절연바디(30)는 스트립(15)의 측부(15a)를 향해 이동하여 커버홈(31)이 스트립(15)의 측부(15a) 둘레를 감쌈에 따라 에지부위에 전류의 흐름을 차폐한다.

한편 절연바디(30)의 위치에 대한 제어오차가 발생하는 경우 제어부에 의해 구동되는 이송장치(40)는 도 6에 도시된 바와 같이 스트립(15)의 측부(15a)와 접촉하는 위치로 절연바디(30)를 이송시키게 된다.

이때 절연바디(30)의 양측에 배치되는 롤러(35)가 먼저 절연바디(30)에 앞서 스트립(15)의 측부(15a)와 구름 접촉하게 되어 절연바디(30)가 스트립(15)과 접촉하는 것을 방지하게 된다.

또한 스트립(15)의 측부(15a)와 접촉하는 롤러(35)에 가해지는 외력에 의하여 도 7에 도시된 바와 같이 제2축(52)은 힌지축(53)을 중심으로 회동하여 스트립(15)과 롤러(35)의 접촉력을 줄여줌에 따라 제어오차에 따른 에지 마스크장치의 손상을 방지할 수 있게 된다.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

10: 도금탱크, 11,12: 전극,
15: 스트립, 15a: 측부,
20: 에지 마스크장치, 30: 절연바디,
31: 커버홈, 35: 롤러,
40: 이송장치, 41: 구동모터,
42: 나사축, 43: 나사너트,
44: 안내레일, 50: 지지축,
51: 제1축, 52: 제2축,
53: 힌지축, 54: 토션스프링,
55: 걸림부.

Claims (6)

1. 삭제
2. 전기 도금시 마주하는 전극 사이를 통과하는 스트립의 에지(edge)에 과도금을 방지하도록 상기 스트립의 측부를 감싸는 커버홈을 갖는 절연바디;
   상기 스트립의 측부와 멀어지거나 가까워지는 방향으로 상기 절연바디를 이동시키는 이송장치;
   상기 절연바디가 상기 스트립의 측부를 향해 과진입시 상기 절연바디 보다 먼저 상기 스트립의 측부와 접촉하도록 상기 절연바디의 일측에 회전 가능하게 설치되는 롤러; 및
   상기 절연바디와 상기 이송장치를 연결하며, 상기 이송장치에 의해 상기 절연바디가 상기 스트립의 측부를 향해 이동 시 상기 롤러에 가해지는 외력에 의해 휨 가능하게 구비된 지지축을 포함하는 에지 과도금 방지를 위한 에지 마스크장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 이송장치는 동력을 발생하는 구동모터와, 상기 구동모터의 동력을 전달받아 회전하는 나사축과, 상기 나사축에 치합되며 상기 지지축과 연결되는 나사너트와, 상기 나사축의 회전에 의해 상기 나사너트가 이동될 때 회전하지 않도록 상기 나사너트의 이동을 안내하는 안내레일을 포함하는 에지 과도금 방지를 위한 에지 마스크장치.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 롤러는 부직포 재질로 형성되는 에지 과도금 방지를 위한 에지 마스크장치.
5. 제 3항에 있어서,
   상기 지지축은 상기 나사너트와 연결되는 제1축과, 상기 절연바디와 연결되며 상기 제1축에 회전 가능하게 설치되는 제2축을 포함하는 에지 과도금 방지를 위한 에지 마스크장치.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 제2축은 상기 제1축에 힌지축을 통해 회전 가능하게 설치되고,
   상기 힌지축에는 상기 제2축이 상기 스트립의 측부를 향하는 방향으로 탄성력을 제공하는 토션스프링이 설치되고,
   상기 제1축에는 상기 토션스프링의 탄성력에 의해 상기 제2축이 회전되는 경우 상기 제2축의 회전반경을 제한하는 걸림부가 마련되는 에지 과도금 방지를 위한 에지 마스크장치.
   

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