KR102119955B1 - 롤러 장치 및 이를 포함하는 전기도금 강판의 이물질 제거장치 - Google Patents

Abstract

롤러 장치 및 이를 이용한 전기도금 강판의 이물질 제거장치가 제공된다.
상기 본 발명의 롤러 장치는, 대상체에 연계되는 장치 바디와, 상기 장치 바디에 연계되는 서포트 수단 및, 상기 서포트 수단과 협력하면서 접촉체와 접촉하는 롤러의 적어도 원 운동을 가능토록 제공되는 롤러 수단을 포함하여 구성될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 강판의 반곡 진행에 따른 강판의 롤러 접촉점이 상이한 경우에 대응하는 롤러의 원 운동(롤러의 길이방향 운동)과 강판 사행에 따른 접촉력(가압력)이 변하는 경우에 대응하는 롤러의 슬라이딩 작동(롤러의 두께 방향 운동) 중 적어도 롤러의 원 운동, 바람직하게는 이들 모두를 하나의 장치에서 구현하는 한편, 부품 손상도 방지하는 개선된 효과를 제공한다.

Description

롤러 장치 및 이를 포함하는 전기도금 강판의 이물질 제거장치{ROLLER DEVICE AND APPARATUS FOR REMOVING DENDRITE OR ZINC-TREE FROM ELECTRO GALVANIC STRIP HAVING THE SAME}

본 발명은 롤러 장치 및 이를 포함하는 전기도금 강판의 이물질 제거장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 접촉체(강판 등)와 롤러간 접촉점이 상이한 경우에 대응하는 롤러의 원 운동과 접촉체의 롤러 접촉력(가압력)이 상이한 경우에 대응하는 롤러의 슬라이딩 작동 중 적어도 롤러의 원 운동을 가능하게 한 롤러 장치 및, 이를 기반으로 전기도금 강판의 에지부의 수지상 결정(dendrite, zinc tree)등의 이물질을 효과적으로 제거 가능하게 한 전기도금 강판의 이물질 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 수요가의 요구에 맞추어 수행하는 강판의 전기 도금은 카로제 타입과 수평 셀 타입으로 구분될 수 있다.

그런데, 전기 도금시 강판의 에지부(edge)에서는 전류가 집중되어 도금이온이 이동 전착하는 과정에서 강판의 중앙(센터) 보다 도금부착이 더 많이되는 과도금 현상이 발생된다.

예를 들어, 전기 도금의 수평 셀 타입의 경우 전기 전도도가 낮은 황산 기반의 도금 용액을 사용하므로, 음극(-)의 강판과 양극의 전극(+)과의 극간 거리를 짧게 하여 과전압을 방지하지만, 짧은 극간 거리의 환경에서는 에지 마스크의 강판 근접에 한계가 있기 때문에, 강판 에지부의 과도금이나 수지상 결정(dendrite, zinc tree)이 발생되기 쉽다.

그런데, 이와 같은 수지상 결정은, 여러 개의 도금욕조를 거치면서 점차 더 크게 성장하고, 도금량이 많은 고급강 제품인 경우 다른 제품 보다 수지상 결정의 크기가 더 크게 성장할 수 있다.

한편, 강판 에지부에 (불완전하게) 융착된 수지상 결정은 탈락될 수 있고, 이와 같이 탈락된 수지상 결정은 도금욕조(수평 셀)의 후방으로 빠져나가는 도금용액에 포함될 수 있고, 이경우 수지상 결정은 강판과 컨덕터 롤 사이에 끼이면서 덴트(dent) 등의 표면 결함 요인을 발생시키게 된다.

이에, 수지상 결정을 (컨덕터 롤의 상류측에서) 제거하기 위하여, 도금강판의 에지부와 접촉하는 롤러를 이용하는 기술은 알려져 있으나, 기존 롤러들은, 예컨대 강판의 상,하 반곡에 의해 강판이 롤러의 중앙,상부 및 하부로 그 접촉점이 상이한 경우에 대응하도록 제공된 바는 없었다.

예를 들어, KR 10-1598180 B1 (2016.02.22)에서는 롤러를 이용한 에지 마스크를 개시하나, 단순히 롤러를 에지 마스크의 양측에 고정한 것에 불과하고, KR 10-2013-0120001 A (2013 .11.04)에서는 롤러를 이용한 스트립 에지부의 이물질 제거장치를 개시하나, 마찬가지로 롤러가 고정 상태이고, 특히 매우 복잡한 장치 구조를 기반으로 하는 것이었다.

KR 10-1598180 B1 (2016.02.22) KR 10-2013-0120001 A (2013.11.04)

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 강판의 반곡 진행에 따른 강판의 롤러 접촉점이 상이한 경우에 대응하는 롤러의 원 운동(롤러의 길이방향 운동)과 강판 사행에 따른 접촉력(가압력)이 변하는 경우에 대응하는 롤러의 슬라이딩 작동(롤러의 두께 방향 운동) 중 적어도 롤러의 원 운동, 바람직하게는 이들 모두를 하나의 장치에서 구현하는 한편, 부품 손상도 방지하는 롤러 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 본 발명의 롤러 장치를 기반으로, 강판의 전기 도금시 강판 에지부(edge)에서부터 이물질(수지상 결정)의 제거를 안정적이고 효과적으로 이루어지게 하면서, 설비 손상도 방지하는 전기도금 강판의 이물질 제거장치를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 일 측면으로서 본 발명의 롤러 장치는, 대상체에 연계되는 장치 바디; 상기 장치 바디에 연계되는 서포트 수단; 및, 상기 서포트 수단과 협력하면서 접촉체와 접촉하는 롤러의 적어도 원 운동을 가능토록 제공되는 롤러 수단;을 포함하여 구성되고, 상기 서포트 수단은, 상기 장치 바디가 조립되는 몸체부; 상기 몸체부의 양측에 돌출되고, 내측에 슬라이딩 개구부가 형성된 서포트부; 및, 상기 몸체부와 서포트부의 내측에 배치되는 탄성체;를 포함하고, 상기 장치바디는 상기 대상체와 조립되면서 상기 서포트 수단의 몸체부에 조립되고, 상기 장치바디는 상기 탄성체가 삽입되는 탄성체 삽입홈을 더 포함하고, 상기 서포트 수단의 몸체부는, 상기 대상체가 삽입되는 대상체 삽입부; 및, 상기 탄성체가 삽입되는 탄성체 삽입부;를 더 포함하고, 상기 롤러 수단은, 상기 탄성체와 접촉하면서 탄력을 갖고 상기 서포트부의 슬라이딩 개구부의 내측에 위치되는 롤러 지지수단; 및, 상기 롤러 지지수단에 탄력 지지되고 상기 슬라이딩 개구부를 관통하는 롤러 축부에, 회전 가능하게 제공되어 접촉체와 접촉하는 롤러;를 포함하고, 상기 롤러 지지수단은, 상기 탄성체에 삽입되는 탄성체 삽입봉; 및, 상기 롤러 축부의 양측 부분을 탄력 지지하면서 상기 슬라이딩 개구부의 내측에 유동 가능하게 삽입되고 상기 탄성체 삽입봉에 일체로 제공되는 축부 지지부;를 포함하여 롤러의 원 운동과 슬라이딩 작동을 가능토록 구성될 수 있다.

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더 바람직하게는, 상기 대상체는 전기 도금설비의 에지 마스크로 제공되고, 상기 접촉체는 상기 롤러수단에 구비된 롤러와 접촉하는 전기도금 강판으로 제공되어 적어도 전기도금 강판의 에지부 이물질을 제거토록 구성될 수 있다.

또한, 기술적인 다른 측면으로서 본 발명의 전기도금 강판의 이물질 제거장치는, 상기 롤러 장치를 포함하고, 상기 롤러 장치에 구비된 장치 바디는 대상체인 전기 도금설비의 에지 마스크와 연계되고, 상기 롤러 장치에 구비된 롤러에는 접촉 체인 전기도금 강판이 접촉하여 강판 에지부의 이물질을 제거토록 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 롤러 장치에 구비된 장치바디는 전기 도금설비의 도금욕조의 외부로 연장된 상기 에지마스크의 내부철심 연장부에 조립되어 롤러 장치가 도금욕조의 외부에서 강판 에지부의 이물질을 제거토록 구성될 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 에지 마스크의 내부철심 연장부에는 상기 롤러 장치에 구비된 서포트 수단의 몸체부에 형성된 탄성체 삽입부에 대응되는 절개부가 더 형성될 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 롤러와 접촉하는 접촉체(강판 등)의 진행과 관련하여 접촉점이 상이한 경우에 대응하는 롤러의 원 운동과 접촉체의 접촉력(가압력)이 변하는 경우에 대응하는 롤러의 슬라이딩 작동 중, 적어도 롤러의 원 운동 바람직하게는, 이들 모두를 하나의 장치에서 구현 가능하게 하는 효과를 제공하는 것이다.

예컨대, 전기 도금중 에지 마스크가 강판에 근접하거나 강판 사행이 발생하는 경우에는 롤러의 슬라이딩 작동(롤러의 두께방향 운동)이 이루어지고, 강판의 상,하 반곡 등에 의해 강판이 롤러의 중앙,상부 및 하부로 그 접촉점이 상이하게 접촉하는 경우에는 롤러의 원 운동(롤러의 길이방향 운동)이 구현될 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명은, 상기와 같은 롤러의 운동(작동)을 기반으로, 강판의 진행 환경이 변하여도 롤러와 강판 에지부 간 접촉 환경이 일정하고 안정적으로 유지되기 때문에, 전기 도금중 강판 에지부에서 발생되는 이물질(수지상 결정 등)의 제거 효과를 높이는 다른 효과를 제공하는 것이다.

결국, 본 발명은, 강판 에지부의 수지상 결정 등의 이물질을 원하는 위치에서 효과적으로 제거할 수 있어, 수지상 결정 등에 의한 롤이나 강판 표면에서의 덴트의 발생을 방지하여, 궁극적으로 제품 불량 요인을 방지하는 또 다른 효과를 제공하는 것이다.

마지막으로, 본 발명은, 롤러의 과도한 접촉이나 지속적인 편심 접촉에 따른 롤러의 손상이나 파손을 억제하고, 구조적으로 장치 제작이나 설치도 용이하게 하는 또 다른 효과를 제공하는 것이다.

도 1은 일 실시예로서 본 발명의 롤러 장치가 제공되는 강판의 전기 도금설비를 도시한 개략도
도 2a 내지 2c 및, 도 2d는 강판의 전기 도금설비 진행시의 여러 상태를 도시한 개략 측면 구성도 및, 개략 정면 구성도
도 3은 본 발명에 따른 롤러 장치를 도시한 사시도
도 4는 도 3의 분해 사시도
도 5는 도 3의 'I-I' 선' 절개 사시도
도 6 내지 도 8은 강판의 상,하 반곡 등에 의해 강판이 롤러의 중앙,상부 및 하부에 접촉하는 경우 본 발명 롤러 장치의 운동 상태(롤러의 원 운동)를 도시한 정면 구성도
도 9 내지 도 10은 강판의 정상 진행과 사행 진행시 본 발명 롤러 장치의 작동상태(슬라이딩 작동)을 도시한 평면 구성도

이하, 본 발명이 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명된다. 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 생략한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1에서는 본 발명과 관련된 전기 도금설비(200)를 도시하고 있고, 도 2 내지 도 10에서는 일 실시예로 상기 전기 도금설비(200)에 적용될 수 있는 본 발명의 롤러 장치(100)를 도시하고 있다.

다만, 본 발명의 롤러 장치(100)가 강판 에지부(edge)에서 발생되는 수지상 결정(dendrite, zinc tree) 등의 이물질 제거를 위한 전기 도금 환경에만 반드시 적용되어야 하는 것이 아님은 물론이다.

예를 들어, 도금 환경이 아닌 강판(스트립), 목재 판재 또는, 플라스틱 시트 등과 같이 이송되는 이송물인 경우, 본 발명의 롤러 장치(100)를 충분히 적용할 수 있을 것이다. 즉, 롤러 장치의 접촉체를 반드시 전기도금 강판으로만 한정할 필요는 없다.

다만, 이하의 본 실시예의 설명에서는 롤러 장치(100)가 전기도금 강판의 에지부 이물질을 제거하는 환경에 적용되는 것으로 설명하고, 본 발명의 롤러 장치(100)와 연계되는 대상체는 에지 마스크(260)로 설명하고, 롤러 장치(100)의 롤러(156)와 접촉하는 접촉체는 전기도금 강판(10)으로 설명한다.

바람직하게는, 본 발명의 롤러 장치(100)와 연계되는 이와 같은 대상체는 도 4와 같이, 전기 도금설비(200)에 제공되는 에지 마스크(260)의 내부 철심(270)의 연장부(272)일 수 있다.

다음, 도 1에서 도시한 바와 같이, 본 발명과 관련된 전기 도금설비(200)는, 내부로 도금강판(10)이 통과하고 양극이 인가되는 전극(미부호)을 포함하는 상부 수평셀(210)과 하부 수평셀(220)을 포함하는 도금욕조(230)들을 포함하고, 상기 도금욕조의 전,후측에는 강판(10)이 통과하여 진행되고 음극이 인가되는 컨덕터 롤(240)과 그 하부의 백업롤(250)이 배치된다.

따라서, 음극의 컨덕터 롤(240)과 접촉하는 강판(10)과 상,하부 수평셀(210) (220)의 전극(미부호) 사이에 도금전압이 인가되고, 도금욕조(230)에 공급된 도금용액에 포함된 이온상태의 도금물질이 전기적 인력에 의하여 강판(10)으로 이동되고, 이온상태의 도금물질은 강판(10)으로부터 전자를 받아 강판의 표면에서 석출되고, 석출된 도금물질이 강판(10)의 표면에 달라붙어 전기도금이 진행된다. 예컨대 도금용액에 아연이온이 포함되면 강판의 아연 도금이 이루어 지는 것이다.

그런데, 강판(10)의 에지부(12)에서는 전하가 집중되고, 도금물질의 석출이 활발하게 수행되면서 앞에서 설명한, 과도금이 발생하거나 수지상 결정(dendrite, zinc tree)이 발생된다.

이에, 도금욕조의 상,하부 수평셀(210)(220) 사이로 강판(10)의 에지부(12)에 근접하여서는 강판 에지부의 과도금 등을 방지하기 위한 에지 마스크(260)가 배치된다.

이와 같은 에지 마스크(260)는 도 1 및 도 2d와 같이, 상,하부 수평셀(210)(220)의 양측으로 도금욕조(230)를 통과하는 강판(10)의 에지부(12)에 근접하여 배치되고, 바람직하게는 상기 에지 마스크(260)는 강판(10)의 폭에 대응하면서 강판 에지부에 근접할 수 있도록 이동 가능하게 제공된다.

예를 들어, 상기 마스크(260)는 모터(262) 구동되는 볼 스크류(264)를 매개로 이동하는 이동대(266)에 배치된 이동봉(268)에 길게 연장되어 이동될 수 있다.

따라서, 본 발명의 롤러 장치(100)는 에지 마스크(260)와 연계하여 제공되므로, 별도의 구동원 없이 에지 마스크를 롤러 장치의 구동원으로 이용할 수 있어, 전체적으로 장치가 간소화될 수 있다.

한편, 도 2a 내지 도 2d는 전기 도금설비(200)의 도금 진행시 강판의 여러 진행 상태를 개략적으로 도시하고 있다.

즉, 도 2a와 같이 도금욕조(230)를 통과하는 강판(10)과 상,하부 수평셀 (210)(220)의 간격은 동일하게 설정되지만, 도 2b와 같이 강판이 장력을 갖고 진행되어도 하부로 처지는 현상이 발생되거나 도 2c와 같이, 강판의 진행 기준점이 상부 컨덕터롤(240)인바, 강판(10')의 두께가 증가하면 강판 하면과 하부 수평셀(220)의 간격은 좁아지게 된다.

그리고, 이 경우 상,하부 동일한 배관을 통해서 공급된 도금용액은 하부에서 상부로 흐르게 되는데, 도 2d와 같이 전기도금 과정에서 부반응에 의해 수소기포(h)가 발생되는데 하부의 수소기포는 강판의 양측면으로 기포로서 빠져 나오면서 상부로 이동하게 된다

따라서, 강판(10)의 에지부(12)에 (불완전하게) 융착된 수지상 결정이 탈락되고, 이와 같은 탈락된 수지상 결정이 포함된 도금용액은 수평 셀들의 전,후방으로 빠져나가게 되는데, 특히 수평 셀의 후방(하류)으로 빠져나간 도금용액에 포함된 수지상 결정은, 컨덕터 롤(240)과 강판(10) 사이에 끼이면서 강판이나 롤의 표면에 덴트(dent) 등의 표면 결함을 발생시킨다.

이에, 바람직하게는, 도 1과 같이, 수지상 결정이 크게 성장하지 않는 최초 도금욕조(230)의 후방 양측으로 외부 공간 'A'를 확보하고, 상기 공간 'A'에 본 발명의 롤러 장치(100)들을 배치하는 것이다.

이경우, 롤러 장치로서 탈락하는 수지상 결정은 도금욕조의 외부에서 이루어지고, 수지상 결정이 미리 탈락된 이후의 하류측 도금욕조에서는 강판 에지부에서의 수지상 결정의 성장이 적어 덴트 발생도 현저하게 억제될 수 있다.

다음, 본 발명에 따른 롤러 장치(100)에 대하여 상세하게 살펴본다.

먼저, 도 3 내지 도 5에서는 본 발명의 롤러 장치(100)를 사시도, 분해 사시도 및 절개 사시도로 도시하고 있다.

다만, 도 3 내지 도 5에서 조립볼트는 'B', 조립너트는 'N', 와셔는 'W' 및, 볼트와 관련된 볼트 관통홀, 볼트 나사홈 등은 'H'의 도면부호들로 일괄하여 설명한다.

도 3 내지 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 롤러 장치(100)는 에지 마스크(260) 일수 있는 대상체와 연계되는 장치 바디(110)와 상기 장치 바디(110)에 연계되는 서포트수단(130) 및, 상기 서포트 수단(130)과 협력하여 적어도 롤러의 원 운동을 가능토록, 바람직하게는 롤러의 원 운동과 슬라이딩 작동을 가능토록 제공되면서 접촉체와 접촉하는 롤러 수단(150)을 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 바람직하게는, 상기 대상체는 롤러 장치(100)의 장치바디(110)와 연계되는 전기 도금설비(200)의 도금욕조(230)의 외부 공간(도 1의 'A')으로 연장될 수 있는 상기 에지마스크(260)의 내부 철심(270)의 연장부(272)일 수 있고, 상기 접촉 체는 전기도금 강판(10)일 수 있다.

따라서, 일 실시예로 본 발명의 롤러 장치(100)는, 도 1과 같이 전기 도금설비(200)의 에지 마스크(260)와 연계되면서 전기도금 강판의 이물질 제거장치로 제공될 수 있다. 물론, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

다음, 도 3 내지 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명 롤러 장치(100)의 상기 장치바디(110)는 상기 에지마스크(260)의 내부철심(270)(판 형태)의 연장부(272)에 형성된 홀(H)을 관통하는 조립볼트(B)가 수직 관통하는 홀(H)이 구비되고, 조립볼트(B)는 장치바디(110)의 하부에서 와셔(W)와 너트(N)로서 체결된다.

따라서, 본 발명 장치의 상기 장치 바디(110)는 에지 마스크의 내부 철심 연장부(272)에 수평하게 분해 가능하게 조립될 수 있고, 에지 마스크의 이동에 따라 본 발명의 롤러 장치도 강판 폭에 대응하여 적정하게 이동될 수 있다.

다음, 도 3 내지 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명 롤러 장치(100)의 상기 서포트 수단(130)은, 상기 장치 바디(110)가 조립되는 몸체부(132)와 상기 몸체부(132)의 일측면에서 양측으로 서로 마주하도록 일체로 수직하게 돌출되고, 내측에 각각 (밀폐 구조의) 슬라이딩 개구부(134)를 갖는 서포트부(136) 및, 상기 몸체부(132)와 서포트부(136)의 내측에 배치되는 탄성체(138)를 포함한다.

그리고, 상기 서포트 수단(130)의 몸체부(132)는 상기 에지마스크의 내부 철심 연장부(272)와 조립볼트(B)로서 체결된 장치바디(110)의 홀(H)을 통과한 조립볼트(B)가 수평 체결되는 볼트 조립홀(H)이 구비된다.

따라서, 에지마스크의 내부철심 연장부(272) -> 장치바디(110) -> 서포트 수단(130)의 몸체부(132)로 연계 조립된다.

이에 따라서, 본 발명의 롤러 장치(100)는 장치바디(110)가 대상체일 수 있는 에지마스크의 내부철심 연장부(272)에 분해 가능하게 조립되고, 상기 서포트 수단(130)의 몸체부(132)는 장치바디(110)의 일측면에 분해 가능하게 조립되고, 결과적으로 롤러 장치(100)의 분해(교체)도 용이하게 한다.

한편, 상기 서포트 수단(130)의 몸체부(132)의 타측면 중앙측에는 에지마스크의 내부철심 연장부(272)가 삽입되는 슬릿 형태의 대상체 삽입부(140)가 일체로 깊이를 갖고 형성될 수 있다.

그리고, 상기 몸체부(132)의 타측 중앙에는 도 6 내지 도 8과 같이, 상기 탄성체(138)의 일단이 삽입되는 탄성체 삽입부(142)가 형성된다.

또한, 도 5와 같이, 상기 장치 바디(110)의 일측에도 상기 몸체부의 탄성체 삽입부(142)에 대응하여 탄성체(138)의 일단이 삽입되는 탄성체 삽입홈(112)이 일체로 형성된다.

따라서, 실질적으로 롤러(156)의 원 운동이나 슬라이딩 작동을 가능하게 하는 탄성체(138)는 서로 조립되는 장치바디(110)와 서포트수단(130)의 몸체부(132)의 내측에 일단이 삽입되고, 이에 장치에서 이탈되지 않고 탄력 작동될 수 있다.

그리고, 상기 서포트수단(130)의 몸체부(132) 및, 슬라이딩 개구부(134)가 내측에 밀폐구조로 관통 형성된 서포트수단(130)의 서포트부(136)는 일체로 형성되는 구조일 수 있다.

다음, 도 3 내지 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 롤러 장치(100)에서 상기 롤러수단(150)은 상기 서포트수단(130)의 탄성체(138)와 탄력적으로 접촉하면서 상기 서포트부(136)의 슬라이딩 개구부(134)의 내측에 위치되는 롤러 지지수단(152)을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 롤러수단(150)은 상기 롤러 지지수단(152)에 지지되면서 상기 슬라이딩 개구부(134)(의 상단부)를 관통하여 이탈이 차단된 상태로 제공되는 롤러 축부(154)에 (베어링을 매개로) 회전 가능하게 조립되는 롤러(156)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 롤러(156)는, 상기 서포트수단(130)의 몸체(132)에 일체로 수직하게 마주하도록 제공된 상기 서포트부(136)사이에서 이탈이 방지되게 제공되고, 접촉체인 전기도금 강판(10)의 에지부(12)가 접촉하게 되어, 강판 에지부에서의 수지상 결정 등과 같은 이물질을 제거할 수 있다.

그리고, 도 4와 같이, 상기 롤러 지지수단(152)은 상기 탄성체(138)의 타단에 삽입되는 탄성체 삽입봉(158)과 상기 탄성체 삽입봉의 타측에 상기 롤러 축부(154)의 양측 부분을 탄력적으로 지지하도록 일체로 형성되는 축부 지지부(160)로 구성될 수 있다.

이때, 바람직하게는 상기 축부 지지부(160)의 끝단은 상기 롤러 축부(154)(볼트 일 수 있음)의 외면에 밀착 지지되도록 단면이 호형의 구조로 형성되고, 상기 탄성체 삽입봉(158)과 일체로 형성되어 롤러 축부(154)의 양측 부분을 탄력 지지하기 위한 'U' 자 형태일 수 있다.

또한, 상기 롤러 지지수단(152)의 축부 지지부(160)는 양측 서포트부(136)의 슬라이딩 개구부(134)들의 내측에 삽입되어 유동되므로 그 두께는 슬라이딩 개구부(134)의 폭을 감안하여 형성되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 롤러 지지수단(152)의 탄성체 삽입봉(154)이 상기 탄성체(138)의 타단에 삽입되고, 탄성체의 일단은 장치바디(110)와 서포트 수단(130)의 몸체부(132)에 각각 제공되는 탄성체 삽입홈(112)과 탄성체 삽입부(142)에 삽입된다.

따라서, 상기 탄성체(138)의 탄성력은 상기 롤러 지지수단(152)의 축부 지지부(160)에 항상 인가되는 상태로 유지되고, 상기 롤러 축부(154)는 서포트부(136)의 내측 슬라이딩 개구부(134)를 관통하여 와셔(W)와 너트(N)로 상기 서포트부에서 이탈이 방지되게 조립되므로, 상기 롤러 축부(154)는 탄성체의 탄성력이 인가된 상태로 유지된다.

이에, 강판(10)의 에지부(12)와 롤러(156)간 접촉 환경에 따라, 도 7,8과 같은 롤러의 원 운동(롤러의 길이방향 운동(편심 운동))과 도 9, 10과 같은 롤러(156)의 슬라이딩 작동(롤러의 두께 방향 운동)중 적어도 원 운동, 바람직하게는 이들 모두가 하나의 장치에서 구현될 수 있게 된다.

결국, 도 6 내지 도 10과 같이, 본 발명의 롤러 장치(100)는 롤러(156)와 강판 에지부(12) 간 접촉점이나 접촉력이 일정하지 않아도 롤러는 일정하게 강판 에지부와의 접촉되면서 강판 에지부의 이물질 제거도 안정적으로 이루어 지게 한다.

이때, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 에지 마스크(260)의 내부철심 연장부(272)에는 상기 롤러 장치(100)에 구비된 장치바디(110)의 탄성체 삽입홈(112)과 서포트 수단 몸체부(132)의 탄성체 삽입부(142)에 대응되는 절개부(274)가 일체로 형성될 수 있다.

이에, 상기 탄성체(138)는 서로 연계 조립되는 요소들의 내측에 일단이 삽입되고, 타단은 롤러 지지수단(152)의 축부 지지부(160)를 지지하여 그 사이에서 이탈되지 않으면서 탄력 작동될 수 있다.

다음, 도 6 내지 도 8에서는 강판(10)의 반곡 진행 등으로 롤러(156)와의 접촉점이 상이한 경우, 롤러(156)의 원 운동(롤러의 길이방향 운동)을 도시하고 있고, 도 9 및 도 10에서는 강판의 사행으로 인한 롤러와의 접촉력(가압력)이 변하는 경우, 롤러(156)의 슬라이딩 작동(롤러의 두께방향 운동)을 도시하고 있다.

즉, 도 6의 경우는 강판(10)이 롤러(156)의 중앙 부분에 접촉하는 정상적인 상태를 도시하고 있고, 도 7 및 도 8은 강판의 반곡 진행으로 강판이 롤러(156)의 상부와 하부에 각각 접촉하는 상태를 도시하고 있다.

이때, 도 6과 같이 본 발명의 롤러 장치(100)에서 롤러 축부(154)(예컨대 축부용 볼트)는 상기 서포트 수단(130)의 서포트 부(136)의 내측에 밀폐 구조로 제공된 슬라이딩 개구부(134)를 관통하여 와셔(W)와 너트(N)로 조립되되, 하부에는 와셔(W)와 서포트부(136)사이에 갭(G)이 일정부분 형성되는 것이 바람직하다.

예를 들어, 도 7 및 도 8과 같이, 상기와 같은 와셔(W)와 서포트부(136)사이에 형성된 갭(G)(틈새)은, 강판(10)이 롤러(156)의 상부나 하부에 접촉하는 경우 롤러 축부(154)는 탄력적으로 밀착되는 롤러 지지수단(152)의 U자형 형태인 축부 지지부(160)의 상부나 하부를 밀게하는 공간으로 제공될 수 있다.

이에, 상기 롤러 지지수단(152)의 U자 형태의 축부 지지부(160)로 탄력 지지되는 롤러 축부(154)와 이에 회전 가능하게 조립된 롤러(156)의 상향 또는 하향의 원 운동(도 7,8의 화살표)을 가능하게 한다.

즉, 도 7 및 도 8과 같이, 롤러(156)의 상부나 하부에 전기도금 강판(10)의 에지부(12)가 접촉하면 롤러(156)는 그 반대로 원 운동하고(밀리고), 롤러가 조립된 롤러 축부(154)와 이를 탄력 지지하는 롤러 지지수단(152)의 축부 지지부(160)가 한쪽으로 원 운동한다(밀린다).

이때, 상기 탄성체(138)의 타단에 삽입된 탄성체 삽입봉(158)은 축부 지지부(160)의 원 운동(밀림시)시 삽입된 탄성체(138)의 타단을 일부분 구부리게 되고, 결과적으로, 탄성체 삽입봉을 기준으로 롤러(156)의 상향 또는 하향의 원 운동(롤러의 길이방향운동(편심운동))을 가능하게 하는 것이다.

즉, 탄성체 삽입봉(158)이 탄성체(138)의 일단에 삽입되어, 탄성체 삽입봉은 탄성체에서 이탈되지 않는 상태로 탄성체를 일부분 구부리면서 기준 축의 역할을 하게 되고, 롤러와 강판 접촉점에 따라 롤러가 밀리면 축부 지지부(160)가 탄성체 삽입봉을 기준으로 롤러와 일체로 슬라이딩 개구부(134)의 내측에서 원 운동하게 되는 것이다.

이때, 탄성체 삽입봉(158)과 축부 지지부(160) 및 롤러 축부의 롤러(156)의 원 운동의 각도는 크지 않고, 강판의 접촉점이 중앙으로 갈 수록 원 운동시 일부 구부러진 탄성체(138)는 탄력적으로 복귀될 것이다.

따라서, 도 7 및 도 8과 같이, 탄성체(138)의 탄성력이 인가되는 롤러 지지수단(152)의 축부 지지부(160)가 롤러 축부(154)를 탄력 지지하고, 강판과 롤러(156)의 접촉점에 따라 롤러(156) -> 롤러 축부(154) -> 축부 지지부(160) -> 탄성체 삽입봉(158) -> 탄성체(138)의 구부림 작용의 일련의 작동(운동)들을 통하여 롤러의 원 운동이 이루어질 수 있다.

이에, 강판의 반곡 진행시 롤러의 편 마모나 강판 에지부의 과도한 마모(접촉)가 차단되고, 롤러와 강판 에지부간 접촉을 일정하게 유지시키어, 수지상 결정의 이물질 제거도 효과적으로 이루어지게 하고, 롤러나 강판의 과도한 접촉에 따른 손상도 방지하는 것이다.

다음, 도 9 및 도 10에서는 강판(10)이 한쪽으로 치우쳐 진행되는 사행 발생시 강판(10)의 롤러(156) 접촉력(가압력)이 변하는 경우, 롤러(156)의 슬라이딩 작동(롤러의 두께방향 운동)을 나타내고 있다.

즉, 도 9와 같이, 강판(10)이 정상적인 경로로 진행되는 경우 롤러 지지수단(152)의 축부 지지부(160)는 탄성체(138)의 탄성력이 인가된 상태로 롤러 축부(154)가 서포트 부(136)의 슬라이딩 개구부(134)의 내측 선단부에 이탈이 방지되면서 롤러에 강판(10)이 접촉하여 진행된다.

그러나, 도 10과 같이 강판(10)의 한쪽으로 치우지는 사행이 발생되면, 강판(10)은 롤러(156)를 압박하고, 롤러(156) -> 롤러 축부(154) -> 롤러 지지수단(152)의 축부 지지부(160)로 강판의 가압력이 전달되면서 탄성체(138)는 압축되고, 이에 롤러(156)의 슬라이딩 작동(롤러의 두께 방향 운동)이 이루어지면서, 강판 사행에 대응하여 작동될 수 있다.

따라서, 강판 접촉력(가압력)에 따라 롤러의 슬라이딩 작동이 구현되므로 강판의 사행이 심한 경우에도 롤러 파손이나 롤러의 강판 에지부의 과도한 접촉이 차단되어 롤러와 강판의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 압축된 탄성체의 반발력은 강판의 사행을 정상적으로 복귀시키는 것에 도움이 될 것이다.

그리고, 이와 같은 강판 사행은 강판의 폭방향으로 양측으로 진행될 수 있으므로, 도 1과 같이 본 발명의 롤러 장치(100)는 도금욕조(230)의 외부 양측의 공간(A)에 각각 에지마스크의 내부철심 연장부(272)에 배치되는 바람직하다.

물론, 강판의 양측 에지부에서 수지상 결정 등을 제거하기 위해서도, 도금욕조의 외부 양측에 각각 본 발명 롤러 장치가 배치되는 것이 필요할 것이다.

한편, 본 발명의 롤러 장치(100)는 앞에서 설명한 바와 같이, 강판이나 다른 재질의 판재나 시트 등의 이동을 안내하는 가이드 롤러로 사용되는 것도 충분하다. 즉, 강판 에지부의 이물질 제거와 상관없이, 도 6 내지 도 10에서 설명한 반곡 이송이나 사행 이송시의 가이드 롤러 장치로도 충분하게 사용될 수 있다.

이에 따라서, 지금까지 설명한 본 발명의 롤러 장치(100)를 기반으로 하는 전기도금 강판의 이물질 제거장치는, 일 실시예로 전기 도금 중 에지 마스크의 강판 근접시 또는, 백업롤의 크로스 스피드에 의한 강판 사행이 발생하는 경우에 롤러의 슬라이딩 작동이 원활하게 이루어진다.

동시에, 강판의 상,하 반곡 등에 의해 강판이 롤러의 중앙,상부 및 하부로 그 접촉점이 상이하게 접촉하는 경우에도 롤러의 원 운동이 구현될 수 있는 것이다.

결국, 본 발명은, 강판의 진행 환경이 변하여도 롤러와 강판 에지부 간 접촉 환경이 일정하고 안정적으로 유지되어 전기 도금중 강판 에지부에서 발생되는 이물질(수지상 결정 등)의 탈락 효과가 높고, 덴트(dent) 등의 제품 결함 요인도 사전에 차단하며, 롤러나 강판 등의 부품이나 제품 손상도 억제할 수 있는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 명세서 및 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10.... 전기도금 강판(접촉체) 100.... 롤러 장치
110.... 장치 바디 130.... 서포트 수단
132.... 몸체부 134.... 슬라이딩 개구부
136.... 서포트부 138.... 탄성체
140.... 대상체 삽입부 142.... 탄성체 삽입부
150.... 롤러수단 152.... 롤러 지지수단
154.... 롤러 축부 156.... 롤러
158.... 탄성체 삽입봉 160.... 축부 지지부
200.... 전기도금설비 210,220.... 상,하부 수평셀
230.... 도금욕조 240.... 컨덕터 롤
260.... 에지 마스크(대상체)

Claims (10)

1. 대상체에 연계되는 장치 바디;
   상기 장치 바디에 연계되는 서포트 수단; 및,
   상기 서포트 수단과 협력하면서 접촉체와 접촉하는 롤러의 적어도 원 운동을 가능토록 제공되는 롤러 수단;
   을 포함하여 구성되고,
   상기 서포트 수단은, 상기 장치 바디가 조립되는 몸체부;
   상기 몸체부의 양측에 돌출되고, 내측에 슬라이딩 개구부가 형성된 서포트부; 및,
   상기 몸체부와 서포트부의 내측에 배치되는 탄성체;
   를 포함하고,
   상기 장치바디는 상기 대상체와 조립되면서 상기 서포트 수단의 몸체부에 조립되고, 상기 장치바디는 상기 탄성체가 삽입되는 탄성체 삽입홈을 더 포함하고,
   상기 서포트 수단의 몸체부는, 상기 대상체가 삽입되는 대상체 삽입부; 및,
   상기 탄성체가 삽입되는 탄성체 삽입부;
   를 더 포함하고,
   상기 롤러 수단은, 상기 탄성체와 접촉하면서 탄력을 갖고 상기 서포트부의 슬라이딩 개구부의 내측에 위치되는 롤러 지지수단; 및,
   상기 롤러 지지수단에 탄력 지지되고 상기 슬라이딩 개구부를 관통하는 롤러 축부에, 회전 가능하게 제공되어 접촉체와 접촉하는 롤러;
   를 포함하고,
   상기 롤러 지지수단은, 상기 탄성체에 삽입되는 탄성체 삽입봉; 및,
   상기 롤러 축부의 양측 부분을 탄력 지지하면서 상기 슬라이딩 개구부의 내측에 유동 가능하게 삽입되고 상기 탄성체 삽입봉에 일체로 제공되는 축부 지지부;
   를 포함하여 롤러의 원 운동과 슬라이딩 작동을 가능토록 구성된 롤러 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 대상체는 전기 도금설비의 에지 마스크로 제공되고,
   상기 접촉체는 상기 롤러수단에 구비된 롤러와 접촉하는 전기도금 강판으로 제공되어 적어도 전기도금 강판의 에지부 이물질을 제거토록 구성된 롤러 장치.
   
8. 제1항에서 기재된 롤러 장치를 포함하고,
   상기 롤러 장치에 구비된 장치 바디는 대상체인 전기 도금설비의 에지 마스크와 연계되고, 상기 롤러 장치에 구비된 롤러에는 접촉체인 전기도금 강판이 접촉하여 강판 에지부의 이물질을 제거토록 구성된 전기도금 강판의 이물질 제거장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 롤러 장치에 구비된 장치바디는 전기 도금설비의 도금욕조의 외부로 연장된 상기 에지마스크의 내부철심 연장부에 조립되어 롤러 장치가 도금욕조의 외부에서 강판 에지부의 이물질을 제거토록 구성된 전기도금 강판의 이물질 제거장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 에지 마스크의 내부철심 연장부에는 상기 롤러 장치에 구비된 서포트 수단의 몸체부에 형성된 탄성체 삽입부에 대응되는 절개부가 더 형성되는 전기도금 강판의 이물질 제거장치.

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