KR200489820Y1 - 선재 코일 전해산세용 걸이대 - Google Patents

Abstract

본 고안은 선재 코일 제품의 굵기와 종류에 따라 간격조절 전극부재를 상부 또는 하부 방향으로의 위치 조정이 가능하므로 산세 작업을 극대화시킬 수 있고, 또한 선재 코일을 전해산세 처리시에 선재코일거치 회전봉을 이용하여 선재 코일을 회전시킴으로써, 선재 코일의 전부분을 균일하게 산처리 작업이 가능한 것을 특징으로 하는 선재 코일 전해산세용 걸이대에 관한 것이다.
그리고, 본 고안은 선재 코일에 간격 조절용 전극부재를 근접시켜 전해산세가 가능하므로 종래의 장치에 비해 전기 소모량이 적어 저밀도의 정류기 사용이 가능하고, 작업시간을 단축할 수 있으며, 산세처리의 효율이 높으므로 생산성이 향상되며, 선재 코일의 전해산세 처리시에 종래의 장치에서 사용하는 산처리액에 비해 산의 농도의 낮은 산처리액을 사용할 수 있으므로, 작업장에서 발생하는 염산 가스 등의 발생량을 줄여 작업환경의 고질적인 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 작업장에서 발생하는 폐수의 오염부하량을 감소시킬 수 있으므로 처리비용을 낮출 수 있어 경제성이 높은 효과가 있다.

Description

선재 코일 전해산세용 걸이대{Hooks for electrolytic pickling of wire coil}

본 고안은 선재 코일 전해산세용 걸이대에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선재 코일 제품의 굵기와 종류에 따라 간격조절 전극부재를 상부 또는 하부 방향으로의 위치 조정이 가능하므로 산세 작업을 극대화시킬 수 있고, 또한 선재 코일을 전해산세 처리시에 선재코일거치 회전봉을 이용하여 선재 코일을 회전시킴으로써, 선재 코일의 전부분을 균일하게 산처리 작업이 가능하며, 종래의 장치에서 사용하는 산처리액에 비해 산의 농도의 낮은 산처리액의 사용이 가능하므로, 작업장에서 발생하는 염산 가스 등의 발생량을 줄여 작업환경의 고질적인 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 작업장에서 발생하는 폐수의 오염부하량을 감소시킬 수 있으므로 처리비용을 낮출 수 있어 경제성이 높은 것을 특징으로 하는 선재 코일 전해산세용 걸이대에 관한 것이다.

압연업체에서 생산 및 판매되고 있는 와이어 로드(Wire Rod)는 통상 직경이 5.5~34 mm 정도이다. 여기에서 냉간압조용품(CHQ, Cold Heading Quility), 경강선, 스프링 또는 마봉강(CD Bar)을 제외한 모든 제품은 가공을 시작할 때에 필수적으로 염산을 이용하여 산처리를 하여야 한다.

이때 직경이 20 mm 이상인 제품은 압연단계후 냉각시에 표면부에 도 1에 도시된 바와 같이 Fe₂O₃(Hematite) 성분이 많아 산처리에 30~40 분 정도의 장시간이 소요되는 공정상의 애로점이 있으며, 공업용 염산 35 중량%를 희석하여 25~26 중량%로 건욕하여 계속 반복사용함에 따라 10~13 중량% 정도로 낮아지게 되거나 또는 철분 농도가 10 중량%에 근접하게 되면 전혀 산세가 되지 않고, 스머트(얼룩) 현상이 발생되어 이후 공정에서 인산염 피막이 박리되거나 또는 접착력이 떨어져서 냉간단조공정에 윤활 역활을 하지 못해 값비싼 단조금형의 파손 및 자동차 부품의 불량품 발생으로 자동차 산업의 이차 밴더(Bander) 업체들에게 심각한 문제점들을 초래하고 있다.

참고로, 선재 코일은 통상적으로 도 2에 도시된 바와 같이 스프링 형상의 구조로서, 그 규격은 아래 [표 1]에 기재된 바와 같다.

단위 : mm

선경(굵기)(t)	Ø5.5~10	Ø11~20	Ø21~34
내경(D2)	1,200	1,300	1,400
외경(D1)	1,400	1,500	1,600
두께(mm) (내경와 외경 사이)	300	200~250	100~150

따라서, 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방안으로 선재의 산처리 효율을 높이기 위한 다양한 기술들이 개발되고 있다.

특허문헌 1은 '선재용 산처리장치를 이용한 산처리 방법'에 관한 발명으로 선재용 산처리장치가 도 3에 도시된 바와 같은 구조로서, 선재 코일(S)을 구리바 소재인 훅크(Hook)(23)에 걸고, 산 처리조(10)의 벽면에 +극을 띄는 동판(도면에는 미도시)을 설치한 구조로서, 산처리시 선재 코일(S)과 동판과의 거리가 멀고, 특히 선재 폭이 두꺼울 경우 균일한 산처리를 위한 산처리 시간이 오래 소요되고, 전기 소모량이 많은 문제점이 있었다.

그리고 특허문헌 2는 '코일 스테인레스 스틸 선재의 탈스케일 방법 및 탈스케일 장치'에 관한 것으로 탈스케일 장치는 도 4에 도시된 바와 같은 구조로서, 선재 코일(4)을 훅크(Hook)(23)에 걸어 놓은 상태에서 선재 코일(4)의 중앙센터에 전극봉(7)을 꽂으므로서, 선재 코일(4)과 전극봉(7)의 간격이 일정하게 600~800 mm 정도의 간격이 유지되고, 특히 직경이 5.5~10 mm인 선재 코일(4)은 폭이 300 mm의 두꺼운 제품의 경우에는 제품의 외관은 전해산세가 안되는 문제점이 상존하고, 굵은 선재 코일(4)은 전극봉(7)과의 간격이 700~800 mm가 거의 일정하게 유지되므로 전류밀도를 높이더라도 전해산세가 잘 되지 않으며, 산처리 시간이 오래 소요되는 문제점이 있다.

따라서. 본 고안자는 상기와같은 문제점들을 해결하기 위한 방안으로 선재 코일의 크기에 따라 선재 코일과 전극과의 간격을 적절하게 조절할 수 있는 선재 코일 전해산세용 걸이대를 개발함으로써 본 고안을 완성하게 되었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2018-0091304호(2018년 08월 16일) 선재용 산처리장치를 이용한 산처리 방법 일본 공개특허공보 특개평8-41697호(1996년 02월 13일 공개) 코일 스테인레스 스틸 선재의 탈스케일 방법 및 탈스케일 장치

본 고안은 상기에서 기술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방안으로, 선재 코일 제품의 굵기와 종류에 따라 간격조절 전극부재를 상부 또는 하부 방향으로의 위치 조정이 가능하므로 선재 코일과 간격조절 전극부재의 간격을 일정하게 유지시킴으로써, 산세 작업을 극대화시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 선재 코일 전해산세용 걸이대를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고 본 고안은 선재 코일을 전해산세 처리시에 선재코일거치 회전봉을 이용하여 선재 코일을 회전시킴으로써, 선재 코일의 전체 부분을 균일하게 산처리 작업이 가능한 것을 특징으로 하는 선재 코일 전해산세용 걸이대를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 고안은 선재 코일에 간격 조절용 전극부재를 근접시켜 전해산세가 가능하므로 종래의 장치에 비해 전기 소모량이 적고, 작업시간을 단축할 수 있으며, 산세처리의 효율이 높으므로 생산성이 향상된 것을 특징으로 하는 선재 코일 전해산세용 걸이대를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한 본 고안은 선재 코일의 전해산세 처리시에 종래의 장치에서 사용하는 산처리액에 비해 산의 농도의 낮은 산처리액을 사용할 수 있으므로, 작업환경을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 전해산세의 처리비용을 낮출 수 있어 경제성이 높은 장치인 것을 특징으로 하는 선재 코일 전해산세용 걸이대를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 고안은 복수 개의 걸이부(11)가 상부면에 일정 간격으로 형성되고, 간격조절 전극부재(20)가 하부면에 일정간격으로 이격되어 수평으로 장착되는 상부 프레임(10)과, 상기 상부 프레임(10)의 일측 하면에 수직으로 연장되어 상부 프레임(10)과 일정한 간격으로 이격되어 평형되게 배치되는 ┛형 프레임(50);으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선재 코일 전해산세용 걸이대를 제공하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.

그리고, 상부 프레임(10)은 단면이 사각형 또는 원형인 중공형 구조로서, 하부면이 프레임의 길이 방향을 따라 일정간격 이격되어 절개된 개방부(O)가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부 프레임(10)은 중공형 구조의 내부에 핸들(12)에 의해 회전동작이 가능한 높이조절 회전봉(13)이 장착된 구조로서, 상기 높이조절 회전봉(13)은 일정간격 수평으로 이격되어 일체형으로 결합된 복수 개의 상하조절벨트(15)와; 상기 높이조절 회전봉(13)의 하부 방향으로 복수 개의 상하조절벨트(15)에 의해 일정간격 수직으로 이격되어 배치된 간격조절 전극부재(20);를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 간격조절 전극부재(20)는 상기 높이조절 회전봉(13)의 회전동작에 의해 상하조절벨트(15)가 높이조절 회전봉(13)에 감기거나 또는 풀리는 동작에 의해 상부 방향 또는 하부 방향으로 이동하는 것을 특징으로 한다.

한편, ┛형 프레임(50)은 선재 코일(S)을 거치하는 선재코일거치 회전봉(30)이 ┛형 프레임(50)의 양측 상부에 설치된 베어링(40a, 40b)에 장착되고, 제2 스프로킷(60b)의 회전동작에 의해 회전되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 선재코일거치 회전봉(30)은 제1 스프로킷(60a)의 회전동작이 구동체인(70)을 통해 제2 스프로킷(60b)으로 전달되는 회전동작에 연동되어 회전동작을 하는 것을 특징으로 한다.

본 고안은 선재 코일 제품의 굵기와 종류에 따라 간격조절 전극부재를 상부 또는 하부 방향으로의 위치 조정이 가능하므로 선재 코일과 간격조절 전극부재의 간격을 일정하게 유지시킴으로써, 산세 작업을 극대화시킬 수 있으며, 또한 선재 코일을 전해산세 처리시에 선재코일거치 회전봉을 이용하여 선재 코일을 회전시킴으로써, 선재 코일의 전부분을 균일하게 산처리 작업이 가능한 효과가 있다.

그리고 본 고안은 선재 코일에 간격 조절용 전극부재를 근접시켜 전해산세가 가능하므로 종래의 장치에 비해 전기 소모량이 적어 저밀도의 정류기 사용이 가능하고, 작업시간을 단축할 수 있으며, 산세처리의 효율이 높으므로 생산성이 향상되며, 선재 코일의 전해산세 처리시에 종래의 장치에서 사용하는 산처리액에 비해 산의 농도의 낮은 산처리액을 사용할 수 있으므로, 작업장에서 발생하는 염산 가스 등의 발생량을 줄여 작업환경의 고질적인 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 작업장에서 발생하는 폐수의 오염부하량을 감소시킬 수 있으므로 처리비용을 낮출 수 있어 경제성이 높은 효과가 있다.

도 1은 선재의 표면에 산화 피막층이 형성된 상태를 나타낸 단면도.
도 2는 통상적인 선재 코일의 형상을 나타낸 사시도.
도 3 및 도 4는 종래의 산 처리조가 구비된 산처리장치를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 5는 본 고안의 일 실시 예에 따른 선재 코일 전해산세용 걸이대를 나타낸 측면도.
도 6은 본 고안의 일 실시 예에 따른 선재 코일 전해산세용 걸이대의 상부 프레임의 단면을 나타낸 단면도.
도 7은 본 고안의 선재 코일 전해산세용 걸이대에서 높이조절 회전봉의 회전동작에 의해 간격조절 전극부재와 선재 코일과의 간격이 조절되는 상태를 나타낸 측면도.
도 8은 본 고안의 선재 코일 전해산세용 걸이대가 산 처리조에 장착되기 전의 상태를 나타낸 사시도.
도 9는 본 고안의 선재 코일 전해산세용 걸이대가 산 처리조에 장착된 상태를 나타낸 사시도.

이하, 본 고안에 따른 선재 코일 전해산세용 걸이대에 대해서 첨부된 도면을 참고로 본 고안의 기술적 구성을 이해하는데 필요한 부분만 설명하되, 그 이외 부분의 설명은 본 고안의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 선재 코일 전해산세용 걸이대(이하, 걸이대'라 한다.)는 도 5에 도시된 바와 같이, 복수 개의 걸이부(11)가 상부면에 일정 간격으로 형성되고, 간격조절 전극부재(20)가 하부면에 일정간격으로 이격되어 수평으로 장착되는 상부 프레임(10)과, 상기 상부 프레임(10)의 일측 하면에 수직으로 연장되어 상부 프레임(10)과 일정한 간격으로 이격되어 평형되게 배치되는 ┛형 프레임(50);으로 이루어진다.

본 고안에서 산처리 대상 금속은 선재 코일(S)을 예로 들어 설명하였지만, 선재 코일(S)에만 반드시 한정되지 아니하고, 철강 또는 비철 소재의 판재, 봉, 파이프 등 제품의 형태에 구애받지 아니하고 모두 적용되어 질 수 있다.

그리고 본 고안에서 사용하는 산 용액(A)은 황산, 염산, 질산 또는 불질산 등 산 전해세정이 가능한 용액이면 모두 적용되어 질 수 있다.

또한, 본 고안의 일 실시예에 따른 걸이대(100) 및 산 처리조(200)는 내산성 소재로서, 섬유강화플라스틱(FRP)을 사용하는 것이 바람직하며, 반드시 섬유강화플라스틱(FRP) 소재에만 한정하지 아니하고, 내산성 성능을 갖는 소재일 경우에는 모두 사용이 가능하다.

참고로, 본 고안의 명세서에 첨부된 도면인 도 5는 본 고안의 일 실시 예에 따른 선재 코일 전해산세용 걸이대를 나타낸 측면도이고, 도 6은 본 고안의 일 실시 예에 따른 선재 코일 전해산세용 걸이대의 상부 프레임의 단면을 나타낸 단면도이며, 도 7은 본 고안의 선재 코일 전해산세용 걸이대에서 높이조절 회전봉의 회전동작에 의해 간격조절 전극부재와 선재 코일과의 간격이 조절되는 상태를 나타낸 측면도이다.

팜고로, 도 5에 표기된 부호 80은 모터이고, 90은 감속기이다.

본 고안에서 상부 프레임(10)은 도 6에 도시된 바와 같이, 단면이 사각형 또는 원형인 중공형 구조로서, 하부면이 프레임의 길이 방향을 따라 일정간격 이격되어 절개된 개방부(O)가 형성된 것이 바람직하다.

그리고, 상기 상부 프레임(10)은 중공형 구조의 내부에 핸들(12)에 의해 회전동작이 가능한 높이조절 회전봉(13)이 장착된 구조로서, 상기 높이조절 회전봉(13)은 일정간격 수평으로 이격되어 일체형으로 결합된 복수 개의 상하조절벨트(15)와; 상기 높이조절 회전봉(13)의 하부 방향으로 복수 개의 상하조절벨트(15)에 의해 일정간격 수직으로 이격되어 배치된 간격조절 전극부재(20);를 구비한다.

즉, 상부 프레임(10)의 중공 내부에 높이조절 회전봉(13)이 회전 가능하게 장착되도록 일정 간격으로 베어링과 같은 장착부재(14)가 구비되고, 상기 베어링(14)의 관통공 내에 높이조절 회전봉(13)을 삽입하고, 핸들(12)을 회전시키면 높이조절 회전봉(13)에 일체형으로 결합된 상하조절벨트(15)가 간격조절 전극부재(20)와 일체형으로 결합되어 회전 동작을 하는 높이조절 회전봉(13)에 감기거나 또는 풀리면서 도 7(a) 또는 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 간격조절 전극부재(20)가 상부 방향 또는 하부 방향으로 이동되면서, 선재 코일(S)과 간격조절 전극부재(20)와의 사이의 간격(h)을 조절할 수 있게 된다.

상기 상하조절벨트(15)는 금속벨트에 합성수지를 코팅한 내산성 소재를 사용하는 것이 바람직하지만, 상기의 소재에만 반드시 한정되지 아니하고 내산성 성능을 갖는 소재일 경우에는 모두 사용이 가능하다.

따라서, 본 고안은 선재 코일(S) 제품의 굵기와 종류에 따라 간격조절 전극부재(20)를 상부 또는 하부 방향으로 이동시켜 위치 조정이 가능하므로 선재 코일(S)과 간격 조절용 전극부재(20)와의 간격을 100 mm 정도가 되도록 유지시킴으로써, 산세 작업을 극대화시킬 수 있으며, 또한 선재 코일(S)에 간격 조절용 전극부재(20)를 근접시켜 전해산세가 가능하므로 종래의 장치에 비해 전기 소모량이 적고, 작업시간을 단축할 수 있으며, 산세처리의 효율이 높으므로 생산성이 향상되는 효과가 있다.

참고로 본 고안에 따른 걸이대(100)는 ┛형 프레임(50)의 선재코일거치 회전봉(30)에 선재 코일(S)을 거치한 다음 산 처리조(200)의 산 용액(A) 내에 선재 코일(S)을 침지시키기 위해 이동 수단의 사용시에 이동수단에 거치시키기 위한 수단으로 상부 프레임(21)의 상부에 복수 개의 걸이부(11)를 형성시킬 수 있다.

또한, 간격조절 전극부재(20)는 + 전극을 띄고, 그 형태가 구리바 또는 구리봉의 형태로 사용되어 질 수도 있으며, 선재코일거치 회전봉(30)은 - 전극을 띄는 구리봉 형태인 것이 바람직하다.

참고로, 본 명세서에 첨부된 도면에는 간격조절 전극부재(20)와 선재코일거치 회전봉(30)에 연결되는 전선은 미도시하였다.

한편, ┛형 프레임(50)은 선재 코일(S)을 거치하는 선재코일거치 회전봉(30)이 ┛형 프레임(50)의 양측 상부에 설치된 베어링(40a, 40b)에 장착되고, 제2 스프로킷(60b)의 회전동작에 의해 회전 가능하게 장착되어진다.

또한, 상기 선재코일거치 회전봉(30)은 제1 스프로킷(60a)의 회전동작이 구동체인(70)을 통해 제2 스프로킷(60b)으로 전달되는 회전동작에 연동되어 회전동작을 하게 된다.

따라서, 본 고안은 선재 코일(S)을 전해산세 처리시에 ┛형 프레임(50)의 선재코일거치 회전봉(30)에 의해 회전시켜 선재 코일(S)을 회전시킴으로써, 선재 코일(S)의 전체 부분을 균일하게 산처리 작업이 가능한 효과가 있다.

참고로, 본 고안의 명세서에 첨부된 도면인 도 8은 본 고안의 선재 코일 전해산세용 걸이대가 산 처리조에 장착되기 전의 상태를 나타낸 사시도이고, 도 9는 본 고안의 선재 코일 전해산세용 걸이대가 산 처리조에 장착된 상태를 나타낸 사시도이다.

본 고안의 일 실시예에 따른 선재 코일 전해산세용 걸이대(100)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, ┛형 프레임(50)의 선재코일거치 회전봉(30)에 선재 코일(S)을 거치한 다음, 산처리조(200)의 산 용액(A) 내에 침지시킨 다음, 간격조절 전극부재(20)와 선재코일거치 회전봉(30)에 전류를 가하면, 산 용액(A) 내에 침지된 선재 코일(S)이 산 용액(A)에 의해 산세되는 과정에서 - 전극을 띈 선재 코일(S)의 표면에 형성된 산화철 스케일의 미세한 기공 내에까지 산 용액(A)이 침투하여 선재 코일(S)의 표면에 통상적으로 0.1~0.3 mm의 두께로 형성된 산화철 스케일을 3~5분 이내에 용해시키게 된다.

그리고 본 고안은 선재 코일(S)의 전해산세 처리시에 종래의 장치에서 사용하는 산처리액에 비해 산의 농도의 낮은 산처리액을 사용할 수 있으며, 선재 코일(S)의 산 처리 과정에서 산 용액(A)의 농도가 저하될 경우에는 선재 코일(S)에 간격조절 전극부재(20)를 가까이 인접시켜 처리가 가능하므로 종래의 장치에 비해 작업장에서 발생하는 염산 가스 등의 발생량을 줄여 작업환경의 고질적인 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 작업장에서 발생하는 폐수의 오염부하량을 감소시킬 수 있으므로 쾌적한 작업환경을 유지할 수 있는 친환경적 장치이다.

상술한 바와 같은, 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 선재 코일 전해산세용 걸이대을 설명하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

100 : 선재 코일 전해산세용 걸이대
200 : 산처리조
10 : 상부 프레임 11 : 걸이부
12 : 핸들 13 : 높이조절 회전봉
14 : 장착부재 15 : 상하조절벨트
20 : 간격조절 전극부재
30 : 선재코일거치 회전봉
50 : ┛형 프레임
60a : 제1 스프로킷 60b : 제2 스프로킷
70 : 구동체인
A : 산 용액 S : 선재 코일
O : 개방부

Claims (6)

1. 복수 개의 걸이부(11)가 상부면에 일정 간격으로 형성되고, 단면이 사각형 또는 원형인 중공형 구조의 하부면이 프레임의 길이 방향을 따라 일정간격 이격되어 절개된 개방부(O)가 형성되고, 간격조절 전극부재(20)가 하부면에 일정간격으로 이격되어 수평으로 장착되되, 중공형 구조의 내부에 핸들(12)에 의해 회전동작이 가능한 높이조절 회전봉(13)이 장착된 구조로서, 상기 높이조절 회전봉(13)은 일정간격 수평으로 이격되어 일체형으로 결합된 복수 개의 상하조절벨트(15)와; 상기 높이조절 회전봉(13)의 하부 방향으로 복수 개의 상하조절벨트(15)에 의해 일정간격 수직으로 이격되어 배치된 간격조절 전극부재(20);를 구비하는 상부 프레임(10)과,
   상기 상부 프레임(10)의 일측 하면에 수직으로 연장되어 상부 프레임(10)과 일정한 간격으로 이격되어 평형되게 배치되고, 선재 코일(S)을 거치하는 선재코일거치 회전봉(30)이 양측 상부에 설치된 베어링(40a, 40b)에 장착되는 ┛형 프레임(50);으로 이루어지고,
   상기 간격조절 전극부재(20)는 핸들(12)을 회전시키면 높이조절 회전봉(13)에 일체형으로 결합된 상하조절벨트(15)가 간격조절 전극부재(20)와 일체형으로 결합되어 회전 동작을 하는 높이조절 회전봉(13)에 감기거나 또는 풀리면서 상부 방향 또는 하부 방향으로 이동되면서, 선재 코일(S)과 간격조절 전극부재(20)와의 사이의 간격(h)이 조절되고,
   상기 선재코일거치 회전봉(30)은 제1 스프로킷(60a)의 회전동작이 구동체인(70)을 통해 제2 스프로킷(60b)으로 전달되는 회전동작에 연동되어 회전동작을 하는 것을 특징으로 하는 선재 코일 전해산세용 걸이대.
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