KR20120110124A - 도포 장치 - Google Patents

Abstract

공급 배관(13)의 가장 높은 위치에 있어서 공급 배관(13)의 일부에 개방 구멍(18)이 형성되어 있음과 함께, 공급 배관(13)의 공급구(13A)의 일부(13a)가 도료(2)의 액면(3)보다 상방에 위치하고 있다. 이에 따라, 기포의 발생을 정확하게 억지하여, 도장 외관의 불량을 방지할 수 있다.

Description

도포 장치{COATING DEVICE}

본 발명은, 금속판 등의 기재에 도료를 도포하는 도포 장치에 관한 것으로, 특히 롤식 도포 장치에 관한 것이다.

금속판 등의 기재에 도료를 도포하는 도포 장치로서, 순환 탱크와 도료 팬(pan)과의 사이에서 도료를 순환시켜, 회전하는 롤에 의해 도료 팬 내로부터 도료를 퍼 올리고(pick up), 퍼 올려진 도료를 기재(base material)에 도포하는 롤식 도포 장치가 알려져 있다.

도 1은, 그러한 롤식 도포 장치의 일 예를 나타내는 것이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 이 롤식 도포 장치(10)는, 주행하는 강대(steel strip; 1)의 상면과 하면에 대하여 연속적으로 도료(2)를 도포하는 것이다. 롤식 도포 장치(10)는, 도료(2)를 저류(貯留)한 순환 탱크(11)와, 도료(2)를 순환시키기 위한 펌프(12)와, 강대(1)의 상면에 도료(2)를 도포하는 상면 도포 유닛(20)과, 강대(1)의 하면에 도료(2)를 도포하는 하면 도포 유닛(30)을 구비하고 있다.

상면 도포 유닛(20)은, 도료 팬(21)에 수용된 도료(2)를 퍼 올리는 픽업 롤(22)과, 픽업 롤(22)의 상면을 따라서 운반되는 도료(2)를 받아, 그 도료(2)를 강대(1)의 상면에 도포하는 어플리케이터 롤(applicator roll; 23)과, 강대(1)가 휘감기는 백업 롤(24)을 갖고 있다. 순환 탱크(11)와 도료 팬(21)과의 사이에는, 순환 탱크(11)로부터 도료 팬(21)에 도료(2)를 공급하는 공급 배관(13)과, 도료 팬(21)으로부터 잉여의 도료(2)를 순환 탱크(11)에 회수하는 회수 배관(14)이 설치되어 있다. 공급 배관(13)과 회수 배관(14)은, 순환 탱크(11)와 도료 팬(21)과의 사이에서 도료(2)를 순환시키고 있다.

마찬가지로, 하면 도포 유닛(30)은, 도료 팬(31)에 수용된 도료(2)를 퍼 올리는 픽업 롤(32)과, 픽업 롤(32)의 상면을 따라서 운반되는 도료(2)를 받아, 그 도료(2)를 강대(1)의 하면에 도포하는 어플리케이터 롤(33)을 갖고 있다. 순환 탱크(11)와 도료 팬(31)과의 사이에는, 순환 탱크(11)로부터 도료 팬(31)에 도료(2)를 공급하는 공급 배관(15)과, 도료 팬(31)으로부터 잉여의 도료(2)를 순환 탱크(11)에 회수하는 회수 배관(16)이 설치되어 있다. 공급 배관(15)과 회수 배관(16)은, 순환 탱크(11)와 도료 팬(31)과의 사이에서 도료(2)를 순환시키고 있다.

도 1에 나타내는 롤식 도포 장치(10)는, 픽업 롤과 어플리케이터 롤의 2개의 롤이 설치된 2롤형이지만, 픽업 롤과 어플리케이터 롤에 더하여, 픽업 롤에 의해 퍼 올려진 도료의 일부를 짜서 떨어뜨리는 미터링 롤(metering roll)이 설치되어 있는 3롤형인 것도 있다.

상기와 같은 롤식 도포 장치에 있어서는, 도료의 성분에 따라 레벨의 차이는 있기는 하지만, 기포가 발생하고, 시간의 경과와 함께 기포가 증가하여, 그 기포가 도료에 포함되는 경우가 있다. 도료에 포함된 기포는, 도막 중에 결함을 형성하여, 도장 외관의 불량을 초래한다.

이러한 배경으로부터, 기포에 의한 도장 외관의 불량을 방지하기 위해, 지금까지 각종의 기술이 제안되고 있다.

예를 들면, 특허문헌 1에는, 픽업 롤에 의해 퍼 올려지고 있는 도료의 일부를 미터링 롤에 도착하기 전에 짜서 떨어뜨리는 방해판을 설치한 롤식 도포 장치가 제안되어 있다.

이 장치는, 기포가 발생하는 메커니즘으로서, 미터링 롤에 의해 짜서 떨어뜨려진 도료가 도료액면 상에 낙하하여, 대기를 끌어들임으로써 기포가 발생한다고 생각한 것에 기초하여 고안되어 있다. 상기와 같은 방해판을 설치함으로써, 짜서 떨어뜨려진 도료와 대기의 접촉을 적게 함으로써, 기포의 발생을 억제할 수 있다.

특허문헌 2에는, 도료 팬의 도료액면의 상방에서, 선상체(線狀體; linear body)를 회전 또는 왕복시켜, 도료액면 상의 기포에 접촉시킴으로써, 파포(破泡)?소포(消泡)한다는 소포 장치가 제안되어 있다.

특허문헌 3에는, 도료의 순환계의 도중에 배치되는 탈포(defoaming) 장치로서, 도료 중의 기포의 부상(浮上) 분리를 촉진하는 탈포 처리실과, 그 탈포 처리실에 부상한 기포의 소포를 촉진하는 배기 수단을 구비한 탈포 장치가 제안되어 있다.

일본공개특허공보 제2009-056447호 일본공개특허공보 제2000-218220호 일본공개특허공보 제2001-121067호

그러나, 상기의 특허문헌 1?3에 기재된 기술을 적용했다고 해도, 기포에 의한 도장 외관의 불량을 충분히 방지할 수는 없었다.

게다가, 특허문헌 1에 기재된 기술은, 3롤형의 롤식 도포 장치를 전제로 하고 있어, 2롤식의 도포 장치 등에는 적용할 수 없다.

또한, 특허문헌 2, 3에 기재된 기술은, 기포의 발생 그 자체를 억제하는 것이 아니라, 발생한 기포를 소포?탈포하는 것으로, 대규모의 소포 장치나 탈포 장치가 필요하다.

본 발명은, 상기와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 기포의 발생을 정확하게 억지하여, 도장 외관의 불량을 방지할 수 있는 도포 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 도포 장치는, 순환 탱크와 도료 팬의 사이에서 도료를 순환시켜, 도료 팬 내의 도료로부터 회전하는 롤에 의해 도료를 퍼 올리고, 퍼 올려진 도료를 기재에 도포하는 도포 장치로서, 순환 탱크로부터 도료 팬에 도료를 공급하는 배관의 가장 높은 위치에 있어서 배관의 일부에 개방 구멍이 형성되어 있음과 함께, 도료 팬에 도료를 공급하는 공급구의 일부가 도료 팬 내의 도료의 액면보다도 상방에 위치하고 있다.

본 발명에 따른 도포 장치에 의하면, 기포의 발생을 정확하게 억지하여, 도장 외관의 불량을 방지할 수 있다.

도 1은, 롤식 도포 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2는, 종래의 롤식 도포 장치에 있어서의 기포의 발생 메커니즘을 나타내는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시 형태인 도포 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

본 발명자들은, 기포에 의한 도장 외관의 불량을 확실히 방지하기 위해서는, 특허문헌 2, 3에 기재된 기술과 같이, 발생한 기포를 소포?탈포하는 것이 아니라, 기포의 발생 그 자체를 억지하는 것이 필요하다고 생각했다. 그리고, 2롤형의 롤식 도포 장치에 있어서도 기포가 발생하는 점에서, 특허문헌 1에 기재된 기술과 같이, 3롤형의 롤식 도포 장치를 전제로 한 기포의 발생 메커니즘으로는 충분히 설명할 수 없는 것이 상정되었다.

그래서, 본 발명자들은, 2롤형이나 3롤형인 것을 불문하고, 롤식 도포 장치에 있어서 기포가 발생하는 메커니즘에 대해서 예의 검토를 행했다. 그 결과, 본 발명자들은, 이하와 같은 메커니즘으로 기포가 발생하는 것을 밝혀냈다. 도 2는, 도 1에 있어서의 A부(파선으로 둘러싼 개소)의 확대도이다. 도 2는, 종래의 롤식 도포 장치에 있어서, 공급 배관(13)으로부터 도료 팬(21)에 도료(2)가 공급되고 있는 상태를 나타내고 있다. 이 상태일 때, 공급 배관(13)의 가장 높은 개소에 있어서, 공급 배관(13) 내에 공기층(8)이 형성되어 있다. 공기층(8)의 공기는, 공급 배관(13) 내의 도료(2)의 흐름에 말려들어, 공급 배관(13)의 공급구(13A)로부터 도료 팬(21) 내에 유입되고, 도료(2) 중에 혼입된 후, 도료(2)의 액면(3) 상에 부상하여 기포(9)가 된다. 도 1에 있어서, B부(파선으로 둘러싼 개소)에 있어서도 동일한 메커니즘으로 기포가 발생한다.

따라서, 본 발명자들은, 상기와 같은 기포의 발생 메커니즘에 기초하여, 기포(9)의 발생을 억지하기 위해서는, 공기층(8)의 공기가 공급 배관(13) 내의 도료(2)의 흐름에 말려들지 않도록 하면 좋다는 생각에 이르렀다. 상기 사고 방식에 기초하여 이룬 본 발명의 일 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 이 실시 형태에 있어서는, 도 1에 나타낸 롤식 도포 장치(10)를 대상으로 하고 있다.

도 3은, 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의, 도 1의 A부(파선으로 둘러싼 개소)의 확대도로서, 공급 배관(13)으로부터 도료 팬(21)에 도료(2)가 공급되어 있는 상태를 나타내고 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 이 실시 형태에서는, 공급 배관(13)의 가장 높은 위치에 있어서 공급 배관(13)의 일부에 개방 구멍(18)이 형성되어 있음과 함께, 공급 배관(13)의 공급구(13A)의 일부(13a)가 도료(2)의 액면(3)보다도 상방에 위치하고 있다.

이러한 구성에 의하면, 공급 배관(13)의 가장 높은 개소에 있어서 공급 배관(13) 내에 형성된 공기층(8)이 개방 구멍(18)과 공급구(13a)를 통하여 대기와 연통(communication)하고, 그 사이를 공기가 자유롭게 이동할 수 있게 된다. 그 결과, 공기층(8)의 공기가 공급 배관(13) 내의 도료(2)의 흐름에 말려드는 것이 방지되어, 기포(9)의 발생이 억지된다. 도 3은, 도 1의 A부(파선으로 둘러싼 개소)에 대해서 나타내고 있지만, 물론, 도 1의 B부(파선으로 둘러싼 개소)에 대해서도 동일하다.

이에 따라, 이 실시 형태에 있어서는, 종래의 롤식 도포 장치에서는 실현할 수 없었던, 도료 팬 내의 기포를 장시간에 걸쳐 격감하는 것에 성공하여, 미려한 외관을 갖는 도장 금속대를 고능률로 그리고 고수율로 안정적으로 제조하는 것이 가능해진다. 이 실시 형태의 대상으로 한 롤식 도포 장치(10)는, 2롤형이었지만, 본 발명은, 3롤형 등의 다른 롤식 도포 장치에도 적용할 수 있는 것은 말할 것도 없다.

실시예 1

본 발명의 실시예로서, 도 1에 나타낸 롤식 도포 장치를 이용하여, 판 두께 2.3㎜ 이하의 중저 탄소강의 냉연강대에 도료를 도포했다. 그때에, 본 발명예로서, 도 3에 나타낸 본 발명의 일 실시 형태인 도포 장치를 이용하여 도포를 행함과 함께, 종래예로서, 도 2에 나타낸 종래의 상태에서 도포를 행했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

표 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명예에서는, 종래예에 비하여, 기포의 발생이 없어지고, 도장 얼룩이 없어지는 것에 수반하여, 제조 능률이 약 2배로 큰 폭으로 향상되고, 또한, 외관 불량도 격감했기 때문에, 수율도 큰 폭으로 향상되었다. 이에 따라, 본 발명의 유효성이 확인되었다.

이상, 본 발명자들에 의해 이루어진 발명을 적용한 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 실시 형태에 의한 본 발명의 개시의 일부를 이루는 기술 및 도면에 의해 본 발명이 한정되는 경우는 없다. 즉, 본 실시 형태에 기초하여 당업자 등에 의해 이루어지는 다른 실시 형태, 실시예 및, 운용 기술 등은, 모두 본 발명의 범주에 포함된다.

본 발명은, 금속판 등의 기재에 도료를 도포하는 도포 장치에 적용할 수 있다.

1 : 강대
2 : 도료
3 : 도료의 액면
8 : 공기층
9 : 기포
10 : 롤식 도포 장치
11 : 순환 탱크
12 : 펌프
13 : 공급 배관
13A : 공급 배관의 공급구
13a : 공급 배관의 상방 공급구
14 : 회수 배관
15 : 공급 배관
16 : 회수 배관
18 : 개방 구멍
20 : 상면 도포 유닛
21 : 도료 팬
22 : 픽업 롤
23 : 어플리케이터 롤
24 : 백업 롤
30 : 하면 도포 유닛
31 : 도료 팬
32 : 픽업 롤
33 : 어플리케이터 롤

Claims (1)

1. 순환 탱크와 도료 팬과의 사이에서 도료를 순환시켜, 도료 팬 내의 도료로부터 회전하는 롤에 의해 도료를 퍼 올리고, 퍼 올려진 도료를 기재(base material)에 도포하는 도포 장치로서,
   순환 탱크로부터 도료 팬에 도료를 공급하는 배관의 가장 높은 위치에 있어서 배관의 일부에 개방 구멍이 형성되어 있음과 함께, 도료 팬에 도료를 공급하는 공급구의 일부가 도료 팬 내의 도료의 액면보다도 상방에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 도포 장치.
   

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