KR20130094017A

KR20130094017A - 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치

Info

Publication number: KR20130094017A
Application number: KR1020120015327A
Authority: KR
Inventors: 진용희
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2012-02-15
Filing date: 2012-02-15
Publication date: 2013-08-23
Also published as: KR101320320B1

Abstract

본 발명은 수평셀 전기도금 공정에서 도금롤과 백업롤 후단으로 강판의 에지 부분을 따라 도금용액이 흘러나가는 것을 포집하여 회수시키는 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시형태에 따른 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치는 수평셀 전기도금장치에 투입되는 도금용액을 회수하기 위한 장치로서, 강판이 진행되는 방향으로 상기 수평셀 전기도금장치의 후방 영역에서 강판의 양측 에지부분 상부 및 하부에 각각 이격되어 구비되는 상부 이동블럭 유닛 및 하부 이동블럭 유닛과; 상기 상부 이동블럭 유닛 및 하부 이동블럭 유닛에 각각 설치되어 상기 강판의 에지부분에 에어를 분사시키는 상부 에어분사 유닛 및 하부 에어분사 유닛과; 상기 상부 이동블럭 유닛에 설치되어 상기 상부 에어분사 유닛에서 분사되는 에어에 의해 비산되는 강판 에지부분의 도금용액을 포집하고 배출시키는 상부 포집유닛과; 상기 하부 이동블럭 유닛에 설치되어 상기 하부 에어분사 유닛에서 분사되는 에어에 의해 비산되는 강판 에지부분의 도금용액을 포집하고 배출시키는 하부 포집유닛을 포함한다.

Description

수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치{APPARATUS FOR COLLECTTING PLATING SOLUTION IN ELECTRIC PLATING EQUIPMENT}

본 발명은 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수평셀 전기도금 공정에서 도금롤과 백업롤 후단으로 강판의 에지 부분을 따라 도금용액이 흘러나가는 것을 포집하여 회수시키는 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치에 관한 것이다.

일반적으로 가전제품, 자동차용 소재로 널리 사용되는 강판은 표면에 아연계의 금속 및 금속 합금을 도금하여 내식성을 향상시키면서 표면의 외관을 우수하게 유지시킨다. 특히 강판 표면의 도금작업은 공정의 생산성 향상을 위하여 연속적인 도금작업이 가능한 수평셀(LCC-H; Liquid Cushion Cell-Horizontal) 타입의 전기도금장치를 이용하여 실시하고 있다.

종래 수평셀 타입의 전기도금장치를 이용하여 강판의 표면에 아연-니켈 또는 아연을 도금하는 기술에 대해서는 "전기도금 방법 및 장치(등록특허 10-0967714)" 및 "수평셀 전기도금장치의 도금전극 보호장치(등록특허 10-0841769)"에서 구체적으로 공지되어 있다.

일반적으로 수평셀 타입의 전기도금장치를 이용한 황산욕 도금에는 불용성 전극이 사용되며, 이 전극은 대개 1500 ~ 2000mm의 길이를 갖도록 형성되어 약 200A/dm의 전류밀도와, 도금 셀당 50KA의 전류로 작업이 이루어지게 함으로써 고전류밀도의 조업이 가능하여 합금 도금이 용이하다. 이러한 도금설비가 도 1a 및 도 1b에 개략적으로 도시되어 있다.

도 1a는 일반적인 수평셀 타입의 전기도금장치의 구성을 보여주는 도면이고, 도 1b는 일반적인 수평셀 타입의 전기도금장치에서 도금용액이 유출되는 것을 보여주는 도면이다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 수평셀 타입의 전기도금장치는 상하로 배치되는 한 쌍의 도금전극(1a, 1b) 사이의 공간을 통해 강판(S)이 진행하며, 강판(S)과 도금전극(1a, 1b) 사이에는 대략 9mm 정도의 간격이 형성된다. 그리고, 용액노즐(2)을 통해 상기 강판(S)과 도금전극(1a, 1b) 사이의 간격으로 도금용액이 공급된다.

또한, 상기 도금전극(1a, 1b)의 양측으로는 강판(S)에 도금전류(-)를 공급하기 위해 스틸 재질의 높은 경도로 구성된 도금롤(3)과, 상기 도금롤(3)이 설치된 강판(S)의 반대쪽으로 강판(S)을 대략 4∼5kg/㎠의 압하력으로 도금롤(3)에 밀착되게 하여 강판(S)을 이송시키는 백업롤(4)이 설치된다. 그래서 도금전극(1a, 1b) 및 도금전극(1a, 1b)의 전후에 배치된 도금롤(3)과 백업롤(4)로 둘러싸여 도금용액(5)이 충진됨에 따라 도금공정이 이루어지는 소정의 공간인 도금셀이 마련된다. 이에 따라 강판(S)이 상기 도금롤(3)과 백업롤(4) 사이에서 접촉하여 상기 도금롤(3) 및 백업롤(4)이 회전에 의해 이송되는 도중 도금셀에서는 도금롤(3)을 통해 음극의 도금전류가 강판(S)에 공급되게 하여 표면이 미려하고 색상이 우수한 도금제품의 생산을 연속적으로 가능하게 한다.

또한, 상기 도금셀의 전후에 배치된 도금롤(3)과 백업롤(4)의 하부에는 도금셀에서 배출된 도금용액(5)을 수거하기 위한 드립팬(6)이 각각 설치된다.

상기와 같이 도금셀 전후에는 도금롤(3)과 백업롤(4)이 상하로 설치되어 강판(S)을 스퀴징(Squeezing)함에 따라 도금셀의 전후에 댐(dam)을 형성하는 기능을 수행하게 되는데, 도 1b에 도시된 바와 같이 도금롤(3)과 백업롤(4) 사이 강판(S)의 에지(Edge) 부분에서는 완벽한 스퀴징(Squeezing)이 이루어 지지 않는 문제점이 있고, 특히 후물 강판을 작업할 경우 그 정도가 더 심하여 도금용액(5)이 강판(S)을 따라 도금셀의 후단에 위치한 도금롤(3)과 백업롤(4) 후단으로 빠져나가 도금셀에 도금용액(5)을 수시로 보충하여야 하는 문제가 발생하였다.

특히, 도금작업이 진행된 도금용액(5)은 농도가 점점 옅어져서 새롭게 도금셀로 보충되는 도금용액과 농도가 서로 달라 도금셀 내부에 충진된 도금용액(5)의 농도를 일정하게 유지시키기 위하여 새롭게 충진되는 도금용액(5)의 농도를 적절히 맞춰주는 농도 메이크-업(Make-Up) 작업을 계속해서 주기적으로 수행하여야 하는 어려움이 있었고, 고가의 도금용액(5)을 주기적으로 연속 공급함에 따른 생산원가가 상승하는 문제점이 있었다.

또한, 강판(S)에 의해 도금롤(3)과 백업롤(4)의 후단으로 흘러나간 도금용액(5)은 폐수처리 문제를 야기하는 한편, 다른 용액과 혼합되어 도금얼룩 등의 표면결함까지 유발하는 등의 문제점이 있었다.

등록특허 10-0967714 (2010. 06. 25) 등록특허 10-0841769 (2008. 06. 20)

본 발명은 도금전극, 도금롤 및 백업롤로 둘러싸이는 도금셀의 내부에 충진되는 도금용액이 도금셀의 후단으로 빠져나가는 강판과 함께 강판의 에지부분에서 유출되는 것을 별도로 포집하고 회수하여 유출된 도금용액에 의한 강판의 표면에 결함이 발생되는 것을 방지하는 동시에 도금용액에 의한 타 설비의 오염을 방지할 수 있는 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치를 제공한다.

또한, 도금용액이 강판과 함께 도금셀에서 유출되는 것을 회수함에 따라 도금용액이 불필요하게 손실되는 것을 억제하여 제품의 생산단가를 낮출 수 있는 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치는 수평셀 전기도금장치에 투입되는 도금용액을 회수하기 위한 장치로서, 강판이 진행되는 방향으로 상기 수평셀 전기도금장치의 후방 영역에서 강판의 양측 에지부분 상부 및 하부에 각각 이격되어 구비되는 상부 이동블럭 유닛 및 하부 이동블럭 유닛과; 상기 상부 이동블럭 유닛 및 하부 이동블럭 유닛에 각각 설치되어 상기 강판의 에지부분에 에어를 분사시키는 상부 에어분사 유닛 및 하부 에어분사 유닛과; 상기 상부 이동블럭 유닛에 설치되어 상기 상부 에어분사 유닛에서 분사되는 에어에 의해 비산되는 강판 에지부분의 도금용액을 포집하고 배출시키는 상부 포집유닛과; 상기 하부 이동블럭 유닛에 설치되어 상기 하부 에어분사 유닛에서 분사되는 에어에 의해 비산되는 강판 에지부분의 도금용액을 포집하고 배출시키는 하부 포집유닛을 포함한다.

상기 상부 이동블럭 유닛 및 하부 이동블럭 유닛에는 각각 에어가 유동되는 내장 배관이 형성되고, 상기 각각의 내장 배관 일측에는 에어가 공급되는 플랙시블 배관이 연결되고, 상기 상부 에어분사 유닛 및 하부 에어분사 유닛은 각각 상기 내장 배관의 타측에 연결되는 고정 배관과; 상기 고정 배관의 단부에 연결되는 노즐 하우징과; 상기 노즐 하우징에 설치되는 다수의 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 다수의 노즐은 상기 강판의 폭방향으로 일렬로 배치되고, 상기 다수의 노즐은 상기 강판의 중심에서 에지 방향으로 경사지면서 상기 수평셀 전기도금장치의 후방 영역방향으로 경사지게 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 상부 포집유닛은 상기 상부 에어분사 유닛의 상부영역 및 전방영역을 둘러싸는 제 1 커버와; 상기 상부 에어분사 유닛의 측부영역을 둘러싸도록 상기 제 1 커버의 측부에서 연장되는 한 쌍의 제 1 측부 플레이트와; 상기 제 1 커버의 하부영역을 둘러싸면서 상기 상부 에어분사 유닛에서 분사되는 에어에 의해 비산되는 도금용액을 포집하고 배출시키도록 상기 제 1 커버의 전단부에서 상기 상부 에어분사 유닛 방향으로 연장되되, 상기 상부 에어분사 유닛에서 분사되어 강판으로 향하는 에어의 분사경로까지 연장되는 하부 플레이트를 포함하고, 상기 하부 플레이트는 상기 제 1 커버의 전단부에서 연장되어 하부방향으로 오목하게 형성되는 라운딩부와; 상기 라운딩부에서 연장되어 상기 에어의 분사경로 방향으로 하향경사지게 형성되는 경사부로 구분되는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 커버 및 하부 플레이트는 강판의 에지부분을 벗어난 영역까지 형성되고, 상기 하부 플레이트의 라운딩부 중 강판의 에지부분을 벗어난 영역에 해당되는 위치에는 포집된 도금용액을 배출시키는 제 1 배출구가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 하부 포집유닛은 상기 하부 에어분사 유닛에서 분사되는 에어에 의해 비산되는 도금용액을 포집하고 배출시키도록 상기 하부 에어분사 유닛의 하부영역 및 전방영역을 둘러싸는 제 2 커버와; 상기 하부 에어분사 유닛의 측부영역을 둘러싸도록 상기 제 2 커버의 측부에서 연장되는 한 쌍의 제 2 측부 플레이트와; 상기 제 2 커버의 상부영역을 둘러싸도록 상기 제 2 커버의 전단부에서 상기 하부 에어분사 유닛 방향으로 연장되되, 상기 하부 에어분사 유닛에서 분사되어 강판으로 향하는 에어의 분사경로까지 연장되는 상부 플레이트를 포함한다.

상기 제 2 커버의 바닥면에는 포집된 도금용액을 배출시키는 제 2 배출구가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 상부 이동블럭 유닛 및 하부 이동블럭 유닛에는 각각 상기 상부 이동블럭 유닛 및 하부 이동블럭 유닛을 상기 강판의 에지 위치와 강판의 에지부분에서 벗어난 홈 위치 사이에서 강판의 폭방향으로 이동시키는 구동수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 상부 이동블럭 유닛 및 하부 이동블럭 유닛에는 각각 강판의 에지 위치를 감지하는 감지센서가 구비되어 상기 구동수단에 의한 이동 중 상기 감지센서에서 강판의 에지 위치를 감지하면 이와 연동하여 구동수단의 구동이 정지되는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따르면, 도금욕조인 도금셀에서 연속도금을 실시할 때 도금롤과 백업롤 후단으로 강판의 에지부분에 도금용액이 묻어 흘러나가는 것을 별도로 포집하여 회수함으로써, 도금용액 낭비에 따른 추가적인 도금용액 메이크업를 억제할 수 있어 도금강판의 생산단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 전기도금에 사용되는 도금용액이 타용액과 혼합되어 강판 표면에 잔류하는 것을 방지함에 따라 도금얼룩의 발생을 억제하여 제품을 품질을 향상시킬 수 있고, 강판과 함께 유출된 도금용액을 처리하는 폐수처리 비용를 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1a는 일반적인 수평셀 타입의 전기도금장치의 구성을 보여주는 도면이고,
도 1b는 일반적인 수평셀 타입의 전기도금장치에서 도금용액이 유출되는 것을 보여주는 도면이며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치를 보여주는 도면이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치를 보여주는 요부 확대도면이며,
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치를 보여주는 요부 평면도면이고,
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치를 보여주는 요부 측면도면이며,
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일실시예에 따른 도금용액 회수장치의 작동상태를 보여주는 작동 상태도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치를 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치를 보여주는 요부 확대도면이며, 도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치를 보여주는 요부 평면도면이며, 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치를 보여주는 요부 측면도면이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치는 수평셀 전기도금장치의 후방 영역에서 강판(S)의 양측 에지부분 상부 및 하부에 각각 이격되어 구비되는 상부 이동블럭 유닛(100) 및 하부 이동블럭 유닛(100a)과; 상기 상부 이동블럭 유닛(100) 및 하부 이동블럭 유닛(100a)에 각각 설치되어 상기 강판(S)의 에지부분에 에어를 분사시키는 상부 에어분사 유닛(200) 및 하부 에어분사 유닛(200a)과; 상기 상부 이동블럭 유닛(100) 및 하부 이동블럭 유닛(100a)에 설치되어 상기 상부 에어분사 유닛(200) 및 하부 에어분사 유닛(200a)에서 분사되는 에어에 의해 비산되는 강판(S) 에지부분의 도금용액을 포집하고 배출시키는 상부 포집유닛(300) 및 하부 포집유닛(400)을 포함한다.

상기 상부 이동블럭 유닛(100) 및 하부 이동블럭 유닛(100a)은 강판(S)의 양측 에지부분 상부 및 하부영역에 각각 구비되어 강판(S)의 폭방향으로 이동가능하게 설치되는 유닛으로서, 강판(S)을 기준으로 상하좌우 서로 대칭되는 구성을 갖는다. 그래서, 상부 이동블럭 유닛(100) 및 하부 이동블럭 유닛(100a)을 설명함에 있어 불필요하게 설명이 중복되는 것을 방지하기 위하여 각각 한 쌍씩 설치되는 상부 이동블럭 유닛(100) 및 하부 이동블럭 유닛(100a) 중 어느 하나를 대표로 설명하도록 한다.

상기 상부 이동블럭 유닛(100)은 상기 강판(S)의 양측 에지부분 상부에 설치되는 유닛이고, 후술되는 구동수단(120)에 의해 강판(S)의 에지부분 직상부와 강판(S)의 에지부분에서 벗어난 홈 위치 사이에서 강판(S)의 폭방향으로 이동된다.

상기 상부 이동블럭 유닛(100)은 대략 직육면체의 형상을 갖는 블럭본체(110)를 포함한다. 이때 상기 블럭본체(110)에는 상기 상부 에어분사 유닛(200)을 통하여 분사되는 에어가 유동되는 내장 배관(111)이 형성되고, 상기 내장 배관(111)의 일측 끝단에는 상기 블럭본체(110)가 이동되더라도 상기 내장 배관(111)에 원활하게 에어를 제공하기 위하여 플랙시블 배관(101)이 연결된다.

그리고, 상기 블럭본체(110)에는 양단이 연통되어 강판(S)의 폭방향과 평행하도록 축공(112)이 형성된다. 이때 상기 축공(112)의 내주면에는 나사산이 형성되는 것이 바람직하다. 또한 상기 축공(112)과 인접되고 양단이 연통되어 상기 축공(112)과 평행하도록 가이드축(123)드공(113)이 형성된다.

그래서, 상기 블럭본체(110)에 형성되는 축공(112) 및 가이드공(113)으로 상기 블럭본체(110)를 강판(S)의 폭방향으로 이동시키는 구동수단(120)이 연결된다.

상기 구동수단(120)은 상기 축공(112)을 관통하여 설치되고 외주면에는 상기 축공(112)의 내주면에 형성된 나사산에 치합되는 나사산이 형성된 스크류축(121)과, 상기 스크류축(121)을 회전시키는 모터(122)를 포함한다. 그래서 상기 모터(122)의 작동에 의해 상기 스크류축(121)이 회전하고, 스크류축(121)의 회전동작에 의해 상기 블럭본체(110)가 상기 스크류축(121)의 길이방향으로 이동된다.

그리고, 상기 구동수단(120)은 상기 블럭본체(110)에 형성된 가이드공(113)을 관통하여 설치되는 가이드축(123)을 포함한다. 그래서 상기 스크류축(121)의 회전시 블럭본체(110)가 스크류축(121)과 함게 회전되지 않고 스크류축(121) 및 가이드축(123)을 따라 길이방향으로 이동되도록 한다.

한편, 상기 상부 이동블럭 유닛(100)에는 강판(S)의 에지 위치를 감지하는 감지센서(130)가 구비된다. 그래서, 상기 상부 이동블럭 유닛(100)이 강판(S)의 용접부분이 도금셀 부분을 지나가는 경우에 강판(S)의 에지 위치에서 벗어난 홈 위치에 대기하고 있다가 구동수단(120)에 의해 강판(S)의 에지 위치로 이동되는 도중 상기 감지센서(130)에서 강판(S)의 에지 위치를 감지하게 되고, 이와 연동하여 구동수단(120)의 모터(122)를 정지시켜 상부 이동블럭 유닛(100)의 이동을 정지시켜 상기 상부 이동블럭 유닛(100)이 강판(S)이 에지 부분 직상부에 정확하게 위치되도록 한다.

상기 상부 에어분사 유닛(200) 및 하부 에어분사 유닛(200a)은 각각 상부 이동블럭 유닛(100) 및 하부 이동블럭 유닛(100a)에 설치되어 강판(S)의 에지부분에 에어를 분사시킴에 따라 도금셀에서 강판(S)의 에지부분으로 함께 유출되는 도금용액(5)을 강판(S)으로부터 비산시키는 역할을 한다.

상기 상부 에어분사 유닛(200) 및 하부 에어분사 유닛(200a)은 전술된 상부 이동블럭 유닛(100) 및 하부 이동블럭 유닛(100a)과 마찬가지로 강판(S)을 기준으로 상하좌우 서로 대칭되는 구성을 갖는다. 그래서, 상부 에어분사 유닛(200) 및 하부 에어분사 유닛(200a)을 설명함에 있어 불필요하게 설명이 중복되는 것을 방지하기 위하여 각각 한 쌍씩 설치되는 상부 에어분사 유닛(200) 및 하부 에어분사 유닛(200a) 중 어느 하나를 대표로 설명하도록 한다.

상부 에어분사 유닛(200)은 상기 블럭본체(110)에 형성된 내장 배관(111)의 타측에 연결되는 고정 배관(210)과; 상기 고정 배관(210)의 단부에 연결되는 노즐 하우징(220)과; 상기 노즐 하우징(220)에 설치되는 다수의 노즐(230)을 포함한다.

상기 고정 배관(210)은 상기 다수의 노즐(230)로 에어를 공급하는 통로역할을 하면서 상기 다수의 노즐(230)이 일정한 방향으로 에어를 분사할 수 있도록 상기 노즐 하우징(220)을 고정시키는 수단으로서, 상기 다수의 노즐(230)이 상기 강판(S)의 중심에서 에지 방향으로 경사지면서 상기 수평셀 전기도금장치의 후방 영역방향, 즉 강판이 수평셀 전기도금장치로부터 인출되는 방향으로 경사지게 설치될 수 있도록 절곡되어 설치된다.

상기 노즐 하우징(220)은 상기 고정 배관(210)을 통하여 공급되는 에어를 상기 다수의 노즐(230)로 분기시키는 수단으로서, 그 형상 및 크기는 특정 형상 및 크기에 제한되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.

상기 다수의 노즐(230)은 에어를 강판(S)에 직접 분사시키는 수단으로서, 강판(S)의 표면에 묻어있는 도금용액(5)을 원활하게 비산시키기 위하여 다수의 노즐(230)은 상기 강판(S)의 폭방향으로 일렬로 배치되고, 강판(S)의 표면과 비스듬하게 배치된다. 상기 노즐(230)의 개수는 특정 개수에 한정되지 않고 강판(S)의 크기에 대응하여 적용되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 3개의 노즐(230)을 일렬로 구비하였다.

상기와 같이 구성되는 상부 에어분사 유닛(200) 및 하부 에어분사 유닛(200a)은 노즐(230)을 통하여 강판(S)의 에지부분으로 에어를 분사시킴에 따라 강판(S)의 표면에 묻어있는 도금용액(5)을 비산시켜 강판(S)으로부터 도금용액(5)을 분리시킨다.

이렇게 비산된 도금용액(5)은 상부 포집유닛(300) 및 하부 포집유닛(400)에 의해 포집되어 회수된다.

상기 상부 포집유닛(300)은 상기 상부 에어분사 유닛(200)을 둘러싸도록 설치되어 상기 상부 에어분사 유닛(200)에서 분사되는 에어에 의해 비산되는 도금용액(5)을 포집하여 회수하는 수단으로서, 크게 상기 상부 에어분사 유닛(200)의 상부영역 및 전방영역을 둘러싸는 제 1 커버(310)와; 상기 상부 에어분사 유닛(200)의 측부영역을 둘러싸도록 상기 제 1 커버(310)의 측부에서 연장되는 한 쌍의 제 1 측부 플레이트(320)와; 상기 제 1 커버(310)의 하부영역을 둘러싸도록 상기 제 1 커버(310)의 전단부에서 상기 상부 에어분사 유닛(200) 방향으로 연장되는 하부 플레이트(330)를 포함한다.

상기 제 1 커버(310) 및 제 1 측부 플레이트(320)는 서로 연결되어 상기 상부 에어분사 유닛(200)이 설치되는 영역과, 상기 상부 에어분사 유닛(200)에서 분사되는 에어에 도금용액(5)이 비산되는 영역을 포함하도록 상기 상부 에어분사 유닛(200)의 상부영역, 전방영역 및 측부영역을 둘러싸는 형상으로 구비된다. 바람직하게 상기 제 1 커버(310)는 비산된 도금용액(5)이 제 1 커버(310)의 내주면을 따라 하방으로 원활하게 흘러내릴 수 있도록 전방영역이 라운드 처리되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 하부 플레이트(330)는 상기 제 1 커버(310)의 내주면을 따라 흘려내린 도금용액(5)을 포집하여 배출시키는 수단으로서, 상기 제 1 커버(310)의 전단부에서 상기 상부 에어분사 유닛(200) 방향으로 연장되는데, 다만 상기 상부 에어분사 유닛(200)에서 분사되어 강판(S)으로 향하는 에어의 분사경로를 확보하기 위하여 에어의 분사경로까지만 연장되는 것이 바람직하다.

특히, 상기 하부 플레이트(330)는 상기 제 1 커버(310)의 전단부에서 연장되어 하부방향으로 오목하게 형성되는 라운딩부(331)와; 상기 라운딩부(331)에서 연장되어 상기 에어의 분사경로 방향으로 하향경사지게 형성되는 경사부(332)로 구분된다. 이때 상기 하부 플레이트(330)는 강판(S)의 폭방향으로 일정한 단면을 갖도록 상기 라운딩부(331)와 경사부(332)가 강판(S)의 폭방향으로 길게 형성되고, 바람직하게는 상기 제 1 커버(310) 및 하부 플레이트(330)가 강판(S)의 에지부분을 벗어난 영역까지 연장되어 형성된다.

이때, 상기 하부 플레이트(330)의 라운딩부(331) 중 강판(S)의 에지부분을 벗어난 영역에 해당되는 위치에는 포집된 도금용액(5)을 배출시키는 제 1 배출구(340)가 형성된다. 그래서, 에어에 의해 비산된 도금용액(5)이 제 1 커버(310)의 내주면을 따라 흘러내려 라운딩부(331)에 포집된 다음 제 1 배출구(340)를 통하여 상부 포집유닛(300)에서 배출되는데, 이때 배출되는 도금용액(5)이 강판(S)의 상면으로 배출되지 않고 강판(S)의 에지부분을 벗어난 공간을 통과하여 강판(S)의 하부에 구비되는 드립팬(6)으로 배출되도록 한다.

또한, 에어에 의해 비산된 도금용액(5)이 제 1 커버(310) 및 라운딩부(331)에 포집되지 않고 경사부(332)로 비산된 경우에는 강판(S)에 대하여 에지방향으로 경사지도록 에어가 분사됨에 따라 강판(S)의 에지부분을 벗어난 영역의 경사부(332)로 도금용액(5)이 비산된 다음, 경사부(332)을 따라 하방으로 흘러내려 강판(S)의 상면으로 배출되지 않고 강판(S)의 에지부분을 벗어난 공간을 통과하여 강판(S)의 하부에 구비되는 드립팬(6)으로 낙하되도록 한다.

한편, 상기 하부 포집유닛(400)은 상기 하부 에어분사 유닛(200a)를 둘러싸도록 설치되어 상기 하부 에어분사 유닛(200a)에서 분사되는 에어에 의해 비산되는 도금용액(5)을 포집하여 회수하는 수단으로서, 상기 상부 포집유닛(300)와 강판(S)을 기준으로 대칭된 구조와 유사한 구조를 갖는다.

상기 하부 포집유닛(400)은 상기 상부 포집유닛(300)과 마찬가지로 크게는 상기 하부 에어분사 유닛(200a)의 하부영역 및 전방영역을 둘러싸는 제 2 커버(410)와; 상기 하부 에어분사 유닛(200a)의 측부영역을 둘러싸도록 상기 제 2 커버(410)의 측부에서 연장되는 한 쌍의 제 2 측부 플레이트(420)와; 상기 제 2 커버(410)의 상부영역을 둘러싸도록 상기 제 2 커버(410)의 전단부에서 상기 하부 에어분사 유닛(200a) 방향으로 연장되는 상부 플레이트(430)를 포함한다.

상기 제 2 커버(410) 및 제 2 측부 플레이트(420)는 서로 연결되어 상기 하부 에어분사 유닛(200a)이 설치되는 영역과, 상기 하부 에어분사 유닛(200a)에서 분사되는 에어에 도금용액이 비산되는 영역을 포함하도록 상기 하부 에어분사 유닛(200a)의 하부영역, 전방영역 및 측부영역을 둘러싸는 형상으로 구비된다.

상기 제 2 커버(410) 및 제 2 측부 플레이트(420)는 상기 하부 에어분사 유닛(200a)에서 분사되는 에어에 의해 비산되는 도금용액(5)을 포집하고 배출시키기 위한 형상을 갖는데, 특히 제 2 커버(410)의 내주면을 따라 도금용액(5)이 하방으로 원활하게 흘러내릴 수 있도록 제 2 커버(410)의 전방영역이 라운드 처리되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제 2 커버(410)의 바닥면에는 포집된 도금용액(5)을 배출시키는 제 2 배출구(440)가 형성된다. 그래서, 에어에 의해 비산된 도금용액(5)이 제 2 커버(410)의 내주면을 따라 흘러내려 제 2 커버(410)의 바닥면에 포집된 다음 제 2 배출구(440)를 통하여 하부 포집유닛(400)에서 배출되어 강판(S)의 하부에 구비되는 드립팬(6)으로 배출되도록 한다.

상기 상부 플레이트(430)는 하부 에어분사 유닛(200a)에서 분사된 에어에 의해 도금용액이 비산될 때 도금용액(5)이 강판(S)의 하면으로 비산되어 부착되는 것을 방지하는 수단으로서, 상기 제 2 커버(410)의 전단부에서 상기 하부 에어분사 유닛(200a) 방향으로 연장되는데, 다만 상기 하부 에어분사 유닛(200a)에서 분사되어 강판(S)으로 향하는 에어의 분사경로를 확보하기 위하여 에어의 분사경로까지만 연장되는 것이 바람직하다.

이때 상기 상부 플레이트(430)는 제작을 용이하게 실시하기 위하여 상기 하부 플레이트(330)와 동일한 형상으로 제작하였지만, 제시된 형상에 한정되지 않고 에어의 분사경로를 충분히 확보하면서 비산된 도금용액(5)이 다시 강판(S)의 하면에 부착되는 것을 막을 수 있는 다양한 형상으로 변경되어 구현될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 도금용액 회수장치의 작동상태를 도면을 참조하여 설명한다.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일실시예에 따른 도금용액 회수장치의 작동상태를 보여주는 작동 상태도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 도금용액 회수장치는 강판(S)의 양측 에지영역 상부 및 하부에 대응하도록 각각 이동블럭 유닛(100, 100a ), 에어분사 유닛(200, 200a) 및 포집유닛(300, 400)이 위치된다.

상기 각각의 이동블럭 유닛(100, 100a ), 에어분사 유닛(200, 200a) 및 포집유닛(300, 400)은 서로 유사한 작동상태를 갖는바 강판(S)의 일측 에지영역에 배치되는 상부 이동블럭 유닛(100), 상부 에어분사 유닛(200) 및 상부 포집유닛(300)의 작동상태를 대표로 설명하도록 한다.

도 5a에 도시된 바와 같이 상부 이동블럭 유닛(100)이 강판(S)의 에지부분 직상부에 위치된다. 이때 도면에 도시되지 않았지만 연속적인 강판(S)의 도금공정이 진행되는 도중에 서로 다른 강판(S)을 용접하여 붙인 강판(S)의 용접부가 도금셀을 통과하는 경우에는 구동수단(120)에 의해 상부 이동블럭 유닛(100)이 강판(S)의 에지부분 직상부에서 벗어난 위치인 홈 위치로 이동되었다가 강판(S)의 용접부가 도금셀을 빠져나간 후 다시 강판(S)의 에지부분 직상부로 이동되어 원위치된다. 이때 상부 이동블럭 유닛(100)의 이동은 구동수단(120)인 모터(122)의 작동에 의해 회전되는 스크류축(121)의 회전에 의해 이루어지고, 상부 이동블럭 유닛(100)이 강판(S)의 에지부분 직상부에 정위치 되는 동작은 강판(S)의 에지 위치를 감지하는 감지센서(130)에 의해 제어된다.

한편, 상부 이동블럭 유닛(100)이 강판(S)의 에지부분 직상부에 정위치 된 상태에서 강판(S)의 연속적인 도금공정이 이루어지는데, 이때 강판(S)의 에지부분으로 도금셀에 충진된 도금용액(5)이 함께 유출된다. 본 장치는 이렇게 강판(S)의 에지부분으로 유출된 도금용액(5)을 회수하는 것이다.

부연하자면 플랙시블 배관(101)을 통하여 공급된 에어가 블럭본체(110)의 내장 배관(111), 상부 에어분사 유닛(200)의 고정 배관(210) 및 노즐 하우징(220)을 순차적으로 거친 다음 다수의 노즐(230)을 통하여 강판(S)으로 분사되는데, 이때 분사되는 에어는 강판(S)의 중심에서 에지 방향으로 경사지면서 상기 수평셀 전기도금장치의 후방 영역방향으로 경사지게 분사되는 것이 바람직하다. 그래서 에어에 의해 비산되는 도금용액(5)이 강판(S)의 중심으로 비산되지 않고 강판(S)의 외곽영역으로 비산되도록 하는 동시에 도금설비 이외의 타 설비 방향으로 도금용액(5)이 비산되지 않도록 한다.

이렇게 에어에 의해 비산된 도금용액(5)은 상부 포집유닛(300)에 의해 포집되는데, 도 5b에 도시된 바와 같이 비산된 도금용액(5)은 제 1 커버(310)의 내주면에 접촉된 다음 내주면을 따라 하방으로 흘려내려 하부 플레이트(330)의 라운딩부(331)에 포집된다. 이때 제 1 커버(310), 제 1 측부 플레이트(320) 및 라운딩부(331)로 비산되지 않고 경사부(332)로 비산된 도금용액(5)은 경사부(332)의 경사를 따라 강판(S)을 에지부분을 벗어난 영역의 하방으로 흘러내려 드립팬(6)으로 직접 회수된다.

그리고, 도 5c에 도시된 바와 같이 하부 플레이트(330)의 라운딩부(331)에 포집된 도금용액(5)은 제 1 배출구(340)를 통하여 강판(S)의 하부에 구비되는 드립팬(6)으로 배출되어 회수된다.

이렇게 도금셀 내부에 충진된 도금용액(5)이 강판(S)의 에지부분을 따라 도금셀의 외부로 유출된 경우 도금용액(5)을 비산시킨 다음 포집하여 회수함에 따라 강판(S)의 도금 품질을 향상시킬 수 있는 동시에 도금용액(5)의 손실을 억제할 수 있고, 또한, 도금용액(5)에 의해 타 설비가 오염되는 것도 방지할 수 있다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

1a, 1b: 도금전극 2: 용액노즐
3: 도금롤 4: 백업롤
5: 도금용액 6: 드립팬
100: 상부 이동블럭 유닛 101: 플랙시블 배관
110: 블럭본체 111: 내장 배관
112: 축공 113: 가이드공
120: 구동수단 121: 스크류축
122: 모터 123: 가이드축
130: 감지센서 100a: 하부 이동블럭 유닛
200: 상부 에어분사 유닛 210: 고정 배관
220: 노즐 하우징 230: 노즐
200a: 하부 에어분사 유닛 300: 상부 포집유닛
310: 제 1 커버 320: 제 1 측부 플레이트
330: 하부 플레이트 331: 라운딩부
332: 경사부 340: 제 1 배출구
400: 하부 포집유닛 410: 제 2 커버
420: 제 2 측부 플레이트 430: 상부 플레이트
440: 제 2 배출구

Claims

수평셀 전기도금장치에 투입되는 도금용액을 회수하기 위한 장치로서,
강판이 진행되는 방향으로 상기 수평셀 전기도금장치의 후방 영역에서 강판의 양측 에지부분 상부 및 하부에 각각 이격되어 구비되는 상부 이동블럭 유닛 및 하부 이동블럭 유닛과;
상기 상부 이동블럭 유닛 및 하부 이동블럭 유닛에 각각 설치되어 상기 강판의 에지부분에 에어를 분사시키는 상부 에어분사 유닛 및 하부 에어분사 유닛과;
상기 상부 이동블럭 유닛에 설치되어 상기 상부 에어분사 유닛에서 분사되는 에어에 의해 비산되는 강판 에지부분의 도금용액을 포집하고 배출시키는 상부 포집유닛과;
상기 하부 이동블럭 유닛에 설치되어 상기 하부 에어분사 유닛에서 분사되는 에어에 의해 비산되는 강판 에지부분의 도금용액을 포집하고 배출시키는 하부 포집유닛을 포함하는 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치.
청구항 1에 있어서,
상기 상부 이동블럭 유닛 및 하부 이동블럭 유닛에는 각각 에어가 유동되는 내장 배관이 형성되고, 상기 각각의 내장 배관 일측에는 에어가 공급되는 플랙시블 배관이 연결되고,
상기 상부 에어분사 유닛 및 하부 에어분사 유닛은 각각 상기 내장 배관의 타측에 연결되는 고정 배관과; 상기 고정 배관의 단부에 연결되는 노즐 하우징과; 상기 노즐 하우징에 설치되는 다수의 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치.
청구항 2에 있어서,
상기 다수의 노즐은 상기 강판의 폭방향으로 일렬로 배치되고, 상기 다수의 노즐은 상기 강판의 중심에서 에지 방향으로 경사지면서 상기 수평셀 전기도금장치의 후방 영역방향으로 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치.
청구항 1에 있어서, 상기 상부 포집유닛은
상기 상부 에어분사 유닛의 상부영역 및 전방영역을 둘러싸는 제 1 커버와;
상기 상부 에어분사 유닛의 측부영역을 둘러싸도록 상기 제 1 커버의 측부에서 연장되는 한 쌍의 제 1 측부 플레이트와;
상기 제 1 커버의 하부영역을 둘러싸면서 상기 상부 에어분사 유닛에서 분사되는 에어에 의해 비산되는 도금용액을 포집하고 배출시키도록 상기 제 1 커버의 전단부에서 상기 상부 에어분사 유닛 방향으로 연장되되, 상기 상부 에어분사 유닛에서 분사되어 강판으로 향하는 에어의 분사경로까지 연장되는 하부 플레이트를 포함하고,
상기 하부 플레이트는 상기 제 1 커버의 전단부에서 연장되어 하부방향으로 오목하게 형성되는 라운딩부와; 상기 라운딩부에서 연장되어 상기 에어의 분사경로 방향으로 하향경사지게 형성되는 경사부로 구분되는 것을 특징으로 하는 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제 1 커버 및 하부 플레이트는 강판의 에지부분을 벗어난 영역까지 형성되고,
상기 하부 플레이트의 라운딩부 중 강판의 에지부분을 벗어난 영역에 해당되는 위치에는 포집된 도금용액을 배출시키는 제 1 배출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치.
청구항 1에 있어서, 상기 하부 포집유닛은
상기 하부 에어분사 유닛에서 분사되는 에어에 의해 비산되는 도금용액을 포집하고 배출시키도록 상기 하부 에어분사 유닛의 하부영역 및 전방영역을 둘러싸는 제 2 커버와;
상기 하부 에어분사 유닛의 측부영역을 둘러싸도록 상기 제 2 커버의 측부에서 연장되는 한 쌍의 제 2 측부 플레이트와;
상기 제 2 커버의 상부영역을 둘러싸도록 상기 제 2 커버의 전단부에서 상기 하부 에어분사 유닛 방향으로 연장되되, 상기 하부 에어분사 유닛에서 분사되어 강판으로 향하는 에어의 분사경로까지 연장되는 상부 플레이트를 포함하는 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치.
청구항 6에 있어서,
상기 제 2 커버의 바닥면에는 포집된 도금용액을 배출시키는 제 2 배출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치.
청구항 1에 있어서,
상기 상부 이동블럭 유닛 및 하부 이동블럭 유닛에는 각각 상기 상부 이동블럭 유닛 및 하부 이동블럭 유닛을 상기 강판의 에지 위치와 강판의 에지부분에서 벗어난 홈 위치 사이에서 강판의 폭방향으로 이동시키는 구동수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치.
청구항 8에 있어서,
상기 상부 이동블럭 유닛 및 하부 이동블럭 유닛에는 각각 강판의 에지 위치를 감지하는 감지센서가 구비되어 상기 구동수단에 의한 이동 중 상기 감지센서에서 강판의 에지 위치를 감지하면 이와 연동하여 구동수단의 구동이 정지되는 것을 특징으로 하는 수평셀 전기도금장치의 도금용액 회수장치.