KR20160080484A - 주화 도금장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주화 도금장치에 관한 것으로, 전해액이 담긴 도금조; 도금조의 길이방향으로 배열된 양극; 양극과 통전가능하게 설치되고, 피도금체가 수용된 적어도 하나 이상의 피도금체 수납대; 양극과 간섭되지 않게 도금조의 폭방향으로 배열된 회전축; 회전축에 고정되어 회전가능하고, 음극이 연결되며, 내부에는 주화가 겹쳐지지 않으면서 꽉 채워지지 않은 상태에서 회전방향으로 굴러다니도록 안내하는 주화수납대; 주화수납대를 회전시키는 구동원;을 포함하는 것을 특징으로 하는 주화 도금장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 주화의 앞,뒤면 전체에 걸쳐 균일한 도금이 가능하여 도금품질이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

Description

주화 도금장치{COIN-PLATED DEVICE}

본 발명은 주화 도금장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주화 한 개당 통전전류를 일정하게 하여 주화의 앞,뒤 전체면에 걸쳐 도금불량없이 균일한 도금이 가능하며, 도금에 걸리는 처리시간을 단축할 수 있어 효율성을 극대화시킨 주화 도금장치에 관한 것이다.

일반적으로 주화는 상품 교환 가치의 척도이자 상품 교환 매개의 수단으로 사용되는 통화(通貨)용 주화(동전)와, 그 밖에 각종 기념행사나 관광지 등에서 장식용 및 수집용으로 사용되는 메달을 포함한 기념주화(프르프화, proof)가 통용되고 있다.

이러한 주화(통화용 주화, 수집용 주화, 메달을 포함한다)들은 대부분 양측 표면에 양각 또는 음각으로 표현된 독특한 문양이 형성되어 있는 한편, 금이나 은과 같은 귀금속으로써 제조하거나 또는 구리로써 제조한 주화가 있는가 하면 전기도금 방법에 의하여 그 표면이 도금처리된 주화 또한 널리 사용되고 있다.

이와 같은 주화 도금과 관련된 기술로는 등록실용 제0392248호, 등록실용 제0392249호 등이 개시되어 있다.

이들 개시 기술을 포함한 주화 도금방식은 전기 도금방식이 보편화되어 있는데, 주로 바렐과 같은 전해액이 담긴 도금조에 다량의 주화를 넣고, 통전시킨 상태에서 도금조인 바렐을 회전시켜 대량 도금하는 방식을 채택하고 있다.

그런데, 이러한 주화 도금방식은 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 바렐 내부에서 다량의 주화가 데굴데굴 구르면서 통전시 도금되는 방식이기 때문에 음극단과 접촉하는 주화의 통전전류는 높고, 이 주화와 접촉하는 다른 주화들은 음극단으로부터 멀어질수록 통전전류가 낮아져 균일한 도금이 어렵다는 한계를 안고 있다.

둘째, 다량의 주화들이 혼재된 상태이므로 어떤 것들은 서로 겹치게 되는데, 겹칠 경우 겹친면에서는 도금이 안되는 도금불량이 발생되어 도금품질이 현저히 떨어지는 단점이 있다.

세째, 많은 양의 주화가 담겨 있기 때문에 실제 하나 하나의 주화를 통해 통전되는 전류는 극히 미약하므로 이를 증대시키기 위해서는 더 센 전류를 음극단에 인가시켜야 하는데, 그럴 경우 과전류가 흘러 도금품질이 거칠고 밀착성이 떨어지는 도금 불량을 야기시키므로 이를 방지하기 위한 과전류 보호장치를 추가로 구비해야 하는데 이에 따른 비용이 급증하는 문제가 있다.

네째, 많은 양의 주화를 도금처리하는 경우 상술한 바와 같이 주화 한 개당 흐르는 통전전류가 매우 미약하여 도금 완료시까지 걸리는 시간이 매우 길다는 단점이 있다. 예컨대, 종래 바렐을 이용할 경우 d㎡당 보통 0.5-0.1A의 통전전류가 흐르므로 30㎛의 니켈 도금을 하기 위해서는 8시간 이상 걸리게 되어 도금효율이 현저히 떨어져 생산성이 하락하는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 주화 도금을 대량으로 처리할 수 있으면서 주화 한 개당 통전전류를 일정하게 하여 균일한 도금이 가능하고, 이에 따라 도금 품질을 높이면서 처리시간을 단축할 수 있는 주화 도금장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 전해액이 담긴 도금조; 도금조의 길이방향으로 배열된 양극; 양극과 통전가능하게 설치되고, 피도금체가 수용된 적어도 하나 이상의 피도금체 수납대; 양극과 간섭되지 않게 도금조의 폭방향으로 배열된 회전축; 회전축에 고정되어 회전가능하고, 음극이 연결되며, 내부에는 주화가 겹쳐지지 않으면서 꽉 채워지지 않은 상태에서 회전방향으로 굴러다니도록 안내하는 주화수납대; 주화수납대를 회전시키는 구동원;을 포함하는 것을 특징으로 하는 주화 도금장치를 제공한다.

이때, 상기 회전축은 상기 주화수납대를 들어 내기 편리하도록 도금조의 내벽면에 일체로 형성된 브라켓 상의 절개된 슬릿에 끼워지는 형태로 설치될 수 있다.

또한, 상기 회전축은 통전가능한 도전체로 구성되고, 도금조의 음극과 연결되며, 주화수납대의 중심을 관통하여 고정될 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 회전축은 비도전체로 구성되고, 도금조의 음극은 주화수납대에 직접 연결되며, 상기 회전축은 분할된 상태에서 각각의 일단이 주화수납대의 각 양측면 중심에 일체로 고정될 수 있다.

아울러, 상기 주화수납대는 일측면이 개방된 수납통과, 상기 수납통의 개방부를 밀폐하는 커버가 상호 조립되어 형성되며; 상기 수납통과 커버 각각에는 다수의 통공이 형성되고; 상기 수납통의 둘레에는 구동원의 동력을 전달받을 수 있도록 기어가 형성될 수도 있다.

또한, 상기 수납통의 내부공간이 갖는 폭은 주화의 두께 보다 크게 형성하되, 주화들이 서로 겹쳐지지 않고 주화의 각 둘레면이 서로 접촉한 채로 배치되도록 한 폭 범위를 갖는 것에도 그 특징이 있다.

그리고, 상기 주화수납대는 도금조의 길이방향으로 서로 맞물려 회전가능한 상태로 다수 설치되고, 상기 주화수납대의 개수에 대응되게 주화수납대를 마주보고 다수의 피도금체 수납대가 동일 개수로 설치될 수 있다.

또한, 상기 주화수납대는 도금조의 길이방향으로 서로 맞물려 회전가능한 상태로 다수 설치되고, 상기 주화수납대의 개수에 대응되게 주화수납대를 마주보고 다수의 피도금체 수납대가 동일 개수로 설치된 한 조가 상기 도금조의 폭방향으로 간격을 두고 다수 조 더 형성될 수 있다.

또한, 상기 주화수납대는 도금조의 깊이방향으로 서로 맞물려 회전가능한 상태로 다수 설치될 수도 있다.

또한, 상기 구동원은 모터이고, 상기 모터의 동력은 벨트 또는 체인을 포함한 동력전달부재를 통해 구동기어에 전달되게 설치되며, 구동기어는 유동편 상에 고정되고, 유동편은 도금조의 상단에 고정된 유동편브라켓 상에 힌지고정되어 동력전달을 단속할 수 있도록 구성되며, 주화수납대의 둘레에는 종동기어가 형성되고, 구동기어는 종동기어에 맞물리도록 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 주화의 앞,뒤면 전체에 걸쳐 균일한 도금이 가능하여 도금품질이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 주화들끼리 겹치는 현상이 발생하지 않으므로 도금불량이 발생하지 않는다.

뿐만 아니라, 주화 전체면에 걸쳐 도금효율이 향상되므로 도금 처리시간을 단축할 수 있어 생산성 향상에 기여한다. 예컨대, 본 발명에 따른 니켈 도금시 d㎡당 10-15A 전류를 인가할 수 있어 도금시간을 기존 대비 10-15배 단축시키는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 주화 도금장치를 보인 예시적인 부분 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 주화 도금장치를 구성하는 주화수납대의 예시도이다.
도 3은 도 2의 주화수납대에 다수의 주화가 수납된 예를 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 주화 도금장치의 변형 설치예를 보인 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에 따른 주화 도금장치는 원통형상의 주화수납대에 다수의 주화를 수납하되, 여유공간을 두고 수납케 하여 주화가 굴러다니면서 도금되게 하고, 주화들끼리 겹치지 않게 함으로써 주화의 앞,뒤 양면 모두에 걸쳐 균일한 도금이 이루어질 수 있도록 구성한 것이다.

보다 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 주화 도금장치는 도금조(100)를 포함한다.

상기 도금조(100)는 상부가 개방된 사각박스형상으로 형성되고, 내부에는 전해액이 채워진다.

그리고, 상기 도금조(100)의 폭방향으로는 회전축(200)이 설치되고, 상기 회전축(200)에는 주화수납대(300)가 고정된다.

특히, 상기 주화수납대(300)는 내부에 채워진 주화(310, 도 3 참조)가 통전될 수 있도록 음극(미도시)과 연결되는데, 이때 도 2의 (a)와 같이 상기 회전축(200)을 비도전체로 한 상태에서 주화수납대(300)의 양측면 중심에 각각 고정되되 이를 관통하지 않게 하여 순수하게 축 역할만 하도록 구성한 다음 별도의 전선을 통해 상기 주화수납대(300)가 통전될 수 있도록 구성할 수 있다.

또한, 도 2의 (b)와 같이, 회전축(200)을 도전체로 구성하고, 주화수납대(300)의 중심을 관통하여 고정되게 하며, 회전축(200)에 음극을 연결함으로써 주화수납대(300)에 내장된 다수의 주화(310)들이 각각 동일한 통전전류를 흘릴 수 있도록 구성할 수도 있다.

아울러, 상기 회전축(200)은 상기 주화수납대(300)를 들어 내기 편리하도록 브라켓(BR)에 형성된 슬릿(SL)에 끼워지는 형태로 설치될 수 있다.

이때, 상기 브라켓(BR)은 상기 도금조(100)의 내벽면에 일체로 형성되고, 중앙 일부가 절개되어 슬릿(SL)을 형성함으로써 상기 회전축(200)을 상기 슬릿(SL)에 끼워 넣을 수 있는 형태가 된다.

특히, 상기 회전축(200)이 통전가능한 도전체로 구성될 경우, 상기 브라켓(BR)에 회전축(200)을 끼워 넣었을 때 브라켓(BR) 상에 연결된 음극(미도시)과 접속되어 전류를 공급받을 수 있도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 회전축(200)이 비도전체로 구성될 경우 상기 브라켓(BR)은 단순히 회전축(200)을 회전지지하는 구조체가 된다.

뿐만 아니라, 상기 주화수납대(300)는 도 1,2,3에 도시된 바와 같이, 수납통(320)과 커버(330)가 상호 조립되어 이루어진 밀폐체로서, 수납통(320)과 커버(330) 각각에는 다수의 통공(H1,H2)이 형성되어 있어 도금조(100) 내부의 전해액이 관류할 수 있도록 구성된다.

아울러, 상기 수납통(320)과 커버(330)는 서로 분리 가능하게 결합되는데, 도시하지 않았지만 수납통(320)에 커버(330)를 나사결합하거나 혹은 후크 결합하거나 혹은 클립이나 클램프 같은 수단으로 고정하거나 등 공지된 다양한 방식으로 상호 조립될 수 있다. 다만, 반드시 분리 가능한 구조여야 한다.

또한, 상기 수납통(320)은 도시와 같이 일측면이 개방된 원통형상으로 형성되며, 상기 수납통(320)의 내부공간이 갖는 폭(W)은 주화(310)의 두께(T) 보다 약간 크게 형성하되, 주화(310)들이 서로 겹쳐지지 못하고 주화(310)의 각 둘레면이 서로 접촉한 채로 배치되도록 한 폭(W) 범위를 가져야 한다.

그래야만, 주화(310)들이 겹침으로 인한 도금불량을 막을 수 있고, 또 각 주화(310)들이 각각 음극(사실상 주화수납대가 음극 역할을 하는 것임)과 직접 접촉하게 되므로 각 주화(310)에는 동일한 통전전류가 흐르게 되어 균일한 도금 품질을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 주화(310)의 전,후 양면이 균일한 두께로 도금되어 도금품질이 향상된다.

때문에, 주화(310)들의 배열은 도 3의 예와 같게 되며, 주의할 것은 주화(310)를 다 채우지 않고 일부 비워두게 하여 주화수납대(300)가 회전축(200)을 중심으로 회전할 때 다수의 주화(310)들이 주화수납대(300)의 회전방향으로 구르면서 도금처리될 수 있게 된다.

또한, 상기 수납통(320)의 둘레에는 종동기어(G2)가 형성된다.

상기 종동기어(G2)는 구동기어(G1)와 치결합되는데, 상기 구동기어(G1)는 유동편(400) 상에 회전가능하게 축 고정되고, 상기 유동편(400)은 유동편브라켓(410)에 회전가능하게 힌지고정된다.

따라서, 상기 유동편(400)을 상하방향으로 움직이게 되면 상기 구동기어(G1)와 종동기어(G2) 간의 접속이 단속(斷續)되기 때문에 동력을 전달하거나 끊을 수 있게 되어 작업성을 좋게 할 수 있다.

아울러, 상기 구동기어(G1)를 구동시키는 동력, 즉 구동원은 다양한 형태가 있을 수 있다.

예컨대, 구동원의 경우, 전동모터, 에어모터, 유압모터를 비롯하여 실린더, 수동 핸들 등 다양한 형태가 될 수 있는데, 바람직하기로는 전동모터(미도시)가 될 수도 있고, 전동모터로부터 동력을 받은 체인이나 벨트와 연결되어 구동되도록 구성할 수 있다.

그리고, 전동모터로부터 발생된 동력을 전달하기 위해 상기 구동기어(G1)의 축을 유동편(400)에 관통시키고 관통된 축 단부에 스프라켓이나 풀리를 고정하거나 혹은 전동모터를 직접 연결하여 구동시킬 수 있다.

그리고, 상기 주화수납대(300)와 마주보게 피도금체 수납대(500)가 배치되며, 상기 피도금체 수납대(500)의 양측면에는 수납대행거(510)가 고정되고, 상기 수납대행거(510)는 양극(E)에 걸림되는 형태로 고정된다.

따라서, 상기 양극(E)은 상기 회전축(200)과 직교되는 방향으로 배열되어야 하며, 상기 회전축(200)과 간섭되지 않아야 하므로 별도의 지지브라켓(520)을 통해 상기 회전축(200) 보다 높게 배치되도록 지지될 수 있다.

이 경우, 상기 지지브라켓(520)은 도금조(100)의 단변 상면에서 상방향으로 돌출되게 구비됨이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명에 따른 주화 도금장치는 도금조(100) 내부에 음극과 통전되면서 회전축(200)을 중심으로 회전되는 주화수납대(300)와, 주화수납대(300)를 마주보게 배치되며 양극(E)과 연결된 피도금체 수납대(500)를 구비하여 균일한 주화(310) 도금을 가능하게 할 수 있다.

즉, 도 1과 같은 도금장치를 구현하여 처리할 수 있는데, 대량처리를 위해 상기 주화수납대(300)를 서로 맞물린 상태를 유지하면서 도금조(100)의 깊이 방향으로 다층 배열되게 구성할 수도 있고, 또한 도금조(100)의 길이방향으로 다수개 배열하는 형태로 구성할 수도 있으며, 또한 도금조(100)의 폭방향으로도 간격을 두고 동일한 구조가 반복되게 배열 구성할 수도 있다.

예컨대, 도 4는 그러한 변형 배열예를 보여 준다.

도 4의 (a)에 따르면, 도금조(100)의 길이방향으로 다수의 주화수납대(300)를 연속배치하여 종동기어(G2)들끼리 맞물리게 하고, 각각의 회전축(200)을 비껴 주화수납대(300)와 마주보게 다수의 피도금체 수납대(500)를 1:1 대응되게 설치할 수 있다.

이때, 주화수납대(300)에는 앞서 설명한 도 3에서와 같이 다수의 주화(310)들이 꽉 채워지지 않은 상태로 장입된다.

이 상태에서, 전원이 인가되면 모터(M)의 회동력이 동력전달부재(DL)를 통해 구동기어(G1, 도 1 참조)로 전달되고, 구동기어(G1)와 맞물려 있는 종동기어(G2)가 회전되면서 다수의 주화수납대(300)는 동시에 서로 맞물린 상태로 회전되게 되며, 이에 따라 장입된 주화(310)이 주화수납대(300) 내부에서 회전방향으로 굴러다니게 된다.

동시에, 피도금체 수납대(500)로부터 이온화되어 나온 피도금체는 전해액을 따라 움직이다가 음극을 형성하고 있는 주화수납대(300)로 이동한 후 주화(310)의 표면에 도금되게 된다.

따라서, 이와 같이 배열하게 되면 대량 도금 처리가 가능하여 신속히 도금할 수 있다.

특히, 각 주화(310)에 균일한 통전전류가 흐르기 때문에, 이를 테면 약 20-30A의 통전전류가 흐르게 되어 20-30분이면 대량의 주화(310)를 모두 도금처리할 수 있는데, 동일 조건에서 기존 방식인 바렐을 사용할 경우에는 앞서 설명하였듯이 불균일한 통전전류로 인해 평균 대략 0.5A의 주화(310) 통전전류가 흐르므로 약 20시간 이상의 도금시간이 필요하였던 것에 비해 현저히 빠른 속도로 도금할 수 있음을 알 수 있다.

또다른 예로, 도 4의 (b)와 같은 경우를 예시할 수 있는데, 이 경우는 주화수납대(300)를 도금조(100)의 길이방향으로 다수 설치함과 동시에 도금조(100)의 폭방향으로도 다수 설치하여 더욱 더 많은 수의 주화(310)를 도금처리할 수 있도록 한 것이며, 기타 동작은 도 4의 (a)와 같다.

이와 같이, 본 발명에 따른 주화 도금장치는 구조적으로 간단하면서도 대량처리가 가능하고, 균일한 두께로 도금할 수 있으며, 도금불량이 발생하지 않아 그 효용성이 지극히 클 것으로 기대된다.

100: 도금조 200: 회전축
300: 주화수납대 400: 유동편
500: 피도금체 수납대

Claims (10)

1. 전해액이 담긴 도금조;
   도금조의 길이방향으로 배열된 양극;
   양극과 통전가능하게 설치되고, 피도금체가 수용된 적어도 하나 이상의 피도금체 수납대;
   양극과 간섭되지 않게 도금조의 폭방향으로 배열된 회전축;
   회전축에 고정되어 회전가능하고, 음극이 연결되며, 내부에는 주화가 겹쳐지지 않으면서 꽉 채워지지 않은 상태에서 회전방향으로 굴러다니도록 안내하는 주화수납대;
   주화수납대를 회전시키는 구동원;을 포함하는 것을 특징으로 하는 주화 도금장치.
2. 청구항 1에 있어서;
   상기 회전축은 상기 주화수납대를 들어 내기 편리하도록 도금조의 내벽면에 일체로 형성된 브라켓 상의 절개된 슬릿에 끼워지는 형태로 설치된 것을 특징으로 하는 주화 도금장치.
3. 청구항 2에 있어서;
   상기 회전축은 통전가능한 도전체로 구성되고, 도금조의 음극과 연결되며, 주화수납대의 중심을 관통하여 고정된 것을 특징으로 하는 주화 도금장치.
4. 청구항 2에 있어서;
   상기 회전축은 비도전체로 구성되고, 도금조의 음극은 주화수납대에 직접 연결되며, 상기 회전축은 분할된 상태에서 각각의 일단이 주화수납대의 각 양측면 중심에 일체로 고정된 것을 특징으로 하는 주화 도금장치.
5. 청구항 1에 있어서;
   상기 주화수납대는 일측면이 개방된 수납통과, 상기 수납통의 개방부를 밀폐하는 커버가 상호 조립되어 형성되며; 상기 수납통과 커버 각각에는 다수의 통공이 형성되고; 상기 수납통의 둘레에는 구동원의 동력을 전달받을 수 있도록 기어가 형성된 것을 특징으로 하는 주화 도금장치.
6. 청구항 5에 있어서;
   상기 수납통의 내부공간이 갖는 폭은 주화의 두께 보다 크게 형성하되, 주화들이 서로 겹쳐지지 않고 주화의 각 둘레면이 서로 접촉한 채로 배치되도록 한 폭 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 주화 도금장치.
7. 청구항 1에 있어서;
   상기 주화수납대는 도금조의 길이방향으로 서로 맞물려 회전가능한 상태로 다수 설치되고, 상기 주화수납대의 개수에 대응되게 주화수납대를 마주보고 다수의 피도금체 수납대가 동일 개수로 설치된 것을 특징으로 하는 주화 도금장치.
8. 청구항 1에 있어서;
   상기 주화수납대는 도금조의 길이방향으로 서로 맞물려 회전가능한 상태로 다수 설치되고, 상기 주화수납대의 개수에 대응되게 주화수납대를 마주보고 다수의 피도금체 수납대가 동일 개수로 설치된 한 조가 상기 도금조의 폭방향으로 간격을 두고 다수 조 더 형성된 것을 특징으로 하는 주화 도금장치.
9. 청구항 1에 있어서;
   상기 주화수납대는 도금조의 깊이방향으로 서로 맞물려 회전가능한 상태로 다수 설치된 것을 특징으로 하는 주화 도금장치.
10. 청구항 1에 있어서;
    상기 구동원은 모터이고, 상기 모터의 동력은 벨트 또는 체인을 포함한 동력전달부재를 통해 구동기어에 전달되게 설치되며, 구동기어는 유동편 상에 고정되고, 유동편은 도금조의 상단에 고정된 유동편브라켓 상에 힌지고정되어 동력전달을 단속할 수 있도록 구성되며, 주화수납대의 둘레에는 종동기어가 형성되고, 구동기어는 종동기어에 맞물리는 것을 특징으로 하는 주화 도금장치.

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