KR20210140951A - 가스나이프 및, 도금장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 한 쌍의 노즐립의 사이로 가스를 분사하는 가스노즐부; 및, 상기 노즐립의 폭방향 양측 단부영역에 각각 설치되고, 상기 노즐립의 폭방향으로 힘을 인가하여 상기 노즐립에 폭방향 굽힘변형을 형성하는 립변형부;를 포함하는 가스나이프를 제공한다.

Description

가스나이프 및, 도금장치{GAS KNIFE AND PLATING APPARATUS}
본 발명은 가스나이프 및, 도금장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아님을 밝혀둔다.
본 발명과 관련된 종래기술로는 대한민국 공개특허공보 2002-0050858호가 있다.
이 기술에서는 강판의 만곡에 의한 영향을 제거하기 위한 방안으로 가스나이프 폭방향으로 공기의 공급을 다르게 하기 위해 가스나이프의 갭을 조절할 목적으로 다수 개의 연결부재와 연결부재를 상하방향으로 이동시키는 구동부 등을 포함하는 가스나이프 노즐 갭 조절장치가 개시되고 있다.
다만, 종래기술의 가스나이프 노즐 갭 조절장치는 연결부재와 구동부가 각각 복잡한 구성을 가지고 있으며, 장치가 거대하여 노즐립 부근에 설치된 장치가 조업에 간섭이 되면서 장치의 유지에 어려움이 많아서 강판 폭방향의 바람의 양을 조절하기가 용이하지 않은 문제점이 있었다.
KR 2002-0050858
본 발명은 일 측면으로서, 설비를 간소화하여 조업중 설비 간의 간섭을 최소화할 수 있는 가스나이프 및 도금장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 일 측면으로서, 금속판의 폭방향 도금량을 균일하게 조절할 수 있는 가스나이프 및 도금장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 한 쌍의 노즐립의 사이로 가스를 분사하는 가스노즐부; 및, 상기 노즐립의 폭방향 양측 단부영역에 각각 설치되고, 상기 노즐립의 폭방향으로 힘을 인가하여 상기 노즐립에 폭방향 굽힘변형을 형성하는 립변형부;를 포함하는 가스나이프를 제공한다.
바람직하게, 상기 립변형부는, 상기 노즐립의 폭방향 양측 단부영역에 쌍을 이루도록 설치되는 모멘트지점부; 및, 상기 노즐립에 고정된 상태에서 각각의 상기 모멘트지점부에 대해 상기 노즐립의 폭방향으로 힘을 인가하여 상기 모멘트지점부에서 모멘트를 발생시키는 모멘트발생부;를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 모멘트발생부는, 상기 노즐립의 단부영역에 고정되는 고정판; 및, 상기 노즐립의 폭방향으로 설치되고, 상기 고정판에 일측이 고정된 상태에서 상기 모멘트지점부에 대해 상기 노즐립의 폭방향으로 힘을 인가하는 힘발생기;를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 고정판은 상기 모멘트지점부 보다 상기 노즐립의 폭방향으로 외측에 고정되고, 상기 힘발생기는 상기 노즐립의 폭방향과 평행하게 설치될 수 있다.
바람직하게, 상기 립변형부는, 각각의 상기 노즐립에 2개가 쌍을 이루도록 설치되고, 상기 노즐립의 폭방향 일측 단부영역에 1개씩 배치될 수 있다.
바람직하게, 상기 립변형부는, 상기 노즐립의 전후방향 설치범위 이내에 배치되고, 상기 노즐립의 폭방향 설치범위 이내에 배치될 수 있다.
바람직하게, 상기 노즐립의 선단부에서 전후방향으로 소정의 간격으로 이격된 부분에 형성되고, 상기 노즐립의 폭방향을 따라 관통 형성되는 변형슬롯부; 및, 유연성소재로 충전되어 상기 변형슬롯부를 밀봉하도록 설치되는 슬롯충전부;를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 변형슬롯부는, 상기 노즐립의 내면에서 외면방향으로 갈수록 단면이 감소하는 형상으로 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 노즐립의 선단부에서 전후방향으로 소정의 간격으로 이격된 부분에 형성되고, 상기 노즐립의 폭방향을 따라 내입 형성되는 변형홈부;를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 다른 일 측면으로서, 본 발명은 용융금속이 저장되는 도금조; 상기 도금조에서 상측으로 인출되는 금속판에 가스를 분사하여 도금두께를 조절하는 상기 가스나이프;를 포함하는 도금장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 도금조에서 인출되는 금속판의 폭방향 만곡의 정도를 감지하는 형상감지부; 및, 상기 형상감지부에서 제공된 금속판의 폭방향 만곡의 정보를 기초로 상기 가스나이프의 립변형부를 제어하여 상기 가스나이프의 가스노즐부에서 분사되는 가스의 폭방향분사량을 조절하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 설비를 간소화하여 조업중 설비 간의 간섭을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 금속판의 폭방향 도금량을 균일하게 조절할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 가스나이프가 적용된 도금장치를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 방향을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스나이프를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 가스나이프의 노즐립에 굽힘변형이 형성된 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 가스나이프의 노즐립에 굽힘변형이 형성된 다른 일례를 도시한 도면이다.
도 6a는 본 발명의 가스나이프가 폭방향 만곡이 발생된 금속판에 가스를 분사하는 상태를 도시한 도면이다.
도 6b는 다른 방향에서 도 6a를 도시한 도면이다.
도 6c는 도 6a 및 도 6b의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가스나이프를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7의 평면도이다.
도 9a 내지 도 9c는 도 7의 Ⅱ-Ⅱ' 방향의 다양한 실시형태의 단면도이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 가스나이프의 노즐립의 다양한 굽힘변형 상태를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 가스나이프(20)에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스나이프(20)는 가스노즐부(100) 및, 립변형부(200)를 포함하고, 추가적으로 변형슬롯부(500), 슬롯충전부(600) 및, 변형홈부(700)를 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 가스나이프(20)는 한 쌍의 노즐립(110)의 사이로 가스를 분사하는 가스노즐부(100) 및, 상기 노즐립(110)의 양측 단부영역에 각각 설치되고, 상기 노즐립(110)의 폭방향(D1)으로 힘을 인가하여 상기 노즐립(110)에 폭방향(D1) 굽힘변형을 형성하는 립변형부(200)를 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 가스노즐부(100)는 금속판(S)의 표면에 부착된 도금층의 두께를 조절하는 구성요소이다.
가스노즐부(100)는 한 쌍의 노즐립(110)의 사이로 가스를 분사하여 금속판(S)에 부착된 도금량을 조절하는 구성요소이다.
일례로, 금속판(S)은 도금조(10)에서 상측으로 인출되는 도금강판(S)일 수 있다.
가스노즐부(100)의 상부 노즐립(111)과 하부 노즐립(112)의 사이로 가스를 분사할 수 있다.
구체적으로 도시되지는 않았으나, 가스노즐부(100)의 상부 노즐립(111)과 하부 노즐립(112)의 선단부를 통해 가스가 분사되도록 상부 노즐립(111)과 하부 노즐립(112)의 폭방향(D1) 양측면은 막혀 있다.
일례로, 상부 노즐립(111) 및 하부 노즐립(112)의 양측면에는 밀착되는 밀착차단판(미도시)이 밀착되면서 상부 노즐립(111)과 밀착차단판의 사이 및 하부 노즐립(112)의 양측면과 밀착차단판 사이를 통한 가스의 누설은 방지될 수 있다.
또한, 밀착차단판은 상부 노즐립(111) 및 하부 노즐립(112)과 고정된 구성요소는 아닌바, 상부 노즐립(111) 및 하부 노즐립(112)의 폭방향(D1) 굽힘변형에는 문제가 없다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 립변형부(200)는 노즐립(110)의 외면에 부착되도록 설치될 수 있고, 립변형부(200)는 모멘트지점부(300)와 모멘트발생부(400)를 포함할 수 있다.
립변형부(200)는 상부 노즐립(111)의 상측인 외면에 부착되고, 하부 노즐립(112)의 하측인 외면에 부착될 수 있다.
립변형부(200)는 노즐립(110)의 폭방향(D1) 양측 단부영역에 쌍을 이루도록 설치되고, 노즐립(110)에 폭방향(D1)으로 굽힘변형을 형성할 수 있다.
1개의 노즐립(110)에 설치된 2개의 모멘트지점부(300)에서 서로 반대방향의 회전모멘트가 발생되면 노즐립(110)은 폭방향(D1)으로 굽힘변형이 형성될 수 있다.
구체적으로, 노즐립(110)의 폭방향(D1) 제1 단부영역인 좌측에 설치된 립변형부(200)에서 인가되는 회전모멘트의 방향과, 노즐립(110)의 폭방향(D1) 제2 단부영역인 우측에 설치된 립변형부(200)에서 인가되는 회전모멘트의 방향은 반대방향으로 작용시킬 수 있다.
립변형부(200)는 노즐립(110)의 형상을 조절하여 가스노즐부(100)를 통해 분사되는 가스의 폭방향(D1) 분사량을 조절할 수 있다.
립변형부(200)는 노즐립(110)을 폭방향(D1)으로 굽힘변형시켜 높이방향(D3)으로 배치되는 한 쌍의 노즐립(110)의 갭을 변화시킴으로써, 가스노즐부(100)에서 분사되는 가스분사량을 폭방향(D1)에 따라 상이하게 조절할 수 있다.
도 2와 같이, 금속판(S)에 폭방향(D1) 만곡이 발생하는 경우, 제1 가스나이프(21)에서 금속판(S)까지의 거리 및, 제2 가스나이프(22)에서 금속판(S)까지의 거리는 균일하게 유지될 수 없다.
본 발명의 가스나이프(20)는 금속판(S)의 폭방향(D1) 만곡에 대응되게 가스나이프(20)의 노즐립(110)에 폭방향(D1) 굽힘을 형성하여 가스나이프(20)의 폭방향(D1) 가스분사량을 조절함으로써, 금속판(S)의 전면과 후면에 균일한 도금부착량을 형성할 수 있는 효과가 있다.
도 4를 참조하면, 상부 노즐립(111)과 하부 노즐립(112)에는 각각 2개의 립변형부(200)가 설치될 수 있다.
먼저, 상부 노즐립(111) 부분을 살펴보면, 좌측의 립변형부(200)는 상부 노즐립(111)의 좌측에서 반시계방향 회전모멘트를 발생시키고, 우측의 립변형부(200)는 상부 노즐립(111)의 우측에서 시계방향 회전모멘트를 발생시킬 수 있다.
이에 따라, 상부 노즐립(111)에는 폭방향(D1) 중앙영역이 상측으로 만곡지게 굽힘변형이 발생할 수 있다.
다음으로, 하부 노즐립(112) 부분을 살펴보면, 좌측의 립변형부(200)는 상부 노즐립(111)의 좌측에서 시계방향 회전모멘트를 발생시키고, 우측의 립변형부(200)는 상부 노즐립(111)의 우측에서 반시계방향 회전모멘트를 발생시킬 수 있다.
이에 따라, 하부 노즐립(112)에는 폭방향(D1) 중앙영역이 하측으로 만곡지게 굽힘변형이 발생할 수 있다.
상부 노즐립(111)에는 폭방향(D1) 중앙영역이 상측으로 만곡지게 굽힘변형이 발생되고, 하부 노즐립(112)에는 폭방향(D1) 중앙영역이 하측으로 만곡지게 굽힘변형이 발생될 경우, 폭방향(D1) 중앙영역의 노즐갭이 커지면서 폭방향(D1) 중앙영역을 통한 가스분사량이 폭방향(D1) 단부영역을 통한 가스분사량에 비해 증가할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상부 노즐립(111)과 하부 노즐립(112)에는 각각 2개의 립변형부(200)가 설치될 수 있다.
먼저, 상부 노즐립(111) 부분을 살펴보면, 좌측의 립변형부(200)는 상부 노즐립(111)의 좌측에서 시계방향 회전모멘트를 발생시키고, 우측의 립변형부(200)는 상부 노즐립(111)의 우측에서 반시계방향 회전모멘트를 발생시킬 수 있다.
이에 따라, 상부 노즐립(111)에는 폭방향(D1) 중앙영역이 하측으로 만곡지게 굽힘변형이 발생할 수 있다.
다음으로, 하부 노즐립(112) 부분을 살펴보면, 좌측의 립변형부(200)는 상부 노즐립(111)의 좌측에서 반시계방향 회전모멘트를 발생시키고, 우측의 립변형부(200)는 상부 노즐립(111)의 우측에서 시계방향 회전모멘트를 발생시킬 수 있다.
이에 따라, 하부 노즐립(112)에는 폭방향(D1) 중앙영역이 상측으로 만곡지게 굽힘변형이 발생할 수 있다.
상부 노즐립(111)에는 폭방향(D1) 중앙영역이 하측으로 만곡지게 굽힘변형이 발생되고, 하부 노즐립(112)에는 폭방향(D1) 중앙영역이 상측으로 만곡지게 굽힘변형이 발생될 경우, 폭방향(D1) 중앙영역의 노즐갭이 작아지면서 폭방향(D1) 중앙영역을 통한 가스분사량이 폭방향(D1) 단부영역을 통한 가스분사량에 비해 감소할 수 있다.
도 2 및, 도 3을 참조하면, 립변형부(200)는, 상기 노즐립(110)의 폭방향(D1) 양측 단부영역에 쌍을 이루도록 설치되는 모멘트지점부(300) 및, 상기 노즐립(110)에 고정된 상태에서 각각의 상기 모멘트지점부(300)에 대해 상기 노즐립(110)의 폭방향(D1)으로 힘을 인가하여 상기 모멘트지점부(300)에서 모멘트를 발생시키는 모멘트발생부(400)를 포함할 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 모멘트지점부(300)는 노즐립(110)의 폭방향(D1)으로 좌측 단부영역과 우측 단부영역에 각각 쌍을 이루도록 설치될 수 있다.
모멘트지점부(300)는 노즐립(110)의 외면에 고정될 수 있고, 1개의 노즐립(110)에 2개의 모멘트지점부(300)가 설치될 수 있다.
모멘트지점부(300)는 노즐립(110)의 외면에 고정되는 사각형 등의 형상을 가진 판상의 부재로 구성될 수 있다.
모멘트지점부(300)는 상부 노즐립(111)에는 상측의 외면에 배치되고, 하부 노즐립(112)에는 하측의 외면에 배치될 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 모멘트발생부(400)는 모멘트지점부(300)에 각각 설치되고, 노즐립(110)에 폭방향(D1)으로 굽힘변형을 발생시킬 수 있다.
모멘트발생부(400)는 각각의 상기 모멘트지점부(300)에 대해 상기 노즐립(110)의 폭방향(D1)으로 힘을 인가하여 모멘트지점부(300)에서 모멘트를 발생시켜 노즐립(110)에 폭방향(D1)으로 굽힘변형을 발생시킬 수 있다.
모멘트발생부(400)는 모멘트지점부(300) 보다 상기 노즐립(110)의 폭방향(D1)으로 외측에 배치될 수 있다.
모멘트발생부(400)는 노즐립(110)의 외면에 고정될 수 있고, 1개의 노즐립(110)에 2개의 모멘트지점부(300)가 설치되고, 1개의 모멘트발생부(400)는 1개의 모멘트지점부(300)에 각각 설치될 수 있다.
도 3을 참조하면, 모멘트발생부(400)는, 상기 노즐립(110)의 단부영역에 고정되는 고정판(410) 및, 상기 노즐립(110)의 폭방향(D1)으로 설치되고, 상기 고정판(410)에 일측이 고정된 상태에서 상기 모멘트지점부(300)에 대해 상기 노즐립(110)의 폭방향(D1)으로 힘을 인가하는 힘발생기(430)를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 고정판(410)은 노즐립(110)의 단부영역에 고정되고, 힘발생기(430)의 일측이 고정될 수 있다.
고정판(410)은 힘발생기(430)가 모멘트지점부(300)에 대해 상기 노즐립(110)의 폭방향(D1)으로 힘을 인가할 때, 힘발생기(430)의 후방을 지지하는 역할을 한다.
고정판(410)은 힘발생기(430) 및 모멘트지점부(300) 보다 상기 노즐립(110)의 폭방향(D1)으로 외측에 설치될 수 있다.
폭방향(D1) 외측에서 보면 고정판(410), 힘발생기(430), 모멘트지점부(300)의 순서로 연결될 수 있다.
힘발생기(430)는 노즐립(110)의 폭방향(D1)으로 힘을 인가하는 구성요소이다.
힘발생기(430)는 유압 또는 공압에 의해 구동력을 제공하는 유압실린더 또는 공압실린더로 구성될 수 있다.
또한, 도시되지는 않았으나, 힘발생기(430)는 모터와, 모터에 의해 회전되고 고정판(410)의 내부나사산에 결합되어 고정판에 대해 폭방향(D1)으로 힘을 인가하는 스크류볼트 등의 다양한 구성이 적용될 수 있음은 물론이다.
힘발생기(430)는 고정판(410)과 상기 모멘트지점부(300)의 사이에서 노즐립(110)의 폭방향(D1)으로 설치될 수 있다.
힘발생기(430)는 고정판(410)에 후방이 고정된 상태에서 노즐립(110)의 폭방향(D1) 중앙영역을 향해 압축력을 작용시키거나, 노즐립(110)의 폭방향(D1) 단부영역을 향해 인장력을 작용시킬 수 있다.
힘발생기(430)는 일측은 상기 고정판(410)에 고정되고 타측은 상기 모멘트지점부(300)에 고정될 수 있다.
힘발생기(430)는 고정판(410)에 일측이 고정된 상태에서 모멘트지점부(300)에 대해 노즐립(110)의 폭방향(D1)으로 힘을 인가하여 모멘트지점부(300)에서 회전모멘트를 발생시킬 수 있다.
힘발생기(430)는 모멘트지점부(300)에 대해 각각 설치될 수 있고, 모멘트지점부(300)에 대해 시계방향 회전모멘트 또는 반시계방향 회전모멘트를 발생시킬 수 있다.
힘발생기(430)는 고정판(410)에 고정된 상태에서 모멘트지점부(300)에 대해 노즐립(110)의 폭방향(D1)으로 힘을 인가하여 모멘트지점부(300)에서 시계방향 회전모멘트 또는 반시계방향 회전모멘트를 발생시킬 수 있다.
도 4를 참조하면, 힘발생기(430)는 상부 노즐립(111)의 상측 외면에 설치되고 고정판(410)에 고정된 상태에서 모멘트지점부(300)에 대해 인장력을 제공할 수 있다.
이 경우, 상부 노즐립(111)의 좌측 모멘트지점부(300)에서는 반시계방향 회전모멘트가 발생될 수 있고, 우측 모멘트지점부(300)에서는 시계방향 회전모멘트가 발생되면서 상부 노즐립(111)은 상방으로 굽힘변형이 발생될 수 있다.
도 4를 참조하면, 힘발생기(430)는 하부 노즐립(112)의 하측 외면에 설치되고 고정판(410)에 고정된 상태에서 모멘트지점부(300)에 대해 인장력을 제공할 수 있다.
이 경우, 하부 노즐립(112)의 좌측 모멘트지점부(300)에서는 시계방향 회전모멘트가 발생될 수 있고, 우측 모멘트지점부(300)에서는 반시계방향 회전모멘트가 발생되면서 하부 노즐립(112)은 하방으로 굽힘변형이 발생될 수 있다.
도 5를 참조하면, 힘발생기(430)는 상부 노즐립(111)의 상측 외면에 설치되고 고정판(410)에 고정된 상태에서 모멘트지점부(300)에 대해 압축력을 제공할 수 있다.
이 경우, 상부 노즐립(111)의 좌측 모멘트지점부(300)에서는 시계방향 회전모멘트가 발생될 수 있고, 우측 모멘트지점부(300)에서는 반시계방향 회전모멘트가 발생되면서 상부 노즐립(111)은 하방으로 굽힘변형이 발생될 수 있다.
도 5를 참조하면, 힘발생기(430)는 하부 노즐립(112)의 하측 외면에 설치되고 고정판(410)에 고정된 상태에서 모멘트지점부(300)에 대해 압축력을 제공할 수 있다.
이 경우, 하부 노즐립(112)의 좌측 모멘트지점부(300)에서는 반시계방향 회전모멘트가 발생될 수 있고, 우측 모멘트지점부(300)에서는 시계방향 회전모멘트가 발생되면서 하부 노즐립(112)은 상방으로 굽힘변형이 발생될 수 있다.
도 3을 참조하면, 고정판(410)은 상기 모멘트지점부(300) 보다 상기 노즐립(110)의 폭방향(D1)으로 외측에 고정되고, 상기 힘발생기(430)는 상기 노즐립(110)의 폭방향(D1)과 평행하게 설치될 수 있다.
도 3을 참조하면, 립변형부(200)는, 각각의 상기 노즐립(110)에 2개가 쌍을 이루도록 설치되고, 상기 노즐립(110)의 폭방향(D1) 일측 단부영역에 1개씩 배치될 수 있다.
일례로, 1개의 노즐립(110)에는 2개의 모멘트지점부(300), 2개의 모멘트발생부(400)가 설치될 수 있다.
즉, 노즐립(110)의 폭방향(D1) 단부영역에는 각각 1개의 모멘트지점부(300)와 1개의 모멘트발생부(400)가 설치될 수 있다.
노즐립(110)에는 폭방향(D1) 일측 제1 단부영역에 1개의 모멘트지점부(300), 1개의 모멘트발생부(400)가 배치되고, 폭방향(D1) 타측 제2 단부영역에 1개의 모멘트지점부(300), 1개의 모멘트발생부(400)가 배치될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 가스나이프(20)는 각각의 노즐립(110)에 2개의 립변형부(200)만을 설치하여 각각의 노즐립(110)에 폭방향(D1) 굽힘변형을 형성할 수 있도록 구성함으로써, 설비를 간소화하고, 종래기술과는 달리 설비의 설치공간이 과도하게 필요하지 않게 함으로써 조업 중의 설비간의 간섭을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 2를 참조하면, 립변형부(200)는 노즐립(110)의 전후방향(D2) 설치범위 이내에 배치되고, 노즐립(110)의 폭방향(D1) 설치범위 이내에 배치될 수 있다.
립변형부(200)는 노즐립(110)의 전후방향(D2) 설치범위 이내에 배치되고, 노즐립(110)의 높이방향(D3) 설치범위 이내에 배치됨으로써, 립변형부(200)가 과도하게 큰 공간을 차지하지 않으면서 가스나이프(20)가 작동시 설비 간의 간섭이 거의 발생하지 않을 수 있어 설치의 유지보수가 용이한 효과가 있다.
물론, 도시되지는 않았으나, 립변형부(200)는 노즐립(110)의 전후방향(D2) 설치범위, 노즐립(110)의 폭방향(D1) 설치범위 및, 노즐립(110)의 높이방향(D3) 설치범위 이내에 배치될 수 있다.
이 경우, 립변형부(200)가 노즐립(110)에 보다 컴팩트하게 배치될 수 있어 설비 간의 간섭이 보다 효과적으로 방지될 수 있다.
도 7 및, 도 8을 참조하면, 가스나이프(20)는 노즐립(110)의 선단부에서 전후방향(D2)으로 소정의 간격으로 이격된 부분에 형성되고, 상기 노즐립(110)의 폭방향(D1)을 따라 관통 형성되는 변형슬롯부(500) 및, 유연성소재로 충전되어 상기 변형슬롯부(500)를 밀봉하도록 설치되는 슬롯충전부(600)를 더 포함할 수 있다.
도 9a 및, 도 9b를 참조하면, 변형슬롯부(500)는 노즐립(110)의 폭방향(D1)을 따라 관통 형성되어 노즐립(110)의 폭방향(D1) 굽힘 변형을 유도하는 역할을 할 수 있다.
변형슬롯부(500)는 노즐립(110)의 폭방향(D1) 굽힘변형이 주로 발생하는 영역과, 그 이외의 영역을 분리하는 역할을 할 수 있다.
변형슬롯부(500)는 노즐립(110)의 선단부영역에서 소정의 간격으로 이격된 부분에 배치되고, 노즐립(110)의 폭방향(D1)으로 연장 형성될 수 있다.
변형슬롯부(500)는 노즐립(110)의 선단부에서 소정의 간격으로 이격된 부분에 배치되고, 노즐립(110)의 선단부와 변형슬롯부(500)의 사이의 구간에서 노즐립(110)이 폭방향(D1)으로 굽힘변형이 용이하게 발생하도록 할 수 있다.
변형슬롯부(500)는 노즐립(110)의 폭방향(D1)을 따라 관통 형성되는 장공형상의 홀로 구성될 수 있다.
변형슬롯부(500)는 노즐립(110)의 양측 단부영역에 설치되는 한 쌍의 립변형부(200)를 따라 폭방향(D1)으로 연속적으로 설치될 수 있다.
노즐립(110)의 선단부와 변형슬롯부(500)의 사이에는 노즐립(110)의 폭방향(D1)으로 굽힘변형이 주로 발생하는 변형유도영역이 형성될 수 있다.
구체적으로, 변형유도영역은 노즐립(110)에는 전후방향(D2)으로 노즐립(110)의 선단부와 변형슬롯부(500)의 사이와, 폭방향(D1)으로 인접한 립변형부(200)의 사이에서 형성될 수 있다.
슬롯충전부(600)는 변형슬롯부(500)를 밀봉하도록 설치되어 변형슬롯부(500)를 통해 가스가 누설되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
슬롯충전부(600)에는 실리콘 등의 유연성소재로 충전되어, 노즐립(110)에 폭방향(D1)으로 굽힘변형이 발생하는 경우 변형슬롯부(500)의 크기는 다소 변화될 수 있으나, 슬롯충전부(600)에 충전된 유연성소재가 변형되면서 변형슬롯부(500)를 통해 가스가 누설되는 것은 방지될 수 있다.
도 9b를 참조하면, 변형슬롯부(500)는, 상기 노즐립(110)의 내면에서 외면방향으로 갈수록 단면이 감소하는 형상으로 구성될 수 있다.
이는, 변형슬롯부(500)에 채워진 슬롯충전부(600)가 가스노즐부(100) 내부의 가스압력에 의해 변형슬롯부(500)에서 외측으로 이탈되는 것을 미연에 방지하기 위함이다.
이때, 변형슬롯부(500)에 채워지는 슬롯충전부(600)도 노즐립(110)의 내면에서 외면방향으로 갈수록 단면이 감소하는 형상으로 구성될 수 있다.
도 7 및, 도 8을 참조하면, 노즐립(110)의 선단부에서 전후방향(D2)으로 소정의 간격으로 이격된 부분에 형성되고, 상기 노즐립(110)의 폭방향(D1)을 따라 내입 형성되는 변형홈부(700)를 더 포함할 수 있다.
도 9c를 참조하면, 변형홈부(700)는 노즐립(110)의 폭방향(D1)을 따라 내입 형성되어, 노즐립(110)의 폭방향(D1) 굽힘 변형을 유도하는 역할을 할 수 있다.
변형홈부(700)는 노즐립(110)의 폭방향(D1) 굽힘변형이 주로 발생하는 영역과, 그 이외의 영역을 분리하는 역할을 할 수 있다.
물론, 변형슬롯부(500)에 비해 영역분리의 효과는 다소 떨어질 수 있으나, 변형슬롯부(500)와는 달리 가스노즐부(100)의 가스가 변형홈부(700)로 누설될 가능성이 전혀 없다는 점에서 이점이 있다.
변형홈부(700)는, 노즐립(110)의 표면에서 내입 형성되고, 폭방향(D1)을 따라 연속적으로 형성되는 내입홈으로 구성될 수 있다.
변형홈부(700)에는 앞서 설명한 슬롯충전부(600)가 형성될 수 있음은 물론이다.
변형홈부(700)는 노즐립(110)의 양측 단부영역에 설치되는 한 쌍의 립변형부(200)를 따라 폭방향(D1)으로 연속적으로 설치될 수 있다.
노즐립(110)의 선단부와 변형홈부(700)의 사이에는 노즐립(110)의 폭방향(D1)으로 굽힘변형이 주로 발생하는 변형유도영역이 형성될 수 있다.
구체적으로, 변형유도영역은 노즐립(110)에는 전후방향(D2)으로 노즐립(110)의 선단부와 변형홈부(700)의 사이와, 폭방향(D1)으로 인접한 립변형부(200)의 사이에서 형성될 수 있다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 가스나이프(20)의 노즐립(110)의 다양한 굽힘변형 상태를 도시한 도면이다.
도 10 내지 12에는 노즐립(110)과 모멘트지점부(300)만을 도시하고 나머지 구성요소는 삭제한 상태에서 노즐립(110)의 굽힘변형을 예측결과를 도시하였다.
도 10을 참조하면, 상부 노즐립(111)의 좌측 모멘트지점부(300)에서는 반시계방향 회전모멘트가 발생될 수 있고, 우측 모멘트지점부(300)에서는 시계방향 회전모멘트가 발생되면서 상부 노즐립(111)은 상방으로 굽힘변형이 발생되는 것을 알 수 있다.
도 11을 참조하면, 상부 노즐립(111)의 좌측 모멘트지점부(300)에서만 시계방향 회전모멘트가 발생될 경우, 노즐립(110)은 좌측영역에서 하방으로 중점적으로 굽힘변형이 발생되는 것을 알 수 있다.
도 12를 참조하면, 상부 노즐립(111)의 좌측 모멘트지점부(300)에서는 시계방향 회전모멘트가 발생되고, 우측 모멘트지점부(300)에서는 시계방향 회전모멘트가 발생되면, 노즐립(110)은 좌측영역에서는 하방으로 중점적으로 굽힘변형이 발생되고, 노즐립(110)은 우측영역에서 상방으로 중점적으로 굽힘변형이 발생되는 것을 알 수 있다.
다음으로, 도면을 참조하여 도금장치에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금장치는 도금조(10) 및, 가스나이프(20)를 포함하고, 추가적으로 형상감지부(미도시), 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 도금 장치는 용융금속이 저장되는 도금조(10) 및, 상기 도금조(10)에서 상측으로 인출되는 금속판(S)에 가스를 분사하여 도금두께를 조절하는 가스나이프(20)를 포함할 수 있다.
도금조(10)에는 용융금속이 저장되고, 도금조(10)에서 인출되는 금속판(S)에는 용융금속이 도금될 수 있다.
일례로, 금속판(S)은 도금조(10)에서 상측으로 인출되는 도금강판(S)일 수 있다.
도금조(10)에는 예컨대 Zn-Al-Mg 조성계를 갖는 용융금속이 저장될 수 있다.
강판 등의 금속판(S)은 이러한 도금조(10)의 용융금속에 침적한 후, 수직방향으로 이동한다.
도금조(10)의 내부에는 만곡교정롤(R)이 배치되어 금속판(S)의 만곡을 1차적으로 교정한다.
도금조(10)를 빠져나올 때, 금속판(S)의 표면에는 융융금속이 부착되고, 이 용융금속의 도금 두께는 도금조(10)의 상부에 설치된 가스나이프(20)에 의해 분사되는 가스에 의해 조절될 수 있다.
가스나이프(20)는 한 쌍으로 구비되어, 금속판(S)의 일측면과 타측면의 도금 부착량을 조절할 수 있다.
도 2를 참조하면, 가스나이프(20)는 도금조(10)에서 인출되는 금속판(S)을 사이에 두고 제1 가스나이프(21)와 제2 가스나이프(22)가 대향되게 배치될 수 있다.
제1 가스나이프(21)와 제2 가스나이프(22)는 가스노즐부(100)의 상부 노즐립(111)과 하부 노즐립(112)의 사이로 가스를 분사할 수 있다.
제1 가스나이프(21)와 제2 가스나이프(22) 사이를 통과하는 금속판(S)에 폭방향(D1) 만곡없이 평탄할 경우에는, 제1 가스나이프(21)에서 금속판(S)까지의 거리 및, 제2 가스나이프(22)에서 금속판(S)까지의 거리는 균일하게 유지될 수 있다.
따라서, 제1 가스나이프(21)와 제2 가스나이프(22)가 폭방향(D1)으로 균일하게 가스를 분사하여 금속판(S)의 전면과 후면에 균일한 도금부착량을 형성할 수 있다.
다만, 도 2와 같이, 금속판(S)에 폭방향(D1) 만곡이 발생하는 경우, 제1 가스나이프(21)에서 금속판(S)까지의 거리 및, 제2 가스나이프(22)에서 금속판(S)까지의 거리는 균일하게 유지될 수 없다.
금속판(S)의 전면방향으로 가스를 분사하는 제1 가스나이프(21)의 경우는, 폭방향(D1) 단부영역에서 금속판(S)과 제1 가스나이프(21)의 거리가 가까워지면서 금속판(S)에 도달하는 가스의 분사압력이 커지면서 도금량이 줄어들고, 폭방향(D1) 중앙영역에서는 금속판(S)과 제1 가스나이프(21)의 거리가 멀어지면서 금속판(S)에 도달하는 가스의 분사압력이 작아면서 도금량이 늘어날 수 있다.
반대로, 금속판(S)의 후면방향으로 가스를 분사하는 제2 가스나이프(22)의 경우는, 폭방향(D1) 단부영역에서 금속판(S)과 제1 가스나이프(21)의 거리가 멀어지면서 금속판(S)에 도달하는 가스의 분사압력이 작아지면 도금량이 늘어나고, 폭방향(D1) 중앙영역에서는 금속판(S)과 제1 가스나이프(21)의 거리가 가까워지면서 금속판(S)에 도달하는 가스의 분사압력이 커지면서 도금량이 줄어들 수 있다.
도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 제1 가스나이프(21)와 제2 가스나이프(22)의 폭방향(D1) 가스분사량을 조절해서 금속판(S)의 전면과 후면에 균일한 도금부착량을 형성할 수 있다.
도 6a를 참조하면, 제1 가스나이프(21)는 제1 가스노즐부(100)의 중앙영역은 단부영역에 비해 노즐립(110) 사이의 간격이 증가됨으로써, 중앙영역의 가스분사량을 단부영역의 가스분사량에 비해 커질 수 있다.
도 6b를 참조하면, 제2 가스나이프(22)는 제2 가스노즐부(100)의 중앙영역은 단부영역에 비해 노즐립(110) 사이의 간격이 감소됨으로써, 중앙영역의 가스분사량을 단부영역의 가스분사량에 비해 작아질 수 있다.
도 6c를 참조하면, 금속판(S)의 전면방향으로 가스를 분사하는 제1 가스나이프(21)의 경우는, 폭방향(D1) 단부영역에서 가스분사량을 줄이고, 폭방향(D1) 중앙영역에서는 가스분사량을 늘림으로써, 금속판(S)의 전면에서 폭방향(D1)으로 균일한 도금부착량을 형성할 수 있다.
반대로, 금속판(S)의 후면방향으로 가스를 분사하는 제2 가스나이프(22)의 경우는, 폭방향(D1) 단부영역에서 가스분사량을 늘리고, 폭방향(D1) 중앙영역에서는 가스분사량을 줄임으로써, 금속판(S)의 후면에서 폭방향(D1)으로 균일한 도금부착량을 형성할 수 있다.
도금장치는 상기 도금조(10)에서 인출되는 금속판(S)의 폭방향(D1) 만곡의 정도를 감지하는 형상감지부(미도시) 및, 상기 형상감지부(미도시)에서 제공된 금속판(S)의 폭방향(D1) 만곡의 정보를 기초로 상기 가스나이프(20)의 립변형부(200)를 제어하여 상기 가스나이프(20)의 가스노즐부(100)에서 분사되는 가스의 폭방향(D1)분사량을 조절하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
형상감지부(미도시)는 도금조(10)에서 인출되는 금속판(S)의 폭방향(D1) 만곡의 정도를 감지할 수 있다.
구체적으로, 형상감지부(미도시)는 가스나이프(20)에서 가스가 분사되는 부분에서의 금속판(S)의 폭방향(D1) 만곡을 감지할 수 있다.
제어부(미도시)는 제1 가스나이프(21)의 제1 립변형부(200)를 제어하여 제1 가스노즐부(100)의 폭방향(D1)분사량을 조절하고, 제2 가스나이프(22)의 제2 립변형부(200)를 제어하여 제2 가스노즐부(100)의 폭방향(D1) 가스분사량을 조절할 수 있다.
도 6a를 참조하면, 제1 가스나이프(21)는 제1 가스노즐부(100)의 중앙영역은 단부영역에 비해 노즐립(110) 사이의 간격이 증가됨으로써, 중앙영역의 가스분사량을 단부영역의 가스분사량에 비해 커질 수 있다.
도 6b를 참조하면, 제2 가스나이프(22)는 제2 가스노즐부(100)의 중앙영역은 단부영역에 비해 노즐립(110) 사이의 간격이 감소됨으로써, 중앙영역의 가스분사량을 단부영역의 가스분사량에 비해 작아질 수 있다.
도 6c를 참조하면, 제2 가스나이프(22) 방향으로 금속판(S)에 폭방향(D1) 만곡이 발생한 경우, 도 6a, 도 6b와 같이 제1 가스나이프(21)와 제2 가스나이프(22)의 폭방향(D1) 가스분사량을 조절함으로써, 폭방향(D1) 만곡이 발생한 금속판(S)에 폭방향(D1) 도금량을 균일하게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 도금장치에는 앞서 설명한바 있는 다양한 실시형태를 가지는 가스나이프(20)의 다양한 실시형태가 적용될 수 있음은 물론이다.
따라서, 도금장치에서 활용되는 가스나이프(20)의 가스노즐부(100), 립변형부(200) 등의 구성은 이미 설명한 바와 같이 가스나이프(20)의 구성과 동일한바 이에 대한 자세한 설명은 중복을 피하기 위해 생략한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
10: 도금조 20: 가스나이프
21: 제1 가스나이프 22: 제2 가스나이프
100: 가스노즐부 110: 노즐립
111: 상부 노즐립 112: 하부 노즐립
200: 립변형부 300: 모멘트지점부
400: 모멘트발생부 410: 고정판
430: 힘발생기 500: 변형슬롯부
600: 슬롯충전부 700: 변형홈부
D1: 폭방향 D2: 전후방향
D3: 높이방향 P: 변형영역
R: 만곡교정롤 S: 금속판, 도금강판

Claims (11)

  1. 한 쌍의 노즐립의 사이로 가스를 분사하는 가스노즐부; 및,
    상기 노즐립의 폭방향 양측 단부영역에 각각 설치되고, 상기 노즐립의 폭방향으로 힘을 인가하여 상기 노즐립에 폭방향 굽힘변형을 형성하는 립변형부;를 포함하는 가스나이프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 립변형부는,
    상기 노즐립의 폭방향 양측 단부영역에 쌍을 이루도록 설치되는 모멘트지점부; 및,
    상기 노즐립에 고정된 상태에서 각각의 상기 모멘트지점부에 대해 상기 노즐립의 폭방향으로 힘을 인가하여 상기 모멘트지점부에서 모멘트를 발생시키는 모멘트발생부;를 포함하는 가스나이프.
  3. 제2항에 있어서, 상기 모멘트발생부는,
    상기 노즐립의 단부영역에 고정되는 고정판; 및,
    상기 노즐립의 폭방향으로 설치되고, 상기 고정판에 일측이 고정된 상태에서 상기 모멘트지점부에 대해 상기 노즐립의 폭방향으로 힘을 인가하는 힘발생기;를 포함하는 가스나이프.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고정판은 상기 모멘트지점부 보다 상기 노즐립의 폭방향으로 외측에 고정되고, 상기 힘발생기는 상기 노즐립의 폭방향과 평행하게 설치되는 가스나이프.
  5. 제1항에 있어서, 상기 립변형부는,
    각각의 상기 노즐립에 2개가 쌍을 이루도록 설치되고, 상기 노즐립의 폭방향 일측 단부영역에 1개씩 배치되는 가스나이프.
  6. 제1항에 있어서, 상기 립변형부는,
    상기 노즐립의 전후방향 설치범위 이내에 배치되고, 상기 노즐립의 폭방향 설치범위 이내에 배치되는 가스나이프.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 노즐립의 선단부에서 전후방향으로 소정의 간격으로 이격된 부분에 형성되고, 상기 노즐립의 폭방향을 따라 관통 형성되는 변형슬롯부; 및,
    유연성소재로 충전되어 상기 변형슬롯부를 밀봉하도록 설치되는 슬롯충전부;를 더 포함하는 가스나이프.
  8. 제7항에 있어서, 상기 변형슬롯부는,
    상기 노즐립의 내면에서 외면방향으로 갈수록 단면이 감소하는 형상으로 구성되는 가스나이프.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 노즐립의 선단부에서 전후방향으로 소정의 간격으로 이격된 부분에 형성되고, 상기 노즐립의 폭방향을 따라 내입 형성되는 변형홈부;를 더 포함하는 가스나이프.
  10. 용융금속이 저장되는 도금조;
    상기 도금조에서 상측으로 인출되는 금속판에 가스를 분사하여 도금두께를 조절하는 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 가스나이프;를 포함하는 도금장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 도금조에서 인출되는 금속판의 폭방향 만곡의 정도를 감지하는 형상감지부; 및,
    상기 형상감지부에서 제공된 금속판의 폭방향 만곡의 정보를 기초로 상기 가스나이프의 립변형부를 제어하여 상기 가스나이프의 가스노즐부에서 분사되는 가스의 폭방향분사량을 조절하는 제어부;를 더 포함하는 도금장치.
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