KR900005139B1 - 가장자리 마스크가 부착된 도금셀 - Google Patents

가장자리 마스크가 부착된 도금셀 Download PDF

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KR900005139B1
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가와사끼 세이데쓰 가부시끼가이샤
야기 야스히로
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Abstract

내용 없음.

Description

가장자리 마스크가 부착된 도금셀
제1도는 본 발명에 관계하는 레이디얼(radial)형 도금셀의 부분 종단면도.
제2도는 제1도의 II-II선 단면도.
제3도는 제2도의 III-III선 단면도.
제4a도는 제2도의 A부 확대도.
제4b도는 제4a도 IV-IV선 단면도.
제5a도는 제1도의 B부 확대도.
제5b도는 제5a도의 V-V선 단면도.
제6도~제7도는 본 발명의 레이디얼형 도금셀의 가장자리 마스크(Edge Masks)의 동기(同期)구동장치의 각각의 실시예를 나타내는 선도적 횡단면도.
제8도는 본 발명의 레이디얼형 도금셀의 가장자리 마스크의 동기구동장치의 다른 실시예를 나타내는 선도적 사시도.
제9도는 전기도금에 있어서의 비정상 도금현상의 설명도.
제10도는 전기도금에 있어서의 비정상 도금현상을 방지하는 가장자리 마스크의 설명도.
제11도~제12도는 종래의 수평형 도금셀의 부분종단면도.
제13도~제14도는 공지예의 수평형 도금셀을 레이디얼형 도금셀에 적용한 상태의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 레이디얼형 도금셀 12 : 금속스트립(strip)
14 : 권양로울 16 : 양극
18 : 절연판(가장자리 마스크) 19 : 가장자리 마스크 지지축
20 : 구동나사 22 : 이동너트
24 : 덮개 26 : 동나사용 베아링
28 : 홈 30 : 회전구동장치
31 : 전동기 32 : 감속기
33 : 회전수검지기 34 : 풀리(pulley)
35 : 타이밍벨트 36 : 등속보올조인트
38 : 기어 40 : 안내바아
51 : 금속스트립모재 51' : 금속스트립 가장자리부
52 : 금속스트립중앙부 도금두께 54 : 가장자리 피복부
55 : 가장자리 돌기부 56 : 전류
60 : 수평형 도금셀 62 : 유압실린더
64 : 전동실린더 66 : 랙과 피니언(rack and pinion)
68 : 나사잭 d : 양극과 권양로울사이의 거리
본 발명은 전기아연도금설비 및 전기주석도금처리설비 등의 금속의 전계처리장치에 있어서, 권양로울에 권양되는 금속스트립과 만곡형 양극과의 사이에 형성되는 마스크에 의하여 간극이 커지지 않도록 가장자리 마스크의 이동장치를 상기 만곡형 양극의 상기 권양로울과의 대향면에 형성한 홈안에 배설되도록 구성한 가장자리 마스크가 부착된 도금셀에 관한 것이다.
종래의 전해도금에 있어서, 표면처리강판을 제조할 경우, 피도금제인 금속스트립의 가장자리부에 비정상 도금이 나타날 때가 있다.
이들 비정상도금현상으로는 제9도에 나타난 바와같이 금속스트립 가장자리부(51')에 전류(56)이 집중하여, 금속스트립 가장자리부(51')의 도금두께가 금속스트립 중앙부 도금두께(52)에 비하여 두터워지는 현상, 즉 가장자리 피복부(54)와 금속스트립 가장자리부(51')에 "수염"모양으로 도금금속이 성장부착하는 현상 즉 가장자리 돌기부(55)가 있다.
이들의 현상이 일어나면 금속스트립 가장자리부(51')의 도금금속이 금속스트립모재(51)에서 탈락하기 쉽게 된다. 이때에 탈락한 도금금속이 도금라인 또는 프레스라인 등에서 로울, 주형등에 부착되어 제품에 상해를 발생시키는 원인이 된다.
상기 가장자리 피복부(54) 및 가장자리 돌기부(55)의 발생방지대책으로는 제10도에 나타낸 바와같이 스트립 가장자리 근방의 금속스트립모재(51)과 양극(16)과의 사이에 절연판(18)을 삽입하여, 스트립 가장자리에 전류(56)이 집중하는 것을 방지하는 방법이 유효하다.
이 절연판(18)을 가장자리 마스크라 칭한다. 이 가장자리 마스크를 사용하는 방법은, 일본국 실개소 53-54505호 공보, 동 58-168567호 공보, 동 59-21667호 공보 및 동 60-l17863호 공보에 수평형 도금셀 및 종형 도금셀에 관하여 개시되어 있다.
종래의 수평형 도금셀(60), 종형 도금셀의 가장자리 마스크(18)은 일반적으로 제11도 및 제12도에 나타낸 바와같이 (
Figure kpo00001
)자 형의 가장자리 마스크(18)을 유압실린더(62), 전동실린더(64), 랙과 피니언(66) 및 나사잭(68)등의 구동장치에 의하여 두 양극(16)(16)사이의 금속스트립 가장자리 근방에 삽입하는 방법이 쓰였다.
이 방법은 수평형 도금셀(60) 및 종형 도금셀에는 유효하지만, 레이디얼형 도금셀(10)에 적용하면 제13도 및 제14도에 나타낸 바와같이 권양로울(14)와 만곡형의 양극(16)과의 간격 d를 넓게 취하여야할 필요가 생기고, 레이디얼형 도금셀(10)의 잇점인 금속스트립(12)와 양극(16)의 간격을 좁게 유지할 수 있는 장점이 손상되는 등의 문제가 있었다.
또한, 가장자리 마스크(18)이 양극(16)과 금속스트립(12)사이에서 상하로 흔들리고, 가장자리 마스크(18)이 금속스트립(12)에 접촉하면, 금속스트립(12), 가장자리 마스크(18)의 양쪽에 기계적인 손상이 생긴다.
이때문에, 가장자리 마스크(18)을 지지하는 가장자리 마스크 지지축(19)을 강성이 높은 것으로 하지 않으면 안되지만, 좁은 양극(16)과 금속스트립(12)와의 사이에서 이 가장자리 마스크 지지축(19)의 강성을 높이는 것은 곤란하다.
여기에서, 무리하게 강성이 높은 굵은 가장자리 마스크 지지축(19)를 사용하면, 양극(16)과 권양로울(14)와의 사이에 흐르는 도금액의 유동을 폐쇄하게 되고, 양극(16) 및 금속스트립(12)사이의 폭 방향 즉 금속스트립의 진행방향과 직각방향의 도금액의 유속분포를 균일하게 유지하기가 곤란하게 되는 등의 문제가 있었다.
또한, 가장자리 마스크(18)을 이동하는 장치로서 유압실린더(62), 전동실린더(64), 랙과 피니언(66), 나사잭(68) 등을 사용하면 셀 외부에 점유하는 스페이스가 커진다는 결점이 있었다.
본 발명의 목적은, 상기 종래 기술의 문제점을 해소하여, 전기도금장치에 있어서, 음극으로 하는 권양로올에 권양된 금속스트립과 만곡형 양극과의 사이의 도금액의 흐름을 폐쇄함이 없이 원활하게 흐르게 하기 때문에, 상기 금속스트립의 판폭에 대응하여 배치되는 한쌍의 가장자리 마스크의 이동장치를 상술한 양극의 권양로울의 대향면에 배설한 홈안에 수납하고, 또한 상기 도금액의 유속분포를 균일하게 하기 위해 상기 홈에 덮개를 씌워 설치하며, 또한 한쌍의 상기 가장자리 마스크를 상기 금속스트립의 판폭에 대응하여 배치하게 하기 위해 상기 가장자리 마스크의 이동량을 제어하는 수단을 갖는 레이디얼형 도금셀을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 금속스트립을 권양하는 권양로울과 그 권양로울에 대향하여 소정거리만큼 떨어져 배설된 만곡형의 양극과, 그 권양로울과 그 양극과의 사이에 상기 금속스트립의 가장자리부에 대응하도록 삽입하여 사용되는 한쌍의 가장자리 마스크와 각 가장자리 마스크를 상기 금속스트립의 폭방향으로 이동시키기 위한 적어도 하나의 이동장치와 그 이동장치를 동기적으로 구동시키는 구동장치를 가지는 레이디얼형 도금셀에 있어서, 상기 이동장치를 구동나사와 그 구동나사위를 이동하도록 장착된 이동너트로 구성하고, 상기 가장자리 마스크를 상기 이동너트에 작동적으로 연결하여, 상기 이동장치를 상기 양극의 권양로울과의 대향면에 상기 금속스트립의 폭방향에 연신하여 존재하도록 형성된 홈안에 배설하여된 것을 특징으로 하는 레이디얼형 도금셀이 제공되어 있다.
또한, 금속스트립을 권양하는 권양로울과 그 권양로울에 대향하여 소정의 거리를 두고 떨어져 배설된 만곡형의 양극과, 상기 권양로울과 그 양극과의 사이에 상기 금속스트립의 가장자리부에 대응하도록 삽입하여 사용되는 1쌍의 가장자리 마스크와, 각각의 가장자리 마스크를 상기 금속스트립의 폭방향으로 이동시키기 위한 적어도 하나의 이동장치와 그 이동장치를 동기적으로 구동시키는 구동장치를 가지는 레이디얼형 도금셀에 있어서 상기 이동장치를 구동나사와 그 구동나사위를 이동하도록 장착된 이동너트에 작동적으로 연결하여, 상기 이동장치를 상기 양극의 권양로울과의 대향면에 상기 금속스트립의 폭방향에 연신하여 존재하도록 형성된 홈안에 배설하고, 그 홈위에 덮개를 씌워 설치하는 것을 특징으로 하는 레이디얼형 도금셀이 제공된다.
이제, 본 발명에 관계되는 레이디얼형 도금셀에 관하여 적합한 실시에를 들어 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.
제1도 및 제2도에 나타낸 바와 같이 본 발명의 레이디얼형 도금셀(10)은 금속스트립(12)를 권양하여 반송하고 음극으로 되는 권양로울(14), 만곡형의 양극(16), 가장자리 마스크(18), 가장자리 마스크(18)을 이동시키기 위한 이동장치를 구성하는 구동나사(20)과 이동너트(22), 덮개(24), 구동나사용 베아링(26), 구동나사(20)위를 이동너트(22)가 이동하는 홈(28), 풀리(34) 및 전동기(31)과 감속기(32)와 회전수 검지기(33)을 갖는 구동장치(30)으로 구성된다.
이제, 제2도에 나타낸 바와같이 가장자리 마스크(18)은 원호모양의 절연판(18)을 권양로울(14)와, 그 권양로울(14)에 대향하여 소정의 거리만큼 떨어져 배설된 만곡형의 양극(16)으로 형성되는 도금액 통로내에 삽입하는 것이지만 제3도에 나타낸 바와같이 양극(16)과 권양로울(14)와의 간격이 좁기 때문에, 가장자리 마스크(18)을 양극(16)의 표면에 접촉하는 형태로 삽입하여, 양극(16)의 표면을 이동하도록 구성한다.
이 가장자리 마스크(18)을 이동하는 방법은, 양극(16)의 권양로울(14)와의 대향면에 금속스트립(12)의 진행방향에 직각한 방향, 즉 금속스트립(12)의 폭방향으로 연신하여 존재하는 홈(28)을 만들고, 이 홈(28)의 중앙에 이동장치를 구성하는 구동나사(20)과 구동나사(20)에 나사로 죄어서 장치한 이동너트(22)를 수납하여, 이동너트(22)에 가장자리 마스크(18)을 고정하고, 구동나사(20)을 회전시켜, 이동너트(22)를 구동나사(20)위를 이동시킴으로서 실시하는 방법으로 행한다.
이와같이 양극(16)에 설치한 홈(28)안에 구동나사(20)과 이동너트(22)를 수납함으로서, 전술한 바와같이 양극(16)과 권양로울(14)와의 사이에 도금액 흐름을 방해하는 축등이 없어지고, 양극(16)과 금속스트립(12)와의 사이에의 금속스트립의 폭방향의 유속분포를 균일하게 유지하는 것이 가능하다.
그러나, 이때도, 구동나사(20)과 이동너트(22)를 수납하고 있는 홈(28)이 양극(16)과 권양로울(14)와의 사이를 흐르는 도금액의 흐름에 대하여 유동저항이 되고 도금액의 흐름이 양극(16)과 권양로울(14)와의 사이를 원활히 통과하는 것을 저해하는 경우가 있다.
도금액의 흐름이 원활하지 않으면 양극(16)과 금속스트립(12)와의 사이에 전해에 의해 생기는 산소가 남아있게 되어 제품에 검은 분말상의 부착물 등으로 품질상의 결함을 일으키게 되는 것이다.
이때문에, 본 발명에서는 홈(28)에 제4a도 및 제4b도에 나타낸 바와 같은 덮개(24)를 설치한다.
이경우에, 가장자리 마스크(18)은 홈(28)안으로 들어가도록 오목한 모양(凹)으로 휘어져서 이동너트(22)에 부착되고, 이 오목한 모양의 홈(28)에 덮개(24)를 끼워 넣음으로서 덮개(24)의 윗면과 양극(16)의 권양로울(14)와의 대향면의 높이가 일치하도록 배설하는 것이 좋다.
이 덮개(24)는 제5a도 및 제5b도에 나타낸 바와같이, 구동나사(20)의 베아링(26)에 고정되고, 홈(28)전면을 덮도록 설치한다.
상술한 바와같이, 이 덮개(24)를 설치한 것에 의한 유동저항은 도금액의 유속이 커짐에 따라서, 표 1에 나타낸 바와같이, 덮개(24)가 없는 경우에 비하여 절반 이하로 되었고, 덮개(24)에 의한 효과가 큰 것을 알 수가 있다.
[표 1]
Figure kpo00002
본 발명의 레이디얼형 도금셀(10)에 있어서,. 가장자리 마스크(18)은 구동나사(20)의 회전에 의하여, 구동나사(20)에 장착되어 이동하는 이동너트(22)와 일체가 되어서 이동하기 때문에, 셀밖에 설치된 구동나사(20)의 회전구동장치(30)을 제1도에 나타낸 바와같이 전동기(31)과 감속기(32)로서 구성하면 되고, 그 부착 스페이스를 대단히 작게 할 수가 있는 것이다.
이것에 대하여, 제11도 내지 제14도에 나타낸 바와같이 가장자리 마스크(18)을 직접, 가장자리 마스크 지지축(19)로 이동하는 유압실린더(62), 전동실린더(64), 랙과 피니언(66) 및 나사잭(68)등의 구동장치를 사용하면, 셀밖에 가장자리 마스크(18)의 이동거리와 동등한 길이의 가장자리 마스크 지지축(19)의 이동부를 필요로 할 수가 있다.
또한, 본 발명의 레이디얼형 도금셀(10)은 가장자리 마스크(18)을 위치 엇갈림이 없이 알맞게 이동하기 위해 복수개의 구동나사(20)을 동기시켜서 구동하기 위한 동기구동 장치를 가진 것이 바람직하다.
이를 위해 제6도에 나타낸 바와같이, 동기구동장치를, 3개의 구동나사(20),(20'),(20")에 각각 풀리(34),(34'),(34")를 부착하고, 이것들을 타이밍벨트(35),(35')에 연결함으로서 구성할 수가 있다.
또한, 제7a도 및 제7b도에 나타낸 바와같이, 등속보올조인트(36),(36")와 기어(38),(38'),(38")로 구성하여도 된다.
이와같이, 동기구동장치는 복수개의 구동나사를 동기구동시킬 수 있는 기구라면 상기의 구성에 한정되는 것은 아니며, 어떠한 구성이라도 좋고, 그밖에 예로는 체인과 체인휘일을 사용하여 구성하더라도 좋다.
가장자리 마스크(18)의 위치는, 제3도에 나타낸 바와같이 금속스트립(12)의 가장자리부에 대하여 일정한 랩대를 가지는 상대위치관계를 정확하게 유지할 필요가 있다.
그때문에, 제1도에 나타낸 바와같이 본 발명에서는 좌우의 가장자리 마스크(18)을 각각 독립하여 구동시키고, 가장자리 마스크(18)의 위치를 구동나사(20)의 회전수를 회전수 검지기(33)으로 검지함으로서, 좌우의 가장자리 마스크(15)을 폭방향의 임의의 위치로 제어하는 것이 가능해지는 것이다.
또한, 레이더얼형 도금셀(10)에 들어오는 금속스트립(12)의 좌우의 가장자리 위치를 검출하고, 금속스트립 가장자리의 위치에 맞춰서, 가장자리 마스크(18)의 위치제어를 함으로서 언제나 가장자리 마스크(18)을 최적한 위치로 보호 유지하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시예로는 구동나사(20)을 가장자리 마스크(18)마다 설치하고, 좌우의 가장자리 마스크(18)을 개별적으로 이동하는 예를 나타냈지만, 그것에 한정되는 것은 아니고, 권양로울(14)에 권양되는 금속스트립(12)의 센터링을 설치하면 좌우의 가장자리 마스크(18)을, 좌우의 나사를 역방향으로 자른 공통의 구동나사(20)으로 접촉이탈자재하게 이동하도록 하여도 좋다.
또한, 본 발명의 실시예로는 각각의 가장자리 마스크(18)의 이동을 3개의 구동나사로 행하는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 예컨대 제8도에 나타낸 바와같이, 1개의 구동나사(20)으로 가장자리 마스크(18)을 이동시키고, 이 가장자리 마스크(18)이 한쪽으로 치우치지 않도록 가장자리 마스크(18)의 양단을 각각 고착하는 고착부재(42)를 홈(28)내에 설치한 안내바아(40)으로 안내하도록 구성하여도 좋다.
본 발명에 관한 레이디얼형 도금셀은 기본적으로는 상술한 바와같이 구성되어 있는 것이고, 이하 그 작용에 관하여 설명한다.
제1도 내지 제3도에 나타낸 바와같이, 레이디얼형 도금셀(10)을 구성하는 권양로울(14)에 권양된 금속 스트립(12)의 판폭이 검출되고, 그 판폭에 따라서 가장자리 마스크(18)은 만곡형의 양극(16)위를 금속스트립(12)의 가장자리부를 향하여 이동을 시작한다.
이때문에, 구동장치(30)의 전동기(31)회전속도를 감속기(32)로 감속하여 구동나사(20)을 회전시킨다. 이때, 회전수 검지기(33)으로 구동나사(20)의 회전수를 검출하여, 가장자리 마스크(18)의 이동거리가 제어된다.
구동나사(20)은 양극(16)의 권양로울(14)와의 대향면에 금속스트립(12)의 판폭방향으로 연신하여 존재하도록 설치된 홈(28)내에 매설되어 있고. 이 구동나사(20)이 회전하므로서, 홈(28)내를 구동나사(20)에 나사물림되어 있는 이동너트(22)가 이동하여 이 이동너트에 고정되어 있는 가장자리 마스크(18)이 이동한다.
상술한 것과 같이하여, 가장자리 마스크(18)의 이동은 회전수 검지기(33)으로 구동나사(20)의 회전수를 검지함으로 제어되기 때문에 금속스트립(12)의 가장자리부까지 알맞게 행해지게 된다.
이와 같이 하여, 가장자리 마스크(18)이 금속스트립(12)의 가장자리부에 설치되고, 판폭이 같은 금속스트립(12)의 도금이 실시되는 동안 그 위치는 고정된다.
또한, 제6도에 나타낸 바와같이 이때 복수개의 구동나사(20),(20'),(20")를 각각 동축적으로 부착된 풀리(34),(34'),(34")에 걸어서 타이밍벨트(35),(35')로 동기적으로 회전시킴으로서, 금속스트립(12)의 운송방향으로 일정한 길이를 갖는 가장자리 마스크(18)은 금속스트립(12)의 판복방향으로 알맞게 이동된다.
또한, 이때 제5a도 및 제5b도에 나타낸 바와같이 구동나사(20)과 이동너트(22)를 수납하는 홈에는 덮개(24)가 양극(16)과 같은 높이로 피복설치되어 있기 때문에, 양극(16)과 금속스트립(12)와의 사이의 도금액의 흐름은 극히 원활하게 흐른다.
이상의 서술과 같이, 본 발명은 가장자리 마스크를 이동하는 구동나사와 이동너트로 구성되는 구동장치를 만곡형의 양극의 권양로울 대향면에 형성한 홈안에 매설하였기 때문에, 레이디얼형 도금셀 본래의 금속스트립과 만곡형의 양극과의 간격을 좁게할 수 있는 잇점을 손상함이 없이 가장자리 피복을 방지할 수가 있다.
또한, 본 발명으로, 가장자리 마스크는 구동나사의 회전에 의해 나사조임으로 이동하는 이동너트에 고정되어서 이동하기 때문에 셀밖의 가장자리 마스크 구동장치를 조밀하게 할 수 있다.
또한, 본 발명으로 권양로울과 만곡형의 양극과의 극사이에 돌출하는 기계요소뿐만 아니라, 상기 홈에 덮개를 피복설치함으로 오목한 부분까지도 없게 할 수 있기 때문에, 극사이의 도금액의 흐름이 흐트러지는것을 방지할 수 있음은 물론 액체흐름의 저항감소등의 효과를 얻을 수가 있다.
또한, 본 발명으로 구동나사의 회전수를 검지할 수 있기 때문에 판폭이 다른 금속스트립에 대해서도, 용이하게 가장자리 마스크를 상기 금속스트립의 가장자리부에 배치할 수가 있다.

Claims (8)

  1. 금속스트립(12)를 권양하기 위한 권양로울(14)와 만곡형 양극(16)을 소정의 거리만큼 떨어뜨려 배설하고, 금속스트립(12)의 가장자리와 정합되게 권양하기 위하여 상기의 권양로울(14)와 양극(16)사이에 한쌍의 가장자리 마스크(18)을 삽입설치하여 금속스트립(12)의 가로방향으로 상기 한쌍의 가장자리 마스크(18)을 이동시키기 위한 장치와 회전구동장치(30)으로서 구성하되, 이동장치는 구동나사(20)과 구동나사(20)의 나사산에 맞물려 있는 이동너트(22)로 이루어지며, 가장자리 마스크(18)은 이동너트(22)와 작동가능하도록 접속되었으며, 이동장치는 금속스트립(12)의 가로방향으로 뻗어 있으며, 권양로울(14)와 대향하고 있는 양극(16)의 표면에 형성되어 있는 홈(28)내에 위치하여 이동너트(22)의 가장자리 마스크(18)이 구동나사(20)이 회전하는 축방향으로 이동할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 가장자리 마스크가 부착된 도금셀.
  2. 제1항에 있어서, 가장자리 마스크(18)은 이동너트(22)에 단단히 고착됨을 특징으로 하는 가장자리 마스크가 부착된 도금셀.
  3. 제1항에 있어서, 홈(28)을 피복하는 덮개(24)를 포함하는 가장자리 마스크가 부착된 도금셀.
  4. 제3항에 있어서, 덮개(24)는 홈(28)의 축간격(axialdistance)을 확대하는 가장자리 마스크가 부착된 도금셀.
  5. 제1항에 있어서, 구동수단으로 동기적으로 구동되는 복수의 구동수단을 갖는 가장자리 마스크가 부착된 도금셀.
  6. 제1항에 있어서, 가장자리 마스크(18)의 이동거리를 제어하기 위한 수단을 포함하는 가장자리 마스크가 부착된 도금셀.
  7. 제1항에 있어서, 구동나사(20)의 회전수를 계정하기 위한 검출기(33)를 설치하여 제어할 수 있도록 한 가장자리 마스크가 부착된 도금셀.
  8. 제1항에 있어서, 양극(16)이 불용성인 가장자리 마스크가 부착된 도금셀.
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