WO2021075682A1 - 이물질 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 일정한 흡입력에도 충분히 이물질을 포집하고 제거하여 그 제거효율을 증가시키는 이물질 제거장치에 관한 것으로, 이는 이물질을 받는 컨베이어 벨트; 상기 컨베이어 벨트의 일측에 배치되어 흡입구를 통해 이물질을 흡입하는 흡입부; 및 상기 컨베이어 벨트를 선택적으로 이동시키는 이동부를 포함한다.

Description

이물질 제거장치

본 발명은 일정한 흡입력에도 이물질의 제거효율을 증가시킬 수 있도록 된 이물질 제거장치에 관한 것이다.

예를 들어, 열연 강판의 표면에서 탈락되는 스케일 등의 이물질을 제거하거나 비산을 막기 위하여, 이물질이 집중적으로 발생하는 개소에 커버를 씌우고 후드를 설치한다. 후드로는 포위식 후드를 설치하여 집진기의 용량을 증대시켜 이물질을 흡입하는 구조가 일반적이다.

또한, 예컨대 롤러들 사이에 공기 분사노즐을 설치하고 강한 공기를 강판에 분사하여 비산되는 스케일 등의 이물질을 커버로 둘러싸고 하부 후드 쪽으로 유도함으로써, 탈락된 이물질을 포집하고 제거하는 방식도 취하고 있다.

이러한 후드는, 강판이 이동하기 때문에 강판으로부터 일정거리를 두고 설치되어 가까이 배치할 수가 없다. 이로 인해 이물질의 제거효율이 대단히 낮다.

더구나, 특정 개소에서는, 강판의 하부 표면에서 떨어지는 이물질을 제거하기 위한 후드를 설치하기가 구조적으로 무리가 있다. 이러한 개소에는 단순히 캐노피(canopy) 형태의 후드 흡입구를 설치하였으나, 이물질의 비산과 누적, 흡입력의 부족 등으로 인하여 제거효율이 떨어진다.

관련된 선행 기술로는 대한민국 등록특허공보 794746 B1에 개시된 발명이 있다.

본 발명은, 일정한 흡입력에도 충분히 이물질을 포집하고 제거하여 그 제거효율을 증가시키는 이물질 제거장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거장치는, 이물질을 받는 컨베이어 벨트; 상기 컨베이어 벨트의 일측에 배치되어 흡입구를 통해 이물질을 흡입하는 흡입부; 및 상기 컨베이어 벨트를 선택적으로 이동시키는 이동부를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 자유낙하하여 쌓이는 다양한 크기의 스케일이나 표면처리용 파우더, 오염물 등의 이물질을 흡입부의 흡입구까지 유도함으로써 기존의 집진기 성능에서도 제거효율을 높일 수 있게 된다.

이에 따라, 본 발명에 의하면, 빈번한 주기로 청소를 하거나 설비 노후화를 일으키거나 오작동을 일으키는 것을 방지할 수 있어, 생산성의 향상은 물론, 설비 주변의 환경 개선 및 작업자의 호흡계 질환 예방에 크게 이바지할 수 있는 효과를 얻는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거장치를 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1의 이면 사시도이다.

도 3은 도 1에 도시된 이물질 제거장치 중 컨베이어 벨트의 이동 상태를 나타낸 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거장치의 변형예를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명이 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명된다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 이면 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거장치는, 이물질을 받는 컨베이어 벨트(10); 이 컨베이어 벨트의 일측에 배치되어 흡입구(21)를 통해 이물질을 흡입하는 흡입부(20); 및 컨베이어 벨트를 선택적으로 이동시키는 이동부(30)를 포함하고 있다.

예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거장치는, 열연 또는 냉연 강판을 언코일링(uncoiling)할 때 언코일링이 시작되는 페이 오프 릴(pay off reel)의 아래에 배치될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거장치는, 탄소강 등의 강판에서 생기는 산화 스케일, 특수강들에 사용되고 미반응된 파우더, 또는 기타 오염물 등과 같이 강판의 하부 표면에서 탈락되어 설비의 바닥에 쌓이는 이물질이 제거 및 처리될 수 있게 한다.

하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거장치의 적용예는 반드시 이에 한정되지 않는다.

컨베이어 벨트(10)는 지지프레임(11); 이 지지프레임의 양측에 배치된 한 쌍의 롤러(12); 및 이들 롤러를 감아도는 벨트부재(13)를 포함할 수 있다.

한 쌍의 롤러(12) 중 적어도 하나는 그 일단에 모터(미도시)가 연결되거나 모터(미도시)가 내장되어, 벨트부재(13)에 구동력을 제공할 수 있다. 도면들에는 관 형상의 롤러 본체 안에 모터와 기어가 내장된 모터 롤러가 롤러로 채용되어 벨트부재를 구동하는 예가 도시되어 있다.

벨트부재(13)는 예컨대 고무나 우레탄 수지, 실리콘 등과 같은 탄성 재질로 만들어질 수 있다. 이 벨트부재는 지지프레임(11)보다 다소 작은 크기를 갖는다.

이러한 컨베이어 벨트(10)는 자유낙하하여 떨어지는 스케일 등의 이물질을 받아 모으는 역할을 한다. 벨트부재(13)는 처짐 없이 그 상부 표면이 고르게 평탄한 표면을 형성하는 것이 바람직하다.

흡입부(20)는 대략 덕트 형상의 부재로서, 컨베이어 벨트(10)의 일측에 배치되는데, 그 흡입구(21)는 컨베이어 벨트의 크기와 동일하거나 보다 큰 크기를 갖는 것이 좋다. 보다 구체적으로, 컨베이어 벨트의 벨트부재(13)의 이동방향에 직각인 방향을 폭방향이라 할 때, 흡입구는 적어도 벨트부재의 폭방향 길이에 대응하는 폭방향 길이를 갖는다.

흡입부(20)는 상방으로 갈수록 그 폭방향 길이 또는 두께방향 길이가 줄어들도록 형성될 수 있다.

또한, 흡입부(20)는 소정의 각도로 경사지게 위치되는 것이 바람직하다. 하지만, 반드시 이에 한정되지 않으며, 공간적인 여유가 있으면 흡입부가 수평으로 위치하여도 된다.

추가적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 흡입부(20)의 상부를 덮어씌우고, 흡입부와 함께 또는 별개로 경사지게 위치되어, 자유낙하하여 떨어지는 이물질이 경사진 표면을 따라 원활히 컨베이어 벨트(10)를 향해 미끄럼 이동할 수 있게 하는 경사판(40)을 포함할 수 있다.

경사판(40)의 경사각은 수평면에 대해 대략 30도 내지 90도 사이인 것이 바람직하지만, 이에 한정되지 않으며, 경사판의 표면 거칠기 또는 이물질의 점도 등에 따라 경사각이 결정될 수도 있다.

또, 경사판(40)의 경사각이 수평면에 대해 대략 30도 미만인 경우에는, 이 경사판에 진동을 부여하는 진동부재(50; 도 4 참조)가 구비되는 것이 좋다. 이러한 진동부재로는, 전기 구동 방식, 전자 구동 방식, 에어 구동 방식의 바이브레이터(vibrator) 등이 채용될 수 있다. 이러한 진동부재는 경사판의 이면에 배치될 수 있다.

흡입구(21)의 반대측에서 흡입부(20)는 도시되지 않은 흡입관에 연결될 수 있으며, 이 흡입관은 예를 들어 흡입팬 또는 진공펌프, 집진기 등과 같은 흡입수단에 연결될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거장치에서는, 컨베이어 벨트(10)가 그 벨트부재(13) 상에 쌓이는 이물질을 지속적으로 이송할 수 있다. 이물질은 벨트부재의 이동을 통해 흡입부(20)의 흡입구(21)까지 이송되어 흡입되게 된다.

도 2에 보다 상세히 도시된 바와 같이, 이동부(30)는 베이스부(31)에 설치되고 컨베이어 벨트(10)의 지지프레임(11)에 연결되어 컨베이어 벨트 전체를 선형 이동시킬 수 있다.

베이스부(31)는 예컨대 대략 프레임 형태로 형성된 부재로서, 이동부(30)를 지지하고 그 이동을 안내하는 역할을 한다. 베이스부가 프레임 형태로 형성되는 것에 반드시 한정되지 않는다.

이동부(30)는 베이스부(31)의 상부에 설치되고, 이동부의 작동로드(32; 도 4 참조)가 지지프레임(11)의 하부에 연결될 수 있다.

이러한 이동부(30)로는 작동로드(32)를 갖춘 유체압 실린더나 전기식 액츄에이터 등이 채택될 수 있다.

베이스부(31)와 컨베이어 벨트(10) 사이의 상대이동을 안내하고 원활한 이동을 보장하기 위해, 베이스부와 컨베이어 벨트의 지지프레임(11) 사이에 레일부재(33)가 개재될 수 있다. 예를 들면 지지프레임에 활주부가 설치되고 베이스부에 레일부재가 설치되어 활주부가 레일부재를 따라 미끄럼 이동함으로써, 지지프레임 및 컨베이어 벨트가 이동부(30)의 구동에 의해 원활히 선형 이동될 수 있게 된다.

도 3은 도 1에 도시된 이물질 제거장치 중 컨베이어 벨트의 이동 상태를 나타낸 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이, 베이스부(31)는 이물질을 받는 컨베이어 벨트(10)를 지지할 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거장치가 언코일링에 적용될 때, 새로이 장착되는 코일과의 간섭을 없애도록 이동부(30)의 작동 하에 컨베이어 벨트가 흡입부(20)의 아래와 베이스부(31)의 상부 표면 사이의 공간으로 미끄럼 이동될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거장치의 변형예를 도시한 도면이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물 제거장치에서, 컨베이어 벨트(10)의 벨트부재(13)는 그 외주면 상에 대략 직립하여 형성되고 서로 소정 간격으로 이격되어 배치되며 벨트부재의 전폭(全幅)에 걸쳐 연장한 복수의 블레이드(14)를 더 포함할 수 있다.

이들 블레이드(14)는 벨트부재(13)와 일체로 형성되거나, 적어도 벨트부재와 유사한 탄성 재질로 형성된 후 접합될 수 있다.

이러한 각각의 블레이드(14)는, 롤러(12)의 구동에 의해 벨트부재(13)가 흡입부(20)의 흡입구(21)를 향해 이동할 때, 흡입부의 흡입구에 접촉하거나 끼워맞춰져 흡입구의 개방면을 폐쇄하게 된다. 이에 따라, 흡입부 내에 일시적으로 진공을 형성하게 되고, 이러한 진공에 의해 예를 들어 기존 집진기의 일정한 흡입력에도 흡입부는 충분히 이물질을 흡입하여 포집하고, 흡입관을 거쳐 이물질을 제거할 수 있게 되는 것이다.

각 블레이드(14)는 흡입부(20)의 흡입구(21)와 접촉한 후, 벨트부재(13)의 구동에 의해 전진하면서 탄성 변형, 즉 휘어지게 됨으로써 흡입부의 아래로 지나갈 수 있으며, 이로써 벨트부재는 큰 무리없이 지속적으로 순환 이동할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거장치의 작동에 대해 간략히 설명하기로 한다.

편의상, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거장치가, 열연 또는 냉연 강판(1; 도 4 참조)의 언코일링이 시작되는 페이 오프 릴(2; 도 4 참조)의 아래에 배치된 경우를 예로 들어 설명한다.

전술한 바와 같이 강판이 이동하고 있기 때문에, 후드를 강판에 접촉 또는 가까이 배치시킬 수가 없다. 이에 따라, 강판의 하부 표면에서 스케일, 파우더, 오염물 등의 이물질이 떨어져 설비 주변의 환경을 오염시키고 있음에도 불구하고, 종래의 후드는 단순히 집진기의 흡입력에만 의존함으로써 이물질의 제거효율이 낮게 되었다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거장치에서는, 강판(1)의 언코일링을 위한 준비가 완료되면, 이동부(30)가 작동되어 베이스부(31)에 겹쳐 있는 컨베이어 벨트(10)를 전진위치로 이동시킨다.

언코일링이 시작되면서 강판(1)의 하부 표면으로부터 탈락되어 자유낙하하는 이물질은 컨베이어 벨트(10)의 벨트부재(13)에 점차 누적된다. 일부 이물질은 경사판(40)을 경유하여 벨트부재 상에 놓이게 된다.

컨베이어 벨트(10)의 한 쌍의 롤러(12) 중 적어도 하나가 벨트부재(13)를 구동시킴으로써, 벨트부재는 지속적으로 흡입부(20)의 흡입구(21)를 지나 롤러를 감아돌면서 순환 이동할 수 있다.

벨트부재(13)가 흡입부(20)의 흡입구(21)를 향해 이동함에 따라 벨트부재의 상부 표면에 쌓이는 이물질을 흡입구까지 이송할 수 있다.

이와 같이, 이물질이 흡입부(20)의 흡입구(21)에 가까이 이송됨에 따라 흡입부는 일정한 흡입력에도 충분히 이물질을 흡입하여 포집하고, 흡입관을 거쳐 이물질을 제거할 수 있다.

한편, 컨베이어 벨트(10)의 벨트부재(13)의 외주면 상에 복수의 블레이드(14)가 형성된 경우에, 각각의 블레이드는 흡입부(20)의 흡입구(21)에 접촉하거나 끼워맞춰져 흡입구의 개방면을 폐쇄하게 되고, 이에 따라 흡입부 내에 일시적으로 생기는 진공에 의해 흡입부는 일정한 흡입력에도 충분히 이물질을 흡입하여 포집하고, 흡입관을 거쳐 이물질을 제거할 수 있다.

각 블레이드(14)는 흡입부(20)의 흡입구(21)와 접촉한 후, 벨트부재(13)의 구동에 의해 탄성 변형, 즉 휘어지게 됨으로써 흡입부의 아래로 지나가게 된다.

강판(1)의 언코일링이 완료되어 새로운 코일을 장착하고자 할 때에는, 새로운 코일과 간섭되지 않도록, 이동부(30)가 작동하여 컨베이어 벨트(10)의 지지프레임(11)이 레일부재(33)의 안내에 따라 흡입부(20)의 아래와 베이스부(31)의 상부 표면 사이의 공간으로 미끄럼 이동되어 후진위치에 도달할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 자유낙하하여 쌓이는 다양한 크기의 스케일이나 표면처리용 파우더, 오염물 등의 이물질을 흡입부의 흡입구까지 유도함으로써 기존의 집진기 성능에서 제거효율을 높일 수 있게 된다.

이에 따라, 본 발명에 의하면, 빈번한 주기로 청소를 하거나 설비 노후화를 일으키거나 오작동을 일으키는 것을 방지할 수 있어, 생산성의 향상은 물론, 설비 주변의 환경 개선 및 작업자의 호흡계 질환 예방에 크게 이바지할 수 있는 효과를 얻게 되는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상과 같이, 본 발명은 예를 들어 열연 강판의 표면에서 탈락되는 스케일 등의 이물질을 제거하거나 비산을 방지하는 데에 유용하다.

Claims (11)

1. 이물질을 받는 컨베이어 벨트;

   상기 컨베이어 벨트의 일측에 배치되어 흡입구를 통해 이물질을 흡입하는 흡입부; 및

   상기 컨베이어 벨트를 선택적으로 이동시키는 이동부

   를 포함하는 이물질 제거장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 컨베이어 벨트는,

   지지프레임;

   상기 지지프레임의 양측에 배치된 한 쌍의 롤러; 및

   상기 한 쌍의 롤러를 감아도는 벨트부재

   를 포함하는 이물질 제거장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 한 쌍의 롤러 중 적어도 하나는 일단에 모터가 연결되거나, 모터가 내장된 이물질 제거장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 흡입구는, 상기 벨트부재의 폭방향 길이와 동일하거나 보다 큰 폭방향 길이를 갖는 이물질 제거장치.
5. 제2항에 있어서,

   상기 이동부는 베이스부의 상부에 설치되고, 상기 이동부의 작동로드가 상기 지지프레임에 연결된 이물질 제거장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 베이스부와 상기 지지프레임 사이에 레일부재가 개재된 이물질 제거장치.
7. 제2항에 있어서,

   상기 벨트부재의 외주면 상에 직립하여 형성되고 서로 이격되어 배치되며 상기 벨트부재의 폭방향으로 연장한 복수의 블레이드를 더 포함하는 이물질 제거장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 블레이드가 상기 흡입부의 흡입구에 접촉하거나 끼워맞춰져 상기 흡입구의 개방면을 폐쇄하고, 이어서 탄성 변형되어 흡입부를 지나가는 이물질 제거장치.
9. 제1항에 있어서,

   상기 흡입부의 상부를 덮어씌우고, 상기 이물질이 경사진 표면을 따라 상기 컨베이어 벨트를 향해 미끄럼 이동하게 하는 경사판을 더 포함하는 이물질 제거장치.
10. 제9항에 있어서,

    상기 경사판에 진동을 부여하는 진동부재가 구비된 이물질 제거장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 흡입구의 반대측에서 상기 흡입부는 흡입관에 연결되고,

    상기 흡입관은 흡입수단에 연결된 이물질 제거장치.

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