KR100984104B1 - 강판 연속 코팅시 수지 비산 방지 장치 - Google Patents

강판 연속 코팅시 수지 비산 방지 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기도금 강판 등의 연속 코팅을 위하여 회전하는 롤(Roll)에 우레탄 수지 등 코팅 용액을 침지하여 철강 스트립(strip)에 연속 코팅을 실시하는 경우, 롤의 좌우측 단부에서 발생하는 과도포 코팅 용액의 비산을 방지하는 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 강판의 연속 코팅시 수지 비산을 방지하기 위한 장치에 있어서, 가변형 노즐(23)이 자력의 힘으로 좌우 운동을 하도록 어플리케이터 롤(2)에 설치된 어플리케이터 롤 철심부와; 상기 가변형 노즐(23)이 상기 어플리케이터 롤(2)의 좌측 및 우측 단부에 고이는 코팅 용액을 제거하도록 가압공기를 공급하는 에어나이프 장치부로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 장치를 사용함으로써, 어플리케이터 롤(2) 에지부에 수지 코팅 용액의 과 도포 상태(24)가 발생하지 않게 함으로서 수지 코팅 용액의 비산으로 인하여 강판에 흠집(dent) 및 미세 스크라치(Scratch) 발생 등의 품질결함을 방지하는 효과가 있으며, 또한 이를 통하여 품질향상과 생산성 향상의 효과를 가져온다.
스트립, 어플리케이터 롤, 트랜스퍼 롤, 픽업롤, 드립 팬

Description

강판 연속 코팅시 수지 비산 방지 장치{An apparatus to avoid resin scattering in steel plate coating}
본 발명은 전기도금 강판 등의 연속 코팅을 위하여 회전하는 롤(Roll)에 우레탄 수지 등 코팅 용액을 침지하여 철강 스트립(strip)에 연속 코팅을 실시하는 경우, 롤의 좌우측 단부에서 발생하는 과도포 코팅 용액의 비산을 방지하는 장치에 관한 것이다.
제철소 내에서는 필요에 따라 철강 스트립 상에 우레탄 수지 코팅을 하게 된다. 특히 내 지문성 전기 강판의 제조를 위하여는 아연(Zn) 도금 강판 위에 내 식성, 내 알카리성이 뛰어난 하도 우레탄 수지를 도포한 후, 그 상층에 내 지문성, 가공성이 우수한 상도 우레탄 수지를 추가 도포하여 내 지문성이 특히 우수한 강판을 생산하게 된다. 이렇게 생산된 내 지문성 강판은 엘시디 프레임 (LCD Frame) 이나, 컴퓨터 부품, 복사기 등 다양한 용도로 널리 사용되고 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 연속 코팅 장치의 개념도이다. 도 2는 종래기술에 의한 연속 코팅시 수지 용액의 비산 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1을 참조하면 종래기술에 의한 연속 코팅 장치는, 우레탄 수지 코팅의 대상물인 강판 스트립(1)이 어플리케이터 롤(2; Applicator Roll)과 백킹 롤(6; Backing Roll)의 사이를 통과하면서 어플리케이터 롤(2) 표면에 전해 온 우레탄 수지가 도포된다. 이 우레탄 수지 용액은 드립 팬 (5; Drip Pan)에 저장되어 있던 것으로, 이 수지 용액에 픽업 롤 (4; pick-up roll)을 침지하여, 이 수지 용액를 다시 트랜스퍼 롤(3; transfer roll)이 이어받은 후, 이를 다시 어플리케이터 롤(2)로 전해 온 것이다.
그런데 도 2에 나타난 바와 같이, 종래 기술에 따라 라인 작업시에 강판 스트립(1)에 코팅 작업을 위하여 우레탄 수지 용액을 도포하면, 어플리케이터 롤(2)의 좌우 양측 가장자리와 각진 모서리 부분에는, 우레탄 수지 용액이 지나치게 많이 도포(塗布)되면서, 어플리케이터 롤(2)의 회전력에 의해 구속력이 없는 롤 에지부의 과도포된 코팅 용액이 비산(飛散)하는 용액 비산상태(12)가 발생하면서, 어플리케이터 롤(2)을 받치고 있는 백킹 롤(6; Backing Roll) 표면으로 수지 코팅 용액이 비산(飛散)하는 현상이 발생된다.
상기 백킹 롤(6)은 제철소 내에서 계속 사용되는 것이므로, 도 3에 도시된 바와 같이 소폭 또는 중폭의 강판 스트립에 대한 우레탄 수지 코팅을 마치고, 이어 광폭 스트립(9)이 다시 이 백킹 롤(6)에서 작업 되면, 상기 중소폭 스트립의 수지 코팅시 백킹 롤(6)에 묻어 있던 수지용액 비산물(7)이 광폭 스트립(9)의 상부에 비산물 오염마크(8)가 되어 묻어나가게 된다.
상기와 같은 문제를 방지하기 위해 종래 기술에서는 도 2에 나타난 바와 같이, 코팅 구성롤(2,3,4)의 가장자리에 코팅 용액의 비산을 방지하기 위한 사이드 카버(11)를 장착하였다. 그러나 이 역시 고속의 회전 롤에서 비산하는 잉여 코팅 용액을 완전히 차단할 수는 없었다.
상기와 같은 비산물 오염마크(8)는 강판에 흠집(dent) 및 미세 스크라치(Scratch) 등의 결함을 초래하므로서 강판의 품질을 떨어뜨리고, 강판 생산원가를 높아지게 하며, 강판의 생산성을 현저히 저하시키는 요인으로 작용하여 왔다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 장치를 이용 함으로서 자동으로 어플리케이터 롤(2)의 에지부에 장착된 가변형 노즐(23)의 에어 와이핑 (Air Wiping)에 의해 에지(Edge)부 용액의 과도포 상태가 발생하지 않게 함으로써, 코팅 용액의 비산을 막고, 코팅 용액 비산에 의하여 강판에 수지픽업 이물이 발생하지 않게 하여, 수지픽업 이물에 의한 강판에의 흠집(dent) 및 미세 스크라치(Scratch) 발생 등의 품질결함을 방지하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전기도금강판의 연속 코팅시 수지 비산을 방지하기 위하여 어플리케이터 롤(2)에 설치되는 장치에 있어서, 상기 어플리케이터 롤(2)의 롤표면 양쪽의 첫째 에지부의 모서리진 부분에 위치하는 상단 철심(17)과, 어플리케이터 롤(2)의 롤표면보다 한 단계 낮으면서 양쪽 단부에 돌출되어 형성된 어플리케이터 롤(2)의 둘째 에지부의 모서리진 부분에 위치하는 하단 철심(18)을 포함하여 구성되는 어플리케이터 롤 철심부와; 플렉시블 호스(20) 전방에 설치된 가변형 노즐(23)과, 상기 가변형 노즐(23)의 앞 단에 설치되는 마그네트를 포함하여 구성되며, 상기 가변형 노즐(23)이 상기 마그네트의 자력의 힘으로 상기 상단 철심과 하단 철심을 향하여 번갈아 운동하면서 상기 어플리케이터 롤(2)의 좌측 및 우측 단부에 고이는 코팅 용액을 제거하도록 가압공기를 공급하는 에어나이프 장치부;로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상단 철심(17)은 어플리케이터 롤 사프트(2b)와 연결되어 있는 상단 철심 고정대(17a)에 의해 지지되고, 상기 하단 철심(18)은 어플리케이터 롤 사프트(2b)와 연결되어 있는 하단 철심 고정대(18a)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하고,
또한, 상기 에어나이프 장치부는 에어 통입배관(15)과 플렉시블 호스(20)를 연결하는 에어 배관 연결부(19)를 더 포함하여 구성되고, 상기 가변형 노즐(23)의 앞 단에 설치되는 마그네트는 우측 마그네트(21) 및 좌측 마그네트(22)로 구성된 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 상단 철심(17) 및 하단 철심(18)은 어플리케이터 롤(2)의 크기에 따라 각각 50개까지 상단 철심 고정대 및 하단 철심 고정대와 함께 증설 가능한 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 장치를 사용함으로써, 어플리케이터 롤(2) 에지부에 수지 코팅 용액의 과 도포 상태(24)가 발생하지 않게 함으로서 수지 코팅 용액의 비산으로 인하여 강판에 흠집(dent) 및 미세 스크라치(Scratch) 발생 등의 품질결함을 방지하는 효과가 있으며, 또한 이를 통하여 품질향상과 생산성 향상의 효과를 가져온다.
이하 본 발명의 하나의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 도 4는 본 발명의 전체 개요를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에서 드립 팬 (5; Drip Pan)에 저장되어 있던 수지 코팅 용액은 픽업 롤 (4; pick-up roll)이 들어올려, 이를 트랜스퍼 롤(3; transfer roll)에 전달하고, 이를 다시 어플리케이터 롤(2)로 전해주면, 이 어플리케이터 롤(2) 표면에 전해 온 수지 코팅 용액이 백킹 롤(6) 위를 진행하고 있는 강판 스트립(1) 위에 도포된다.
어플리케이터 롤(2)의 에지부에 수지 코팅 용액의 과 도포 상태(24)가 발생하지 않게 하고, 수지 코팅 용액의 비산을 막기 위한 본 발명의 구성은 "어플리케이터 롤 철심부"와 "에어나이프 장치부"로 크게 분리 가능하다.
먼저 "어플리케이터 롤 철심부"의 구성을 살펴 본다. 도 5는 본 발명에 따른 어플리케이터 롤(2)에 구성된 '어플리케이터 롤 철심부"를 보여주는 단면도이다.
"어플리케이터 롤 철심부"에는 상단 철심(17)과 하단 철심(18)이 구비된다. 상단 철심(17)과 하단 철심(18)은 어플리케이터 롤(2)의 좌측 단부와 우측 단부의 양측 모두에 설치된다. 상단 철심(17)은 어플리케이터 롤(2)의 롤 표면 양쪽 단부의 첫째 에지부의 모서리진 부분에 위치하며, 하단 철심(18)은 양쪽 단부의 둘째 에지부, 즉 롤 표면보다 한 단계 낮은 에지부의 모서리 진 부분에 위치한다.
어플리케이터 롤(2)의 롤 샤프트(2b)와 직각인 방향에서 어플리케이터 롤(2)의 좌측 단부 만을 살펴본다면, 상기 상단 철심(17)과 하단 철심(18)은 어플리케이터 롤(2)의 좌측 단부에서 서로 지그 재그 형태로 좌우로 엇갈리면서 교대로 배치되어 있으며, 이는 또한 수평면상의 지그 재그가 아닌, 첫째 에지부와 둘째 에지부의 단차에 따라 좌로 기울어진 평면상의 지그 재그 형태가 된다.
또한 상단 철심(17)은 상단 철심 고정대(17a)에 의하여 고정되며, 상단 철심 고정대(17a)는 어플리케이터 롤 사프트(2b)와 연결되어 구성되어 있다. 하단 철심(18)은 하단 철심 고정대(18a)에 고정되며, 하단 철심 고정대(18a)는 역시 어플리케이터 롤 사프트(2b)와 연결되어 구성되어 있다. 도 5의 실시예에는 어플리케이터 롤(2) 원주를 따라서 일정간격을 유지하면서 상단 철심(17) 4개와 하단 철심(18) 4개가 서로 엇갈리면서 설치되어 있다. 그러나 철심의 숫자는 롤의 크기 및 설계조건에 따라 상단 철심(17) 및 하단 철심(18) 각각 50개까지 철심 고정대와 함께 증설 가능하다. 도 7에서 수지 도포 상태(26)의 바로 밑 부분은 어플리케이터 롤 라버 부(2a)이다.
한편, "에어나이프 장치부"는 에어 배관 연결부(19)가 에어 통입배관(15)과 강한 탄성을 지닌 플렉시블 호스(20; Flexible Fose)를 연결하고, 플렉시블 호스 전방에 가변형 노즐(23)이 설치된다. 이 노즐의 앞 단에는 자성이 강한 우측 마그네트(21)와 좌측 마그네트(22)가 부착된 노즐 립(Lip)이 구성된다.
상기와 같은 에어 나이프 장치부는 어플리케이터 롤(2)의 좌우에 기본적으로 하나는 설치되어야 하며 그 숫자는 작업의 정밀도 등에 따라 증가시킬 수 있다.
에어 통입 배관(15)은 에어 메인 배관에서 가압 공기를 공급받으며, 에어 메인 배관(27)과 에어 통입 배관(15) 사이에는 가압공기의 공급을 조절하는 에어 조절 밸브(14)가 에어 챔버(13)와 함께 구비되어 있다.
다음은 본 발명의 작용을 상세하게 설명한다. 본 발명은 "어플리케이터롤 철심부"와 "에어나이프 장치부"의 상호 작용으로 작동이 이루어진다.
도 4에 나타나 있는 것과 같이, 드립 팬(5)에 공급된 수지 코팅 용액이 픽업 롤(4)에 의해 롤 표면에 묻어져서 트랜스퍼 롤(3)로 이동되었다가 어플리케이터 롤(2)로 전달되어 최종적으로 스트립(1)에 수지 코팅 용액이 부착되어 최종 제품을 만들고 있다.
이때 어플리케이터 롤(2)과 스트립(1)에 수지 코팅 용액이 부착되는 과정에서 어플리케이터 롤(2)의 양 가장자리와 모서리 진 부분에 수지용액이 과도포(24)되는 에지부 용액 과도포상태(24)가 발생하면서, 어플리케이터 롤(2)의 롤 회전력에 의해 구속력이 없는 롤 에지부의 잉여 코팅 용액이 비산(12)되면서 어플리케이터 롤(2)을 받치고 있는 백킹 롤(6) 표면과 드립 팬(5) 하부로 수지 코팅 용액이 비산(7)되는 것을 방지하는 것이 중요하다.
이를 위하여 본 발명은, 어플리케이터 롤(2)의 회전 운동과 "에어나이프 장치부"의 가변형 노즐(23)의 좌우 동작의 조합에 의하여, 가변형 노즐(23)이 강한 자력의 힘을 받아 "어플리케이터 롤 철심부"의 상단 철심(17) 쪽과 하단 철심(18) 쪽을 번갈아 오가면서 공기를 분사하여, 어플리케이터 롤(2) 양 측단부의 표면에 과도하게 부착된 수지코팅 용액을 제거함으로서 도 7과 같이 에지부용액 과도포부 제거상태(25)가 되도록 한다.
이를 상세히 보면, 어플리케이터 롤(2)이 정지되어 있는 상황에서는 가변형 노즐(23)은 그 선단에 장착된 마그네트 (영구자석 또는 전자석)의 힘을 받아 거리상 가까운 쪽의 철심 (상단 철심 또는 하단 철심) 방향을 향하고 있다. 어플리케이터 롤(2)을 회전시키면서 에어 조절 밸브(14)를 열어 가압공기를 가변형 노즐을 통해 공급하면, 예를 들어 상단 철심(17)이 있는 첫째 에지부에 고여 있는 코팅 용액을 제거한 가변형 노즐(23)은 어플리케이터 롤(2)의 회전에 따라 하단철심(18) 쪽으로 근접하게 되어 하단 철심(18)이 위치한 둘째 에지부에 고여 있는 코팅 용액을 제거하게 된다. 이와 같이 가변형 노즐이 상단 철심(17)과 하단 철심(18) 사이를 지그재그로 오고 가는 좌우 동작은 어플리케이터 롤(2)의 회전 운동과 어우러져 어플리케이터 롤(2)의 양측 에지부에 고이는 코팅용액을 고압 공기의 분사로 계속 반복적으로 처리하게 된다. 어플리케이터 롤(2)의 회전 속도가 빨라지면 가변형 노즐이 자력의 지배하에서 좌우로 움직이는 모양은 마치 파리가 날개를 떠는 것과 흡사한 모양을 띄면서 과도포 코팅 용액의 제거 작업을 계속하게 된다.
에어 조절 밸브(14)는 가변형 노즐(23)에서 분사되는 공기가 과도포된 코팅 용액을 비산시키지 않고 어플리케이터 롤(2)의 측면 하단으로 말끔하게 밀어낼 수 있는 정도의 가압으로 조절하는 것이 바람직하다. 이렇게 어플리케이터 롤(2)의 측면부로 밀려 내려온 잉여 코팅 용액은 다시 드립 팬(5)로 환원된다.
종합 정리하면, 본 발명은, 어플리케이터 롤(2)의 회전운동과 함께 가변형 노즐(23)의 직선운동이 동시에 일어나는 작용으로, 어플리케이터 롤(2) 상단 철심(17)과 하단 철심(18)이 설치된 모서리에, 가변형 노즐(23)에 장착된 좌우 마그네트(21,22)와 상, 하단 철심과의 자석력에 의해 가변형 노즐(23)의 좌, 우 동작과 함께 에어 와이핑 (Air Wiping) 분사에 의해, 어플리케이터 롤(2) 에지부의 코팅용액 과도포 상태(24)를 제거하는 것으로 자석력의 작용으로 연속 반복 작용이 발생하여 과도포 코팅용액의 제거동작이 정상적으로 이루어지게 된다.
도 1은 종래 기술에 의한 연속 코팅 장치의 개념도이다.
도 2는 종래기술에 의한 연속 코팅시 수지 용액의 비산과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 종래기술에서 광폭 스트립의 오염과정 설명도이다.
도 4는 본 발명의 전체 개요를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 어플리케이터 롤 철심부를 보여주는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 에어나이프부의 단면도이다.
도 7은 본 발명에서 에어나이프부의 수지코팅 용액 제거 과정을 설명하기 위한 단면 개념도이다.
♣도면 부호에 대한 간단한 설명♣
1; 스트립 2; 어플리케이터롤 2a; 어플리케이터롤 라버 부
2b; 어플리케이터롤 사프트(Shaft) 3; 트랜스퍼롤 4; 픽업롤 5; 드립 팬(Drip Pan) 5a; 수지코팅 용액 6; 백킹 롤
7; 수지용액 비산물 8; 비산물 오염 마크 9; 광폭 스트립
11; 사이드 카버 12; 용액 비산 상태 13; 에어 챔버 14; 에어 조절 밸브 15; 에어 통입 배관 16; 프렉시블 에어 나이프 17; 상단 철심 17a; 상단 철심 고정대 18; 하단 철심
18b; 하단 철심 고정대 19; 에어 배관 연결부
20; 플렉시블 호스 21; 우측 마그네트 22; 좌측 마그네트 23; 가변형 노즐 24; 에지부 용액 과도포 상태
25; 에지부 용액 과도포부 제거상태 26; 수지 도포 상태 27; 에어 메인 배관

Claims (4)

  1. 전기도금강판의 연속 코팅시 수지 비산을 방지하기 위하여 어플리케이터 롤(2)에 설치되는 장치에 있어서,
    상기 어플리케이터 롤(2)의 롤표면 양쪽의 첫째 에지부의 모서리진 부분에 위치하는 상단 철심(17)과, 어플리케이터 롤(2)의 롤표면보다 한 단계 낮으면서 양쪽 단부에 돌출되어 형성된 어플리케이터 롤(2)의 둘째 에지부의 모서리진 부분에 위치하는 하단 철심(18)을 포함하여 구성되는 어플리케이터 롤 철심부와;
    플렉시블 호스(20) 전방에 설치된 가변형 노즐(23)과, 상기 가변형 노즐(23)의 앞 단에 설치되는 마그네트를 포함하여 구성되며, 상기 가변형 노즐(23)이 상기 마그네트의 자력의 힘으로 상기 상단 철심과 하단 철심을 향하여 번갈아 운동하면서 상기 어플리케이터 롤(2)의 좌측 및 우측 단부에 고이는 코팅 용액을 제거하도록 가압공기를 공급하는 에어나이프 장치부;
    로 구성되는 강판 연속 코팅시 수지 비산 방지 장치
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 상단 철심(17)은 어플리케이터 롤 사프트(2b)와 연결되어 있는 상단 철심 고정대(17a)에 의해 지지되고, 상기 하단 철심(18)은 어플리케이터 롤 사프트(2b)와 연결되어 있는 하단 철심 고정대(18a)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 강판 연속 코팅시 수지 비산 방지 장치
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 에어나이프 장치부는 에어 통입배관(15)과 플렉시블 호스(20)를 연결하는 에어 배관 연결부(19)를 더 포함하여 구성되고, 상기 가변형 노즐(23)의 앞 단에 설치되는 마그네트는 우측 마그네트(21) 및 좌측 마그네트(22)로 구성되는 것을 특징으로 하는 강판 연속 코팅시 수지 비산 방지 장치
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 상단 철심(17) 및 하단 철심(18)은,
    어플리케이터 롤(2)의 크기에 따라 각각 50개까지 상단 철심 고정대 및 하단 철심 고정대와 함께 증설 가능한 것을 특징으로 하는 강판 연속 코팅시 수지 비산 방지 장치
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KR1020080069178A KR100984104B1 (ko) 2008-07-16 2008-07-16 강판 연속 코팅시 수지 비산 방지 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0938554A (ja) * 1995-07-31 1997-02-10 Fuji Photo Film Co Ltd 硬基板塗布方法および装置
JPH09326119A (ja) * 1996-06-05 1997-12-16 Sony Corp 磁気記録媒体の製造方法及びその装置
KR20030000659A (ko) * 2001-06-26 2003-01-06 주식회사 포스코 스트립의 코팅과정에서의 코팅액 비산방지장치

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