KR101461646B1 - 구조물 부재의 수지코팅 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 구조물 부재를 대상물(10)로 하여 수지도료를 코팅하는 장치에 있어서: 대상물(10)의 이물질을 제거하는 전처리수단; 상기 대상물(10)의 표면온도를 설정범위로 유지하는 가열기(35); 상기 가열된 대상물(10)의 표면에 대전된 수지도료를 도포하는 도포기(42); 및 상기 도포 완료된 대상물(10)의 담금질과 샤워에 소요되는 냉각수를 공급하는 냉각조(52);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 철근은 물론 형강의 표면에 에폭시 수지를 코팅함에 일련의 공정을 자동화하여 생산성을 향상하고, 코팅에 후속된 벤딩가공시에도 도막의 불량이 초래되지 않는 원형 상태를 유지하는 효과가 있다.
이에 따라, 철근은 물론 형강의 표면에 에폭시 수지를 코팅함에 일련의 공정을 자동화하여 생산성을 향상하고, 코팅에 후속된 벤딩가공시에도 도막의 불량이 초래되지 않는 원형 상태를 유지하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 구조물 부재의 수지코팅 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 철근을 비롯한 구조물 지지용 부재의 부식 방지를 위한 표면처리를 수행하는 구조물 부재의 수지코팅 장치에 관한 것이다.
건축, 교량, 토목의 시공 과정에 소요되는 철근, 형강 등은 구조물의 내구성 증대와 수명 연장을 위하여 표면에 에폭시를 코팅하는 기술이 적용되고 있다. 이외에 구조물 지지용 부재의 연결에 사용되는 볼트 등의 소재도 에폭시 코팅을 적용하기도 한다.
이와 관련되는 선행기술문헌으로서 한국 등록특허공보 제1192604호(선행문헌 1), 한국 등록특허공보 제1069740호(선행문헌 2) 등이 알려져 있다.
선행문헌 1은 이송롤러의 지지홈에 공급한 락볼트를 공급하며 상기 락볼트의 외경에 쇼트볼을 고압 분사하여 전처리한 후 고주파를 이용한 인덕션히터로 예열하고, 정전 스프레이 도장법으로 고전압 하에서 에폭시 분체를 분사하여 균일하게 코팅한 락볼트를 자연건조와 냉각수에 담가 냉각하여 에폭시를 경화시킨 후 배출한다. 이에 따라, 오염이나 부식이 발생하지 않아 재질의 고유 성상을 영구히 유지하는 효과를 기대한다.
선행문헌 2는 철근의 표면을 쇼트볼에 의해 가공하는 가공부; 상기 철근이 히스테리시스 손실에 의해 표면온도가 증가되도록 하는 가열부; 상기 철근의 표면에 에폭시 수지를 피복하는 피복부; 및 상기 피복부의 외측에 형성되며, 상기 피복된 상기 철근을 냉각롤러와 냉각수로 냉각되도록 하는 냉각부;를 포함한다. 이에 따라, 가열시간을 단축하여 가열의 효율성을 향상시키고 에폭시 수지 피복의 품질을 향상시키는 효과를 기대한다.
그러나, 상기한 선행특허에 의하면 비교적 대형의 구조물에 대한 표면처리를 연속된 일련의 공정으로 진행하기 미흡할뿐더러 코팅 완료후 벤딩과 같은 소성가공시 도막이 원형을 유지하기 곤란한 단점을 보인다.
상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 철근은 물론 형강의 표면에 에폭시 수지를 코팅함에 있어 일련의 연속된 공정으로 처리하여 품질 및 생산성을 향상하는 구조물 부재의 수지코팅 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 에폭시 수지를 코팅하는 양산현장에서 분체도장 방식으로 균일한 도막을 유지하여 후속된 벤딩가공시 균열이나 박리와 같은 불량을 방지하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 구조물 부재를 대상물로 하여 수지도료를 코팅하는 장치에 있어서: 상기 대상물의 이물질을 제거하는 전처리수단; 상기 대상물의 표면온도를 설정범위로 유지하는 가열기; 상기 가열된 대상물의 표면에 대전된 수지도료를 도포하는 도포기; 및 상기 도포 완료된 대상물의 담금질과 샤워에 소요되는 냉각수를 공급하는 냉각조;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 전처리수단은 대상물의 정지 또는 이동 상태에서 쇼트 블라스터, 브러쉬, 블로워를 선택적으로 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 도포기는 자세변동 가능한 구조를 지닌 다수의 분사노즐로 대상물의 표면에 전체적으로 수지도료를 분사하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 분사노즐은 180˚ 이상의 범위로 분사 가능한 구형헤드 상에 수지도료의 이온화를 위한 이온형성코일을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 냉각조의 하류측으로 다수의 롤러로 대상물을 벤딩하기 위한 벤딩기를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 철근은 물론 형강의 표면에 에폭시 수지를 코팅함에 일련의 공정을 자동화하여 생산성을 향상하고, 코팅에 후속된 벤딩가공시에도 도막의 불량이 초래되지 않는 원형 상태를 유지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 주요부를 모식적으로 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 장치의 분사노즐을 확대하여 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 장치의 분사노즐을 확대하여 나타내는 구성도
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 구조물 부재를 대상물(10)로 하여 수지도료를 코팅하는 장치에 관하여 제안한다. 대상물(10)인 구조물 부재는 철근이나 볼트와 같은 비교적 소형의 부재 외에 H형강, I형강, C형강 등 상대적으로 대형의 부재를 포함하는 의미로 정의된다. 코팅용 수지도료는 친환경성이 높은 에폭시를 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다.
이때, 수지도료는 도료탱크(12)와 혼합기(15)를 사용하여 혼합된 상태로 공급한다. 일례로, 수지도료의 성분은 에폭시 수지 70~80wt%, 폴리부틸 아크릴산 10~15wt%, 트라이탄 수지와 폴리에스테르 수지의 혼합물 5~15wt%, 경화제 1~5wt%, 산화규소 1~5wt%, 첨가제 1~5wt%를 포함한다. 이에 따라 수지도료는 내식성, 내후성, 내습성, 내열성, 내한성, 난연성 외에 코팅후 벤딩 등의 후속가공을 위한 강도, 밀착성, 내마모성을 구비한다.
본 발명은 전처리수단, 가열기(35), 도포기(42), 냉각조(52) 등을 주요 수단으로 구비한다. 일련의 공정을 연속적으로 수행하도록 상기 주요 수단 사이에 대차(도시 생략)가 설치된다.
본 발명에 따른 전처리수단은 상기 대상물(10)의 이물질을 제거하도록 설치된다. 전처리수단의 이물질 제거는 대상물(10)에 대한 수지도료의 밀착성을 높여 도막 형성의 불량을 방지한다. 이물질은 외부에서 부착되는 물질 외에 버어, 발청 등의 자체적 발생 물질도 포함한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 전처리수단은 대상물(10)의 정지 또는 이동 상태에서 쇼트 블라스터(22), 브러쉬(26), 블로워(28)를 선택적으로 사용하는 것을 특징으로 한다. 쇼트 블라스터(22)는 대상물(10)의 이물질을 일차적으로 제거하는 동시에 표면조도를 향상한다. 대상물(10)로서 상대적으로 외형의 굴곡이 큰 형강류를 포함하므로 2종류의 쇼트, 예를 들어 40㎜ 및 0.5㎜를 혼합하여 사용하는 것이 좋다. 브러쉬(26)는 와이어 브러쉬 및 에어 브러쉬 혼용하는 것이 좋다. 블로워(28)는 보다 광범위하게 고압 공기를 분사하는 용도로 활용한다. 대상물(10)의 종류와 크기에 대응하여 쇼트 블라스터(22), 브러쉬(26), 블로워(28) 중에서 선택되는 조합으로 구성한다. 와이어브러쉬와 에어브러쉬는 쇼트 블라스트 과정에서 잔재하는 미세먼지를 제거한다.
이때, 전처리수단은 롤러 컨베이어(24) 상으로 대상물(10)을 이송하면서 작업을 진행한다. 롤러 컨베이어(24)는 대상물(10)과의 접촉면적을 최소화하면서 이송하는 것으로서 후속되는 공정에서 동일하게 적용할 수 있다.
또, 본 발명에 따르면 가열기(35)는 상기 대상물(10)의 표면온도를 설정범위로 유지하는 구조이다. 가열기(35)는 상류측으로 예열기(32)와 인접하게 연결되도록 설치된다. 대상물의 가열에 앞서서 예열을 수행하는 것이 계절에 관계없이 최상의 도막을 유지하는 측면에서 바람직하다. 예열기(32)와 가열기(35)는 신속한 가열을 위해 고주파 유도 방식의 히터를 사용한다. 다만 예열기(32)는 다수의 대상물(10)을 수용하는 공간을 확보하고 상대적으로 저렴한 연료를 사용하여 대상물을 서서히 승온시킬 수 있다.
또, 본 발명에 따르면 도포기(42)가 상기 가열된 대상물(10)의 표면에 대전된 수지도료를 도포하는 구조이다. 도포기(42)는 도료탱크(12)와 인접하게 연결되도록 설치된다. 이는 대상물(10)을 접지하고 음 대전성 또는 양 대전성 수지도료를 분사하는 과정이며, 대전된 전하가 0.6㎃ 이상을 유지하도록 미립자 물질과 전하 조절제를 혼합할 수도 있다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 도포기(42)는 자세변동 가능한 구조를 지닌 다수의 분사노즐(43)로 대상물(10)의 표면에 전체적으로 수지도료를 분사하는 것을 특징으로 한다. 도포기(42)는 대상물(10)을 밀폐된 상태로 수용할 수 있는 챔버로 구성된다. 분사노즐(43)은 도포기(42)의 상하좌우 6면에 모두 설치하여 대상물(10)을 전체적으로 코팅한다. 대상물(10)이 형태가 변동되는 상황을 감안하여 분사노즐(43)의 적어도 일부는 자세변동이 가능하도록 구성한다. 분사노즐(43)의 자세변동은 전후진, 승하강, 회전 등을 포함하는 의미로 정의된다.
이때, 상기 분사노즐(43)은 180˚ 이상의 범위로 분사 가능한 구형헤드(44) 상에 수지도료의 이온화를 위한 이온형성코일(46)을 구비하는 것을 특징으로 한다. 구형헤드(44)는 구체 상에 다수의 노즐을 구비하는 형태로서 도 2의 H형강과 같이 굴곡이 많은 경우 효과적인 도포가 가능하다. 이온형성코일(46)은 구형헤드(44)의 유로상에 설치되어 분체에 음이온성 또는 양이온성을 부여한다. 이온형성코일(46)은 외부의 교류전원(도시 생략)과 연결되는 방습형 단자를 구비한다.
한편, 본 발명에 의한 코팅의 일례로 분사노즐(43)의 공기압은 1.5~3㎏/㎠ 로 유지하고 55~65㎸의 전압을 인가한 상태로 분체상의 수지도료를 대상물(10)에 골고루 분사하여 용융시킨다.
또, 본 발명에 따르면 냉각조(52)가 상기 도포 완료된 대상물(10)의 담금질과 샤워에 소요되는 냉각수를 공급하는 구조이다. 담금질은 냉각조(52)를 이용하여 대상물을 일정 시간 투입시키는 과정으로 진행된다. 30~40℃의 온수를 이용한 담금질 처리는 대상물의 강도 및 코팅제의 부착력을 향상한다. 냉각조(52)는 담금질용의 온수조와 샤워용 수조로 분리하여 설치될 수 있다. 이 경우 각각의 냉각수 온도범위는 유사한 경우 동일한 배관으로 연결 가능하다. 담금질은 대상물의 강도를 증가시키는 동시에 코팅제의 피복 상태의 원형을 유지한다. 냉각수 샤워는 2차적인 담금질의 역할로 대상물과 도막의 내구성을 증대한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 냉각조(52)의 하류측으로 다수의 롤러로 대상물(10)을 벤딩하기 위한 벤딩기(60)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 벤딩기(60)는 벤딩롤러를 지닌 프레스를 사용한다. 벤딩공정은 대상물을 일정 부위를 클램핑하고 다수의 롤러를 접촉한 상태로 가압하여 진행되며 이 과정에서 도막이 강도, 내마모성, 유연성 등의 물성을 유지하여 불량을 방지할 수 있다.
본 발명의 후속 공정으로서, 에어 브러쉬를 이용하여 대상물의 물기를 제거한 다음 언로딩하고 포장하는 과정으로 진행된다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
10: 대상물 12: 도료탱크
22: 쇼트 블라스터 24: 롤러 컨베이어
26: 브러쉬 28: 블로워
32: 예열기 35: 가열기
42: 도포기 43: 분사노즐
44: 구형헤드 46: 이온형성코일
52: 냉각조 55: 샤워기
60: 벤딩기
22: 쇼트 블라스터 24: 롤러 컨베이어
26: 브러쉬 28: 블로워
32: 예열기 35: 가열기
42: 도포기 43: 분사노즐
44: 구형헤드 46: 이온형성코일
52: 냉각조 55: 샤워기
60: 벤딩기
Claims (5)
- 구조물 부재를 대상물(10)로 하여 수지도료를 코팅하는 장치에 있어서:
상기 대상물(10)의 이물질을 제거하는 전처리수단;
상기 대상물(10)의 표면온도를 설정범위로 유지하는 가열기(35);
상기 가열된 대상물(10)의 표면에 대전된 수지도료를 도포하는 도포기(42); 및
상기 도포 완료된 대상물(10)의 담금질과 샤워에 소요되는 냉각수를 공급하는 냉각조(52);를 포함하여 이루어지되,
상기 전처리수단은 대상물(10)의 정지 또는 이동 상태에서 쇼트 블라스터(22)와 더불어 미세먼지를 제거하는 와이어브러쉬와 에어브러쉬를 사용하고,
상기 도포기(42)는 자세변동 가능하면서 180˚ 이상의 범위로 분사 가능한 구형헤드(44)를 지닌 다수의 분사노즐(43)로 대상물(10)의 표면에 전체적으로 수지도료를 분사하는 것을 특징으로 하는 구조물 부재의 수지코팅 장치. - 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 분사노즐(43)은 구형헤드(44) 상에 수지도료의 이온화를 위한 이온형성코일(46)을 구비하는 것을 특징으로 하는 구조물 부재의 수지코팅 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 냉각조(52)의 하류측으로 다수의 롤러로 대상물(10)을 벤딩하기 위한 벤딩기(60)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 구조물 부재의 수지코팅 장치.
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| KR1020140044409A KR101461646B1 (ko) | 2014-04-14 | 2014-04-14 | 구조물 부재의 수지코팅 장치 |
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| KR101577393B1 (ko) | 2015-02-17 | 2015-12-28 | 임규한 | H빔 코팅장치 |
| CN117086142A (zh) * | 2023-10-17 | 2023-11-21 | 金鼎重工有限公司 | 一种热轧h型钢用冷却矫直设备 |
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| KR100508454B1 (ko) * | 2003-10-30 | 2005-08-17 | (주)울텍 | 3차원 형상에 균일한 코팅을 위한 분무코팅 장치 및 방법 |
| KR101069740B1 (ko) * | 2011-05-13 | 2011-10-04 | (주)동부금속 | 에폭시 수지 피복 철근 제조장치 |
-
2014
- 2014-04-14 KR KR1020140044409A patent/KR101461646B1/ko not_active Expired - Fee Related
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