KR101650462B1

KR101650462B1 - 도금포트의 상부 드로스 제거장치

Info

Publication number: KR101650462B1
Application number: KR1020150092927A
Authority: KR
Inventors: 권용훈; 장태인; 정연채
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2016-08-23
Anticipated expiration: 2035-06-30
Also published as: KR20160079613A; US10655205B2; EP3239345B1; CN107109610B; JP6442612B2; CN107109610A; JP2018506643A; EP3239345A1; US20180010225A1; EP3239345A4

Abstract

본 발명은 도금포트의 전단영역과 후단영역 사이에 배치되는 스나우트와 에어나이프가 배치되는 도금포트의 상부 드로스 제거장치로서, 상기 도금포트에 장착되며, 상기 스나우트와 상기 에어나이프의 사이에서 상기 도금포트의 폭방향으로 이동 가능하게 배치되는 제1 와이핑수단; 상기 도금포트에 장착되며, 상기 에어나이프와 상기 제1 와이핑수단 사이에서 회동 가능하게 배치되어 상기 제1 와이핑수단에 의해 이송된 상부 드로스를 상기 후단영역으로 이송시키는 제2 와이핑수단; 상기 도금포트에 장착되며, 상기 에어나이프와 상기 전단영역 사이에서 회동 가능하게 배치되어 상부 드로스를 상기 전단영역으로 이송시키는 제3 와이핑수단을 포함하는 도금포트의 상부 드로스 제거장치를 제공하여, 드로스를 효과적으로 제거하는 유리한 효과를 제공한다.

Description

도금포트의 상부 드로스 제거장치{Apparatus for deleting top dross of plating pot and Method for recycling the top dross}

본 발명은 도금포트의 상부 드로스 제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 연속용융아연도금공정에서 도금포트의 탕면에 부유 상태로 존재하는 드로스를 자동으로 제거하는 도금포트의 상부 드로스 제거장치에 관한 것이다.

강판은 잔류 응력을 제거되도록 연속하여 가열로에서 열처리되어 적당한 온도로 유지된 상태에서, 도금포트의 용융아연을 통과하여 도금된다. 강판은 도금포트에 마련된 싱크롤과 스테빌라이징 롤을 통과한 후, 도금포트의 상부에 배치되는 에어나이프를 지난다. 강판의 도금량은 에어나이프를 통해 수요가가 원하는 도금량으로 조절된다.

강판이 에어나이프를 통과할 때 에어나이프로부터 분사되는 고압가스와 강판 표면에 부착된 용융아연도금층의 산화작용에 의해서 아연날림뿐만 아니라, 도금포트의 탕면에 아연산화물인 상부 드로스가 생성된다. 이러한 상부드로스가 이송하는 강판의 표면에 부착될 경우, 드로스 찍힘과 같은 표면결함을 유발하게 되기 때문에 상부드로스를 효율적으로 제거하는 것이 대단히 중요하다.

특히, 160mpm 이상 고속 조업 시에는 상부 드로스 생성량이 급격히 증가하여, 조업자는 상부 드로스의 수동으로 제거하는 작업에 전체 작업의 60% 내지70% 이상을 집중해야 하기 때문에 조업성이 현저히 저하되는 문제점이 있다.

이에, 대한민국 공개특허 제10-2014-0104397호(2014.08.28.공개)에서는 드로스를 자동으로 제거하는 장치를 개시하고 있다. 그러나 이러한 자동 제거 장치는 에어나이프, 싱크롤 스크래퍼, 펌프, 포지셔너 및 배관 등과 같은 주변 설비로 인하여 설치 공간에 제약이 따르고 제거 작업의 사각지대가 존재하게 되는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2014-0104397호(2014.08.28.공개)

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 도금 포트의 상부 드로스를 작업자의 손을 거치지 않고 자동으로 제거할 수 있는 도금포트의 상부 드로스 제거장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

특히, 드로스 제거용 로봇이 미치지 못하는 도금포트 영역에서 효과적으로 드로스를 제거할 수 있는 도금포트의 상부 드로스 제거장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 도금포트의 전단영역과 후단영역 사이에 배치되는 스나우트와 에어나이프가 배치되는 도금포트의 상부 드로스 제거장치로서, 상기 도금포트에 장착되며, 상기 스나우트와 상기 에어나이프의 사이에서 상기 도금포트의 폭방향으로 이동 가능하게 배치되는 제1 와이핑수단과, 상기 도금포트에 장착되며, 상기 에어나이프와 상기 제1 와이핑수단 사이에서 회동 가능하게 배치되어 상기 제1 와이핑수단에 의해 이송된 상부 드로스를 상기 후단영역으로 이송시키는 제2 와이핑수단과, 상기 도금포트에 장착되며, 상기 에어나이프와 상기 전단영역 사이에서 회동 가능하게 배치되어 상부 드로스를 상기 전단영역으로 이송시키는 제3 와이핑수단을 포함하는 도금포트의 상부 드로스 제거장치를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 와이핑수단은 마그네틱휠을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 와이핑수단은 상기 마그네틱휠을 회전 가능하게 지지하는 몸체와, 상기 몸체에 결합되어 상기 마그네틱휠을 회전시키는 제1 구동부와, 상기 도금포트의 폭방향으로 배치되어 상기 몸체가 이동 가능하게 결합하는 가이드레일과 상기 몸체에 구동력을 제공하는 제2 구동부와 상기 몸체와 결합하여 상기 몸체를 승강시키는 승강부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제2 와이핑수단은 상기 도금포트의 폭방향 중심을 기준으로 어느 한 측에 배치되고, 상기 제3 와이핑수단은 상기 도금포트의 폭방향 중심을 기준으로 다른 한 측에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제2 와이핑수단은 상기 도금포트의 모서리에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제3 와이핑수단은 상기 도금포트의 모서리에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제2 와이핑수단과 상기 제3 와이핑수단은 마그네틱휠을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제2 와이핑수단 및 상기 제3 와이핑수단은 상기 마그네틱휠을 회전 가능하게 지지하는 제1 몸체와. 상기 제1 몸체에 결합하여 상기 마그네틱휠을 회전시키는 제1 구동부와, 상기 제1 몸체에 결합하여 상기 마그네틱휠이 회동하도록 상기 제1 몸체를 회전시키는 제2 구동부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제2 와이핑수단 및 상기 제3 와이핑수단은 상기 제 2구동부를 포함하는 제2 몸체와 상기 제2 몸체를 승강시키는 승강부를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 마그네틱휠의 축방향과 상기 제1 몸체의 축방향은 수직일 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 구동부의 회전축의 축방향과 상기 제2 구동부의 회전축의 축방향은 수직일 수 있다.

바람직하게는, 상기 마그네틱휠은 샤프트와 상기 샤프트의 외주면에 결합하는 마그넷을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 마그넥틱휠을 덮는 하우징을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 하우징은 상기 마그네틱휠을 둘러싸는 프레임 형태로 형성되어 상기 마그네틱휠이 회전 가능하게 결합하고 상기 제1 몸체에 결합하는 몸체와, 상기 몸체의 개방된 상면에 결합하는 상부커버와, 상기 몸체의 개방된 하면에 결합하는 하부커버를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 하부커버는 상기 마그네틱휠의 표면과 대응하는 원통면을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 상부커버 및 상기 하부커버는 상기 마그넥휠의 부양력과 항력이 투과되는 스테인리스 소재로 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 몸체와, 제2 몸체와, 제3 몸체는 외부와 연통되는 유입구와 유출구를 각각 포함하고, 상기 유입구에 연결되는 공급관과 상기 공급관과 연결되어 상기 공급관에 냉각유체를 공급하는 냉각유체공급부를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 공급관은 플렉서블한 소재로 이루어지며, 상기 공급관의 내부에는 냉각유체의 와류를 유도하는 와류유도수단을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 드로스 제거용 로봇이 미치지 못하는 도금포트 영역에서 상부 드로스를 밀어내는 와이핑 수단을 구비하여, 드로스 제거용 로봇이 미치는 영역으로 상부 드로스를 이송시킴으로써, 드로스를 효과적으로 제거하는 유리한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도금포트의 모서리에 배치되어 회동하도록 구성되는 제2 와이핑수단과 제3 와이핑수단을 구비하여 드로스 제거용 로봇이 미치지 못하는 도금포트 영역에서 상부 드로스를 효과적으로 제거하는 유리한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 부양력 또는 항력을 발생시키는 마그네틱휠을 이용함으로써, 상부 드로스를 효과적으로 밀어 낼 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 마그네틱휠을 덮되 부양력과 항력을 투과시키는 하우징을 구비함으로써, 도금포트의 아연이 마그네틱휠의 표면에 부착되는 것을 방지하는 유리한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 모터를 내부에 포함하는 몸체의 내부에 냉각유체를 공급하는 냉각수단을 구비함으로써, 구동부들의 내부 온도를 일정하게 유지하여 모터의 열적 손상을 방지하는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 도금포트 내부의 상부 드로스의 분포를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도금포트의 상부 드로스 제거장치를 도시한 도면,
도 3은 제1 와이핑수단에 의해 상부 드로스가 이송되는 상태를 도시한 도면,
도 4는 제2 와이핑수단에 의해 상부 드로스가 이송되는 상태를 도시한 도면,
도 5는 제3 와이핑수단에 의해 상부 드로스가 이송되는 상태를 도시한 도면,
도 6은 마그네틱휠을 도시한 도면,
도 7은 도 6에서 도시한 마그네틱휠의 분해도,
도 8은 적층 배열된 마그넷을 도시한 도면,
도 9는 제1 와이핑수단을 도시한 도면,
도 10은 제2 와이핑수단 및 제3 와이핑수단을 도시한 도면,
도 11은 마그네틱휠의 하우징을 도시한 도면,
도 12는 도 11에서 도시한 하우징의 분해도,
도 13은 냉각수단을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 그리고 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

도 1은 도금포트 내부의 상부 드로스의 분포를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 도금포트(10)에 분포된 상부 드로스 중 에어나이프(20)의 전방에 위치한 A영역에 위치한 상부 드로스나 스나우트(30)의 후방에 위치한 영역에 위치한 상부 드로스는 드로스 제거용 로봇 의해서 드로스 제거 작업이 가능하다. 그러나 도 1의 B,C,D 영역은 드로스 제거를 위한 로봇 작업이 불가능하다. 도 1의 B,C,D 영역은 에어나이프, 싱크롤 스크래퍼, 펌프, 포지셔너 및 배관 등과 같은 주변 설비들의 간섭으로 인하여 로봇을 설치할 수 없기 때문이다.

때문에 도 1의 B,C,D 영역에서는 작업자가 수동으로 상부 드로스를 제거하였다. 도금포트 주변은 460°C의 고열 환경이기 때문에 작업자는 매우 위험한 작업 환경에 노출되어 있으며, 실제로 안전사고도 빈번하게 발생할 수 있는 상황이다.

이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금포트의 상부 드로스 제거장치는, 이러한 문제를 근본적으로 해결하고자, 드로스 제거용 로봇이 미치지 못하는 영역에 위치한 상부 드로스를 드로스 제거용 로봇이 미치는 영역으로 이동시키고자 안출된 장치이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하며 본 발명의 일 실시예에 따른 도금포트의 상부 드로스 제거장치에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도금포트의 상부 드로스 제거장치를 도시한 도면이고, 도 3은 제1 와이핑수단에 의해 상부 드로스가 이송되는 상태를 도시한 도면이다. 이러한, 도 2 및 도 3은 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도금포트의 상부 드로스 제거장치는 제1 와이핑수단(100)과, 제2 와이핑수단(200)과, 제3 와이핑수단(300)을 포함할 수 있다.

먼저, 본 발명을 설명함에 있어서, 도 2에서 기재한 x축 방향은 도금포트(10)의 폭 방향으로 정의하고, 도 2에서 기재한 y축 방향은 도금포트(10)의 길이 방향으로 정의한다. 도금포트(10)의 길이 방향을 기준으로 전방에 위치한 도금포트(10)의 전방 측벽 부근을 도금포트(10)의 전단영역(R1)으로 정의하며, 도금포트(10)의 길이 방향을 기준으로 전방에 위치한 도금포트(10)의 후방 측벽 부근을 도금포트(10)의 후단영역(R2)으로 정의한다.

제1 와이핑수단(100)은 y축 방향을 기준으로 에어나이프(20)와 스나우트(30) 사이에 도금포트(10)의 x축 방향으로 길게 배치될 수 있다. 이러한 제1 와이핑수단(100)은 x축 방향으로 직선 왕복 이동하여 스나우트(30) 앞에 있는 상브 드로스를 도금포트(10)의 양 측으로 이송시키는 역할을 한다.

제2 와이핑수단(200)은 y축 방향을 기준으로 제1 와이핑수단(100)과 에어나이프(20) 사이에 배치될 수 있다. 그리고 도금포트(10)의 폭 방향(x축 방향) 중심을 지나는 가상의 수직 기준선(C)를 기준으로 도면 상 좌측에 배치될 수 있다. 특히. 제2 와이핑수단(200)은 y축 방향을 기준으로 에어나이프(20) 보다 제1 와이핑수단(100)에 인접하여 배치되며, x축 방향을 기준으로 제1 와이핑수단(100)의 단부에 인접하게 배치될 수 있다.

그리고 제2 와이핑수단(200)은 회전하도록 구성되어, 제1 와이핑수단(100)에 의해 이송된 상부 드로스를 도금포트(10)의 후단영역(R2)으로 안내하는 역할을 한다.

도금포트(10)의 후단영역(R2)에는 드로스 제거용 로봇의 작업 반경이 미치는 영역이기 때문에 로봇을 통해 자동으로 상부 드로스를 제거할 수 있다.

제3 와이핑수단(300)은 y축 방향을 기준으로 에어나이프(20)와 도금포트(10)의 전단영역(R1) 사이에 배치될 수 있다. 그리고 수직 기준선(C)를 기준으로 도면 상 우측에 배치될 수 있다. 특히. 제3 와이핑수단(200)은 y축 방향을 기준으로 전단영역(R1) 보다 에어나이프(20)에 인접하여 배치될 수 있으며, 도금포트(10)의 우측 모서리 부근에 배치될 수 있다.

이러한 제1 와이핑수단(100)과 제2 와이핑수단(200)과 제3 와이핑수단(300)은 도금포트(10)의 상부 드러스를 드로스 제거용 로봇의 작업 반경이 미치는 영역인 전단영역(R1)과 후단영역(R2)으로 안내하는 것으로 구체적인 작동 상태는 다음과 같다.

도 3을 참조하면, 제1 와이핑수단(100)은 도금포트(10)의 폭방향으로 직선 이동하여 스나우트(30)와 에어나이프(20) 사이에 위치한 상부 드로스를 도금포트(10)의 측면 즉, 제2 와이핑수단(200)이 배치된 위치를 향하여 밀어내게 된다. 제1 와이핑수단(100)은 직선 운동을 반복하여 상부 드로스를 제2 와이핑수단(200) 측으로 밀어 내는 작업을 지속할 수 있다.

도 4는 제2 와이핑수단에 의해 상부 드로스가 이송되는 상태를 도시한 도면이다.

이후, 예를 들어, 도 4에서 도시한 바와 같이, 제2 와이핑수단(200)이 시계 방향으로 회동하면, 제1 와이핑수단(100)에 의해 이송된 상부 드로스를 후단영역(R2)으로 밀어 내게 된다. 제2 와이핑수단(200)에 의해 후단영역(R2)으로 밀린 상부 드로스는 드로스 제거용 로봇에 의해 자동으로 제거될 수 있다.

도 5는 제3 와이핑수단에 의해 상부 드로스가 이송되는 상태를 도시한 도면이다.

한편. 예를 들어, 도 5에서 도시한 바와 같이, 제3 와이핑수단(300)이 시계 방향으로 회동하면, 에어나이프(20) 주변의 상부 드로스를 전단영역(R1)으로 밀어 내게 된다. 제3 와이핑수단(300)에 의해 전단영역(R1)으로 밀린 상부 드로스는 드로스 제거용 로봇에 의해 자동으로 제거될 수 있다.

다음으로, 도면을 참조하면, 제1 와이핑수단(100)과, 제2 와이핑수단(200)과, 제3 와이핑수단(300)의 구성을 구체적으로 설명한다.

도 6은 마그네틱휠을 도시한 도면이고, 도 7은 도 6에서 도시한 마그네틱휠의 분해도이며, 도 8은 적층 배열된 마그넷을 도시한 도면이다.

제1 와이핑수단(100)과, 제2 와이핑수단(200)과, 제3 와이핑수단(300)은 모두 마그네틱휠(110,210,310)을 포함할 수 있다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 마그네틱휠(110,210,310)은 샤프트(S)와 샤프트(S)의 외주면에 결합하는 마그넷(M)을 포함할 수 있다. 마그넷(M)은 N극과 S극을 갖는 마그넷(M)이 엇갈리도록 샤프트(S)에 배치되어, 고속 회전 하는 경우 발생하는 동전기력(Repulsive force and Drag force)을 통해 도금포트(10)의 상부 드로스를 밀어내는 역할을 한다.

구체적으로 설명하면, 도 6및 도 7에서 도시한 바와 같이, 마그네틱휠(110,210,310)은 휠블록(11)과 샤프트(12)를 포함할 수 있다. 휠블록(11)은 원통형의 회전체로 이루어지며 중심부에 샤프트(12)가 삽입될 수 있도록 중공이 형성될 수 있다. 휠블록(11)의 외주면에는 오목하게 형성되어 길이 방향으로 길게 슬롯이 형성될 수 있다. 이러한 슬롯은 휠블록(11)의 원주 방향을 기준으로 일정 간격 마다 배치될 수 있다.

이러한 슬롯에 마그넷(21,22)이 끼워진다. 마그넷(21,22)은 극성이 상이한 즉, N극을 갖는 마그넷(21)과, S극을 갖는 마그넷(22)이 원주 방향을 따라 번갈아 배치될 수 있다. 마그넷(22)에는 접착제가 도포되어 결합성을 높일 수 있다.

마그넷(22)을 고정하기 위하여 휠블록(11)의 외주면을 감싸는 커버(14)가 설치될 수 있다. 또한, 휠블록(11)의 양 측면에는 마그넷(22)이 빠지지 않도록 덮개(13)가 결합될 수 있다. 한편, 도 7에서 도시한 바와 같이, 극이 상이한 마그넷(21,22)이 적층되어 배치될 수 도 있다.

이러한 마그네틱휠(110,210,310)이 회전하면, 부양력과 항력에 의해 반자성체인 상부 드로스가 깍여지면서 상부 드로스를 밀어 내게 된다. 여기서 부양력은 도금포트(10)의 탕면에 수직으로 작용하고 항력은 도금포트(10)의 탕면에 수평하게 작용한다.

도 9는 제1 와이핑수단을 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 제1 와이핑수단(100)은 마그네틱휠(110)을 지지하는 몸체(120)와, 제1 구동부(130)와, 가이드레일(140)과, 제2 구동부(150)를 포함할 수 있다.

제1 구동부(130)는 마그네틱휠(110)을 회전시키는 역할을 한다. 제1 구동부(130)는 마그네틱휠(110)의 회전축에 직결되거나 별도의 동력전달부재를 통해 마그네틱휠(110)에 회전력을 전달할 수 있다. 제1 구동부(130)는 서보모터로 구성되어 마그네틱휠(110)의 회전속도를 적절하게 조절할 수 있다.

몸체(120)는 가이드레일(140)의 아래 쪽에 슬라이드 가능하게 결합될 수 있다. 가이드레일(140)은 도금포트(10)의 폭 방향을 따라 길게 배치될 수 있다. 그리고 가이드레일(140)은 도금포트(10)의 싱크롤 지지대(도 2의 40)에 결합될 수 있다. 가이드레일(140)에는 랙기어가 길게 설치될 수 있다.

제2 구동부(150)는 몸체(120)가 가이드레일(140)을 따라 이동할 수 있도록 구동력을 제공한다. 제2 구동부(150)는 모터와 모터의 회전축에 결합하는 피니언기어가 마련될 수 있으며, 이때, 피니언 기어는 가이드레일(140)에 형성된 랙기어에 맞물리도록 형성될 수 있다.

승강부(160)는 도금포트(10)의 높이 방향(도 9의 z축 방향)으로 몸체(120)를 승강시켜 마그네틱휠(110)의 높이를 조절하는 역할을 한다. 승강부(160)는 승강용 모터와 z축 방향으로 배치된 LM(Linear Motor)가이드를 포함하고, 모터의 동력을 전달하는 기어 조립체와 같은 동력 전달 부재들을 포함할 수 있다.

도 10은 제2 와이핑수단 및 제3 와이핑수단을 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 제2,3 와이핑수단(200,300)은 각각 마그네틱휠(210,310)과 마그네틱휠(210,310)을 회전시키는 제1 구동부(230,330)와 마그네틱휠(210,310)을 회동시키는 제2 구동부(240,340)를 포함할 수 있다.

각각 마그네틱휠(210,310)은 제1 몸체(220,320)에 지지된다. 마그네틱휠(210,310)은 제1 몸체(220,320)에 회전축(도 8의 A1)을 중심으로 회전 가능하게 배치된다. 제1 몸체(220,320)는 내부에는 제1 구동부(230,330)가 마련될 수 있다. 제1 구동부(230,330)는 회전축(도 8의 A1)을 중심으로 마그네틱휠(210,310)을 회전시키는 역할을 한다. 제1 구동부(230,330)는 서보모터로 구성되어 마그네틱휠(110)의 회전속도를 적절하게 조절할 수 있다.

제2 구동부(240,340)는 제2 몸체(250,350)에 포함되어 제1 몸체(220,320)를 회전축(도 8의 A2)를 중심으로 마그네틱휠(210,310)을 회전시키는 역할을 한다. 이때, 마그네틱휠(210,310)의 회전축(A1)과 제1 몸체(220,320)의 회전축(A2)은 수직하게 형성될 수 있다. 또한, 제2 구동부(240,340)의 모터의 회전축은 제1 몸체(220,320)의 회전축(A2)과 평행하게 배치될 수 있다.

그리고 제2 구동부(240,330)는 기어조립체와 같은 동력전달부재(241,341)를 통해 제1 몸체(220,320)에 회전력을 전달할 수 있다. 제2 몸체(250,350)에는 제1 몸체(220,320)의 회전각을 측정하는 회전각 센서(242,342)가 마련될 수 있다.

승강부(260,360)는 제3 몸체(260,360)에 포함되어 제2 몸체(250,350)를 승강시킨다. 제2 몸체(250,350)를 승강시키면, 도금포트(10)의 높이 방향을 기준으로 마그네틱휠(210,310)의 높이를 조절하는 역할을 한다.

이러한, 승강부(260,360)는 승강모터(261,361)와, 레일가이드(262,362)와, 볼스크류(263,363)와, 동력전달부재(264,364)를 포함할 수 있다.

볼스크류(263,363)는 제2 몸체(250,350)와 연결되며 승강모터(261,361)와 연결되어, 볼스크류(263,363)가 회전하는 경우, 제2 몸체(250,350)는 레일가이드(262,362)를 승강 이동하게 된다. 이때, 승강부(260,360)에는 제2 몸체(250,350)의 승강위치를 측정할 수 있는 센서(265,365)가 구비될 수 있다.

이러한 제2,3 와이핑수단(200,300)은 도금포트(10)의 싱크롤 지지대(도 2의 40)에 장착될 수 있다.

도 11은 마그네틱휠의 하우징을 도시한 도면이고, 도 12는 도 11에서 도시한 하우징의 분해도이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 마그네틱휠은 별도의 하우징(400)에 의해 보호될 수 있다. 하우징(400)은 몸체(410)와 상부커버(420)와 하부커버(430)를 포함할 수 있다.

몸체(410)는 마그네틱휠(100)을 둘러싸는 프레임 형태로 형성될 수 있다.그리고 몸체(410)에는 마그네틱휠(100)을 회전 가능하게 고정할 수 있다. 이러한 몸체(410)는 제1 몸체(220,320)에 고정되어 결합될 수 있다. 한편, 몸체(410)는 상부와 하부가 개방된 형태이다. 이는 마그네틱휠(100)의 부양력과 항력을 도금포트(10)의 상부 드로스에 전달하기 위한 구성이다.

다만, 마그네틱휠(210,310)이 외부에 개방되어 있기 때문에, 도금포트(10)의 탕면에서 튀어 오른 아연이 마그네틱휠(210,310)의 표면에 부착될 위험이 크다. 마그네틱휠(210,310)의 표면에 부착된 아연 덩어리가 굳게 되면 몸체(410)의 내측면에 걸리는 장애물이 되어 마그네틱휠(100)의 회전을 방해하게 된다.

이에, 몸체(410)의 개방된 상면에는 상부커버(420)가 마련되고, 개방된 하면에는 하부커버(430)가 마련될 수 있다. 상부커버(420)는 평평한 플레이트 형상으로 실시되어 몸체(410)의 상면을 덮도록 볼트 결합될 수 있다. 또한, 하부커버(430)는 마그네틱휠(210,310)의 표면 형상에 대응하여 원통면을 갖도록 실시되어 몸체(410)의 상면을 덮도록 볼트 결합될 수 있다.

몸체(410)를 기준으로 상부에 상부커버(420)가 결합하고, 하부에 하부커버(430)가 결합되면, 마그네틱휠(100)은 전체적으로 몸체(410)와 상부커버(420)와 하부커버(430)에 둘러싸여 도금포트(10)의 탕면에서 튀어 오른 아연으로부터 보호될 수 있다.

이때, 상부커버(420)와 하부커버(430)는 마그네틱휠(100)의 부양력과 항력이 투과되는 스테인리스 소재로 이루어질 수 있다. 일례로서, 상부커버(420)와 하부커버(430)는 Ni, Cr, Mo 등이 포함된 SUS316L과 같은 스테인리스 소재로 이루어질 수 있다.

본 발명을 설명함에 있어서, 상부커버(420)와 하부커버(430)를 독립된 별개의 파트로 설명하였으나. 상호 연결된 하나의 수단으로도 실시 가능하다.

도 13은 냉각수단을 도시한 도면이다.

제1 와이핑수단(100)과 제2 와이핑수단(200)과 제3 와이핑수단(300)은 모터를 포함하게 되는데, 도금포트(10) 내부의 온도는 460°C로 매우 고온 환경이고, 도금포트(10) 주위의 온도도 100°C 이상이기 때문에 모터의 성능을 크게 떨어뜨린다.

마그네틱휠(110,210,310)을 회전시키거나 회동시키는 모터와 동력전달요소들은 제1 몸체(220,320)와, 제2 몸체(250,350)와, 제3 몸체(260,360)의 내부에 각각 수용될 수 있다. 제1 몸체(220,320)와, 제2 몸체(250,350)와, 제3 몸체(260,360)는 각각 내부에 밀폐된 공간을 형성하기 때문에 외부에서 들어오는 열을 차단할 수 있는 구조를 갖추고 있다.

이에, 일례로서, 제1 몸체(220,320)와, 제2 몸체(250,350)와, 제3 몸체(260,360)의 내벽에 단열재를 설치하면 어느 정도 모터의 열적 손상을 방지할 수 있다. 여기서 단열재는 유리섬유로 이루어질 수 있으며, 섬유와 섬유 사이에 공기층이 있도록 구성되어 단열 효과를 높일 수 있다.

모터의 열적 손상을 방지하기 위한 다른 례로서, 냉각수단을 별도로 설치할 수 있다.

냉각수단으로는 유입구(500)와, 유출구(600)와, 공급관(700)과, 냉각유체공급공급부(800)를 포함할 수 있다.

유입구(500)와 유출구(600)는 제1 몸체(220,320)와, 제2 몸체(250,350)와, 제3 몸체(260,360)에 각각 형성될 수 있다. 유입구(500) 및 유출구(600)는 제1 몸체(220,320)와, 제2 몸체(250,350)와, 제3 몸체(260,360)의 내부공간에 포함된 모터의 위치를 고려하여 냉각유체가 모터와 충분히 접촉하도록 적절한 위치에 형성될 수 있다.

유입구(500) 및 유출구(600)의 내주면에는 나사탭이 형성되어 공급관(700)이 착탈 가능하게 결합되도록 유도한다.

공급관(700)은 냉각유체공급부(800)에서 공급되는 냉각 유체를 제1 몸체(220,320)와, 제2 몸체(250,350)와, 제3 몸체(260,360)의 내부에 각각 공급시키는 역할을 한다. 공급관(700)은 플렉서블한 소재로 이루어질 수 있다. 냉각유체공급공급부(800)과 연결된 공급관(700)은 분기되어 각각 제1 몸체(220,320)와, 제2 몸체(250,350)와, 제3 몸체(260,360)의 유입구(500)에 결합될 수 있다.

공급관(700)의 내부에는 냉각유체의 와류를 유도하는 와류유도수단(710)이 설치될 수 있다. 와류유도수단(710)은 냉각유체의 흐름을 변경하도록 회전하는 다수 개의 블레이드를 포함하는 구성일 수 있다. 이러한 와류유도수단(710)은 유입구(500)로 유입되는 냉각유체의 와류를 유도하여 냉각효율을 높이는 역할을 한다.

냉각유체공급부(800)는 공급관(700)에 냉각유체를 공급한다. 냉각유체공급부(800)는 설비에 마련된 에어공급장치일 수 있으며, 이때, 냉각유체는 에어일 수 있다.

이러한 냉각수간에 의해 공급되는 냉각유체는 제1 몸체(220,320)와, 제2 몸체(250,350)와, 제3 몸체(260,360) 내부의 온도를 일정하게 유지시키줌으로써, 모터가 열적 손상되는 것을 방지할 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 도금포트의 상부 드로스 제거장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

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 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 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.

10: 도금포트
20: 에어나이프
30: 스나우트
100: 제1 와이핑수단
110,210,310: 마그네틱휠
120: 몸체
130,230,330: 제1 구동부
140: 가이드레일
150,240,340: 제2 구동부
200: 제2 와이핑수단
220,320: 제1 몸체
240,340: 제2 구동부
250,350: 제2 몸체
160,260,360: 승강부
300: 제3 와이핑수단
400: 하우징
410: 몸체
420: 상부커버
430: 하부커버
500: 유입구
600: 유출구
700: 공급관
800: 냉각유체공급부

Claims

도금포트에 장착되는 제1 와이핑수단;
도금포트에 장착되는 제2 와이핑수단;및
도금포트에 장착되는 제3 와이핑수단을 포함하고,
상기 제1 와이핑수단은 상기 도금포트의 길이방향을 기준하여 스나우트와 에어나이프의 사이에서 상기 도금포트의 폭방향으로 직선 왕복 이동 가능하게 배치되어 적어도 상기 스나우트의 전방에 있는 상부드로스를 상기 도금포트의 양 측으로 이송시키고,
상기 제2 와이핑수단은 상기 도금포트의 길이방향을 기준하여 상기 에어나이프의 뒷쪽에서 상기 도금포트의 폭방향을 기준하여 어느 한 측에 회동 가능하게 배치되어 적어도 상기 제1 와이핑수단에 의해 이송된 상부드로스를 상기 도금포트의 후방 측벽 부근으로 이송시키며;
상기 제3 와이핑수단은 상기 도금포트의 길이방향을 기준하여 상기 에어나이프의 앞쪽에서 상기 도금포트의 폭방향을 기준하여 다른 한 측에 회동 가능하게 배치되어 적어도 상기 에어나이프의 전방 또는 측방에 있는 상부드로스를 상기 도금포트의 전방 측벽 부근으로 이송시키는 도금포트의 상부 드로스 제거장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 와이핑수단은 마그네틱휠을 포함하는 도금포트의 상부 드로스 제거장치.
제2 항에 있어서,
상기 제1 와이핑수단은 상기 마그네틱휠을 회전 가능하게 지지하는 몸체와, 상기 몸체에 결합되어 상기 마그네틱휠을 회전시키는 제1 구동부와, 상기 도금포트의 폭방향으로 배치되어 상기 몸체가 이동 가능하게 결합하는 가이드레일과 상기 몸체에 구동력을 제공하는 제2 구동부와, 상기 몸체와 결합하여 상기 몸체를 승강시키는 승강부를 포함하는 도금포트의 상부 드로스 제거장치.
제1 항에 있어서,
상기 제2 와이핑수단은 상기 도금포트의 폭방향 중심을 지나는 가상의 기준선을 기준으로 어느 한 측에 배치되고, 상기 제3 와이핑수단은 상기 기준선의 다른 한 측에 배치되는 도금포트의 상부 드로스 제거장치.
제4 항에 있어서,
상기 제2 와이핑수단은 상기 도금포트의 모서리에 배치되는 도금포트의 상부 드로스 제거장치.
제5 항에 있어서,
상기 제3 와이핑수단은 상기 도금포트의 모서리에 배치되는 도금포트의 상부 드로스 제거장치.
제1 항에 있어서,
상기 제2 와이핑수단과 상기 제3 와이핑수단은 마그네틱휠을 포함하는 도금포트의 상부 드로스 제거장치.
제7 항에 있어서,
상기 제2 와이핑수단 및 상기 제3 와이핑수단은 상기 마그네틱휠을 회전 가능하게 지지하는 제1 몸체와. 상기 제1 몸체에 결합하여 상기 마그네틱휠을 회전시키는 제1 구동부와, 상기 제1 몸체에 결합하여 상기 마그네틱휠이 회동하도록 상기 제1 몸체를 회전시키는 제2 구동부를 포함하는 도금포트의 상부 드로스 제거장치.
제8 항에 있어서,
상기 제2 와이핑수단 및 상기 제3 와이핑수단은 상기 제2 구동부를 포함하는 제2 몸체와 상기 제2 몸체를 승강시키는 승강부를 더 포함하는 도금포트의 상부 드로스 제거장치.
제9 항에 있어서,
상기 마그네틱휠의 축방향과 상기 제1 몸체의 축방향은 수직인 도금포트의 상부 드로스 제거장치.
제10 항에 있어서,
상기 제1 구동부의 회전축의 축방향과 상기 제2 구동부의 회전축의 축방향은 수직인 도금포트의 상부 드로스 제거장치.
제2 항에 있어서,
상기 마그네틱휠은 샤프트와 상기 샤프트의 외주면에 결합하는 마그넷을 포함하는 도금포트의 상부 드로스 제거장치.
제11 항에 있어서,
상기 마그네틱휠을 덮는 하우징을 포함하는 상부 드로스 제거장치.
제13 항에 있어서,
상기 하우징은 상기 마그네틱휠을 둘러싸는 프레임 형태로 형성되어 상기 마그네틱휠이 회전 가능하게 결합하고 상기 제1 몸체에 결합하는 몸체와, 상기 몸체의 개방된 상면에 결합하는 상부커버와, 상기 몸체의 개방된 하면에 결합하는 하부커버를 포함하는 상부 드로스 제거장치.
제14 항에 있어서,
상기 하부커버는 상기 마그네틱휠의 표면과 대응하는 원통면을 포함하는 상부 드로스 제거장치.
제15 항에 있어서,
상기 상부커버 및 상기 하부커버는 상기 마그네틱휠의 부양력과 항력이 투과되는 스테인리스 소재로 이루어지는 상부 드로스 제거장치.
제16 항에 있어서,
상기 제1 몸체와, 제2 몸체와, 제3 몸체는 외부와 연통되는 유입구와 유출구를 각각 포함하고,
상기 유입구에 연결되는 공급관과 상기 공급관과 연결되어 상기 공급관에 냉각유체를 공급하는 냉각유체공급부를 더 포함하는 상부 드로스 제거장치.
제17 항에 있어서,
상기 공급관은 플렉서블한 소재로 이루어지며, 상기 공급관의 내부에는 냉각유체의 와류를 유도하는 와류유도수단을 포함하는 상부 드로스 제거장치.