KR100453522B1

KR100453522B1 - 분사식 타래실 염색기

Info

Publication number: KR100453522B1
Application number: KR10-2001-0069989A
Authority: KR
Inventors: 장경우
Original assignee: 장경우
Priority date: 2001-11-10
Filing date: 2001-11-10
Publication date: 2004-10-20
Also published as: KR20020003156A

Abstract

본 발명은 분사식 타래실 염색기를 개시한다. 본 발명은 염색용액이 충진되며 일측에 도어를 갖는 염색조와, 염색조의 내부 상측에 단을 이루도록 상호 간격을 두고 적어도 2행으로 배열 설치되어 염색할 타래실을 현수하며 주면에 다수의 분사구멍을 갖는 다수의 염색용액 스프레이 스핀들과, 각 행의 스프레이 스핀들의 입구가 연통하도록 연결되며 염색용액을 각 스프레이 스핀들에 균일하게 분배시키는 복수의 염색용액 공급헤더와, 염색조의 염색용액을 각 염색용액 공급헤더로 압송시키는 염색용액 순환펌프와, 각 염색용액 스프레이 스핀들에 그 주위를 회전하도록 설치되며 간헐적인 주기로 구동되어 타래실을 점진적으로 순환시키는 위성로드와, 각 위성로드에 그 회전중심과 동축으로 고정되는 워엄휠, 각 행의 위성로드의 워엄휠과 이맞물림되는 다수의 워엄을 일정간격으로 갖는 복수의 구동축 및 각 구동축을 간헐적으로 회전시키는 모터로 이루어져 염색용액 스프레이 스핀들을 간헐적 주기로 회전시키는 위성로드 구동수단 및 순환펌프 전·후의 염색용액 공급로에 설치되어 염색용액을 적정온도로 가열하는 가열수단으로 구성된다. 본 발명은 한번의 작업으로 다량의 타래실을 염색할 수 있어 가동효율을 크게 향상시키게 된다.

Description

분사식 타래실 염색기{spray dyeing machine for staple fiber}

본 발명은 타래실을 염색하는데 사용되는 분사식 염색기(spray dyeing machine)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 타래실이 현수되는 염색용액 스프레이 스핀들이 다단으로 구성되어 단위시간당 염색 양을 크게 증대시킬 수 있도록 된 분사식 타래실 염색기에 관한 것이다.

일반적으로 각종 옷감 등으로 사용되는 천 제품은 예컨대 실을 매트릭스(matrix) 형태로 직조(織造)하여 제조되며, 수요자의 선택의 폭을 넓힘과 동시에 아름다움을 추구할 수 있도록 다양한 색상으로 염색 처리된다. 천이 단색으로 가공되는 경우에는 천으로 직조한 뒤 염색하기도 하나, 통상의 천은 단색보다는 제품의 품위와 고급화 등을 위해 여러 가지의 칼라문양이 포함되므로 직조할 때 갖가지 색상의 실을 적절히 조합하여 직조하게 된다.

이에 따라 타래실이 제조되고 나면 이를 여러 가지 색상으로 염색하여 출하하는 것이 일반적이며, 이를 위한 타래실 염색기는 예를 들어 실용신안등록번호 제83-1930호에 잘 나타나 있다.

실용신안등록 제83-1930호는 염색용액이 충진되는 염색조의 내부 상측에 타래실을 현수하여 타래실에 염색용액을 분사하는 다수의 스프레이 스핀들이 일정간격으로 나란하게 배치되고, 염색조내에는 적정량의 염색용액이 충진되어 가열장치에 의해 소정온도를 유지하게 된다. 이에 따라 각 스프레이 스핀들에 염색할 타래실들을 현수시킨 뒤 기기를 작동시키면, 염색조내의 염색용액이 펌프에 의해 압송된 뒤 염색용액 헤더에서 각 스프레이 스핀들로 분배되어 현수된 타래실에 분사됨으로써 염색한다. 타래실은 스프레이 스핀들에 그 둘레를 회전하도록 설치된 타래실 위성로드가 모터에 의해 구동되는 일군의 워엄 및 워엄휠에 의해 간헐적으로 회전됨으로써 점진적으로 순환되면서 염색되도록 되어 있다.

그런데, 이러한 종래의 분사식 타래실 염색기는 스프레이 스핀들이 하나의 행으로만 설치되는 바, 염색조의 크기에 비해 스핀들의 설치 수량이 적어 전체 타래실의 염색에 많은 작업시간이 소요됨으로써 염색기의 가동효율이 낮은 문제점이 있었다. 또한, 1회 투입되는 타래실의 수량에 비해 과도한 염색용액이 소요될 뿐만 아니라 염색용액의 가열에도 많은 열량이 소비되는 등 제조비용의 상승을 유발하는 문제도 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 염색용액 스프레이 스핀들의 설치 수량을 늘려 단위시간당 염색 양을 크게 증가시킴으로써 타래실을 신속하게 염색할 수 있는 분사식 타래실 염색기를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 1회 투입되는 타래실의 수량에 대하여 적은 양의 염색용액으로 많은 양의 타래실을 염색시킬 수 있는 분사식 타래실 염색기를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 분사식 타래실 염색기를 개략적으로 나타낸 단면도,

도 2는 도 1의 Ⅱ에서 본 정면도,

도 3은 도 1의 Ⅲ을 따라 취한 발췌 사시도,

도 4는 염색용액 스프레이 스핀들을 나타낸 분해 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 염색기의 스프레이 스핀들 구동시스템의 일실시예를 나타낸 측면도,

도 6은 스프레이 스핀들 구동시스템의 다른 실시 예를 나타낸 측면도,

도 7은 본 발명에 따른 염색기의 용색용액 펌핑 시스템의 다른 실시 예를 나타낸 측면도,

도 8은 타래실 이송봉의 제어수단을 나타낸 정면도,

도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 염색기의 타래실 이송봉의 작동상태를 나타낸 발췌 정면도들이다.

♣ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♣

10: 프레임 20: 염색조

30: 염색용액 스프레이 스핀들

31: 분사구멍 32: 엔드캡

40: 위성로드 41, 42: 레버

43: 슬리브 50: 염색용액 공급유닛

51: 염색용액 공급헤더 52: 염색용액 순환펌프

53: 관로 54: 3방밸브

60: 위성로드 구동수단 63: 구동축

64: 모터 D: 염색용액

F: 타래실

이와 같은 목적들을 달성하기 위해 본 발명에 따른 분사식 타래실 염색기는,염색용액이 충진되며, 일측에 도어를 갖는 염색조; 염색조의 내부 상측에 단을 이루도록 상호 간격을 두고 적어도 2행으로 배열 설치되어 염색할 타래실을 현수하며, 주면에 다수의 분사구멍을 갖는 다수의 염색용액 스프레이 스핀들; 각 행의 스프레이 스핀들의 입구가 연통하도록 연결되며, 염색용액을 각 스프레이 스핀들에 균일하게 분배시키는 복수의 염색용액 공급헤더; 염색조의 염색용액을 각 염색용액 공급헤더로 압송시키는 염색용액 순환펌프; 각 염색용액 스프레이 스핀들에 그 주위를 회전하도록 설치되며, 간헐적인 주기로 구동되어 타래실을 점진적으로 순환시키는 위성로드; 각 위성로드에 그 회전중심과 동축으로 고정되는 워엄휠, 각 행의 위성로드의 워엄휠과 이맞물림되는 다수의 워엄을 일정간격으로 갖는 복수의 구동축 및 각 구동축을 간헐적으로 회전시키는 모터로 이루어져 염색용액 스프레이 스핀들을 간헐적 주기로 회전시키는 위성로드 구동수단; 및 순환펌프 전·후의 염색용액 공급로에 설치되어 염색용액을 적정온도로 가열하는 가열수단;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 한 바람직한 특징에 의하면, 구동축에 전동 가능하게 결합되는 캠 및 이 캠의 캠곡선에 접촉되어 모터의 구동을 제어하는 마이크로 스위치를 더 구비하며, 염색용액 순환펌프가 마이크로 스위치에 의해 모터와 교번적으로 간헐 구동되도록 제어된다.

이에 따라 본 발명은, 종래에 비해 염색용액 스프레이 스핀들의 수량이 배로 늘어나 단위시간당 염색 양이 크게 증대되어 다량의 타래실을 신속하게 염색할 수 있음은 물론 종래와 동일한 양의 염색용액으로 많은 양의 타래실을 염색시킬 수 있게 되므로 타래실 염색기의 가동효율과 생산성 및 경제성 향상 등에 큰 효과를 발휘하게 된다.

이와 같은 본 발명의 구체적 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시 예의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

도 1 내지 도 4에서, 본 발명에 따른 분사식 타래실 염색기는 내부에서 염색작업이 이루어지는 염색조(20)와, 이 염색조(20)의 내부에서 염색할 타래실(F)을 현수하여 타래실(F)에 염색용액(D)을 분사하는 다수의 염색용액 스프레이 스핀들(30)과, 염색용액 스프레이 스핀들(30)에 설치되어 현수된 타래실(F)을 간헐적인 주기로 순환시키는 타래실 이송용 위성로드(40)와, 염색용액 스프레이 스핀들(30)에 염색용액(D)을 적정압력으로 공급하는 염색용액 공급유닛(50) 및 위성로드(30)를 간헐적으로 회전시키는 위성로드 구동수단(60)으로 구성된다.

염색조(20)는 프레임(10)에 설치되고, 그 상부 전방에는 타래실(F)의 출입을 위한 개구(21)가 마련되어 도어(22)에 의해 개폐된다. 그리고 염색조(20)의 내부 전방에는 염색용액 스프레이 스핀들(30)의 자유단을 지지하기 위해 다수의 받침대(24)를 일정간격으로 갖는 서포트 프레임(23)이 설치된다. 이러한 염색조(20)의 내부에는 염색용액(D)이 적정수위로 충진된다.

염색용액 스프레이 스핀들(30)은 본 발명의 특징에 따라 예를 들어 상하로 단을 이루도록 2개의 행으로 배열 설치된다. 각 행의 스프레이 스핀들(30)은 위성로드(40)의 작동에 간섭을 일으키지 않는 최소범위로 적절히 이격되며, 두 행은 상부 행의 스프레이 스핀들(30)에 현수된 타래실(F)이 하부 행의 스프레이스핀들(30)에 설치된 위성로드(40)의 작동에 간섭되지 않는 높이로 배치된다.

각 염색용액 스프레이 스핀들(30)은 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 파이프 형태로 구성되고, 그 후단이 염색조(20)의 배면을 관통하여 후술한 염색용액 공급유닛(50)의 염색용액 공급헤더(51)에 연통하도록 조립된다. 염색조(20)의 내부에 위치하는 스프레이 스핀들(30)의 주면, 바람직하기로 그 중심의 상측 주면에는 염색용액(D)이 분출되는 다수의 분사구멍(31)들이 형성된다. 스프레이 스핀들(30)의 자유단에는 염색용액(D)의 누출을 막기 위한 엔드캡(end cap:32)이 조립되며, 이 엔드캡(32)에 서포트 프레임(23)의 받침대(24)에 재치되는 지지축(33)이 형성된다. 그리고 분사구멍(31)의 양 단부 근처에는 현수된 타래실(F)이 염색용액 분사영역을 벗어나지 못하도록 제한하는 스토퍼(stopper:34)가 각각 설치된다. 이러한 스프레이 스핀들(30)은 프레임(10)에 간격을 두고 설치된 2개의 베어링메탈 지지블록(11)에 의해 프레임(10)에 지지된다.

타래실 이송용 위성로드(40)는 스프레이 스핀들(30)의 스토퍼(34)들 외측으로 그 양 단부에 회전 가능하게 결합되는 두 레버(41)(42)의 자유단 사이에 고정된다. 하나의 레버(41)는 스프레이 스핀들(30)의 고정단부를 회전 가능하게 삽입하는 슬리브(sleeve:43)에 접합된다.

염색용액 공급유닛(50)은 각 행의 스프레이 스핀들(30)이 연통하도록 조립되는 2개의 염색용액 공급헤더(51)와, 염색조(20)내의 염색용액(D)을 관로(53)를 통해 염색용액 공급헤더(51)로 압송시키는 염색용액 순환펌프(52) 및 순환펌프(52)의 전후에 배치되어 염색용액(D)을 소정온도로 가열시키는 가열수단(도시하지 않음)으로 이루어진다. 염색용액 순환펌프(52)는 도 2에 도시된 바와 같이 두 염색용액 공급헤더(51)에 염색용액(D)을 각각 압송하는 2개로 구성될 수도 있고, 또는 도 7에 도시된 바와 같이 두 공급헤더(51)에 동시 또는 교번적으로 염색용액(D)을 압송하는 1개로 구성될 수 있다.

염색용액 순환펌프(52)가 2개로 구성된 경우, 각 순환펌프(52)가 동시에 작동될 경우에는 각 행의 스프레이 스핀들(30)에 설치된 위성로드(40)들은 도 6에 도시한 바와 같이 하나의 구동수단(60)에 의해 동시에 작동될 수 있으나, 두 순환펌프(52)가 교번적으로 작동될 경우에는 도 5에 도시한 바와 같이 독립된 전용의 구동수단(60)(60′)들에 의해 작동된다. 여기서, 두 순환펌프(52)가 교번적으로 작동될 경우에는 각 구동수단(60)(60′)들도 교번적으로 작동되어 염색작업시간의 연장을 방지한다.

염색용액 순환펌프(52)가 1개로 구성된 경우에는, 염색용액 압송용 관로(53)가 두 염색용액 공급헤더(51)에 동시에 연결되는데, 이 경우 두 공급헤더(51)에 염색용액(D)을 동시에 압송해야 하므로 대용량의 순환펌프(52)가 요구된다. 따라서 하부 행의 공급헤더(51a)로 분기되는 관로(53)의 분기부에 도시된 바와 같이 3방밸브(54)를 구비하여 두 공급헤더(51a)(51b)에 염색용액(D)을 교번적으로 압송하도록 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 이와 같이 염색용액(D)이 하나의 순환펌프(52)에 의해 두 염색용액 공급헤더(51a)(51b)에 교번적으로 압송될 경우에는 상부 및 하부 행의 스프레이 스핀들(30)에 설치된 위성로드(40)들이 독립된 전용의 구동수단(60)(60′)들에 의해 각각 회전되며, 이 때에도 작업시간의 지연을 방지하기 위해 각 구동수단(60)(60′)들이 교번적으로 구동된다.

위성로드 구동수단(60)은 각 행의 위성로드(40)의 슬리브(43)에 고정된 워엄휠(61)과, 이들 각 행의 워엄휠(61)과 각각 이맞물림되는 다수의 워엄(62)을 일정간격으로 갖는 두 구동축(63) 및 두 구동축(63)을 예를 들어 전동벨트(65)를 통해 간헐적으로 회전시키는 모터(64)로 이루어진다. 모터(64)는 도 5에 도시한 바와 같이 두 구동축(63)을 독립적으로 구동시킬 수 있도록 2개로 구성될 수도 있고, 도 6에 도시한 바와 같이 두 구동축(63)을 동시에 구동시킬 수 있도록 1개로 구성될 수도 있다.

모터(64)가 1개로 구성된 경우에는 도시된 바와 같이 어느 한 구동축(63)에 2개의 벨트풀리(66a, 66b)를 동축으로 구비하여 하나는 모터(64)와 연결하고, 다른 하나는 나머지 구동축(63)의 벨트풀리(67)와 연결하거나, 또는 도시하지는 않았으나 모터의 회전축에 2개의 벨트풀리를 구비하여 각 구동축의 벨트풀리와 연결할 수도 있다. 이 경우 모터(64)에 큰 부하가 걸리게 되므로 대용량의 모터(64)가 요구되는 바, 2개의 모터(64)(64′)로 구성되는 것이 바람직할 것이다.

결국, 2개의 순환펌프(52a)(52b)를 구비하여 각 공급헤더(51a)(51b)에 염색용액(D)을 동시에 압송함과 함께 하나 또는 2개의 모터(64)에 의해 상부 및 하부 행의 위성로드(40)들을 용액의 압송과 교번적으로 동시에 회전시키거나, 또는 염색용액 압송관로(53)에 3방밸브(54)를 구비하여 하나의 순환펌프(52)로 두 염색용액 공급헤더(51)에 염색용액(D)을 교번적으로 압송함과 함께 2개의 모터(64)(64′)를구비하여 각 행의 위성로드(40)를 염색용액(D)의 압송과 어긋나도록 교번적으로 구동시키는 것이 바람직하다.

즉, 도 9와 같이 두 공급헤더(51)에 염색용액(D)을 일정시간동안 동시에 압송한 뒤 상하부 행의 위성로드(40)들을 동시에 작동시키거나, 도 10에 도시한 바와 같이 염색용액(D)이 상부의 공급헤더(51b)로 압송될 경우에는 하부 행의 위성로드(40)가 작동되고, 하부의 공급헤더(51a)로 염색용액(D)이 압송될 경우에는 상부 행의 위성로드(40)가 작동됨으로써 작업시간의 지연을 최소화시키면서 다량의 타래실(F)을 한번의 작업으로 단시간에 염색시키게 되는 것이다.

한편, 도 8에 도시한 바와 같이 프레임(10)의 한쪽에는 어느 한 구동축(63)에 의해 스프레이 스핀들(30)과 연동되는 캠(70)이 설치되고, 그 인접위치에는 캠(70)의 캠곡선에 접촉되어 구동수단(60)의 모터(64)의 구동을 제어하는 마이크로 스위치(71)가 설치되어 모터(64)를 간헐적으로 작동시키게 된다. 그리고 순환펌프(52)가 2개로 구성되거나 3방밸브 없이 대용량의 1개로 구성될 경우에는, 순환펌프(52) 역시 위성로드(40)가 동작되지 않는 시간동안만 간헐적으로 작동되도록 마이크로 스위치(71)에 의해 그 작동이 제어되는 것이 바람직하다.

다음, 이와 같이 구성된 본 발명에 의한 분사식 타래실 염색기의 작동에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 염색조(20)의 도어(12)를 열고 각 스프레이 스핀들(30)에 염색할 타래실(F)을 걸어준 뒤 도어(12)를 닫고, 도시하지 않은 조작패널을 통해 기계를 동작시킨다. 그러면, 가열수단에 의해 염색용액(D)이 적정온도로 가열되고,순환펌프(52)에 의해 염색조(20)내의 염색용액(D)이 공급헤더(51)로 압송된 뒤 각 스프레이 스핀들(30)로 분배되어 그 분사구멍(31)을 통해 외부로 일정시간동안 분출됨으로써 현수된 타래실(F)을 염색하게 된다. 염색용액(D)의 분사가 끝나면, 모터(64)가 구동되어 워엄(62) 및 워엄휠(61)에 의해 각 스프레이 스핀들(30)에 설치된 위성로드(40)들이 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이 한바퀴씩 회전되어 현수된 타래실(F)을 일정거리만큼 회전 이송시키게 된다. 위성로드(40)가 1회전하고 나면 다시 순환펌프(52)가 작동되어 타래실(F)에 염색용액(D)을 분사하며, 이와 같은 동작을 연속적으로 수행함으로써 타래실(F)을 완전히 염색하게 된다.

여기서, 순환펌프(52)가 2개로 구성되고, 모터(64)가 하나 내지 두개로 구성되어 상부 및 하부행의 두 구동축(63)을 동시에 회전시키도록 구성된 경우에는 도 9에 도시된 바와 같이 두 펌프(52)와 상하부 위성로드(40)가 각각 동시에 작동됨과 함께, 펌프(52)와 위성로드(40) 상호간의 동작은 캠(70)과 마이크로 스위치(71)에 의해 교번적으로 이루어진다.

그리고, 순환펌프(52)가 1개로 구성되어 염색용액(D)이 3방밸브(54)에 의해 두 공급헤더(51a)(51b)로 교번 압송되고 두 구동축(63)이 각각의 전용 모터 (64)(64′)에 의해 작동될 경우에는, 도 10에 도시한 바와 같이 상부와 하부의 위성로드(40)들이 염색용액(D)의 공급방향에 따라 서로 엇갈리도록 교번적으로 작동된다. 이 때의 모터(64)(64′)와 3방밸브(54)의 작동 역시 캠(70)과 마이크로 스위치(71)에 의해 제어되며, 펌프(52)는 지속적으로 작동된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 분사식 타래실 염색기에 의하면, 종래에 비해 염색용액 스프레이 스핀들의 수량이 배로 늘어나므로 한번의 작업의 작업으로 다량의 타래실을 염색시킬 수 있으며, 이에 따라 단위시간당 염색 양이 크게 증대되어 다량의 타래실을 신속하게 염색할 수 있게 된다. 또한, 종래와 동일한 양의 염색용액으로 많은 양의 타래실을 염색시킬 수 있음은 물론 상대적으로 염색용액 가열에 필요한 열량을 대폭 감소시키는 결과를 낳는다.

그러므로 본 발명은, 타래실 염색기의 가동효율과 생산성 및 경제성 등을 크게 향상시키는 매우 우수한 효과를 가진다.

Claims

염색용액이 충진되며, 일측에 도어를 갖는 염색조;

상기 염색조의 내부 상측에 단을 이루도록 상호 간격을 두고 적어도 2행으로 배열 설치되어 염색할 타래실을 현수하며, 주면에 다수의 분사구멍을 갖는 다수의 염색용액 스프레이 스핀들;

상기 각 행의 스프레이 스핀들의 입구가 연통하도록 연결되며, 염색용액을 각 스프레이 스핀들에 균일하게 분배시키는 복수의 염색용액 공급헤더;

상기 염색조의 염색용액을 각 염색용액 공급헤더로 압송시키는 염색용액 순환펌프;

상기 각 염색용액 스프레이 스핀들에 그 주위를 회전하도록 설치되며, 간헐적인 주기로 구동되어 타래실을 점진적으로 순환시키는 위성로드;

상기 각 위성로드에 그 회전중심과 동축으로 고정되는 워엄휠, 각 행의 위성로드의 워엄휠과 이맞물림되는 다수의 워엄을 일정간격으로 갖는 복수의 구동축 및 각 구동축을 간헐적으로 회전시키는 모터로 이루어져 염색용액 스프레이 스핀들을 간헐적 주기로 회전시키는 위성로드 구동수단; 및

상기 순환펌프 전·후의 염색용액 공급로에 설치되어 염색용액을 적정온도로 가열하는 가열수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 분사식 타래실 염색기.
제 1 항에 있어서,

상기 구동축에 전동 가능하게 결합되는 캠과, 이 캠의 캠곡선에 접촉되어 상기 모터의 구동을 제어하는 마이크로 스위치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 분사식 타래실 염색기.
제 2 항에 있어서,

상기 염색용액 순환펌프가 상기 마이크로 스위치에 의해 모터와 교번적으로 간헐 작동되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 분사식 타래실 염색기.
제 1 항에 있어서,

상기 염색용액 이송관로가 두 염색용액 공급헤더에 공통으로 연결되고, 상기 순환펌프가 상기 관로에 설치되며, 상기 관로의 분기부에 3방밸브를 구비하여 염색용액이 두 공급헤더에 교번적으로 압송됨과 함께, 상기 구동수단이 상부 및 하부 행의 위성로드들을 독립적으로 구동시키도록 전용으로 구비되어 상부 및 하부 행의 위성로드들이 염색용액 압송과 어긋나도록 교번적으로 작동하는 것을 특징으로 하는 분사식 타래실 염색기.