KR101219577B1 - 염액 조제용 분말조제 공급장치 및 그 공급장치를 구비한 염색기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 염색기의 염색조에 충전되는 염액의 조제를 위해 염료 원액과 혼합되도록 공급되는 분말조제 공급장치를 개시한다. 본 발명에 의한 염료 조제용 분말조제 공급장치는 염액 조제용 분말조제가 충전되는 저장조와, 그 저장조의 배출구로 소량의 정량공급이 연속적으로 이루어질 수 있도록 분말조제를 교반시켜 주기 위한 교반유닛과, 저장조의 배출구로 배출되는 분말조제를 염료 원액 공급관으로 이송시켜 주기 위한 이송유닛 및 저장조에 충전된 분말조제의 소진상태를 검출하기 위한 센서유닛을 포함하여 이루어진 구성적 특징점을 가진다. 이러한 구성에 따르면, 저장조에 충전된 분말조제의 소진상태를 검출하여 그 정보를 토대로 후공정의 정밀한 제어가 가능하게 되므로, 염색공정의 생산성과 품질 향상을 도모할 수 있는 효과를 얻을 수가 있다.

Description

염액 조제용 분말조제 공급장치 및 그 공급장치를 구비한 염색기{DYEING AUXILIARIES SUPPLYING APPARATUS AND DYEING MACHINE HAVING THE SAME}

본 발명은 염색기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 염색조에 충전되는 염액 조제용 분말조제 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액류 염색기의 염색조에는 액상의 염료 원액과 분말조제가 일정한 비율로 혼합되어 이루어진 염액이 충전되며, 그 염액에 염색하고자 하는 섬유 원단을 침지시켜 순환시키면서 정련제와 표백제 및 세척수 등을 분사하는 소정의 염색과정을 수행하게 된다.

한편, 일명 망초라고 불리우는 황산나트륨(Na₂SO₄)이나 소다회 또는 소금 등과 같은 염액 조제용 분말조제는 소정의 공급장치에 의해 염색조에 연속적으로 투입되면서 염료 원액과 일정한 비율로 혼합되어 이루어진 염액으로 조제되어 염색조에 충전된다.

통상, 종래의 염액 조제용 분말조제 공급장치는 단위 충전량의 분말조제가 충전되는 저장조와, 그 저장조에 충전된 분말조제를 교반시켜 소량의 정량공급이 연속적으로 이루어질 수 있도록 기능하게 되는 교반기를 구비한다. 이와 같은 염액 조제용 분말조제 공급장치에 따르면, 저장조에 충전된 분말조제를 교반기에 의해 교반하여 유동시켜 줌으로써, 염색조와 연결된 배출구의 배관을 통해 소량의 분말조제를 연속적으로 배출시켜 염료 원액과 혼합 가능한 상태로 공급한다.

그런데, 종래의 염액 조제용 분말조제 공급장치는 상술한 바와 같은 분말조제 공급과정에서 저장조에 충전된 단위 충전량의 분말조제 레벨 정보를 인식하기가 어려워 분말조제가 소진되는 시점을 파악하기가 용이하지 않아 후속 공정에 대한 제어 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 그러한 문제점은 저장조에 충전된 분말조제의 소진 시점에서 배출구의 공급량에 대한 균일도를 변동시키도록 작용하게 된다. 이러한 작용으로 인하여 염료 원액과의 혼합비 및 염욕비 등이 변화됨에 따라 염색 품질이 저하되거나 염색 불량을 발생시키는 문제점이 있다.

그리고, 저장조에 충전된 분말조제의 소진 시점에서 후속 염색공정 싸이클을 위한 단위 충전량의 분말조제를 새롭게 투입하기 위한 공정제어가 원할하지 않아 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명이 해결하려는 과제는 상술한 바와 같은 종래 염액 조제용 분말조제 공급장치가 지니는 문제점을 감안하여 이를 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 저장조에 충전된 분말조제의 레벨 정보를 검출하여 그 신호정보를 토대로 소진 시점에서 후속 공정에 대한 제어 정밀도를 향상시킬 수 있도록 개량된 염액 조제용 분말조제 공급장치를 제공하기 위한 것이다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의해 제공되는 염액 조제용 분말조제 공급장치를 구비한 염색기를 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 염액 조제용 분말조제 공급장치는, 염액 조제용 분말조제가 충전되는 저장조와, 그 저장조의 분말조제를 교반시켜 주기 위한 교반유닛 및 상기 저장조의 분말조제 레벨 정보를 인식하고, 그 정보를 제어기에 신호 송출하기 위한 센서유닛을 포함하여 구성된다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 센서유닛은, 분말조제의 충전 레벨에 따라 변위되도록 상기 교반유닛에 회동 가능하게 설치된 승강부재와, 그 승강부재에 구비된 자성체 및 그 자성체의 변위상태에 따른 자력정보를 인식하여 제어기에 신호 송출하는 자기센서를 포함하여 구성된 것이 바람직하다.

상기 교반유닛은, 상기 저장조의 중심축선상에 회전 가능하게 설치된 회전축과, 그 회전축에 연동 가능하게 설치되어 상기 저장조에 충전된 분말조제를 교반시켜 주기 위한 교반날개를 포함하여 구성된 것이 바람직하다.

그리고, 상기 교반날개는, 상기 회전축에 외팔보 형태로 설치되는 적어도 하나 이상의 장축 프레임과, 상기 장축 프레임의 하방부에 대응되도록 상기 회전축에 설치되는 단축 프레임과, 상기 장축 프레임과 단축 프레임의 양끝단을 각각 연결한 상태로 지지되는 연결 프레임을 포함하여 구성된 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 센서유닛은, 상기 분말조제의 충전 레벨에 따라 변위되도록 상기 장축 프레임과 단축 프레임중의 어느 하나에 회동 가능하게 설치된 승강부재와, 그 승강부재에 구비된 자성체와, 그 자성체의 변위상태에 따른 자력정보를 인식하여 제어기에 신호 송출하는 자기센서를 포함하여 구성될 수다.

상기한 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 염색기는, 염색조에 수용되는 염액 형성을 위해 혼합되는 염료원액과 분말조제를 각각 공급하기 위한 염료원액 공급유닛 및 분말조제 공급유닛을 포함하는 염색기에 있어서, 상기 분말조제 공급유닛은, 염액 형성용 분말조제가 충전되는 저장조와, 그 저장조의 상기 분말조제를 교반시켜 주기 위한 교반유닛과, 상기 저장조의 분말조제 레벨 정보를 인식하고, 그 정보를 제어기에 신호 송출하기 위한 센서유닛을 포함하여 구성된다.

본 발명에 의한 염색기에 따르면, 상기 분말조제 공급유닛은 상술한 본 발명의 염액 조제용 분말조제 공급장치의 구성이 채용된다.

본 발명에 의한 염액 형성용 분말조제 공급장치 및 그 공급장치를 구비한 염색기에 따르면, 저장조에 충전된 분말조제의 레벨 정보를 인식하여 제어기에 신호 송출함에 따라 분말조제의 소진시점에서 후속 공정을 연계하여 제어할 수 있으므로 염색공정 제어에 대한 정밀도를 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 저장조에 충전된 분말조제의 소진 시점에서도 배출구의 공급량에 대한 균일도를 유지하여 염료 원액과의 혼합비 및 염욕비 등을 일정한 표준상태로 유지할 수 있으므로 염색 품질의 안정화를 도모할 수 있는 효과를 얻을 수가 있다.

그리고, 저장조에 충전된 분말조제의 레벨 정보를 검출하여 제어기에 신호 송출함으로써 후속 염색 공정을 연계하여 제어할 수 있게 되므로, 분말조제의 소진 시점에서도 후속 공정의 진행을 위해 단위 충전량의 분말조제를 새롭게 투입하는 과정에서 정밀한 공정제어가 가능하게 되어 염색공정의 생산성을 높일 수 있는 효과를 얻을 수가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 염액 조제용 분말조제 공급장치의 요부를 절제하여 개략적으로 도시해 보인 일부 절제 사시도,
도 2는 도 1의 II-II선을 따라 절제하여 도시해 보인 개략적 단면 구성도,
도 3은 본 발명에 의한 염액 조제용 분말조제 공급장치의 교반유닛을 발췌하여 도시해 보인 개략적 사시도,
도 4는 본 발명에 의한 염액 조제용 분말조제 공급장치의 센서유닛 동작상태를 설명하기 위하여 도 1의 IV-IV선을 따라 절제하여 요부를 발췌하여 도시해 보인 개략적 단면도,
도 5은 본 발명에 의한 염액 조제용 분말조제 공급장치가 구비된 염색기를 도시해 보인 개략적 구성도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 염액 조제용 분말조제 공급장치를 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 염액 조제용 분말조제 공급장치(100)는 분말조제가 충전되는 저장조(110)와, 상기 분말조제를 교반하여 저장조(110)의 배출구(113)로 연속 배출시켜 주기 위한 교반유닛(120) 및 상기 저장조(110)에 충전된 분말조제의 레벨 정보를 검출하여 제어기(미도시)에 신호 송출하는 센서유닛(140)을 포함한다. 여기서, 참조부호 130은 상기 저장조(110)의 배출구(113)로 배출되는 분말조제를 염료 원액 공급관(P)으로 이송시켜 주기 위한 이송유닛(130)을 나타낸다.

상기 저장조(110)는 도시된 바와 같이 원통형 상체(111)의 하방부에 깔때기형 하체(112)가 형성된 통형 구조의 스테인레스 스틸 용기로 이루어지는 것이 바람직하며, 이러한 형상 구조와 재질에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

상기 저장조(110)의 깔때기형 하체(112)에는 분말조제가 배출되는 배출구(113)가 관로 형태로 구비되며, 그 배출구(113)는 염색기의 염색조(미도시; 도 6의 부호 300 참조)와 연통되도록 설치된 염료 원액 공급관(P)과 연결된다.

상기 교반유닛(120)은 저장조(110)의 중심축선상에 회전 가능하게 설치된 회전축(121)과, 그 회전축(121)에 연동 가능하게 설치되어 상기 저장조(110)에 충전된 분말조제를 교반시켜 주기 위한 교반날개(122)를 포함하여 구성된다. 여기서, 도 1 및 도 2의 미설명 도면부호 123은 상기 회전축을 구동시켜 주기 위한 구동부를 나타낸다.

상기 교반날개(122)는 도 3에 발췌하여 도시한 바와 같이 상기 회전축(121)에 외팔보 형태로 설치되는 장축 프레임(122L)과, 그 장축 프레임(122L)의 하방부에 배치되도록 상기 회전축(121)에 설치되는 단축 프레임(122S) 및 상기 장축 프레임(122L)과 단축 프레임(122S)의 양끝단을 각각 연결하도록 지지되는 1쌍의 연결 프레임(122C)을 포함하여 구성된다.

본 발명에 따르면, 상기 장축 프레임(122L)은 회전축(121)에 직교하도록 대칭의 양팔 형태로 1쌍이 설치되고, 그 하방부에 대응되는 상태로 1쌍의 단축 프레임(122S)이 나란하게 배치되도록 설치된다.

그리고, 상기 장축 프레임(122L)과 단축 프레임(122S)의 양끝단은 각각 저장조(110)의 깔때기형 하체(112)의 내주면에 근접되는 상대적 길이를 가진다. 이에 따라, 상기 장축 프레임(122L)과 단축 프레임(122S)의 대응되는 양끝단을 각각 연결하는 연결 프레임(122C)은 저장조(110)의 깔때기형 하체(112)의 경사진 내주면과 나란하게 근접되도록 배치되어 경사진 상태로 지지된다.

상기 이송유닛(130)은 상기 저장조(110)의 배출구(113)와 염료 원액 공급관(P)의 사이에 설치되는 연결관(131)의 내부에 예컨대, 오거드릴(AUGER DRILL) 등과 같은 스크류 컨베이어(132)가 내장된 구성을 가지며, 이러한 구성에 의해 한정되는 것은 아니고 공지의 다양한 이송수단들이 채용될 수 있다. 여기서, 도 1 및 도 2의 미설명 도면부호 133은 스크류 컨베이어(132)를 구동시켜 주기 위한 구동부를 나타낸다.

상기 센서유닛(140)은 본 발명을 특징지우는 구성요소로서, 바람직한 실시예에 따르면 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 단축 프레임(122S)에 자유로운 회동이 가능한 상태로 설치된 플레이트형 승강부재(141)와, 그 승강부재(141)에 구비된 자성체(142) 및 그 자성체(142)의 세팅위치에 따라 그 자력 유무를 검출하기 위하여 예컨대, 리드 스위치(READ SWITCH)와 같은 자기센서(143)를 포함하여 구성된다. 이러한 구성에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 승강부재(141)는 교반날개(122)에 의해 교반되는 분말조제의 유동력에 의해 구속되어 회동운동하게 됨에 따라 승강운동 가능하도록 설치되어 있다.

그리고, 자기센서(143)는 저장조(110)의 깔때기형 하체(112)의 외벽면에 마련되어 승강부재(141)의 승강상태에 따라 변위되는 자성체(142)의 세팅위치에 따라 그 자력 유무를 신호정보로 검출함으로써, 분말조제의 레벨 정보를 인식하여 제어기(미도시)에 신호 송출하게 된다.

이하에서는 상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 염액 조제용 분말조제 공급장치의 동작상태에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 의한 염액 조제용 분말조제 공급장치(100)에 따르면, 1싸이클의 염색공정 수행을 위해 단위 충전량의 분말조제를 저장조(110)에 충전한 상태에서 오퍼레이팅에 의해 기동시키게 되면, 교반유닛(120)의 구동부(123)에 의해 회전축(121)의 회전 구동이 시작된다. 이에 따라 분말조제에 침지된 교반날개(122)가 회전운동하면서 장축 프레임(122L)과 단축 프레임(122S) 및 연결 프레임(122C)이 분말조제를 휘저어 교반시키게 된다. 이러한 교반작용에 의하여 소량의 분말조제가 배출구(113)를 통하여 연속적으로 배출되기 시작한다.

한편, 교반날개(122)의 교반작용에 의해 분말조제가 유동하면서 수직상태의 세팅자세를 유지하고 있는 승강부재(141)를 떠받쳐 올려 수평상태에 가까운 자세와 위치에 이르도록 부상시킨다.

도 4를 참조하면, 상기 승강부재(141)의 위치가 L0에 위치하는 경우 분말조제가 완전 소진된 상태를 나타내며, 이러한 소진 상태에서 1싸이클의 염색공정 수행을 위한 준비과정으로서 단위 충전량의 분말조제를 충진한다. 이때, 승강부재(141)는 수직상태의 세팅자세를 유지하고 있으므로, 자기센서(143)의 자력 검출영역내에 위치하게 된다.

따라서, 자기센서(143)가 자성체(142)의 자력을 검출하여 그 정보를 신호변환에 의해 제어기에 송출함으로써, 분말조제의 소진상태를 인식할 수 있게 되거나 또는 1싸이클의 염색공정 수행을 위한 준비과정으로서 단위 충전량의 분말조제가 충전 완료되어 기동 대기중인 상태를 인식할 수 있게 된다.

이후, 오퍼레이팅에 의한 기동에 따라 교반날개(122)의 교반작용에 의해 분말조제가 유동하게 되면서 그 유동력으로 승강부재(141)를 L1 위치에서 L3 위치에 이르기까지 순차적으로 승강시켜 대략 수평상태를 유지시키게 된다. 이때, 승강부재(141)는 초기 세팅위치에서 완전히 벗어나 자성체(142)가 자기센서(143)의 자력 검출영역에서 완전히 벗어나게 된다. 이에 따라 자기센서(143)가 자성체(142)의 자력을 검출해 낼 수 없게 되므로, 이러한 상태에 대한 정보를 신호변환에 의해 제어기에 송출함으로써, 분말조제가 충전된 상태에서 정상적인 공급이 진행되고 있는 상태를 인식할 수 있게 된다.

한편, 분말조제의 공급이 지속적으로 이루져 충전량이 감소되어 감에 따라 승강부재(141)는 역으로 L3 위치에서 L1 위치로 차츰 하강한 상태로 변위되면서 분말조제가 완전 소진되는 시점에서 초기 세팅위치인 L0에 이르게 되어 자성체(142)가 자기센서(143)의 자력 검출영역내에 위치하게 된다. 이때, 자기센서(143)가 자성체(142)의 자력을 검출해 낼 수 있게 되어 신호변환에 의해 그 정보를 제어기에 신호 송출하게 됨으로써, 저장조(110)의 분말조제 소진상태를 인식할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 염액 조제용 분말조제 공급장치가 채용된 염색기(10)를 개략적으로 도시해 보인 것으로서, 이를 참조하면 본 발명에 의한 염색기(10)는 염액이 충전되는 염색조(300)와, 그 염색조(300)에 충전되는 염액을 형성하기 위하여 일정한 비율로 서로 혼합되는 염료 원액과 분말조제를 각각 공급하기 위한 염료원액 공급유닛(200) 및 분말조제 공급유닛(100)을 포함하여 구성된다. 여기서, 미설명 도면부호 1은 섬유원단, 11은 희석기, 12는 세척기, 110은 분말조제 저장조, 210은 염료원액 저장조, 301은 윈치롤러를 나타낸다. 이러한 구성의 염색기는 본 출원인에 의해 출원된 대한민국 특허 출원번호 10-2008-0113526호에 상세하게 개시되어 있으므로, 그 구체적인 설명은 생략한다.

상기 분말조제 공급유닛(100)은 상술한 본 발명의 염액 형성용 분말조제 공급장치가 채용된 것으로서, 도 1 내지 도 5에 의해 설명된 본 발명의 염액 형성용 분말조제 공급장치(100)와 그 기술적 구성과 작용이 실질적으로 동일하므로 그에 대한 상세한 설명도 생략한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 염색기(10)에 따르면, 섬유 원단(1)의 1싸이클 염색공정 수행을 위하여 분말조제 공급유닛(100)의 저장조(110)에 단위 충전량의 분말조제를 충전한 상태에서 오퍼레이팅에 의해 기동시키게 되면, 분말조제 공급유닛(100)은 도 1 내지 도 5에 의해 설명된 본 발명의 염액 형성용 분말조제 공급장치(100)와 동일한 작용으로 분말조제의 공급을 수행하게 된다. 이와 같이 공급되는 분말조제는 염료원액 공급유닛(200)에 의해 염료원액 저장조(210)로부터 공급되는 염료원액과 일정한 비율로 혼합되어 염액으로 형성되면서 염색조(300)에 충전된다. 이어서, 염색조(300)의 염액에 섬유 원단(1)을 침지시켜 윈치롤러(301)에 의해 순환시키면서 희석기(11)와 세척기(12) 등에 의한 정련제와 표백제 및 세척수 등을 분사하는 일련의 염색과정을 수행하게 된다. 이러한 염색과정에서 본 발명에 의한 염색기(10)는 분말조제 공급유닛(100)에 구비된 센서유닛(140)에 의해 분말조제의 레벨 정보를 검출하여 그 정보를 토대로 소진 상태를 인식할 수 있게 되므로 후속 염색공정을 정밀하게 제어할 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

100: 분말조제 공급장치 110: 조제 저장조
113: 배출구 120: 교반유닛
121: 회전축 122: 교반날개
130: 이송유닛 131: 연결관
140: 센서유닛 141: 승강부재
142: 자성체 143: 자기센서
145: 센서프레임

Claims (7)

1. 염액 조제용 분말조제가 충전되는 저장조와;
   상기 저장조의 분말조제를 교반시켜 주기 위한 교반유닛과;
   상기 저장조의 분말조제 레벨 정보를 인식하고, 그 정보를 제어기에 신호 송출하기 위한 센서유닛;을 포함하고,
   상기 센서유닛은,
   상기 분말조제의 충전 레벨에 따라 변위되도록 상기 교반유닛에 회동 가능하게 설치된 승강부재와;
   상기 승강부재에 구비된 자성체와;
   상기 자성체의 변위상태에 따른 자력정보를 인식하여 제어기에 신호 송출하는 자기센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 염액 조제용 분말조제 공급장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 교반유닛은,
   상기 저장조의 중심축선상에 회전 가능하게 설치된 회전축과;
   상기 회전축에 연동 가능하게 설치되어 상기 저장조에 충전된 분말조제를 교반시켜 주기 위한 교반날개;를 포함하는 것을 특징으로 하는 염액 조제용 분말조제 공급장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 교반날개는,
   상기 회전축에 외팔보 형태로 설치되는 적어도 하나 이상의 장축 프레임과;
   상기 장축 프레임의 하방부에 대응되도록 상기 회전축에 설치되는 단축 프레임과;
   상기 장축 프레임과 단축 프레임의 양끝단을 각각 연결한 상태로 지지되는 연결 프레임;을 포함하는 것을 특징으로 하는 염액 조제용 분말조제 공급장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 센서유닛은,
   상기 분말조제의 충전 레벨에 따라 변위되도록 상기 장축 프레임과 단축 프레임중의 어느 하나에 회동 가능하게 설치된 승강부재와;
   상기 승강부재에 구비된 자성체와;
   상기 자성체의 변위상태에 따른 자력정보를 인식하여 제어기에 신호 송출하는 자기센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 염액 조제용 분말조제 공급장치.
6. 염색조에 수용되는 염액 형성을 위해 혼합되는 염료원액과 분말조제를 각각 공급하기 위한 염료원액 공급유닛 및 분말조제 공급유닛을 포함하는 염색기에 있어서, 상기 분말조제 공급유닛은,
   염액 형성용 분말조제가 충전되는 저장조와;
   상기 저장조의 상기 분말조제를 교반시켜 주기 위한 교반유닛과;
   상기 저장조의 분말조제 레벨 정보를 인식하고, 그 정보를 제어기에 신호 송출하기 위한 센서유닛;을 포함하고,
   상기 센서유닛은,
   상기 분말조제의 충전 레벨에 따라 변위되도록 상기 교반유닛에 회동 가능하게 설치된 승강부재와;
   상기 승강부재에 구비된 자성체와;
   상기 자성체의 변위상태에 따른 자력정보를 인식하여 제어기에 신호 송출하는 자기센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 염색기.
7. 삭제

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