KR101279340B1 - 섬유원단의 진공흡입탈수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 섬유원단의 진공흡입탈수장치에 관한 것으로서, 특히 섬유원단의 전처리공정(호발, 정련, 표백, 머서라이저, 감량 등)이나, 후처리공정(날염, 염색 등) 후수세하고 탈수하는 탈수과정에서 섬유원단의 종류(직물, 편직물 등)와 조건(밀도, 두께 등)에 구애됨없이 효과적이고 이상적인 탈수가 이루어질 수 있게 한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은 양측 프레임 사이에 진공노즐이 형성된 진공파이프를 고정설치하고, 상기 진공노즐 외면에 타공드럼을 회전가능케 설치하되, 진공노즐이 타공드럼 내측면과 접촉, 혹은 근접되게 하고, 상기 진공파이프에 구성된 진공노즐은 양측에 설치된 테프론봉에 의해 진공노즐의 진공흡입폭이 조절되게 하여 탈수원단의 폭에 따라 조정될 수 있게 하고, 상기 타공드럼은 원단의 이동속도와 동일하게 회전하여 원단에 마찰이 가해지거나 장력이 부여되지 않게 하여서 된 것이다.

Description

섬유원단의 진공흡입탈수장치{VACUUM SUCTION DEHYDRATING DEVICE OF TEXTILE}

본 발명은 섬유원단의 진공흡입탈수장치에 관한 것으로서, 특히 섬유원단의 전처리공정(호발, 정련, 표백, 머서라이저, 감량 등)이나, 후처리공정(날염, 염색 등) 후수세하고 탈수하는 탈수과정에서 섬유원단의 종류(직물, 편직물 등)와 조건(밀도, 두께 등)에 구애됨없이 효과적이고 이상적인 탈수가 이루어질 수 있게 한 것이다.

일반적으로 제직된 직물원단을 상품화하기 위하여서는 전처리공정이나 후처리공정을 거치게 된다.

원단의 전처리공정은 호발, 정련, 표백, 머서라이저, 감량 등이 있으며, 후처리공정은 염색, 날염 등이 있으며, 상기 전처리공정이나 후처리공정의 마무리는 다수의 수세장치를 통한 수세로 마무리되며, 상기 어려종류들의 공정은 대량처리를 위하여 연속가공설비로 구성된다.

연속가공설비에서는 염색전후의 이물질을 약품이나 물리적인 처리로 세척하고 있으며, 세척이 부족할 경우에는 잔류이물질이나 약품이 다음 공정에서 결합으로 나타나는 경우가 많아 수세공정이 매우 중요하다.

따라서 연속가공설비 후단에는 다수의 수세장치가 구성되며, 상기 수세장치는 수세기와 맹글(Squeezing Mangle)로 구성되어 세척과 탈수를 반복하게 된다.

다시 설명하면 수세과정에서 직물에 흡착된 물을 탈수시키고, 다시 수세과정에서 직물에 물을 흡착시킨 다음 탈수하는 공정의 반복으로 효과적인 세척이 이루어지게 하는 것이다.

대부분의 연속가공설비 후단부에 설치된 탈수목적에는 맹글이 주로 사용되고 있으나, 보조수단으로서 진공노즐로 탈수를 실시하기도 한다.

맹글은 상하롤러의 압착력으로 탈수되지만 진공노즐을 이용한 탈수는 직물원단 표면에 밀착된 진공노즐에서 진공흡입으로 인한 고속기류가 발생하게 되고, 상기한 상태에서 진공노즐 위를 원단이 통과할때 벤트리노즐의 원리로 주변의 기압이 낮아져 원단표면 부착된 물방울이 고속기류에 빨려 들어가게 하는 장치이다.

상기 진공탈수장치는 수분제거의 목적 이외에도 원단조직 사이로 기류가 고속으로 통과할때 조직주변의 수분과 이물질을 함께 흡입하게 되므로 수세효율을 증가시키며, 진공펌프와 진공노즐로 구성되는 비교적 간단한 장치이다.

그러나 직물 원단의 밀도가 증가하게 되면 진공노즐의 과다한 흡입력으로 노즐구멍으로 원단이 빨려들어가 손상되거나 원단에 장력이 걸려 연동운전이 불가능한 경우가 발생하게 되며, 또한 신축성있는 원단이나 편직물의 경우에는 적용하지 못하게 된다.

뿐만 아니라 진공노즐에 섬유, 잔사 등의 이물질이 부착되면 균일한 탈수가 이루어질 수 없게 되므로 지속적인 관리의 필요성이 요구되며, 그렇지 못할 경우에는 대량불량이 발생하게 되는 문제가 있는 것이었다.

이러한 문제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명자가 특허등록 제815990호 "섬유원단가공용 회전식 진공흡입롤러"로 등록된 것이 있다.(도 10참조)

상기 특허등록내용을 간략히 설명하면 섬유원단가공용 진공흡입장치에 있어서, 회전체인 외곽회전드럼(4) 내에 내부공간 구획용 T자형 고정구조체(6)를 장치하여 고정시키되, 외곽회전드럼(4)의 외면을 골(8)과 마루(10)로 이루어진 요철곡면을 형성시키고, 골(8)을 따라가며 일정간격으로 흡입공(12)들을 형성하며, 고정구조체(6)의 상부격판(24)에 의해 내부공간 구획된 내부가공공간(16)에 위치하는 외곽회전드럼(4)의 흡입공(12)들을 통해서 진공흡입이 이루어지도록 구성하며, 상기 고정구조체(6)는 고정축관(20) 상부에 양측판(22a, 22b)과 상부격판(24)을 일체화 구성하여 그 내부에 내실부(26)를 제공하고, 내실부(26)의 상부격판(4)에 1차유입공(28)들을 일정간격으로 배치형성하고, 내실부(26)의 고정축관(20)에는 2차유입공(30)들을 일정간격으로 형성한 것이다.

따라서 상기한 구성의 진공흡입장치는 섬유원단가공에 있어 이물질 제거의 불균일성과 원단에 가해지는 과다한 장력과 마찰로 인한 손상 등을 최소화시킴과 아울러 이물질을 효과적으로 제거할 수 있으며, 생산성 향상을 기대할 수 있는 것이었다.

그러나 상기한 구성의 진공흡입장치의 경우 원단(50)이 회전드럼(4)을 원호형태로 감싸지게 접촉하면서 이송하기 때문에 원단(50)을 안내하기 위한 별도의 가이드롤러의 필요성이 요구될뿐 아니라 그에 따른 설치공간이 요구되며, 특히 회전드럼(4)에 형성된 마루(10) 부분에 위치하는 원단(50)의 탈수가 미흡한 단점이 있었고, 또한 탈수하고자 하는 원단의 폭이 좁아질 경우 외곽회전드럼에 뚫린 흡입공(12)이 노출되어 진공흡입력을 감소시키게 되므로 그만큼 탈수효율이 떨어지게 되는 등의 단점이 있는 것이었다.

본 발명은 이러한 종래의 제반 단점을 시정하고자, 원단의 탈수작업 중 원단이 진공노즐에 빨려 들어가는 현상을 방지함과 동시에, 원단의 폭에 따라 진공노즐의 간격이 조정될 수 있게 하여, 탈수효율을 높일 수 있게 하며, 또한 저장력으로 탈수가 이루어질 수 있게 하여 신축성있는 직물은 물론, 편직물의 탈수도 원활하게 이루어질 수 있게 한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은 양측 프레임 사이에 진공노즐이 형성된 진공파이프를 고정설치하고, 상기 진공노즐 외면에 타공드럼을 회전가능케 설치하되, 진공노즐이 타공드럼 내측면과 접촉, 혹은 근접되게 하고, 상기 진공파이프에 구성된 진공노즐은 양측에 설치된 테프론봉에 의해 진공노즐의 진공흡입폭이 조절되게 하여 탈수원단의 폭에 따라 조정될 수 있게 하고, 상기 타공드럼은 원단의 이동속도와 동일하게 회전하여 원단에 마찰이 가해지거나 장력이 부여되지 않게 하여서 된 것이다.

본 발명은 원단의 진공흡입탈수장치를 구성하되, 양측 프레임 사이에 진공노즐이 형성된 진공파이프를 고정설치하고, 상기 진공노즐 외면에 타공드럼을 회전되게 설치하되, 진공노즐이 타공드럼 내측면과 접촉 혹은 근접되게 하고, 상기 진공노즐은 테프론봉에 의해 진공흡입폭이 조절될 수 있게 하며, 타공드럼은 원단의 이동속도와 동일하게 회전되게 함으로서, 원단의 탈수작업중 원단이 진공노즐에 빨려들어가는 현상을 방지함과 동시에, 원단이 저장력으로 탈수되게 하여 신축성 직물은 물론 편직물까지도 탈수할 수 있게 하고, 또한 원단의 폭에 따라 진공노즐의 간격이 조정될 수 있게 하여 탈수효율을 높일 수 있게 하는 등의 효과가 있는 것이다.

도 1 : 본 발명 장치의 사시도
도 2 : 도 1의 일부확대도
도 3 : 도 1의 일부확대도
도 4 : 도 1의 타측사시도
도 5 : 본 발명 장치의 요부단면구성도
도 6 : 본 발명 장치의 정면구성도
도 7 : 본 발명 장치의 평면구성도
도 8 : 본 발명 장치의 요부단면구성도
도 9 : 도 8의 일부확대도
도 10 : 종래 진공탈수장치의 구성도

이하 본 발명의 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에서 제공하고자 하는 원단의 진공흡입탈수장치(10)의 사시도이고, 도 2 내지 도 9는 본 발명 장치의 구성을 상세히 도시한 도면들로서, 본 발명은 양측 프레임(20) 사이에 진공관체(30)를 고정설치하되, 상기 진공관체(30) 일측에는 연결관(31)을 통하여 통상의 진공펌프(도시안됨)를 설치하여 진공관체(30)에 진공흡입력이 부여되게 하고, 진공관체(30) 상단에는 절개공(32)을 형성한다.

상기 절개공(32) 좌우측에 고정편(33)을 용접구성하고, 상기 고정편(33) 상에 흡입공(41)이 형성된 진공노즐(40)을 안치한 다음 체결볼트(35)로 고정편(33)과 체결고정되게 함으로서, 진공노즐(40)이 진공관체(30) 상에 고정되게 하고, 상기 진공노즐(40)의 흡입공(41) 하단에는 요입홈(42)을 구성한다.

진공노즐(40) 외면에는 등간격으로 작은 통공(51)이 뚫린 타공드럼(50) 혹은 메쉬드럼(도시안됨)을 위치시키되, 타공드럼(50)의 내측면이 진공노즐(40)의 흡입공(41)과 접촉되게 하거나 근접설치되게 한다.

상기 타공드럼(50) 양측 단부에는 가이드링(52)과 타공드럼기어(53)을 구성하되, 상기 가이드링(52)에는 3개의 가이드롤러(54)가 접하여 이를 지지케 하고, 일측에는 구동기어(55)를 설치하여 타공드럼기어(53)와 치차결합되게 하고, 상기 구동기어(55)는 일측에 설치된 모터(M)에 의해 회전되게 한다.

상기 모터(M)는 인버터를 통하여 회전조절이 가능한 모터를 사용하여 원단의 이동속도에 맞게 회전을 조절하여 사용한다.

양측프레임(20) 외측부에는 U형으로 절곡구성된 가이드파이프(60)를 설치하되, 상기 가이드파이프(60) 일측 단부는 진공노즐(40)에 구성된 요입홈(42)과 나란히 위치되게 하고, 상기 요입홈(42) 내에는 굴곡이 자유로운 테프론봉(43)이 끼워져 결합되게 하고, 상기 테프론봉(43)은 가이드파이프(60)를 통하여 타측 단부로 인출되게 한 다음 이동체(45)와 연결되게 한다.

상기 이동체(45) 상단 나사관체(46)는 나사봉체(47)의 양측 단부에 나사결합되게 하고, 이동체(45) 하단에 위치하는 안내편(48)은 양측 프레임(20) 사이에 고정설치된 가이드바(61)의 안내홈(62)에 끼워지게 하고, 상기 나사봉체(47) 일측 단부에는 피동체인스프로켓(63)을 설치하여 구동모터(M1)의 구동체인스프로켓(64)과 체인(65)으로 연결되게 하여서 된 것이다.

미설명부호 (80)은 원단이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 진공흡입탈수장치(10)는 원단(80)의 전처리공정, 혹은 후처리공정에서 원단(80)에 흡착된 수분을 탈수하는 목적으로 사용하되, 타공드럼(50)의 회전속도(표면속도)와 원단(80)의 이동속도를 동일하게 하여 저장력 상태에서 탈수가 이루어질 수 있게 한다는 것은 본 발명자가 선등록한 특허내용과 다를바 없다.

그러나 본 발명에서 제공하고자 하는 진공흡입탈수장치(10)는 저장력상태에서 탈수가 이루어질 수 있게 하되, 탈수하고자 하는 원단(80)의 폭에 따라 진공노즐(40)의 진공흡입폭이 조정될 수 있게 함으로서 효과적인 진공탈수가 이루어질 수 있게 한다는 것이다.

본 발명장치를 이용한 진공흡입탈수과정을 설명한다.

먼저 탈수하고자 하는 원단(80)의 폭에 맞게 진공노즐(40)의 요입홈(42)에 끼워진 테프론봉(43)의 위치를 설정한다.

즉 구동모터(M1)를 작동시키면 구동체인 스프로켓(64)과 체인(65)으로 연결된 피동체인 스프로켓(63)의 회전에 의해 나사봉체(47)가 회전하고, 상기 나사봉체(47)에 나사결합된 이동체(45)가 가이드바(61)의 안내홈(62)을 따라 이동하게 되고, 따라서 이동체(45) 아랫쪽에 결합된 테프론봉(43)이 내외측방향으로 이동하게 된다.

이동체(45)의 이동에 따라 가이드파이프(60)에 끼워진 테프론봉(43)이 이동하게 되면 진공노즐(40)의 요입홈(42)에 끼워진 테프론봉(43)의 단부가 내외측방향으로 이동하면서 진공노즐(40)에 구성된 흡입공(41)을 차단하게 되므로, 진공노즐(40)에 끼워진 테프론봉(43)의 단부가 타공드럼(50)에 위치한 원단(80)의 변사부와 일치되게 한다.

상기에서와 같이 이동체(45)의 이동으로 테프론봉(43)의 단부가 원단(80)의 변사부와 나란하게 일치되게 하면 진공관체(30)를 통하여 흡입되는 진공펌프(도시안됨)의 흡입력 손실없이 원단(80)에 전달되므로 진공탈수효율을 높일 수 있게 된다.

또한 타공드럼(50)의 회전속도(표면속도)는 원단(80)의 이동속도와 동일하게 설정하게 되며, 타공드럼(50)의 회전속도는 인버터를 통하여 모터(M)의 회전속도를 조절하는 수단으로서 섬유가공분야에서 널리 적용되는 장치로서 상세한 설명은 생략한다.

상기에서와 같이 회전속도가 조정된 모터(M)가 회전하면 프레임(20) 내측면에 설치된 구동기어(55)가 회전하게 되고, 이와 치차결합된 타공드럼기어(53)가 회전하여 타공드럼(50)이 원단(80) 진행방향으로 회전하게 된다.

이때 타공드럼(50) 양측 단부에 구성된 가이드링(52)을 3개의 가이드롤러(54)로 지지하고 있기 때문에 별도의 회전축없이도 가이드롤러(54)를 따라 원활하게 회전이 된다.

상기에서와 같이 진공노즐(40)의 진공흡입폭조정과, 타공드럼(50)의 회전조정이 완료되면 진공펌프(도시안됨)를 작동시키면서 진공탈수작업을 진행하게 된다.

즉 진공펌프를 작동시키면 진공흡입력이 진공관체(30)를 통하여 진공노즐(40)로 전달되고, 진공노즐(40)의 흡입력을 흡입공(41)을 통하여 타공드럼(50)에 전달되어 타공드럼(50) 위를 지나는 원단의 수분을 진공흡입하여 탈수하게 된다.

이때 타공드럼(50)의 회전속도는 원단(80)의 이송속도와 동일하고, 또한 타공드럼(50)에는 미세한 통공이 뚫려 있어 진공흡입력에 의해 원단(80)이 진공노즐(40)로 빨려 들어가는 현상을 방지할 수 있게 되므로, 저장력상태에서 원활한 탈수작업을 진행할 수 있게 된다.

특히 원단(80)의 탈수작업 중 원단(80)의 폭에 따라 테프론봉(43)을 이용하여 진공노즐(40)의 진공흡입폭을 조정할 수 있어 진공흡입력의 손실없이 효과적인 탈수를 기대할 수 있게 된다.

(10)--진공흡입탈수장치 (20)--프레임
(30)--진공관체 (31)--연결관
(32)--절개공 (33)--고정편
(35)--체결볼트 (40)--진공노즐
(41)--흡입공 (42)--요입홈
(43)--테프론봉 (45)--이동체
(46)--나사관체 (47)--나사봉체
(48)--안내편 (50)--타공드럼
(51)--통공 (52)--가이드링
(53)--타공드럼기어 (54)--가이드롤러
(55)--구동기어 (60)--가이드파이프
(61)--가이드바 (62)--안내홈
(63)--피동체인스프로켓 (64)--구동체인스프로켓
(65)--체인

Claims (4)

1. 양측 프레임(20) 사이에 진공관체(30)와 진공노즐(40)이 설치되고, 그 외면에 타공드럼(50)을 회전되게 설치하여, 진공노즐(40)이 타공드럼(50) 내측면과 접촉되게 하고, 상기 타공드럼(50) 위를 원단(80)이 지나면서 진공노즐(40)의 진공흡입력에 의해 탈수가 이루어질 수 있게 한 원단의 진공흡입탈수장치를 구성함에 있어서, 진공노즐(40)의 흡입공(41)에 요입홈(42)을 구성하고, 상기 요입홈(42) 내에 테프론봉(43)을 내외측방향으로 이동가능케 결합하여 진공노즐(40)의 진공흡입폭을 조정할 수 있게 하고, 타공드럼(50) 양측단부에는 가이드링(52)과 타공드럼기어(53)를 구성하되, 상기 타공드럼기어(53)는 구동기어(55)와 치차결합되게 하여 회전될 수 있게 구성함을 특징으로 하는 섬유원단의 진공흡입탈수장치.
2. 제1항에 있어서, 양측 프레임(20) 외측면에 U형으로 절곡된 가이드파이프(60)를 설치하고, 상기 가이드파이프(60)에 진공노즐(40)에 결합된 테프론봉(43)이 끼워져 안내되게 하고, 상기 테프론봉(43) 단부는 이동체(45)와 연결되게 하되, 상기 이동체(45)는 나사관체(46)를 통하여 나사봉체(47)에 나사결합되게 하고, 이동체(45) 하단에 구성된 안내편(48)은 가이드바(61)의 안내홈(62)에 끼워져 이동될 수 있게 함을 특징으로 하는 섬유원단의 진공흡입탈수장치.
3. 제2항에 있어서, 나사봉체(47) 단부에 피동체인스프로켓(63)을 결합하고, 상기 피동체인스프로켓(63)은 체인(65)을 통하여 구동체인스프로켓(64)과 연결되게 하고, 상기 구동체인스프로켓(64)은 구동모터(M1)에 의해 회전되게 함으로서, 구동모터(M1)를 작동시키면 나사봉체(47)가 회전하여 이동체(45)를 이동시켜 테프론봉(43)이 이동, 진공노즐(40)의 진공흡입폭이 조정될 수 있게 함을 특징으로 하는 섬유원단의 진공흡입탈수장치.
4. 제1항에 있어서, 타공드럼 양측 단부에 구성된 가이드링(52)에 3개의 가이드롤러(54)가 위치되게 하여, 구동기어(55)와 치차결합된 타공드럼기어(53)에 의해 타공드럼(50)이 회전할때 가이드링(52)을 지지하는 가이드롤러(54)에 의해 회전이 이루어질 수 있게 하고, 상기 구동기어(55)는 인버터에 의해 회전속도조절이 가능케 구성된 모터(M)에 의해 구동될 수 있게 함을 특징으로 하는 섬유원단의 진공흡입탈수장치.

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