KR102034361B1

KR102034361B1 - 염색 유닛

Info

Publication number: KR102034361B1
Application number: KR1020177023063A
Authority: KR
Inventors: 마리오 스카티지
Original assignee: 테크노라마 에스.알.엘.
Priority date: 2015-01-26
Filing date: 2015-11-04
Publication date: 2019-10-18
Also published as: US10590582B2; PL3250741T3; JP6611280B2; CN107208344B; TW201638422A; PT3250741T; WO2016120895A1; BR112017011615B1; TR201816254T4; KR20170104600A; US20170370041A1; CN107208344A; ES2694560T3; EP3250741A1; TWI636169B; JP2018509534A; EP3250741B1; BR112017011615A2; HUE041629T2

Abstract

직물 샘플 및 염색 조를 수용하고 개방 및 밀폐가능한 리드(9)를 갖는 염색 탱크(8)를 포함한 몸체(7), 염색 탱크(8) 내에 수용된 염색 조를 교반하기 위하여 상기 몸체(7)를 이동시키도록 구성된 수단(MM), 및 염색 탱크(8)로부터 염색 조의 배출을 위한 수단을 포함하는, 직물 재료 상의 염색 조의 작동을 모니터링하고 및/또는 시험하도록 구성된 염색 유닛으로서, 상기 염색 탱크(8)는 상기 몸체(7)와 일체구성되고 상기 몸체는 상부, 측면 및 하부가 밀폐되어 열 유체(FT)가 수용된 밀폐된 부피(V7)를 형성하고 이에 따라 염색 탱크(8)는 동일한 열 유체(FT) 내에 항시 침지된다.

Description

염색 유닛

본 발명은 특히 직물 재료 상에서 염색 조의 기능을 시험 및/또는 제어하기 위하여 수행되는 소위 "실험실"에서의 작업 분야에서 사용될 수 있는 직물 샘플용 염색 유닛에 관한 것이다.

이 절차를 수행하기 위하여 및 염색 조의 수동 제조를 허용하는 추출가능한 개별 포트를 포함하는 과거의 염색 장치에서 사용되었고, 염색 프로그램에 의해 필요한 원하는 온도에 달성되는 가열된 매체를 수용하는 탱크 내에 배치 이전에 포트 내에서 염색되는 샘플 및 이의 삽입이 구현된다. 그 뒤에, 밀폐된 포트는 샘플의 효과적인 염색을 허용하기 위한 움직임에 노출된다.

제DE513285C호 및 제US2002/144524A1호는 직물 재료에 대한 염색 기능을 시험하기 위한 염색 유닛을 개시하고 있다. 컵을 수동으로 추출하고, 샘플을 리필하고, 연속적인 염료를 준비하는 작업에 따라 작업자가 가열된 매체와 접촉하고 작업 환경에서 그리고 장치의 외부에서 이의 우발적 방출이 야기된다.

이러한 열 매체의 사용에 대한 제한적인 규제의 도입에 따라, 이와 같은 기계의 제조자는 유사한 문제를 발생시키지 않는 적외선 복사 가열 수단을 사용하기 시작했다. 그러나 이들 기계에서도 다양한 포트들 사이의 온도 거동의 불일치에 대한 시험이 도출된다.

산업 관행에 따르면 열 캐리어 유체를 사용하는 염색 시스템은 전체 염색 공정 중에 동일한 열 캐리어 유체와 모든 컵의 직접 접촉의 덕택으로 방사 가열 수단의 사용을 기초로 한 시스템보다 더 우수한 결과 및 균일한 열 염색을 보장한다.

따라서, 본 발명의 주요 목적은 상기 단점을 극복하고 동시에 전체 공정을 자동화하는 가능성을 제공하는 염색 공정의 단계를 질적으로 최적화하는 염색 시스템을 제안한다.

따라서, 염색 액 및 직물 샘플을 수용하도록 구성된 개방 및 밀폐가능 리드를 갖는 탱크가 필수적으로 제공된 청구항 제1항에 따른 염색 유닛이 제안되며, 상기 탱크는 열 유체 내에 수용되는 밀폐된 부피를 형성하는 몸체에 일체구성되며, 이에 따라 탱크는 유체 내에 항시 침지되고, 상기 몸체는 염색 조를 교반하기 위하여 예를 들어 회전 운동으로 상기 몸체가 이동할 수 있다. 본 발명의 다른 특징은 종속 항의 요지이다.

본 발명에 의해 제공되는 이점은 열 캐리어 유체에 연속적으로 침지된 모든 염색 탱크 상에 일정한 작동 온도를 제공할 수 있고, 낮은 열 관성을 갖는 유체 또는 투열 오일과 같은 유체의 사용을 제공할 수 있지만 임의의 경우에 작업 환경의 오염 및 이의 증기의 가능한 흡입 및 작업자와 동일한 유체의 접촉을 방지한다. 또한, 염색 탱크가 침지되는 유체의 단지 하나의 지점만을 직접 모니터링함으로써 공정 온도를 모니터링할 수 있다. 추가로, 열 캐리어 유체를 가열 및 냉각하기 위한 프로그래밍가능한 시스템을 이용할 수 있다. 게다가, 염색 공정 중에 염색 조 및 직물 샘플이 가변 및 제어된 쉐이킹 속도로 쉐이킹될 수 있다. 추가로, 프로그래밍된 염색 레시피에 따라 염색 탱크에 물을 공급하기 위하여 자동화 수단 및 각각의 염색 탱크로부터 세척 조 및 염색 조를 언로딩하기 위한 자동화 수단뿐만 아니라 제거가능한 샘플-홀더 바스켓을 이용함으로써 직물 샘플의 로딩/언로딩을 위한 자동화 수단, 염색 조를 제조 및 도징하기 위한 자동화 수단과 염색 유닛을 연계할 수 있다. 게다가, 본 발명에 따른 염색 유닛은 구조적 관점에서 비교적 단순하고 또한 그것이 제공하는 이점과 관련하여 저렴하다.

본 발명의 이들 및 다른 장점들 및 특징들은 이하의 설명 및 첨부 도면들에 의해 예로서 제공되지만 제한적인 의미로 간주되지 않기 때문에 당업자라면 가장 잘 이해할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 4개의 염색 유닛이 제공된 장치의 도식적인 평면도.
도 2 내지 도 8은 본 발명에 따른 염색 유닛의 염색 탱크 내로 샘플-홀더 바스켓의 위치설정과 관련된 순서를 도식적으로 도시하는 도면.
도 9a 및 도 9b는 도 2 내지 도 8에 도시된 장치의 2개의 사시도.
도 10 및 도 11은 염색 탱크의 리드의 고정 및 고정해제를 위한 메커니즘의 일부 세부사항을 도시하는, 도 2 내지 도 9에 도시된 2개의 사시도.
도 12는 염색 탱크의 리드가 상승된 위치에 있는 도 2 내지 도 11에 도시된 장치의 사시도.
도 13 내지 도 15는 염색 탱크를 위한 리드를 개방 및 밀폐하기 위한 수단을 도시하는 도면.
도 16a 내지 도 16e는 교반 단계에 있는 장치의 도식적인 도면.
도 17a 및 도 17b는 2개의 상이한 작동 형상으로 도면에 도시된 장치의 종방향 단면도.
도 18은 열 캐리어 유체가 도시된 도 17a과 유사한 도면.

도 1은 제EP 1174535호에 상세히 기재되는 염색 적량 및 자동화 제조를 위한 장치(A)를 도시한다. 이러한 장치는 섬유 산업의 소위 "실험실"에서 염색 조(dyeing bath)의 제조, 염색될 재료에 대한 염료의 효과를 시험하고 그 뒤에 산업상 제조에 이를 사용하기 위한 것이다. 상기 장치는 특히 미리정해진 위치(P)에서의 고체, 액체 또는 분말화된 화학 물질을 위한 몇몇 용기가 배치될 수 있는 플랫폼(1) 및 캐리지(2)를 포함한다. 상기 캐리지는 플랫폼(1) 상의 주어진 작업 프로그램에 따라 이동할 수 있으며 컨테이너를 집고 취급하기 위한 그리퍼(5)가 있는 로보틱 수단을 지지한다. 플랫폼(1)은 캐리지(2)를 지지하는 크로스 부재(4)를 이동시키는 측면 가이드(3)가 제공된다. 화살표 "F" 및 "G"로 개략적으로 도시된 바와 같이, 크로스 부재(4) 및 가이드(3)에 걸쳐 캐리지(2)의 조합된 및 프로그래밍된 이동이 상기 지점(P)들 중 하나에 따라 캐리지(2)의 위치설정을 결정한다. 그리퍼(5)는 플랫폼(1)으로부터 그리고 이를 향하여 수직방향으로 이동한다. 염색 조의 제조를 위한 공정이 상기 문헌에 기재된다.

도 1에 도시된 예에 따르면, 자동적으로 즉 프로그래밍된 염색 레시피에 따라 염색 조를 제조하기 위한 장치(A)의 기능을 이용하고 또한 측면 가이드(3)의 적절한 신장의 덕택으로 플랫폼(1)의 연장부 상에서 그리퍼(5)를 이동시키기 위하여 캐리지(2)에 의해 제공된 가능성을 이용하기 위하여 플랫폼(1)의 연장부 상에 배열된 본 발명에 따른 4개의 염색 유닛(T)이 제공된다.

그러나, 본 발명에 따른 각각의 염색 유닛(T)은 로보틱 그리퍼(5)를 이용하는 이점 및 동일한 유닛(T)에 의해 사용된 염색 조를 제조하는 장치(A)와 염색 유닛(T)을 조합하는 이점을 제공할지라도 장치(A)의 위치와 상이한 위치에 위치될 수 있는 것으로 이해된다.

또한, 본 발명에 따른 염색 유닛(T)은 염색 조의 제조를 위한 임의의 다른 타입의 설비와 연계될 수 있는 것으로 이해된다. 게다가, 본 발명의 염색 유닛(T)에서, 직물 샘플 및 염색조가 자동 작동 대신에 수동으로 로딩 및 언로딩될 수 있다.

첨부된 도면에 따라 필수적 구조물의 감소에 있어서, 본 발명에 따른 염색 유닛(T)은:

고정식 구조물(6) - 상기 고정식 구조물은 박스 형태를 가짐 - ,

상향 개방될 수 있는 염색 탱크(8)가 일체로 삽입되고 상부, 하부 및 측면이 밀폐된 부피(V7)를 구획하도록 구성된 박스-형 몸체(7) - 상기 몸체(7) 내에서 소정 양의 열 캐리어 유체(thermal carrier fluid, FT)가 공급될 수 있고 각각의 염색 탱크는 제거가능한 샘플-홀더 바스켓(10)을 수용하도록 구성되고 이의 상부 측면을 밀폐/개방하기 위한 각각의 리드(9)가 제공되는 염색 탱크(8)를 형성하는 탱크임 - ,

각각의 샘플-홀더 바스켓(10) 내에 삽입된 직물 샘플의 쉐이킹(shaking)을 구현하기 위하여 수평 축(x-x) 주위에서 시계 방향 및 반시계 방향으로 상기 몸체(7)를 교대로 회전시키도록 구성되고 대응 염색 탱크(8) 내의 염색 조의 이동 수단(MM),

상기 염색 탱크(8) 중 하나에 대한 파킹 또는 대기 위치(P10)로부터 샘플-홀더 바스켓(10)을 취급하기 위한 자동식 수단을 포함한다.

도 1의 형상에서, 샘플-홀더 바스켓(10)의 파킹 위치(P10)는 염색 유닛(T)이 또한 배열되는 플랫폼(1)의 연장부 상에 제공된다. 이 형상에서, 샘플-홀더 바스켓(10)을 이동시키기 위한 수단이 캐리지(2)와 연계된 그리퍼 유닛(5)로 구성된다.

염색 탱크(8)은 몸체(7)의 상부 측면을 넘어 돌출되는 이의 상부 부분을 가지며, 이에 따라 리드(9)의 운동이 원활해진다.

특히, 염색 탱크(8)는 열 캐리어 유체(FT)를 수용하는 몸체(7)의 일체 부분이며, 염색 탱크(8)의 외측 벽은 몸체(7)의 벽과 협력하여 부피(V7)를 구획하고 형성하도록 구성된다.

상기 이동 수단(MM)은 고정식 구조물(6)의 수직 벽(61)에 고정된 전기 모터(11)를 포함하고, 상기 전기 모터의 출력 샤프트(12)는 고정식 구조물(6)의 대응 플랭크 내에 제공된 대응 홀을 통과하고 몸체(7)의 측면으로부터 돌출되는 샤프트(70)와 벨트 및 풀리 트랜스미션(13, 14, 15)에 의해 연결된다. 도 2에서, 샤프트(70)의 축은 축(x-x)이다. 상기 트랜스미션(13, 14, 15)은 고정식 구조물(6)의 외부에 있다. 모터(11)에 따라 몸체(7)가 시계방향 및 반시계 방향으로 교대로 축(x-x) 주위에서 회전한다. 이 방식으로, 몸체(7)의 염색 탱크(8) 내에 배열된 각각의 샘플-홀더 바스켓(10) 내에 수용된 재료 및 염색 조를 교반할 수 있다. 도 16a 내지 도 16e는 초기 위치로부터 시작하여 상기 회전 중에 몸체(7)의 다양한 위치를 나타내고(도 16a), 이 초기 위치에서 몸체(7)는 염색 탱크(8)가 수직 방향으로 배향되도록 배열된다. 캐리지(2)와 연계된 그리퍼(5)는 전술된 바와 같이 플랫폼(1)으로 그리고 이로부터 수직으로 이동할 수 있고 샘플-홀더 바스켓(10)의 상부 측면 내에 삽입될 수 있는 팽창가능 부속물 또는 "핑거"(22)가 제공된다. 이를 위해, 그리퍼(5)는 캐리지(2)에 구속된 수직 축(23)을 갖는 액추에이터에 연결된다.

제안된 예에서, 각각의 리드(9)의 상부에는 서로에 대해 연장되는 2개의 암(90, 91)이 제공된다. 암(90)은 리드(9)에 대해 후방 방향을 따라 이어지고 다른 암(91)은 동일한 리드에 대해 전방 방향을 따라 이어진다. 후방 암(90)은 고정식 구조물(6) 내측에서 몸체(7)의 벽에 평행하고 이에 대해 외부에 배열된 수평 샤프트(92) 상에서 키잉된다(keyed). 상기 샤프트(92) 상에는 스프로켓(sprocket, 94)과 맞물리는 톱니형 섹터(93)가 제공된다. 이는 모터(96)의 출력 샤프트에 의해 맞물리도록 구성된 중심 파워 테이크-오프(central power take-off, 95)가 설치되고 이 테이크-오프는 교반 유닛(MM)의 모터가 마주보는 측면 상에 고정되는 고정식 구조물(6)의 벽(61)에 대해 평행한 액추에이터(98)에 의해 이동되는 슬라이드(97) 상에 장착된다. 슬라이드(97), 액추에이터(98), 및 모터(96)는 고정식 구조물(6)의 외측에 있고, 모터(96)의 샤프트는 고정식 구조물(6)의 측면 벽(62) 내에 제공된 홀(99)을 통과하는 스프로켓(94)의 PTO(95)와 맞물릴 수 있다. 스프로켓(94)은 마주보는 측면 상에서 수평 샤프트(92)에 의해 지지되는 제2 톱니형 섹터(930)와 맞물리는 제2 스프로켓(940)을 갖는 샤프트(92)에 대해 평행하고 하부에 배열된 샤프트의 단부 상에 배열된다. 제2 톱니형 섹터(930)와 제2 스프로켓(940)이 도 18에 도시된다. 도 13에서, 이중 화살표 "F9"는 모터(96)와 슬라이드(97)의 운동을 나타낸다. 추가로, 도 13에서, 모터(96)의 샤프트가 결합해제되고 도 14 및 도 15에서 파워 테이크오프(95) 내에 삽입되고 즉 결합된 위치에 있다. 도 14에서, 섹터(93)의 각 위치는 리드(9)의 밀폐 위치에 대응하고 도 15에서 섹터(93)는 리드(9)의 개방 위치에 있다. 실제로, 작업 프로그램에 따라 리드(9)가 개방 또는 밀폐될 때, 액추에이터(98)는 스프로켓(94)의 파워 테이크오프(95)에서 샤프트와 결합되도록 모터(96)의 운동(F9)을 결정한다.

리드(9)의 전방 암(91)은 일련의 스프링(101)에 의해 가해지는 작용으로 인해 통상 밀폐되는 수평 래치(100)에 의해 몸체(7)에 고정될 수 있다. 고정식 구조물(6)의 측면 벽(62) 상에 수평축이 고정된 액추에이터(102)는 상기 래치(100)에 작용하도록 구성된다. 리드(9)가 잠금해제어야 할 때, 액추에이터(102)는 스프링(101)의 저항을 극복하여 래치(100)를 가압하고, 리드(9)의 전방 암(91)이 자유롭게 해제되어 이 방식으로 모터(96)를 작동될 수 있다. 암(91)이 자유롭게 될 때, 리드(9)는 전술한 바와 같이 모터(96)에 의해 회전되어 염색 탱크(8)의 밀폐 또는 개방 위치에 동일한 리드가 위치된다. 도 10에서, 래치(100)는 리드(9)를 구속해제하여 스프링(101)은 액추에이터(102)의 작용 하에 압축된다. 도 11에서, 래치(100)는 리드(9)를 고정하고, 스프링(101)은 연장되고 액추에이터(102)는 비활성 상태이다. 도 12에서, 리드(9)는 상승 위치 또는 개방 위치에 있다.

고정식 구조물(6) 아래에는 상부 관형 입구(64)가 제공되고 각각의 염색 탱크(8)에 의해 아래에 제시된 대응 배기 밸브(80)와 상호 작용할 수 있는 배출 매니폴드(63)가 배치된다. 그 자체로 공지된 밸브(80)는 통상 밀폐되어 있고 배출 매니폴드(63)의 관형 입구(64)가 염색 탱크(8)의 배출 포트에 삽입될 때 개방된다. 배출 매니폴드(63)는 구조물 자체의 외부에 있는 2개의 수직 가이드(66)를 따라 고정식 구조물(6)로부터 및 고정식 구조물(6)로 이동시키는 것을 허용하는 2개의 수직 액추에이터(65)로 대응하는 이동 그룹에 연결된다. 이 구조물은 몸체(7)가 수직 위치에서 염색 탱크와 정지될 때, 즉 염색 탱크(8)가 샘플-홀더 바스켓(10)의 제거를 허용하는 위치에 있을 때만 상승되는 매니폴드(63)의 관형 입구(64)의 이동을 위한 홀이 각각의 하부(67)에 갖는다. 도 17b에서, 매니폴드(63)는 상승되고 각각의 관형 입구(64)는 염색 탱크(8)의 배출 포트에 삽입되어 작동 사이클이 완료될 때 염색 조의 배출을 허용한다. 몸체(7)에는, 유체의 가열에 사용될 수 있는 하나 이상의 전기 저항(R7) 및 냉각수가 순환하는 하나 이상의 코일(C7)을 갖는 열 유체(FT)의 온도를 조절하는 수단이 배치된다. 도 17a의 도면 부호 "S7"은 PT100형 대조 프로브를 나타낸다.

도 2 내지 도 8은 가능한 작동 사이클을 도시한다:

- 예비로 장치(A)를 이용하여, 사용될 각 염색 탱크(8)에 대해 염색 조를 형성하고;

- 캐리지(2)가 파킹 구역(P10) 상의 위치가 알려진 샘플-홀더 바스켓(10)에 대응하여 그리퍼(5)를 운반하고 그리퍼(5)가 하강되고 이의 "핑거"(22)가 선택된 샘플-홀더 바스켓(10) 내로 십입되고;

- 그 후에, 그리퍼(5)의 "핑거"(22)들이 이격되어, 이에 따라서 선택된 바스켓(10)의 상부 부분 내부로부터 결합되어 그리퍼(5)가 상승되고 이에 따라 동일한 샘플-홀더 바스켓(10)의 상승이 결정되고;

- 그 뒤에 캐리지(2)는 선택된 염색 유닛(T)의 염색 탱크(8) 내의 샘플-홀더 바스켓(10)을 운반하고, 선택된 염색 유닛(T) 내에 전술된 바와 같이 샘플-홀더 바스켓(10)이 수용되며 이 내에 직물 샘플이 수용되고, 염색 유닛(T)의 리드(9)가 밀폐 및 고정되며;

- 이 지점에서 열 캐리어 유체(FT)의 가열 단계가 개시되고 몸체(7)를 이동시키기 위한 수단(MM)이 미리정해진 시간 동안에 활성화되며;

- 열 캐리어 유체(FT)의 온도는 선택된 작업 프로그램에 따라 미리결정된 시간 간격에 또는 연속적으로 제어되고;

- 상기 미리정해진 시간 이후에, 몸체(7)의 운동은 차단되고 몸체(7)가 리드(9)를 상부를 향하여 대향시키도록 배열되고;

- 그 뒤에, 염색 조가 염색 탱크(8)로부터 배출되고 리드(9)가 고정해제되고 개방되며, 그 후에 캐리지(2)가 각각의 샘플-홀더 바스켓(10)에 따라 그리퍼(5)를 운반하여 이를 염색 탱크(8)로부터 배출시키고 이를 다른 미리정해진 지점에서 또는 파킹 구역(P10) 상의 각각의 개시 지점에서 재배치한다.

열 캐리어 유체(FT)를 수용하는 밀봉된 몸체(7)의 사용 및 염색 탱크(8)가 이동할 수 없는 밀봉된 몸체(7)와 일체로 구성됨에 따라 작업 환경의 오염 가능성이 방지될 수 있다. 따라서, 선택된 열 유체는 임의의 유형일 수 있다. 또한, 전술된 바와 같이, 염색 사이클의 자동화 수준을 증가시키는 추가 이점과 함께, 염색 유닛을 염색 조의 제조를 위한 자동 장치와 조합될 수 있다.

실제로, 모든 구성 세부 사항은 청구된 해결 방법의 범위를 벗어나서 본 특허에 의해 부여된 보호의 범위 내에 있는 것이 아니라, 설명되고 예시된 개별 요소에 관한 것과 동등한 방식으로 변화할 수 있다.

Claims

개방 및 밀폐가능한 리드(9)를 가지며 내부에 염색 조(dyeing bath)를 구성하고 직물 샘플을 수용하는 염색 탱크(dyeing tank, 8)를 포함한 몸체(7),
염색 탱크(8) 내부에 구성된 염색 조를 교반하기 위하여 상기 몸체(7)를 이동시키도록 구성된 수단(MM), 및
염색 탱크(8) 내부에 구성된 염색 조의 배출을 위한 수단을 포함하는, 직물 재료 상의 염색 조의 작동을 모니터링하거나 또는 시험하도록 구성된 염색 유닛으로서,
염색 탱크(8)는 상기 몸체(7)와 일체구성되고 상기 몸체는 상부, 측면 및 하부가 밀폐되어 열 유체(FT)가 수용된 밀폐된 부피(V7)를 형성하고 이에 따라 염색 탱크(8)는 동일한 열 유체(FT) 내에 항시 침지되는 염색 유닛.
제1항에 있어서, 열 유체(FT)의 온도를 제어하도록 구성된 가열 및 냉각을 위한 수단(R7, C7, S7)을 포함하는 염색 유닛.
제1항에 있어서, 각각의 염색 탱크(8)는 제거가능한 샘플-홀더 바스켓(10)을 수용하도록 구성되는 염색 유닛.
제1항에 있어서, 상기 몸체(7) 상에 리드(9)를 고정하도록 구성된 수단(100, 101, 102)을 포함하는 염색 유닛.
제1항에 있어서, 상기 몸체(7) 상의 수평 축(92) 주위에서 리드(9)를 회전시키도록 구성된 수단(96, 93)을 포함하는 염색 유닛.
제1항에 있어서, 상기 이동 수단(MM)은 수평 축(xx) 주위에서 시계 방향 및 반시계 방향으로 교대로 상기 몸체(7)를 회전시키도록 구성된 전기 모터(11)를 포함하는 염색 유닛.
제1항에 있어서, 상기 몸체(7)는 고정식 구조물(6) 내에 삽입되는 염색 유닛.
제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 리드(9)를 위한 고정 수단, 리드(9)를 회전시키기 위한 수단 및 이동 수단(MM)은 고정식 구조물(6)에 구속되는 염색 유닛.
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