KR102065634B1

KR102065634B1 - 코드 직물의 제조 장치 및 제조 방법

Info

Publication number: KR102065634B1
Application number: KR1020180098830A
Authority: KR
Inventors: 엄기욱
Original assignee: 금호타이어 주식회사
Priority date: 2018-08-23
Filing date: 2018-08-23
Publication date: 2020-01-13

Abstract

본 발명은 코드 직물의 제조에 대한 장치 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 코드 직물 제조 장치는, 코드 직물의 표면에 열을 방사하여 건조시키는 건조 드럼; 상기 코드 직물을 연직 방향으로 이동시킬 수 있는 실린더; 상기 건조 드럼을 통과한 상기 코드 직물에 열을 방사하도록 구성된 건조기; 및 코드 직물의 제조 과정을 제어하는 제어기를 포함한다. 상기 건조기 및 상기 실린더는 상기 건조 드럼으로부터 상기 코드 직물의 이동 방향 하류에 마련되고, 상기 실린더는 상기 건조기의 연직 하방에 배치된다.

Description

코드 직물의 제조 장치 및 제조 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING CORD FABRIC}

본 발명은 타이어를 제조하는 공정에 있어서, 코드(Cord)에 고무를 토핑(Topping)하기 전에 코드 직물(cord fabric)의 수분 함유량을 측정하고 제어하는 코드 직물의 제조 장치 및 방법에 관한 것이다. 또한, 디스크 롤(disc roll)을 이용하여 코드 직물의 EPI(end per inch) 불균일을 해소하는 장치 및 방법 에 관한 것이다.

타이어는, 통상적으로, 정련 공정, 반제품 공정, 성형 공정, 가류 공정을 거쳐 제조되며, 제조 공정에서 발생한 불량품을 선별하는 검사 공정을 거친 후 시판된다. 이러한 타이어의 각 제조 공정을 간단히 살펴보면 다음과 같다.

정련 공정은 천연고무나 합성고무, 카본블랙과 같은 보강제, 유황을 비롯한 화학약품으로 구성된 가류제 등 타이어의 원재료에 해당하는 모든 구성물을 혼합해 타이어용 고무로 가공하는 공정이고, 반제품 공정은 타이어를 구성하는 반제품을 만드는 공정으로 압출 공정, 압연 공정, 재단 공정, 비드 공정이 이에 속한다. 성형 공정은 반제품들을 성형 드럼에 순차적으로 조립하여 원통형의 고무복합체로 만드는 공정으로, 성형 공정을 통해 원통형의 그린 타이어(Green Tire)가 만들어진다. 그린 타이어를 형틀 역할을 하는 금형에 넣어 열과 압력을 가하면 고무에 혼합된 유황과 탄소가 완전히 경화되면서 탄성을 가진 타이어로 완성되는데, 반제품 형태의 그린 타이어를 타이어로 완성시키는 공정이 가류 공정이다.

일반적인 압연공정, 특히, 타이어의 반제품인 카카스 등을 압연하는 공정 같은 경우 열간 압연에 의해 진행되는데, 코드 직물의 양면에 일정 두께의 고무를 토핑한 후 가압 가열하는 공정으로서, 코드가 구비된 압연물로 가공된다.

한편, 코드 직물에 고무 필름을 입히기 전에 건조 드럼(dry drum)을 통해 코드 직물의 표면에 열을 가하여 건조 시키는 공정을 거치게 된다. 그러나, 코드 직물의 수분 함유량을 측정하거나 이를 제어하지 못하고, 건조 드럼의 온도를 일정한 온도, 예를 들어, 70℃ ~ 110℃로 설정하여 코드 직물에 열입하고 있었다. 이러한 경우, 계절이 바뀌게 되면 온도 및 습도가 변하게 되는데, 특히, 하절기의 경우, 습도가 높게 올라가 코드 직물의 수분 함유율이 올라가게 되며, 이로 인해 완제품에 에어 포켓(air pocket)이 발생하게 되고, 완제품에 대한 불량의 원인이 된다.

또한, 코드 직물이 캘린더(calender) 본체에 진입하기 전 당기는 힘에 의해 코드 직물의 EPI(END PER INCH )가 불균일하게 되는데, 이는 완제품의 균일성(uniformity) 저하 및 불량의 원인이 된다.

본 발명은 상술한 것과 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 타이어 제조를 위한 압연 공정에서 코드 직물의 수분 함유량을 측정 및 제어하여 완제품 불량의 감소의 방법을 제공하고 디스크 롤(disc roll)을 이용해 EPI 불균일을 해소하는 것이다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 코드 직물 제조 장치는 코드 직물의 표면에 열을 방사하여 건조시키는 건조 드럼; 상기 코드 직물을 연직 방향으로 이동시킬 수 있는 실린더; 상기 건조 드럼을 통과한 상기 코드 직물에 열을 방사하도록 구성된 건조기; 및 코드 직물의 제조 과정을 제어하는 제어기를 포함하고, 상기 건조기 및 상기 실린더는 상기 건조 드럼으로부터 상기 코드 직물의 이동 방향 하류에 마련되고, 상기 실린더는 상기 건조기의 연직 하방에 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 코드 직물 제조 장치는 상기 건조 드럼을 통과한 상기 코드 직물의 수분 함유율을 측정하는 수분 함유율 측정기를 더 포함하고, 상기 수분 함유율 측정기는 근적외선을 방출하는 광원부; 상기 광원부로부터 광을 피측정부재의 표면으로 유도하는 조사용 도광체; 상기 피측정부재의 표면으로부터의 반사광이 입사되는 수광용 도광체; 상기 수광용 도광체에 입사된 반사광의 강도 및 반사광의 파장을 측정하는 측정부; 상기 반사광의 각 파장에 있어서의 반사흡광도를 구하고, 미리 기억해 둔 반사흡광도와 비교하여 상기 피측정 부재의 수분율을 산출하는 연산부; 상기 연산부로부터 얻은 상기 피측정 부재의 상기 수분율을 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.

상기 건조기 및 상기 수분 함유율 측정기는 상기 코드 직물의 복수의 부위에 대응하는 위치에 복수 개가 배치되며, 상기 제어기는 상기 복수의 수분 함유율 측정기를 이용하여 상기 코드 직물의 복수의 부위의 수분 함유율을 측정하고, 측정된 복수의 부위의 상기 수분 함유율 중 수분 함유율이 소정의 임계값 이상인 부위에 대응하는 위치에 배치된 상기 건조기를 선택적으로 작동시킬 수 있다.

상기 코드 직물은 상기 실린더의 실린더 로드 위에 마련된 디스크 롤에 접촉하여 이동하도록 구성되며, 상기 실린더 로드의 상하 운동에 의해, 상기 건조기와 상기 직물 코드 사이의 간격이 조정되며, 상기 간격의 조정으로 상기 코드 직물의 건조 온도가 조절될 수 있다.

상기 임계값은 상기 코드의 소재에 따라 다를 수 있다.

상기 임계값은 0.2 내지 9% 일 수 있다.

상기 코드 직물 제조 장치는 상기 코드 직물의 표면 온도를 측정하는 표면 온도 측정기를 더 구비하고, 상기 제어기는 상기 표면 온도 측정기로부터 상기 건조 드럼을 통과한 상기 코드 직물의 표면 온도에 대한 정보를 얻고, 상기 코드 직물의 표면 온도가 110℃를 초과하지 않는 범위에서 상기 건조 드럼 또는 상기 건조기가 상기 코드 직물에 방사하는 온도를 상승시키도록 구성될 수 있다.

상기 코드 직물 제조 장치는 상기 건조 드럼을 통과한 상기 코드 직물의 EPI(END PER INCH)를 측정하는 EPI 측정기를 더 포함하고, 상기 실린더는 상기 코드 직물의 복수의 부위에 대응하는 위치에 복수 개로 마련되어 있으며, 상기 EPI 측정기로 측정된 상기 코드 직물의 EPI가 불균일한 경우, 상대적으로 EPI 간격이 좁은 부위에 대응하는 상기 실린더의 실린더 로드를 상승시킬 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 코드 직물 제조 방법은 건조 드럼 및 건조기를 통과한 코드 직물에 근적외선을 조사하여 반사된 광의 반사 흡광도를 측정하고, 상기 반사 흡광도를 기준 반사 흡광도와 비교하여 코드 직물의 수분 함유율을 구하는 단계; 상기 코드 직물의 상기 수분 함유율과 임계값을 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과에 따라 코드 직물을 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 코드 직물을 건조시키는 단계는 상기 코드 직물의 상기 수분 함유율이 상기 임계값 이상인 경우, 상기 건조 드럼의 온도를 상승 시키고, 상기 건조기를 작동시키며, 상기 코드 직물의 상기 수분 함유율이 상기 임계값 미만인 경우, 상기 건조 드럼의 온도를 하강시키고 상기 건조기의 작동을 중지시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 코드 직물의 상기 수분 함유율을 구하는 단계는 상기 코드 직물의 복수의 부위의 수분 함유율을 구하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 부위의 상기 수분 함유율 중 상기 수분 함유율이 상기 임계값 이상인 부위의 상기 코드 직물에 대응하는 건조기만을 선택적으로 작동시킬 수 있다.

상기 코드 직물을 건조시키는 단계는 상기 코드 직물은 상기 실린더의 실린더 로드 위에 마련된 디스크 롤에 접촉하여 이동시키고, 상기 실린더 로드의 상하 운동에 의해, 상기 건조기와 상기 직물 코드의 간격이 조절되며, 상기 간격이 조절됨에 따라 상기 건조기에서 상기 코드 직물로 방사되는 단위 면적당 열량을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 코드 직물 제조 방법에 있어서, 상기 임계값은 상기 코드 직물의 소재에 따라 다를 수 있다.

상기 코드 직물 제조 방법에 있어서, 상기 임계값은 0.2 내지 9% 일 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 코드 직물 제조 방법은 건조드럼을 통과한 코드 직물의 EPI(END PER INCH)를 측정하는 단계; 상기 건조 드럼으로부터 상기 코드 직물의 이동 방향 하류에 마련된 실린더 상에 상기 코드 직물을 이동시키는 단계; 및 측정된 상기 코드 직물의 상기 EPI가 불균일한 경우, 상대적으로 EPI 간격이 좁은 부위에 대응하는 상기 실린더의 실린더 로드를 상승시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

코드 직물의 수분 함유량을 측정 및 제어하여 완제품 불량을 감소 시킬 수 있고, 디스크 롤을 이용해 EPI를 균일하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코드 직물의 수분 함유량 및 EPI 제어를 실행하는 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더, 건조기, 디스크 롤의 배치 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더를 상측에서 본 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더의 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 제어부를 설명하는 구성도이다.
도 6은 본 발명의 수분 함유율 측정기의 구성도이다.

이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '접촉'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 접촉될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.

본 발명에 대하여 아래에서와 같이, 실시 가능한 예를 들어 설명하나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명에 속하는 기술 분야의 통상 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코드 직물의 수분 함유량 및 EPI 제어를 실행하는 장치를 보여주는 단면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 코드 직물의 제조 장치(이하, 장치)은 건조 드럼(dry drum)(30), 건조기(60), 수분 함유율 측정기(70), 표면 온도 측정기(90, 100), 실린더(120)를 포함하고 있다.

이하, 장치(1)를 구성하는 각 구성 요소에 대해 설명한다.

먼저, 장치(1)의 구성 요소인 건조 드럼(30)은 일정한 온도, 예를 들어, 70℃ ~ 110℃로 설정되어, 건조 드럼을 통과하는 코드 직물(10)의 표면에 열을 가할 수 있도록 구성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 코드 직물(10)은 복수 개의 건조 드럼(30)을 통과하면서 코드 직물에 포함되어 있는 수분이 제거된다. 도 1에서는 건조 드럼이 5개인 것으로 도시되었지만, 건조 드럼의 수는 이에 한정되지 않으며, 그 수는 필요에 따라 적절히 결정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 코드 직물(10)에 고무 필름을 입히기 전에 코드 직물(10)을 건조 드럼(30)에 통과시킨다. 건조 드럼(30)을 통해 코드 직물(10)의 표면에 열을 가함으로써, 코드 직물(10)은 일차적으로 건조된다.

다음으로, 장치(1)은 건조기(60)를 더 포함하고 있다. 건조기(60)은 건조 드럼(30)으로부터 코드 직물(10)의 이동 방향 하류 측에 마련되어 있으며, 소정의 온도의 열을 방출할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 건조기는 복수 개로 마련될 수 있으며, 복수의 건조기(60, 61, 62, 63)는 코드 직물(10)의 이동 방향에 직교하도록 배열된다. 코드 직물(10)은 건조기(60)로부터 방사되는 열에 의해 가열될 수 있으며, 건조기(60)는 건조 드럼(30)을 통과한 코드 직물(10)의 수분 함유율에 따라 코드 직물(10)을 더욱 건조시킬 수 있도록 구성된다.

건조 드럼(30)으로부터 코드 직물(10)의 이동 방향 하류 측에는 수분 함유율 측정기(70)가 마련된다. 수분 함유율 측정기(70)는 건조 드럼(30)이나 건조기(60)를 통과한 코드 직물(10)의 수분 함유율을 측정한다.

수분 함유율 측정기(70)는 근적외선 파장 특성을 이용하는 측정기로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 근적외선을 방출하는 광원부(71)와, 상기 광원부(71)로부터의 광을 피측정부재의 표면으로 유도하는 조사용 도광체(72)와, 상기 피측정부재의 표면으로부터의 반사되는 광이 입사되는 수광용 도광체(73)와, 상기 수광용 도광체에 입사된 반사광의 강도 및 반사광의 파장을 측정하는 측정부(74)를 포함하고 있다. 또한, 상기 측정부(74)에서 얻은 상기 반사광의 각 파장에 있어서의 반사광 강도를 미리 기억해 둔 각 파장에 있어서의 기준 반사광의 강도와 비교하고, 그 비교 결과를 미리 저장된 수분율과 각 파장에서의 기준 반사광의 강도와의 관계를 기준으로 비교 연산함으로써, 상기 피측정 부재의 수분율을 산출하는 연산부(75)와, 연산부(75)로부터 얻은 피측정 부재의 수분율을 출력 및 표시하는 표시부(76)를 포함하고 있다.

이러한 수분 함유율 측정기(70)의 작동 원리는 다음과 같다. 분자를 이루고 있는 원자는 항상 진동하고 있으며, 각 분자는 고유의 진동수를 가지고 진동하고 있다. 임의의 분자에 근적외선이 조사되었을 경우, 해당 분자의 진동 주파수가 근적외선 주파수와 일치를 하게 되면 근적외선을 흡수하게 된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 수분 함유율 측정기(70)는, 이러한 원리에 기초하여, 피측정부재가 근적외선 영역에서 흡수하는 파장을 측정하여 피측정부재의 수분함유율을 산출하고 있다. 구체적으로, 코드 직물(10)의 측정하고자 하는 부위에 수분 함유율 측정기(70)의 조사용 도광체(72)를 위치시킨 후, 광원부(71)로부터 조사용 도광체(72)를 거쳐서 근적외선 영역의 광 중에서 임의의 파장을 가진 광을 조사한다. 이후, 반사되는 광을 수광용 도광체(73)를 통해 측정부(74)로 도입하고, 측정부(74)에서 수광용 도광체(73)에 입사된 반사광의 강도 및 반사광의 파장을 측정한다. 연산부(75)에서는 상기 반사광의 각 파장에 있어서의 강도를 구하고, 미리 기억해 둔 기준 반사광의 강도와 비교하여 상기 피측정 부재의 수분율을 산출한다. 한편, 수분은 1430nm 및 1940nm의 파장에서 높은 흡광도를 보인다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 장치(1)에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 건조 드럼(30)과 건조기(60) 사이에 표면 온도 측정기(100)가 마련되어있다. 표면 온도 측정기(100)는 건조 드럼(30)을 통과한 코드 직물(10)의 표면의 온도를 측정한다. 또한, 건조기(60)로부터 코드 직물(10)의 이동 방향 하류 측에 표면 온도 측정기(90)이 마련되어 있으며, 표면 온도 측정기(90)가 건조기(60)를 통과한 코드 직물(10)의 표면 온도를 측정한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 건조기(60, 61, 62, 63)의 연직 방향 하측에 실린더(120, 130, 140, 150)를 마련한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더의 평면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더의 측단면도이다.

실린더(120)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 실리콘으로 이루어진 원통 형상의 몸체(121)과 몸체(121) 내에 마련된 피스톤(122)을 구비하고 있다. 피스톤(122)은 피스톤 로드(123)를 포함하고 있으며, 피스톤 로드(123)는 볼 베어링(124)을 거쳐 왕복 운동 가능하도록 구성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 피스톤 로드(123)의 상단에는 디스크 롤(110)이 연결되어 있으며, 피스톤 로드(123)의 상하 왕복 운동에 따라, 디스크 롤(110)도 상하 왕복 운동이 가능하도록 구성된다. 디스크 롤(110)의 상측에는 건조기(60)가 소정의 높이만큼 이격되어 배치된다.

건조 드럼(30)을 통과한 코드 직물(10)은 디스크 롤(100)의 상부에 접촉 및 지지되어 이동한다. 또한, 디스클 롤(100)의 상부에 접촉 및 지지된 코드 직물(10)은 피스톤(122)에 마련된 피스톤 로드(123)의 상하 왕복 운동에 따라, 건조기(60)와의 간격이 조절된다. 피스톤 로드(123)의 상승에 따라, 코드 직물(10)의 표면과 건조기(60) 사이의 간격이 줄어들면, 건조기(60)로부터 방사되어 코드 직물(10)의 표면에 입사되는 단위 면적당 열량이 늘어나고, 이로 인해, 코드 직물(10)의 건조 온도는 높아지고, 또한, 코드 직물에 함유된 수분이 제거된다.

다시 말해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법에서는 건조기(60)의 연직 하방에 배치된 실린더(120)의 피스톤 로드(123)의 변위량을 이용하여, 건조 드럼(30)을 통과한 코드 직물(10)의 표면에 건조기(60)로부터 입사되는 단위 면적당 열량이 조절되어, 코드 직물(10)의 건조 온도를 조절할 수 있다.

상기에서는 실린더(120)에 대해서 설명하였지만, 실린더(130, 140. 150)도 실린더(120)과 마찬가지의 구성을 가지고 있다.

한편, 본 발명의 장치(1)은 제어기(200)를 더 포함한다. 제어기(200)는 표면 온도계(90, 100)으로부터 코드 직물(10)의 표면 온도에 대한 정보를 얻으며, 수분 함유율 측정기(70)로부터 코드 직물(10)의 수분 함유량에 대한 정보를 얻는다. 이러한 정보를 기초로, 제어기(200)는 건조 드럼(30) 및 코드 직물 건조기(60, 61, 62, 63)의 작동 및 방사하는 열의 온도를 조절할 수 있다. 또한, 제어기(200)는 실린더(120, 130, 140, 150)의 작동 및 실린더 로드의 변위량을 조절할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 코드 직물의 수분 함유율 제어 방법에 대해 설명한다.

먼저, 코드 직물(10)이 건조 드럼(30)에 반입된다. 여기에서, 코드 직물(10)은 건조 드럼(30)으로부터 코드 직물(10)에 방사되는 열에 의해 일차적으로 건조되는 과정을 거치게 된다.

이후, 제어기(200)는 건조 드럼(30)을 통과한 후 코드 직물(10)의 수분 함유율을 수분 함유율 측정기(70)을 통해 측정한다. 제어기(200)는 코드 직물(10)의 수분 함유율 측정값을 메모리에 저장된 불량 임계점값과 비교한다.

여기에서, 코드 직물(30)의 소재는 PET, Nylon, Lyocell, Hybrid(Nylon + Aramid), Rayon 등의 소재가 있으며 각각의 소재에 대해 불량 임계점 수치를 다르게 적용하며, 불량 임계점 수치는 0.2% ~ 9% 범위이다.

제어기(200)는 코드 직물의 수분 함유율 측정값이 불량 임계점에 도달한 경우, 건조 드럼(30)의 온도를 상승시킨다. 이 때, 제어기(200)는 건조 드럼(30)과 건조기(60) 사이에 마련된 표면 온도 측정기(100)로부터 건조 드럼(30)을 통과한 코드 직물(10)의 표면의 온도를 측정한다. 표면 온도 측정기(100)는 종래의 레이저 온도계 등을 사용 할 수 있다. 제어기는 코드 직물(10)의 변형을 고려하여 코드 직물(10)의 표면 온도가 110℃를 넘어서지 않는 범위에서 건조 드럼(30)의 온도를 상승 시킨다.

다음으로, 건조 드럼(30)을 통과한 코드 직물(10)은 코드 직물 건조기(60)을 통과하게 되고, 건조기(60, 61, 62, 63, 64)로부터 코드 직물(10)의 이동 방향 하류 측에 마련된 표면 온도 측정기(90)을 통해 코드 직물(10)의 표면 온도를 측정하고, 표면 온도가 110℃를 넘어서지 않는 범위에서 건조기(60, 61, 62, 63, 64)에서 방출되는 열의 온도를 상승 시킨다. 코드 직물 건조기(60, 61, 62, 63, 64)는 열풍 건조기 또는 할로겐 히터 등을 사용 할수 있으며, 할로겐 히터의 경우 면 가열 형태의 방식을 적용 할 수 있다.

다음으로, 제어기(200)는 코드 직물 건조기(60, 61, 62, 63, 64)를 통과한 코드 직물(10)의 수분 함유율을 수분 함유율 측정기(70)를 통해 측정하고, 직물 코드(10)의 수분 함유율을 불량 임계점과 비교하고, 불량 임계점 이상인 경우, 수분 함유율이 불량 임계점 미만이 될 때까지 코드 직물(10)의 건조를 계속 진행시킨다. 이 경우, 제어기(200)는 실린더(120, 121, 122, 123)를 이용해 코드 직물 건조기(60, 61, 62, 63, 64)와 코드 직물의 건조 높이를 상승 또는 하강 시켜 직물 코드 표면에 입사되는 열의 온도를 적절히 조정할 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 제어 장치(1)는 복수의 수분 함유율 측정기(70)를 구비할 수 있다. 다수의 수분 함유율 측정기(70)를 통해 코드 직물(10)의 복수의 부위의 수분 함유율을 측정 할 수 있으며, 측정된 복수의 부위 중에서 특정 부위가 임계점에 도달 했을 시 코드 직물 건조기(60, 61, 62, 63, 64)를 이용하여 해당하는 특정 부위의 건조기만을 가동시켜 선택적으로 건조를 할 수 있다.

이상으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 코드 직물의 수분 함유율 제어 장치 및 방법에 대해 설명하였다. 이하에서는, 본 발명의 다른 실시예인 EPI 제어에 대해 설명한다.

EPI(END PER INCH)는 직조된 직물의 인치당 날실 수를 가리킨다. 코드 직물은 캘린더(calender) 본체에 진입하기 전 당기는 힘에 의해 코드 직물의 EPI가 불균일 하게 된다. 이는, 완제품의 균일성(uniformity) 저하 및 불량의 원인이 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 장치(1)은 EPI 측정기(170)를 구비한다. 도 1에 도시된 바와 같이, EPI 측정기(170)은 건조 드럼(30)과 실린더(120) 사이에 배치되며, 건조 드럼(30)을 통과한 코드 직물(10)의 EPI를 측정하도록 구성된다.

제어기(200)은 건조 드럼(30)을 통과한 코드 직물(10)에 있어서, 코드 직물의 EPI 간격이 불균일 할 경우, 실린더(120)을 이용하여, EPI 간격을 조정할 수 있다.

구체적으로, 건조 드럼(30)을 통과한 코드 직물(10)은, 도 2에 도시된 바와 같은 실린더(120, 130, 140, 150) 위에 배치된다. 이 경우, 예를 들어, 실린더 (130)상에 놓인 대응하는 코드 직물(10) 부분의 EPI 간격이 좁고, 그 이외의 실린더 (120, 140, 150)에 대응하는 코드 직물(10) 부분의 EPI 간격이 상대적으로 넓은 경우, 실린더(130)를 가동시켜 실린더(130)의 실린더 로드를 소정 위치까지 상승시킨다. 상대적으로 상승하게 된 코드 직물(10)의 해당 부위는 다른 부위에 비해 압력을 받게 되고, 이러한 상대적인 압력차에 의해 해당 부위의 코드 직물의 EPI 간격이 넓어지게 된다.

상기와 같은 방식으로, 실린더(120, 130, 140, 150)의 선택적인 상승 및 하강으로 코드 직물(10) 의 EPI 간격을 조절할 수 있다.

한편, 제어기(200)은 상기와 같은 코드 직물의 EPI 제어 및 수분 함유율 제어를 독립적으로 또는 병행해서 제어할 수 있다. 예를 들어, 수분 함유율 측정기(70)로 측정한 코드 직물(10)의 수분 함유율이 임계값 미만인 경우, 별도의 코드 직물(10)에 대한 건조 작업은 불필요하게 된다. 이 경우, EPI 측정기(170)로 측정한 건조 드럼을 통과한 코드 직물(10)의 EPI가 불균일한 경우, 제어기(200)은 건조기(60)의 작동을 중지시킨 상태에서, 코드 직물(10)의 EPI가 불균일한 부분에 대응하는 실린더를 상승시켜, 해당 부분의 EPI 간격을 조절할 수 있다.

또한, 예를 들어, 수분 함유율 측정기(70)가 다수이며, 특정 부위의 수분 함유율을 측정하는 경우, 수분 함유율 측정기(70)로 측정한 코드 직물(10)의 특정 부위의 수분 함유율이 임계값 이상이고, 상기 코드 직물(10)의 특정 부위의 EPI가 불균일한 경우, 제어기는 특정 부위에 해당하는 실린더를 상승시키는 한편, 건조기(60, 61, 62, 63)를 가동시켜 코드 직물(10)의 특정 부위의 수분 함유율 및 EPI를 동시에 조절할 수 있다.

이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

1: 장치
10: 코드 직물
30: 건조 드럼
60, 61, 62, 63: 코드 직물 건조기
70: 수분 함유율 측정기
71: 광원부
72: 조사용 도광체
73: 수광용 도광체
74: 측정부
75: 연산부
76: 표시부
90, 100: 표면 온도 측정기
110: Disc Roll
120, 130, 140, 150: 실린더(cylinder)
121: 몸체
122: 피스톤
123: 피스톤 로드
124: 볼베어링
170: EPI 측정기
200: 제어기

Claims

코드 직물의 표면에 열을 방사하여 건조시키는 건조 드럼;
상기 코드 직물을 연직 방향으로 이동시킬 수 있는 실린더 로드를 포함하는 실린더;
상기 건조 드럼을 통과한 상기 코드 직물에 열을 방사하도록 구성된 건조기; 및
상기 코드 직물의 제조 과정을 제어하는 제어기를 포함하고,
상기 건조기 및 상기 실린더는 상기 건조 드럼으로부터 상기 코드 직물의 이동 방향 하류에 마련되고, 상기 실린더는 상기 건조기의 연직 하방에 배치되고,
상기 제어기는,
상기 실린더 로드의 상하 운동에 의해 상기 코드 직물의 표면에 입사되는 단위 면적당 열량을 조절하도록 상기 실린더 로드를 제어하고,
상기 실린더 로드의 상하 운동에 의해 상기 코드 직물의 EPI 간격을 조절하도록 상기 실린더 로드를 제어하며,
상기 단위 면적당 열량 조절 및 상기 EPI 간격 조절을 독립적으로 또는 병행해서 제어할 수 있는,
코드 직물 제조 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 건조 드럼을 통과한 상기 코드 직물의 수분 함유율을 측정하는 수분 함유율 측정기를 더 포함하고,
상기 수분 함유율 측정기는
근적외선을 방출하는 광원부;
상기 광원부로부터 광을 피측정부재의 표면으로 유도하는 조사용 도광체;
상기 피측정부재의 표면으로부터의 반사광이 입사되는 수광용 도광체;
상기 수광용 도광체에 입사된 반사광의 강도 및 반사광의 파장을 측정하는 측정부;
상기 반사광의 각 파장에 있어서의 반사흡광도를 구하고, 미리 기억해 둔 반사흡광도와 비교하여 상기 피측정 부재의 수분율을 산출하는 연산부; 및
상기 연산부로부터 얻은 상기 피측정 부재의 상기 수분율을 표시하는 표시부를 포함하는
코드 직물 제조 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 건조기 및 상기 수분 함유율 측정기는 상기 코드 직물의 복수의 부위에 대응하는 위치에 복수 개가 배치되며, 상기 제어기는 상기 복수의 수분 함유율 측정기를 이용하여 상기 코드 직물의 복수의 부위의 수분 함유율을 측정하고, 측정된 복수의 부위의 상기 수분 함유율 중 수분 함유율이 소정의 임계값 이상인 부위에 대응하는 위치에 배치된 상기 건조기를 선택적으로 작동시키는
코드 직물 제조 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 코드 직물은 상기 실린더의 상기 실린더 로드 위에 마련된 디스크 롤에 접촉하여 이동하도록 구성되며,
상기 실린더 로드의 상하 운동에 의해, 상기 건조기와 상기 직물 코드 사이의 간격이 조정되며, 상기 간격의 조정으로 상기 코드 직물의 표면에 입사되는 단위 면적당 열량이 조절되는,
코드 직물 제조 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 임계값은 상기 코드의 소재에 따라 다른 코드 직물 제조 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 임계값은 0.2 내지 9% 인 코드 직물 제조 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코드 직물의 표면 온도를 측정하는 표면 온도 측정기를 더 구비하고,
상기 제어기는 상기 표면 온도 측정기로부터 상기 건조 드럼을 통과한 상기 코드 직물의 표면 온도에 대한 정보를 얻고, 상기 코드 직물의 표면 온도가 110℃를 초과하지 않는 범위에서 상기 건조 드럼 또는 상기 건조기가 상기 코드 직물에 방사하는 온도를 상승시키도록 구성된
코드 직물 제조 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 건조 드럼을 통과한 상기 코드 직물의 상기 EPI를 측정하는 EPI 측정기를 더 포함하고,
상기 실린더는 상기 코드 직물의 복수의 부위에 대응하는 위치에 복수 개로 마련되어 있으며,
상기 제어기는 상기 EPI 측정기로 측정된 상기 코드 직물의 EPI가 불균일한 경우, 상대적으로 EPI 간격이 좁은 부위에 대응하는 상기 실린더의 상기 실린더 로드를 상승시키는,
코드 직물 제조 장치.
실린더 로드를 포함하는 실린더가 코드 직물을 연직 방향으로 이동시킬 수 있도록 상기 실린더 로드를 제어하는 단계;
건조 드럼 및 건조기를 통과한 상기 코드 직물에 근적외선을 조사하여 반사된 광의 반사 흡광도를 측정하고, 상기 반사 흡광도를 기준 반사 흡광도와 비교하여 상기 코드 직물의 수분 함유율을 구하는 단계;
상기 코드 직물의 상기 수분 함유율과 임계값을 비교하는 단계; 및
상기 비교 결과에 따라 상기 코드 직물을 건조시키는 단계를 포함하고,
상기 실린더 로드를 제어하는 단계는,
상기 실린더 로드의 상하 운동에 의해 상기 코드 직물의 표면에 입사되는 단위 면적당 열량을 조절하도록 상기 실린더 로드를 제어하고,
상기 실린더 로드의 상하 운동에 의해 상기 코드 직물의 EPI 간격을 조절하도록 상기 실린더 로드를 제어하며,
상기 단위 면적당 열량 조절 및 상기 EPI 간격 조절을 독립적으로 또는 병행해서 제어하도록 수행되는,
코드 직물 제조 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 코드 직물을 건조시키는 단계는
상기 코드 직물의 상기 수분 함유율이 상기 임계값 이상인 경우, 상기 건조 드럼의 온도를 상승 시키고, 상기 건조기를 작동시키며, 상기 코드 직물의 상기 수분 함유율이 상기 임계값 미만인 경우, 상기 건조 드럼의 온도를 하강시키고 상기 건조기의 작동을 중지시키는 단계를 포함하는
코드 직물 제조 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 코드 직물의 상기 수분 함유율을 구하는 단계는 상기 코드 직물의 복수의 부위의 수분 함유율을 구하는 단계를 포함하고,
상기 복수의 부위의 상기 수분 함유율 중 상기 수분 함유율이 상기 임계값 이상인 부위의 상기 코드 직물에 대응하는 건조기만을 선택적으로 작동시키는
코드 직물 제조 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 코드 직물을 건조시키는 단계는
상기 코드 직물은 상기 실린더의 상기 실린더 로드 위에 마련된 디스크 롤에 접촉하여 이동시키고,
상기 실린더 로드의 상하 운동에 의해, 상기 건조기와 상기 직물 코드의 간격이 조절되며, 상기 간격이 조절됨에 따라 상기 건조기에서 상기 코드 직물로 방사되는 단위 면적당 열량을 조절하는 단계를 포함하는
코드 직물 제조 방법.
제 9 항 내지 제 12 중 어느 한 항에 있어서,
상기 임계값은 상기 코드 직물의 소재에 따라 다른 코드 직물 제조 방법.
제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 임계값은 0.2 내지 9% 인 코드 직물 제조 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 실린더 로드를 제어하는 단계는,
상기 건조 드럼을 통과한 상기 코드 직물의 상기 EPI를 측정하는 단계;
상기 건조 드럼으로부터 상기 코드 직물의 이동 방향 하류에 마련된 실린더 상에 상기 코드 직물을 이동시키는 단계; 및
측정된 상기 코드 직물의 상기 EPI가 불균일한 경우, 상대적으로 EPI 간격이 좁은 부위에 대응하는 상기 실린더의 상기 실린더 로드를 상승시키는 단계를 더 포함하는
코드 직물 제조 방법.