KR102251499B1

KR102251499B1 - 가변적이고 복원가능한 용량을 가진 산화 장치를 포함하는 날실용 연속 염색 설비

Info

Publication number: KR102251499B1
Application number: KR1020187036011A
Authority: KR
Inventors: 프란체스코 론치
Original assignee: 칼 마이어 알앤디 게엠베하
Priority date: 2016-05-16
Filing date: 2017-05-15
Publication date: 2021-05-14
Also published as: KR20190008310A; US20190093270A1; JP6966472B2; ITUA20163460A1; WO2017199154A1; ES2829629T3; JP2019516870A; EP3458636B1; CN109072523A; CN109072523B; EP3458636A1

Abstract

본 발명은 날실용 연속 염색 설비에 관한 것으로서, 상기 염색 설비는 일렬로 배열된 복수의 염색/압착 그룹을 포함하되, 각각의 염색/압착 그룹들에는 날실이 적셔져 있는 각각의 함침 또는 염색 탱크가 제공된다. 상기 염색 설비는 날실을 서로 평행하게 배열된 복수의 수직 평면 위에 위치시키도록 구성된 복수의 상측 및 하측 리턴 롤러들과 하나 이상의 상측 스트럿과 하나 이상의 하측 스트럿으로 구성된 지지 프레임을 포함하는 산화 장치를 포함한다. 복수의 상측 리턴 롤러는 상측 스트럿들에 장착된다. 하측 리턴 롤러들의 하나 이상의 부분은 제1 작동 위치와 제2 작동 위치 사이에서 수직 방향으로 이동될 수 있는 하나 이상의 각각의 지지 디바이스에 회전 가능하게 장착되며, 상기 제1 작동 위치에서, 이동가능한 지지 디바이스는 하측 스트럿들에 근접하게 배열되어 하측 리턴 롤러들을 상응하는 상측 리턴 롤러들로부터 사전결정된 최대 거리에 유지하고, 상기 제2 작동 위치에서, 이동가능한 지지 디바이스는 상측 스트럿들에 근접하게 배열되어 하측 리턴 롤러들을 상응하는 상측 리턴 롤러들로부터 사전결정된 최소 거리에 유지한다.

Description

가변적이고 복원가능한 용량을 가진 산화 장치를 포함하는 날실용 연속 염색 설비

본 발명은 일반적으로 실의 염색 설비에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 인디고 염료를 이용하는, 데님 직물용 날실의 연속 염색 설비에 제공되는 산화 장치에 관한 것이다. 산화 장치는 각각의 단일 염색 공정 후에 가변적이고 복원가능한 용량을 가진 염색 설비를 통과하는 실을 산화시키도록 구성된다.

데님(denim)은 청바지를 만드는데 사용되기 때문에 세계에서 가장 많이 제작되는 직물이다. 실제로, 잘 알고 있는 것과 같이, 청바지는 사용성 및 활용성에 있어서 세계적으로 가장 많이 입혀지는 바지이다.

데님은 표백하지 않은 씨실과 인디고 염료(indigo dye)로 염색된 날실 체인(warp chain)을 짜서 제작된다. 씨실과 날실은 모두 면으로 제작된다. 날실 체인은 인디고로 연속으로 염색된다. 인디고는 특정 도포 방법(application method)을 필요로 하는 매우 특별한 성질을 가진 염료이다. 상대적으로 작은 분자를 가진 인디고 염료는 셀룰로스 섬유(cellulose fiber), 가령, 면(cotton)과 친연성(affinity)이 거의 없으며, 도포하기 위해서는 알칼리 용액에서 환원시켜야(reduced) 할 뿐만 아니라 탈수(dehydration)에 의해 분리된 복수의 함침(impregnation) 공정을 거친 뒤, 공기로 산화시켜야 한다. 실제로, 실을 탱크 내의 제1 염료로 처리하고, 그 뒤 바로 일련의 탱크에서 다수 번 진하게 염색함으로써(overdye), 중간 또는 어두운 색상 톤이 얻어진다.

상기 특정 염색 공정을 수행하는 설비는 실의 산화 횟수 및 적심(immersion) 시간에 대해 특정의 기본 변수들로 제조되어야 한다. 이에 따라 실은 염색 배쓰(dyeing bath)에서 최적으로 흡수될 수 있어야 하며(optimal absorption), 압착(squeezing) 후에는, 그 다음 탱크에 들어가기 전에 완전하게 산화되어 "올라갈(rise)" 수 있어야 하는데 즉 색상 톤을 어둡게 할 수 있어야 한다. 하지만, 실제로, 모든 염색 설비 제작업자들은 자신들의 경쟁업체들과 상이한 변수들을 제공하며 그에 따라 이러한 변수들은 매우 가변적이다. 게다가, 사용자들도 자신의 특정 요건들에 대해 만족할 만한 결과를 얻기 위해 종종 특정 변수들을 필요로 한다.

일반적인 염색 설비에서, 염색 탱크의 개수는 6개 내지 8개이고 염색 배쓰 내에서의 실의 적심 시간은 약 8초 내지 약 20초 사이이며, 압착 후의 실의 산화 시간은 약 60초 내지 약 80초 사이이다. 이는 실이 그 다음 염색 탱크에 다시 적셔지기 전에 약 60초-80초 동안 공기에 노출된 상태로 유지되어야 한다는 의미이다. 이렇게 공기에 노출되는 시간은 염색 설비의 모든 탱크에서 반복된다.

평균 염색 속도는 분당 25미터 내지 40미터 사이인 것으로 고려될 수 있다. 그에 따라, 모든 염색 탱크에 있어서, 각각의 염색 배쓰에 적셔지는 실의 양은 평균적으로 약 4-11미터이며, 한 염색 탱크와 그 다음 염색 탱크 사이에서 공기에 노출되는 실의 양은 약 30미터 내지 40미터 사이이다.

따라서, 한 예로서, 8개의 염색 탱크를 가진 표준형 염색 설비를 고려해 보면, 산화 실린더(oxidation cylinder)의 상대적 그룹과 염색 탱크를 바로 통과한 실은 실질적인 한 길이에 도달할 수 있다. 이 경우, 실의 최대 길이는 다음 공식에 따라 408미터와 같다: [(11미터 x 8개 탱크 = 88 미터) +(40미터 x 8개 산화 장치 = 320 미터)]. 이러한 실의 양은, 염색 설비의 그 밖의 부분(염색 설비가 연결된 실의 처리-전 및 최종 세척 탱크 등)을 통과하기 때문에 작은 양이 추가되더라도, 전체적으로 약 500/600미터에 도달하며, 그에 따라 설비 자체의 조절하는 것이 더 어렵게 된다.

종래의 염색 설비에 있어서의 중대한 결점은 각각의 배치(batch) 변경 시에 손실되는 실의 양이 많다는 점이다. 이러한 작동 상태에서, 실의 배치의 테일 단부(tail end)를 구성하며 실의 염색이 종료되고 정지된 후에 설비 내에 머물러 있는 실의 전체 양이 손실된 것으로 간주되어야 하는데, 이는 균일하게 염색되지 않기 때문이다. 이와 유사하게, 새로운 배쓰의 시작 부분을 구성하며 실의 테일 단부에 연결된 실은 염색 설비를 통과하는(기술 및 안전 요건을 위해 저속에서 수행되는) 실로 교체되며, 이러한 실은 균일하게 염색되지 않고 따라서 제거되어야 한다.

위에서 언급한 실의 양을 줄이는 것은(reduction), 비활성 환경(inert environment)에서 새로운 염색 기술을 가진 매우 소수의 설비에서만 가능하며, 그에 따라 염색 탱크의 개수도 줄어들 수 있다. 비활성 환경에서의 이러한 염색 기술은 본 발명의 출원인과 동일한 출원인에게 허여된 특허공보 EP　1771617　B1호 및 EP　1971713　B1호에 기술되어 있다. 위에서 언급한 실의 양을 줄이는 것은 산화 강화기(oxidation intensifier), 가령, 예를 들어, 특허공보 EP　0533286　B1호에 기술된 것과 같은 산화 강화기를 가진 소수의 설비에서 가능하다.

하지만, 업계에 따르면 새로운 기술에 있어서 다음과 같은 어려움과 장애물들이 있다. 질소(nitrogen) 하에 있는 염색 설비는, 일치, 제작 균일성, 기술 관성, 특정 시장 상태, 패션 등에 의해, 몇몇 단위(unit)로만 제작되어 왔다.

반면, 산화 강화제는 훨씬 큰 성공을 거두어 왔지만, 산화 강화제가 구비된 염색 설비의 개수는 모든 작동 염색 설비 및 산화 장치로서 공기 실린더의 일반적인 그룹을 제공하는 새로이 제작된 염색 설비에 있어서 무시할 만하다. 산화 강화제는 공기에 노출되는 실의 양을 현저하지는 않지만 부분적으로 감소시킬 수 있다. 이렇게 공기에 노출되는 실의 양을 감소시키는 것은, 임의의 경우에서, 일정한 경제적 비용을 투자해야 할 뿐만 아니라 연속적인 에너지 비용 및 지속적인 필터의 세척 공정 및 유지보수를 필요로 하는 기계적 장치를 제공하여 얻어진다.

추가적인 종래 기술의 문헌은 특허공보 US　6355073　B1호에 포함되어 있는데, 이 문헌에는 가변적이고 복원가능한 용량(variable and recoverable capacity)을 가진 산화 장치를 예시하는 것이 아니라 인디고 및 "Reactor"라는 상표명을 가진 그 밖의 염료로 날실 체인을 연속적으로 염색하기 위한 모듈에 대해 예시하고 있다. 특허공보 JP　3706689　B2호는 실 또는 직물의 밴드(band) 상에 제품(product)을 연속으로 제공하기 위한 장치에 대해 기술한다. 실제로, 펌프가 제품을 컬렉터(collector)에 공급하는데, 이러한 컬렉터는 제품을 밴드에 교대로 이송하는 디플렉터(deflector) 상에 제품을 적층한다(deposit). 독일 특허출원 DE　4342313　A1호는 비활성 환경에서의 인디고 염색 모듈에 대해 기술하고 있다. 중국 특허출원 CN　103938387　A호는 증발기(vaporizer)가 염색 섹션의 출구(exit) 부분에 위치된 종래 기술의 연속 인디고 염색 기계에 관해 기술하고 있다.

이런 점에서 비추어 볼 때, 각각의 배치 공정의 끝부분에서 즉 새로운 실 배치를 삽입하기 위해 염색 설비를 정지시키기 이전 및 새로운 실 배치 공정을 시작할 때 즉 설비가 저속으로 시작할 때 성능을 저하시키는 요인이 되는, 산화 장치에서 공기에 노출되는 실의 양을 현저하게 줄일 수 있어야 한다. 이는, 상기 공정에서, 400/500미터 이상의 날실 체인의 복원으로 인해 실질적인 경제적 비용 절감으로 이어질 수 있으며, 게다가 세계적인 환경 보호에도 기여할 수 있다.

본 발명의 목적은, 실 염색 설비(thread dyeing plant)를 제작하기 위한 것으로서, 특히, 간단하고, 비용 효율적이며 특히 합리적이고 기능적으로, 위에서 기술한 종래 기술의 결점을 해결할 수 있는 연속 인디고 염색 설비(continuous indigo dyeing plant)에 제공되는 산화 장치(oxidation apparatus)에 관한 것이다.

구체적으로는, 본 발명의 목적은 각각의 실 배치 공정(batch operation)의 끝부분에서 즉 새로운 실 배치를 삽입하기 위해 염색 설비를 정지시키기 전 및 새로운 실 배치 공정을 시작할 때 산화 장치에서 공기에 노출되는 실의 양(amount)을 현저하게 줄일 수 있는 연속 인디고 염색 설비를 위한 산화 장치를 제작하는 데 있다.

이런 방식으로, 표준 산화 장치를 변경시킬 필요 없이, 산화에 의해 공기에 노출되는 실 체인(thread chain)의 양을 변경시켜, 설비를 용이하게 조절하기 위해 염색 공정의 필요요건(requirement), 가령, 실의 감김수(count), 작업 속도 등에 있어서 이점을 가질 수 있을 것이다. 추가적인 이점으로는, 산화 장치를 사용하여, 필요한 액츄에이터 디바이스로 작업을 종료할 수 있으며, 한 염색 그룹(dyeing group)과 그 다음 염색 그룹 사이에서 기능들을 조절할 수 있고, 클래식 댄디 롤(classic dandy roll)로 교체하여 실의 인장력을 균일한 상태로 유지할 수 있다는 점이다.

본 발명에 따르면, 위에서 기술한 목적 및 그 밖의 목적들은, 청구항 제1항에 기술된 것과 같이, 실 염색 설비, 특히, 연속 인디고 염색 설비에 제공되는 산화 장치로 구현된다.

본 발명의 추가적인 특징들은 하기 청구항의 종속항들에 기술되어 있다.

본 발명에 따른 연속 인디고 염색 설비를 위한 산화 장치의 특성 및 이점들은, 첨부도면들을 참조하여 비-제한적인 예로서 제공된 하기 설명 내용으로부터 자명해 질 것이다:
도 1은, 본 발명에 따른 가변적이고 복원가능한 용량을 가진 산화 장치를 상부에 장착할 수 있는 복수의 염색/압착 그룹들이 제공된, 일반적인 연속 인디고 염색 설비의 측면 입면도;
도 2는 3개의 염색/압착 그룹이 제공된 일반적인 염색 설비의 한 부분을 도시한 개략도로서, 3개의 염색/압축 그룹 사이에는 종래 기술에 따른 고정 용량을 가진 산화 장치가 배열되고;
도 3은 3개의 염색/압착 그룹이 제공된 일반적인 염색 설비의 한 부분을 도시한 개략도로서, 3개의 염색/압축 그룹 사이에는, 최대 용량의 위치에 도시된 본 발명에 따른 가변적이고 복원가능한 용량을 가진 산화 장치가 배열되고;
도 4는 3개의 염색/압착 그룹이 제공된 일반적인 염색 설비의 한 부분을 도시한 개략도로서, 3개의 염색/압축 그룹 사이에는, 최소 용량의 위치에 도시된 본 발명에 따른 가변적이고 복원가능한 용량을 가진 산화 장치가 배열되며;
도 5는 최대 용량의 위치에 도시된 본 발명에 따른 가변적이고 복원가능한 용량을 가진 산화 장치의 특정 실시예의 투시도;
도 6은, 최소 용량의 위치에 도시된, 도 5의 가변적이고 복원가능한 용량을 가진 산화 장치의 투시도.

도 1을 살펴보면, 실(thread)을 위한 일반적인 연속 염색 설비(continuous dyeing plant)가 도면부호 10으로 표시된다. 특히, 연속 염색 설비(10)는 개방 폭 염색 시스템(opening width dyeing system)에 따라 작동되도록 구성된 설비이다.

상기 설비(10)는 일렬로 배열된 복수의 염색/압착 그룹(12)을 포함하며, 각각의 염색/압착 그룹(12)들에는 각각의 함침(impregnation) 또는 염색 탱크(14A, 14B, 14C)가 제공되고, 함침 또는 염색 탱크(14A, 14B, 14C)에는 도 1에 도시된 설비에서 좌측으로부터 우측으로 진행되는 날실(100)이 염색 물질(dyeing substance)을 함유하고 있는 염색 배쓰(dyeing bath)에 적셔져 있다(immersed). 염색 배쓰는, 예를 들어, 인디고 염료(indigo dye)의 알칼리 용액(alkaline solution)으로 구성된다.

도 2-4에 도시된 것과 같이, 날실(100)은 각각의 가이드 롤러(16)를 통과하는 각각의 탱크(14A, 14B, 14C)에 도달하고, 그 뒤, 탱크(14A, 14B, 14C)에 잠겨 복수의 리턴 롤러(18)들에 감긴다. 각각의 탱크(14A, 14B, 14C)의 출구에서, 날실(100)은 소위 압착 패더(squeezing padder)로 구성되는 한 쌍의 압착 실린더(40) 사이를 통과하여 압착된다.

날실(100)의 산화는 제1 탱크(14A)와 그 다음 탱크(14B)에 연결된 가이드 롤러(16)의 출구에서 압착 실린더(40) 쌍 사이에 배열된 염색 설비(10) 영역에서 수행된다. 따라서, 날실(100)의 산화는, 연속 운동을 하는 날실(100)을 서로 평행하게 배열된(도 2-4 참조) 복수의 수직 평면 위에 위치시켜 공기에 노출되는 표면을 증가시킬 수 있도록 구성된 복수의 리턴 롤러(22A, 22B)를 포함하는 산화 장치(20)에 의해 수행된다.

통상적인 산화 장치(20), 예를 들어, 도 2에 도시된 것과 같은 산화 장치는 리턴 롤러(22A, 22B)들이 회전 가능하게 장착되는 지지 프레임(24)으로 구성된다. 지지 프레임(24)은 일반적으로 염색/압착 그룹(12)들의 하류에(downstream) 위치되며 횡방향, 하부 방향, 그리고 상부 방향으로 개방된 구조로 구성되어, 염색된 날실(100)과 최대량의 공기가 접촉함으로써 염색 물질이 산화될 수 있다. 따라서, 지지 프레임(24)은 복수의 상측 리턴 롤러(22A)들과 복수의 하측 리턴 롤러(22B)들이 각각 장착되는 하나 이상의 상측 스트럿(26)과 하나 이상의 하측 스트럿(28)을 포함한다. 상측 스트럿(26)과 하측 스트럿(28) 사이의 거리, 및 따라서 상측 리턴 롤러(22A)들과 하측 리턴 롤러(22B)들 사이의 거리는 고정된다. 그에 따라, 통상적인 산화 장치(20)는 고정 용량(fixed capacity)을 가지는데, 이는, 달리 말하면, 2개의 인접한 탱크(14A, 14B, 14C)들 사이에서 공기에 노출되는 실(100)의 양(amount)은 일정하다.

도 3 및 4에 개략적으로 예시된, 본 발명에 따른 산화 장치(20)는 염색/압착 그룹(12)들의 하류에 위치되며 횡방향, 하부 방향, 그리고 상부 방향으로 개방된 구조로 구성되어, 염색된 날실(100)과 최대량의 공기가 접촉함으로써 염색 물질이 산화될 수 있는 지지 프레임(24)을 포함한다. 지지 프레임(24)은 하나 이상의 상측 스트럿(26)과 하나 이상의 하측 스트럿(28)으로 구성된다. 상측 스트럿(26)에, 복수의 상측 리턴 롤러(22A)들이 장착되며, 하측 리턴 롤러(22B) 중 하나 이상의 부분이 하나 이상의 각각의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C) 상에서 회전 가능하게 장착된다. 구체적으로는, 각각의 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)는, 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)가 지지 프레임(24)의 하측 스트럿(28)에 근접하게 배열되어 하측 리턴 롤러(22B)들을 상응하는 상측 리턴 롤러(22A)들로부터 사전결정된 최대 거리에 유지하는 제1 작동 위치(도 3 참조)와 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)가 지지 프레임(24)의 상측 스트럿(26)에 근접하게 배열되어 하측 리턴 롤러(22B)들을 상응하는 상측 리턴 롤러(22A)들로부터 사전결정된 최소 거리에 유지하는 제2 작동 위치(도 4 참조) 사이에서 수직 방향으로 이동될 수 있다.

달리 말하면, 본 발명에 따른 산화 장치(20)에는, 하측 리턴 롤러(22B)들의 하나 이상의 부분을 위해 이동가능한 플랫폼으로부터 작동되는 복수의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)들이 제공된다. 적절하게 안내되고(guided) 신장되는(tensioned) 각각의 이동가능한 플랫폼(30A, 30B, 30C)은 산화 장치(20)의 지지 프레임(24) 내부에서 올라오고 내려올 수 있어서, 산화 장치(20) 자체의 사용 성능(use capacity)을 변경하고, 날실(100)의 배치 단계(batch step)를 변경시켜(염색 설비(10)를 정지시키거나/재시작하여), 실을 폐기하지 않고(discarding) 염색 설비(10)에 포함된 실(100)의 양을 현저하게 줄일 수 있다.

도 5 및 6의 특정 실시예에 관하여 살펴보면, 본 발명에 따른 산화 장치(20)의 각각의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)는 지지 프레임(24)의 복수의 선형 가이드 직립부(32)들을 따라 수직으로 이동될 수 있으며, 상기 복수의 선형 가이드 직립부(32)들은 바닥에서는 지지 프레임(24)의 서로 평행한 한 쌍의 하측 스트럿(28)과 일체형으로 구성되고 상측에서는 지지 프레임(24)의 서로 평행하면서도 하측 스트럿(28)들과 평행한 한 쌍의 상측 스트럿(26)과 일체형으로 구성된다. 달리 말하면, 지지 프레임(24)의 상측 스트럿(26)들과 하측 스트럿(28)들은, 각각의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)의 선형 가이드 직립부(32)들과 함께, 상측 리턴 롤러(22A)들과 하측 리턴 롤러(22B)들을 지지하는 평행육면체-형태의(parallelepiped) 외주(perimeter)를 구성한다.

산화 장치(20)의 각각의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)에는, 전체 산화 장치(20)를 모듈식으로 제작할 수 있도록 하기 위해, 서로 인접하며 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)들의 상응하는 상측 스트럿(26)들과 분리된(separate) 상측 스트럿(26)들이 제공될 수 있다. 달리 말하면, 각각의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)의 선형 가이드 직립부(32)들은 리버시블 방식의(reversible) 고정 수단(46), 가령, 예를 들어, 볼트에 의해 하측 스트럿(28)들과 일체형으로 구성될 수 있다.

산화 장치(20)의 각각의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)에는 염색 설비(10)의 전자 컨트롤 유닛(50) 및 산화 장치(20)의 지지 프레임(24)과 작동 가능하게 연결된 하나 이상의 이동 수단(34)이 제공될 수 있다. 대안으로, 단일의 이동 수단(34) 또는 복수의 이동 수단(34)이 제공될 수 있는데, 이들은 한 면에서는 산화 장치(20)의 지지 프레임(24)과 작동 가능하게 연결되고, 다른 면에서는, 상응하는 움직임 전달 수단(도시되지는 않았지만, 예를 들어, 벨트, 체인 또는 전달 샤프트로 구성된)에 의해, 서로 분리된 복수의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)와 작동 가능하게 연결된다.

각각의 이동 수단(34)은 통상적인 공압식, 유압식, 전기식 또는 기계식으로 구성되거나 또는, 이러한 시스템들의 조합으로 형성될 수 있다. 도 5 및 6에 도시된 실시예에서, 이동 수단(34)은 공압식으로 구성되고 지지 프레임(24)의 고정 부분과 일체형으로 구성된 공압 액츄에이터 실린더(36)로 구성되며, 지지 프레임(24)의 스템(38)은 가이드 로드(42)를 삽입시킴으로써 각각의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)와 일체형으로 구성된다.

본 발명에 따른 산화 장치(20)는, 다음 단계들을 가진 공정으로, 산화를 위해 공기에 노출된 실(100)의 양을 변경시킬 수 있다. 인디고 염색 공정 동안, 염색 설비(10)의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)들은 모두 일반적으로 각각의 지지 프레임(24) 상에서 바닥에 위치되며, 달리 말하면, 도 3에서 제1 작동 위치에 배열된다. 날실(100)은, 필요요건(requirements)에 따라, 중량(weight), 하나 이상의 공압 피스톤 또는 그 밖의 도구에 의해 신장된다(tensioned). 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)들의 제1 작동 위치에서, 산화를 위해 공기에 노출된 실(100)의 최대량이 제공된다.

위치 트랜스듀서(48)에 의해, 하나 이상의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)들을 지지 프레임(24)의 상측 스트럿(26)들과 하측 스트럿(28)들 사이의 미리 정해진 중간 높이에 배열할 수도 있다. 중간 높이는, 염색 설비(10)를 통과하는 실(100)의 양을 자동으로 및/또는 수동으로 증가시키거나 줄여서 제작상의 필요요건에 맞추도록 설정하거나 및/또는 변경될 수 있다.

실을 염색하는 각각의 배치 공정 끝부분에서, 염색 설비(10)에 공급되는 날실(100)은, 실의 새로운 배치에 묶기 위해 수 미터의 예비(reserve) 실을 제외하고는, 실질적으로 모두 통과된다. 상기 작동 상태에서, 구동 캘린더(driving calandar)로부터 나온 날실(100)의 모든 견인 모터(traction motor)는, 제1 염색 탱크(14A)의 하류에 위치된 염색 설비(10) 부분의 나머지 모터가 모두 작동되게 하면서도, 제1 염색 탱크(14A)의 압착 실린더(40)를 정지시킨다.

제1 염색 탱크(14A)의 상류에 위치된 날실(100)의 견인 모터들 뿐만 아니라 제1 염색 탱크(14A) 자체에 속한 날실(100)의 견인 모터들이 모두 정지되면, 염색 설비(10)에는 제1 염색 탱크(14A)의 바로 하류에 위치된 산화 장치(20) 부분을 통과한 날실(100)이 공급된다. 그에 따라, 제1 염색 탱크(14A)와 제2 염색 탱크(14B) 사이에 배열된 제1 이동가능한 지지 디바이스(30A)는 비례적으로 올라가서(proportionally lifted) 제1 염색 탱크(14A)의 바로 하류에 위치된 산화 장치(20) 부분을 통과한 실(100)의 양을 감소시킨다.

제1 이동가능한 지지 디바이스(30A)는 도 4의 각각의 제2 작동 위치에 도달할 때까지, 달리 말하면, 지지 프레임(24)의 상측 스트럿(26)들에 대해 상측의 최종-행정(end-stroke)의 최대 한계값에 도달할 때까지, 계속하여 올라간다. 염색 설비(10)의 전자 컨트롤 유닛(50)은 각각의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)에 제공된 하나 이상의 센서(52)에 작동 가능하게 연결된다. 그에 따라, 센서(52)를 통하여, 제1 이동가능한 지지 디바이스(30A)에 의해 상측의 최종-행정의 최대 한계값에 도달했다고 식별되면, 전자 컨트롤 유닛(50)은 제2 염색 탱크(14B)의 압착 실린더(40)들의 작동 모터를 정지시킨다.

위에서 기술된 공정들은 제2 염색 탱크(14B)와 제3 염색 탱크(14C) 사이에 배열된 제2 이동가능한 지지 디바이스(30B)에 대해서 반복될 것이며, 그 뿐만 아니라 동일하면서도 순차적인 방식으로, 그 다음 염색 탱크들 모두에도 적용될 것이다. 산화 장치(20)의 끝 부분, 달리 말하면, 마지막 이동가능한 지지 디바이스를 비우면(emptying), 여전히 작동되고 있는 염색 설비(10)의 모든 나머지 모터, 즉 모든 염색/압착 그룹(12)들의 하류에 위치된 세척 탱크(44)들의 모터들이 정지될 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 연속 인디고 염색 설비에 제공되는 산화 장치(20)가 앞에서 언급한 목적들을 구현한다는 것을 볼 수 있다. 즉, 배치 공정을 변경시키기 위해 필요한 시간을 실질적으로 줄일 수 있는 이점 외에도, 통상적인 산화 장치가 구비된 염색 설비가 아닌(discarded), 산화 장치(20)를 통과하는 실(100)의 양의 80% 이상을 2배로 복원될 수 있으며, 그에 따라, 보수적으로 사용할 수 있는 이점을 가진다.

산화 장치(20)의 리턴 롤러(22A, 22B)들의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)들을 구성하는 이동가능한 플랫폼들을 상측의 최대 한계값에 위치시킴으로써, 염색 섹션에 포함된 실(100)의 양이 최소로 줄어들며, 배치 공정 변경 동안에, 실(100)의 폭을 조절하는 콤(comb)과 실(100)의 2개의 배치의 결합 매듭(joining knot)을 통과하는데 필요한 시간을 현저하게 줄일 수 있는데, 이러한 배치 공정 변경은 기술 및 안전 이유로 감소된 속도로 수행되어야 한다.

게다가, 염색 공정에 관해 위에서 기술된 이점과 똑같은 이점들이 실(100)의 새로운 배치 공정을 시작할 때에도 구현된다. 이러한 공정들은 반대 방향으로도 수행되는데 즉 염색 설비(10)에 삽입할 때, 저속에서, 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)들 모두에 최소량의 실(100)의 통과되는 새로운 실(100)의 배치에서도, 달리 말하면, 도 4의 제2 작동 위치에서도 수행된다. 그러면, 산화 장치(20)의 전체 용량(total capacity)은, 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)들을 제1 염색 탱크(14A)로부터 시작하여 마지막 염색 탱크까지 순차적으로 하부 방향으로 이동시키고, 그 뒤, 종래 방식으로 실(100)의 염색 공정을 진행함으로써, 복원된다. 이 경우, 염색 설비(10)의 전자 컨트롤 유닛은, 염색/압착 그룹(12)들의 작동 모터를 순차적으로 작동시키기 위하여, 여러 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)들에 의해 하측의 최종-행정의 최대 한계값에 도달했다고(지지 프레임(24)의 하측 스트럿(28)들에 대해) 식별되도록 구성된다.

본 발명에 따른 가변적이고 복원가능한 용량을 가진 산화 장치(20)는 임의의 통상적인 인디고 염색 설비에 삽입될 수 있다. 상기 염색 설비(10)에서는, 필요요건들에 따라, 가변적인 개수의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)들이 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 연속 인디고 염색 설비에 제공되는 산화 장치의 다양한 변형예 및 개선예들이 가능하며, 이들은 모두 본 발명과 동일한 개념에 의해 다루어지며, 이 모든 세부사항들은 기술적으로 동일한 균등예들로 대체될 수 있다. 실시할 때, 사용되는 재료, 형태 및 크기들은 기술적인 필요요건들에 따를 수 있다.

본 발명의 보호 범위는 하기 청구항들에 의해 정의된다.

Claims

날실(100)용 연속 염색 설비(10)로서, 상기 염색 설비(10)는:
일렬로 배열된 복수의 염색/압착 그룹(12)을 포함하되, 각각의 염색/압착 그룹(12)들에는 날실(100)이 적셔져 있는 각각의 함침(impregnation) 또는 염색 탱크(14A, 14B, 14C)가 제공되고;
날실(100)을 서로 평행하게 배열된 복수의 수직 평면 위에 위치시키도록 구성된 복수의 상측 및 하측 리턴 롤러(22A, 22B)들과 복수의 염색/압착 그룹(12)들의 하류에 위치된 지지 프레임(24)을 포함하는 산화 장치(20)를 포함하되, 상기 지지 프레임(24)은 상측 스트럿(26)과 하측 스트럿(28)으로 구성되어, 염색된 날실(100)을 공기와 접촉시킴으로써 염색 물질이 산화될 수 있게 하는 횡방향, 하부 방향, 그리고 상부 방향으로 개방된 구조를 형성하며, 복수의 상측 리턴 롤러(22A)는 하나 이상의 상측 스트럿(26)에 장착되고;
전자 컨트롤 유닛(50)을 포함하는 연속 염색 설비(10)에 있어서,
하측 리턴 롤러(22B)들의 하나 이상의 부분은 제1 작동 위치와 제2 작동 위치 사이에서 수직 방향으로 이동될 수 있는 하나 이상의 각각의 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)에 회전 가능하게 장착되며, 상기 제1 작동 위치에서, 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)는 하나 이상의 하측 스트럿(28)에 배열되어 하측 리턴 롤러(22B)들을 상응하는 상측 리턴 롤러(22A)들로부터 제1거리에 유지하고, 상기 제2 작동 위치에서, 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)는 하나 이상의 상측 스트럿(26)에 배열되어 하측 리턴 롤러(22B)들을 상응하는 상측 리턴 롤러(22A)들로부터 상기 제1거리보다 작은 제2거리에 유지하는 것을 특징으로 하는 연속 염색 설비(10).
제1항에 있어서, 각각의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)는 복수의 선형 가이드 직립부(32)들을 따라 수직으로 이동되며, 상기 복수의 선형 가이드 직립부(32)들은 바닥에서는 서로 평행한 한 쌍의 하측 스트럿(28)과 일체형으로 구성되고 상측에서는 서로 평행하면서도 하측 스트럿(28)들과 평행한 한 쌍의 상측 스트럿(26)과 일체형으로 구성되며, 상측 스트럿(26)들과 하측 스트럿(28)들은, 각각의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)의 선형 가이드 직립부(32)들과 함께, 상측 리턴 롤러(22A)들과 하측 리턴 롤러(22B)들을 지지하는 평행육면체-형태의 외주(perimeter)를 구성하는 것을 특징으로 하는 연속 염색 설비(10).
제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)에는, 서로 인접하며 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)들의 상응하는 상측 스트럿(26)들과 분리된(separate) 상측 스트럿(26)들이 제공되는 것을 특징으로 하는 연속 염색 설비(10).
제3항에 있어서, 각각의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)의 선형 가이드 직립부(32)들은 리버시블 방식의(reversible) 고정 수단(46)에 의해 하측 스트럿(28)들과 일체형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연속 염색 설비(10).
제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)에는 염색 설비(10)의 전자 컨트롤 유닛(50) 및 지지 프레임(24)과 작동 가능하게 연결된 하나 이상의 이동 수단(34)이 제공되는 것을 특징으로 하는 연속 염색 설비(10).
제1항 또는 제2항에 있어서, 염색 설비(10)는, 한 면에서는 지지 프레임(24)과 작동 가능하게 연결되고, 다른 면에서는, 상응하는 움직임 전달 수단에 의해, 서로 분리된 복수의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)와 작동 가능하게 연결된 하나 이상의 이동 수단(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 염색 설비(10).
제5항에 있어서, 각각의 이동 수단(34)은 공압식, 유압식, 전기식 또는 기계식 이동 수단으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 연속 염색 설비(10).
제5항에 있어서, 각각의 이동 수단(34)은 공압식으로 구성되고 지지 프레임(24)의 고정 부분과 일체형으로 구성된 공압 액츄에이터 실린더(36)로 구성되며, 지지 프레임(24)의 스템(38)은 각각의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)와 일체형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연속 염색 설비(10).
제8항에 있어서, 각각의 스템(38)은 가이드 로드(42)를 삽입시킴으로써 각각의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)와 일체형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연속 염색 설비(10).
제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)는 제1 함침 또는 염색 탱크(14A)의 하류에 위치되며 그 다음 함침 또는 염색 탱크(14B)의 상류에 위치되는 것을 특징으로 하는 연속 염색 설비(10).
제1항 또는 제2항에 있어서, 염색 설비(10)는 하나 이상의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)들을 지지 프레임(24)의 하나 이상의 상측 스트럿(26)들과 하나 이상의 하측 스트럿(28)들 사이의 미리 정해진 중간 높이에 위치되도록 구성된 위치 트랜스듀서(48)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 염색 설비(10).
제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)에는 염색 설비(10)의 전자 컨트롤 유닛(50)에 작동 가능하게 연결된 하나 이상의 센서(52)가 제공되며, 하나 이상의 센서(52)는, 각각의 이동가능한 지지 디바이스(30A, 30B, 30C)에 의해, 각각, 지지 프레임(24)의 상측 스트럿(26)들과 하측 스트럿(28)들에 대해 상측 및/또는 하측 최종-행정의 최대 한계값에 도달했다는 것을 식별하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 연속 염색 설비(10).