KR200307410Y1 - 초음파를 이용한 호부기의 호 침투촉진장치 - Google Patents

초음파를 이용한 호부기의 호 침투촉진장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 경사가 지나가는 호부조(糊 tank)의 호액(糊液) 속에 복수 개의 초음파 진동자(Ultrasonic wave vibrator)를 설치하여 점액상의 호액이 뭉쳐지는 것을 방지하고, 호액의 입자가 균일하도록 하여 균일한 호 침투가 이루어지도록 하고, 초음파 진동에 의해 경사의 방사유제가 제거되면서 필라헤드가 벌어져 호 침투가 신속 용이하도록 함으로써 결과적으로 섬유제품의 제직성과 품질이 크게 향상되도록 한 호부기(糊附機 또는 加附機 : sizing machine)의 호(糊) 침투촉진장치에 관한 것이다.

Description

초음파를 이용한 호부기의 호 침투촉진장치{Permeation promoting of paste for sizing machine by Ultrasonic wave}
본 고안은 호부기(糊附機 또는 加附機 : sizing machine)의 호액(糊液 : 액상의 풀) 침투촉진장치에 관한 것으로, 상세하게는 경사가 지나가는 호액 속에 복수 개의 초음파 진동자(Ultrasonic wave vibrator)를 설치하여 점액상의 호액이 뭉쳐지는 것을 방지하고, 균일한 호 침투가 이루어지도록 하고, 초음파 진동에 의해 경사의 방사유제가 제거되고 필라멘트가 벌어지면서 호 침투가 신속 용이하도록 함으로써 결과적으로 섬유제품의 제직성과 품질이 크게 향상되도록 한 것이다.
일반적으로 제직 준비과정의 하나로 경사에 호부(Sizing)를 한 다음 건조하고, 이어 오일 또는 왁스를 경사에 도포한 다음 쿨링 및 건조시켜 제직할 수 있는 상태로 권취하게 되는바, 경사에 적정하고 균일한 호부(糊附)를 하게되면 원사를 생산할 때 사용된 방사유제가 제거되고, 잔털(毛羽) 발생이 방지되며, 또한 강신도(경사는 제직중에 권취, 송출, 개구, 바디침 등의 운동에 의해 큰장력과 충격을 받으므로 강신도가 좋아야 한다.)와 포합력이 증가되고, 유연성과 평활성 및 풀에 첨가한 대진 방지제로 대진 방지성 등이 향상되어 결과적으로 고품질의 직물을 제직할 수 있게 된다.
그러나, 경사에 호(糊) 부착률이 불균일해질 경우, 후속공정인 열풍공정에서 경사에 건조불량 또는 과건조 등이 발생되어 재점착과 제직중 낙호량이 많이 발생하게 되고, 호막의 불균일로 잔털(毛羽: 실 보푸라기)이 많이 발생하게 되며, 따라서 제직시 상기 잔털이 서로 접촉하면서 절사되고, 강신도와 유연성과 포함성 및 평활성등이 전반적으로 떨어져 제직성이 나빠질 뿐 아니라 심할 경우에는 제직이 불가능하게 되며, 바디나 드로퍼(dropper) 등의 직기부품도 보다 빨리 마모되어 수명이 단축되는 등의 문제점이 발생된다.
따라서, 본 고안은 초음파를 이용한 호액침투촉진장치를 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 호액(糊液 : 액상의 풀) 공급원에 의해 일정높이로 호액이 공급되는 호부조(糊 tank) 내에 호액에 잠기는 침전롤러와 사이징롤러가 이격하여 축 설치되고, 사이징롤러의 상부에 스퀴징롤러가 접동되게 축 설치된 호부장치에 있어서 ; 호부조의 호액 속에 침전롤러와 평행하는 지지부재를 설치하고, 상기 침전롤러와 대향하는 지지부재의 표면에 제어기의 제어를 받는 복수 개의 초음파 진동자(Ultrasonic wave vibrator)를 균일한 간격으로 나열 설치하여 초음파 진동에 의해 점액상의 호액이 뭉쳐지는 것을 방지하고, 또한 호액의 입자가 고르도록 하고, 경사의 빙사유제가 제거되고 필라헤드가 벌어지면서 호 침투가 균일하면서 신속 용이하게 이루어지도록 함으로써 호부속도와 품질이 10% 이상 향상되어 섬유제품의 제직성과 품질이 크게 향상되도록 한다.
그리고, 복수 개의 초음파 진동자 및 상기 초음파 진동자가 설치되는 지지부재는 침전롤러의 일측 또는 양측에 설치함으로써 동시 사용으로 초음파 진동효과를향상시키거나 일측 초음파 진동자가 고장시 타측 초음파 진동자만 사용하거나, 또는 양측 초음파 진동자를 동시에 사용하되 진동주파수를 달리하여 사용할 수 있다.
그리고, 침전롤러와 초음파 진동자의 거리가 너무 가까운 경우 초음파 진동효과가 떨어지고 경사의 이동진로를 방해할 수 있으므로 50㎜ ~ 200㎜의 이격거리를 유지하도록 함이 바람직하다.
도 1 : 일 예로 도시한 사이징기의 전체적인 개략도.
도 2 : 본 고안 일 실시 예의 단면 구성도.
도 3 : 본 고안에서 초음파 진동자가 설치된 상태의 예시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
(2)--사이징기 (4)--빔
(6)(6a)--경사(絲) (8)--경사 공급부
(10)--경사 안내부 (12)--호부조(糊附 tank)
(14)--건조챔버 (16)--오일부착조
(18)--쿨링부 (20)--권취부
(22)--호 침투촉진장치 (24)--제어기
(26)--호액(糊液) (28)--침전롤러
(30)--사이징롤러 (32)--스퀴징롤러
(34)(36)--지지부재 (38)--연결부
(40)--디바이더 (42)--밀도바디
(A)(B)--초음파 진동자 (h)--호(糊) 표준높이
(L)--침전롤러와 초음파 진동자 사이의 거리
이하 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 따라 상세하면 설명하면 다음과 같다.
도 1은 일 예로 도시한 사이징기(2)의 전체적인 개략도로, 빔(4)이나 크릴 등에 권취된 경사(6)를 공급하는 경사 공급부(8)와, 복수 개의 롤러로 구성되어 상기 경사 공급부(8)로부터 공급되는 경사를 고르게 펼쳐주면서 적절한 장력을 유지하는 밀도바디(42) 및 경사 안내부(10)와, 상기 경사 안내부(10)로부터 공급되는 경사의 표면에 호액(糊液 : 액상의 풀)을 부착시켜 실보푸라기와 대전(또는 대진) 발생을 방지하고 강신도와 유연성과 포합성 및 평활성이 좋아지도록 하는 호부조(12)와, 호부된 경사를 이동간에 열로 건조하는 건조챔버(14)와, 경사의 표면에 오일 또는 왁스를 부착시키는 오일부착조(16)와, 경사에 부착된 오일이나 왁스를 쿨링시키는 쿨링부(18)와, 쿨링된 경사를 제직할 수 있도록 빔이나 드럼 등에 권취하는 권취부(20)로 대략 구성되며, 본 고안에서는 경사의 표면에 호액(糊液 : 액상의 풀)을 부착시키는 호부조(12)에 복수 개의 초음파 진동자가 설치되어 그 목적을 달성하게된다.
도 2는 상기 호부조(12) 부분에 설치되는 본 고안 호 침투촉진장치(22)의 일 실시 예 단면 구성도로, 호부조(12) 내에 복수 개의 초음파 진동자(A)(B)가 설치되며, 도 3은 호제의 침투를 좋게하는 초음파 진동자(A)(B)의 배치 상태를 보여주는 예시도이다.
상기 호부조(12)는 도시안된 호 공급원에 의해 표준높이(h)로 호액(26)이 공급되며, 호부조(12)의 내부 선단에는 침전롤러(28)가 축 설치되고, 상기 침전롤러(28)로부터 다소 떨어진 호부조(12)의 내부 후단에는 사이징롤러(Sizing Roller)(30)가 축 설치된다.
그리고, 수평으로 설치되는 상기 침전롤러(28)와 사이징롤러(30)의 하부 절반 정도는 호액(26) 속으로 잠기고, 침전롤러(28)와 사이징롤러(30)의 상부 절반정도는 호액(26) 바깥으로 노출되는 구조로 설치되며, 사이징롤러(30)의 상부에는 스퀴징롤러(Squeezing Roller)(32)가 접동되게 축 설치된다.
그리고, 상기 침전롤러(28)의 일측 또는 양측에는 복수 개의 초음파 진동자(A)(B)가 나열 설치되며, 초음파 진동자(A)(B)는 초음파발생회로를 갖는 제어기(24)에 전기적으로 접속되어 그 제어를 받게 된다.
그리고, 호액(26) 속에 잠기는 사이징롤러(30)는 동력전달수단으로 사이징기(2)의 구동부에 연결되어 구동하게 되며, 침전롤러(28)와 스퀴징롤러(32)는 피동된다.
물론, 이는 한 예이며 침전롤러(28)와 사이징롤러(30)로 동력이 동시에 전달될 수도 있으며, 경우에 따라서는 침전롤러(28)와 사이징롤러(30)가 아이들 롤러로구성되어 본수가 여러개인 경사(6)(6a)의 인출력에 의해 회전되게 구성할 수도 있을 것이다.
스퀴징롤러(32) 역시 회전동력이 전달되게 하거나 또는 회전동력이 전달되지 않게 할 수도 있으며, 접동되는 사이징롤러(30)와 회전수 차이를 두어 과잉 호부된 경사(6a)에 손상을 줌이 없이 효과적으로 가압하여 과잉분의 호부를 짜줄 수 있을 것이다.
상기 복수 개의 초음파 진동자(A)(B)는 도 3과 같이 침적롤러(28)와 평행하게 설치되는 지지부재(34)(36)의 일측 표면에 균일한 간격으로 고정되며, 제어기(24)와는 직렬 또는 병렬로 전기적인 접속이 이루어져 진동에 필요한 전기에너지원과 제어신호가 전달된다.
초음파의 진동주파수는 20 ~ 100㎑ 범위이며, 실의 데니어값이 높을 수록 주파수는 상승시킬 필요가 있다. 그리고, 경사(6)의 물성이나 대상에 따라 제어기(24)로 초음파 진동자(A)(B)의 출력정도와 진동주파수를 가변할 수 있을 것이다.
상기 초음파 진동자(A)(B)를 구동하는 회로와 제어회로에 대해서는 일반적인 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 초음파 진동자(A)(B)는 호액(26)속인 침적롤러(28)의 하부나 그 주변에 위치하며, 호액(26)속에서 경사와 마주보는 위치이면 만족한다. 그렇다고 하여 경사(6)(6a)의 이동이나 롤러(28)(30)(32)의 회전에 방해를 주는 일은 없어야 할 것이다.
상기 경사(6)는 도 3과 같이 초음파 진동자(A)(B)와 침전롤러(28) 사이로 이동하면서 호액(26)이 부착되며, 초음파 진동자(A)(B)에 의해 경사(6)와, 경사(6) 주변 호액(26)이 초음파에 의해 강제 진동되면서 점액상의 호액(糊液)(26)이 뭉쳐지는 것이 방지되며, 또한 호액(26)의 입자가 고르게 되면서 점성이 좋아지므로 경사(6)로 균일하게 침투 및 호부된다.
그리고, 초음파 진동에 의해 수십가닥으로 된 경사(6)의 필라헤드가 벌어지면서 호액(26)의 침투가 신속 용이해진다. 따라서 결과적으로 섬유제품의 제직성과 품질이 크게 향상된다.
그리고, 원사가 생산될 때 묻어나오는 방사유제가 초음파에 의해 제거되므로 호 침투성이 더욱 좋아지며, 호액(26)은 경사(6)의 내부로 신속하면서 깊숙히, 그리고 균일하게 침투하여 부착된다.
초음파 진동자(A)(B) 사이의 연결부(38)는 초음파 진동자(A)(B) 간을 연결하게되며, 제어기(24)와 초음파 진동자(A)(B)의 전기적 연결(배선)은 상기 연결부(38)를 통하여 이루어지거나, 또는 지지부재(34)(36)의 내부에 형성되는 공간을 이용할 수 있을 것이다.
초음파 진동자(A)(B)와 배선 부분 또는 배선덕트는 오링이나 패킹 등으로 수밀 유지시켜 절연을 달성함으로써 전기적인 단락(Short)이나 전기적인 간섭(트러블)을 방지하도록 한다.
그리고, 침전롤러(28)와 초음파 진동자(A)(B)와의 거리(L)가 너무 가까운 경우 초음파 진동효과가 떨어질 수 있을 뿐 아니라 경사(6)의 이동진로를 방해할 수있으며, 거리(L)가 너무 떨어지는 경우 초음파 진동효과가 떨어질 수 있으므로 경사(6)의 이동진로를 방해하지 않으면서 비교적 근접하는 거리인 50㎜ ~ 200㎜를 유지하도록 함이 바람직하다.
본 고안에서 침전롤러(28)의 외피는 고무재질이므로 초음파의 세력 감쇠가 우려될 정도는 아니며, 초음파 흡수에 의해 감쇠가 우려되는 경우 초음파 진동자(A)(B)가 경사(6)와 경사(6) 주변의 호액(26)을 진동시키도록 하되 방출되는 초음파가 침전롤러(28)를 향하지 않도록 설치할 수 있다.
그리고, 지지부재(34)(36)는 초음파 진동에 의해 발생되거나 될 수 있는 공진이나 진동 및 소음을 일으키지 않는 재질로 구성하거나, 또는 이들을 흡수 및 제거하거나 또는 감쇠시킬 수 있는 수단을 구비하도록 함이 바람직하다.
따라서, 안내부(10)로 유입된 경사(6)는 안내부(10)를 구성하는 복수 개의 롤러에 의해 적정 장력으로 유지되면서 고르게 펼쳐진 다음 침전롤러(28)의 저부표면을 따라 호액(26) 속으로 유입되어 침전되면서 호액(26)이 경사(6)로 부착된다.
이 때, 초음파 진동효과(또는 cavitation 효과)에 의해 수십가닥으로 이루어지는 경사(6)의 필라헤드가 초음파 진동에 의해 벌어지면서 호액(26)이 그 사이로 균일하면서 쉽게 침투하여 호부착되며, 경사(6)로 부착되는 호액(26)은 입자와 점도가 균일화 된 호액(26)에 의해 골고루, 쉽게, 효과적으로 부착된다.
그리고, 초음파 진동효과에 의해 경사(6)의 방사유제(유기용제)가 탈지되며, 호 부착된 경사(6a)는 사이징롤러(30)의 표면을 따라 상승하면서 호액(26)을 벗어난 다음 사이징롤러(30)와 스퀴징롤러(32)를 지나면서 경사(6a)에 부착된 과잉분의호가 짜여진 다음 호부조(12)를 완전히 벗어나게된다.
호부조(12)를 벗어나는 경사(6a)는 디바이더(40)에 의해 서로 달라붙지 않게 이격된 다음 후속하는 건조챔버(14)와, 오일부착조(16)와, 쿨링부(18)를 차례로 지나면서 공정별로 가공 및 처리된 다음 권취부(20)에서 제직할 수 있는 상태로 권취된다.
본 고안에서 밀도바디(42)는 빔(4)이나 크릴 등으로부터 이송되는 경사를 고르게 펼쳐주게된다.
본 고안에서 초음파 진동자(A)(B)는 경사(6)와 호액(26)을 진동시켜 뭉쳐진 호액(26)를 풀어주게 되며, 더불어 호 입자를 균일하게 하여 경사(6) 내부로 호 침투가 보다 용이하면서 균일한 침투를 도와주게된다.
본 고안에서는 호액(26)과 경사(6)에 초음파를 적용시켜 호액(26)이 마찰없이 골고루 도포되므로 호부착 시간이 10% 이상 단축되어 생산성이 향상되며, 침투량이 균일하여 섬유제품의 제직성과 품질이 크게 향상되는 효과가 있다.
그리고, 본 고안에서 초음파 진동자(A)(B)가 경사(6)를 향하도록 설치되는 지지부재(34)(36)는 침전롤러(28)의 일측 또는 양측에 설치함으로써 동시 사용으로 초음파 진동효과를 보다 향상시키거나, 또는 일측 초음파 진동자의 고장시 타측 초음파 진동자를 사용하거나 또는 일측 및 타측 초음파 진동자의 진동주파수를 달리하여 보다 증진된 호부를 달성할 수 있게된다.
이상과 같이 설명한 본 고안은 전술한 실시 예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및변경이 가능하며, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 명세서의 기재내용에 의하여 다양한 변형과 모방을 행할 수 있으나, 이는 본 고안의 범위를 벗어난 것이 아님은 자명하다 할 것이다.
이상과 같이 본 고안은 호액 속을 이동하는 경사와 경사 주변의 호액중으로 초음파 진동자(Ultrasonic wave vibrator)에 의해 진동되므로 점액상의 호액이 뭉쳐지는 것이 방지되고, 호액의 입자가 고르게 유지되고 점성이 좋아지므로 균일한 호 침투가 이루어지게되며, 초음파진동에 의해 수십가닥으로 이루어진 경사의 필라헤드가 벌어지므로 호 침투가 보다 신속 용이해지므로 결과적으로 섬유제품의 제직성과 품질이 향상되는 효과가 있다.
그리고, 원사가 생산될 때 묻어나오는 방사유제가 초음파 진동에 의해 제거되므로 호 침투성이 더욱 좋아지며, 호액은 경사의 내부로 신속하면서 깊이 침투하여 부착되는 효과가 있다.
그리고, 본 고안에서 초음파 진동자를 침전롤러 양측에 설치함으로써 동시 사용으로 초음파 진동효과를 보다 향상시킬 수 있으며, 또한 일측 초음파 진동자의 고장시 타측 초음파 진동자를 사용하거나 또는 일측 및 타측 초음파 진동자의 진동주파수를 달리하여 보다 증진된 호부를 달성할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 호 공급원에 의해 일정높이로 호액이 공급되는 호부조 내에 호액에 잠기는 침전롤러와 사이징롤러가 이격하여 축 설치되고, 사이징롤러의 상부에 스퀴징롤러가 접동되게 축 설치된 호부기에 있어서 ; 호부조의 호액 속에 침전롤러와 평행하는 지지부재를 설치하고, 상기 지지부재의 표면에 제어기의 제어를 받는 복수 개의 초음파 진동자를 균일한 간격으로 설치하되 호액속의 경사를 향하도록 하여서 된 초음파를 이용한 호부기의 호 침투촉진장치.
  2. 청구항 1에 있어서 ; 복수 개의 초음파 진동자가 균일하게 나열 설치되는 지지부재는 침전롤러의 양측에 설치하여서 된 초음파를 이용한 호부기의 호 침투촉진장치
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서 ; 침전롤러와 초음파 진동자의 거리는 50㎜ ~ 200㎜ 임을 특징으로 하는 초음파를 이용한 호부기의 호 침투촉진장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20050038356A (ko) * 2003-10-22 2005-04-27 제이알램스킨(주) 초음파를 이용한 피혁 제품의 제조방법
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