KR102016200B1

KR102016200B1 - 롤 와인더 장치 및 이를 이용한 세척 및 건조장치

Info

Publication number: KR102016200B1
Application number: KR1020160002650A
Authority: KR
Inventors: 김대성; 신무용; 이경무; 최용진; 남현; 송동수
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2016-01-08
Filing date: 2016-01-08
Publication date: 2019-08-29
Also published as: KR20170083324A

Abstract

본 발명의 세척 및 건조장치는 기재(30-1)가 중앙에서 밖을 향해 원형이 확장되는 달팽이 나선 형상으로 감겨지고, 달팽이 나선 형상의 틈새에 의해 기재 면 끼리 접촉되지 않는 롤 와인더(60,70)로 제조되고, 상기 롤 와인더(60,70)가 수조 탱크(200)의 내부 공간에서 수평하게 눕혀지거나 수직하게 세워진 상태로 배열됨으로써 기재(30-1)의 롤 형태가 그대로 유지된 상태로 세척액에 의한 세척 및 열풍에 의한 건조가 이루어지는 특징이 구현된다.

Description

롤 와인더 장치 및 이를 이용한 세척 및 건조장치{Roll Winder Device and Washing and Drying Apparatus thereof}

본 발명은 세척 및 건조장치에 관한 것으로, 특히 롤 와인더에 감겨진 기재를 풀어주지 않고 그대로 세척 및 건조 작업을 수행할 수 있는 롤 와인더 장치 및 이를 이용한 세척 및 건조장치에 관한 것이다.

일반적으로 플라스틱 또는 섬유직물(fabric)로 제조된 기재(materials)는 유/무기 물질의 라미네이션(lamination)이 수행된 후 롤 형태로 감아서 롤 형상 기재로 제조되고, 세척 및 건조장치를 이용한 세척과 건조로 불순물 등이 제거된 후 실험 등을 위한 시편(또는 샘플)으로 사용된다.

이를 위해, 세척 및 건조장치는 롤이 수평방향으로 풀릴 수 있는 공간상에 설치되고, 풀어진 상태의 기재로 세척액과 열풍을 공급하는 세척액 분사기와 열풍기를 구비하며, 특히 풀어진 상태의 기재가 처짐 없이 수평방향으로 풀릴 수 있도록 세척 및 건조장치의 설치 공간상에 일정한 간격으로 설치된 가이드와 함께 구성된다.

그러므로, 세척 및 건조장치는 롤이 풀린 상태에서 수평방향으로 풀어진 상태의 기재에 대한 세척과 건조를 수행함으로써 수평 공간에 수반되어 넓은 공간을 필요로 한다.

일본공개특허 2010-131922A

하지만, 롤 형태의 기재에 대한 세척 및 건조 공정은 롤 형태의 안쪽부분으로 세척액과 열풍이 통과되지 못한다는 롤 구조의 한계로 인해 롤 상태 그대로는 고른 세척 및 건조가 불가하다는 치명적인 한계를 갖는 방식일 수밖에 없다.

이에 더해, 롤 형상 기재에 대한 세척 및 건조 공정은 세척 및 건조장치로 인해 다음과 같은 어려움이 수반되고 있다. 첫째, 세척 및 건조장치가 시편 또는 샘플 지지를 위한 다수 가이드와 함께 구성됨으로써 설비의 복잡성이 가중된다. 둘째, 세척 및 건조장치가 넓은 공간을 차지함으로써 실험 및 작업 수행 장소의 공간제약은 작업 능률을 제한할 수밖에 없다.

이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 달팽이 나선 형상을 이용해 기재가 바깥에서 안쪽으로 감아짐으로써 롤 형태로 제조되고, 특히 롤 형태로 감아지면서 기재 간 면 접촉이 없도록 유지된 간격으로 세척액과 열풍의 안쪽부분 통과가 이루어짐으로써 롤 형태 그대로 고른 세척 및 건조가 가능한 롤 와인더 장치 및 이를 이용한 세척 및 건조장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 롤 와인더 장치는 중앙에서 밖을 향해 원형이 확장되는 달팽이 나선 형상을 이루는 달팽이 나선 바디로 이루어지고, 상기 달팽이 나선 바디로 감겨진 기재가 상기 달팽이 나선 형상의 틈새에 의해 기재 면 끼리 접촉되지 않는 롤 와인더; 상기 달팽이 나선 바디의 중앙에 고정되어 양 옆으로 돌출된 롤 와인더 축; 상기 기재를 잡은 상태에서 상기 달팽이 나선 바디의 틈새를 따라 이동하는 기재 리더;를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 롤 와인더는 상기 기재의 폭을 감는 단일형 롤 와인더 또는 상기 롤 와인더 축의 양쪽 끝 부위로 각각 위치된 2개의 롤 와인더가 상기 기재의 좌,우 양쪽부위를 감는 분리형 롤 와인더이다.

상기 롤 와인더에는 천공된 다공홀이 다공홀 열을 형성하고, 상기 다공홀 열은 상기 달팽이 나선 바디에 소정 간격으로 연속 배열된다. 상기 롤 와인더에는 기재 가이드가 구비되고, 상기 기재 가이드는 상기 달팽이 나선 바디의 입구에 구비되어 상기 기재 리더의 인입을 안내하도록 직선구간을 형성한다.

상기 롤 와인더 축은 내경을 외부와 연통시키는 절개 슬릿이 축 길이방향으로 절개된 중공구조인다.

상기 기재 리더는 자성체이며, 자력으로 서로 결합되는 제1 마그네틱 바와 제2 마그네틱 바로 구성되고, 상기 제1,2 마그네틱 바의 각각은 상기 롤 와인더 축과 자력으로 부착된다.

상기 롤 와인더 축은 하우징 거치대로 지지되고, 상기 하우징 거치대에는 지면에 놓인 베이스 프레임의 좌,우에 좌,우 측벽이 세워져 상기 롤 와인더 축의 양끝 부위를 지지한다.

상기 기재는 기재 롤러에 감겨지고, 상기 기재 롤러는 기재 거치대로 지지되고, 상기 기재 거치대에는 지면에 놓인 베이스 프레임의 좌,우에 좌,우 측벽이 세워져 상기 기재 롤러의 양끝 부위를 지지한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 세척 및 건조장치는 기재가 수용되는 내부 공간을 형성하고, 상기 내부 공간으로 주입된 세척액의 흐름을 위한 강제순환 또는 상기 세척액의 온도 상승을 위한 가열 또는 상기 내부 공간으로 고온공기공급이 이루어지는 수조 탱크; 상기 수조 탱크의 상기 내부 공간으로 수용되고, 상기 기재가 중앙에서 밖을 향해 원형이 확장되는 달팽이 나선 형상으로 감겨지며, 상기 달팽이 나선 형상의 틈새에 의해 기재 면끼리 접촉되지 않는 롤 와인더; 를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 롤 와인더는 상기 수조 탱크에 수평하게 눕혀진 상태로 수용되거나 수직하게 세워진 상태로 수용되고, 상기 롤 와인더는 상기 기재의 양쪽 부위만 상기 달팽이 나선 형상으로 감겨지거나 또는 상기 기재의 폭이 상기 달팽이 나선 형상으로 감겨진다.

상기 수조 탱크에는 드레인 밸브가 구비되어 상기 내부공간의 상기 세척액이 외부로 배출되며, 탱크 커버가 결합되어 상기 내부공간이 외부와 차단된다.

상기 세척액의 상기 강제순환은 순환펌프로 이루어지고, 상기 순환펌프는 상기 수조 탱크에 연결된다. 상기 가열은 열매체유로 이루어지고, 상기 열매체유는 서큘레이터로 상기 수조 탱크의 내벽에 형성된 열매체유 자켓을 순환한다. 상기 고온공기공급은 열풍기로 이루어지고, 상기 열풍기는 수조 탱크의 내부공간으로 고온 공기를 공급한다.

이러한 본 발명의 롤 와인더장치는 기재 간 면 접촉이 없는 롤을 제공함으로써 다음과 같은 장점 및 효과가 있다.

첫째, 롤 형태에서도 감아진 기재끼리 면 접촉 방지로 덜 마른 코팅액에 의한 오염과 세척/건조 불량 등이 모두 해소된다. 둘째, 롤 형태에서도 세척액과 열풍이 안쪽부분으로 통과됨으로써 롤 형태 그대로 고른 세척 및 건조가 가능하다. 셋째, 롤이 달팽이 나선 형상의 롤 와인더로 제조됨으로써 펴진 형태를 유지하는 뻣뻣한 기재나 한면 또는 양면이 코팅된 기재나 섬유와 같이 스스로 형태를 유지하지 못하는 기재에도 어려움 없이 용이하게 적용된다. 넷째, 롤 와인더가 단일 원통형상으로 구성되거나 또는 기재의 양쪽 끝 부위를 잡아주는 2개 이상으로 구성됨으로써 기재의 사이즈에 대한 범용성이 크다.

또한, 이러한 본 발명의 세척 및 건조장치는 기재 간 면 접촉이 없는 롤이 감겨진 롤 와인더를 형태 변형 없이 그대로 사용함으로써 다음과 같은 장점 및 효과가 있다.

첫째, 롤 형태로 감겨진 기재를 그대로 사용함으로써 세척 및 건조 작업성이 크게 향상된다. 둘째, 롤 형태를 풀어 가이드로 지지하지 않음으로써 설비 크기 축소가 이루어지고, 특히 작업 능률을 제한하던 실험 및 작업 수행 장소의 공간 제약성도 해소된다. 셋째, 롤을 수평이나 수직한 상태로 배열해 세척 및 건조가 이루어질 수 있어 세척 및 건조를 기재의 종류나 코팅 상태에 맞춰 최적화 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 롤 와인더 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 분리형 롤 와인더의 세부 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 분리형 롤 와인더의 확장성 예를 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 단일형 롤 와인더의 세부 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 분리형 롤 와인더에 의한 롤 와인더의 제조 상태를 나타낸 그림이다.
도 6은 본 발명에 따른 단일형 롤 와인더에 의한 롤 와인더의 제조 상태를 나타낸 그림이다.
도 7은 본 발명에 따른 분리형 롤 와인더 또는 단일형 롤 와인더를 이용한 세척 및 건조장치의 구성도이다.
도 8은 본 발명에 따른 세척 및 건조장치의 세척모드 작동상태를 나타낸 그림이다.
도 9는 본 발명에 따른 세척 및 건조장치의 건조모드 작동상태를 나타낸 그림이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 롤 와인더 장치의 구성을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 롤 와인더 장치(1)는 하우징 거치대(10), 기재 거치대(20), 기재 롤러(30), 기재 리더(40), 롤 와인더 축(50), 제1,2 롤 와인더(60-1,60-2)를 포함한다.

구체적으로, 상기 하우징 거치대(10)는 기재(30-1)를 롤 형태로 제조하도록 제1,2 롤 와인더(60-1,60-2)가 거치된다. 이를 위해, 상기 하우징 거치대(10)는 지면에 놓인 베이스 프레임의 좌,우로 측벽을 세워주고, 수직한 좌,우 측벽이 제1,2 롤 와인더(60-1,60-2)를 수용하는 공간을 형성하는 프레임 구조로 이루어진다. 특히, 상기 좌,우 측벽에는 반원형상으로 파여진 축 안착면(11a)이 형성되고, 상기 축 안착면(11a)은 제1,2 롤 와인더(60-1,60-2)가 고정된 롤 와인더 축(50)의 양쪽 끝 부위를 지지한다.

구체적으로, 상기 기재 거치대(20)는 기재(30-1)를 풀어주도록 기재(30-1)를 감은 기재 롤러(30)가 거치된다. 이를 위해, 상기 기재 거치대(20)는 지면에 놓인 베이스 프레임의 좌,우로 측벽을 세워주고, 수직한 좌,우 측벽이 기재 롤러(30)를 수용하는 공간을 형성하는 프레임 구조로 이루어진다. 특히, 상기 좌,우 측벽에는 반원형상으로 파여진 롤러 안착면(21a)이 형성되고, 상기 롤러 안착면(21a)은 기재(30-1)를 감은 기재 롤러(30)의 양쪽 끝 부위를 지지한다.

구체적으로, 상기 기재 리더(40)는 자성을 갖는 제1,2 마그네틱 바(40-1,40-3)로 구성되고, 상기 제1,2 마그네틱 바(40-1,40-3)는 각각 원형 로드 타입으로 이루어진다.

구체적으로, 상기 롤 와인더 축(50)은 중공 파이프 구조로 이루어지고, 길이방향으로 절개 슬릿(50-1)을 형성함으로써 제1,2 마그네틱 바(40-1,40-3)가 안쪽으로 끼워질 수 있다.

구체적으로, 상기 제1,2 롤 와인더(60-1,60-2)는 롤 와인더 축(50)에 서로 간격을 두고 그 중앙부위가 고정됨으로써 분리형 롤 와인더(60)로 정의된다.

한편, 도 2는 제1,2 롤 와인더(60-1,60-2)로 구성된 분리형 롤 와인더(60)의 예를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 상기 분리형 롤 와인더(60)는 롤 와인더 축(50)에 분리간격 L-1을 유지한 제1 롤 와인더(60-1)와 제2 롤 와인더(60-2)로 구성된다. 상기 제1 롤 와인더(60-1)와 제2 롤 와인더(60-2)의 각각은 기재(30-1)가 서로 면 접촉이 없도록 감겨지는 달팽이 나선 형상으로 이루어진다. 그러므로, 상기 제1 롤 와인더(60-1)와 제2 롤 와인더(60-2)의 각각은 소정 폭과 두께를 갖는 판재를 달팽이 나선 형상으로 감아서 제조될 수 있다. 또한, 제1,2 롤 와인더(60-1,60-2)는 형태를 유지하는 재질을 적용하고 사용하는 세척액의 종류와 온도조건에 따라 적절한 재질을 적용한다. 일례로, 제1,2 롤 와인더(60-1,60-2)는 금속이나 금속뼈대에 테프론(teflon) 코팅된 소재로 이루어짐이 바람직하다. 금속은 STS(stainless steel)일 수 있다.

일례로, 상기 제1 롤 와인더(60-1)는 소정 폭을 갖는 달팽이 형상으로 이루어지고, 고정 엔드(61), 인입 엔드(63), 달팽이 나선 바디(65), 기재 가이드(67)로 구분된다. 상기 고정 엔드(61)는 달팽이 나선 형상의 중앙부위로서, 롤 와인더 축(50)에 고정된다. 상기 인입 엔드(63)는 달팽이 나선 형상의 최외곽부위로서, 그 끝단에 기재 가이드(67)를 구비한다. 상기 달팽이 나선 바디(65)는 고정 엔드(61)와 인입 엔드(63)를 이어주고, 서로 간에 틈새 t를 갖고 수회 감겨짐으로써 달팽이 나선 형상을 이룬다. 상기 기재 가이드(67)는 인입 엔드(63)의 끝단에서 직선구간을 형성함으로써 제1,2 마그네틱 바(40-1,40-3)가 용이하게 인입되도록 작용한다. 이 경우, 상기 틈새 t는 서로 일직선으로 배열된 제1,2 마그네틱 바(40-1,40-3)의 폭과 동일하거나 약간 크게 형성된다. 특히, 상기 고정 엔드(61)는 도시되어 있지 않으나 절개 슬릿(50-1)을 가리지 않도록 롤 와인더 축(50)과 고정될 수 있다.

또한, 상기 제2 롤 와인더(60-2)는 소정 폭을 갖는 달팽이 형상으로 이루어지고, 제1 롤 와인더(60-1)와 동일한 고정 엔드(61), 인입 엔드(63), 달팽이 나선 바디(65), 기재 가이드(67)로 이루어진다.

그러므로, 상기 제1 롤 와인더(60-1)와 상기 제2 롤 와인더(60-2)는 구조와 작용이 동일하다.

특히, 상기 분리형 롤 와인더(60)는 3개 이상의 조합으로 구성될 수 있다. 도 3을 참조하면, 상기 분리형 롤 와인더(60)는 제1,2,3 롤 와인더(60-1,60-2,60-3)로 구성된다. 이 경우, 상기 제1 롤 와인더(60-1)는 롤 와인더 축(50)의 한쪽 끝 부위로 위치되고, 상기 제2 롤 와인더(60-2)는 롤 와인더 축(50)의 반대쪽 끝 부위로 위치되며, 상기 제3 롤 와인더(60-3)는 롤 와인더 축(50)의 중간부위로 위치된다. 이때, 상기 제1 롤 와인더(60-1)와 상기 제2 롤 와인더(60-2)의 분리간격 L-2와 상기 제2 롤 와인더(60-2)와 상기 제3 롤 와인더(60-3)의 분리간격 L-2는 동일하다. 하지만, 필요 시 상기 분리간격 L-2는 다르게 형성될 수 있다. 또한, 제1,2,3 롤 와인더(60-1,60-2,60-3)는 형태를 유지하는 재질을 적용하고 사용하는 세척액의 종류와 온도조건에 따라 적절한 재질을 적용한다. 일례로, 제1,2,3 롤 와인더(60-1,60-2,60-3)는 금속이나 금속뼈대에 테프론(teflon) 코팅된 소재로 이루어짐이 바람직하다. 금속은 SUS(stainless steel)일 수 있다.

반면, 도 4는 롤 와인더(60)가 단일형 롤 와인더(70)로 구성된 예를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 상기 단일형 롤 와인더(70)는 롤 와인더 축(50)의 양끝 부위가 돌출되는 크기로 이루어지고, 기재(30-1)가 서로 면 접촉이 없도록 감겨지는 달팽이 형상으로 이루어진다. 또한, 단일형 롤 와인더(70)는 형태를 유지하는 재질을 적용하고 사용하는 세척액의 종류와 온도조건에 따라 적절한 재질을 적용한다. 일례로, 단일형 롤 와인더(70)는 금속이나 금속뼈대에 테프론(teflon) 코팅된 소재로 이루어짐이 바람직하다. 금속은 SUS(stainless steel)일 수 있다.

일례로, 상기 단일형 롤 와인더(70)는 소정 폭을 갖는 달팽이 형상으로 이루어지고, 고정 엔드(71), 인입 엔드(73), 달팽이 나선 바디(75), 기재 가이드(77), 다공홀 열(79)로 구분된다. 상기 고정 엔드(71)는 달팽이 나선 형상의 중앙부위로서, 롤 와인더 축(50)에 고정된다. 상기 인입 엔드(73)는 달팽이 나선 형상의 최외곽부위로서, 그 끝단에 기재 가이드(77)를 구비한다. 상기 달팽이 나선 바디(75)는 고정 엔드(71)와 인입 엔드(73)를 이어주고, 서로 간에 틈새 t-1를 갖고 수회 감겨짐으로써 달팽이 형상을 이룬다. 상기 기재 가이드(77)는 인입 엔드(73)의 끝단에서 직선구간을 형성함으로써 제1,2 마그네틱 바(40-1,40-3)가 용이하게 인입되도록 작용한다. 이 경우, 상기 틈새 t-1는 서로 일직선으로 배열된 제1,2 마그네틱 바(40-1,40-3)의 폭과 동일하거나 약간 크게 형성된다. 특히, 상기 고정 엔드(71)는 도시되어 있지 않으나 절개 슬릿(50-1)을 가리지 않도록 롤 와인더 축(50)과 고정될 수 있다.

또한, 상기 다공홀 열(79)은 소정 직경의 다공홀이 일직선을 이루고 소정의 천공간격 k를 유지하면서 고정 엔드(71)에서 달팽이 나선 바디(75)를 거쳐 인입 엔드(73)까지 천공된다. 이 경우, 상기 다공홀 열(79)은 기재 가이드(77)에도 형성된다. 그러므로, 상기 단일형 롤 와인더(70)는 소정 폭과 두께를 갖는 다공판을 달팽이 형상으로 감아서 제조될 수 있다.

그러므로, 상기 단일형 롤 와인더(70)는 상기 분리형 롤 와인더(60)와 동일한 구조로 이루어진다. 다만, 상기 단일형 롤 와인더(70)는 상기 분리형 롤 와인더(60)에 없는 상기 다공홀 열(79)을 더 형성하는 차이가 있다. 이로 인해, 상기 분리형 롤 와인더(60)는 뻣뻣하게 펴진 형태를 유지하는 기재(30-1)나 한 면 또는 양면이 코팅된 기재(30-1)에 적합하다. 반면, 상기 단일형 롤 와인더(70)는 다공홀 열(79)을 이용해 함침이 원활히 이루어지고, 특히 스스로 형태를 유지하지 못하는 섬유와 같이 자체적인 지지력이 약한 기재(30-1)에 적합하다.

한편, 본 실시예에서 롤 와인딩 공정은 분리형 롤 와인더(60)를 하우징 거치대(10)에 거치하는 방식에 따라 모터와 같은 회전기계(도시되지 않음)에 의한 롤 와인딩이 이루어지거나 또는 작업자에 의한 롤 와인딩이 이루어질 수 있다.

구체적으로, 회전기계에 의한 롤 와인딩 작업은 하우징 거치대(10)에 롤 와인더 축(50)의 양끝 부위가 모두 안착될 수 없거나 또는 하우징 거치대(10)를 사용할 수 없는 경우에 적용될 수 있다. 일례로, 롤 와인더 축(50)의 양끝 부위중 한쪽 끝 부위를 하우징 거치대(10)에 안착시킨 후 다른 쪽 끝 부위에 회전기계를 연결하거나 또는 롤 와인더 축(50)을 수직하게 세워놓은 상태에서 롤 와인더 축(50)의 양끝 부위중 한쪽 끝 부위에 회전기계를 연결하는 방식을 사용한다.

하지만, 회전기계에 의한 롤 와인딩 작업은 분리형 롤 와인더(60)의 무게로 인한 작업자의 어려움이 수반될 때 적용하는 방식이므로 이하의 설명은 하우징 거치대(10)에 롤 와인더 축(50)의 양끝 부위가 모두 안착될 수 있는 경우 적용하는 작업자에 의한 롤 와인딩 작업을 구체적으로 설명한다.

일례로, 도 5는 롤 와인더 장치(1)가 분리형 롤 와인더(60)에 기재(30-1)를 롤 형태로 감으면서 기재 면끼리 접촉이 없도록 하는 롤 와인더 작업 상태를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 롤 와인더 축(50)의 양끝 부위가 하우징 거치대(10)의 축 안착면(11a)에 안착됨으로써 롤 와인더 축(50)에 고정된 제1,2 롤 와인더(60-1,60-2)는 하우징 거치대(10)의 좌,우 측벽이 형성한 공간으로 위치된다.

이어, 하우징 거치대(10)에 인접된 기재 거치대(20)의 롤러 안착면(21a)으로 기재 롤러(30)를 안착시켜줌으로써 기재(30-1)의 롤링 작업이 준비된다.

이 후, 제1,2 마그네틱 바(40-1,40-3)의 사이로 기재(30-1)의 끝 부위를 잡아준 후 자력으로 서로 붙은 제1,2 마그네틱 바(40-1,40-3)를 잡고 제1 롤 와인더(60-1)의 기재 가이드(67)와 제2 롤 와인더(60-2)의 기재 가이드(67)쪽으로 위치시킨다.

이어, 기재 가이드(67)로 인입된 제1,2 마그네틱 바(40-1,40-3)를 인입 엔드(63)에서 달팽이 바디(65)를 거쳐 고정 엔드(61)까지 이동시킨 다음, 제1,2 마그네틱 바(40-1,40-3)를 분리한 후 기재(30-1)의 끝 부위를 롤 와인더 축(50)의 절개 슬릿(50-1)으로 집어 넣어주고, 제1,2 마그네틱 바(40-1,40-3)를 절개 슬릿(50-1)을 이용해 롤 와인더 축(50)으로 끼워준 다음 기재(30-1)의 끝 부위를 제1,2 마그네틱 바(40-1,40-3)로 잡아준다.

이 후, 제1,2 롤 와인더(60-1,60-2)의 기재 가이드(67)쪽으로 기재(30-1)를 잘라줌으로써 제1,2 롤 와인더(60-1,60-2)는 달팽이 바디(65)의 틈새 t로 면 접촉 없이 기재(30-1)가 감겨진 롤 와인더로 제조된다.

한편, 도 6은 롤 와인더 장치(1)가 단일형 롤 와인더(70)에 기재(30-1)를 롤 형태로 감으면서 기재 면끼리 접촉이 없도록 하는 롤 와인더 작업 상태를 나타낸다. 이 경우, 도 5를 통해 설명된 분리형 롤 와인더(60)의 롤 와인더 제조와 동일하다. 다만, 기재(30-1)가 단일형 롤 와인더(70)를 이용해 감아지고, 롤링 과정에서 단일형 롤 와인더(70)의 다공홀 열(79)이 기재(30-1)에 대한 흡착력을 형성해준다. 그러므로, 단일형 롤 와인더(70)를 이용해 감아지는 기재(30-1)가 스스로 형태를 유지하지 못하는 섬유와 같이 자체적인 지지력이 약한 경우에 유리하다.

작업 결과, 단일형 롤 와인더(70)의 기재 가이드(77)쪽으로 기재(30-1)를 잘라줌으로써 단일형 롤 와인더(70)는 달팽이 바디(75)의 틈새 t-1로 면 접촉 없이 기재(30-1)가 감겨진 롤 와인더로 제조된다.

본 실시예에서 단일형 롤 와인더(70)의 롤 와인딩 공정도 분리형 롤 와인더(60)와 같이 회전기계에 의한 롤 와인딩이 이루어질 수 있다.

한편, 도 7은 분리형 롤 와인더(60) 또는 단일형 롤 와인더(70)의 세척 및 건조가 이루어지는 세척 및 건조장치(100)의 구성을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 상기 세척 및 건조장치(100)의 구성요소는 분리형 롤 와인더(60), 단일형 롤 와인더(70), 수조 탱크(200), 드레인 밸브(200-1), 탱크 커버(300), 서큘레이터(circulator)(400), 열매체유 자켓(600)을 포함한다.

구체적으로, 상기 분리형 롤 와인더(60)는 도 4에서 기술된 분리형 롤 와인더(60)이고, 상기 단일형 롤 와인더(70)는 도 4에서 기술된 단일형 롤 와인더(70)이다. 이하에서는 상기 분리형 롤 와인더(60)의 세척 및 건조의 예로 설명하고, 분리형 롤 와인더(60)는 롤 와인더(60)로 정의한다.

구체적으로, 상기 수조 탱크(200)는 단방향 밀폐형 직사각박스구조의 내부 공간을 형성하고, 내부 공간으로 롤 와인더(60)의 수용과 세척액 주입이 이루어지며, 세척액의 순환과 가열 및 고온공기공급이 이루어진다. 또한, 상기 수조 탱크(200)는 부식 방지를 위해 SUS(stainless steel)재질이나 테프론(teflon) 코팅된 SUS 재질로 이루어질 수 있다. 특히, 상기 수조 탱크(200)에는 내부공간을 이루는 전후 및 좌우 내벽 중 서로 마주보는 두 벽면으로 롤 와인더 고정대(200A)가 설치되고, 상기 롤 와인더 고정대(200A)는 롤 와인더 축(50)의 양끝이 걸쳐져 고정되는 돌기나 홈 구조를 이용함으로써 롤 와인더(60)가 내부공간에서 수평한 상태로 눕혀서 설치될 수 있다. 하지만, 상기 롤 와인더 고정대(200A)는 내부공간의 바닥 면에 설치됨으로써 롤 와인더(60)가 내부공간에서 수직한 상태로 새워서 설치될 수 있다.

구체적으로, 상기 드레인 밸브(200-1)는 수조 탱크(200)의 바닥 면에 구비됨으로써 세척이 완료된 후 모여진 세척액을 수조 탱크(200)에서 외부로 배출시켜준다. 이를 위해, 상기 드레인 밸브(200-1)는 전자식 밸브일 수 있으나 수동조작이 가능한 볼 밸브(ball valve)를 적용한다.

구체적으로, 상기 탱크 커버(300)는 수조 탱크(200)의 입구부위로 결합됨으로써 수조 탱크(200)의 내부공간을 외부와 차단한다. 특히, 상기 탱크 커버(300)는 탈장착이 용이하도록 수조 탱크(200)의 입구 테두리를 감싸는 구조로 결합되고, 탱크 커버(300)의 안쪽 면으로 고무링을 구비함으로써 수조 탱크(200)를 밀봉 처리할 수 있다.

구체적으로, 상기 서큘레이터(400)는 열매체유 순환라인을 이용해 수조 탱크(200)의 열매체유 자켓(600)과 연통되고, 열매체유 자켓(600)으로 열매체유를 순환시켜 수조 탱크(200)의 가열 또는 냉각이 이루어진다.

구체적으로, 상기 열매체유 자켓(600)은 수조 탱크(200)의 내벽에 형성되어 열매체유를 순환시켜줌으로써 수조 탱크(200)를 가열하고, 수조 탱크(200)의 가열로 롤 와인더(60)의 세척 시 불순물제거에 보다 효과적인 환경으로 조성하여 준다.

다시 도 7을 참조하면, 상기 세척 및 건조장치(100)의 구성요소는 서큘레이터(400), 열풍기(500), 순환펌프(500-1), 컨트롤러(700)를 더 포함할 수 있다. 다만, 상기 서큘레이터(400)와 상기 열풍기(500) 및 상기 순환펌프(500-1)가 온/오프 버튼을 이용한 독자적인 동작이 이루어질 경우 상기 컨트롤러(700)는 세척 및 건조장치의 구성요소로 사용되지 않을 수 있다.

구체적으로, 상기 서큘레이터(400)는 열매체유 자켓(600)으로 열매체유를 강제 순환시켜 수조 탱크(200)를 가영하고, 컨트롤러(100)의 동작될 수 있다. 이를 위해, 상기 서큘레이터(400)는 아웃렛 밸브(400-1)와 인렛 밸브(400-2)와 연계되어 열매체유의 강제순환이 이루어질 수 있다. 일례로, 상기 밸브(400-1,400-2)는 각각 컨트롤러(100)로 온/오프되는 전자식 밸브일 수 있으나 수동조작이 가능한 볼 밸브(ball valve)를 적용할 수 있다. 하지만, 서큘레이터(60D)의 통상적 구성에서 상기 밸브(400-1,400-2)는 구비되지 않을 수 있다.

구체적으로, 상기 열풍기(500)는 수조 탱크(200)의 내부공간으로 고온 공기를 공급해줌으로써 내부공간을 롤 와인더(60)의 건조에 보다 효과적인 환경으로 조성하여 준다.

구체적으로, 상기 순환펌프(500-1)는 수조 탱크(200)에 주입된 세척액을 순환시켜줌으로써 세척 효율을 높여주고, 컨트롤러(100)의 동작될 수 있다. 이를 위해, 상기 순환펌프(500-1)는 세척액이 순환하는 세척액 순환라인을 구비하고, 세척액 순환라인의 입구와 출구에는 각각 컨트롤로(700)로 제어되는 전자식 밸브나 수동조작이 가능한 볼 밸브(ball valve)가 적용될 수 있다.

구체적으로, 상기 컨트롤러(700)는 서큘레이터(400) 및 열풍기(500)및 순환펌프(500-1)를 세척조건 및 건조조건에 맞춰 가동시켜주고, 특히 세척액의 온도 조건이 특정 값으로 설정된 경우 그 설정값에 맞춰 해당 장치의 동작을 제어하도록 프로그래밍 또는 로직 설정 기능을 구현할 수 있다.

한편, 도 8,9는 세척 및 건조장치(100)가 롤 와인더(60)롤 세척한 후 건조하는 작업 상태를 각각 나타낸다.

도 8을 참조하면, 롤 와인더(60)의 세척공정에서는 세척액 주입이 이루어지고, 탱크 커버(300)를 결합해 수조 탱크(20)의 내부 공간을 외부와 차단하여 준다. 이때, 드레인 밸브(200-1)는 닫힘 상태를 유지한다.

세척과정에서는 순환펌프(500-1)에 의한 강제순환과 서큘레이터(400)에 의한 수조 탱크(200)의 가열이 이루어진다.

세척액 주입 후 이루어지는 순환펌프(500-1)의 가동은 작업자에 의한 수동 조작이나 또는 컨트롤러(700)에 의한 자동조작이 가능하다. 일례로, 수동조작 시 작업자는 밸브(200-1,400-1,400-2)를 모두 닫은 후 순환펌프(500-1)를 가동해줌으로써 수조 탱크(200)의 내부에서 세척액의 강제 순환이 이루어진다. 반면, 지동조작 시 컨트롤러(700)는 밸브(200-1,400-1,400-2)를 모두 닫은 후 제어신호 a를 출력하여 순환펌프(500-1)를 가동함으로써 세척액을 강제순환시켜준다. 그러므로, 수조 탱크(200)의 내부공간에 채워진 세척액을 강제 순환시켜줌으로써 세척액이 롤 와인더(60)를 통과하는 흐름 속도를 높여 줄 수 있다.

세척액 주입 후 이루어지는 서큘레이터(400)의 가동은 작업자에 의한 수동 조작이나 또는 컨트롤러(700)에 의한 자동조작이 가능하다. 일례로, 수동조작 시 작업자는 아웃렛 밸브(400-1)과 인렛 밸브(400-2)를 열고 드레인 밸브(200-1)는 닫은 상태에서 서큘레이터(400)를 직접 가동해줌으로써 열매체유가 열매체유 자켓(600)으로 순환된다. 반면, 자동 조작시 컨트롤러(100)는 제어신호 b를 출력하여 서큘레이터(400)를 가동함으로써 열매체유를 열매체유 자켓(600)으로 순환시켜준다. 그러므로, 수조 탱크(200)는 열매체유로 가열됨으로써 세척액의 온도를 높여줄 수 있다.

그 결과, 세척액은 강제 순환되고 동시에 온도도 상승된다. 그러면, 롤 와인더(60)가 수평한 상태인 세척모드(A)나 롤 와인더(60)가 수직한 상태인 세척모드(B)의 어느 경우라도 상대적으로 고온의 세척액이 롤 와인더(60)의 틈새 t를 보다 빠르게 통과함으로써 보다 효과적으로 불순물 제거가 이루어진다.

도 9를 참조하면, 롤 와인더(60)의 건조공정에서는 드레인 밸브(200-1)를 열어줌으로써 수조 탱크(200)의 바닥 면으로 모여진 세척액을 완전히 외부로 배출하여 준다. 이때, 서큘레이터(400)의 아웃렛 밸브(400-1)와 인렛 밸브(400-2)는 닫힘 상태를 유지한다.

건조과정에서는 세척액의 완전한 외부배출 후 수조 탱크(200)의 내부 공간을 열풍기(500)로 건조에 유리한 조건으로 만들어 줌으로써 롤 와인더(60)의 건조를 촉진할 수 있다. 일례로, 열풍이 열풍기(500)로 공급되는 경우 컨트롤러(100)는 제어신호 c로 열풍기(500)의 동작을 제어함으로써 수조 탱크(200)의 내부 공간은 온도가 상승된다.

그 결과, 롤 와인더(60)가 수평한 상태인 건조모드(A)나 롤 와인더(60)가 수직한 상태인 건조모드(B)의 어느 경우라도 상대적으로 열풍이 롤 와인더(60)의 틈새 t를 보다 빠르게 통과함으로써 보다 효과적으로 건조가 이루어진다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 세척 및 건조장치는 기재(30-1)가 중앙에서 밖을 향해 원형이 확장되는 달팽이 나선 형상으로 감겨지고, 달팽이 나선 형상의 틈새에 의해 기재 면끼리 접촉되지 않는 롤 와인더(60,70)로 제조되고, 상기 롤 와인더(60,70)가 수조 탱크(200)의 내부 공간에서 수평하게 눕혀지거나 수직하게 세워진 상태로 배열됨으로써 기재(30-1)의 롤 형태가 그대로 유지된 상태로 세척액에 의한 세척 및 열풍에 의한 건조가 이루어진다.

1: 롤 와인더 장치
10: 하우징 거치대 11a: 축 안착면
20: 기재 거치대 21a: 롤러 안착면
30: 기재 롤러 30-1: 기재
40: 기재 리더 40-1,40-3: 제1,2 마그네틱 바
50: 롤 와인더 축 50-1: 절개 슬릿
60: 분리형 롤 와인더
60-1,60-2,60-3: 제1,2,3 롤 와인더
61,71: 고정 엔드 63,73: 인입 엔드
65,75: 달팽이 나선 바디 67,77: 기재 가이드
70: 단일형 롤 와인더 79: 다공홀 열
100: 세척 및 건조장치 200: 수조 탱크
200A: 롤 와인더 고정대 200-1: 드레인 밸브
300: 탱크 커버
400: 서큘레이터(circulator) 400-1: 아웃렛 밸브
400-2: 인렛 밸브 500 : 열풍기
500-1: 순환펌프 600: 열매체유 자켓
700: 컨트롤러

Claims

중앙에서 밖을 향해 원형이 확장되는 달팽이 나선 형상을 이루는 달팽이 나선 바디(65,75)로 이루어지고, 상기 달팽이 나선 바디(65,75)는 상기 달팽이 나선 바디(65,75)의 일면과 타면이 서로 대면하도록 감기며, 상기 달팽이 나선 바디(65,75)의 상기 일면과 상기 타면은 서로 이격되어 틈새를 형성하고, 상기 달팽이 나선 바디(65,75)가 형성하는 상기 틈새로 삽입되어 일면과 타면이 서로 대면하도록 감겨진 기재(30-1)가 상기 달팽이 나선 형상의 틈새에 의해 상기 기재의 상기 일면과 상기 타면이 서로 접촉되지 않는 롤 와인더(60,70);
상기 달팽이 나선 바디(65,75)의 중앙에 고정되어 양 옆으로 돌출된 롤 와인더 축(50);
상기 기재(30-1)를 잡은 상태에서 상기 달팽이 나선 바디(65,75)의 상기 틈새를 따라 이동하는 기재 리더(40);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 와인더 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 롤 와인더(60,70)는 상기 기재(30-1)의 폭을 감는 단일형 롤 와인더 또는 상기 롤 와인더 축(50)의 양쪽 끝 부위로 각각 위치된 2개의 롤 와인더가 상기 기재(30-1)의 좌,우 양쪽부위를 감는 분리형 롤 와인더인 것을 특징으로 하는 롤 와인더 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 롤 와인더(60,70)에는 천공된 다공홀이 다공홀 열(79)을 형성하고, 상기 다공홀 열(79)은 상기 달팽이 나선 바디(65,75)에 소정 간격으로 연속 배열된 것을 특징으로 하는 롤 와인더 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 롤 와인더(60,70)에는 기재 가이드(67,77)가 구비되고, 상기 기재 가이드(67,77)는 상기 달팽이 나선 바디(65,75)의 입구에 구비되어 상기 기재 리더(40)의 인입을 안내하는 것을 특징으로 하는 롤 와인더 장치.
청구항 4에 있어서, 상기 기재 가이드(67,77)는 직선구간을 형성한 것을 특징으로 하는 롤 와인더 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 롤 와인더 축(50)은 내경을 외부와 연통시키는 절개 슬릿(50-1)이 축 길이방향으로 절개된 중공구조인 것을 특징으로 하는 롤 와인더 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 기재 리더(40)는 자성체인 것을 특징으로 하는 롤 와인더 장치.
청구항 7에 있어서, 상기 기재 리더(40)는 자력으로 서로 결합되는 제1 마그네틱 바(40-1)와 제2 마그네틱 바(40-3)로 구성되고, 상기 제1,2 마그네틱 바(40-1,40-3)의 각각은 상기 롤 와인더 축(50)과 자력으로 부착되는 것을 특징으로 하는 롤 와인더 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 롤 와인더 축(50)은 하우징 거치대(10)로 지지되고, 상기 하우징 거치대(10)에는 상기 롤 와인더 축(50)의 양끝 부위를 지지하는 한쌍의 좌,우 측벽이 포함된 것을 특징으로 하는 롤 와인더 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 롤 와인더 축(50)은 하우징 거치대(10)로 지지되고, 상기 하우징 거치대(10)에는 상기 롤 와인더 축(50)의 한쪽 끝 부위를 지지하도록 지면에 놓인 베이스 프레임이 포함된 것을 특징으로 하는 롤 와인더 장치.
청구항 10에 있어서, 상기 기재(30-1)는 기재 롤러(30)에 감겨지고, 상기 기재 롤러(30)는 기재 거치대(20)로 지지되고, 상기 기재 거치대(20)에는 지면에 놓인 베이스 프레임의 좌,우에 좌,우 측벽이 세워져 상기 기재 롤러(30)의 양끝 부위를 지지하는 것을 특징으로 하는 롤 와인더 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 롤 와인더는 SUS(stainless steel)재질 또는 테프론(teflon) 코팅된 SUS 재질인 것을 특징으로 하는 롤 와인더 장치.
기재(30-1)가 수용되는 내부 공간을 형성하고, 상기 내부 공간으로 주입된 세척액의 흐름을 위한 강제순환 또는 상기 세척액의 온도 상승을 위한 가열 또는 상기 내부 공간으로 고온공기공급이 이루어지는 수조 탱크(200);
상기 수조 탱크(200)의 상기 내부 공간으로 수용되고, 중앙에서 밖을 향해 원형이 확장되는 달팽이 나선 형상을 이루는 달팽이 나선 바디(65,75)로 이루어지고, 상기 달팽이 나선 바디(65,75)는 상기 달팽이 나선 바디(65,75)의 일면과 타면이 서로 대면하도록 감기며, 상기 달팽이 나선 바디(65,75)의 상기 일면과 상기 타면은 서로 이격되어 틈새를 형성하고, 상기 달팽이 나선 바디(65,75)가 형성하는 상기 틈새로 삽입되어 일면과 타면이 서로 대면하도록 감겨진 기재(30-1)가 상기 달팽이 나선 형상의 틈새에 의해 상기 기재의 상기 일면과 상기 타면이 서로 접촉되지 않는 롤 와인더(60,70);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 세척 및 건조장치.
청구항 13에 있어서, 상기 롤 와인더(60,70)는 상기 수조 탱크(200)에 수평하게 눕혀진 상태로 수용되거나 수직하게 세워진 상태로 수용되는 것을 특징으로 하는 세척 및 건조장치.
청구항 13에 있어서, 상기 롤 와인더(60,70)는 상기 기재(30-1)의 양쪽 부위만 상기 달팽이 나선 형상으로 감겨지거나 또는 상기 기재(30-1)의 폭이 상기 달팽이 나선 형상으로 감겨진 것을 특징으로 하는 세척 및 건조장치.
청구항 13에 있어서, 상기 수조 탱크(200)에는 드레인 밸브(200-1)가 구비되어 상기 내부공간의 상기 세척액이 외부로 배출되며, 탱크 커버(300)가 결합되어 상기 내부공간이 외부와 차단되는 것을 특징으로 하는 세척 및 건조장치.
청구항 13에 있어서, 상기 세척액의 상기 강제순환은 순환펌프(500-1)로 이루어지고, 상기 순환펌프(500-1)는 상기 수조 탱크(200)에 연결된 것을 특징으로 하는 세척 및 건조장치.
청구항 13에 있어서, 상기 가열은 열매체유로 이루어지고, 상기 열매체유는 서큘레이터(400)로 상기 수조 탱크(200)의 내벽에 형성된 열매체유 자켓(600)을 순환하는 것을 특징으로 하는 세척 및 건조장치.
청구항 13에 있어서, 상기 고온공기공급은 열풍기(500)로 이루어지고, 상기 열풍기(500)는 수조 탱크(200)의 내부공간으로 고온 공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 세척 및 건조장치.