JP4462202B2

JP4462202B2 - 被覆線状体の製造方法

Info

Publication number: JP4462202B2
Application number: JP2006023574A
Authority: JP
Inventors: 正勝稲垣
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2006-01-31
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2026-01-31
Also published as: JP2007207514A

Description

本発明は、樹脂によって被覆された線状体を製造する被覆線状体の製造方法に関する。

送電用・通信用のケーブルとしては、絶縁や保護のために、電線あるいは光ファイバ心線などの線状体の外周に熱可塑性樹脂等からなる樹脂を被覆している。
この種の樹脂によって被覆されたケーブルを製造するには、ニップルによって導かれた線状体をダイスの孔に通すことにより、ダイスとニップルとの間に充填された樹脂を線状部材に被覆する押出成形を行っている。

特開昭５５−８８２１０号公報

生産性を向上させるための手段として、１台の装置によって２本のケーブルを、各ケーブルの外径が目標外径となるように、それぞれの線速を調整しながら同時に製造することが考えられる。
しかし、このようにケーブルの線速を調整しながら２本のケーブルを製造すると、それぞれのケーブルにおける時間当たりの押し出し長さが異なるため、例えば、樹脂を変更する色替え、心線変更、型変更あるいは押出終了等の実施タイミングにずれが生じ、実施タイミングが早い側のケーブルでは、実施タイミングの遅い側のケーブルのタイミングに達するまで、次のケーブルの製造を開始することができないため、その分の無駄が生じてしまう。

本発明は、不要な押出成形による無駄を極力抑えつつ、複数の被覆線状体を同時に製造して生産性を向上させることが可能な被覆線状体の製造方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決することのできる本発明の被覆線状体の製造方法は、押出機で樹脂を溶融させて、クロスヘッドに設けたダイスとニップルからなる複数の押出成形部へ、複数の分岐供給路および各前記分岐供給路と連通する円筒状の樹脂供給流路を介して前記樹脂を供給し、各前記ダイスの孔に線状体をそれぞれ通して各前記線状体の外周に同時に前記樹脂を塗布して複数本の被覆線状体を製造する際、
各前記分岐供給路に設けられた流量調整機構により各前記分岐供給路から各前記樹脂供給流路に供給される前記樹脂の量をそれぞれ調整して、各前記線状体をその線速を合わせて走行させつつ各前記被覆線状体の外径を目標外径となるようにして同時に製造することを特徴とする。

本発明の被覆線状体の製造方法によれば、押出機からの樹脂を、ダイスとニップルとからなる複数の押出成形部へそれぞれ流量を調整しながら供給して線状体の外周に樹脂を同時に塗布することにより、所定の外径値とされた複数本の被覆線状体を製造するので、被覆線状体の生産性を大幅に向上させることができる。また、樹脂の流量をそれぞれ調整しながら押出成形部へ供給するので、それぞれの押出成形部にて所定外径の被覆線状体を容易に製造することができる。

また、各線状体の線速を合わせた状態にて押出成形部へ供給する樹脂量を調整することにより、同一線速にて同一外径の被覆線状体を製造することができる。これにより、樹脂の色替え、心線変更、型変更あるいは押出終了の実施タイミングのずれをなくすことができ、これらの実施タイミングのずれによって生じる不要な押出成形をなくして製造時における無駄を極力低減させつつ複数の被覆線状体を同時に製造して生産性を向上させることができる。

このように、本発明の被覆線状体の製造方法によれば、不要な押出成形による無駄を極力抑えつつ、複数の被覆線状体を同時に製造して生産性の向上を図ることができる。

以下、本発明に係る被覆線状体の製造方法の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は本実施形態にて製造する被覆線状体であるケーブルの製造装置を示す概略構成図、図２は製造装置を構成する押出成形機を示すケーブルの走行方向に直交する断面図、図３は図２の押出成形機のＸ−Ｘ断面図、図４は図２の押出成形機のＹ−Ｙ断面図、図５は、押出成形機に設けられた流量調整機構を説明する断面図である。
なお、本実施形態では、被覆線状体として、導線あるいは光ファイバ等の心線に樹脂を被覆したケーブルを例にとって説明する。

図１に示すように、製造装置１１は、押出成形機１２を有する樹脂被覆部１３を備えている。この樹脂被覆部１３では、押出成形機１２の上流側に予熱装置１４が設けられ、下流側に冷却装置１５が設けられている。
この製造装置１１によりケーブル１を製造するには、２つの心線供給リール１６から心線２を樹脂被覆部１３へそれぞれ送り込み、これら心線２を、予熱装置１４にて予熱し、押出成形機１２にて押出成形することにより樹脂を被覆し、冷却装置１５にて冷却して送り出す。
そして、この樹脂被覆部１３にて樹脂によって被覆された２本のケーブル１は、引取装置１７により引き取られ、それぞれ巻取リール１８に巻き取られる。

次に、心線２とともに樹脂を押出成形して樹脂を被覆する樹脂被覆部１３の押出成形機１２について説明する。
図２及び図３に示すように、押出成形機１２は、押出機３１及びクロスヘッド３２から構成されている。押出機３１は、加熱シリンダ３３とスクリュ３４とを備えており、スクリュ３４を回転させて加熱シリンダ３３内の圧力を高め、樹脂Ｒを加圧して溶融させ、この樹脂Ｒを、供給路３５を介してクロスヘッド３２の内部へと送り出す。

図４に示すように、クロスヘッド３２は、２つの押出成形部４０が並列に設けられたダイスホルダ４２を備えている。それぞれの押出成形部４０は、ダイスホルダ４２に形成されたホルダ孔４１を有しており、これらホルダ孔４１が互いに平行に形成されている。そして、これらホルダ孔４１の間における上方位置に、押出機３１が設置されている。
それぞれの押出成形部４０のホルダ孔４１には、後方側から円筒状のニップルホルダ４３が挿入されている。これらニップルホルダ４３には、その先端近傍部分に、後端側を大径とすることにより係止段部４３ａが形成されており、ダイスホルダ４２のホルダ孔４１へ挿入した際に、この係止段部４３ａが、ホルダ孔４１の内周面に形成された係止突起４２ａに係止し、軸方向の位置決めが行われる。

ニップルホルダ４３とホルダ孔４１との間には、その先端側において、円筒状に形成された樹脂供給流路５１が形成されている。また、ダイスホルダ４２には、分岐供給路５２が形成されている。この分岐供給路５２は、押出機３１から樹脂Ｒが送り込まれる供給路３５と連通する連通路５２ａと、この連通路５２ａから二股に分岐した分岐路５２ｂとを有しており、これら分岐路５２ｂがそれぞれの押出成形部４０の樹脂供給流路５１に連通されている。

これにより、押出機３１から供給路３５を介して供給される樹脂Ｒは、分岐供給路５２の連通路５２ａを介して各分岐路５２ｂへ送り込まれ、これら分岐路５２ｂからそれぞれの押出成形部４０の樹脂供給流路５１へ導入される。

この分岐供給路５２を構成する各分岐路５２ｂには、それぞれ流量調整機構５５が設けられている。
図５に示すように、この流量調整機構５５は、分岐路５２ｂを形成する壁部５６に形成されたネジ孔５７と、このネジ孔５７にねじ込まれた流量調整ボルト５８とから構成されている。そして、この流量調整機構５５では、このネジ孔５７へ流量調整ボルト５８をねじ込むことにより、流量調整ボルト５８の先端側が分岐路５２ｂに出没され、そのねじ込み量を調整することにより、分岐路５２ｂにおける流路断面積が増減される構造を備えている。
なお、流量調整機構としては、ボルト方式をピン方式として、油圧機構により出入りを調整して流量を調整する機構とすることもできる。

ニップルホルダ４３には、その先端部に、先細り形状のニップル６１が保持されている。このニップル６１には、その中心に、心線導入孔６１ａが形成されており、この心線導入孔６１ａには、心線２が挿通されるようになっている。
このニップル６１は、その後端部に、周方向へ沿って外周側へ突出した係止突条６１ｂが形成されている。また、ニップルホルダ４３には、その先端部における内径を小径とすることにより係合段部４３ｂが形成されている。そして、このニップル６１をニップルホルダ４３の後端側から挿入すると、ニップル６１の係止突条６１ｂがニップルホルダ４３の係合段部４３ｂに係合し、ニップルホルダ４３に対してニップル６１が軸方向へ位置決めされる。

また、ダイスホルダ４２の先端側には、ニップル６１側がすり鉢状に形成されたダイス６２が保持されており、このダイス６２とニップル６１との間には、樹脂導入間隙６３が形成されている。そして、円筒状の樹脂供給流路５１に供給された樹脂Ｒが、樹脂導入間隙６３に導入される。
ダイス６２には、成形するケーブル１の外径に合わせて形成されたダイス孔６２ａが形成されている。このダイス孔６２ａには、平面視にて、ニップル６１の心線導入孔６１ａが中心に配置されている。これにより、心線導入孔６１ａから導き出された心線２が、樹脂導入間隙６３へ導入される樹脂Ｒとともにダイス孔６２ａから押し出される。

上記構成の押出成形機１２を備えた製造装置１１では、押出成形機１２の押出機３１から供給路３５を介して分岐供給路５２へ供給された溶融状態の熱可塑性の樹脂Ｒが、分岐供給路５２を構成する連通路５２ａから各分岐路５２ｂに分岐されて送り込まれる。
そして、これら分岐路５２ｂにそれぞれ送り込まれた樹脂Ｒは、それぞれの押出成形部４０の円筒状の樹脂供給流路５１へ供給され、さらに、この樹脂供給流路５１から樹脂導入間隙６３へ導入され、ニップル６１の心線導入孔６１ａに挿通された心線２とともにダイス６２のダイス孔６２ａから押し出される。これにより、中心に心線２が配置され、心線２の外周が樹脂Ｒによって被覆されたケーブル１が、各押出成形部４０からそれぞれ押出成形される。

ここで、上記製造装置１１にて２本のケーブル１を製造する際には、押出成形機１２から押出成形される各ケーブル１の外径寸法を、外径測定器（図示省略）によって測定する。
そして、それぞれの押出成形部４０から押し出されるケーブル１の線速を合わせながら、外径測定器による測定値に基づいて、流量調整機構５５によって押出機３１から各押出成形部４０へ供給する樹脂Ｒの供給量をそれぞれ調整する。

具体的には、各ケーブル１を同一の線速に維持しつつ、これらケーブル１の外径が目標外径となるように、それぞれの流量調整機構５５の流量調整ボルト５８のねじ込み量を調整するか、または油圧機構によるピンの出入り量を調整し、各分岐路５２ｂにおける流路断面積を増減させ、各押出成形部４０への樹脂Ｒの供給量を調整する。
これにより、各押出成形部４０から押出成形される２本のケーブル１を、互いの線速を合わせつつ、それぞれの外径を目標外径とすることができる。

ここで、各ケーブル１の外径を、それぞれのケーブル１の線速を制御することにより調整する場合について説明する。
例えば、外径φ０．９２±０．０２５ｍｍの２本のケーブルを線速４００ｍ／分で製造しようとしたときに、一方のケーブル外径がφ０．９７ｍｍ、他方のケーブル外径がφ０．８７ｍｍであった場合、線速を制御する方式では、一方の線速を４２５．８ｍ／分に上げ、他方の線速を３７３．１ｍ／分に下げる必要がある。
この場合、２００００ｍの製造後に、樹脂の色替え、心線変更、型変更あるいは押出終了などを実施しなければならないとすると、この実施タイミングとしては、一方のケーブルでは、４６．８５分（２００００／４２５．８）後となり、他方のケーブルでは、５３．６分（２００００／３７３．１）後となる。

したがって、一方のケーブルにおける実施タイミング（４６．８５分後）となっても、他方のケーブルの実施タイミング（５３．６分後）までは、一方のケーブルにおける色替えや心線変更などを実施することができず、その間に製造される一方のケーブルが無駄となってしまう。

これに対して、本実施形態では、各押出成形部４０へ供給する樹脂Ｒの供給量を調整してケーブル１の外径を目標外径とするので、各ケーブル１の線速にずれが生じることがない。
このため、樹脂の色替え、心線変更、型変更あるいは押出終了の実施タイミングのずれをなくすことができる。これにより、これらの実施タイミングのずれによって生じる不要な押し出しをなくすことができ、製造時における無駄を極力なくしつつ２本のケーブル１を同時に製造して生産性を向上させることができる。

また、本実施形態では、クロスヘッド３２に２つの押出成形部４０を設けたので、各押出成形部４０における冷却機構などの共有化により、押出成形機１２の小型化を図ることができ、これにより、設置スペースの削減やエネルギの省力化を実現することができる。
なお、流量調整ボルト５８のねじ込み量の調整及び油圧機構によるピンの出入り量の調整は、流量調整ボルト５８を回動させる駆動手段及び油圧ポンプによる駆動手段を設け、外径測定器からの検出結果に基づいて制御手段によって駆動手段の駆動を制御することにより行うのが好ましい。

また、本実施形態では、それぞれのケーブル１を押出成形する押出成形部４０の樹脂供給流路５１を独立させ、これら押出成形部４０のそれぞれの樹脂供給流路５１へ押出機３１から樹脂Ｒを分岐供給路５２によって分岐させて供給する構造としたので、それぞれの押出成形部４０における樹脂供給流路５１を円筒状に形成することができる。

ここで、図６に示す押出成形機１２Ａは、比較例であり、押出成形部４０のニップルホルダ４３の押出機３１からの樹脂Ｒの供給側を一体化して樹脂供給流路５１を共通化し、この共通化した樹脂供給流路５１へ、押出機３１からの樹脂Ｒを分岐させずに供給する構造の押出成形機である。

この構造の押出成形機１２Ａでは、押出成形部４０の樹脂供給流路５１における押出機３１からの樹脂Ｒの供給側を共通化するため、この樹脂供給流路５１が楕円または長円形状となってしまう。したがって、この押出成形機１２Ａでは、各押出成形部４０において、ダイス孔６２ａから心線２とともに押し出される樹脂Ｒの供給に偏りが生じ、ダイス孔６２ａの押出部分において、樹脂Ｒによって心線２が中心に導かれる、所謂自己中心力が作用せず、心線２の位置が中心からずれたケーブル１が製造されてしまう。

これに対して、それぞれの押出成形部４０における樹脂供給流路５１を円筒状に形成した本実施形態では、ダイス孔６２ａから心線２とともに押し出される樹脂Ｒを、円筒状の樹脂供給流路５１を介して心線２の周囲へ圧力の偏りがなく満遍なく供給することができ、このダイス孔６２ａの押出部分において、樹脂Ｒによって心線２が中心に導かれる、所謂自己中心力の作用を高めることができ、したがって、中心に心線２が高精度に配置されたケーブル１を製造することができる。

なお、上記実施形態では、中心に心線２を有するケーブル１からなる被覆線状体を製造する場合を例にとって説明したが、本発明は、外周を樹脂によって被覆した被覆線状体であれば、如何なるものにも適用可能である。

本実施形態にて製造する被覆線状体であるケーブルの製造装置を示す概略構成図である。製造装置を構成する押出成形機を示すケーブルの走行方向に直交する断面図である。図２の押出成形機のＸ−Ｘ断面図である。図２の押出成形機のＹ−Ｙ断面図である。押出成形機に設けられた流量調整機構を説明する断面図である。押出成形部の樹脂供給流路を共通化した比較例の押出成形機を示すケーブルの走行方向に直交する断面図である。

符号の説明

１ケーブル（被覆線状体）
２心線（線状体）
１２押出成形機
３１押出機
３２クロスヘッド
４０押出成形部
５２分岐供給路
５５流量調整機構
６１ニップル
６２ダイス
６２ａダイス孔（孔）
Ｒ樹脂

Claims

押出機で樹脂を溶融させて、クロスヘッドに設けたダイスとニップルからなる複数の押出成形部へ、複数の分岐供給路および各前記分岐供給路と連通する円筒状の樹脂供給流路を介して前記樹脂を供給し、各前記ダイスの孔に線状体をそれぞれ通して各前記線状体の外周に同時に前記樹脂を塗布して複数本の被覆線状体を製造する際、
各前記分岐供給路に設けられた流量調整機構により各前記分岐供給路から各前記樹脂供給流路に供給される前記樹脂の量をそれぞれ調整して、各前記線状体をその線速を合わせて走行させつつ各前記被覆線状体の外径を目標外径となるようにして同時に製造することを特徴とする被覆線状体の製造方法。