KR100388153B1 - 변형안정성을 갖는 케이블 트레이 제조방법 및 그 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캡과 보디간에 진공흡착현상을 이용한 탈리현상을 없애준 케이블트레이 성형방법 및 제조장치에 관한 것이다.

통신선이나 각종 전원선을 실내에 설치하거나 아니면 통신기기등에 설치함에 있어서 ㅁ자형의 트레이를 벽에 고정한 다음 그 내부공간에 각종 전원선이나 신호선을 내장하고 있다.

그런데 트레이 설치 작업시 캡을 개방하고 그 내부에 전원선 등을 내장한 후 캡을 다시 덮어주는 경우 결합상태가 좋지 아니하여 캡과 보디가 분리되어버리는 현상이 빈발하고 있다. 특히 전원선 등이 노화되면서 부피변이가 발생하는 경우 이같은 현상은 불가피한 것이다.

본 발명은 캡과 보디간의 체결부위에 이중압출법에 의하여 진공흡착층을 탄성재질로 형성하여 이 탄성층이 접하는 다른 면과 밀폐성을 이루어 양면간의 이동이 없도록 하였다. 그리고 이들간에 일체화되도록 유도함으로써 캡과 보디에 탄성층이 형성되도록 하였다.

따라서 탄성층이 캡과 보디의 체결부위에 밀착하면서 진공부위를 형성하여 대기압에 의한 강한 체결력을 유지토록하여 통상적인 열변형이나 물리적인 힘으로는 전혀 분리현상이 없도록 하였다.

Description

변형안정성을 갖는 케이블 트레이 제조방법 및 그 제조장치{ A process for the preparation of a cable tray having elastic portion and its production system}

본 발명은 탈리현상을 방지하는 진공흡착성능을 갖는 탄성층을 형성하여 변형이 없는 케이블트레이의 제조 방법 및 그 제조에 특히 적합한 제조장치에 관한 것이다.

통신선로나 전원선을 실내 혹은 통신기기, 전원기기 등에 배선함에 있어서, 각종 케이블 선을 내장하여 케이블선의 정리와 안정성확보, 그리고 각종 안전사고를 방지하고자 케이블 트레이를 설치한 다음 이곳에 케이블을 정리하고 있다. 이와 같은 일반적인 케이블트레이는 대략 상부가 분리 및 조립 가능하도록 된 ㅁ자형의 단면구조를 갖고 있다.

이러한 구조는 통상적으로 상부가 개방된 보디와 개방부를 선택적으로 개폐하는 캡으로 이루어지는 것으로, 캡가 보디의 체결은 요철형태의 체결부에 의해 탄성적으로 결합된다. 그러나 이와 같은 구조는 초기에는 안정된 구조를 갖지만 시간이 지나면서 변형되어 캡이 개방되어 전선 등이 외부로 노출되는 문제를 갖고 있었다. 즉, 종래의 구조는 노화하거나 열을 받으면 부피의 변화가 발생하여 체결상태가 불량하게되거나 심하게는 캡이 보디로부터 이탈되어 전선이 외부로 노출되어 단선 등의 우려를 갖고 있는 것이다. 이와 같은 캡과 보디의 분리현상을 막기 위하여 캡과 보디 체결부를 별도의 접착수단으로 접착처리하기도 하나 이러한 경우에는 차후에 통신선로 등을 제거하거나 또는 변경해야 하는 경우 캡과 보디가 분리되지 않아 작업이 어려워지게 되는 단점이 발생하는 것이다.

또 다른 해결방법으로는 캡과 보디사이의 폭을 다르게 하여 캡이 보디의 상면을 강하게 압박하면서 서로 일체화하도록 하고 있다. 그러나 캡이 보디를 강하게 압박하는 힘이 시간이 경과함에 따라 체결력이 열화하므로 맞물린 상태도 변화하여 결국에는 서로 분리되어 버리는 문제가 발생하는 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 그 목적은 캡이나 혹은 보디의 체결부에 탄성층이 형성되도록 함으로써 기간경과 및 열에 의한 캡 및 보디의 변화를 최소하여 안정된 체결상태를 유지할 수 있는 케이블 트레이를 제공함에 있다.

도 1 은 본 발명의 제1 및 제2다이스가 설치된 압출성형기의 전체적인 구성을 보여주는 하나의 실시예이며,

도 2 는 탄성재 부착을 위한 제2다이스의 정면도이고,

도 3은 탄성재 부착 성형용 금형의 배면도이며,

도 4는 제1다이스의 정면도이며,

도 5는 제1다이스의 측면도이며,

도 6은 실제 생산된 케이블트레이의 분리상태 사시도이며,

도 7은 케이블트레이의 결합상태 정면도이고,

도 8는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내는 제2다이스의 정면도이며,

도 9 은 본 발명의 또 다른 실시예를 위한 보디 압출성형용 제1다이스의 정면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

5 : 압축바렐 10 : 런너12 : 스푸루 13 : 배출부21 : 제1런너 23 : 보조런너

이러한 본 발명의 목적은 원료수지에 충격보강제, 안정제, 착색제, 충전재, 활제 그리고 기타 첨가제를 혼련하는 공정, 상기한 혼련된 원료수지를 130내지 160℃로 유지하면서 50내지 60rpm의 속도로 압출바렐(5)의 온도를 초기에 약120℃, 중기 140내지 160℃로 유지하면서 압출이송스크류(6)에 의하여 용융공급하는 공정, 용융공급된 연질상태의 수지를 제2다이스의 스프루(12)에 160내지 190℃를 유지하면서 진입시켜 런너(10)에 주입하여 연속압출토록 하는 1차성형공정, 1차성형이 된 것이 연속하여 조립되어 있는 제2다이스의 제2런너에 진입하면 가소제의 함량이 수지중량에 기초하여 80내지 85중량%를 가한 액상의 수지를 온도 130내지 160℃를 유지하면서 제2런너의 보조런너(23)에 이송압출기의 스크류의 회전수를 제1다이스에 공급되는 압출이송스크류에 비하여 10내지 20% 빠른 속도로 공급토록 하는 탄성재압출부착성형공정, 상기한 공정을 통하여 압출성형되어 나오는 성형물에서 탄성재의 부착성형후의 두께가 0.3내지 0.5㎜가되도록 조정하여 주는 공정으로 구성된 케이블 트레이의 제조방법에 의해 달성된다.상기 원료수지는 통상적으로는 PVC를 사용하나 케이블의 종류와 설치현장에 따라서는 PVC에 각종 내화제, 노화방지제등이 첨가된 개량PVC를 사용할 수 있으나 기본적인 구성은 거의 유사하다. 다만 첨가되는 가소제는 디부틸프탈레이트, 디헵틸프탈레이트, 디옥틸프탈레이트, 디이소메실프탈레이트, 부틸라우릴프탈레이트, 디트리메실프탈레이트, 부틸벤질프탈레이트, 부틸프탈릴부틸그리코레이트와 같은 프탈산계중의 어느 하나 혹은 이들의 하나이상의 혼합물을 사용한다. 특히 적합하게는 디옥틸프탈레이트가 적합하며, 80중량%보다 적게 사용하면 탄성이 낮아져 보디와의 밀착력이 약화되어 목적한 수준의 저항성을 확보할 수 없으며, 85중량%보다 많이 사용하면 탄성이 높아져 밀착력은 높아지나 내구성이 저하되어 진다.본 발명에서 제1다이스의 압출공급속도가 보디성형용의 수지공급에 비하여 10%보다 늦은 속도로 공급이 되는 경우 목적한 두께의 탄성층을 형성하지 못하여 보디와의 밀착력을 약화시킨다. 또한 20%보다 빠른 속도로 공급시 탄성층의 형성두께가 두터워져 캡이 약간 외부로 벌어지므로 조립시 외관이 좋지 아니하며, 밀착력에는 변함이 없는 대신 원료의 소모가 커져 경제성이 낮아지는 문제가 있다.본 발명은 경질의 PVC원료로 제1다이스를 통하여 목적한 형태를 압출성형한 다음 성형상태가 완료되기 전에 별도로 동일재질에 대하여 가소제를 다량 함유한 것을 제2다이스를 통하여 압출공급하되 압출공급속도를 10내지 20%빠르게 공급하도록 하여 제1다이스를 통하여 성형된 것의 일정한 부위에 일체로 연속성형토록 하였다.

본 발명은 원료수지를 일정량 저장하여 사출 혹은 압출장치로 공급하는 호퍼와, 상기한 호퍼의 하부배출구와 일단이 연통되어 있고 내부에 중공부가 형성되고 그 외부를 히팅밴드로 감싼 바렐과, 상기한 바렐의 내부에 회동가능하도록 내장된 압출이송스크류와, 상기한 스크류의 선단부와 중심이 맞추어지도록 부착고정되어 일정형태의 성형공간을 갖추고 있어 주입된 연화된 수지를 일정형태로 성형하는 다이스, 그리고 다이스를 통과하여 성형된 성형물을 절단, 냉각등의 후처리로 최종적인 제품을 성형하는 압출성형장치에 있어서, 일정한 형태를 갖도록 런너가 형성된 제1다이스를 바렐의 선단에 설치하고 이어서 제1다이스의 배출부와 일치하는 또 다른 런너를 갖는 제2다이스를 일체화하되 별도의 런너를 연질의 수지를 공급 가능하도록 설치하여 제1다이스를 통과하여 나오는 수지성형물의 일측면에 일체로 성형토록 구성한 압출성형장치를 제공한다.

본 발명에서 제1다이스의 런너의 형태는 요구되는 제품의 형태에 따라서 다양하게 성형되므로 제2다이스도 이것과 대응하여 다양하게 구성될 수 있다. 제2다이스에서 공급되어 지는 수지류는 다량의 가소제가 함유된 합성수지는 물론이고 고무와 합성수지의 혼합물 혹은 이들의 중합체를 사용하여도 무방하나 적어도 성형후 정도의 탄성을 갖도록 하여야 한다.

이상의 본 발명의 방법에 특히 적합한 장치에 대하여 첨부한 도면에 의하여 바람직한 실시예를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 제1 및 제2다이스가 설치된 압출성형기의 전체적인 구성을 보여주는 하나의 실시예이며, 도 2 는 탄성재 부착을 위한 제2다이스의 정면도이고, 도 3은 탄성재 부착성형용 금형의 배면도이며, 도 4는 제2다이스의 측면도이다. 도 5는 제1다이스의 측면도이며, 도 6은 실제 생산된 케이블트레이의 분해사시도이며, 도 7은 케이블트레이의 정면도이고, 도 8은 또 다른 케이블 트레이의 정면도이며, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내는 제1다이스의 정면도이다.

본 발명은 원료수지를 일정량 저장하여 사출 혹은 압출장치로 공급하는 호퍼(1)와, 상기한 호퍼의 하부배출구와 일단이 연통되어 있고 내부에 중공부(2)가 형성되고 그 외부를 히팅밴드(3)로 감싼 바렐(5)과, 상기한 바렐의 내부에 회동가능하도록 내장된 압출이송스크류(6)와, 상기한 스크류의 선단부와 중심이 맞추어지도록 부착고정되어 일정형태의 성형공간을 갖추고 있어 주입된 연화된 수지를 일정형태로 성형하는 다이스, 그리고 다이스를 통과하여 성형된 성형물을 절단, 냉각등의 후처리로 최종적인 제품을 성형하는 압출성형장치에 있어서, 중앙부근을 길이방향으로 관통하도록 목적한 케이블트레이의 캡(100)과 동일한 캐비티를 갖고 있는 런너(10)가 형성되어 있고, 런너의 입구(11)에는 용융수지의 진입유도를 위한 스프루(12)공간이 말단부로 갈수록 확장되도록 형성되어 있으며, 이 런너의 외측으로 일정거리를 갖고 히팅기 고정부(14)가 형성된 제1다이스와, 상기한 제1다이스의 파팅라인(15)까지 연장관통되어 있는 런너(10)의 배출단(13)과 맞대응배치되어 서로 연통하도록 제2런너(21)가 길이방향으로 형성되어 있으면서, 이 제2런너(21)의 하측으로 탄성재 주입용 보조런너(23)를 Y자형태로 형성하여 보조런너의 배출단(24)양단이 제2런너의 양측단 저면부(21a)와 연통하도록 하는 동시에 제1다이스의 히팅기고정부(14)와 연통하도록 배치하여 준 제2다이스를 서로 일체로 조립하여 바렐(5)의 배출단(5a)에 설치되어 있다.

본 발명에서 제1다이스의 배출단(13)과 일치하도록 구성한 제2런너(21)에 형성된 보조런너(23)는 캡의 제1굴곡부(23a)에 연통하도록 할 수 있으나, 도8에 도시하듯이 제2굴곡부(23b)에 연통하도록 하여 제2런너를 통한 수지의 부착위치를 변경할 수 있다.

본 발명의 또 다른 예로서 제1다이스의 런너를 캡이 아니라 보디(50)를 압출성형하도록 구성하여준 다음 이 보디의 제1굴곡부(50a)혹은 제2굴곡부(50b)에 제2다이스의 보조런너가 연통하도록 구성하는 것이다. 구체적으로는 도 9에 도시하듯이 상측이 개방된 4각형 보디(50)를 성형할 수 있도록 동일한 구조의 캐비티를 갖는 런너(60)를 제1 다이스에 형성하여 주고, 이 제1다이스의 파팅라인(15)에 까지 연장된 런너의 배출단(13)과 맞대응배치되어 서로 연통하도록 제2런너(21)가 길이방향으로 형성되어 있되 이 제2런너의 하측으로 탄성재 주입용 보조런너(23)의 배출단(24)양단이 상기한 제1굴곡부(50a)혹은 제2굴곡부(50b)와 연통되도록 구성하는 것이다.

이상의 본 발명의 방법과 장치에 의하여 제조된 케이블트레이는 도 7에 도시하듯이 캡(100)과 보디(50)로 나뉘어져 있으며 보디의 내부공간에 필요한 케이블들을 내장한 다음 캡(100)을 조립하면 목적한 트레이로 작용하는 것이다. 본 발명에서 캡(100)은 제1굴곡부(23a) 혹은 제2굴곡부(23b)에 제2다이스를 통하여 공급된 탄성의 수지가 경화고착된 탄성층(70)이 길이방향으로 연속되게 설치되어져 있다.또 다른 예로서 캡이 아닌 보디의 외측굴곡부(23c)혹은 또 다른 외측굴곡부(23d)에 상기한 탄성층(70)이 고착되어지게 된다. 따라서 캡(100)와 보디(50)가 서로 조립이 되면 도6과 도7에 도시하듯이 탄성층(70)을 사이에 두고 체결이 된다. 따라서 탄성층은 접하는 다른 면에 보이지 않는 표면에 대응하여 밀착하므로 강한 밀착기능을 발휘하는 것이다.이상의 본 발명의 방법과 장치에 의하여 실제 제조한 실시예는 다음과 같다.실시예 1각종 충격보강제, 안정제, 착색제, 충전재, 활제가 혼련되어 나온 뱃치마스터형태의 원료 PVC 100 ㎏을 호퍼에 공급하여 바렐온도를 초기에 120℃, 중기온도 140내지 160℃로 유지하면서 압출스크류의 이송속도를 50rpm로 하여 압출한다. 압출스크류의 최종단은 160내지 190℃로 유지하면서 스프루에 공급하며, 제1다이스의 온도도 그대로 유지한 채 연속압출한다. 제1다이스를 통과한 주입원료가 제2다이스의 입구부에 진입하면 제2다이스의 보조런너를 통하여 DOP가 80중량%배합된 것을 온도 160℃로 유지하면서 압출스크류의 이송속도를 60rpm을 유지하며 연속적으로 공급한다. 압출되어 나온 성형품은 인접한 냉각장치와 절단장치에 의하여 일정한 길이로 절단되어 도6에 도시한 바와 같은 목적한 캡을 제조하였다.실시예2상기한 실시예와 동일한 공정으로 제조하되 제1다이스에 대한 압출스크류의 이송속도는 그대로 한 채 제2다이스의 압출이송스크류의 속도를 55rpm으로하여 압출성형하였다.실시예3상기한 실시예1과 동일하되 제1다이스의 속도를 55rpm으로하여 제조하였다.실시예4상기한 실시예1과 동일하되 제1다이스의 속도를 60rpm으로 하여 제조하였다.실시예5상기한 실시예1과 동일하되 가소제의 함량을 85중량%로 하여 제조하였다.비교실시예1상기한 실시예1과 동일하되 제1 다이스의 이송스크류의 속도를 45rpm으로하여 제조하였다.비교실시예2상기한 실시예1과 동일하되 제1다이스의 이송스크류의 속도를 65rpm으로하여 제조하였다.비교실시예3상기한 실시예1과 동일하되 제2다이스의 압출이송스크류의 속도를 75rpm으로하여 제조하였다.비교실시예4상기한 실시예1과 동일하되 가소제 DOP의 함량을 75%로 하여 제조하였다.비교실시예5상기한 실시예1과 동일하되 가소제의 함량을 90%로 하여 제조하였다.이상의 실시예에 의하여 제조된 제품에 대한 변형안정성에 대한 시험결과는 다음과 같다비고 : 위 시험에서 양면간의 밀착도는 제조된 제품중 실시예1의 조건으로 베조된 제품을 캡과 보디가 체결된 상태에서 두부재를 수평방향으로 밀어낼 때 이동개시점의 힘을 10으로 하는 비교치로 나타내고 있다.또한, 열안정성은 섭씨100도내지 110도로 유지한 상태에서 캡과 보디간의 밀착도 변형정도를 10으로 나타내는 실시예1 제품의 열안정성을 10으로 할 때의 비교치로 나타내고 있다.이상의 시험결과에 나타나듯이 실시예1 내지 5의 경우 캡과 보디간의 밀착도가 10이상을 유지하고 있으나 비교실시예의 경우에는 가소제가 다량함유된 경우 혹은 탄성층이 두껍게 형성된 경우에는 밀착도가 개선이 되고 있는 반면 열안정성이 극히 나쁘게 되어 결국 변형이 발생하게 된다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명에 의한 방법은 단순한 이중압출이 아니라 서로 이종의 경질수지와 연질수지를 일체로 연속하여 압출성형하되 수지의 용융온도에서 서로 접하므로 이들간의 접합면에 용융수지들이 서로 침윤하면서 강한 결합이 되는 것이다. 따라서 단순한 이질재료간의 부착이 아니라 수지고분자간의 강한 체결로 탄성층(70)은 파괴가 되지 않는 한 분리현상이 전혀 없는 것이다.

또한 이들 장치는 기존의 압출 성형다이스의 구조에 대한 변화가 없이 본 발명의 제2다이스를 정면에 별도로 부착하여 주면 어떠한 형태의 케이블 트레이도 탄성층을 부착성형할 수 있는 것이다.

본 발명의 압출성형법에 의하여 제조한 탄성층(70)이 있는 케이블트레이는 캡(100)에 어떠한 물리적인 힘이 가하여져 밀리는 힘이 작용한다고 하여도 탄성층이 접하는 면이 기밀성을 유지하면서 강하게 접촉하고 있어 통상의 경질수지간의 접촉에 비하여 적어도 수배의 마찰저항력을 발휘하여 캡과 보디간의 분리 이탈 현상을 없앨 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (6)

1. 원료수지에 충격보강제, 안정제, 착색제, 충전재, 활제 그리고 기타 첨가제를 혼련하는 공정,

   상기한 혼련된 원료수지를 130내지 160℃로 유지하면서 50내지 60rpm의 속도로 압출바렐(5)의 온도를 초기에 약120℃, 중기 140내지 160℃로 유지하면서 압출이송스크류(6)에 의하여 용융공급하는 공정,

   용융공급된 연질상태의 수지를 제2다이스의 스프루(12)에 160내지 190℃를 유지하면서 진입시켜 런너(10)에 주입하여 연속압출토록 하는 1차성형공정,

   1차성형이 된 것이 연속하여 조립되어 있는 제2다이스의 제2런너에 진입하면 가소제의 함량이 수지중량에 기초하여 80내지 85중량%를 가한 액상의 수지를 온도 130내지 160℃를 유지하면서 제2런너의 보조런너(23)에 이송압출기의 스크류의 회전수를 제1다이스에 공급되는 압출이송스크류에 비하여 10내지 20% 빠른 속도로 공급토록 하는 탄성재 압출부착성형공정,

   상기한 공정을 통하여 압출성형되어 나오는 성형물에서 탄성재의 부착성형후의 두께가 0.3내지 0.5mm가되도록 조정하여 주는 공정으로 구성된 케이블 트레이의 제조방법.
2. 원료수지를 일정량 저장하여 사출 혹은 압출장치로 공급하는 호퍼(1)와, 상기한 호퍼의 하부배출구와 일단이 연통되어 있고 내부에 중공부(2)가 형성되고 그 외부를 히팅밴드(3)로 감싼 바렐(5)과, 상기한 바렐의 내부에 회동가능하도록 내장된 압출이송스크류(6)와, 상기한 스크류의 선단부와 중심이 맞추어지도록 부착고정되어 일정형태의 성형공간을 갖추고 있어 주입된 연화된 수지를 일정형태로 성형하는 다이스, 그리고 다이스를 통과하여 성형된 성형물을 절단, 냉각등의 후처리로 최종적인 제품을 성형하는 압출성형장치에 있어서,

   중앙부근을 길이방향으로 관통하도록 성형하고자 하는 케이블트레이의 캡(100)와 동일한 캐비티를 갖고 있는 런너(10)가 형성되어 있어 런너의 입구(11)에는 용융수지의 진입유도를 위한 스프루(12)공간이 말단부로 갈수록 확장되도록 형성되어 있으며, 이 런너의 외측으로 일정거리를 갖고 히팅기 고정부(14)가 형성된 제1다이스와,

   상기한 제1다이스의 파팅라인부(15)에 까지 연장관통되어 있는 런너(10)의 배출부(13)와 맞대응배치되어 서로 연통하도록 제2런너(21)가 길이방향으로 형성되어 있으면서, 이 제2런너(21)의 하측으로 탄성재 주입용 보조런너(23)를 Y자형태로 형성하여 보조런너의 배출부(24)양단이 제2런너의 양측단 저면부(21a)와 연통하도록 하는 동시에 제1다이스의 히팅기고정부(14)와 연통하도록 배치하여 준 제2다이스를 서로 일체로 조립하여 바렐(5)의 배출단(5a)에 설치하여 구성된 것을 특징으로 하는 케이블 트레이 제조장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 제1다이스의 배출부(13)에는 제 2런너(21)에 형성된 보조런너(23)가 연통되도록 구성하여 용융수지가 보조런너를 통해 캡의 제2굴곡부(23b)로 공급되도록 구성된 것을 특징으로 하는 케이블 트레이 제조장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 제1다이스의 런너를 보디(50)를 압출성형하도록 캐비티를 구성하고, 보디의 제1굴곡부(50a) 또는 제 2굴곡부(50b)의 적어도 어느 하나에 제2다이스의 보조런너가 연통하도록 구성된 것을 특징으로 하는 케이블 트레이 압출성형장치.
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