KR100394366B1

KR100394366B1 - 리본 광섬유 케이블용 슬롯코아의 제조방법과 그 제조장치

Info

Publication number: KR100394366B1
Application number: KR10-2001-0012723A
Authority: KR
Inventors: 김광백
Original assignee: 김광백
Priority date: 2001-03-12
Filing date: 2001-03-12
Publication date: 2003-08-09
Also published as: KR20020072731A

Abstract

본 발명은 리본 광섬유 케이블용 슬롯코아의 제조방법과 그 제조장치에 관한 것으로, 특히 리본 광섬유 케이블의 중요 구성품 중 하나인 원주형 슬롯코아의 표면에 일정한 피치와 동일한 형태의 나선형 슬롯을 압출 방식으로 제조하여 그 슬롯에 광섬유 심선을 집적하여 케이블을 구성할 수 있도록 한 것이다.

본 발명에 따른 리본 광섬유 케이블용 슬롯코아의 제조방법은 압출기와 T자형으로 배치된 회전헤드와 공냉수조를 수평으로 배치하게 하는 단계와, 회전헤드에서 인장선 안내봉을 통과한 1차 압출된 인장선을 중심으로 그 외벽에 용융된 폴리에틸렌을 압출하면서 회전헤드 내부에 설치된 닙뿔과 다이스를 동일하게 회전시켜 일정한 피치와 동일한 슬롯을 갖도록 하는 단계와, 회전헤드의 슬롯코아 취출단에 수직으로 연결된 칼라 압출기를 이용하여 광섬유 케이블의 순번을 인쇄하는 단계와, 공냉수조에서 압축공기를 중앙공급방식으로 실행하여 2개소 4등분에 팬 송풍기를 설치하여 소정 풍속의 에어를 공급하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 회전헤드와 공냉수조를 수평으로 배치하여 외경이 큰 슬롯이 반전롤러에 의해 수직에서 수평으로 방향 전환시의 크랙이나 변형이 초래되는 되는 문제점을 해결할 수 있다.

Description

리본 광섬유 케이블용 슬롯코아의 제조방법과 그 제조장치{Fabricated Method of slot core for the ribon optical fiber cable and Apparaus thereof}

본 발명은 리본 광섬유 케이블용 슬롯코아의 제조방법과 그 제조장치에 관한 것으로, 특히 리본 광섬유 케이블의 중요 구성품 중 하나인 원주형 슬롯코아의 표면에 일정한 피치와 동일한 형태의 나선형 슬롯을 압출 방식으로 제조하여 그 슬롯에 광섬유 케이블을 집적하여 케이블을 구성할 수 있도록 한 것이다.

도 1은 종래의 발명에 따른 광섬유 케이블용 슬롯코아의 제조장치를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 다이 헤드(20)는 압출기(22)의 선단(先端)에 고정되어 있고, 다이 헤드(20) 중앙에서 연직방향으로 관통하여 샤프트감입공(24)이 설치된다. 샤프트감입공(24)의 중앙부에 직각방향으로 압출기(22)로부터의 수지유입로(26)가 연통된다. 헤드샤프트(28)는 샤프트감입공(24) 내에서 축선을 중심으로 회전한 채로 감입보지되고, 헤드샤프트(28)내 수지유입로(26)에 대응하는 부위에는 수지유입로(26)의 개구부보다 큰 폭의 주구(30)가 설치된다. 이 주구(30) 내에는 헤드샤프트(28)를 지름 방향으로 관통한 투공(32)이 형성되고, 그 투공(32)이 있는 위치에서 하방의 헤드샤프트(28)의 축선상에 수지통로(34)가 연통된다. 수지통로(34)의 하부에는 대경부(大徑部 : 36)가 형성되고, 헤드샤프트(28) 하단은 개구되어 있다. 상기 수지유입로(26), 주구(30), 투공(32) 및 수지통로(34)는 수지유로를 형성한다.

안내공(38)은 헤드샤프트(28)의 축선으로 관통하여 투공(32) 내에 인장선(40)을 형성한다.

노즐너트(42)는 헤드샤프트(28) 하단에 설치한 숫너트(44)와 결합되어 헤드샤프트(28)의 하방에 돌출되어 나타나고, 축선 상에는 노즐보지공(46)이 관통형성된다.

풀리(47)는 헤드샤프트(28) 하단에 감착하여 구동원(도시하지 않음)의 벨트(도시하지 않음)를 사이에 두고 연계하고 헤드샤프트(28)의 축선을 중심으로 회전한다.

도 2a 및 도 2b에는 노즐(48)을 상세히 설명하기 위해 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 노즐(48)은 노즐보지공(46)의 내형과 동형의 외형을 보유하고, 노즐보지공(46) 내에 감입함과 함께 노즐너트(42)로 체결하여 고정하면 헤드샤프트(28)와 함께 회전한다. 노즐(48)은 수지통로(34)에 연속된 대경공부(50), 대경공부(50)에 연속된 소경공부(52), 소경공부(52)에 연속하여 노즐단을 개구하고 내주면의 단면중에 반원상으로 한 돌부(54)를 보유하도록 압출구(56)가 형성한다.

도 3a 및 도 3b는 인장선안내통(58)을 상세히 도시한 것으로, 노즐(48)의 대경공부(50) 내로 감입시킨다.

도 3을 참조하면, 인장선안내통(58)은 양단이 테이퍼(taper)됨과 함께 중앙부 외주에는 반원상의 요입부(60)가 형성되어 수지를 노즐(48)의 압출구(56)로 이끌어내게 한다. 또한 인장선안내통(58) 선단에는 소원통부(62)가 돌출되게 설치하고, 인장선안내통(58)과 소원통부(62)를 관통하여 인장선삽통공(64)이 압출구(56)의 중앙으로 임하게 한다.

도 4는 압출기(22)와 다이헤드(20)로 구성된 전체 공정을 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 광섬유 케이블용 슬롯코아를 제조하기 위한 장치는 인장선을 투입하는 송출기(70), 수지를 투입하고 인장선에 입혀 홈을 형성하게 하는 다이헤드(20), 다이헤드(20) 하단에 형성된 광섬유 심선을 냉각시키기 위한 제1 냉각수조(72) 및 제2 냉각수조(74), 냉각수조를 통한 심선을 인취하고 감아돌리기 위한 인취기(80) 및 권취기(82)를 구비한다.

송출기(70)는 다이 헤드(20) 상방에 위치하고 적절한 부재에 의해 지지했던 인장선을 투입한다. 제1 냉각수조(72)는 다이 헤드(20)의 노즐(48) 하단의 하방에 대응하는 위치에 배치되어 적절한 부재에 지지되고 상하로 스스로 동작하도록 구성된다.

제2 냉각수조(74)는 제1 냉각수조(72)에 대응하도록 하방위치에 배치되고, 그 내부의 소정 위치에 제1 및 제2 반전롤러(76, 78)가 설치된다. 제1 냉각수조(72)의 저면 소정 위치에는 선상으로 압출된 폴리에틸렌의 통과구가 형성되고 제2 냉각수조(74)에서 제1 냉각수조(72)로 소정량의 물을 송출하는 순환펌프(도시하지 않음)가 설치된다. 순환펌프는 제1 냉각수조(72)가 항상 소량의 물이 찰 수 있게 하고 수면을 정위치에 유지할 수 있게 한다. 또한 롤러(80)는 인장선을 인취하고, 권취기(82)는 인취된 인장선을 감는 것이다.

도 4에 도시된 공정의 동작을 설명하면, 준비단계로서 인장선(40)은 광섬유송조출기(70)로 감아 돌리게 한 후 헤드샤프트(28)의 인장선안내공(38)에 삽통하여 수지통로(34) 내로 도출한다. 이후에 인장선(40)은 안내통(58)의 인장선삽통공(64) 내를 통과하여 노즐(48)의 압출구(56) 하방으로 인출된다.

다음은 구동원(도시하지 않음)을 작동시켜 헤드샤프트(28)와 노즐(48)을 함께 회전시키면서(인장선(40)은 비회전) 가열용융된 폴리에틸렌을 수지유입로(26), 주구(30), 수지통로(34), 안내통(58)의 테이퍼부 상(上), 안내통(58)의 요입부(60)상을 차례로 통과하게 압출구(56)의 연직하방으로 인장선(40)을 압출한다. 그러면 폴리에틸렌이 피복된 인장선(40)은 제1 냉각수조(72) 내로 침수된 후에 제1 냉각수조(72) 저면에 설치한 통과구를 관통하여 제2 냉각수조(74) 내로 투입된다.

제1 냉각수조(74) 내에 투입된 인장선은 제1 반전롤러(76) 하면에 접촉되어 회전하는 제1 반전롤러(76)에 의해 위쪽으로 이끌려진 후에 제2 반전롤러(76) 상면에 접촉되고 회전하는 제2 반전롤러(78)에 의해 롤러(80) 쪽으로 인출된다. 롤러(80)에 공급된 인장선(40)은 출력되어 권취기(82)에 의해 감아 돌리게 된다.

그러나 폴리에틸렌은 냉각고화된 후에 반전롤러(76)에 접하고 비회전상태로 맡겨지는 것이지만, 노즐(48)로부터 압출한 직후 폴리에틸렌은 경화 용융상태에 있기 때문에 노즐(48)의 회전에 의하고 축선 회전으로 인장선(40) 상을 미끄러지며회전한다. 제1 냉각수조(72)에 수평으로 돌입하여 위치한 인장선(40)은 고화된 비회전 상태로 되기 때문에, 수지는 노즐(48)에 수면과의 사이에 나선 모양으로 보내지고 노즐(48) 압출구(56)의 내주면에 설치된 돌부(54)에 의하여 인취했던 소정의 슬롯을 얻게 된다.

이때 인장선(40)은 압출기(22)의 수지유입로(26)로부터 헤드샤프트(28) 내의 수지통로(34) 내로 폴리에틸렌이 유입하도록 하고, 폴리에틸렌이 주구(30)로 돌려 보냄과 동시에 서로 대향한 측에서 수지통로(34) 내에 개구하여 투공(32)을 통하여 유입하기 때문에 인장선(40)은 헤드샤프트(28) 내에 두고 휠 리 없고, 안내통(58)에 의해 정확히 압출구의 중앙으로 안내시키고, 압출시킨 폴리에틸렌의 축선상에 정확히 위치한다. 또 노즐(48) 단에 수평한 간격 3∼5 mm 정도 설정한 것에 의하고, 그 사이에 인장선(40)은 휘는 것과, 인장선(40)이 수지 중앙에 위치한 채 냉각고화 시킨다.

이를 요약하면, 종래 발명은 폴리에틸렌을 전열로 가열하는 압출기를 사용하여 인장선을 중심으로 폴리에틸렌을 원형으로 피복하고 그 표면에 슬롯이 형성되게 하는 기술로서, 압출기 앞부분에 "T"형의 헤드를 수직으로 부착하고, 그 안에 인장선을 안내하는 안내봉을 삽입하여 수평선상에서 회전하는 다이스 중앙으로 인장선을 안내하고, 그 위에 폴리에틸렌을 압출하여 다이스 및 하단에 설치한 냉각수조를 통과시켜 폴리에틸렌을 인장선에 냉각 고화시켜 권취하는 방식이다. 이때 다이스와 냉각 수조사이에서 폴리에틸렌 표면에 피치가 형성된 홈을 만들고, 그 홈에 광섬유 심선을 집적할 수 있도록 하는 슬롯코아를 제조하는 기술이다. 1차 냉각 수조는 압출, 상하이동이 가능토록 하였으며 2차 냉각수조내부에는 방향전환 롤러를 부착하여 수직의 선재를 수평으로 전환시켜 진행토록 하였다. 인장선안내봉은 고정되어 있고, 다이스 부분만 회전토록 되어 있으며, 압출속도와 다이스 회전의 비율에 따라 표면에 피치가 형성된 홈을 갖도록 되어 있다.

그러나 , 종래의 기술에서는 압출기에서 냉각수조 등의 공정이 수직 공정으로 크랙이나 변형이 초래되고, 컬러 압출기 장착과 외경이 큰 슬롯 작업이 용이치 못하다. 또한, 라인 설치작업이 용이치 못하며 급랭에 의한 홈의 형상이 일정치 못하는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 압출기와 수평으로 연결된 회전헤드와 공냉수조를 배치하는 설비를 채택하여 외경이 큰 슬롯이 반전롤러에 의해 수직에서 수평으로 방향 전환시의 크랙이나 변형이 초래되는 문제점을 해결하고자 한다. 또한 인장선용 압출기를 별도 설치하고, 인장선 안내봉을 회전시켜 1차 피복 수지 누적분을 제거하고자 한다.

도 1는 종래의 발명에 따른 압출기의 다이 헤드의 단면도.

도 2a는 종래 발명에 따른 압출기의 노즐의 단면도.

도 2b는 종래 발명에 따른 압출기의 노즐의 측면도.

도 3a는 종래의 발명에 따른 안내통의 정면도.

도 3b는 종래의 발명에 따른 안내통의 측면도.

도 4는 종래의 발명에 따른 제조장치의 전체 라인을 설명하는 도면.

도 5은 본 발명에 따른 리본 광섬유 케이블의 구성을 도시한 도면.

도 6은 본 발명에 따른 회전헤드의 구조를 설명하는 도면.

도 7은 본 발명에 따른 이색 표시 원형주구를 설명하는 도면.

도 8는 본 발명에 따른 공냉 수조를 설명하는 도면.

도 9는 본 발명에 따른 광섬유 케이블 슬롯코아의 제조공정을 설명하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 선재 12 : 요구

14,40,94 : 인장선 16 : 광섬유 심선

20 : 다이 헤드 22 : 압출기

24 : 감입공 26 : 수지유입로

28 : 헤드 30 : 주구

32 : 투공 34 : 수지통로

36 : 대경부 38 : 안내공

42 : 노즐너트 44 : 숫나사

46 : 노즐보지공 47 : 풀리

48 : 노즐 50 : 대경공부

52 : 소경공부 54 : 돌부

56 : 압출구 58 : 인장선안내통

60 : 요입부 62 : 소원통부

64 : 광섬유 심선 삽통공 70 : 광섬유 조출기

72 : 제1 냉각수조 74 : 제2 냉각수조

76,78 : 반전롤러 80,198 : 인취기

82,202 : 권취기 84 : PE 외피

86 : 알루미늄 테이프 88 : 방수 테이프

90 : 슬롯 92 : 리본 광섬유 케이블

96 : 볼토 14Φ 98 : 안내봉 후렌지

100 : 풀리 고정 너트 102,130 : 너트

104 : 타이밍 뿌리 106 : 안내봉 지지 원형 주구

108 : 회전축 110 : 컬러링

112 : 베어링 114 : 케이싱

116 : 회전축 고정커버 118 : 마찰링

120 : 경사 원형 주구 고정 너트 122 : 헤드 후렌지(넥크)

124 : 헤드 몸체 126 : 닛뿔

128 : 헤드 고정 브라켓 132 : 다이스

134 : 이색 표시링 136 : 헤드 높이 조절대

138 : 경사 원형 주구 140 : 헤드 고정대

142 : 이색 원형 주구 144 : 탈착용 나사부

146 : 수지 유로 분산원부 148 : 수지 유로부

150,152 : 방향 표시홈 154 : 냉각함

156 : 에어 이송 주구 158 : 팬 송풍기

160 : 타공망 162 : 송출기

164 : 입형롤 166 : 장력 제어용 휠

168 : 직선 장력계 170 : 예열기

172 : 압출기 45Φ 174 : 냉각수조

176,188 : 외경측정기 178 : 온풍 예열기

180 : 압출기 90Φ 182 : 회전 헤드

184 : 압출기 32Φ 186 : 공냉 수조

190 : 온수 냉각수조 192 : 냉수 냉각수조

194 : 피치 감지기 196 : 계척기

200 : 저선기 204 : 전장품

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 리본 광섬유 케이블용 슬롯코아의 제조방법은 압출기와 T자형형으로 배치된 회전헤드와 공냉수조를 수평으로 배치하게 하는 단계와, 회전헤드에서 인장선 안내봉을 통과한 1차 압출된 인장선을중심으로 그 외벽에 용융된 폴리에틸렌을 압출하면서 회전헤드 내부에 설치된 닙뿔과 다이스를 동일하게 회전시켜 일정한 피치와 동일한 슬롯을 갖도록 하는 단계와, 회전헤드의 취출단에 수직으로 연결된 칼라 압출기를 이용하여 광섬유 케이블의 순번을 인쇄하는 단계와, 공냉수조에서 압축공기를 중앙공급방식으로 실행하여 2개소 4등분에 팬 송풍기를 설치하여 소정 풍속의 에어를 공급하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 리본 광섬유 케이블용 슬롯코아의 제조장치는 인장선 안내봉을 통과한 1차 압출된 인장선을 중심으로 그 외벽에 용융된 폴리에틸렌을 압출하면서 닛뿔과 다이스를 동일 회전시켜 일정한 피치와 동일한 홈을 갖도록 하는 회전 헤드와, 상기 회전헤드의 취출단에 수직으로 연결되어 상기 리본 광섬유 케이블의 순번을 인쇄하기 위한 칼라 압출기와, 주압출기로부터의 반고체의 용융수지를 에어로 서냉하기 위해 상기 회전헤드와 수평으로 배치된 공냉수조를 구비한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면들을 참조한 다음의 실시 예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도 5 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명에 의한 단일 유닛형 리본 광섬유 케이블을 도시한 도면이다.

단일 유닛형 케이블은 기존 루즈 튜브형 케이블에 비해 제조 및 설치가 용이하고 경제적이며, 다심을 일시에 하나의 케이블에 집적할 수 있는 장점이 많다.

도 5를 참조하면, 인장선(94)을 중심으로 슬롯(90)을 압출하여 슬롯에 광섬유심선(92)을 집적하고, 방수테이프(88) 및 알루미늄 테이프(86)를 씌우는 과정을거쳐 PE 외피(84)를 씌워 완성시킨 케이블이다.

도 6은 본 발명에 따른 회전 헤드의 전체적인 구조도를 도시한 것이다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 회전 헤드는 헤드몸체(124), 헤드몸체(124) 내를 관통하는 회전축((108), 회전축(108) 내부를 관통하게 배치되는 안내봉지지 원형주구((106), 안내봉지지 원형주구(106)의 선단에 돌부형으로 설치되고 회전하는 닛뿔(126), 닛뿔(126)과 회전축(108)의 선단을 감싸도록 배치된 경사원형주구(138), 경사원형주구(138)의 후단부에 캡을 씌우는 형태로 설치되고 회전하는 다이스(132), 헤드를 고정하기 위한 헤드 후렌지(122) 등을 구비한다.

T형의 회전헤드는 헤드(124)의 입구에 설치하여 유입된 폴리에틸렌 용융수지를 회전 헤드의 내부에 장치된 다이스(132)에 360°동일 압력을 공급하도록 설치된다. 수지 유로 입구에는 원형 경사 주구(138)를 설치하여 압출된 폴리에틸렌 용융수지의 동일 방향의 추진 관성을 제어벽에 인가하여 분산시키고 분산된 용융수지는 또 다른 제어벽을 통과하여 분산되고 이후 주구 유로에 유입된다.

주구 유로 외벽에서 내벽으로 40등분의 유로가 설계되어 있으며, 회전축(108) 반원형 유로 외벽을 24등분하여 인장선 안내봉 지지 주구(106)에 통하도록 되어있고, 안내봉 지지 주구(106)의 끝부분은 원추형으로 설계된다. 이때, 슬롯(90)의 일정 규격의 피치와 외경은 회전헤드의 회전축(108), 압출량 및 인취속도의 삼각비례 구동 프로그램에 의해 결정되어 진다.

도 7은 본 발명에 따른 이색 표시 원형주구를 설명하기 위해 도시한 것이다.

도 7를 참조하면, 원추형 지지 주구(106) 유로에 이색 표시 원형 주구(142)를 설치하고 그 내부에 내부가 요철로 된 다이스(132)를 삽입하여 압출되도록 장치되며 압출된 외관에 색표시를 하여 광섬유 심선이 구별되도록 한다.

도 8은 본 발명에 따른 공냉수조를 상세히 도시한 것이다.

도 8을 참조하면, 도 6에서 다이스(132)를 통과한 슬롯(90)은 반고체의 용융수지 상태이므로 급랭시의 슬롯의 변형을 우려하여 에어로 서냉시켜야 한다.

공냉수조는 에어로 반고체의 용융수지를 냉각시키기 위한 장치로서, 에어 이송수구(156), 이송수구(156) 후단에 설치된 냉각함(154), 냉각함(154)에 에어를 공급하기 위한 팬 송풍기(158), 냉각함(154) 내부에 포함되도록 설치되는 타공망(160)을 구비한다.

공냉수조의 동작을 살펴보면, 팬 송풍기(158)에서 발생된 에어가 슬롯(90)에 직접닿으므로 예상되는 슬롯이 변형되는 것을 해소하기 위해 타공망(160)을 냉각함(154) 내에 넣고, 타공망(160)을 통과한 제품에 직접 에어가 닿지 않고도 냉각될 수 있도록 한다.

도 9는 본 발명에 따른 리본 광섬유 심선을 층별로 집적할 수 있도록 폴리에틸렌으로 압출하며 그 외관에 나선형 슬롯(90)이 형성되게 하는 해당 설비의 전체 공정을 설명하기 위한 도면으로, 도 9a는 공정을 간략히 나타낸 정면도이고 도 9b는 공정라인의 상면도이다.

도 9를 참조하면, 본 방법에 의한 설비는 인장선(94)을 보내기 위한 송출기(162), 송출된 인장선(94)에 장력을 가하기 위한 장력제어용 휠(166), 인장선(94)에 폴리에틸렌 접착제를 코팅하기 위한 압출기45Φ(172), 폴리 에틸렌을 공급하기 위한 압출기90Φ(180), 폴리에틸렌을 덮힌 인장선(94)에 슬롯을 갖도록 하는 회전헤드(182), 광섬유 케이블(92)에 순번을 표시하기 위한 칼라 압출기(184), 순번이 표시된 광섬유 케이블(92)을 냉각시키기 위한 공냉수조(186), 냉각된 광섬유 케이블(92)을 당기고 감기 위한 인취기(198) 및 권취기(202)를 차례대로 배열한다.

송출기(162)는 광섬유 케이블(92)의 자기 지지를 위한 인장선(94)의 송출 작용을 하며, 스탠딩 타입이다. 송출 장력이 높을 수록 드럼에 감긴 인장선(94)은 인장선(94) 사이로 파고들어 송출장력을 일정하게 유지할 수 있도록 자동으로 장력을 유지하게 설계된다.

입형롤(DABCER ROLLER ; 164)은 송출기(162)에서 송출된 인장선(94)을 제어용 휠로 감아서 장력을 상승시키고 장력제어용 휠(166) 공정에 일정한 장력을 공급한다. 또한 입구와 출구에 안내롤, 상단 고정롤 및 슬라이딩 이송 롤러를 구비하며 장력 상승 및 제어를 위해 송출 모터 제어용 볼륨을 설치한다. 상승되는 최대 장력은 75KG/CM², 슬라이딩 거리는 500M/M, 롤러규격은 500 Φ×40 M/M이다.

장력제어용 휠(166)은 60 KG/CM²정도 입형롤(164)에서 공급된 장력을 인장선(94)에 수급하여 장력계의 신호에 따라 80 KG/CM²∼ 100 KG/CM²으로 상승된 장력을 인장선(94)에 공급한다. 장력제어용 휠(166)은 DC 모터(도시되지 않음)에 의해 구동되며, DC 모터(도시되지 않음)에 웜기어 및 체인기어로 연결하여 동작을 하게 한다. 휠 DIA는 700 Φ×4 홈(GROOVE)이며 슬립이 전혀없는 자동 제어 시스템으로 설계된다.

직선 장력계(LOAD SELL ; 168)는 장력제어용 휠(168)에 의해 구부러진 인장선(94)을 펴주는 장치이다. 또한 직선 장력계(168)에서 발생하는 장력는 DC전압으로 교환하고, DC전압은 장력제어용 휠(166) 구동 모터의 신호로서 발송하여 일정한 홈에 장력을 공급하게 하는 데 최대 장력은 400 KG/CM²이다.

예열기(170)는 인장선(94)과 폴리에틸렌의 접착이 용이하도록 LPG 가스 버너를 사용하여 인장선(94)에 직접 가열하는 장치로서, 설비 길이는 900M/M 이다.

압출기 45Φ(172)는 90KG/CM²의 토출력으로 공급되는 인장선(94)에 폴리에틸렌 접착제를 코팅하는 장치로서 실린더 외부에 히터를 부착하여 가열하는 방식을 사용한다. 실린더 내부의 스크류 회전에 의한 용융된 폴리에틸렌은 인장선 외벽으로 압출시켜지고 예열기(170)에 의해 표면이 가열된 인장선과 접착된다. 압출기 45Φ의 헤드는 무편심형(Fixed Center)이며, 하퍼(HOPPER) 및 로더(Loader)가 부착된다. 압출 외경은 외경측정기(176)의 신호를 받아 허용공차 범위 내에서 자동 제어되게 된다.

냉각 수조(174)는 폴리에틸렌을 접착하여 압출된 인장선(94)을 냉각수를 이용하여 고화시키는 장치로서, 설비의 길이는 2M이며 냉각 작용을 보조하는 에어 와이퍼(Air Wiper)가 부착된다.

외경 측정기(176)는 레이저 빔으로 외경 측정을 한 후 그 결과를 압출기(180)에 전달하는 장치이다.

온풍 예열기(178)는 1차 압출된 인장선(94)과 2차 압출되는 슬롯 코아와 접착을 양호하게 위해 인장선 표면을 직접 가열하는 장치이다. 온풍예열기(178)은 전열에 의한 히팅 에어 블로잉(Heating Air Blowing) 방식을 사용하며 가열온도는 최대 400℃정도로 1차 압출된 인장선(94)을 가열하게 된다.

압출기 90Φ(180)는 1차 압출된 인장선(94)을 2차 압출하도록 회전헤드(182)에 용융된 폴리에틸렌을 공급한다. 가열 및 구조는 압출기 45Φ(172)와 동일하며 헤드 장착 장치가 특수 설계된다.

헤드 장착 장치의 구조는 분할된 테이퍼 클램프를 30:1 기어 모터로 좌우 스크류 바를 회전시켜 장착되도록 하며 안정장치가 부착되게 형성된다.

회전헤드(182)는 인장선 안내봉를 통과한 1차 압출된 인장선(92)을 중심으로 그 외벽에 압출기90Φ(180)에서 공급된 폴리에틸렌을 압출하면서 회전헤드(182)의 후단에 설치된 닛뿔(126)과 다이스(132)를 360도 동일 회전시켜 일정한 피치와 동일한 나선의 슬롯을 갖도록 하게 한다. 회전헤드(182)는 압출기 앞부분에 "T"자형으로 설치되며, 리본 광섬유 심선(92)의 순번을 인쇄하는 이색표시 압출기(134)의 노즐과 연결하여 동시에 압출할 수 있도록 설계되며 후단은 다음 공정의 공냉수조(186)와 수평한 방향으로 배치된다. 인장선(1차 코팅선)의 안내봉이 관통하는 회전축을 중심으로 압출기(184)의 수지 유입로로 통하는 경사 원형 주구(138)를 설치하여 경사 원형 주구(138) 외벽에서 1차적으로 분산시킨 용융수지를 경사 원형 주구(138) 내부벽으로 40등분하여 2차 분산시킨다. 회전축(108) 외벽에 경사 원형 주구(138) 내벽 유로와 통하는 반원형 유로를 만들고 그 유로를 24등분으로 3차 분산시켜 내경부 인장선지지 주구 유로와 연통하도록 한다. 인장선 지지 수지유로에 유입된 용융수지는 360 °동일 압력으로 분산, 다이스(132) 쪽으로 추진되도록 특수 설계된다. 슬롯코아의 중앙에 삽입된 인장선(94) 편심을 방지하기 위해 인장선안내봉을 좌우 이송하여 다이스(132)에 근접토록 하며 다이스(132)와 동일선상에서 회전토록 설계하여 1차 코팅 선재가 안내봉을 통과하면서 발생할 수 있는 마찰 수지 누적분을 제거, 자연스럽게 통과할 수 있도록 한다.

회전축(108) 내부 수지 유로 동일선상에는 이색 표시 원형 주구(142)를 설치하며, 경사 원형 주구(138) 내부에는 홈(Groove)이 형성된 다이스(132)를 삽입하여 동시 압출로 이색 표시를 할 수 있게 된다..

칼라 압출기 32Φ(184)는 압출기 90Φ(180)에 수직으로 설치되어 리본 광섬유 케이블의 순번을 인쇄하기 위한 설비로써, 압출기90Φ(180)와의 연결은 상하로 작동되도록 배치된다.

공냉수조(186)는 1차 5 KG/CM²의 압축공기를 중앙공급방식으로 실행하여 2,3차 8개의 팬 송풍기(168)를 2개소 4등분으로 설치하여 풍속 20m/sec로 공급토록 하며 내부에 타공망(160)을 설치하여 밀폐된 공간에 풍속이 일정하도록 하고 케이블에 압축공기가 직접적으로 닿아 홈의 변형이 되지 않도록 설계되는데 설비의 길이는 10m이다..

외경 측정기(188)는 레이저 빔으로 외경 측정을 한 후 결과를압출기90Φ(180)에 전달한다.

온수 냉각수조(190)는 공냉수조(186)를 통과하나 슬롯코아의 자체 외부온도가 60℃ 정도이므로 공냉수조(186)로의 냉각과 급랭으로 인한 외형의 변형 방지를 위해 40∼55℃의 온수로 냉각시키는 장치이다. 온수 냉각수조(190)는 온도 제어, 보충급수 및 출수 등이 스위치 하나로 작동되게 된다.

냉수 냉각수조(192)는 온수 냉각수조(190)를 통과한 슬롯코아를 냉수에 의해 광섬유 케이블을 완전 냉각시키게 된다. 냉수 냉각수조(192)에는 에어 와이퍼(Air Wiper)가 부착되어 있으며, 자동으로 수위를 조절하게 되며 냉각수조의 설비의 길이는 7.5m이다.

피치 감지기(194)는 슬롯의 외부에 형성된 홈(Groove)의 내부에 핀을 삽입하여 1회전의 피치를 감지하여 전장품(204)에 부착된 모니터 화면에 결과치를 전송하는 장치이며, 또한 그 결과를 회전 헤드(182)의 구동모터인 서보모터에 보내에 모터의 회전 속도의 완급을 조정하게 하는 신호를 발신하게 한다.

계척기(196)는 휠 DIA 0.5M의 고정롤과 상단 슬라이딩 롤 및 전후 안내롤로 구성되었으며, 롤 2회전시 1회 신호를 발신하여 작업량을 적산하는 장치이다.

인취기(198)는 압출속도와 비례하여 슬롯코아 외경, 피치, 홈(Groove) 치수 등 모든 규격이 인취기 속도에 의해 결정하게 하는 중요한 장치이다. 인취장력 1000Kg의 카타필라 벨트가 상·하단 구동롤에 의해 구동되며, 압착, 탈착, 인장력 등 벨트의 기능 조절은 에어 밸브 작동 방식에 의해서 동작된다. 구동은 DC 모터와 4단 기어박스, 웜기어박스, 상·하단롤 기어박스를 체인 카프링으로 연결하여작동시킨다. 전·후에 안내롤이 부착되어 있으며 특히 후단에 1200R의 저선기 안내장치가 설치되게 된다.

저선기(200)는 만권된 테이크-업 보빈(Take-Up Bobbin) 교체시 연속작업을 위해 진행중인 슬롯코아를 축적시키는 장치이며 축선량은 100M이다. 900Φ× 60 × 6 열의 고정롤과 5열의 이송롤로 구성되었으며 원감속 직결 기어드 모터 구동방식이다. 이송롤의 장력은 전압 조정형이며 이송롤의 위치 변화에 의한 싱크로 모터 신호를 받아 권취기(202)의 주속이 결정된다.

권취기(202)는 완성된 슬롯코아를 보빈 이송 간격조절 방식으로 1000Φ∼2000Φ의 보빈에 정권을 할 수 있도록 게이트 형으로 설계된 장치이며, 피치 및 장력은 입력된 수치에 의해 자동 작동되며 4단 기어 박스 직결 DC 모터 구동방식이다.

전장품(204)는 중앙 집중식 터치 스크린 PLC 콘트롤 방식으로 전라인 입출력을 스크린을 통하여 확인할 수 있으며, 콘트롤 트러블 지점을 표시 지적할 수 있는 장치이다.

이로써 광섬유 케이블용 슬롯코아는 각 단계의 공정을 거침으로써 크랙 등의 변형이 없는 케이블을 제조할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 리본 광섬유 케이블용 슬롯코아의 제조방법은 회전헤드와 공냉수조가 수평으로 배치되어 외경이 큰 슬롯이 반전롤러에 의해수직에서 수평으로 방향 전환시의 크랙이나 변형이 없이 평행하고 매끄러운 광섬유 케이블을 제조할 수 있다.

또한, 다이스 내의 용융수지 추진압력이 360。 균일하고 3개의 냉각존을 구성하여 서냉시키기 때문에 슬롯의 변형이 없게 하고, 인장선용 압출기을 별도 설치하여 인장선과 용융 수지 간의 접착력을 강화시키고 인장선 안내봉을 회전시켜 1차 피복 수지 누적분을 제거할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정하여져야만 한다.

Claims

리본 광섬유 케이블을 층별로 집적할 수 있도록 폴리에틸렌으로 압출하며 그 외관에 슬롯이 성형되게 하는 광섬유 케이블용 슬롯코아의 제조방법에 있어서,

압출기와 T자형으로 배치된 회전헤드와 공냉수조를 수평으로 배치하게 하는 단계와,

상기 회전헤드에서 인장선 안내봉을 통과한 1차 압출된 인장선을 중심으로 그 외벽에 용융된 폴리에틸렌을 압출하면서 상기 회전헤드 내부에 설치된 닛뿔과 다이스를 동일하게 회전시켜 일정한 피치와 동일한 슬롯을 갖도록 하는 단계와,

상기 회전헤드의 슬롯코아 취출단에 수직으로 연결된 상기 칼라 압출기를 이용하여 상기 광섬유 케이블의 순번을 인쇄하는 단계와,

상기 공냉수조에서 압축공기를 중앙공급방식으로 실행하여 2개소 4등분에 팬 송풍기를 설치하여 소정 풍속의 에어를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 케이블용 슬롯코아의 제조방법.
제 1 항에 있어서,

상기 회전헤드는 상기 인장선안내봉이 관통하는 회전축을 중심으로 압출기의 수지유입로로 통하는 원형 경사 주구를 설치하여 주구 외벽에서 1차적으로 분산시키는 단계와,

상기 1차 분산시킨 용융수지를 원형 경사 주구 내벽으로 40 등분하여 2차 분산시키는 단계와,

상기 회전축의 외벽에 상기 원형 경사 주구 내벽 유로와 통하는 반원형 유로를 만들고 그 유로를 24등분으로 3차 분산시켜 내경부 인장선지지 주구 유로와 연통하도록 하는 단계와,

상기 인장선지지 수지 유로에 유입된 용융수지가 360도 동일 압력으로 분산하여 다이스쪽으로 추진되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 케이블용 슬롯코아의 제조방법.
제 2 항에 있어서,

상기 인장선안내봉을 좌우 이송하여 상기 다이스에 근접하고 다이스와 동일선상에서 회전하도록 하여 1차 코팅 선재가 안내봉을 통과하면서 발생할 수 있는 마찰 수지 누적분을 제거하고 자연스럽게 통과할 수 있도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 케이블용 슬롯코아의 제조방법.
제 1 항에 있어서,

상기 공냉수조를 통과한 상기 광섬유 케이블용 슬롯코아를 온수와 냉수를 이용하여 냉각하는 단계와,

상기 광섬유 케이블용 슬롯의 외부에 형성된 홈의 내부에 핀을 삽입하는 단계와,

상기 핀을 삽입한 광섬유 케이블용 슬롯코아를 인취기 및 권취기를 이용하여정권하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 케이블용 슬롯코아의 제조방법.
제 4 항에 있어서,

상기 제조방법에 의해서 제조된 광섬유 케이블용 슬롯코아.
리본 광섬유 케이블을 층별로 집적할 수 있도록 폴리에틸렌으로 압출하며 그 외관에 홈이 성형되도록 하는 광섬유 케이블용 슬롯코아의 제조장치에 있어서,

인장선 안내봉을 통과한 1차 압출된 인장선을 중심으로 그 외벽에 용융된 폴리에틸렌을 압출하면서 닛뿔과 다이스를 동일 회전시켜 일정한 피치와 동일한 홈을 갖도록 하는 회전 헤드와,

상기 회전헤드의 슬롯코아 취출단에 수직으로 연결되어 상기 리본 광섬유 케이블의 순번을 인쇄하기 위한 칼라 압출기와,

주 압출기로부터의 반고체의 용융수지를 에어로 서냉하기 위해 상기 회전헤드와 수평으로 배치된 공냉수조를 구비하는 것을 특징으로 하는 광섬유 케이블용 슬롯코아의 제조장치.
제 6 항에 있어서,

상기 회전 헤드는 인장선안내봉이 관통하는 회전축을 중심으로 상기 주 압출기의 수지 압출기의 수지 유입로로 통하는 원형 경사 주구와,

압출 용융수지의 동일 방향의 추진 관성을 분산시키는 제어벽과,

1차적으로 분산시킨 용융수지를 2차 분산하기 위한 40등분의 주구 내부벽과,

상기 회전축 외벽에 상기 원형 경사 주구 내벽과 통하고 3차 분산을 위한 24 등분의 반원형 유로와,

상기 원형 주구 내부에는 홈이 형성된 다이스를 삽입하여 동시 압출로 이색 표시를 할 수 있는 이색표시 원형 주구를 구비하는 것을 특징으로 하는 광섬유 케이블용 슬롯코아의 제조장치.
제 6 항에 있어서,

상기 컬러 압출기는 원추형 지지 주구 유로에 이색 표시 원형 붓싱과,

상기 이색 표시 원형 붓싱 내부에 내부가 요철된 다이스를 삽입하도록 하는 것을 특징으로 하는 광섬유 케이블용 슬롯코아의 제조장치.
제 6 항에 있어서,

상기 공냉수조는 상기 다이스를 통과한 슬롯을 서냉시키기 위한 냉각함과,

상기 냉각함에 압축 공기를 가하기 위해 상기 냉각함 양변에 1개 이상의 팬 송풍기와,

상기 팬 송풍기에서 발생된 에어가 슬롯에 직접 닿는 것을 피하고 밀페된 공간에 풍속이 일정하기 위한 타공망을 구비하는 것을 특징으로 하는 광섬유 케이블용 슬롯코아의 제조장치.
제 6 항에 있어서,

상기 회전헤드의 전단에 케이블의 자기 지지를 위한 인장선을 송출하는 송출기,

상기 인장선에 장력을 공급하기 위한 장력제어용 휠,

상기 장력제어용 휠을 통과하여 구부러진 상기 인장선을 펴주는 직선 장력계,

상기 직선 장력계를 통과한 상기 인장선에 폴리에틸렌 접착제를 코팅하여 압출하는 제1 압출기,

상기 제1 압출기에서 압출된 상기 인장선을 고화시키기 위한 냉각수조,

상기 압출된 인장선을 제2 압출하기 위해 상기 회전헤드에 폴리에틸렌을 공급하는 제2 압출기를 구비하는 것을 특징으로 하는 광섬유 케이블용 슬롯코아의 제조장치.
제 6 항에 있어서,

상기 공냉수조 후단에 각 장치를 통과한 상기 광섬유 케이블용 슬롯코아를 냉각시키기 위한 온수 냉각수조 및 냉수 냉각수조,

상기 온수 냉각수조 및 냉수 냉각수조를 거친 상기 광섬유 케이블용 슬롯의 외부에 형성된 홈의 내부에 핀을 삽입하고 1회전의 피치를 감지하기 위한 피치 감지기,

상기 피치 감지기를 통과한 상기 광섬유 케이블용 슬롯코아를 뽑아 정권하는 인취기 및 권취기를 구비하는 것을 특징으로 하는 광섬유 케이블용 슬롯코아의 제조장치.
제 6 항에 있어서,

상기 제조장치를 거쳐 제조된 광섬유 케이블용 슬롯코아.