KR100453808B1

KR100453808B1 - 동축케이블용 발포 압출기

Info

Publication number: KR100453808B1
Application number: KR10-2002-0020707A
Authority: KR
Inventors: 홍성만
Original assignee: 주식회사 진양기계제작소
Priority date: 2002-04-16
Filing date: 2002-04-16
Publication date: 2004-10-20
Also published as: KR20030082132A

Abstract

본 발명은 동축(同軸)케이블용 발포 압출기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동축케이블 중심의 동선(銅線)을 감싸는 내부 절연체의 압출 성형이 질소가스에 의한 고압발포로 이루어짐에 따라 발포율이 상승되고, 질소가스와 수지원료의 혼련(混練)이 잘 이루어져 고품질의 동축케이블을 제공할 수 있는 발포 압출기에 관한 것이다.

전술한 본 발명은, 그 내부에 스크류(20)가 장착된 원통형 실린더(10)의 일측에는 폭이 좁은 토출구(11)가 형성되고, 실린더(10) 타측에 장착된 감속기(13)는 스크류(20)의 타측과 결합되어 모터(14)의 동력을 전달받아 스크류(20)를 회전시키며, 실린더(10)의 타측 상부에는 수지원료 주입용 호퍼(12)가 형성된 압출기(1)에 있어서, 상기 스크류(20)의 회전봉 타측에서 중앙부까지 형성된 나사산들은 갈수록 그 피치들의 간격이 좁아지도록 형성되는 제1나선부(21)와; 상기 제1나선부(21)의 일측에 형성되며, 회전봉의 외측으로 일정높이 돌출되는 지지턱(22)과; 상기 지지턱(22)의 일측에 복수개의 기어(23a)들이 일정간격을 이루어 형성된 제1기어부(23)와; 상기 제1기어부(23)의 일측에 형성된 나사산들에는 절단된 유통홈(24a)들이 일정간격을 이루어 형성된 제2나선부(24)와; 상기 제2나선부(24) 일측인 스크류(20)의 선단에는 복수개의 기어(25a)들이 일정간격을 이루어 형성된 제2기어부(25)와; 상기 실린더(10) 중앙에 접속된 분사관(40)에는 펌프(42)에 의하여 질소가스를 분사하는 노즐(41)이 결합되어 지지턱(22)과 제1기어부(23) 사이에 질소가스를 분사함을 특징으로 하는 동축케이블용 발포 압출기에 의하여 달성될 수 있는 것이다.

Description

동축케이블용 발포 압출기{a foaming extruding machine for coaxial cable}

일반적으로 동축케이블은 데이터통신에 사용되는 전송선로의 일종으로 주로 고화질 디지털TV나 유선방송 등에 광범위하게 사용되는 통신용 케이블의 일종이다.

상기 동축케이블은 그 중심에 위치한 1가닥의 동선 외부에 원형의 봉 형상의 내부 절연체가 씌워지고 그 외부에는 금속 도선과 외부 절연을 위한 피복이 차례로씌워진 구성으로 되어 있다.

이와 같이 원봉 형상을 이루는 내부 절연체는 주로 동선(銅線)이 지나는 성형기 내부로 합성수지를 압출하여 발포시키면서 동선의 외부에 합성수지 피복을 형성하는 기술이 주로 사용된다.

종래에는 실린더 내부에 스크류가 장착되고 그 선단에는 노즐을 갖는 압출기의 내부에 발포제를 혼합한 수지원료를 투입하여 압출시키면서 가열 및 냉각하여 원료가 압출되면서 발포되는 저 발포공법을 주로 사용하였다.

그러나, 전술한 바와 같이 수지원료에 발포제가 혼합된 혼합원료를 사용하여 저압으로 발포하는 경우에는 발포율이 현저하게 저하되어 절연의 효율과 내구성을 높여줄 수 없었다.

특히, 고품질의 동축케이블을 구현하기 위해서는 약 75％에 이르는 발포율이 요구되나 종래의 저압 발포공법으로는 발포율이 약 65％ 정도로 나타남에 따라 고품질의 동축케이블을 제공할 수 없었다.

또한, 종래의 압출기는 실린더의 내부에 단순한 구조의 스크류가 장착되어 회전되면서 수지원료를 이송시킴에 따라 수지원료들이 실린더 내부에 꽉 채워지지 않은 상태로 성형기로 이송되어 동선을 피복하는 것이므로 피복된 수지원료들 사이에 공극이 발생되거나 부분적으로 굽힘 부위가 발생되어 그 품질이 현저하게 저하되는 등의 폐단이 발생되었고, 전체적으로는 수지원료의 이송속도가 저하되어 그 생산성을 높여줄 수 없었다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 동축케이블 중심의 동선(銅線)을 감싸는 내부 절연체의 압출 성형이 질소가스에 의한 고압발포로 이루어짐에 따라 발포율이 상승되고, 질소가스와 수지원료의 혼련(混練)이 잘 이루어져 고품질의 동축케이블을 제조할 수 있는 동축케이블용 발포 압출기를 제공함에 있는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 그 내부에 스크류(20)가 장착된 원통형 실린더(10)의 일측에는 폭이 좁은 토출구(11)가 형성되고, 실린더(10) 타측에 장착된 감속기(13)는 스크류(20)의 타측과 결합되어 모터(14)의 동력을 전달받아 스크류(20)를 회전시키며, 실린더(10)의 타측 상부에는 수지원료 주입용 호퍼(12)가 형성된 압출기(1)에 있어서, 상기 스크류(20)의 회전봉 타측에서 중앙부까지 형성된 나사산들은 갈수록 그 피치들의 간격이 좁아지도록 형성되는 제1나선부(21)와; 상기 제1나선부(21)의 일측에 형성되며, 회전봉의 외측으로 일정높이 돌출되는 지지턱(22)과; 상기 지지턱(22)의 일측에 복수개의 기어(23a)들이 일정간격을 이루어 형성된 제1기어부(23)와; 상기 제1기어부(23)의 일측에 형성된 나사산들에는 절단된 유통홈(24a)들이 일정간격을 이루어 형성된 제2나선부(24)와; 상기 제2나선부(24) 일측인 스크류(20)의 선단에는 복수개의 기어(25a)들이 일정간격을 이루어 형성된 제2기어부(25)와; 상기 실린더(10) 중앙에 접속된 분사관(40)에는 펌프(42)에 의하여 질소가스를 분사하는 노즐(41)이 결합되어 지지턱(22)과 제1기어부(23) 사이에 질소가스를 분사함을 특징으로 하는 동축케이블용 발포 압출기에 의하여 달성될 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예를 예시한 단면도,

도 2는 본 발명의 일실시예를 예시한 일부확대 단면도,

도 3a와 도3b는 본 발명에 의한 제1기어부의 일부 확대도와 단면도,

도 4a와 도4b는 본 발명에 의한 제2기어부의 일부 확대도와 단면도,

도 5는 본 발명에 의한 스크류 전체를 예시한 사시도,

도 6은 본 발명의 일실시예를 예시한 부분 확대단면도,

도 7은 본 발명에 의하여 제조되는 동축케이블의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 압출기 10 : 실린더

11 : 토출구 12 : 호퍼

13 : 감속기 14 : 모터

20 : 스크류 21 : 제1나선부

22 : 지지턱 23 : 제1기어부

23a, 25a : 기어 24 : 제2나선부

24a : 유통홈 25 : 제2기어부

30 : 헤드 40 : 분사관

41 : 노즐 42 : 펌프

43 : 질소탱크 44 : 공급관

45 : 밸브 50 : 동축케이블

51 : 동선 52 : 내부 절연체

53 : 금속 도선 54 : 피복

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지는 도 6에서 도시한 바와 같이, 원통형 실린더(10)의 내부에는 스크류(20)가 장착되어 있고, 이 실린더(10)의 일측에는 폭이 좁은 토출구(11)가 결합되어 있다.

상기 실린더(10)의 타측에는 각종 기어들이 결합된 감속기(13)가 장착되어 있고, 감속기(13)는 스크류(20)의 타측과 결합되어 있다. 상기 감속기(13)는 모터(14)의 동력을 전달받아 그 회전수를 감속시켜 스크류(20)를 적정속도로 회전시킬 수 있도록 되어 있다.

상기 실린더(10)의 타측 상부에는 호퍼(12)가 구비되어 실린더(10) 내부로 수지원료를 주입시킬 수 있도록 되어 있다.

물론, 전술한 구성으로 이루어진 압출기(1)는 이미 알려진 공지의 기술사상이다. 그러나, 본 발명의 구성에 있어서 중요한 특징은 상기 스크류(20)의 구성을 다양화시키는 한편, 실린더(10) 내부로 질소가스를 주입시켜 수지원료를 고압발포시킬 수 있도록 함에 있는 것이다.

즉, 상기 호퍼(12)가 위치된 스크류(20)의 회전봉 타측에서 중앙부까지에는 제1나선부(21)가 형성되어 있고, 이 제1나선부(21)의 나사산들은 갈수록 그 피치들의 간격이 좁아지도록 형성되어 스크류(20)를 통해 이송되는 수지원료의 이송압력을 점차적으로 높여줄 수 있도록 되어 있다.

상기 제1나선부(21)의 일측에는 지지턱(22)이 형성되어 있고, 이 지지턱(22)은 스크류(20)의 회전봉 외측으로 일정높이 돌출되어 원형의 플랜지와 같은 형상으로 되어 있다.

상기 지지턱(22)의 일측에는 제1기어부(23)가 형성되어 있고, 이 제1기어부(23)는 회전봉의 외측에 복수개의 기어(23a)들이 일정간격을 이루어 형성된 구성으로 되어 있다.

상기 제1기어부(23)의 일측에는 제2나선부(24)가 형성되어 있고, 제2나선부(24)의 나사산들에는 절단된 유통홈(24a)들이 일정간격을 이루어 형성되어 있다.

상기 제2나선부(24)의 일측 즉, 스크류(20)의 선단에는 복수개의 기어(25a)들이 일정간격을 이루어 형성된 제2기어부(25)가 형성되어 있다. 상기 제2기어부(25)의 기어(25a)들은 제1기어부(23)의 기어(23a)들보다 그 수가 많고 각각의 간격은 넓으며 치형들 사이에 형성된 홈은 크게 형성된 것이 특징이다.

상기 실린더(10)의 중앙에는 분사관(40)이 접속되어 있고, 이 분사관(40)에는 분사용 노즐(41)이 나사 결합되어 있다. 상기 노즐(41)은 펌프(42) 및 질소탱크(43)와 공급관(44)으로 열결되어 펌프(42)의 펌핑력에 의하여 질소탱크(43)에 저장된 질소가스를 노즐(41)로 공급하여 스크류(20)의 지지턱(22)과 제1기어부(23) 사이에 위치한 회전봉에 분사하도록 되어 있다.

도면중 미설명 부호 45는 공급관(44)에 장착되어 질소가스의 공급을 제어하는 밸브이다.

전술한 구성으로 이루어진 본 발명의 압출 과정과 그 작용은 다음과 같다.

상기 모터(14)를 작동시켜 스크류(20)를 일정 속도로 회전시키면, 호퍼(12)에 주입된 수지원료들이 실린더(10)의 타측 즉, 스크류(20)의 제1나선부(21)로 주입되어 실린더(10)의 일측 토출구(11) 쪽으로 이송된다. 이때, 제1나선부(21)의 나사산들은 갈수록 그 피치들의 간격이 좁게 형성되어 제1나선부(21)를 통해 이송되는 수지원료의 이송압력이 점차적으로 높아진다.

상기 제1나선부(21)를 통해 이송되는 수지원료들이 제1나선부(21) 일측의 지지턱(22)에 도달되면 그 압력이 더욱 강해진다. 상기 지지턱(22)은 스크류(20)의 회전봉에서 일정 높이 돌출 형성되어 지지턱(22)과 실린더(10)의 내부면 사이에는 매우 작은 틈새가 형성되고 수지원료가 이 미세한 틈새를 통해 이송되므로 그 압력이 더욱 높아진다.

이어서, 지지턱(22)을 통과한 수지원료들은 제1기어부(23)로 이송되는데 이때, 지지턱(22)과 제1기어부(23) 사이에 장착된 분사관(40)의 노즐(41)을 통해 질소가스가 분사되어 함께 이송된다. 상기 지지턱(22)의 일측에 분사된 질소가스는 지지턱(22)에 의하여 차단되는 한편 높은 압력으로 이송되는 수지원료들의 압력에 의하여 비교적 여유 공간이 있는 회전봉을 통해 제1기어부(23)로 이송된다.

상기 제1기어부(23)로 이송된 수지원료와 질소가스는 기어(23a)의 회전에 의하여 고르게 혼련되고 발포되면서 제2나선부(24)로 이송된다. 상기 제1기어부(23)의 기어(23a)들은 그 간격이 좁게 형성되고, 치형들 사이에 형성된 홈이 작게 형성되어 수지원료에 질소가스를 고르게 혼합시킬 수 있도록 되어 있고, 수지원료들이 기어(23a)들의 치형들 사이에 형성된 작은 홈을 통해 이송되므로 이송되는 수지원료의 압력이 더욱 높아진다.

이어서. 상기 제2나선부(24)로 이송된 수지원료는 발포되면서 계속하여 제2기어부(25)로 이송된다. 이때, 제2나선부(24)를 통해 이송되는 수지원료들은 나사산들에 형성된 유통홈(24a)들에 의하여 나사산들 사이에 수지원료들이 빈틈없이 꽉 채워진다.

상기 제2기어부(25)로 이송된 수지원료들은 최종적으로 질소가스와 고르게 혼련되는 한편, 그 압력이 최고로 높아진 상태에서 실린더(10) 일측의 토출구(11)를 통해 동선(51)이 이송되는 성형기의 헤드(30)로 주입되어 동선(51)의 외부에 수지원료가 피복된 제품을 완성시킬 수 있는 것이다.

상기 제2기어부(25)는 수지원료를 축적하여 압력을 높이고, 질소가스가 혼합된 원료를 더욱 고르게 혼합시키는 역할을 수행한다.

상기 토출구(11)를 통해 배출되는 수지원료는 그 발포율이 약 76％ 정도로 나타나 매우 높게 형성되어 고품질의 발포 수지를 성형기로 공급할 수 있고, 성형기의 헤드(30)로 주입되면 도 7에서 도시한 바와 같이 동선(51)의 외부에 수지원료가 꽉 채워진 상태로 피복되어 동선(51)의 내부 절연체(52)에 공극이 발생되거나 부분적으로 굽힘 부위가 발생되는 등의 폐단이 방지되어 고품질의 동축케이블(50)을 제조할 수 있는 것이다. 상기 도 7에서 미설명 한 부호 53은 원봉 형상의 내부절연체(52)외부에 씌워지는 금속 도선과 외부 절연을 위한 피복(54)이다.

이상에서 상술한 바와 같은 본 발명은, 실린더(10)에 주입된 수지원료들이 제1나선부(21), 지지턱(22), 제1기어부(23) 및 제2기어부(25)를 통해 이송되면서 그 압력이 점차적으로 높아지고, 제1기어부(23)와 제2기어부(25)에 의하여 질소가스가 수지원료에 고르게 혼련되어 고압 발포됨과 아울러 제2나선부(24)의 나사산들에 형성된 유통홈(24a)들에 의하여 수지원료들이 빈틈없이 꽉 채워진 상태에서 토출구(11)를 통해 성형기 헤드(30)로 고압 주입되는 것이므로 발포율을 최대한 높여줄 수 있고, 동선(51)에 피복된 내부 절연체(52)에 공극이 발생되거나 부분적으로 굽힘 부위가 발생되는 등의 폐단을 효과적으로 방지하여 고품질의 동축케이블(50)을 제공할 수 있는 동시에 고압발포 방식을 채택함에 따라 수지원료의 압출속도는 빨라지고 수지원료는 절감되어 그 생산성을 극대화시킬 수 있는 것으로서 발포 압출기의 대외 경쟁력을 최대한 높여줄 수 있는 등의 이점이 있다.

Claims

그 내부에 스크류(20)가 장착된 원통형 실린더(10)의 일측에는 폭이 좁은 토출구(11)가 형성되고, 실린더(10) 타측에 장착된 감속기(13)는 스크류(20)의 타측과 결합되어 모터(14)의 동력을 전달받아 스크류(20)를 회전시키며, 실린더(10)의 타측 상부에는 수지원료 주입용 호퍼(12)가 형성된 압출기(1)에 있어서,

상기 스크류(20)의 회전봉 타측에서 중앙부까지 형성된 나사산들은 갈수록 그 피치들의 간격이 좁아지도록 형성되는 제1나선부(21)와;

상기 제1나선부(21)의 일측에 형성되며, 회전봉의 외측으로 일정높이 돌출되는 지지턱(22)과;

상기 지지턱(22)의 일측에 복수개의 기어(23a)들이 일정간격을 이루어 형성된 제1기어부(23)와;

상기 제1기어부(23)의 일측에 형성된 나사산들에는 절단된 유통홈(24a)들이 일정간격을 이루어 형성된 제2나선부(24)와;

상기 제2나선부(24) 일측인 스크류(20)의 선단에는 복수개의 기어(25a)들이 일정간격을 이루어 형성된 제2기어부(25)와;

상기 실린더(10) 중앙에 접속된 분사관(40)에는 펌프(42)에 의하여 질소가스를 분사하는 노즐(41)이 결합되어 지지턱(22)과 제1기어부(23) 사이에 질소가스를 분사함을 특징으로 하는 동축케이블용 발포 압출기.
제 1항에 있어서, 상기 제2기어부(25)의 기어(25a)들은 제1기어부(23)의 기어(23a)들보다 그 수가 많고 각각의 간격은 넓으며 치형들 사이에 형성된 홈은 크게 형성된 것을 특징으로 하는 동축케이블용 발포 압출기.