KR101964081B1 - 광섬유 케이블 외피 탈피 장치 - Google Patents

광섬유 케이블 외피 탈피 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광섬유 케이블 외피 탈피장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광섬유 케이블의 외피를 이루는 폴리에틸렌 또는 고밀도 폴리에틸렌을 칩 형태로 떼어내어 재활용 하고자 하는 것이다.
본 발명은 모터 구동에 의하여 회전하는 진입용 안내 로울러와 배출용 안내 로우러 사이에 모터 구동에 의하여 회전하는 외피 하부 탈피용 1차 원형 커터와 외피 탈피용 2차 원형 커터를 일정 간격을 두고 배치하여 구성하되, 상기 외피 하부 탈피용 1차 원형 커터와 진입용 안내 로울러 사이에 케이블 전, 후 측면 절취용 커터를 설치하여 구성함을 특징으로 한다.

Description

광섬유 케이블 외피 탈피 장치{OPTICAL CABLE JACKET STRIPPING DEVICE}
본 발명은 광섬유 케이블 외피 탈피장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광섬유 케이블의 외피를 이루는 폴리에틸렌(이하 PE라 약칭함) 또는 고밀도 폴리에틸렌(이하 HDPE라 약칭함)을 칩(chip)형태로 떼어내어 재활용 하고자 하는 것이다.
일반적으로, 광통신은 빛을 전송하여 정보를 교환하는 것으로서, 외부로부터의 전파 및 자기장에 영향을 전혀 받지 않아 정보의 전송 상태가 양호하므로 현재 통신 분야에서 많이 활용되고 있으며, 그 사용 범위는 점점 타분야로 확대되고 있는 추세 이다.
이와 같은 광섬유 케이블은 내부에 심선을 내장되고, 그 둘레에 제1 절연 내피; 상기 절연 내피 둘레에 쉴드층; 상기 쉴드층 둘레에 제2 절연 내피(또는 주름형태의 완충 내피); 상기 제2 절연 내피 둘레에 PE 또는 HDPE로 이루어지는 외피;를 포함하여 구성되거나, 내부의 금속선 또는 광섬유 등의 내선들과 이들의 외부를 둘러싸는 금속으로 된 내피와 내피를 둘러싸는 PE 등의 합성수지로 된 피복된 외피로 이루어져 있다.
이러한 광섬유 케이블은 전기 및 통신분야 기술이 빠르게 발달함에 따라 교체되어 폐기되는 케이블의 양이 날로 증가하고 있고, 환경오염의 문제도 일으키고 있다. 이러한 페기 케이블은 각 소재별로 분리되어 재활용될 수 있도록 외피를 탈
피 시킨다. 케이블의 소재 중 특히 PE 등의 합성수지로 된 외피의 재활용은 경제성이 크기 때문에 케이블의 외피 탈피하기 위한 장치가 많이 개발되어 있다.
특히, 선행기술인 등록특허 제10-1039209호 및 등록특허 제10-1531214호 등에서와 같이 상기 폐기되는 케이블의 외피를 탈피하는 장치들이 소개되고 있으나, 상기 선행기술은 내피를 둘러싼 외피를 절개하여 길이방향으로 탈피하는 기술이어서, 탈피된 길이방향의 외피를 재활용하기 위해서는 장 길이의 외피를 일정 크기로 절단한 후 용융 기계에 옮기고, 옮겨진 외피 조각을 용융고화법에 의하여 용융시켜 재활용하게 되므로, 상기 절개된 외피를 절단하는 공정이 필요하고, 크기가 큰 외피를 이송해야 하는 물류 이송에 따른 물류비용 부담이 증대되는 문제점이 지적된다.
물론, 상기 등록특허 제10-1531214호에서와 같이 절개시킨 외피를 일정크기로 절단하여 제공하는 장치를 제공할 수 있으나, 이 경우에는 장치의 크기가 대형화되고, 기계 제작비용의 부담이 매우 큰 문제점과 일정한 크기로 외피를 절단한다 하더라도 정형화된 조각이므로 용융 시간이 많이 소요되어 에너지 손실을 가져오는 문제점이 지적된다.
(특허문헌)
등록특허 제10-1039209호
등록특허 제10-1531214호
본 발명은 폐기되는 광섬유 케이블의 외피를 칩 형태의 조각으로 떼어내어 재활용 할 수 있게함을 기술적 과제로 삼는다.
본 발명은 모터 구동에 의하여 회전하는 진입용 안내 로울러와 배출용 안내 로우러 사이에 모터 구동에 의하여 회전하는 외피 하부 탈피용 1차 원형 커터와 외피 탈피용 2차 원형 커터를 일정 간격을 두고 배치하여 구성하되, 상기 외피 하부 탈피용 1차 원형 커터와 진입용 안내 로울러 사이에 케이블 전, 후 측면 절취용 커터를 설치하여 구성함을 특징으로 한다.
본 발명은 진입하는 케이블의 전, 후 중간 부분을 절취용 커터로 절취하면서 케이블을 장치 내부로 진입시키게 하므로서 외피 하부 및 상부 탈피용 1차 및 2차 원형 커터에 의하여 케이블의 상, 하 부분의 외피를 칩 형태로 용이하게 탈피하게 할 수 있고, 진입하는 케이블을 상기 외피 하부 및 상부 탈피용 1차 및 2차 원형 커터 각각의 안내 요입부에 의하여 안정적으로 안내 이송 가능하게 함과 동시에 상기 안내 요입부를 지나는 케이블의 상, 하 외피를 안내 요입부에 방사상으로 형성한 외피 하부 및 상부 탈피용 1차 및 2차 원형 커터의 칼날이 회전하면서 칩 형태로 컷팅 하게 하므로서 별도의 외피를 일정크기로 절단하지 않고서도 칩 형태의 조각 외피를 제공하게 되므로 외피 탈피장치의 소형화를 도모함은 물론 외피 절단을 위한 별도의 공정을 단축시켜 외피의 재활용 비용을 크게 낮추는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 케이블 외피 탈피 장치 예시 구성도
도 2는 본 발명의 케이블 외피 탈피 장치 일부 생략 평면도
도 3은 본 발명의 요부 발췌 정면도
도 4는 본 발명의 요부 발췌 평면도
도 5는 본 발명의 원형 커터 사시도
도 6은 본 발명의 케이블의 외피 상부를 떼어내는 정면 상태도
도 7은 본 발명의 케이블의 외피 하부를 떼어내는 정면 상태도
도 8 및 도 9는 본 발명의 케이블의 외피 상부 및 하부를 떼어내는 측면 상태도
도 10은 본 발명의 1차 및 2차 원형 커터의 칼날에 의하여 케이블의 외피 상부 및 하부를 칩 형태로 떼어내는 연속작업상태도
도 11은 본 발명의 케이블 외피를 탈피하는 과정도
본 발명은 모터(10) 구동에 의하여 회전하는 진입용 안내 로울러(20)와 배출용 안내 로울러(30) 사이에 모터(10) 구동에 의하여 회전하는 외피 하부 탈피용 1차 원형 커터(40)와 외피 상부 탈피용 2차 원형 커터(50)를 일정 간격을 두고 배치하여 구성하되, 상기 외피 하부 탈피용 1차 원형 커터(40)와 진입용 안내 로울러(20) 사이에 진입하는 케이블(60)의 외피(65) 전, 후 중간 절취홈(65A)(65B)을 형성하는 전, 후 측면 절취용 커터(70)를 설치하여 구성할 수 있다.
상기, 진입용 안내 로울러(20)와 배출용 안내 로울러(30)는 모터(10)에 의하여 구동하는 풀리(P1)의 축에 설치한 감속기(C1) 및 풀리(P2)와 연결된 구동체인(C2)을 상기 로울러 각각의 풀리와를 연결 시켜 회전가능 하게 하며, 진입용 안내 로울러(20)와 배출용 안내 로울러(30) 각각은 상, 하 로울러로 배치하여 상부 로울러와 하부 로울러 사이로 케이블(60)이 이송 가능하게 설계될 수 있으며, 외피 하부 탈피용 1차 원형 커터(40)와 외피 상부 탈피용 2차 원형 커터(50)는 모터(10)에 의하여 회전하는 풀리(P1)와 구동체인으로 연결된 1차 원형 커터용 기어(G1); 상기 기어(G1)와 맞물린 제1 종동기어(G2) 및 제2 종동기어(G3); 상기 제2 종동기어(G3)와 맞물린 2차 원형 커터용 기어(G4)에 의하여 회전가능 하게 설계할 수 있고, 이러한 동력전달장치는 일반적으로 알려져있다.
단, 상기 외피 하부 탈피용 1차 원형 커터(40)와 외피 상부 탈피용 2차 원형 커터(50)는 각각 회전방향이 반대로 회전하도록 설계하여 이송하는 케이블(60)의 하부 및 상부 외피를 외피 하부 및 상부 탈피용 1차 및 2차 원형 커터의 후술하는 칼날로서 회전하면서 칩 형태로 떼어낼 수 있게 할 수 있다.
즉, 도 10과 같이 진입 이송하는 케이블(60)의 외피에 대하여 칼날이 케이블(60) 이송 진행방향을 방해하면서 회전 컷팅을 수행하게 하므로서 케이블(60)의 외피(65) 상, 하부를 칩 형태로 용이하게 컷팅할 수 있게 하는 것이다.
이때, 진입용 안내 로울러(20)와 배출용 안내 로울러(30)의 회전 속도는 케이블(60)의 이송을 원활하게 하기 위하여 각기 다른 회전속도를 가질 수 있다.
상기에서 제시하는 일예시의 케이블(60)은 내부 심선(61)의 둘레에 절연 내피(62); 상기 절연 내피(62) 둘레에 쉴드층(63); 상기 쉴드층(63) 둘레에 주름형태의 완충 내피(64); 및 상기 주름형태의 완충 내피(64) 둘레에 PE 또는 HDPE로 이루어지는 외피(65)로 이루어지는 케이블이며, 다른 단면을 가진 케이블의 외피(65)에도 적용 가능하다.
또한, 상기에서 제시한 외피 하부 탈피용 1차 원형 커터(40)와 외피 상부 탈피용 2차 원형 커터(50)는 커터 본체(40A)(50A) 각각의 둘레 외측에 일정간격을 두고 요철 형태로 돌출시킨 돌출편(40B)(50B) 각각의 내측 중간에 케이블 안내 요입부(40C)(50C)를 형성하되, 상기 안내 요입부(40C)(50C)에 칼날(40C')(50C')을 형성시켜 상기 안내 요입부(40C)(50C)에 안정적으로 안치되면서 이송하는 케이블(60)의 외피(65)의 하부(65-1) 및 상부(65-2)를 회전하는 칼날(40C')(50C') 각각에 의하여 탈피하여 칩 형태의 외피(65C)를 생성하게 되는 것이다.
즉, 상기 제시한 칼날(40C')(50C')은 일정간격을 두고 방사상으로 배치된 안내 요입부(40C)(50C)에 각각 형성되어 있어 도 8 및 도 9와 같이 각각의 칼날(40C')(50C')에 의하여 이송하는 케이블(60)의 외피(65) 각각의 하부(65-1) 및 상부(65-2)를 일정간격이면서도 연속적으로 칩 형태의 외피(65C)를 생성하게 되는 것이다.
상기에서의 칼날(40C')(50C')은 일정 두께를 가질 수 있으나, 케이블(60)의 외피 하부(65-1) 및 상부(65-2)를 칩 형태로 탈피하기 위해서는 도 6 및 도 7과 같이 칼날(40C')(50C')의 일측 높이가 타측의 높이보다 높게 설계하여 제공하는 것이 바람직하고, 높은 위치의 예리한 칼날(40C')(50C')이 회전하면서 이송하는 케이블(60)의 외피(65)를 효율적으로 떼어낼 수 있다.
한편, 진입용 안내 로울러(20)를 통하여 이송하는 케이블(60)은 배출용 안내 로울러(30)를 통과하기 직전 배출용 안내 로울러(30)와 상부 탈피용 2차 원형 커터(50) 사이에 설치한 케이블(60)의 위치를 감지하는 미 도시한 위치 감지센서에 의하여 이송되는 것을 감지하거나 또는 진입용 안내 로울러(20)와 전, 후 측면 절취용 커터(70)를 지나는 케이블(60)을 미 도시한 위치 감지센서에 의하여 감지하는 경우 1차 원형 커터(40)와 2차 원형 커터(50)가 회전 작동 가능하게 설계할 수 있으며, 제시하는 도 2는 1개 또는 2개의 케이블(60)에 대한 외피(65)를 탈피하기 위한 장치의 실시예를 나타낸 것이다.
그리고, 상기 1차 원형 커터(40)와 2차 원형 커터(50)를 일정 거리를 두고 설치한 이유는 동일 위치 상하에 1차 원형 커터(40)와 2차 원형 커터(50)를 설치할 경우 케이블(60)의 외피 하부(65-1) 및 상부(65-2)를 칼날(40C')(50C')에 의하여 탈피가 가능 하나, 동일 위치에서의 커팅이 이루어지므로 케이블(60)의 이송에 강한 저항력이 발생하여 케이블(50)의 이송에 장해가 발생 되므로 1차 원형 커터(40)와 2차 원형 커터(50)를 일정간격을 두고 설치하는 것이 바람직하다.
도 11은 본 발명의 케이블(60) 외피(65)를 탈피하는 과정을 보인 단면도 및 이에 대응하는 부분 사시도 로서, a)는 케이블(60)의 외피(65) 전, 후 중간 절취홈(65A)(65B)을 전, 후 측면 절취용 커터(70)에 의하여 형성한 상태이다.
상기, 전, 후 측면 절취용 커터(70)는 회전 칼날로서 도 2와 같이 장치 프레임 바닥에 설치한 2개의 회전축에 각각 전, 후 측면 절취용 커터(70)를 설치하여 이송하는 케이블(60)이 상기 전면 절취용 커터(70)와 후면 절취용 커터(70) 사이를 지나게 하면서 케이블(60)의 외피(65) 전, 후 중간 절취홈(65A)(65B)을 형성하게 하는 것이다.
상기와 같이, 외피(65) 전, 후 중간 절취홈(65A)(65B)을 중심으로 회전하는 칼날(40C')에 의하여 외피 하부(65-1)를 도 11의 b)와 같이 연속적으로 칩 형태의 외피(65C)를 탈피하고, 이후 도 11의 c)와 같이 칼날(50C')에 의하여 외피 상부(65-2)를 칩 형태의 외피(65C)를 탈피하여 케이블(50)의 외피(65) 전체를 탈피하게 하는 것이다.
상기에서, 케이블(60)의 전, 후 중간을 전, 후 측면 절취용 커터(70)로서 외피(65) 전, 후 중간 절취홈(65A)(65B)을 형성하게 하므로서 이송하는 케이블(60)의 외피(65) 하부 및 상부를 각각의 1차 원형 커터(40)와 2차 원형 커터(50)에 의하여 주름형태의 완충 내피(64) 손상 없이 전체 외피(65)의 탈피가 용이한 것으로, 만일 케이블(60)의 전, 후 중간에 전, 후 중간 절취홈(65A)(65B)을 형성하지 않은 상태에서 외피를 탈피하는 경우에는 본 발명과 다른 케이블(60)을 중앙구멍에 형성시킨 칼날을 이용해야하므로 주름형태의 완충 내피(64)에 이르기까지 탈피가 이루어질 수 있어 불필요한 완충 내피(64)를 필요한 외피(65)와 함께 생성할 수 있고, 케이블(60) 전체 둘레 외피(65)를 단번에 떼어내어야 하므로 외피(65)의 일부가 남아 있을 수 있어 외피(65) 탈피의 효율을 저하 시킬 수 있다.
도면 중 80은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 케이블(60)을 안전하고도 균형적으로 수평 이동이 가능하게 하는 케이블 안내 이송부재로서, 반원형의 형태를 유지하게 하여 상기 케이블(60)이 상기 케이블 안내 이송부재(80)에 안치된 상태에서 이송 가능하게 설계하는 것이 바람직하고, 상기 케이블 안내 이송부재(80)는 본 발명의 장치 내부에서 케이블(60)이 이송되는 구간에 설치하되, 케이블 안내 이송부재(80)의 양단을 장치 프레임에 고정 설치할게 할 수 있게 하되, 2차 원형 커터(50)의 회전을 방해하지 않도록 2차 원형 커터(50)의 상부 둘레가 위치하는 케이블 안내 이송부재(80)에는 구멍을 형성하여 제공할 수 있다.
그리고, 도면 중 90은 탈피되는 칩 형태의 외피(65C)를 배출하기 위한 배출구이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속 하는 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.
그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 모터 20 : 진입용 안내 로울러
30 : 배출용 안내 로울러 40 : 1차 원형 커터
50 : 2차 원형 커터 40A, 50A : 커터 본체
40B, 50B : 돌출편 40C, 50C : 안내 요입부
40C', 50C' : 칼날 60 : 케이블
61 : 심선 62 : 절연 내피
63 : 쉴드층 64 : 완충 내피
65 : 외피 65A, 65B : 절취홈
65C : 칩 형태의 외피 65-1 : 외피 하부
65-2 : 외피 상부 70 : 전, 후 측면 절취용 커터
P1 : 풀리 80 : 케이블 이송 안내부재
90 : 칩 형태의 외피 배출구 G1 : 1차 원형 커터용 기어
G2, G3 : 제 및 제2 종동기어 G4 : 2차 원형 커터용 기어

Claims (4)

  1. 모터(10) 구동에 의하여 회전하는 진입용 안내 로울러(20)와 배출용 안내 로울러(30) 사이에 모터(10) 구동에 의하여 회전하는 외피 하부 탈피용 1차 원형 커터(40)와 외피 상부 탈피용 2차 원형 커터(50)를 일정 간격을 두고 배치하여 구성하되, 상기 외피 하부 탈피용 1차 원형 커터(40)와 진입용 안내 로울러(20) 사이에 진입하는 케이블(60)의 외피(65) 전, 후 중간 절취홈(65A)(65B)을 형성하는 전, 후 측면 절취용 커터(70)를 설치하여 구성되는 광섬유 케이블 외피 탈피 장치에 있어서, 상기 외피 하부 탈피용 1차 원형 커터(40)와 외피 상부 탈피용 2차 원형 커터(50)는 각각 회전방향이 반대로 회전하도록 하되, 외피(65) 전, 후 중간 절취홈(65A)(65B)을 중심으로 회전하는 칼날(40C')(50C')에 의하여 외피 하부(65-1) 및 외피 상부(65-2)를 칩 형태의 조각으로 탈피하게 하는 외피 하부 탈피용 1차 원형 커터(40)와 외피 상부 탈피용 2차 원형 커터(50)는 커터 본체(40A)(50A) 각각의 둘레 외측에 일정간격을 두고 요철 형태로 돌출시킨 돌출편(40B)(50B) 각각의 내측 중간에 케이블 안내 요입부(40C)(50C)를 형성하고, 상기 안내 요입부(40C)(50C)에 칼날(40C')(50C')을 형성시켜 구성함을 특징으로 하는 광섬유 케이블 외피 탈피 장치.


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