KR200282562Y1 - 전기.전자 광 케이블 포설기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 상하의 컨베이어(11)(12) 사이에 맞물린 케이블을 엔진(10)의 구동력으로 인출하고 매설하는 포설기에 관련되며, 안내롤러(21)(22), 유압유니트(23), 밸브(25), 승강수단을 구비하는 특징을 지닌다. 안내롤러(21)(22)는 상기 케이블 및 그에 결속되는 견인용 로프를 각각 지지하도록 전방에 설치된다. 유압유니트(23)는 상기 엔진(10)의 구동력으로 형성된 유압을 기계력으로 전환하여 컨베이어(11)(12)에 전달한다. 밸브(25)는 상기 유압유니트(23)와 유압관(27)으로 연결되도록 장착되어, 유로를 개폐하여 외부의 유압관(28)에 유압력을 전달한다. 승강수단은 승강핸들(26)의 작동에 의해 상기 컨베이어(11)(12)의 틈새가 일정하게 변동되도록 한다.

이에 따라 광통신을 위한 케이블을 지하에 매설하는데 있어서 엔진의 동력전달계통에 유압력을 개재하고 고른 압력이 작용하도록 하여 케이블의 손상을 방지하는 효과가 있다.

Description

전기.전자 광 케이블 포설기 {Fiber Optic Cable Puller}

본 고안은 전기.전자 광 케이블 포설기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는광통신을 위한 케이블을 지하에 매설하는데 있어서 엔진의 동력전달계통에 유압력을 개재하여 케이블의 손상을 방지하는 전기.전자 광 케이블 포설기에 관한 것이다.

통상 광섬유 케이블(이하 광케이블 또는 케이블이라 함)을 지하에 포설하는 작업은 케이블 드럼을 설치하여 케이블을 풀고, 견인용 로프를 지하의 관로로 통과시켜 그 단부에 케이블을 결속하고, 로프를 당겨 케이블과 함께 외부로 인출하고, 결속된 로프를 풀고 케이블을 당겨 관로를 완전히 통과하도록 하는 공정이 반복적으로 이루어진다. 이와 같이 케이블을 포설하는 장치에는 기계견인식 포설기, 공압식 포설기, 결합형내관 포설기, 선단견인기 등이 있다.

도 1은 종래의 포설기에서 커버의 일부를 절개한 구성도로서 기계견인식의 예를 나타낸다.

이 포설기는 본 고안의 출원인에 의해 1998년 10월 13일자로 출원되어 실용신안등록 제 278354호로 등록된 " 통신용 광케이블 매설용 포설기"를 도시한 것으로, 그 포설기에 대해 약술하며, 그동안 본 출원인에 의해 실시과정중 나타난 커다란 구조적인 문제점을 서술한다.

상하로 대향되어 설치되는 한 쌍의 컨베이어(11)(12)는 고무 재질의 패드를 구비하고 엔진(10)과 감속기(13)를 통한 회전력을 전달받는다. 감속기(13)의 회전축은 외부에서 견인용 로프를 권취하는 롤러(14)와 직결되는 동시에 하부컨베이어(12)에 스프라켓 휘일-체인 전동방식으로 연결된다. 상하의 컨베이어(11)(12)는 일단에서 기어 전동방식으로 맞물려 연결된다. 특히 상부컨베이어(11)는 케이블의 진입이 용이하도록 일정각도로 경사진 위치(도시에서 부호 11＇로 표시)로 회동 가능하다. 전동포설기의 전방에는 안내롤러(15)(16)가 수평과 수직으로 연설되어 견인용 로프 및 케이블의 원활한 진입을 유도한다.

이에 따라 엔진(10)의 기동으로 로프가 롤러(14)에 권취되기 시작하며 로프의 단부에 결속된 케이블이 안내롤러(15)(16)에 도달하면 결속을 풀고 케이블을 컨베이어(11)(12)에 밀어 넣으면 컨베이어(11)(12)의 고무 패드에 의해 인출되어 일지점의 케이블 설치 작업이 완료된다.

이와 같은 기계견인식 포설기는 컨베이어(11)(12)에 구비된 고탄력 고무 패드의 마찰력으로 광케이블을 인출하므로 단번에 500m 이상 포설이 가능하고 광케이블의 뒤틀림이나 외피 손상도 방지할 수 있다.

그러나 구동원인 엔진(10)으로부터 상부컨베이어(11)까지 기계적으로 연결되어 있기 때문에 엔진(10)의 헌팅 등의 원인으로 속도가 변동되면 그대로 컨베이어(11)(12)에 전달되어 케이블의 외피를 손상시킨다. 반대로 케이블이 관로상의 이물질에 걸리면 엔진(10)이 과부하의 작용으로 정지할 때까지 케이블은 과도한 인장력으로 연신되어 시공후 통신품질을 저하시킨다.

또한 상부컨베이어(11)를 경사지게 하는 것은 케이블에 전체적으로 고른 압력을 작용하는 측면에서 불리하다. 컨베이어(11)(12)에서 고른 압력이 작용하지 않으면 케이블의 외피에 과도한 마찰력이 작용하게 된다.

즉, 이러한 모든 이유는 등록고안의 경우 그 동력의 전달을 기계식의 기어를 통해 달성해 왔기 때문이다.

엔진의 출력은 일정하기에 부여된 힘만큼의 힘을 전달하지만, 케이블의 포설중 발생되는 부하(내관이 찌그러져 발생되는 마찰력, 케이블을 앞에서 끌어들이는 견인윈치와 밀어주는 포설기 사이의 힘의 불균형)들이 발생할 경우 기체 뿐만아니라 케이블 자체에도 많은 손상을 가져왔다.

이에 따라 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 광통신을 위한 케이블을 지하에 매설하는데 있어서 엔진의 동력전달계통에 유압력(무단변속가능한 형태)을 개재하고 고른 압력이 작용하도록 하여 케이블의 손상을 방지하는 전기.전자 광 케이블 포설기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한 본 고안은 무단변속가능한 유압모터를 제어하기 위해 리모컨을 이용하여 콘트롤 레버를 조절할 수 있는 자동화된 케이블 포설기를 제공하고자 한다.

도 1은 종래의 포설기에서 커버의 일부를 절개하여 나타내는 구성도,

도 2는 본 고안에 따른 포설기의 요부 구성을 나타내는 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 컨베이어의 승강수단을 나타내는 도식도,

도 4는 본 고안에 따른 컨베이어의 전동수단을 나타내는 도식도,

도 5는 본 고안에 따른 포설기를 사용하는 상태를 나타내는 개념도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10: 엔진 11, 12: 컨베이어

21, 22: 안내롤러 23: 유압유니트

24: 구동롤러 25: 밸브

26: 승강핸들 27, 28: 유압관

31, 32: 프레임 33, 34: 스프라켓

40: 전동수단

이러한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 상하의 컨베이어(11)(12) 사이에 맞물린 케이블을 엔진(10)의 구동력으로 인출하는 포설기에 있어서: 상기 케이블 및 그에 결속되는 견인용 로프를 각각 지지하도록 전방에 설치되는 안내롤러(21)(22); 상기 엔진(10)의 구동력으로 형성된 유압을 기계력으로 전환하여 컨베이어(11)(12)에 전달하는 유압유니트(23); 상기 유압유니트(23)와 유압관(27)으로 연결되도록 장착되어, 유로를 개폐하여 외부의 유압관(28)에 유압력을 전달하는 밸브(25); 및 승강핸들(26)의 작동에 의해 상기 컨베이어(11)(12)의 틈새가 일정하게 변동되도록하는 승강수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 상기 승강수단은 각각의 컨베이어(11)(12)를 상하운동 가능하게 지지하는 프레임(31)(32)과, 일측의 프레임(31)에 나선운동 가능하게 연결되는 스크류(35)와, 상기 스크류(35)와 승강핸들(26)을 연결하는 기어(37)(38)와, 상기 컨베이어(11)(12) 간의 동력전달 상태를 항상 유지하는 전동수단(40)을 구비한다.

이때 상기 전동수단(40)으로 위치변동 가능한 가동휘일(41)과 위치가 정해진 고정휘일(42)을 상하의 스프라켓 휘일(33)(34)에 동일한 체인(45)으로 엇갈림 연결하되, 상기 가동휘일(41)은 링크(43)(44)를 개재하여 상부컨베이어(11)의 스프라켓 휘일(33)에 연결되어 연동 가능하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 포설기의 요부 구성을 나타내는 사시도가 도시된다.

본 고안은 상하의 컨베이어(11)(12) 사이에 맞물린 케이블을 엔진(10)의 구동력으로 인출하거나 매설하는 포설기에 관련되며, 상기 엔진(10)의 구동력으로 형성된 유압을 기계력으로 전환하는 유압유니트(23)를 사용한다. 종래의 감속기(13)는 배제하는 것이 가능하다. 유압유니트(23)는 상호 유압회로를 구성하는 유압펌프와 유압모터를 구비하며 상하의 컨베이어(11)(12) 중 일측에 회전력을 전달한다. 유압펌프는 엔진(10)의 축에 연결되고 유압모터는 하부컨베이어(12)의 일단에 연결된다. 견인용 로프를 감기 위한 구동롤러(24)는 유압유니트(23)의 유압모터와 직결된다.

종래와 같이 감속기(13)를 사용하는 경우 감속기(13)와 하부컨베이어(12)는 스프라켓 휘일-체인 방식으로 연결해야 하지만 상대적으로 크기가 작은 유압모터를 사용하는 경우 직결하는 것도 가능하다.

또, 본 고안에 따르면 상기 케이블 및 그에 결속되는 견인용 로프를 각각 지지하도록 안내롤러(21)(22)가 전방에 설치된다. 일측의 안내롤러(21)는 컨베이어(11)(12)의 틈새로 케이블을 유도하는 위치에 회전 가능하게 설치된다. 타측의 안내롤러(22)는 구동롤러(24)로 로프를 유도하는 위치에 회전 가능하게 설치된다. 양측의 안내롤러(21)(22)를 별치하여 케이블이나 로프에 굽힘응력이 작용하지 않도록 한다. 로프용 안내롤러(22)는 수직롤러와 수평롤러가 └┘형태로 배치되어 로프를 좌우 어느 방향에서나 안내하기 용이하다.

또, 본 고안에 따르면 유로를 개폐하여 외부의 유압관(28)에 유압력을 전달하는 밸브(25)가 상기 유압유니트(23)와 유압관(27)으로 연결되도록 장착된다. 외부의 유압관(28)은 양수기 등 다른 장비를 구동하기 위한 것으로서 복수로 배관할 수도 있다. 유압관(28)을 복수로 하는 경우 밸브(25)는 단순한 개폐방식이 아닌 유로전환 방식을 택한다. 유압유니트(23)에서 밸브(25)에 이르는 유압관(27)은 금속관이나 플렉시블관이 무방하나, 외부의 장비로 연결하는 유압관(28)은 플렉시블관을 사용한다.

또, 본 고안에 따르면 승강핸들(26)의 작동에 의해 상기 컨베이어(11)(12)의 틈새가 일정하게 변동되도록 하는 승강수단이 장착된다. 하부컨베이어(12)는 유압유니트(23)의 유압모터와 직결되거나 스프라켓 휘일-체인 방식으로 연결되도록 정해진 위치를 유지한다. 반면 상부컨베이어(11)는 수평 상태를 유지하며 상하로 운동하도록 설치된다. 상부컨베이어(11)의 수평적 상하운동을 위한 승강수단은 후술하는 도 3 및 도 4를 참조한다.

도 3은 본 고안에 따른 컨베이어의 승강구조를 나타내는 도식도이고, 도 4는 본 고안에 따른 컨베이어의 전동구조를 나타내는 도식도이다.

도 3에서, 본 고안의 승강수단은 각각의 컨베이어(11)(12)를 상하운동 가능하게 하는 프레임(31)(32)과, 일측의 프레임(31)에 나선운동 가능하게 연결되는 스크류(35)와, 상기 스크류(35)와 승강핸들(26)을 연결하는 기어(37)(38)와, 상기 컨베이어(11)(12) 간의 동력전달 상태를 항상 유지하는 전동수단(40)을 구비한다.

상부컨베이어(11)는 양단에서 스프라켓 휘일(33)을 구비하는데, 스프라켓 휘일(33)은 동일한 프레임(31)에 고정된다. 하부컨베이어(12)도 역시 자신의 프레임(32)을 이용하여 스프라켓 휘일(34)을 고정한다. 상측의 프레임(31)에서 부호 31a는 통공이고 부호 31b는 암나사이다. 하측의 프레임(32)에서 봉을 연장하여 상기 통공(31a)에 삽착하면 상측의 프레임(31)이 상하로 수평이동이 가능하다. 스크류(35)는 프레임(31)의 암나사(31b)에 맞물림되고 하단에 기어(38)를 구비한다. 일단에서 승강핸들(26)과 연결되는 조절축(36)은 타단에서 상기 기어(38)와 맞물리는 기어(37)를 구비한다. 기어(37)(38)는 직각으로 교차하는 축간에 동력을 전달하는 형식을 택한다.

본 고안의 기어(37)(38)로는 베벨기어(bevel gear), 페이스기어(face gear), 하이포이드기어(hypoid gear)를 사용할 수 있다. 베벨기어의 경우 마치 스퍼어 기어의 래크처럼 피치면이 평면인 크라운 기어를 사용할 수도 있다. 어느 경우에나 잇수비를 크게 유지하여 승강핸들(26)을 돌리는 작용력을 줄이는 것이 좋다.

도 4에서, 상기한 전동수단(40)으로 위치변동 가능한 가동휘일(41)과 위치가 정해진 고정휘일(42)을 상하의 스프라켓 휘일(33)(34)에 동일한 체인(45)으로 엇갈림 연결한다. 전동수단(40)은 상부컨베이어(11)가 상하로 이동하는 동안에 동력이 차단되지 않도록 한다. 상하의 컨베이어(11)(12)에서 일단의 스프라켓 휘일(33)(34)은 기어로 맞물리는 대신 체인(45)으로 연결되도록 한다. 체인(45)은 스프라켓 휘일(33)(34)을 엇갈려 통과하며 또 다른 가동휘일(41)과 고정휘일(42)에도 걸린다. 가동휘일(41)과 고정휘일(42)도 스프라켓 휘일로 구성한다.

이때 상기 가동휘일(41)은 링크(43)(44)를 개재하여 상부컨베이어(11)의 스프라켓 휘일(33)에 연결되어 연동 가능하다. 가동휘일(41)은 부호 43의 링크와 회전 중심에 연결되어 회동 가능하고, 부호 44의 링크는 부호 43의 링크 및 스프라켓 휘일(33)의 회전 중심과 연결된다. 이에 따라 상부컨베이어(11)의 스프라켓 휘일(33)이 화살표 방향으로 수직 상승하면 가동휘일(41)이 스프라켓 휘일(33)을 향하여 회동하여 체인(45)의 텐션은 동일하게 유지된다. 상부컨베이어(11)가 수평을 유지하며 승하강되므로 케이블에 작용하는 압력도 균일하여 동일한 인장력 하에서 접촉압력이 저하되고 케이블에 주는 부담이 경감된다.

도 5는 본 고안에 따른 포설기를 사용하는 상태를 나타내는 개념도가 도시된다.

일정한 간격으로 형성된 맨홀(M)은 관로(T)로 연결되고 관로(T) 상에케이블(C)을 매설하는 작업의 공정은 종래와 크게 다르지 않다. 이때 맨홀상에는 물(W)을 포함한 각종 이물질이 있기 때문에 유압유니트(23)의 밸브(25)에 양수기(P)를 연결하고 엔진(10)을 기동하여 물을 퍼낸다. 종래에는 별도의 구동원을 이용해야 하지만 본 고안의 포설기는 유압 구동원으로 해결 가능하다. 이후 로프에 케이블을 결속하여 안내롤러(21)를 통해 권취하면서 케이블을 맨홀에서 인출한다.

근래에는 보다 진보된 결합형 내관을 적용하는 추세이며 이를 설치하기 위해 결합형내관 포설기가 사용된다. 이는 내관결합기를 탈, 부착할 수 있으며 견인방식이 아닌 밀어주는 방식으로 과다한 인장력에 의한 처짐을 방지한다. 결합형내관 포설기는 기계견인포설기 또는 선단견인기를 선단에서 보조용으로 사용하기도 한다. 본 고안의 포설기는 상기한 어느 용도로도 사용하는 것이 가능하며, 공기(工期)와 경비를 절감할 수 있다.

또한 본 고안의 특징은 무단변속가능한 유압유니트를 제어하기 위해 리모컨을 이용하여 조절할 수 있는 자동화시킬 수 있다는 것이다.

유압유니트의 컨트롤레버의 작동을 원거리에서 작동하는 것이다.

아무튼 본 고안의 포설기의 작동상 가장 중요하고, 제작자가 가장 고심한 부분이 그 동력이 무단변속가능한 유압씨스템을 사용한다는 점이다.

이 점 때문데 다음과 같은 작동상 이점이 발생될 수 있다

즉, 무단변속가능한 포설기는 광케이블을 밀어거가 견인할 때 케이블이 걸려 힘이 부족할 경우 엔진을 돌아가되 작동시 부여한 힘만큼 만을 부여하기에 기체에무리가 가지 않는다.

따라서 케이블의 운행이 막힐 경우 무리하게 밀지 않고 윈치에의해 끌리는 힘이 크면 뒤에서 제어하고, 윈치에 의해 힘이 작으면 내관의 운행에 맞추어 고른 힘을 부여한다.

즉, 이러한 작동은 케이블을 당기는 윈치의 힘과 케이블을 밀어주는 포설기의 힘이 동일 할 수 없고, 만일 내관의 이동에 장애가 생겨 중간에서 과한 부하가 생기게 된다면, 또한 그 부하가 일시에 해소되어 이동이 원활하게 된다면, 윈치와 포설기의 힘의 불균형에서 발생되는 기체의 쿵쾅거림과 기체의 파손을 효과적으로 제어할 수 있는 상당히 중요한 요소가 된다.

이상의 구성 및 작용에 따르면 본 고안은 광통신을 위한 케이블을 지하에 매설하는데 있어서 엔진의 동력전달계통에 유압력(무단별속 가능)을 개재하고 고른 압력이 작용하도록 하여 케이블의 손상을 방지하는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 상하의 컨베이어(11)(12) 사이에 맞물린 케이블을 엔진(10)의 구동력으로 인출하는 포설기에 있어서:

   상기 케이블 및 그에 결속되는 견인용 로프를 각각 지지하도록 전방에 설치되는 안내롤러(21)(22);

   상기 엔진(10)의 구동력으로 형성된 유압을 기계력으로 전환하여 컨베이어(11)(12)에 전달하는 유압유니트(23);

   상기 유압유니트(23)와 유압관(27)으로 연결되도록 장착되어, 유로를 개폐하여 외부의 유압관(28)에 유압력을 전달하는 밸브(25); 및

   승강핸들(26)의 작동에 의해 상기 컨베이어(11)(12)의 틈새가 일정하게 변동되도록 하는 승강수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기.전자 광 케이블 포설기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 승강수단은 각각의 컨베이어(11)(12)를 상하운동 가능하게 지지하는 프레임(31)(32)과, 일측의 프레임(31)에 나선운동 가능하게 연결되는 스크류(35)와, 상기 스크류(35)와 승강핸들(26)을 연결하는 기어(37)(38)와, 상기 컨베이어(11)(12) 간의 동력전달 상태를 항상 유지하는 전동수단(40)을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기.전자 광 케이블 포설기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 포설기의 유압유니트에는,

   유압을 이용할 수 있는 양수기나 유압씨스템을 연결하여 동력원이 될 수 있게 하는 것에 특징이 있는 전기.전자 광 케이블 포설기.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 전동수단(40)으로 위치변동 가능한 가동휘일(41)과 위치가 정해진 고정휘일(42)을 상하의 스프라켓 휘일(33)(34)에 동일한 체인(45)으로 엇갈림 연결하되, 상기 가동휘일(41)은 링크(43)(44)를 개재하여 상부컨베이어(11)의 스프라켓 휘일(33)에 연결되어 연동 가능한 것을 특징으로 하는 전기.전자 광 케이블 포설기.
5. 제 1항에 있어서,

   무단변속가능한 유압유니트를 제어하기 위해 리모컨을 이용하여 조절할 수 있는 자동화시킨 것에 특징이 있는 전기.전자 광 포설기.