KR20040013550A - 통신케이블의 접속부 보호용 열복원성 슬리이브 및 이슬리이브를 이용한 통신케이블의 접속부 보호용 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복원력이 부여된 중합체성 물질과 중합체성 물질의 내부에 위치하는 열 수축성 섬유의 복원력에 의하여 복원됨으로써 복원력을 충분히 얻을 수 있어, 열 수축성 섬유가 끊어지는 등의 손상을 방지할 수 있는 통신케이블의 접속부 보호용 열복원성 슬리이브에 관한 것으로, 내부에 각각 절연재료로 둘러싸인 복수개의 도체들이 집합을 이루어 들어있으며 그 외부가 외피에 의해 피복되어 있는 구조로 된 통신케이블과, 이와 같은 구조의 또 다른 통신케이블 사이의 도체들 사이의 접속부위를 보호하고 습기가 침투하는 것을 방지하기 위한 통신케이블의 접속부 보호용 열 복원성 슬리이브로, 상기 통신케이블의 접속부 보호용 열 복원성 슬리이브는: 가교되고 연신되어, 열이 가해졌을 때, 복원성을 갖는 중합체 시이트와; 상기 중합체 시이트 내에 매설되며 제품은 복원방향으로 놓여진 열 수축성을 갖도록 연신되고 가교된 섬유와 복원방향에 대해 직각방향으로 놓여진 열안정성 섬유로 직조된 보강 직물을 포함하여, 상기 중합체성 시이트와 가교된 상기 섬유의 복원력에 의하여 복원되는 구조로 되어 있다.

Description

통신케이블의 접속부 보호용 열복원성 슬리이브 및 이 슬리이브를 이용한 통신케이블의 접속부 보호용 조립체 {Heat-restored sleeve protecting Cable connection and assembly using the same sloeve}

본 발명은, 통신케이블의 접속부 보호용 열복원성 슬리이브 및 이 슬리이브를 이용한 접속부 보호용 조립체에 관한 것이다.

전화국과 가입자간, 전화국 상호간 또는 각도시의 전화국 상호간을 연결하는 통신케이블은, 그 내부에 각각 절연재료로 둘러싸인 복수개의 도체(소위 '심선'이라고 함)이 집합을 이루어 들어있고, 집합된 도체들의 외부를 PE, PVC, 금속층과의 복합재료(소위 '외피')로 피복되어 있는 구조로 되어 있다.

통신케이블의 접속은 크게 나누어 도체의 접속과 도체의 접속부위를 보호하고 습기가 침투하는 것을 방지하기 위한 외피접속 두 단계로 이루어진다. 도체의 접속은, 먼저 도체의 절연층을 제거하고 두 개의 도체를 비튼 다음, 지관 또는 PE 슬리브를 씌워 절연하는 방식, 두 개의 도체를 비튼 다음 납땜을 하고 지관 또는 PE슬리브를 씌워 절연하는 방식 등이 있는데, 중계케이블의 접속에는 고속 자동심신 접속기를 사용, 외부슬리이브와 중심핀이 되는 커넥터를 사용하는 접속방식이 행해지기도 한다.

따라서 이들 도체들의 접속부위는 소위 열수축관이라고 알려진 슬리이브에 의해 보호된다. 이러한 열수축관의 한 종류가 일본국 공개특허공보 소56-125918호에 개시되어 있는데, 이 공보를 참조하면, 열수축관은 복원가능한 중합체 시이트로 제조한 것이다. 이러한 복원가능한 제품은 미합중국 특허 2,027,962호에 기재된 바와 같이, 원래 치수적으로 안정한 형태를 갖는 물품을 변형시킨 것으로, 위 일본국 공개특허공보에서는 중합체를 시이트형태로 압출한 다음 열이 있는 동안에 치수적으로 열에 불안정한 형태로 연신하는 공정에 의해 제조하는 방법을 공개하고 있다.

특히 이러한 공정에서는 중합체를 가교시키는데, 이러한 가교는 세그먼트의이동은 없지만, 유연성과 탄성을 유지한 채 분자전체가 이동성을 갖고 결합되도록 한 것이다. 또, 가교는 시이트를 연신시키는데 필요한 온도범위를 넓게 하는 역할을 한다.

따라서 이러한 복원성 시이트는 가교된 중합체를 압출하여 시이트 형태로 만든 다음, 이를 400-600%로 연신하여 제작하는데, 이는 미리 연신되고 가교 결합된 중합체의 연신되기 이전의 상태로 돌아오는 복원력을 이용함으로써, 수축율은 임의로 조절될 수 있고 충분히 통신케이블의 접속부위를 보호하는데 적용할 수 있다.

따라서 복원성 중합체라는 용어는 복원율을 얻기 위해 인위적으로 미리 연신하고 가교시킨 중합체를 의미로 사용된다.

통신케이블은, 케이블 내부로 수분이 침투하면 혼신이 발생하는 등 통화 품질이 떨어지게 되므로, 수분의 침투를 방지하기 위해 건조한 공기가 주입되기도 한다. 건조한 공기 또는 가스를 주입한 통신케이블, 소위 가압 통신케이블은 고장 발생율이 현저히 낮고 고장 개소를 조기에 발견할 수 있으므로 유지보수비가 경감되는 이점이 있다. 즉, 통신케이블의 피복이 파손되었다든가 바늘구멍(pin hole)이 생겨 침수되면 수면에 기포가 생겨 수리할 수 있고, 건조한 공기 또는 가스의 압력을 측정하여 분석하면 고장개소를 알 수 있기 때문이다.

그러나 종래의 복원성 시이트로 된 열수축관을 가압 통신케이블에 사용하는데에는 여러가지 문제점이 있는데, 그중 하나가 가압 통신케이블에 사용할 수 없다는 점이다.

즉, 가압 통신케이블의 접속부를 보호하는데 사용되는 열 수축관은 그 시험에서 10±0.3 PSI의 공기압을 10일 동안 견디어 누설이 없어야 하는데, 종래의 복원성 시이트로 된 열수축관은 이 압력을 견딜 수 없기 때문이다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 가압 통신케이블용 열복원성 슬리이브가 대한민국 특허공보 90-8872호에 개시되어 있다. 이 특허에서 열복원성 슬리이브는, 복원성 직물을 중합체 물질로 감싼 형태로 되어 있다. 즉, 기술된 바와 같은 형태로 된 열복원성 슬리이브에서, 복원성 직물은 복원성 섬유와, 이에 부가하여 더 높은 기계적 안정성을 달성하기 위해, 비수축성 열저항 섬유, 예를 들면 글래스 파이버를 직조하여 복원성 직물을 만든 다음, 이를 중합체 물질에 삽입한 형태로 되어 있다.

이러한 형태의 열복원성 슬리이브는 중합체성 물질 내부에 위치하는 복원성 섬유의 복원력에 의하여 복원시킴으로써 복원성 섬유의 복원력이 충분히 얻어지지 못하는 경우 복원불량의 한 요인으로 작용한다. 더욱이 중합체성 물질에는 복원력이 부여되어 있지 않으므로써 복원성 직물의 복원력이 중합체 물질을 충분히 끌어당기지 못하여 복원성 직물이 끊어지는 등 손상되는 현상이 종종 발생하는 결점을 가지고 있다.

본 발명은, 통신케이블의 접속부를 보호하기 위한 것으로, 특히 보강직물이 갖는 압력유지력에 의해 가압케이블(pressurized cable)에서의 접속부까지도 보호할 수 있는 것을 목적으로 한다.

제1도는 통신케이블의 접속부를 둘러싸는데 적합한 시이트 형태로 된 본 발명에 따르는 제품의 사시도를 나타낸다.

제2도는 본 발명에 따르는 열 복원성 슬리이브를 사용한 조립체로 통신케이블의 접속부를 부분적으로 둘러싼 형태를 나타내는 도면이다.

제3A도는 본 발명에 따르는 열 복원성 슬리이브를 사용한 조립체를 사용하여 통신케이블의 분기 접속부를 보호하는 형태를 나타내는 도면이고, 제3B도는 열복원성 슬리이브를 복원시킨 후의 형태를 나타내는 도면이다.

제4도는 분기된 부분을 수직으로 자른 단면을 나타내는 도면이다.

이러한 목적들을 달성하는 통신케이블의 접속부 보호용 열 복원성 슬리이브는, 가교되고 연신되어 열 복원성을 갖는 중합체 시이트와, 상기 중합체 시이트 내에 매설된 보강 직물을 포함한다. 열 복원성 중합체 시이트내에 매설된 보강직물은, 복원기간동안 열에 의해 파열되거나 변형되지 않는다면 중합체로 이루어진 섬유에 의해 직조될 수 있다. 이러한 섬유의 재료가 되는 중합체는, 중합체 시이트와 보강직물이 그 경계면에서 박리되는 것을 방지하기 위해, 중합체 시이트의 재료가 되는 중합체와 물리적으로 혼화성을 갖는 것이 바람직하다. 이를 위해 직물 및 시이트의 재료가 되는 중합체는 폴리올레핀, 예를 들면 폴리에틸렌을 사용할 수 있다. 필요에 따라서는 보강직물은, 예를 들면, 글래스 파이버 또는 폴리에스테르 열안정성 섬유와 열수축성을 갖는 중합체 섬유로 직조할 수 있는데, 이러한 직물이 중합체 시이트에 매설될 때, 열이 가해졌을 때 중합체 시이트가 복원되는 것을 방해하지 않도록, 열안정성 섬유는 복원방향과 직각을 이루는 방향으로 놓여져야 한다. 또, 복원성을 갖는 중합체 시이트 내에서 복원방향으로 놓여진 섬유는 복원시 열에 끊어지지 않고 충분한 열 수축성을 갖도록 연신되고 가교되는 것이 바람직하다.

이러한 보강직물을 이루는 섬유중 열안정성이 아닌 섬유는 중합체 시이트가 복원되는 동안 중합체 시이트와 함께 작용하여 정확한 형태로 복원되게 한다.

그러나 중합체성 시이트의 가교도가 너무 높으면 복원이 어려워지므로 중합체 시이트의 가교도를 적절한 수준으로 유지해야 한다. 중합체 시이트는 조사가교또는 화학적인 방법에 의해 가교시킬 수 있다. 특히 화학적 가교제가 혼입된 중합체성 물질을 사용하여 압출하면서 연신하면서 열 수축성을 갖도록 연신되고 가교된 섬유와 열안정성 섬유로 된 직물위에 위치시켜서 열복원성 슬리이브를 제조하는 것이 바람직하다.

이러한 열 복원성 슬리이브는 필요하다면 조사 가교될 수 있다. 이러한 조사가교는 직물과 중합체성 시이트의 결합을 더욱 강화시키는 역할을 한다.

열 수축성을 갖도록 연신되고 가교된 섬유와 열안정성 섬유로 된 직물이 삽입된 본 발명의 슬리이브는 중합체 물질에 앤티-빔 반응제를 첨가하여 중합체 시트의 가교도를 조절할 수 있다.

화학적 가교방법을 사용할 때에는 중합체에 수분에 의해 가교되는 가교제를 삽입하여 자연상태에서 가교되게 할 수도 있다.

이러한 본 발명은 직물의 강인성 및 치수 안정성을 이용하여 매트릭스물질을 보강하는 역할을 하고, 매트릭스 물질은 직물을 서로 보호 유지하고 외력을 직물에 전달하거나 직물 사이에 하중을 전달하는 역할을 하고, 환경에서 야기되는 열화 또는 결함의 성장 등으로부터 직물을 보호하는 상호 보완역할을 한다.

이와 같은 구조로 된 중합체 시이트는 라이너와 함께 사용되어 통신케이블의 접속부 보호용 조립체로 사용될 수 있는데, 라이너는 케이블의 도체와 도체의 접속부위를 감싸고 다른 지역보다 큰 단면을 갖는 중앙지역으로부터 상기 도체들이 노출된 근처의 통신케이블의 외피를 향해 그 단면이 점차 좁아지는 형태로 연장되는 왕관모양의 단부를 갖는 미합중국 특허공보 제4,282,397호에 공개된 형태의 것이나체신부 규정의 1980. 4. 1. 개정된 열수축관 규격서에 나타난 형태의 것이 사용될 수 있다.

따라서, 내부에 각각 절연재료로 둘러싸인 복수개의 도체들이 집합을 이루어 들어있으며 그 외부가 외피에 의해 피복되어 있는 구조로 된 통신케이블과, 이와 같은 구조의 또 다른 통신케이블 사이의 도체들 사이의 접속부위를 보호하고 습기가 침투하는 것을 방지하는 이러한 형태의 통신케이블의 접속부 보호용 조립되는 케이블의 도체와 도체의 접속부위를 감싸고 다른 지역보다 큰 단면을 갖는 중앙지역으로부터 상기 도체들이 노출된 근처의 통신케이블의 외피를 향해 그 단면이 점차 좁아지는 형태로 연장되는 왕관모양의 단부를 갖는 라이너와, 라이너를 감싸고, 가교되고 연신되어, 열이 가해졌을 때, 복원성을 갖는 중합체 시이트와, 상기 중합체 시이트내에 매설된 열 수축성을 갖도록 연신되고 가교된 섬유와 열안정성 섬유로 된 보강 직물로 구성되어 있는 열 복원성 슬리이브를 포함하는 구조로 되어 있다.

이러한 통신케이블의 접속부 보호용 조립체는, 필요하다면, 열 복원성 슬리브의 내면에 부착된 접착제층을 더 포함할 수 있는데, 이 경우 접착제층은 상기 열복원성 슬리이브의 열 복원온도에서 용융되어 상기 라이너와 상기 열복원성 슬리이브를 단단히 결합시키는 역할을 한다.

따라서 라이너는 기계적인 강도를 제공하고 접속 케이스의 형상을 일정하게 유지시키고, 재작업을 용이하게 함과 함께, 열복원시 도선의 손상을 방지하는 역할을 수행하며, 복원성 직물은 압력유지력을 가지며, 슬리이브 내부의 압력으로 인한후프응력(hoop stress)을 견디도록 하는 역할을 수행하며, 중합체 물질은 직물을 불침투성으로 만드는 역할을 수행하여, 전체적으로, 본 발명의 조립체가 통신케이블의 접속부를 주변환경으로부터 보호하는데, 특히 직물의 강인성 및 치수 안정성은 매트릭스물질을 보강하는 역할을 하고, 매트릭스 물질은 직물을 서로 보호유지하고 외력을 직물에 전달하거나 직물 사이에 하중을 전달하는 역할을 하고, 환경에서 야기되는 열화 또는 결함의 성장 등으로부터 직물을 보호하는 상호 보완역할을 한다. 이러한 고분자 복합재의 물리적 성질에 대해서는 고분자의 공학적 이용 Peter C. Poewll저 이장우, 조현혹 역 교보문고 발행에 잘 나타나 있으며, 이러한 적층구조의 응력에 대한 계산은 An Introduction to the Mechanics of Solids, Crandall/Dahl/Lardner 저나, 그 밖의 재료역학 고체역할 서적을 참조하면 알 수 있다.

라이너에 의해 이루어지는 공간부에는 건조한 공기 또는 가스가 봉입될 수 있는데, 가스의 봉입을 위해 밸브장치가 부착될 수 있다.

또 이러한 조립체는 분기를 위해 미합중국 특허 제4,298,415호에 공개된 분기장치와 함께 사용될 수 있다.

이하 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 통신케이블의 접속부를 둘러싸는데 적합한 시이트 형태로 된 본 발명에 따르는 제품의 사시도를 나타낸다. 이 제품(10)은 복원방향으로 놓여진 열 수축성을 갖도록 연신되고 가교된 섬유(14)와 복원방향에 대해 직각방향으로 놓여진 글래스 파이버 또는 폴리에스테르로 된 열안정성 섬유(16)로 직조된 직물이 가교된중합체 시이트(12) 사이에 매설되어 있는 형태를 나타낸다. 이 구조에서 열수축성을 갖는 섬유(14)는 가교된 중합체 시이트(12)에 매설되어 열안정성 섬유들(16) 사이의 간격이 처음 직조된 상태에 비해 300-500% 넓혀져 있다. 그리고 가교된 중합체 시이트(12) 아래쪽에는 열용융 접착제(18)가 부착되어 있다.

제2A도는 본 발명에 따르는 열 복원성 슬리이브(10)를 사용한 조립체로 통신케이블의 접속부를 부분적으로 둘러싼 형태를 나타내는 도면이다. 내부에 각각 절연재료로 둘러싸인 복수개의 도체들이 집합을 이루어 들어 있으며 그 외부가 외피에 의해 피복되어 있는 구조로 된 통신케이블(1)과, 이와 같은 구조의 또 다른 통신케이블 사이의 도체들은 먼저 접속된다. 번호 5는 접속된 도체들의 뭉치, 또는 도체들의 접속부위를 나타낸다. 이 접속된 도체들의 뭉치(5)를 감싸는 라이너(20)는 랩 라운드형태로 되어 있다. 라이너(20)는 손쉽게 도체의 접속부위를 감쌀 수 있도록 힌지장치(22)에 의해 여닫을 수 있게 되어 있으며, 힌지장치(22)의 반대편은 서로 맞물려 완전히 결합될 수 있도록 지그재그 형태의 단부(26)를 갖는다. 또, 라이너의 길이방향의 양쪽 단부는 도체들이 노출된 근처의 통신케이블의 외피를 향해 그 단면이 점차 좁아지는 형태로 연장되는 왕관모양(24)으로 되어 슬리이브가 완전히 복원되었을 때 통신케이블과의 벌어짐이 발생하지 않도록 되어 있다. 따라서 라이너(20)는 도체들의 접속부위만을 그 중앙 위치시키는 빈 공간부를 이루게 한다. 이러한 빈 공간부에는 필요하다면 가압을 위한 건조한 공기 또는 가스가 주입될 수 있다. 이를 위해 라이너(20)에는 밸브 장치가 부착될 수 있다. 열 복원성 슬리이브에는 C자형태의 단면을 갖는 채널에 의해 체결될 수 있도록 길이방향을 따라 양쪽 단면에 채널 지지부(101)가 형성되어 있다.

제3A도는 본 발명에 따르는 열 복원성 슬리이브(10)를 사용한 조립체를 사용하여 통신케이블의 분기 접속부를 보호하는 형태를 나타내는 도면이고, 제3B도는 열복원성 슬리이브를 복원시킨 후의 형태를 나타내는 도면이고, 제3C도는 통신케이블이 분기된 부분의 단면을 나타내는 도면이다. 이 도면들을 참조하면, 하나의 통신케이블(1)의 도체와 분기하려는 두 개의 통신케이블(31,33)의 도체들은 서로 접속되어 심선뭉치가 형성되는데, 이 심선뭉치는, 힌지장치에 의해 여닫을 수 있게 되어 있으며, 힌지장치의 반대편은 서로 맏물려 완전히 결합될 수 있도록 지그재그 형태의 단부를 갖는 라이너(20)에 의해 감싸진다. 그 다음, 열복원성 슬리이브의 길이방향을 따라 양쪽 단면에 형성된 채널 지지부(101)를 C자형태의 단면을 갖는 채널(28)로 채결한다. 그리고 분기클립(35)으로 분기된 두 통신케이블 사이를 물린 다음 열을 가하여 복원성 슬리이브를 복원시킨다. 그리하면, 복원성 슬리이브(10)내에 위치한 라이너(20)의 형태에 따라 왕관모양(24)의 단부에서는 통신케이블과 완전히 밀착된 형태로, 라이너의 중앙부분에서는 큰 직경을 나타내게끔 열복원성 슬리이브는 수축하여 심선접속부위만을 그 중앙 위치시키는 빈 공간부를 이룬다. 한편 슬리이브 내부에 부착된 열 용융 접착제는 슬리이브에 기해지는 열에 의해 용융되어 채널부분의 틈새 및 통신케이블과 슬리브의 접촉부 사이의 틈새를 메꾸는 형식으로 새어나오면서 냉각되어, 습기가 침투하지 못하는 완전한 공간부를 만든다.

제4도는 분기된 부분을 수직으로 자른 단면을 나타내는데, 도면에서 번호 28은 채널, 101은 채널 지지부, 35는 분기클립, 31 및 33은 통신케이블을 나타낸다.

이러한 본 발명에 따르는 열복원성 슬리이브는 복원력이 부여된 중합체성 물질과 중합체성 물질의 내부에 위치하는 열 수축성 섬유의 복원력에 의하여 복원됨으로써 복원력을 충분히 얻을 수 있어, 열 수축성 섬유가 끊어지는 등의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 내부에 각각 절연재료로 둘러싸인 복수개의 도체들이 집합을 이루어 들어있으며 그 외부가 외피에 의해 피복되어 있는 구조로 된 통신케이블과, 이와 같은 구조의 또 다른 통신케이블 사이의 도체들 사이의 접속부위를 보호하고 습기가 침투하는 것을 방지하기 위한 통신케이블의 접속부 보호용 열 복원성 슬리이브로, 상기 통신케이블의 접속부 보호용 열 복원성 슬리이브는:

   가교되고 연신되어, 열이 가해졌을 때, 복원성을 갖는 중합체 시이트와;

   상기 중합체 시이트 내에 매설되며 제품은 복원방향으로 놓여진 열 수축성을 갖도록 연신되고 가교된 섬유와 복원방향에 대해 직각방향으로 놓여진 열안정성 섬유로 직조된 보강 직물을 포함하여, 상기 중합체성 시이트와 가교된 상기 섬유의 복원력에 의하여 복원되는 통신케이블의 접속부 보호용 열 복원성 슬리이브.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 보강직물은 상기 통신케이블의 연장방향과 같은 방향으로 연장되는 열안정성 섬유와, 상기 열 안정성 섬유의 연장방향에 대해 대략 직각을 이루고 있는 가교된 섬유로 직조되어 있는 통신케이블의 접속부 보호용 열 복원성 슬리이브.
3. 제2항에 있어서, 상기 가교된 섬유를 이루는 중합체는 상기 중합체 시이트와 동일한 재료인 통신케이블의 접속부 보호용 열 복원성 슬리이브.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1섬유를 이루는 중합체는 상기 중합체 시이트와 물리적으로 혼화성을 갖는 재료로 구성된 통신케이블의 접속부 보호용 열 복원성 슬리이브.
5. 내부에 각각 절연재료로 둘러싸인 복수개의 도체들이 집합을 이루어 들어있으며 그 외부가 외피에 의해 피복되어 있는 구조로 된 통신케이블과, 이와 같은 구조의 또 다른 통신케이블 사이의 도체들 사이의 접속부위를 보호하고 습기가 침투하는 것을 방지하기 위한 통신케이블의 접속부 부호용 조립체로, 상기 통신케이블의 접속부 보호용 조립체는:

   상기 케이블의 도체와 도체의 접속부위를 감싸고 다른 지역보다 큰 단면을 갖는 중앙지역으로부터 상기 도체들이 노출된 근처의 통신케이블의 외피를 향해 그 단면이 점차 좁아지는 형태로 연장되는 왕관모양의 단부를 갖는 라이너와;

   상기 라이너를 감싸며, 가교되고 연신되어, 열이 가해졌을 때, 복원성을 갖는 중합체 시이트와; 상기 중합체 시이트 내에 매설되며 제품은 복원방향으로 놓여진 열 수축성을 갖도록 연신되고 가교된 섬유와 복원방향에 대해 직각방향으로 놓여진 열안정성 섬유로 직조된 보강 직물을 포함하여, 상기 중합체성 시이트와 가교된 상기 섬유의 복원력에 의하여 복원되는 통신케이블의 접속부 보호용 조립체.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 통신케이블의 접속부 보호용 조립체는: 열 복원성 슬리브의 내면에 부착된 접착제층을 더 포함하고, 상기 접착제층은 상기 열복원성 슬리이브의 열 복원온도에서 용융되어 상기 라이너와 상기 열복원성 슬리이브를 단단히 결합시키는 통신케이블 접속부 보호용 조립체.
7. 청구항 5 또는 6에 있어서, 상기 라이너에는 공기주입용 밸브장치가 설치되어 있는 통신케이블의 접속부 보호용 조립체.
8. 청구항 6에 있어서, 상기 조립체는 분기클립에 의해 통신케이블을 분기하는 통신케이블의 접속부 보호용 조립체.