KR20040070329A - 고점성 용융 피복 조성물 피복 심선 압출 헤드 - Google Patents

Abstract

고점성 용융 피복 조성물을 압출하는 종래의 헤드와 비교하여 크게 제조 속도 상승을 도모할 수 있는 압출 헤드를 제공한다.

출구부(122)를 갖는 다이링(12)과, 출구부(122)에 근접 배설되는 니플(13)을 갖는 압출 헤드이며, 니플(13)에는 내부의 축 방향으로 심선 통로(131)를 포함하고 상기 심선 통로(131)로부터 출구부로 향하여 심선을 뽑아내며, 다이링(12)과 니플(13)로 구성되는 공간에 고점성 용융 피복 조성물을 상기 출구부(122)로 향하여 압송함으로써, 심선(W)에 고점성 용융 피복 조성물을 피복하면서 코드 형상 피복 심선을 출구부(122)로부터 압출하는 압출 헤드에 있어서, 벽면(121)을 출구부(122)에서의 심선(W)의 진행 방향에 대해 수직으로 설치함으로써, 출구부 근방에 고점성 용융 피복 조성물의 저장기를 설치하였다.

Description

고점성 용융 피복 조성물 피복 심선 압출 헤드{HIGHLY VISCOUS MOLTEN COATING COMPOSITION COATING CORE WIRE EXTRUSION HEAD}

압전체는 진동이 인가되면 전압을 발생하는 재료로, 압전성 세라믹이나 고분자 압전체가 잘 알려져 있으며, 전자로서는 티탄산 지르콘산연 등으로 이루어진 세라믹이 있고, 후자로서는 일축연신 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF) 등이 있다. 이 특성을 이용한 것으로서 코드형상 감압 센서가 알려져 있다. 코드형상 감압 센서는 굵기가 2.5mm 정도의 유연하며 길고 가는 코드형상을 하고 있으며, 사고 방지를 위해 자동차의 파워 윈도우의 주위나 공장·창고·병원 내를 달리는 무인 반송차의 외주에 부설하거나, 칩임 감지를 위해 부지 경계의 담 위에 부설하여 이용되는 것으로, 이 길고 가는 코드형상의 어느 부위가 구부려져도, 또한 어느 부위에 이물이 가볍게 접촉하거나 하여도, 그 부위의 압력 변화는 전기 신호로서 출력할 수 있는 편리한 센서이다.

본 발명의 대상인 피복 심선을 이용한 코드형상 감압 센서의 구성을 도 4에나타내다.

동 도면에 있어서, 도면부호 40이 코드형상 감압 센서로, 이것은 축방향 중심에 심선(심전극; 41)과 이 심전극(41)의 주위에 압전 소자 재료(42)를 피복하고, 더욱이 압전 소자 재료(42)의 주위에 실드 전극(43)을 권회하며, 최외주를 PVC(염화비닐수지; 44)로 피복하여 이루어진 것이다. 본 발명은 심선(41)에 압전 소자 재료(42)를 피복하는 압출 헤드를 대상으로 한다.

코드형상 감압 센서(40)는 사용 온도가 120℃까지 가능한 내열성을 갖는 수지계 재료를 복합 압전체로 이용하여, 종래의 대표적인 고분자 압전체(일축연신 폴리비닐리덴플로라이드)나 복합 압전체(클로로프렌과 압전 세라믹 분말의 복합 압전체)의 최고 사용 온도인 90℃보다 높은 온도 영역(120℃ 이상)에서 사용할 수 있다. 그리고, 복합 압전체가 유연성을 갖는 수지와 압전성 세라믹으로 구성되며, 또한 코일형상 금속 심전극 및 필름 형상 외측 전극으로 이루어진 플렉시블 전극을 이용하여 구성하며, 통상의 비닐 코드마다 유연성을 갖는다.

더욱이, 코드형상 감압 센서(40)는 고분자 압전체마다 고감도이며, 인체의 끼임을 감지하는 저주파수 영역(10Hz 이하)에서는 고분자 압전체마다 고감도를 갖는다. 이것은 본 복합 압전체의 비유전율(약 55)이 고분자 압전체(약 10)보다 크기 때문에, 저주파수 영역(10Hz 이하)에서도 감도의 저하가 작기 때문이다.

고내열성 복합 압전체(상이한 2개의 재료로 구성되는 압전체)는 수지계 재료와 10㎛ 이하의 압전성 세라믹 분말의 복합체로 구성되며, 진동 검지 특성은 세라믹에 의해, 또한 유연성은 수지에 의해 각각 실현된다. 본 복합 압전체는 수지계재료로서 비결정성 폴리에틸렌계 수지(분자량 약 300,000)와 비결정성 폴리에틸렌계 수지(분자량 약 100,000)를 복합화함으로써, 고내열성(120℃)으로 용이하게 형성할 수 있는 유연성을 실현함과 더불어, 가교할 필요가 없는 간소한 제조공정을 가능하게 하는 것이다.

이와 같이 해서 얻어진 코드형상 감압 센서(40)는 압전체를 형성한 상태에서는 압전 성능을 갖지 않기 때문에, 압전체에 수 kV/mm의 직류 고전압을 인가함으로써, 압전체에 압전 성능을 부여하는 처리(분극 처리)를 행하는 것이 필요하다. 이 분극 처리는 복합 압전체의 양면에 전극을 형성한 후, 양쪽 전극에 직류 고전압을 인가함으로써 행해진다. 복합 압전체에 크랙 등의 미소한 결함이 내재하는 경우, 그 결함부에서 방전되어 양쪽 전극 사이가 용이하게 단락되기 때문에, 충분한 분극 전압을 인가할 수 없게 되지만, 본 발명에서는 일정 길이의 복합 압전체에 밀착할 수 있는 보조 전극을 이용한 독자의 분극 공정을 확립함으로써, 결함을 검출·회피하여 분극을 안정화할 수 있으며, 이로 인해 수10m의 장척화도 가능하게 된다.

또한, 케이블형상 센서에서는 내측 전극에 코일형상 금속 심전극을, 외측 전극에 필름형상 전극(알루미늄-폴리에틸렌테레프탈레이트-알루미늄의 3층 적층필름)을 이용하며, 이로 인해 복합 압전체와 전극의 밀착성을 확보함과 더불어, 외부 리드선의 접속을 용이하게 할 수 있어, 유연한 케이블형상 실장 구성이 가능하게 된다.

심전극은 구리-은 합금 코일, 외측 전극은 알루미늄-폴리에틸렌테레프탈레이트-알루미늄으로 이루어진 3층 적층필름, 압전체는 폴리에틸렌계 수지+압전성 세라믹 분말, 외피는 열가소성 플라스틱, 이로 인해 비유전율은 55, 전하 발생량은 10 내지 13C크롬)/gf, 최고 사용 온도는 120℃가 된다.

도 5는 종래의 이러한 압출 헤드를 나타내고, 도 5a는 종단면도, 도 5b는 측면도이다. 동 도면에 있어서, 도면부호 50은 압출 헤드, 도면부호 51은 용융 피복 조성물 압송부, 도면부호 511은 랜드부, 도면부호 512는 캡 네트, 도면부호 52는 다이링, 도면부호 521은 다이 압력링, 522는 두께편차 조정 볼트, 523은 압력 볼트, 53은 니플, 54는 다이블록, 55는 맨드릴, 56은 니플 홀더, 561은 와이어 가이드, 562는 두께편차 조정 링, 563은 갭 조정 너트, 57은 조성물 온도 센서이다.

다음으로, 이 종래 장치의 동작에 대해 설명한다.

우선, 심선(W)이 도면의 좌측의 와이어 가이드(561)로부터 직선 형상으로 안내되고, 그곳으로부터 맨드릴(55)과 니플(53)의 각 통로를 일직선으로 도면의 우측으로 이동하여, 다이링(52)의 출구부로부터 나오게 된다.

한편, 도면에서 위쪽의 융용 피복 조성물 압송부(51)로부터는 압전 세라믹 분말과 합성 고무로 이루어진 압전 복합 재료가 도시되지 않는 가열 장치로 가열되어 용융 상태로 스크루 등의 압송 기구(도시하지 않음)에 의해 랜드부(511)의 통로 및 맨드릴(55)의 통로(도시하지 않음)를 거쳐, 다이블록(54)의 내면과, 니플(53) 및 니플 홀더(56)의 외면 사이의 극간(541)을 통과하여 니플(53)의 선단에서 심선(W)의 외측을 피복(피복부(C))하면서 다이링(52)의 출구부로부터 나오게 된다.

다이링(52)의 단면도로부터 알 수 있는 바와 같이, 종래 장치의 다이링(52)의 내부 형성에 있어서는 용융 피복 조성물이 체류하지 않도록 진행 방향으로 진행됨에 따라 좁아지게 되는 테이퍼(로토) 형상으로 된다. 이 로토 형상에 의해 용융 피복 조성물이 중공부 내에 체류하지 않고, 원활하게 압송될 수 있도록 되는 것으로 고려되었기 때문에, 이 로토 형상이 지금까지 최량의 형상이며, 이것 이외의 형상은 고점성의 조성물의 압송에는 적합하지 않았다. 즉, 이것이 고점성이 아니라, 저점성의 조성물이나 유동성 액체이면 테이퍼 형상으로 할 필요는 전혀 없고, 예를 들어 주사기와 같은 진행 방향 수직벽이어도 원활하게 압송할 수 있는 것으로 모두 고려되지만, 감압 센서 재료와 같은 고점성(소위, 경고한) 조성물을 압출하는 장치에서는 이 테이퍼 형상이 필수적인 대전제이며, 이 형상이 궁극적인 형상이어서, 이것 이외의 형상은 본 기술 분야에서는 전혀 고려되지 않은 것이 현재의 상태이었다.

그리고, 이 용융 피복 조성물은 고점성이기 때문에 압송에 시간이 걸리지만, 테이퍼 형성이기 때문에, 피복 심선을 얻기 위해서는 1m/분이라는 제조 속도로 제조할 수 있는 것으로 고려되었다.

그런데, 본 출원인은 상기 1m/분이라는 제조 속도를 한층 올리는 실험을 각종 시도하였다.

실험 1 : 우선, 현행 사양 패킹을 이용한 종래 장치에서, 스크루의 회전수를 통상(2rpm)의 3배(7rpm)로 높이면, 용융 피복 조성물은 다이링(52)의 출구부로부터 나오지 않고, 플랜지로부터 누출되었다.

실험 2 : 다음으로, 종래 장치에서 승온 후에 플랜지를 다시 조여붙이고, 스크루의 회전수를 2배(14rpm)로 더 높이면, 마찬가지로 플랜지로부터 누출되었다.압출 속도는 1.5m/분이었다. 더욱이, 속도를 높이면, 플랜지의 홀더가 파단되었다.

실험 3 : 종래 장치에서 산형(山形) 돌기 구리 패킹을 이용하고, 승온 후에 플랜지를 다시 조여붙여, 스크루의 회전수를 2rmp으로 하면, 용융 피복 조성물은 다이링(52)의 출구부로부터 나오지 않고, 플랜지로부터 누출되었다. 압력 센서는 약 60MPa를 검출하였다.

실험 4 : 종래 장치에서 현행 사양 패킹과 테플론 패킹을 이용하여 스크루의 회전수를 2rpm으로 하면, 용융 피복 조성물은 다이링(52)의 출구부로부터 나오지 않고 플랜지로부터 누출되었다. 테플론 패킹도 삐져나왔다. 압력 센서는 약 50MPa를 검출하였다.

실험 5 : 종래 장치에서 산형 돌기 구리 패킹과 테플론 패킹을 이용하고, 볼트 조임 강화를 하여 스크루의 회전수를 4rpm으로 하면, 압출 속도는 0.6m/분이고, 용융 피복 조성물은 도중에 다이링(52)의 출구부로부터 나오지 않게 되었다. 압력 센서는 약 95MPa를 검출하였다. 더욱이, 속도 상승으로 인해 볼트가 파단되었다.

이상과 같이, 1m/분인 제조 속도가 상한이며, 그 이상의 속도 상승으로는 패킹으로부터의 삐져나옴이나 볼트 파단이 발생되었다.

본 발명은 전선 피복 압출에 관한 것이며, 특히 심선 둘레에 압전 소자 재료 등의 고점성 재료를 압출하여 이루어지는 고점성 용융 피복 조성물 피복 심선 압출 헤드에 관한 것이다.

도 1a 및 1b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 압출 헤드를 설명하는 도면.

도 2a 내지 2d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 압출 헤드의 니플 부분을 설명하는 도면.

도 3a 내지 3e는 다이링(32)에 형성된 각종 구성의 저장기를 설명하는 도면.

도 4는 본 발명의 대상인 피복 심선을 이용한 코드 형상 감압 센서의 구성을 보여주는 도면.

도 5a 및 5b는 종래의 이러한 압출 헤드를 설명하는 도면.

본 발명은 이러한 문제를 해결하는 것으로, 패킹으로부터의 용융 피복 조성물의 삐져나옴이나, 볼트 파단이 발생되지 않으며, 더욱이 고속 구동할 수 있는 코드 형상 피복 심선 압출장치를 제공하는 것에 있다.

상기의 과제를 해결하기 위해, 본원 발명의 압출 헤드는 출구부를 갖는 다이링과, 상기 출구부에 근접 배설되는 니플을 갖는 압출 헤드이며, 상기 니플에는 내부의 축방향으로 심선 통로를 구비하고, 상기 심선 통로로부터 상기 출구부로 향햐여 심선을 계속 내보내고, 상기 다이링과 상기 니플로 구성되는 공간에 고점성 융용 피복 조성물을 상기 출구부로 향하여 압송함으로써, 상기 심선에 상기 고점성 용융 피복 조성물을 피복하면서 코드 형상 피복 심선을 다이링 출구부로부터 압출하는 압출 헤드에 있어서, 상기 다이링과 상기 니플로 구성되는 공간의 상기 출구부 근방에 상기 고점성 용융 피복 조성물을 체류시키는 저장기(reservoir)를 형성하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이상의 구성에 의해, 용융 피복 조성물이 고점성이어도 큰 표면 마찰 저항없이 출구부(122)로 향하기 때문에, 고속 제조가 가능하게 된다.

또한, 압출 헤드에 있어서, 상기 저장기가 상기 출구부를 갖는 벽면을 상기 출구부에서의 상기 심선의 진행 방향에 대해 수직 또는 수직 근사 형상으로 형성하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 이상의 구성에 의해, 보다 간단한 구조의 저장기를 얻을 수 있다.

또한, 상기 저장기가 상기 출구부를 갖는 벽면을 상기 출구부에서의 상기 심선의 진행 방향에 대해 좁아지는 사면이며, 또한 상기 사면을 계단 형상으로 형성하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 이상의 구성에 의해, 특허청구범위 제 3항에 기재된 저장기보다 빠르게 저장기가 형성되기 때문에, 운전 시동이 빠르게 되어, 빠르게 정상 운전을 할 수 있다.

또한, 상기 고점성 용융 피복 조성물을 상기 다이링을 향하여 직선 경로로공급하는 것을 특징으로 한다. 이상의 구성에 의해, 용융 피복 조성물을 직각으로 공급한 종래 장치와 비교하여, 마찰 저항을 적게 할 수 있어, 제조 속도를 크게 상승시킬 수 있다.

또한, 상기 니플을 고정하는 니플 홀더 내의 심선 통로를 직선 경로로 한 것을 특징으로 한다. 이상의 구성에 의해, 심선은 압출기와 간섭하지 않고 심선의 배치가 가능하게 되며, 또한 심선에 굴곡부가 없어지기 때문에, 불필요한 부하를 부여하지 않고 피복 압출을 행할 수 있다.

또한, 상기 니플을 고정하는 니플 홀더 내의 심선 통로를 상기 니플 내의 심선 통로에 대해 직각 또는 경사의 경로로 한 것을 특징으로 한다. 이상의 구성에 의해, 단축 스크루의 내부에 심선 통로를 형성하는 복잡한 가공을 하지 않고, 동일한 효과를 갖는 센서를 제조할 수 있다.

더욱이, 전선 피복 압출장치는 용융 피복 조성물의 흐름이 심선에 피복될 때까지 직선 경로로 공급되는 구성을 가짐으로써, 용융 피복 조성물의 흐름 방향을 구부리지 않고, 압출압의 상승을 억제하여 피복 압출이 가능하게 되며, 피복 압출 불능, 밀봉 플레이트부에서의 피복 조성물 누출, 압출기의 고장 등의 상태 불량의 발생을 회피할 수 있다. 특히, 스크루식 압출기를 사용함으로서, 연속해서 심선의 피복 압출이 가능하게 된다.

이하, 본 발명에 대해 도 1a 내지 도 4를 이용하여 상세하게 설명한다.

도 1a 및 1b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 압출 헤드로, 도 1a는 정면 단면도, 도 1b는 측면도이다. 도 1a 및 1b에 있어서, 도면부호 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 압출 헤드로, 도면에서 좌우 방향으로 관통하는 관통구(141)를 갖는 다이블록(14)을 베이스에, 도면의 좌측에 용융 피복 조성물 압송부(11)가, 도면의 우측에 다이링(12)이 각각 고정부재를 통해 고정된다.

용융 피복 조성물 압송부(11)는 내부에 길이 방향으로 실린더 형상 공간(111)이 형성되어 이루어진 관 형상체로, 진행 방향 선단(도면의 우측)에서 다이블록(14)의 관통구(141)와 연접된다. 이 실린더 형상 공간(111)에 니플 홀더를 합친 단축 스크루(15)가 삽입된다. 단축 스크류(16)는 진행 방향 선단에 니플(13)을 고정하고, 그 표면에 나사 블레이드(164)가 형성되고, 단축 스크루(16)의 회전에 의해 실린더 형상 공간(111)내에 존재하는 용융 피복 조성물을 전진(도면에서 우측으로 진행)시키도록 된다. 또한, 단축 스크루(16)의 내부는 본 발명의 제 1 실시예에 의해 그 길이 방향으로 심선(W)이 통과하는 심선 통로(161)가 형성된다.

단축 스크루(16)의 진행 방향 선단에 고정된 니플(13)의 외형은 선단이 원추형상, 후단이 원통 형상을 하고, 내부는 길이 방향으로 심선(W)이 통과하는 심선 통로(131)가 형성되며, 상기 심선 통로(161)와 연접된다.

다이링(12)은 내부에 凹부 공간(121)을 갖는 캡 형상을 하고, 축방향 중앙에 凹부 공간(121)과 외부와 통하는 출구부(122)가 개방되어 있다. 니플(13)의 심선 통로(131)의 선단에 이 출구부(122)가 근접 배치된다.

또한, 도면에서 다이블록(14)의 상하로부터 중심을 향하여 압력 센서(18)과 수지 온도 센서(17)가 설치되어, 관통구(141)에서의 용융 피복 조성물의 압력과 온도를 검출한다.

이상과 같은 구성의 압출 헤드(10)의 동작은 다음과 같다.

심선이 도면의 좌측으로부터 단축 스크루(16) 내부에 형성된 심선 통로(161)로 안내되어 심선 통로(161) 내를 직선적으로 이동하고, 니플(13)의 심선 통로(131)내를 거쳐 니플(13)의 개구부로부터 나오며, 다이링(12) 내부 凹부 공간(121)을 통하여 다이링(12)의 출구부(122)로부터 나온다.

이상의 구성에 의해, 심선이 단축 스크루(16) 내부의 심선 통로(161)로 안내되어 직선적으로 이동하기 때문에, 이동 심선(W)은 압출기와 간섭하지 않고 심선의 배치가 가능하게 되며, 또한 심선(W)에 굴곡부가 없어지기 때문에, 불필요한 부하를 부여하지 않고 피복 압출을 행할 수 있다.

한편, 고점성 피복 조성물(압전 세라믹 분말과 합성 고무로 이루어진 압전 복합 재료)은 도시하지 않은 히터 가열장치로 100℃ 근방까지 가열된 용융 상태에서, 도면에서 좌측으로부터 실린더 형상 공간(111) 내의 단축 스크루(16)의 외측과의 공간으로 전달된다. 실린더 형상 공간(111)내에서는 단축 스크루(16)가 회전하기 때문에, 그 표면에 형성된 나선 블레이드(164)에 의해 전방(우측)으로 압송되며, 최종적으로 다이링(12) 내부의 凹부 공간(121)에 도달한다. 凹부 공간(121)에서는 니플(13)의 개구부로부터 나온 심선(W)을 피복하면서 출구부(122)로부터 심선을 중심으로 한 코드 형상 피복 심선이 나온다. 이와 같이, 고점성 용융 피복 조성물을 직선적으로 압송하는 것은 종래 장치에 없었던 것이다. 즉, 종래 장치에서는 용융 피복 조성물을 직각으로 공급하기 때문에, 직각 근방에서의 마찰 저항이 크게 되었지만, 본 발명에서는 고점성 용융 피복 조성물을 직선적으로 공급시킴으로써, 마찰 저항을 적게 하여, 고속 압송이 가능하게 되었다.

더욱이, 본 발명에서는 각 실시예에서도 실린더(12)의 출구부(122)를 갖는 벽면이, 출구부(122)에서의 심선(W)의 진행 방향에 대해 수직으로 되는 것이 특징이다. 이것을 도 5의 종래 장치의 실린더(52)의 내부 형상과 비교하면 알 수 있는 바와 같이, 종래 장치에서는 용융 피복 조성물이 체류하지 않는 진행 방향으로 진행함에 따라 좁아지게 되는 로트 형상으로 되는 것에 비해, 여기서는 적극적으로 용융 피복 조성물을 체류시키도록 한 점이 상이하다.

이와 같이, 출구부(122)를 갖는 벽면을 수직으로 함으로써, 모서리부(偶部)에 들어간 고점성 용융 피복 조성물은 그 이상 진행하는 것도 후퇴하는 것도 할 수 없게 되는 「저장기」에 들어간 상태가 된다. 본 출원인의 현재 해석에 의하면, 로트 형상의 경우, 출구부(122)로 향하는 고점성 용융 피복 조성물은 그 대부분이 로트 형상면과 접촉하면서 이동하게 되어, 표면에서의 마찰 저항이 커지기 때문에, 진행이 느리게 되는 것으로 추찰된다. 이것에 대해, 심선의 진행 방향에 대해 직각으로 연장하는 벽면(본 발명)의 경우에는 출구부(122)로 향하는 고점성 용융 피복 조성물은 벽면에 접하지 않게 되어 저장기에 체류하고 있는 동일 조성물과 접촉하면서 이동하기 때문에, 그만큼 큰 마찰이 발생되지 않게 되어 고속으로 가능한 것으로 고려된다.

부가하여, 이것을 종래 장치(50)의 다이링(도 5a 및 도 5b; 52)와 비교하면, 종래의 압출 속도 1m/분에 비해, 5m 내지 12m/분으로 크게 속도 상승을 도모할 수 있도록 되었다.

도 3a 내지 3e는 다이링(32)에 형성된 각종 구성의 저장기를 열거한다. 도 3a 내지 3c는 바닥이 깊은 냄비형으로, 도면중 도 3a는 직각형, 도 3b는 만곡형, 도 3c는 둔각형, 도 3d 및 3e는 콜로세움(운형 경기장)형이며, 그 중 도 3d는 직각형, 도 3e는 만곡형이다.

도 3a의 다이링(321)에는 출구부를 갖는 벽면(1a)을 심선의 진행 방향에 대해 수직으로 함으로써, 벽면(1a)에 도달한 고점성 용융 피복 조성물은 그 이상 진행할 수도 후퇴할 수도 없는, 소위 「저장기」(도면에서 점의 집합으로 나타낸 부위)에 들어간 상태가 된다. 그 결과, 화살표 방향으로부터 반송되어 온 고점성 용융 피복 조성물은 저장기로 향하지 않고, 저장기에 체류중인 동일 조성물과 접촉하면서 출구부로 이동하기 때문에, 고속이 되는 것으로 고려된다.

도 3b의 다이링(322)에는 출구부를 갖는 벽면(2A)을 만곡으로 함으로써, 보다 체류하기 쉬워지는 저장기(도면에서 점의 집합으로 나타낸 부위)가 형성된다. 그 결과, 화살표 방향으로부터 반송되어 온 고점성 용융 피복 조성물은 저장기의 동일 조성물과 접촉하면서, 출구부로 고속으로 이동할 수 있다.

도 3c의 다이링(323)에는 출구부를 갖는 벽면(3a)을 심선의 진행 방향에 대해 둔각(도면에서 우측으로 경사)으로 함으로써, 여기로 도달한 조성물은 출구부로 보다 이동하기 어렵게 되는 「저장기」(도면에서 점의 집합으로 나타낸 부위)에 들어간 상태가 된다. 그 결과, 화살표 방향으로부터 압송되어 온 고점성 용융 피복 조성물은 저장기로 향하지 않고, 저장기의 체류 중의 동일 조성물과 접촉하면서 출구부로 이동하기 때문에 고속이 되는 것으로 고려된다.

도 3d의 다이링(324)에는 출구부를 갖는 벽면(4a)을 직각형 콜로세움으로 함으로써, 도 3a 내지 도 3c의 저장기보다도 빠르게 저장기가 형성되기 때문에, 운전의 시동이 빠르게 되어, 빠르게 정상 운전을 할 수 있다.

도 3e의 다이링(325)에는 출구부를 갖는 벽면(5a)을 만곡형 콜로세움으로 함으로써, 도 3d의 저장기보다도 보다 출력부로 이동하기 어렵게 되는 저장기가 형성된다.

도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 압출 헤드의 니플 부분을 나타낸다. 도 2a는 도 2b의 A-A 단면도, 도 2b는 측면도, 도 2c는 도 2a의 B-B 단면도, 도 2d는 평면도이다.

도 2a에 있어서, 도면부호 24는 관형상의 다이블록으로, 이것은 도면에서 좌우 방향으로 관통되는 관통 구멍(241)을 포함하며, 다이블록(24)의 우측에다이링(22)이 고정되고, 다이링(24)의 좌측에는 도시하지 않았지만 도 1에서 설명한 것과 동일한 단축 스크류가 있어, 이것의 회전에 의해 용융 피복 조성물이 압송된다.

이 관통 구명(241)의 길이 방향 중앙 부근에서, 관의 중심을 통하여 관벽끼리를 연결하는 연결부(242)가 설치된다. 이 연결부(242)에는 우측에 니플(23)이 고정되고, 좌측은 마개(26)로 막혀있다.

연결부(242)의 반경 방향의 폭(도 4c 참조)은 좁게 형성되고, 따라서 관통 구멍(241)은 연결부(242)의 양쪽에 통로(도 2c의 241a, 241b)가 확보되기 때문에, 도 2a에서 용융 피복 조성물의 도달 공간인 통로(241c)와 다이링측 공간인 241d는 연결부(242)의 샛길(도 2a에서 지면의 표면측 및 이면측에 존재)로 통하여, 다이블록(24)의 좌측에 도달한 용융 피복 조성물은 다이링(22)측으로 이동할 수 있도록 한다.

니플(23)은 축방향 중심을 통하는 관통 구멍(231)과 이 관통 구멍(231)에 통하는 반경 방향 구멍을 포함한다. 한편, 다이블록(24)의 연결부(242)에는 다이블록의 외측와 니플(23)의 상기 반경 방향 구멍을 통하는 다이블록 통로(243)이 설치되고, 이 다이블록 통로(243) 및 니플(23)의 상기 반경 방향 구멍을 통해 외부로부터 심선(W)가 니플 관통 구멍(231)으로 공급되며, 더욱이 다이링(22)의 출구부(222)를 통하여 다이링(22)의 외부로 나온다.

이와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에서는 심선(W)를 니플(23)에 대해 직각으로 공급하는 것이 특징이며, 이 구성에 의해, 단축 스크루(16)의 내부에 심선통로(도 1; 161)을 형성하는 복잡한 공정을 하지 않고, 동일한 효과를 갖는 센서를 제조할 수 있다. 또한, 여기서는 심선(W)을 니플(23)에 대해 직각으로 공급하지만, 니플(23)에 대해 경사로 공급하여도 물론 무방하다.

그 외의 특징은 제 1 실시예와 동일하다. 즉, 고점성 용융 피복 조성물을 직선적으로 압송함과 더불어, 저장기를 형성한다.

고점성 용융 피복 조성물의 직선적 압송은 전술한 바와 같이 종래 장치에 없었던 것이며, 본 발명에 의해 고점성 용융 피복 조성물을 직선적으로 공급시킴으로써, 마찰 저항을 적게 하여, 고속 압송이 가능하게 되었다.

또한, 저장기에 대해서는 다음과 같이 형성된다. 다이링(22)이 캡 형상을 하며, 그 캡 외벽(221)에는 외부와 통하는 출구부(222)가 개방된다. 이 다이링(22)의 출구부(222)를 갖는 캡 외벽(221)이 출구부(222)에서의 심선(W)의 진행 방향에 대해 수직으로 됨으로써, 모서리부에 저장기가 형성된다.

그리고, 니플(23)의 심선 통로(231)의 선단에 이 출구부(222)가 근접 배치된다. 또한, 도시하지 않았지만 다이블록(24)의 상하로부터 중심을 향하여 압력 센서와 수지 온도 센서가 설치되어, 관통 구멍(241)에서의 용융 피복 조성물의 압력과 온도를 검출한다.

이상과 같은 도 2의 압출 헤드의 동작은 다음과 같이 된다.

심선(W)이 다이블록(24)의 통로(243)로부터 니플 관통 구멍(231)으로 공급되고, 더욱이 다이링(22)의 출구부(222)를 통하여 다이링(22)의 외부로 나온다. 한편, 용융 피복 조성물은 도시하지 않은 히터 가열 장치로 100℃ 근방까지 가열된용융 상태로 다이블록(24) 내의 좌측 공간(24C)으로 압송되고, 샛길(도 2c; 241a, 241b)를 거쳐 최종적으로 다이링(12)의 우측 공간(241d)에 도달한다. 다이링(12)의 우측 공간(241d)에서는 니플(23)로부터 나온 심선(W)을 피복하면서 출구부(222)로부터 심선을 중심으로 한 코드 형상 피복 전선이 나온다.

이 때, 본 발명의 「저장기」에 의해, 제 1 실시예와 마찬가지로, 심선(W)의 진행 방향에 대해 수직으로 됨으로써 모서리부에 저장기가 형성되기 때문에, 모서리부에 들어간 조성물은 그 이상 진행할 수도 후퇴할 수도 없게 되어, 압송된 고점성 용융 피복 조성물은 저장기로 향할 수 없고, 저장기에 체류 중인 동일 조성물과 가벼운 접촉을 하면서 출구부로 고속으로 이동한다. 제 2 실시예 발명에 의한 제조 속도는 5m 내지 12m/분이 되고, 종래 장치와 비교하여 크게 속도 상승을 도모할 수 있도록 되었다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 출구부를 갖는 다이링과, 상기 출구부에 근접 배설되는 니플을 갖는 압출 헤드로, 상기 니플에는 내부 축방향으로 심선 통로를 포함하고 상기 심선 통로부터 상기 출구부로 향하여 심선을 뽑아내며, 상기 다이링과 상기 니플로 구성되는 공간에 고점성 용융 피복 조성물을 상기 출구부로 향하여 압송함으로써, 상기 심선에 상기 고점성 용융 피복 조성물을 피복하면서 코드 형상 피복 심선을 다이링 출구부로부터 압출하는 압출 헤드에 있어서, 상기 다이링과 상기 니플로 구성되는 공간의 상기 출구부 근방에 상기 고점성 용융 피복 조성물을 체류시키는 저장기를 형성하였기 때문에, 용융 피복 조성물이 고점성이어도큰 표면 마찰 저항없이 출구부로 향하기 때문에, 고속 제조가 가능하게 된다.

또한, 고점성 용융 피복 조성물을 다이링을 향하여 직선 경로로 공급하도록 하였기 때문에, 용융 피복 조성물을 직각으로 공급한 종래 장치에 비해, 마찰 저항을 적게 할 수 있어, 제조 속도를 크게 상승시킬 수 있다.

Claims (16)

1. 고점성 조성물을 용융하여 압송하는 압송부; 및

   압송부로부터의 용융된 고점성 조성물을 출구부로부터 배출함으로써 소정 형상으로 형성하는 압출 헤드이며, 출구부에는 용융된 고점성 조성물을 체류시키는 저장기를 설치한 압출 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 저장기는 상기 출구부를 갖는 벽면을 상기 출구부에서의 상기 고점성 조성물의 진행 방향에 대해 수직 또는 수직 근사 형상으로 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 압출 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 저장기는 상기 출구부를 갖는 벽면을 상기 출구부에서의 상기 심선의 진행 방향에 대해 좁아지는 사면이며 또한 상기 사면을 계단 형상으로 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 압출 장치.
4. 제 1항 내지 3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 고점성 용융 피복 조성물을 상기 다이링을 향하여 직선 경로로 공급하는 것을 특징으로 하는 압출 장치.
5. 출구부를 갖는 다이링과, 상기 출구부에 근접 배설되는 니플을 갖는 압출 헤드이며, 상기 니플에는 내부의 축방향으로 심선 통로를 포함하고 상기 심선 통로로부터 상기 출구부로 향하여 심선을 뽑아내며, 상기 다이링과 상기 니플로 구성되는 공간에 고점성 용융 피복 조성물을 상기 출구부로 향하여 압송함으로써, 상기 심선에 상기 고점성 용융 피복 조성물을 피복하면서 코드 형상 피복 심선을 다이링 출구부로부터 압출하는 압출 헤드에 있어서,

   상기 다이링과 상기 니플로 구성되는 공간의 상기 출구부 근방에 상기 고점성 용융 피복 조성물을 체류시키는 저장기를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 압출 헤드.
6. 제 5항에 있어서, 상기 저장기는 상기 출구부를 갖는 벽면을 상기 출구부에서의 상기 심선의 진행 방향에 대해 수직 또는 수직 근사 형상으로 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 압출 헤드.
7. 제 5항에 있어서, 상기 저장기는 상기 출구부를 갖는 벽면을 상기 출구부에서의 상기 심선의 진행 방향에 대해 좁아지는 사면이며 또한 상기 사면을 계단 형상으로 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 압출 헤드.
8. 제 5항 내지 7항중 어느 한 항에 있어서, 상기 고점성 용융 피복 조성물을 상기 다이링을 향하여 직선 경로로 공급하는 것을 특징으로 하는 압출 헤드.
9. 제 5항 내지 7항중 어느 한 항에 있어서, 상기 니플을 고정하는 니플 홀더내의 심선 통로를 직선 경로로 한 것을 특징으로 하는 압출 헤드.
10. 제 5항 내지 7항중 어느 한 항에 있어서, 상기 니플을 고정하는 니플 홀더 내의 심선 통로를 상기 니플 내의 심선 통로에 대해 수직 또는 경사의 경로로 한 것을 특징으로 하는 압출 헤드.
11. 피복 조성물을 용융하여 압출하는 압출기와, 심선에 용융 피복 조성물을 피복하는 압출 헤드를 포함하고, 상기 용융 피복 조성물의 흐름이 상기 심선에 피복될 때까지 직선 경로로 공급되는 구성으로 한 전선 피복 압출장치.
12. 제 11항에 있어서, 상기 압출기가 스크루식 압출기인 전선 피복 압출장치.
13. 제 11항 또는 12항에 있어서, 압출 헤드내에서 심선의 방향을 수직으로 구부리는 구성을 설치한 전선 피복 압출장치.
14. 제 12항에 있어서, 압출기의 스크우에 회전축 방향으로 관통 구멍을 설치하고, 심선을 상기 관통 구멍을 통과하여 피복을 행하는 전선 피복 압출장치.
15. 제 11항 또는 12항에 있어서, 압출 헤드의 출구부 단면의 형상이 원주 형상으로 되는 전선 피복 압출장치.
16. 제 11항 또는 12항에 있어서, 압출 헤드의 출구부 단면의 형상이, 압출시에 출구 이외로 피복 조성물이 단면으로부터 이동하지 않는 개구각으로 되는 전선 피복 압출장치.