KR20080071773A

KR20080071773A - 열수축 튜브 수축 장치

Info

Publication number: KR20080071773A
Application number: KR1020070010068A
Authority: KR
Inventors: 안기용; 김종해
Original assignee: 엘에스전선 주식회사
Priority date: 2007-01-31
Filing date: 2007-01-31
Publication date: 2008-08-05
Also published as: KR100870309B1

Abstract

본 발명은 열수축 튜브의 수축 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 열수축 튜브 수축 장치는, 열수축 튜브가 통과될 수 있는 통로가 구비되고 내부에 복사열 방사 공간이 마련된 수축 장치 몸체; 상기 수축 장치 몸체 내부에 설치되어 상기 통로를 통해 이동하는 열수축 튜브에 복사열을 방사하는 가열 수단; 및 상기 수축 장치 몸체 양측에 각 한 쌍으로 구비되어 상기 열수축 튜브를 수축 장치 몸체 내부로 진입시키고 이와 연속적으로 외부로 배출시키는 이송 벨트 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 다양한 열수축 튜브의 종류와 길이에 따라 수축 장치의 변형 및 온도 조절이 가능하여 수축 작업의 유연성을 가질 수 있다. 또한, 열수축 튜브 가열 수축 공정이 자동으로 이루어져 노동력 감소와 작업자의 부상 위험을 덜 수 있고 빠르고 신뢰성 높은 작업을 수행할 수 있다.

열수축 튜브, 수축 장치, 포물선, 적외선 램프

Description

열수축 튜브 수축 장치{Shrink device of heat shrinkable tube}

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.

도 1은 종래의 열수축 튜브의 수축 공정을 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열수축 튜브 수축 장치를 도시한 사시도이다.

도 3은 도 2에 도시된 수축 장치 몸체의 포물선 형상을 설명하기 위해 좌측 몸체의 단면을 도시한 도면이다.

도 4는 도 2에 도시된 열수축 튜브 수축 장치에 열수축 튜브가 인입된 상태를 도시한 좌측면도이다.

도 5는 도 2에 도시된 열수축 튜브 수축 장치의 간격 조정을 설명하기 위해 도시된 평면도이다.

도 6은 도 2에 도시된 열수축 튜브 수축 장치의 길이 조정을 설명하기 위해 도시된 정면도이다.

<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>

100 : 열수축 튜브 수축 장치 1 : 열수축 튜브

10 : 수축 장치 몸체 11 : 열수축 튜브 통로

12 : 수축 장치 연결부 13 : 냉각수 통로

20 : 적외선 램프 30 : 반사판

40 : 이송벨트 유닛 41 : 벨트 풀리

42 : 이송벨트

본 발명은 열수축 튜브 수축 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열수축 튜브를 균일한 온도로 가열하여 균일하게 수축시킬 수 있는 열수축 튜브 수축 장치에 관한 것이다.

열수축 튜브는 가교(cross link) 된 폴리머(polymer)의 메모리 효과를 이용한 제품으로서, 열을 가하면 팽창 전의 직경으로 수축하는 고분자 합성수지로 이루어져 있다.

열수축 튜브를 제조하기 위해서는, 먼저 합성수지 원료를 혼합하여 섞은 필렛(Pellet) 형태의 컴파운드를 압출기에 넣고 용융시킨 후 원형 튜브의 형상으로 압출한다. 그런 다음 원형 튜브의 내부로 열전자를 가속시켜 주입하고 튜브를 구성하는 폴리머 내에 고분자 체인의 레디컬(Radical)을 생성시킨 후 가교 결합을 일으켜 형상을 기억시킨다. 형상이 기억된 원형 튜브는 다시 팽창하기에 충분한 온도로 가열된 후, 진공압력 및 공기압에 의해 소망하는 직경의 튜브로 팽창시킨다. 이렇게 팽창된 튜브는 제품을 출시할 수 있도록 최종적으로 권취된다.

상기한 바에 따라 제조된 열수축 튜브는 각종 전선의 절연보호 및 선심식별 그리고 수분침투에 대한 기밀유지가 필요한 전선의 외장재로 널리 사용되며, 방수용으로 사용되는 열수축 튜브의 경우는 튜브 내부에 접착제가 추가로 도포되어 있어 튜브의 수축 시 접착제에 의해 더욱 기밀이 유지되는 효과가 있다.

열수축 튜브의 수축율은 제품에 따라 다르다. 싱글월(Single Wall)의 형태를 갖는 전자용과 방산용 튜브는 50 % ~ 75 % 로 수축되고, 자동차용 튜브는 23 % 그리고 전력 배전반용은 60 % 까지 수축한다. 또한, 듀얼월(Dual Wall)의 형태를 갖는 산업용 튜브는 66 % ~ 75 % 까지 수축되고, 전력용과 통신용 튜브는 50 % 까지 수축한다. 이처럼 열수축 튜브의 수축율은 튜브의 규격과 사용 용도에 따라 다르므로, 수축방법 역시 소형 히터의 사용에서부터 대형 히트 건(Heat Gun)의 사용까지 다양하다.

도 1에 도시된 바와 같이, 먼저 약 400℃ 내지 600℃ 정도 발열할 수 있는 히트 건(2)이 내장된 테이블(4)을 준비한다. 또한, 히트 건(2) 주변에는 테프론 지그(3)가 설치되어 있다. 이어서, 상기 테프론 지그(3) 끝단으로부터 약 50 ㎜ 간격을 두고 전선이 삽입된 열수축 튜브(1)를 위치시킨다. 그리고 나서 작업자는 열수축 튜브(1)를 잡고 상기 히트 건(2)에서 발생되는 고온의 열이 열수축 튜브를 균일하게 가열할 수 있도록 서서히 돌려가며 일정한 방향으로 이동시키면서 열수축 튜 브를 수축시킨다.

그러나 상기와 같은 종래의 열수축 튜브 수축 공정은 작업자의 수작업에 의해 수동으로 진행되므로 공정효율이 낮으며 작업자의 노동강도가 증가된다. 또한, 공정 중에 작업자의 손이 고온의 열원 가까이에 있게 되므로 화상 등의 안전사고 발생 가능성이 높다. 또한, 작업자의 실수나 숙련도 부족은 열수축 튜브의 편심수축 또는 접착불량을 야기하며, 이는 곧 완제품의 불량으로 이어지게 된다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 열수축 튜브를 가열하여 수축시키는 공정에 있어서, 작업자의 노동부담과 부상의 위험을 덜어줄 수 있고, 빠르고 편리하며 균일하게 열수축 튜브를 가열 수축시킬 수 있는 열수축 튜브 수축 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열수축 튜브 수축 장치는, 열수축 튜브를 수축시키는 열수축 튜브 수축 장치에 있어서, 상기 열수축 튜브가 통과될 수 있는 통로가 구비되고 내부에 복사열 방사 공간이 마련된 수축 장치 몸체; 상기 수축 장치 몸체 내부에 설치되어 상기 통로를 통해 이동하는 열수축 튜브에 복사열을 방사하는 가열 수단; 및 상기 수축 장치 몸체 양측에 각 한 쌍으로 구비되어 상기 열수축 튜브를 수축 장치 몸체 내부로 진입시키고 이와 연속적으로 외부로 배출시키는 이송 벨트 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 수축 장치 몸체의 내측 단면 형상은 상기 가열 수단의 위 치에 대해서 하기 수학식을 만족하는 포물선 형상으로 이루어진다.

<수학식>

(수학식 중, y: 포물선의 y축 좌표값, x: 포물선의 x축 좌표값, p: 가열 수단의 x축 좌표값으로서, 포물선의 초점에 해당한다.)

바람직하게, 상기 수축 장치 몸체는 제1 및 제2수축 장치 몸체로 구성되고, 각 제1 및 제2수축 장치 몸체는 상호 면대칭을 이룬다.

바람직하게, 상기 가열 수단은 적외선 램프이며, 상기 포물선의 초점에 위치한다.

바람직하게, 상기 제1 및 제2수축 장치 몸체는 상기 열수축 튜브의 길이에 대응되도록 동일한 형상을 갖는 다수의 수축 장치 몸체를 수축 장치 몸체의 중심축 방향을 따라 조립하여 구성된다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 및 제2수축 장치 몸체에는 그 내부에 냉각수가 흐르는 냉각수 통로가 마련된다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 및 제2수축 장치 몸체는 내 측면에 연마 처리된 알루미늄 재질로 이루어진 반사판을 구비한다.

본 발명에 있어서, 상기 가열 수단은 열수축 튜브의 규격과 작업속도에 따라 방사되는 복사열의 세기가 조절된다.

본 발명에 있어서, 상기 이송벨트 유닛은 상기 수축 장치 몸체의 입구 측과 출구 측에 구비되는 벨트 풀리; 및 상기 입구 측과 출구 측 벨트 풀리 외주면에 결 합되는 이송벨트;를 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 벨트 풀리를 일정한 방향으로 회전시키는 이송벨트 회전 수단을 더 포함한다.

바람직하게, 상기 이송벨트 유닛은 상기 열수축 튜브의 길이에 대응되도록 상기 수축 장치 몸체와 이송벨트 유닛 사이의 간격이 조정된다.

바람직하게, 상기 이송벨트 유닛은 상기 열수축 튜브의 직경에 대응되도록 이송벨트 유닛 간의 간격이 조정된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열수축 튜브 수축 장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 수축 장치 몸체의 포물선 형상을 설명하기 위해 좌측 몸체의 단면을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 열수축 튜브 수축 장치(100)는 열수축 튜 브(1)를 가열시키는 복사열 방사 공간이 내부에 마련되고 열수축 튜브(1)가 통과될 수 있는 열수축 튜브 통로(11)가 구비된 수축 장치 몸체(10)와, 상기 수축 장치 몸체(10) 내부에 설치되어 복사열을 방사하는 가열 수단(20)과, 상기 수축 장치 몸체(10) 내측 면에 형성된 반사판(30)과, 상기 수축 장치 몸체(10) 양측에 각 한 쌍으로 구비되어 있는 이송벨트 유닛(40)을 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 수축 장치 몸체(10)는 제1 및 제2수축 장치 몸체(10a, 10b)로 구성된다. 상기 제1 및 제2수축 장치 몸체(10a, 10b) 내부에는 열수축 튜브(1)를 가열시키는 복사열 방사 공간이 마련되고 열수축 튜브(1)가 통과될 수 있는 열수축 튜브 통로(11)가 구비되어 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 좌측에 위치하는 제1수축 장치 몸체(10a)의 내측 단면 형상은 상기 가열 수단(20)의 위치에 대해서 하기 수학식 1을 만족하는 포물선 형상으로 이루어진다.

마찬가지로, 우측에 위치하는 제2수축 장치 몸체(10b)도 상기 수학식 1을 만족하는 포물선 형상으로 이루어지는 것은 자명하다.

상기 제1 및 제2수축 장치 몸체(10a, 10b)는 상기 열수축 튜브 통로(11)의 폭에 대응하는 간격으로 상호 이격되며, 상호 면대칭을 이루도록 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 제1 및 제2수축 장치 몸체(10a, 10b)는 하나의 몸체로 구성될 수 도 있고, 동일한 형상을 갖는 다수의 몸체를 수축 장치 몸체(10)의 중심축 방향을 따라 조립하여 구성될 수도 있다. 후자와 같이 수축 장치 몸체(10)를 구성할 경우 열수축 튜브(1)의 길이에 유연하게 대처할 수 있는 이점이 있다.

상기 가열 수단(20)은 수축 장치 몸체(10) 내부에 고온의 분위기를 조성하기 위한 복사열을 방사한다. 구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 가열 수단(20)은 수축 장치 몸체(10)의 내측 단면 형상에 대해서 상기 수학식 1을 만족하는 수축 장치 몸체(10) 양측 위치(포물선의 초점)에 각각 설치된다. 가열 수단(20)에서 방사되는 복사열은 열수축 튜브(1)의 규격과 작업속도에 따라 조절될 수 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 가열 수단(20)은 복사열을 발생시킬 수 있는 적외선을 방사하는 적외선 램프일 수 있다. 하지만 본 발명이 가열 수단(20)의 종류에 의해 한정되는 것은 아니다.

상기 반사판(30)은 수축 장치 몸체(10) 내측 면에 알루미늄 재질을 연마 처리하여 얇은 막의 형태로 형성된다. 반사판(30)은 수축 장치 몸체(10)의 포물선 형상과 일치하게 형성된다. 이러한 반사판(30)은 상기 가열 수단(20)에서 방사되는 복사열을 수축 장치 몸체(10)를 통과하는 열수축 튜브(1)의 통과 경로 상과 수직하고 균일하게 방사될 수 있게 한다.

또한, 상기 수축 장치 몸체(10)에는 상기 가열 수단(20)의 복사열에 의해 수축 장치 몸체(10)의 손상을 막기 위해 냉각수가 흐르는 냉각수 통로(13)가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 이송벨트 유닛(40)은 상기 수축 장치 몸체 양측에 각 한 쌍으로 구비된 다. 이송벨트 유닛(40)은 열수축 튜브 통로(11)의 입구 측과 출구 측에 설치된 벨트 풀리(41)를 포함한다. 이 벨트 풀리(41)의 외주면에는 이송벨트(42)가 결합된다. 따라서 벨트 풀리(41)를 일정한 방향으로 회전시키면 이송벨트(42)의 무환궤도 운동이 가능해 진다. 또한, 입구 측 또는 출구 측의 벨트 풀리(41) 중 어느 하나에는 서보모터(미도시)가 결합되어 이송벨트(40)를 일정한 방향으로 회전시킨다. 이송벨트 유닛(40)은 수축 장치 몸체 양측에 각 한 쌍으로 설치되어 있으므로 열수축 튜브 수축 공정 시 열수축 튜브(1)를 이송벨트 유닛(40)의 일 측으로 인입시키면 열수축 튜브(1)가 수축 장치 몸체(10)의 내부를 일정한 속도로 통과하면서 가열 수단(20)으로부터 방사되는 복사열에 의해 수축이 된 후 이송벨트 유닛(40)의 타 측으로 배출되게 된다.

도 4를 참조하여 본 발명에 따른 열수축 튜브 수축 장치(100)의 동작을 설명하면, 보호받고자 하는 도선에 열수축 튜브(1)를 외감하고 열수축 튜브 수축 장치(100)에 구비된 열수축 튜브 통로(11)의 입구 측에 열수축 튜브(1)가 외감된 도선을 공급한다. 그러면 열수축 튜브(1)가 외감된 도선은 열수축 튜브 통로(11)의 양측에 설치된 이송벨트 유닛(40)의 입구 측으로 인입되고 벨트 풀리(41)의 회전력에 의해 구동되는 이송벨트(42)를 따라 수축 장치 몸체(10) 내부로 진행된다. 그러면, 상기 가열 수단(20)은 열수축 튜브(1)에 복사열을 방사한다. 이때 가열 수단(20)에서 방사된 복사열은 포물선 형상의 반사판(30)에서 반사되어 열수축 튜 브(1)의 통과 경로와 수직으로 열수축 튜브(1)에 방사된다. 따라서 열수축 튜브(1)에는 균일하게 복사열이 방사된다. 가열 수단(20)으로부터 방사된 복사열이 열수축 튜브(1)로 균일하게 방사되면 열수축 튜브(1)는 복사열에 의해 가열되어 균일한 수축이 이루어지게 된다. 수축 장치 몸체(10)의 내부를 통과하면서 열수축 튜브(1)가 균일하게 수축되고 나면, 열수축 튜브(1)가 외감된 도선은 이송벨트 유닛(40)의 출구 측으로 배출된다. 이로써 열수축 튜브(1)의 수축 공정이 완료되며, 복수의 도선에 대한 열수축 튜브(1)의 피복이 필요한 경우 상술한 수축 공정은 반복적으로 이루어질 수 있다.

도 5는 도 2에 도시된 열수축 튜브 수축 장치의 간격 조정을 설명하기 위해 도시된 평면도이고, 도 6은 도 2에 도시된 열수축 튜브 수축 장치의 길이 조정을 설명하기 위해 도시된 정면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 수축 장치 몸체(10)와 이송벨트 유닛(40)은 수축 작업될 열수축 튜브(1)의 규격에 따라 달라지는 열수축 튜브(1)의 직경에 대응하기 위해 수축 장치 몸체(10)의 간격과 이송벨트 유닛(40) 사이의 간격을 조정할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 수축 장치 몸체(10)와 이송벨트 유닛(40)는 수축 작업될 열수축 튜브(1)에 따라 달라지는 길이에 대응하게 위해 수축 장치 몸체(10)의 길이 또는 이송벨트 유닛(40)과 수축 장치 몸체(10)와의 거리를 조정할 수 있다. 여기서, 수축 장치 몸체(10)의 길이 조정은 수축 장치 몸체 연결부(12)를 분리하여 동일한 형상을 갖는 몸체를 수축 장치 몸체(10)의 중심축 방향을 따라 조 립하고 이에 맞는 길이의 가열 수단(20)으로 교체하여 조정한다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims

열수축 튜브를 수축시키는 열수축 튜브 수축 장치에 있어서,

상기 열수축 튜브가 통과될 수 있는 통로가 구비되고 내부에 복사열 방사 공간이 마련된 수축 장치 몸체;

상기 수축 장치 몸체 내부에 설치되어 상기 통로를 통해 이동하는 열수축 튜브에 복사열을 방사하는 가열 수단; 및

상기 수축 장치 몸체 양측에 각 한 쌍으로 구비되어 상기 열수축 튜브를 수축 장치 몸체 내부로 진입시키고 이와 연속적으로 외부로 배출시키는 이송 벨트 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 열수축 튜브 수축 장치.
제1항에 있어서,

상기 수축 장치 몸체의 내측 단면 형상은 상기 가열 수단의 위치에 대해서 하기 수학식을 만족하는 포물선 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열수축 튜브 수축 장치.

<수학식>

(수학식 중, y: 포물선의 y축 좌표값, x: 포물선의 x축 좌표값, p: 가열 수단의 x축 좌표값으로서, 포물선의 초점에 해당한다.)
제1항에 있어서,

상기 수축 장치 몸체는 제1 및 제2수축 장치 몸체로 구성되고, 각 제1 및 제2수축 장치 몸체는 상호 면대칭을 이루는 것을 특징으로 하는 열수축 튜브 수축 장치.
제1항에 있어서,

상기 가열 수단은 적외선 램프인 것을 특징으로 하는 열수축 튜브 수축 장치.
제2항에 있어서,

상기 가열 수단은 상기 포물선의 초점에 위치하는 것을 특징으로 하는 열수축 튜브 수축 장치.
제3항에 있어서,

상기 제1 및 제2수축 장치 몸체는 상기 열수축 튜브의 길이에 대응되도록 동일한 형상을 갖는 다수의 수축 장치 몸체를 수축 장치 몸체의 중심축 방향을 따라 조립하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열수축 튜브 수축 장치.
제3항에 있어서,

상기 제1 및 제2수축 장치 몸체는 상기 열수축 튜브의 직경에 대응되도록 상 호 이격하여 열수축 튜브 이동 통로의 폭이 조정되는 것을 특징으로 하는 열수축 튜브 수축 장치.
제3항에 있어서,

상기 제1 및 제2수축 장치 몸체에는 그 내부에 냉각수가 흐르는 냉각수 통로가 마련된 것을 특징으로 하는 열수축 튜브 수축 장치.
제3항에 있어서,

상기 제1 및 제2수축 장치 몸체는 내 측면에 연마 처리된 알루미늄 재질로 이루어진 반사판을 구비하는 것을 특징으로 하는 열수축 튜브 수축 장치.
제1항에 있어서,

상기 가열 수단은 열수축 튜브의 규격과 작업속도에 따라 방사되는 복사열의 세기가 조절되는 것을 특징으로 하는 열수축 튜브 수축 장치.
제1항에 있어서,

상기 이송벨트 유닛은,

상기 수축 장치 몸체의 입구 측과 출구 측에 구비되는 벨트 풀리; 및

상기 입구 측과 출구 측 벨트 풀리 외주면에 결합되는 이송벨트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열수축 튜브 수축 장치.
제11항에 있어서,

상기 벨트 풀리를 일정한 방향으로 회전시키는 이송벨트 회전 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열수축 튜브 수축 장치.
제1항에 있어서,

상기 이송벨트 유닛은 상기 열수축 튜브의 길이에 대응되도록 상기 수축 장치 몸체와 이송벨트 유닛 사이의 간격이 조정되는 것을 특징으로 하는 열수축 튜브 수축 장치.
제1항에 있어서,

상기 이송벨트 유닛은 상기 열수축 튜브의 직경에 대응되도록 이송벨트 유닛 간의 간격이 조정되는 것을 특징으로 하는 열수축 튜브 수축 장치.