KR20090060954A - 압출성형 공구에 관한 구성 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압출공구에 관련한 구성에 관한 것이다. 동축적으로 배치된 노즐요소(1,2,3,4)가 마련되고, 가장 안쪽의 노즐요소(4)를 통과하는 유연성이 있는 길게 연장된 요소(6)의 표면상에서 그 유연성있는 길게 연장된 요소(6)를 덮는 하나 이상의 층을 형성하도록 배치되는 노즐 구조와, 상기 유연성있는 길게 연장된 요소 (6)를 제어하기 위하여 그 길게 연장된 요소(6)의 직경에 대응하는 안내부재(5)를 포함하여 구성된다. 안내부재(5)는 적어도 부분적으로 제 1 용융채널(7)을 규정하는 2개의 가장 안쪽 노즐요소(3,4)의 내부에 있는 그의 위치로 길게 연장된 요소 (6)의 방향을 따라 밀어넣어지도록 배치된다. 안내부재(5)는, 길게 연장된 요소(6)와 안내부재(4)의 사이에 테이퍼진 공간(42)을 제공하도록 배치되며, 그 테이퍼진 공간(52)은, 그 테이퍼진 공간(52)을 통하여 길게 연장된 요소(6)상에 압축설비에 의하여 재료를 압출하기 위하여 제 1 용융채널(7)과 유통상태에 있다.

Description

압출성형 공구에 관한 구성 및 방법 {ARRANGEMENT AND METHOD IN CONNECTION WITH EXTRUSION TOOLS}
본 발명은 특허청구의 범위 제 1 항에 따른 구성에 관한 것으로서, 특히 압출공구의 구성에 관한 것이다. 이것은 동축적으로 배치된 노즐요소가 마련되고, 가장 안쪽의 노즐요소를 통과하는 유연성의 길게 연장된 요소의 표면상에서 그 유연성의 길게 연장된 요소를 덮는 하나 이상의 층을 형성하도록 배치되는 노즐 구조와, 상기 유연성의 길게 연장된 요소를 제어하기 위하여 그 유연성의 길게 연장된 요소의 직경에 대응하는 안내부재를 포함하여 구성되며, 안내부재는 적어도 부분적으로 제 1 용융채널을 규정하는 2개의 가장 안쪽 노즐요소의 내부에 있는 그의 위치로 길게 연장된 요소의 방향을 따라 밀어넣어지도록 배치된다.
본 발명은, 동축적으로 배치된 노즐 요소로 구성되는 노즐 구조를 포함하여 구성되는 압출공구의 구성에 관한 것이다. 노즐요소들은 가장 안쪽의 노즐요소를 통과하는 유연성의 길게 연장된 요소의 표면상에서 그 유연성의 길게 연장된 요소를 덮는 하나 이상의 층을 형성하도록 배치된다. 유연성의 길게 연장된 요소가 노즐구조를 통과함에 따라, 가장 안쪽의 노즐의 헤드부 또는 별개의 안내부재가 그 유연성의 길게 연장된 요소를 제어하는데 사용된다. 케이블등의 길게 연장된 요소를 제조하는 동안에는, 하나 이상의 재료의 층들이 압출공구에 의하여 케이블상에 마련된다. 제조되는 케이블의 형식, 예를 들어 케이블의 지름이 바뀔때, 압출공구의 노즐구조도 새로운 케이블 형식의 지름에 적절하게 바뀔 필요가 있다. 노즐구조를 변경하기 위한 선행기술로서는 미국특허 6,827,568 호를 들 수 있다. 상기 특허에 있어서는, 노즐에 제조될 케이블의 형식에 따라 바뀔 수 있는 별개의 안내부재가 마련된다. 이 안내부재와 노즐구조의 노즐요소의 사이의 조인트는, 유연성의 길게 연장된 요소 방향으로 유니트상에 작용하는 반발력에 의하여 풀어지도록 배치된다. 안내부재는 유연성의 길게 연장된 요소의 방향으로 노즐구조를 빠져나오도록 배치된다.
선행기술의 결점은, 공구의 교환시에 용융된 재료의 역류를 방지하기 위하여, 압출공구는 압력식 압출을 이용할수 없고, 튜브식 또는 반튜브식을 사용해야만 한다는 점이다. 결과적으로, 도선으로의 재료의 부착 및, 캐이블 가닥들 사이 공간으로의 충만이 불만족스럽게 된다. 또한, 압출공구는 안내부재를 제 자리에 유지시키기 위하여 파지요소에 의존해야만 한다. 따라서, 제조조건 하에서의 파지기구의 운전은 항상 보장될수 있는 것은 아니므로, 공정의 신뢰성이 감소되고, 따라서 시간적으로나 생산성 측면에 있어서의 현저한 손실이 있게 된다.
본 발명의 목적은, 선행기술에 있어서의 상기와 같은 단점을 극복하기 위한 구성을 제공하는 것이다.
본 발명에 있어서의 목적들은, 안내부재가 길게 연장된 요소와 안내부재의 사이에서 테이퍼진 공간을 제공하도록 배치되고, 그 테이퍼진 공간은 일종의 압력식 설비로 그 테이퍼진 공간을 통하여 길게 연장된 요소로 재료를 압출하기 위한 제 1 용융채널과 유통하고 있는 것을 특징으로 하는 특허청구의 범위 제 1 항에 따른 구성에 의하여 달성된다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 종속청구항에 기술된다.
본 발명은, 압출가능한 재료의 가장 안쪽층이 압력실 설비를 통하여 길게 연장된 요소상에 압출되는 방식으로, 제조되어질 길게 연장된 요소와 그 길게 연장된 요소의 직경에 대응하는 안내부재의 사이에 테이퍼진 공간이 마련되도록 안내부재가 형성된다는 개념에 근거한 것이다. 압출가능한 용융된 재료가 가장 안쪽의 용융채널로부터 그 테이퍼진 공간으로 공급될 수 있도록, 가장 안쪽 용융채널과 그 테이퍼진 공간의 사이에 유통상태를 제공하기 위하여, 안내부재에는 고리형상의 개구가 마련될 수도 있다. 또한 안내부재는, 압출공정중에 정지되지 않고서도 그의 위치내로 설치되고 설치가 해제될 수 있도록 분할될 수 있다.
따라서 본 발명의 장점은, 길게 연장된 요소에 대하여, 압출시에 그 압력을 받는 길게 연장된 요소상에 가장 안쪽 재료의 층이 마련되는 것을 상기 테이퍼진 공간이 허용한다는 점이다. 다시 말해서, 가장 안쪽 폴리머층이 압력식 압출공구 에 의하여 도전체상에 가해질 수 있다는 뜻이다. 부가적으로, 본 발명의 구성은 또한 안내부재의 교환시에 용융된 재료의 역류가 방지되는 장점을 제공한다. 압력식 압출공구는 길게 연장된 요소 또는 도전체상에 압출재료의 보다 나은 부착을 제공하며, 케이블가닥들 사이 공간으로의 충만을 제고한다. 또한, 본 발명은 제조될 케이블등의 형식이 바뀜에 따라, 노즐구조 및, 특히 안내수단을 변경하기 위한 신뢰성 있고, 간단하며 효과적인 방법을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 기술한다.
도 1은 압출공구의 노즐구조 및, 특히 압출기 헤드의 다이(노즐) 부분의 개략도이다. 노즐구조는 여러개의 동축적으로 배치된 노즐요소(1),(2),(3),(4)를 포함하여 구성된다. 노즐요소는, 압출 다이(1)와, 제 1 중간다이(2)와, 제 2 중간다이(3) 및, 다이 홀더(4)를 포함하여 구성된다. 제 1 용융채널(7)은 다이홀더(4)와 제 2 중간다이(3)의 사이에 마련되는데, 다시 말하면, 가장 안쪽 노즐요소(4) 및 그 다음의 외곽 노즐요소(3)는 그들의 사이에서 가장 안쪽 용융채널(7)을 규정한다. 제 2 용융채널(8)은 제 2 중간다이(3)와 제 1 중간다이(2)의 사이에 마련되며, 다시 말하면, 두번째로 가장 안쪽의 노즐요소(3)와 세번째로 가장 안쪽의 노즐요소(2)가 제 2 용융채널(8)을 규정한다. 제 3 용융채널(9)은 제 1 중간다이(2)와 압출다이(1)의 사이에 마련되며, 다시 말하면, 세번째로 가장 안쪽의 노즐요소(2)와 네번째로 가장 안쪽의 노즐요소(1)가 제 3의 가장 안쪽 용융채널(9)을 규정한 다.
또한, 노즐구조는 노즐구조의 내부에 설치될 수 있는 별개의 안내부재(5)를 더욱 포함하여 구성된다. 도 1에서 안내부재(5)는 다이홀더(4)와 제 2 중간다이 (3)의 안쪽에 설치된다. 안내부재(5)는 전체적으로 또는 적어도 부분적으로는 2개의 가장 안쪽의 노즐요소의 내부에 설치되지만, 세번째 또는 그 이상의 가장 안쪽의 노즐요소내에 설치될 수도 있다. 안내부재(5)는 그것을 다이홀더(4)와 제 2 중간다이(3)에 대하여 밀어넣음으로써 설치될 수도 있고, 그것을 이들 양자 또는 그들 중의 하나에 착탈가능하게 부착하기 위한 파지수단으로 다이 홀더(4) 및/또는 제 2 중간다이(3)에 결합할 수도 있다.
안내부재(5)가 길게 연장된 요소(6)상에 설치될 때는, 실질적으로 그 길게 연장된 요소(6)를 둘러싸게 된다. 안내부재(5)는, 길게 연장된 요소(6)상에 설치 및/또는 해제하기 위하여 2개 이상의 부분으로 분리될 수 있다. 바람직하게는 안내부재(5)는 축방향에서 2개의 반쪽으로 분할될 수 있다. 안내부재(5)가 길게 연장된 요소상에 설치될 때는, 이미 압출헤드내에 들어가 있는 유연성의 길게 연장된 요소(6)상의 압출헤드내로 삽입될 수 있다. 안내부재(5)는 적절한 기계적 수단과 같은 위치잡기 수단에 의하여 노즐구조의 내부에 있는 제 자리내로 밀어넣어지도록 배치될 수 있다. 선택적으로, 안내부재(5)는 길게 연장된 부재(6)에 느슨하게 부착되도록 길게 연장된 부재(6)상에 설치된다. 그리고 안내부재(5)는 노즐구조를 통과하는 유연성의 길게 연장된 요소(6)의 운동을 따라서 앞으로 제자리까지 반송된다. 안내부재(5)의 분할가능한 구성은 가이드 부재가 길게 연장된 요소(6)에서 해제될 수도 있도록 허용한다. 그렇게 해서 해제된 안내부재(5)는 적절한 기계적 수단과 같은 배출수단에 의하여 노즐구조로부터 회수될 수 있고, 2개의 반쪽으로 분리되어 압출공정을 정지시킬 필요없이 압출헤드로부터 제거될 수 있다. 안내부재(5)의 상기와 같은 구성은 길게 연장된 요소(5)의 움직임 및 압출공정을 정지시킬 필요없이 압출헤드에 안내부재를 설치하고 해제할 수 있도록 한다. 제조시에, 길게 연장된 요소(6)의 직경, 크기 또는 형식은 항상 바뀌며, 이 경우에 길게 연장된 요소는 압출헤드를 통하여 지나가고 있는 길게 연장된 요소(6)의 끝단에 접속하게 된다. 길게 연장된 요소(6)의 직경이 바뀜에 따라서 안내부재도 바뀌어야 하며, 그것은 새로운 길게 연장된 요소의 직경에 대응한다. 안내부재의 교환은 상술한 바와 같이 행해질 수 있다. 이러한 구성에 따르면, 길게 연장된 요소의 크기의 순서에 제한이 없게 되며, 큰 직경이 작은 직경의 다음에 올 수있고, 그의 반대도 가능하다.
안내부재(5)는, 길게 연장된 요소(6)의 직경에 밀접하게 대응하게 형성되어, 압출헤드의 노즐구조를 통과하는 길게 연장된 요소(6)를 제어할 수 있다. 도 1에 따르면, 안내부재(5)는 가장 안쪽 노즐요소(4)와 다음의 노즐 요소(3)내에 배치된다. 그러나, 안내부재(5)는 노즐구조의 다른 위치에 배치될 수도 있다는 점에 주목해야 한다. 안내부재(5)가 가장 안쪽 노즐요소(4)와 그 다음 노즐요소(3)내부로 연장되면서, 이는 또한 제 1 용융채널(7)상으로도 연장되게 된다. 제 1 용융채널 (7)로부터 재료를 압출하기 위하여, 제 1 용융채널(7)과 길게 연장된 요소의 사이에는 유통관계가 마련된다. 상술한 유통관계는 안내부재(5)내에 형성된 둘레방향 개구 또는 구멍(51)에 의하여 마련된다. 다시 말해서, 안내부재(5)가 제 1 용융채널(7)을 넘어 노즐구조의 내부로 연장됨에 따라, 안내부재(5)에는 제 1 용융채널 (7)로부터의 재료가 길게 연장된 요소(6)상으로 압촐되도록 하는 하나 이상의 방사방향의 구멍(51)이 마련된다. 안내부재(5)가 노즐구조내의 제자리에 배치되었을 때, 방사방향의 구멍들은 제 1 용융채널(7)과 정렬되어 제 1 용융채널(7)로부터 공급된 재료가 안내부재내의 방사방향의 구멍(51)을 통하여 흐르고 길게 연장된 부재 (6)상으로 더 흐르게 된다. 따라서 안내부재내의 방사방향의 구멍(51)들은, 제 1 용융채널(7)로부터의 재료가 길게 연장된 요소(6)상에 압출되는 것을 방해하지 않고 안내부재(5)가 가장 안쪽의 노즐요소(4) 및 다음의 노즐요소(3) 양자의 안쪽으로 연장할 수 있도록 한다.
안내부재(5)는 또한 길게 연장된 요소(6)와 안내부재(5)의 사이에 테이퍼진 공간(523)을 제공하도록 형성된다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 테이퍼진 공간(52)은 제 1 용융채널(7)가 제 2 용융채널(8)의 사이로 연장된다. 또한, 테이퍼진 공간(52)은 제 1 용융채널(7)과 유통상태에 있다. 제 1 용융채널(7)과 테이퍼진 공간(52) 사이의 유통상태는 안내부재(5)내에 형성된 방사방향의 구멍(51)들에 의하여 제공되는 것으로서, 제 1 용융채널(7)로부터의 재료가 길게 연장된 요소(6) 및 안내부재 사이의 테이퍼진 공간(52)으로 방사방향의 구멍(51)들을 통하여 흐르게 된다. 따라서, 테이퍼진 공간(52)은 제 1 용융채널(7)의 하류를 제공한다. 테이퍼진 공간(52)은 제 1 용융채널(7)로부터 압출된 재료가 노즐 구조를 통과하는 길게 연장된 요소(6)에 대하여 눌리어지도록 한다. 따라서, 압출가능한 재료는 제 1 용융채널(7)로부터 안내부재(5)내의 방사방향의 구멍(51)들을 통하여 테이퍼진 공간(52)으로 흘러들어가고, 출구(52)로부터 테이퍼진 공간(52)을 나오게 됨으로써 길게 연장된 요소(6)상에 가장 안쪽의 재료층을 형성하게 된다. 중간 재료층은 제 2 용융채널(8)로부터 압출되어 가장 안쪽의 재료층상에 압출되며, 가장 바깥쪽의 재료층은 제 3 용융채널(9)로부터 중간 재료층상으로 압출되게 된다.
테이퍼진 공간(52)은 제 1 용융채널(7)로부터의 압출가능한 재료를 길게 연장된 요소(6)에 대하여 누름으로써, 가장 안쪽 재료층은 압력 설비에 의하여 길게 연장된 요소(6)상으로 압출될 수 있다. 이는, 길게 연장된 요소(6)상에 가장 안쪽 재료층이 더 잘 부착되도록 하고 최종 제품의 품질을 제고하게 된다. 길게 연장된 요소(6)가 상이한 크기 및/또는 직경을 가지는 새로운 길게 연장된 요소로 교환될 때, 안내부재(5)도 교환됨으로써, 새로운 길게 연장된 요소의 크기에 새로운 안내부재가 대응하게 된다. 이는 제조공정을 정지하지 않고도 상이한 지름의 길게 연장된 요소가 제조될 수 있도록 하며, 동시에 상이한 크기의 길게 연장된 요소상에 형성되도록 압력식 설비가 사용될 수 있다.
또한, 노즐구조를 통과하는 길게 연장된 요소에 대한 실제적인 안내로서 기능하는 길게 연장된 요소의 지름에 대하여 그 안내부재의 일부가 대응하도록 형성된다. 안내부재(4)가 압출헤드로부터 해제되면, 도 1에서 나타난 바와 같이 바깥층에서와 같은 방식으로 튜브설비와 같은 식으로 유연성을 가진 길게 연장된 요소 (6)상에 가장 안쪽층이 압출된다. 따라서, 안내부재의 교환시에 재료의 역류는 회피된다.
본 발명은 재료가 노즐구조를 통하여 지나감에 따라 길게 연장된 요소상에 하나 이상의 재료층을 압출하기 위하여 구성된 압출헤드 또는 노즐구조내에 사용될 수 있다. 또한 길게 연장된 요소 또는 케이블의 순서는 제한이 없으며, 큰 지름의 길게 연장된 요소의 다음에 작은 지름의 길게 연장된 요소가 올 수 있으며, 그 반대도 가능하다.
기술의 진전에 따라, 당업자라면 본 발명의 개념이 다양한 방식으로 실시될 수 있음이 명백하다. 본 발명 및 그의 실시예들은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 특허청구의 범위내에서 변형이 가능하다.
도 1 은 본 발명에 따른 압출공구의 노즐구조에 대한 개략적인 부분단면도이다.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 압출다이 (노즐요소)
2 : 제 1 중간다이 (노즐요소)
3 : 제 2 중간다이 (노즐요소)
4 : 다이 홀더 (노즐요소)
5 : 안내부재
6 : 유연성을 가진 길게 연장된 부재
7 : 제 1 용융채널
8 : 제 2 용융채널
51 : 둘레방향 개구 또는 구멍
52 : 테이퍼진 공간

Claims (13)

  1. 동축적으로 배치된 노즐요소(1,2,3,4)가 마련되고, 가장 안쪽의 노즐요소(4)를 통과하는 유연성이 있는 길게 연장된 요소(6)의 표면상에서 그 유연성있는 길게 연장된 요소(6)를 덮는 하나 이상의 층을 형성하도록 배치되는 노즐 구조와, 상기 유연성있는 길게 연장된 요소(6)를 제어하기 위하여 그 길게 연장된 요소(6)의 직경에 대응하는 안내부재(5)를 포함하여 구성되며, 상기 안내부재(5)는 적어도 부분적으로 제 1 용융채널(7)을 규정하는 2개의 가장 안쪽 노즐요소(3,4)의 내부에 있는 그의 위치로 길게 연장된 요소(6)의 방향을 따라 밀어넣어지도록 배치되는 압출공구에 관한 구성에 있어서,
    상기 안내부재(5)는, 길게 연장된 요소(6)와 안내부재(4)의 사이에 테이퍼진 공간(42)을 제공하도록 배치되며, 그 테이퍼진 공간(52)은, 그 테이퍼진 공간(52)을 통하여 길게 연장된 요소(6)상에 압축설비에 의하여 재료를 압출하기 위하여 제 1 용융채널(7)과 유통상태에 있는 것을 특징으로 하는 구성.
  2. 제 1 항에 있어서, 안내부재(5)에는, 제 1 용융채널(7)과 상기 테이퍼진 공간(52)의 사이에 유통상태를 제공하기 위한 하나 이상의 방사형상 개구(51)가 마련되는 것을 특징으로 하는 구성.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 테이퍼진 공간(52)은 길게 연장된 요소(6) 의 방향으로 연장되고 테이퍼진 것을 특징으로 하는 구성.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중의 어느 한 항에 있어서, 테이퍼진 공간(52)은 길게 연장된 요소(6)를 방사방향으로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 구성.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중의 어느 한 항에 있어서, 노즐 헤드는 제 1 용융채널 (7)의 하류에 제 2 용융채널(8)을 포함하여 구성되며, 테이퍼진 공간은 제 1 및 제 2 용융채널(7,8)의 사이로 연장되는 것을 특징으로 하는 구성.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중의 어느 한 항에 있어서,안내부재(5)는 길게 연장된 요소(6)에 느슨하게 부착되는 것을 특징으로 하는 구성.
  7. 제 6 항에 있어서, 안내부재(5)는 노즐구조를 통과하는 유연성의 길게 연장된 요소(6)의 운동을 따라서 앞쪽으로 제자리까지 반송되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 구성.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항중의 어느 한 항에 있어서, 안내부재(5)는 위치잡기 수단에 의하여 노즐구조의 내부에 있는 제 자리내로 밀어넣어지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 구성.
  9. 제 1 항 내지 제 6 항, 또는 제 8 항중의 어느 한 항에 있어서, 안내부재(5)는 배출수단에 의하여 노즐구조 내부의 그의 위치로부터 회수되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 구성.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항중의 어느 한 항에 있어서, 안내부재(5)는 유연성이 있는 길게 연장된 요소(6)상에 부착 및 이탈을 위하여 분할될 수 있는 부분인 것을 특징으로 하는 구성.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항중의 어느 한 항에 있어서, 안내부재(5)는 적어도 가장 안쪽 노즐요소(4)의 헤드이거나, 또는 안내부재(5)는 적어도 가장 안쪽 노즐요소(4)의 헤드 및 다음의 노즐요소(3)인 것을 특징으로 하는 구성.
  12. 제 1 항 내지 제 8 항중의 어느 한 항에 있어서, 안내부재(5)는 적어도 부분적으로 가장 안쪽 노즐요소(4)의 안쪽, 또는 적어도 부분적으로 가장 안쪽 노즐요소와 그 다음 노즐요소(3)의 내부에 배치된 별개의 부품인 것을 특징으로 하는 구성.
  13. 제 1 항 내지 제 9 항중의 어느 한 항에 있어서, 안내부재(5)는 노즐구조의 내부에 미리 놓이는 것을 특징으로 하는 구성.
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