KR100633905B1 - Optical fiber unit for air blown installation, method and apparatus for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
공기압에 의해 포설되는 광섬유 유닛은 광섬유, 및 광섬유를 둘러싸는 보호층을 포함하고, 보호층의 외주면에는 보호층의 길이방향을 따라 하나 이상의 음각띠가 형성되어, 공기압과의 표면저항을 높일 수 있어 공기압 포설작업의 효율을 높일 수 있다. 음각띠는 보호층의 외주면에 나선형, 물결무늬 또는 삼각파형으로 형성되고, 음각띠의 단면은 삼각형, 반원형, 원호형 또는 사각형이다. 광섬유는 단심형, 2심형 또는 리본 형태이고, 보호층은 버퍼층 또는 버퍼층/외피층 또는 버퍼층/중간층/외피층으로 이루어진다.The optical fiber unit installed by air pressure includes an optical fiber and a protective layer surrounding the optical fiber, and one or more negative bands are formed on the outer circumferential surface of the protective layer along the longitudinal direction of the protective layer, thereby increasing the surface resistance with air pressure. The efficiency of pneumatic laying work can be improved. The negative strip is formed in a spiral, wavy or triangular wave shape on the outer circumferential surface of the protective layer, and the cross section of the negative strip is triangular, semicircular, arc or rectangular. The optical fiber is in the form of a single core, a two core or a ribbon, and the protective layer is composed of a buffer layer or a buffer layer / shell layer or a buffer layer / intermediate layer / shell layer.
공기압 포설, 광섬유 유닛, 음각띠, 표면저항Pneumatic laying, fiber optic unit, intaglio, surface resistance
Description
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 해석되어서는 아니된다. The following drawings attached to this specification are illustrative of preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention to serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is a matter described in such drawings It should not be construed as limited to
도 1은 종래 기술에 따른 광섬유 유닛을 도시하는 단면도.1 is a cross-sectional view showing an optical fiber unit according to the prior art.
도 2는 또 다른 종래 기술에 따른 광섬유 유닛을 도시하는 단면도.2 is a cross-sectional view showing another optical fiber unit according to the prior art.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기압 포설용 광섬유 유닛을 도시하는 사시도.3 is a perspective view showing an optical fiber unit for pneumatic installation according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기압 포설용 광섬유 유닛을 도시하는 사시도.4 is a perspective view showing an optical fiber unit for pneumatic installation according to another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기압 포설용 광섬유 유닛을 도시하는 사시도.5 is a perspective view showing an optical fiber unit for pneumatic laying according to another embodiment of the present invention.
도 6a 내지 도 6f는 다양한 구조의 광섬유 유닛의 표면에 음각띠가 형성된 모습을 도시하는 단면도.6A to 6F are cross-sectional views illustrating a negative band formed on a surface of an optical fiber unit having various structures.
도 7a 내지 도 7c는 광섬유 리본이 사용된 다양한 구조의 광섬유 유닛 표면 에 음각띠가 형성된 모습을 도시하는 단면도.7A to 7C are cross-sectional views illustrating a negative band formed on a surface of an optical fiber unit having various structures in which an optical fiber ribbon is used.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 유닛을 제조하기 위한 설비를 개략적으로 도시하는 도면.8 schematically illustrates a facility for manufacturing an optical fiber unit according to an embodiment of the invention.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광섬유 유닛을 제조하기 위한 설비를 개략적으로 도시하는 도면.9 is a schematic illustration of a facility for manufacturing an optical fiber unit in accordance with another embodiment of the present invention.
본 발명은 광섬유 유닛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기압 포설방식으로 포설되는 광섬유 유닛, 그 제조방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
광섬유는 낮은 전송손실과 큰 대역폭으로 인하여 장거리 고속 전송매체로 널리 사용되어 왔다. 하지만, 광섬유는 자체가 외부충격이나 휘어짐에 매우 취약하기 때문에 광섬유를 포설하기 위해서는 섬유 형태로 인선함과 동시에 고분자 재질의 피복을 통해 파손을 방지하도록 제조되어 왔다.Fiber has been widely used as a long-distance high speed transmission medium due to its low transmission loss and large bandwidth. However, since the optical fiber itself is very vulnerable to external impact or bending, in order to install the optical fiber, the optical fiber has been manufactured to prevent breakage through the coating of the polymer material at the same time.
종래에 광섬유를 포설하는 방법으로는 광섬유를 여러 가닥으로 묶거나 꼬아서 케이블화한 다음 포설하는 방식이 사용되었다. 광케이블은 6의 배수 혹은 12의 배수 개의 광섬유를 포함하며, 일반적으로 추후의 수요를 고려하여 포설 시점에 필요한 것보다 훨씬 많은 양의 광섬유를 포설한다. 그러나 새로운 통신환경과 용량에 적절히 대응할 수 있도록 통신시스템이 다양해지고 그에 따라 광섬유의 종류가 다양해지므로 향후의 환경을 고려하지 않고 현재의 특정 광섬유를 다량으로 매설해 두는 기존의 방식은 바람직하다고 볼 수 없다. 더욱이 사용자측 단말, 즉 액세스 네트워크(Access network)부분이나 프리마이즈 와이어링(Premise wiring) 측면에서는 향후 어떠한 광섬유 혹은 광케이블이 적용될지 현시점에서 결정하는 것이 어렵다. 따라서, 많은 비용을 들여 특정 광섬유 케이블을 다량 포설하는 것은 경제적으로 바람직하지 않다.Conventionally, a method of laying an optical fiber has been used to bundle and twist the optical fiber in several strands, then cable the installation. Fiber optic cables include multiples of 6 or 12 multiples of fiber, and typically deploy much more fiber than necessary at the time of installation, taking into account future demand. However, as communication systems are diversified to suit new communication environments and capacities, and the types of optical fibers are diversified accordingly, existing methods of laying a large amount of specific optical fibers without considering the future environment are not desirable. . In addition, it is difficult to determine in the present time which optical fiber or optical cable will be applied in terms of the user terminal, that is, the access network part or the premise wiring. Therefore, it is economically undesirable to lay a large amount of a particular optical fiber cable at a high cost.
한편, 최근에는 좁은 공간을 이용하여 포설하기 위한 목적으로 몇 개의 광섬유 가닥을 모은 광섬유 유닛을 공기압을 이용하여 포설하는 방법이 널리 채용되고 있다. 공기압을 이용한 광섬유 유닛 포설의 시도는 1980년경 영국의 브리티시 텔레콤(British Telecom)사에서 출원된 미국특허 US4,961,896에서 처음 제시되었다. 공기압 포설 광섬유(Air Blown Fiber; 이하 ABF)라고도 불리는 이 기술은 사용자가 필요할 때마다 추가적으로 광섬유를 매설할 수 있도록 윤활을 위한 특별한 조성을 갖는 마이크로 튜브(Micro tube) 또는 덕트(duct)라고 불리는 직경 5~8mm 정도의 고분자 재질의 튜브를 포설지역에 미리 매설해두고, 그 내부로 1~12심으로 구성된 광섬유 유닛을 필요한 만큼만 공기압을 이용하여 불어넣어 포설하게 된다.On the other hand, in recent years, the method of laying the optical fiber unit which collected several optical fiber strands using air pressure for the purpose of laying using a narrow space is employ | adopted widely. An attempt to deploy an optical fiber unit using pneumatic pressure was first presented in US Pat. No. 4,961,896, filed by British Telecom, UK, around 1980. Also known as Air Blown Fiber (ABF), this technology uses a diameter of five to five microtubes or ducts with a special composition for lubrication so that the user can additionally embed the optical fiber whenever needed. The tube of about 8mm polymer is buried in the installation area in advance, and the optical fiber unit composed of 1 to 12 cores is blown by air pressure as much as necessary.
이러한 ABF는 설치뿐만 아니라 제거하기도 용이하고 크기가 작고 유연하여 초기설치비용이 저감될 뿐 아니라 추가의 설치에 대한 부담을 줄일 수 있고 향후 성능보완(Upgrade)도 용이하므로 많은 주목을 받고 있다. 특히, ABF는 FTTH(Fiber To The Home), 홈 네트워크 등의 옥내용(Indoor)으로도 적합하다.The ABF is not only easy to install but also easy to remove, small in size and flexible, which reduces initial installation cost, reduces the burden on additional installation, and is easy to upgrade in the future. In particular, ABF is also suitable for indoor use, such as FTTH (Fiber To The Home), home network.
ABF는 포설에 필요한 튜브만을 우선 설치하기 때문에 관로 등의 설치공간이 여유롭지 못하더라도 제한을 거의 받지 않는다. ABF의 포설과 관련된 일반적인 공 정은 다음과 같다.Since ABF installs only the tubes required for laying, it is hardly restricted even if the installation space such as pipelines is not free. The general process for laying ABF is as follows:
우선 공기압 포설용 전용 튜브를 필요한 구간에 미리 설치하여 두고, 필요한 광섬유 유닛(ABF)을 공기압 포설 전용장비(Blowing head)를 이용하여 튜브 내에 불어넣어 포설한다. 이 ABF는 유체의 흐름견인력(Fluid drag force)을 이용하여 포설하는 것이 기존의 방법과 가장 큰 차이이기 때문에 광섬유 유닛의 외표면에 유체견인력을 극대화 할 수 있는 구조 및 재질을 갖고 있다. 또한, 이러한 ABF 외표면의 구조 및 재질에 의하여 포설 거리, 최소 설치 반경 등의 포설 특성이 달라지므로 외표면의 형상 및 재질 설계가 매우 중요하다.First, a dedicated tube for pneumatic laying is installed in the required section in advance, and the necessary optical fiber unit (ABF) is blown into the tube using a pneumatic laying head (Blowing head) for laying. The ABF has the structure and material that can maximize the fluid towing force on the outer surface of the optical fiber unit because it is the biggest difference from the existing method to install using the fluid drag force of the fluid. In addition, since the installation characteristics such as the installation distance and the minimum installation radius vary depending on the structure and material of the ABF outer surface, the shape and material design of the outer surface are very important.
현재까지 유체의 흐름 견인력을 증가시키기 위한 여러 가지 형태의 ABF구조가 있으며 그 중 대표적인 특허기술로는 US5,042,907, US5,533,164, US5,555,335, US4,440,053, US6,341,188 등이 있다. 이들은 주로 ABF 외표면의 개량에 관한 내용을 공개하고 있다. To date, there are various types of ABF structures for increasing the flow traction of the fluid, and representative patent technologies include US5,042,907, US5,533,164, US5,555,335, US4,440,053, US6,341,188. They mainly disclose the improvement of the ABF outer surface.
먼저, 미국특허 US5,042,907은 도 1에 도시된 것과 같이 공기압력을 보다 많이 받도록 하기 위하여 외부 표면에 유리 비드(glass bead)(5)를 사용하는 광섬유 유닛을 제안하고 있다. 유리 비드(5)를 광섬유의 외표면에 형성하기 위해서는 유리비드(5)를 광섬유(1)의 코팅 레진(Coating Resin)에 사전 교반한 후 균일하게 도포하는 방식을 이용한다. 하지만, 이러한 방법을 이용할 경우에는 광섬유 외표면의 레진(4) 속에 들어있는 유리 비드(5)가 코팅층의 두께보다 상대적으로 커야하고 추진력을 주기 위해서 높은 탄성 계수(young's modulus)를 가져야 한다. 그 결과 광섬유 유닛은 상대적으로 굴곡특성(bend characteristic)이 나쁘게 되며 유리 비 드(5)와 레진(4) 사이에 균열이 발생하여 광섬유 내부로 균열을 전파하게 되는 문제가 발생한다.First, US Pat. No. 5,042,907 proposes an optical fiber unit that uses
이를 해결하기 위하여, 중간층(Intermediate Layer; 3)을 내부 버퍼층(2)과 외표면의 레진(4) 사이에 삽입하는 기술이 제안된 바 있다. 그러나, 이 경우는 코팅을 3회 이상 반복해야 하므로 공정이 복잡해지고 비용이 증대되는 문제점이 있었다.In order to solve this problem, a technique of inserting an intermediate layer (3) between the
또한, 다른 종래예로서 미국특허 US5,555,335에 제안된 기술을 도 2에 나타내었다. 도2를 참조하면, 상기 특허는 유리 비드(5)를 레진에 사전 교반 하지 않고, 레진을 광섬유(1)에 코팅한 후 경화 전에 유리 비드를 날려서 정전기로 광섬유의 외표면(6)에 붙이는 방식을 제안하고 있다. 하지만, 이러한 방식으로는 유리 비드와 광섬유 외표면의 접착강도가 균일하게 분포되지 않기 때문에 실제 공정에 적용되기 어렵다는 문제가 있다. 특히, 일부 유리 비드가 떨어질 경우 이 유리 비드는 포설 작업 중 광섬유 유닛을 손상시키거나 작업자가 흡입하여 인체에 치명적인 문제를 일으킬 수 있다.Also, as another conventional example, the technique proposed in US Pat. No. 5,555,335 is shown in FIG. 2. Referring to FIG. 2, the patent does not pre-agitate the
또 다른 종래예로서, 미국특허 US5,441,813호는 광섬유 유닛이 공기압을 많이 받도록 발포성 고분자 재료를 이용해서 광섬유 표면에 오목한 모양(dimple)을 형성한 기술을 제안하였다. 하지만, 발포성 고분자 재료를 이용하게 되면 ABF 외표면의 마찰계수가 높아지게 되어 한번에 포설할 수 있는 거리가 짧아지게 될 뿐만 아니라, 고분자 재료에 의해 저온특성이 떨어지고 광섬유 유닛의 강도가 저하되는 문제점이 발생하였다.As another conventional example, US Pat. No. 5,441,813 proposes a technique of forming a concave dimple on the surface of an optical fiber by using a foamable polymer material so that the optical fiber unit is subjected to a lot of air pressure. However, when the foamable polymer material is used, the friction coefficient of the outer surface of the ABF is increased, thereby shortening the distance that can be laid at once, and the low temperature characteristics and the strength of the optical fiber unit are deteriorated by the polymer material. .
또한, 리본형 광섬유의 경우에는 특수한 재질의 실(fiber)을 감아서 포설하는 방법이 제안되기도 하였지만, 리본형 광섬유는 굽힘에 대해 방향성을 가지기 때문에 포설시 한쪽 방향으로만 구부러지는 등의 취약점이 발견되었다.In addition, in the case of ribbon optical fiber, a method of wrapping and wrapping a fiber of a special material has been proposed, but since the ribbon optical fiber has a direction against bending, it is found to be vulnerable such as bending only in one direction when laying. It became.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 공기압 포설시 방향성이 발생하지 않고, 유체 견인력을 많이 받게 하면서도, 종래의 유리, 세라믹과 같은 미립자를 사용하지 않아 보다 안전하게 제작할 수 있는 공기압 포설용 광섬유 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and does not generate directionality during pneumatic installation, while receiving a lot of fluid traction, pneumatic laying that can be manufactured more safely without using fine particles such as glass and ceramics. It is an object of the present invention to provide an optical fiber unit.
본 발명의 다른 목적은 상술한 공기압 포설용 광섬유 유닛을 보다 간단히 제조할 수 있는 공기압 포설용 광섬유 유닛의 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a manufacturing method of the optical fiber unit for pneumatic installation, which can more easily manufacture the above-described air pressure optical fiber unit.
본 발명의 또 다른 목적은 상술한 공기압 포설용 광섬유 유닛을 제조하기 위한 장치를 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing the above-described pneumatic fiber optic unit.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 공기압 포설용 광섬유 유닛은 코어와 클래드를 포함하는 하나 이상의 광섬유; 및 상기 광섬유를 둘러싸는 보호층;을 포함하고, 상기 보호층의 외주면에는 상기 보호층의 길이방향을 따라 하나 이상의 음각띠가 형성된다.In order to achieve the above object, the optical fiber unit for pneumatic installation according to the present invention comprises at least one optical fiber including a core and a clad; And a protective layer surrounding the optical fiber, wherein one or more intaglio bands are formed on an outer circumferential surface of the protective layer along the longitudinal direction of the protective layer.
이때, 상기 음각띠는 상기 보호층의 외주면에 나선형, 물결무늬 모양 또는 삼각파형으로 형성되는 것이 가능하다. 나아가서 음각띠는 불연속적으로 형성될 수도 있다.In this case, the intaglio band may be formed on the outer circumferential surface of the protective layer in a spiral, wavy or triangular waveform. Furthermore, the intaglio may be formed discontinuously.
또한, 상기 음각띠의 단면은 끝이 무딘 삼각형, 반원형, 원호형 또는 사각형일 수 있다.In addition, the cross section of the intaglio may be blunt triangle, semi-circular, arc-shaped or square.
이때, 상기 광섬유는 다수개이고, 상기 다수개의 광섬유는 상기 보호층 내에 리본 형태로 존재할 수 있는데, 이 리본 형태의 광섬유와 함께 인장강도 강화를 위한 인장강화부재가 리본 형태로 구비될 수 있다. In this case, the optical fiber is a plurality, the plurality of optical fibers may be present in the form of a ribbon in the protective layer, a tensile reinforcing member for strengthening the tensile strength with the ribbon-shaped optical fiber may be provided in a ribbon form.
또한, 상술한 구성에서 상기 보호층은, 버퍼층만으로, 버퍼층과 외피층으로, 또는 버퍼층과 중간층과 외피층으로 이루어질 수 있는데, 음각띠가 형성된 보호층의 적어도 최외곽층은 2.5% 스트레인에서 100MPa~1000MPa의 시컨트 모듈러스를 갖는 것이 바람직하다.In addition, in the above-described configuration, the protective layer may be formed of only the buffer layer, the buffer layer and the outer layer, or the buffer layer, the intermediate layer and the outer layer. At least the outermost layer of the intaglio banded protective layer is 100 MPa to 1000 MPa at 2.5% strain. It is desirable to have secant modulus.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 하나 이상의 광섬유 및 상기 광섬유를 둘러싸는 보호층을 구비한 광섬유 유닛을 공급하는 단계; 및 상기 공급되는 광섬유 유닛의 보호층 외주면에 상기 보호층의 길이방향을 따라 하나 이상의 음각띠를 형성하는 단계를 포함하는 공기압 포설용 광섬유 유닛의 제조방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an optical fiber, comprising: supplying an optical fiber unit having at least one optical fiber and a protective layer surrounding the optical fiber; And forming one or more intaglio bands along the longitudinal direction of the protective layer on the outer circumferential surface of the protective layer of the supplied optical fiber unit.
바람직하게, 상기 음각띠 형성단계는 기계가공장치에 의해 수행되고, 상기 기계가공장치는 홈 절삭가공을 통해 상기 보호층의 외주면에 상기 음각띠를 형성한다.Preferably, the intaglio strip forming step is performed by a machining apparatus, the machinability is to form the intaglio strip on the outer peripheral surface of the protective layer through the groove cutting process.
또한, 상기 기계가공장치는 상기 광섬유 유닛이 진행하는 동안 일방향으로 회전하면서 홈 절삭가공을 수행하여 상기 보호층의 외주면에 나선형 음각띠를 형성할 수 있으며, 또는 상기 광섬유 유닛이 진행하는 동안 시계방향 및 반시계방향으로 교대로 회전하면서 홈 절삭가공을 수행하여 상기 보호층의 외주면에 물결무늬 또는 삼각파형의 음각띠를 형성할 수도 있다. 나아가서, 상기 기계가공장치는 홈 절삭가공을 불연속적으로 수행하여 상기 보호층의 외주면에 불연속적인 음각띠를 형성할 수도 있다.In addition, the machinable device may perform a groove cutting while rotating in one direction during the progress of the optical fiber unit to form a spiral engraved band on the outer circumferential surface of the protective layer, or clockwise and Groove cutting may be performed while rotating counterclockwise to form an intaglio strip of wavy or triangular waveform on the outer circumferential surface of the protective layer. Further, the machine factory may be discontinuously performing groove cutting to form a discontinuous intaglio on the outer circumferential surface of the protective layer.
한편, 상술한 바와 같이 외주면에 음각띠를 가지는 광섬유 유닛은, 코어와 클래드를 구비한 하나 이상의 광섬유를, 중공의 내주면에 하나 이상의 소정 형상의 돌기가 형성된 코팅 다이로 통과시키고, 상기 광섬유의 외주면에 고분자 수지를 공급함으로써, 그 외주면에 길이방향을 따라 하나 이상의 음각띠가 형성된 보호층을 형성하는 공기압 포설용 광섬유 유닛의 제조방법에 의해서도 제조될 수 있다.Meanwhile, as described above, the optical fiber unit having a negative band on the outer circumferential surface passes one or more optical fibers having a core and a clad through a coating die having one or more predetermined protrusions formed on the hollow inner circumferential surface, and on the outer circumferential surface of the optical fiber. By supplying the polymer resin, it can also be produced by the manufacturing method of the air pressure optical fiber unit for forming a protective layer formed with one or more intaglio in the longitudinal direction on the outer peripheral surface thereof.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 하나 이상의 광섬유 및 상기 광섬유를 둘러싸는 하나 이상의 보호층을 구비한 광섬유 유닛을 공급하는 수단; 상기 공급된 광섬유 유닛의 보호층 외주면에 홈 절삭가공을 통하여 상기 보호층의 길이방향을 따라 하나 이상의 음각띠를 형성하는 절삭가공수단; 및 상기 절삭가공수단에 의해 가공된 광섬유 유닛을 권취하는 테이크업 수단을 포함하는 공기압 포설용 광섬유 유닛의 제조장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus comprising: means for supplying an optical fiber unit having at least one optical fiber and at least one protective layer surrounding the optical fiber; Cutting means for forming one or more intaglio bands along the longitudinal direction of the protective layer through groove cutting on the outer peripheral surface of the protective layer of the supplied optical fiber unit; And a take-up means for winding the optical fiber unit processed by the cutting processing means.
한편, 상술한 바와 같이 외주면에 음각띠를 가지는 광섬유 유닛은, 코어와 클래드를 포함하는 하나 이상의 광섬유를 공급하는 수단; 상기 공급되는 광섬유를 그 내부로 통과시키고 광섬유의 외주면에 고분자 수지를 공급하여 보호층을 형성하는 코팅 다이; 및 상기 코팅 다이에 의해 보호층이 형성된 광섬유 유닛을 권취하는 테이크업 수단을 포함하고, 상기 코팅 다이는 그 내주면에 하나 이상의 소정 형상의 돌기가 형성되어 있어, 상기 보호층의 외주면에 하나 이상의 음각띠를 형성하는 공기압 포설용 광섬유 유닛의 제조장치에 의해서도 제조될 수 있다.On the other hand, as described above, the optical fiber unit having a negative band on the outer peripheral surface, means for supplying one or more optical fibers including a core and a clad; A coating die for passing the supplied optical fiber therein and supplying a polymer resin to an outer circumferential surface of the optical fiber to form a protective layer; And take-up means for winding an optical fiber unit having a protective layer formed by the coating die, wherein the coating die has one or more predetermined protrusions formed on an inner circumferential surface thereof, and at least one intaglio band on an outer circumferential surface of the protective layer. It can also be manufactured by the apparatus for manufacturing an air pressure optical fiber unit for forming a.
이하 첨부된 도면을 참조로 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 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.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various equivalents that may be substituted for them at the time of the present application It should be understood that there may be water and variations.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기압 포설용 광섬유 유닛을 도시하는 사시도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 광섬유 유닛은 하나 이상의 광섬유(10)와 보호층(20)을 구비한다.3 is a perspective view showing an optical fiber unit for pneumatic installation according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the optical fiber unit of the present invention includes one or more
광섬유(10)는 석영 혹은 플라스틱 광섬유로서 코어와 클래드를 가진다. 또한 하나 이상의 광섬유(10)는 단심형 또는 리본 형태로 구비된다. 상술한 광섬유(10)의 둘레에는 광섬유의 보호를 위한 1차 및 2차 코팅층이 형성될 수 있다. 이러한 코팅층은 먼지와 수분으로부터 내부층을 보호하는 역할을 하며, 실리콘 또는 이와 비슷한 버퍼물질로 이루어진다. 또한, 상기 2차 코팅층으로는 광섬유의 종류를 식별하기 위한 컬러링 코팅층이 사용될 수도 있다. 또한, 이 컬러링 코팅층에 적용되는 고분자 수지의 종류에 따라 손쉬운 탈피성(Strippability)이 필요한 경우, 컬 러링 코팅층의 외주면에 광케이블용 젤리나 실리콘 오일 등을 도포할 수도 있다.The
보호층(20)은 상술한 광섬유(10)의 둘레에, 또한 1차 및 2차 코팅층이 형성된 경우 그 코팅층의 둘레에 형성된다. 보호층(20)은 한 종류만으로 이루어질 수도 있으며, 다양한 종류의 보호층을 적층하여 구성할 수도 있다. 도면에서는 한 예로서 보호층(20)이 버퍼층(22)과 외피층(24)의 이중구조로 형성된 것을 도시하였다. 여기서 버퍼층(22)은 광섬유(10)를 직접 둘러싸고 있는 보호층이고 외피층(24)은 후술되는 음각띠(30)가 형성되는 보호층이다. 본 발명의 보호층(20)은 그러나 상술한 예에만 국한되지는 않으며, 다양한 형태의 변형예를 포함할 수 있다. 예를 들어, 보호층(20)은 버퍼층(22)만으로 구성될 수도 있으며, 또한 상술한 버퍼층(22)과 외피층(24) 사이에 중간층을 더 포함할 수도 있다. 이러한 보호층(20)의 다양한 종류에 대해서는 뒤에서 자세히 설명한다. 또한, 보호층(20)은 실제 적용되는 종류에 따라서 광섬유의 보호, 광섬유의 강성 확보 등의 다양한 역할을 수행한다.The
이와 같은 광섬유 유닛에는 공기압 포설을 돕기 위한 음각띠(30)가 형성된다. 음각띠(30)는 기계적 가공에 의해 보호층(20)의 외주면에 형성된다. 특히, 보호층(20)이 다수의 층으로 이루어진 경우, 음각띠(30)는 가장 외측에 있는 보호층의 외주면에 형성된다.In such an optical fiber unit, an
음각띠(30)는 보호층(20)의 외주면에서 보호층(20)의 길이방향을 따라 형성된다. 또한, 도면에서는 비록 보호층(20)의 외주면에 하나의 음각띠(30)만 형성된 것으로 도시되었으나, 다수의 음각띠(30)를 동시에 형성하는 것 또한 가능하다. 또한, 음각띠(30)는 보호층(20)의 외주면에서 일자형으로 형성될 수도 있으나, 공기압 포설시 보다 많은 압력을 받기 위해 굴곡진 형상을 갖는 것이 더욱 바람직하다. 도 3에서는 한 예로서 음각띠(30)가 보호층(20)의 외주면에 나선형으로 형성된 것으로 도시되었다.The
또한, 음각띠(30)는 기계적 가공을 통해 보호층(20)의 외주면에 연속적인 홈을 가공함으로써 형성된다. 이때 음각띠(30)의 단면 형상은 기계가공에 사용된 절삭공구의 형상에 의해 결정되는데, 끝이 무딘 삼각형, 반원형, 원호형, 사각형, 사다리꼴 등 다양한 형상의 단면이 음각띠(30)에 적용될 수 있다.In addition, the
이와 같이 보호층(20)의 외주면에 형성된 음각띠(30)는 광섬유 유닛을 튜브와 같은 협소한 공간에 포설할 때, 튜브 내면과의 접촉면적을 줄이고 공기와의 접촉면적을 증가시키는 역할을 한다. 즉, 음각띠(30)에 의해 보호층(20)의 외주면과 튜브 내주면 사이의 접촉면적이 줄어 그로 인한 마찰력이 감소하게 되며, 또한 포설시 공기 흐름에 노출되는 면적이 넓어짐으로 인해 압축공기에 의한 포설을 보다 효과적으로 수행할 수 있게 한다.As such, the
이와 같이 형성된 음각띠(30)는 광섬유 유닛의 공기압 포설과정에서 보호층(20) 주위로 유동하는 공기흐름에 대한 저항력을 크게 함으로써, 광섬유 유닛이 보다 용이하게 포설되도록 한다. 특히, 본 실시예에서와 같이 음각띠(30)가 나선형으로 형성된 경우, 공기압에 대한 저항은 일직선 형태일 때보다 더욱 커지게 된다.The engraved
따라서, 본 발명에서는 보호층(20)의 외주면에 별도의 고분자 비드(Polymer Bead) 또는 유리 비드(Glass Bead) 등의 입자를 부착할 필요가 없으며, 비드를 레진에 교반하거나 붙이는 과정을 필요로 하지 않는다.Therefore, the present invention does not need to attach particles such as polymer beads or glass beads to the outer circumferential surface of the
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광섬유 유닛을 도시한다. 본 실시예의 광섬유 유닛은 도 3에 도시된 것과 유사하지만, 다만 보호층(20)의 표면에 형성된 음각띠(40)가 상술한 실시예와 다른 형태로 이루어진다.4 illustrates an optical fiber unit according to another embodiment of the present invention. The optical fiber unit of this embodiment is similar to that shown in FIG. 3, except that the
본 실시예에서 음각띠(40)는 보호층(20)의 외주면에 물결무늬 모양으로 형성된다. 이러한 음각띠(40)는 보호층(20)의 외주면에 다수 형성될 수 있다. 이와 같이 물결무늬 모양의 음각띠(40)가 형성될 경우, 음각띠(40)의 주변으로 유동하는 공기흐름은 음각띠(40)의 형상에 따라 양측으로 번갈아 저항을 받게 된다. 따라서, 앞선 실시예의 음각띠(30)가 공기저항을 한쪽 방향으로만 받음으로써 공기압 포설중에 광섬유 유닛이 한쪽 방향으로 꼬일 수 있는데 반하여, 본 실시예의 음각띠(40)는 양쪽 방향으로의 교번적인 저항에 의해 광섬유 유닛이 꼬이지 않은 상태로 포설될 수 있다는 장점이 있다.In the present embodiment, the
한편, 본 실시예에서 음각띠(40)는 물결무늬 모양으로 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 삼각파형(지그재그형) 이나 사다리꼴 파형 등 다양한 형상의 음각띠가 가능하다.Meanwhile, in the present embodiment, the
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광섬유 유닛을 도시한다. 본 실시예의 광섬유 유닛은 도 3 및 도 4에 도시된 것과 유사하지만, 다만 보호층(20)의 표면에 형성된 음각띠(50)가 상술한 실시예와 다른 형태로 이루어진다.5 shows an optical fiber unit according to another embodiment of the present invention. The optical fiber unit of this embodiment is similar to that shown in Figs. 3 and 4, except that the intaglio band 50 formed on the surface of the
본 실시예에서 음각띠(50)는 보호층(20)의 외주면에 불연속적인 물결무늬 모 양으로 형성된다. 이러한 음각띠(50)는 보호층(20)의 외주면에 다수 형성될 수 있다. 이와 같이 불연속적인 물결무늬 모양의 음각띠(50)가 형성될 경우, 음각띠(50)의 주변으로 유동하는 공기흐름은 도 4에서의 음각띠(40)와 마찬가지로, 양측으로 번갈아 저항을 받게 된다. 따라서, 본 실시예의 음각띠(50)도 양쪽 방향으로의 교번적인 저항에 의해 광섬유 유닛이 꼬이지 않은 상태로 포설될 수 있다는 장점이 있다.In the present embodiment, the intaglio band 50 is formed in a discontinuous wave pattern on the outer circumferential surface of the
한편, 본 실시예에서 불연속적인 음각띠(50)는 물결무늬 모양으로 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같은 나선형의 음각띠(30)를 불연속적으로 형성할 수도 있다.On the other hand, in the present embodiment, the discontinuous intaglio 50 is shown and described in a wavy pattern, but the present invention is not necessarily limited thereto. For example, the
도 3 내지 도 5에 도시된 다양한 형상의 음각띠(30,40,50)는 음각띠의 형성에 사용되는 가공장치의 동작방법에 의해 그 형상이 결정된다. 즉, 음각띠 형성 중에 가공장치를 한쪽 방향으로만 회전하면 도 3에 도시된 나선형 음각띠(30)가 형성되고, 가공장치를 양쪽 방향으로 교대로 회전하면 도 4에 도시된 물결무늬 음각띠(40)가 형성된다. 또한, 가공장치를 불연속적으로 동작시키면 도 5에 도시된 불연속적인 음각띠(50)가 형성된다. 아울러, 상술한 형상 외에도 음각띠는 다양한 형상으로 구현될 수 있으며, 그 형상에 따라서 가공장치의 동작방법이 결정됨은 물론이다. 이러한 가공장치 및 그 동작에 대해서는 뒤에서 상세히 설명한다.3 to 5, the intaglio strips 30, 40 and 50 of various shapes are determined by the operation method of the processing apparatus used to form the intaglio strips. That is, when the processing device is rotated only in one direction during the formation of the intaglio band, the
도 6a 내지 도 6f는 단심형 또는 2심형 광섬유가 다양한 종류의 보호층에 둘러싸인 형태의 광섬유 유닛을 도시한다.6A to 6F illustrate an optical fiber unit in which a single-core or two-core optical fiber is surrounded by various kinds of protective layers.
먼저 도 6a에 도시된 광섬유 유닛은 내부에 광섬유(10)를 구비하며, 광섬유(10)의 둘레에 보호층으로서 버퍼층(22)만을 갖는다. 또한, 버퍼층(22)의 외주면에는 상술한 음각띠(30)가 형성된다. 물론, 버퍼층(22)의 외주면에 형성되는 음각띠(30)는 나선형이나 물결무늬 등 다양한 형상을 가질 수 있으며, 단면 형상 또한 다양한 형태로 구현될 수 있다.First, the optical fiber unit shown in FIG. 6A has an
도 6a에 도시된 광섬유 유닛는 광섬유 유닛의 가장 기본적인 구성으로서, 버퍼층(22)이 광섬유(10)를 직접 둘러싸는 동시에 보호층의 역할을 수행하는 것이다. 따라서 본 실시예에서 버퍼층(22)은 광섬유 유닛의 강성 및 음각띠(30)의 원활한 가공을 위해서 일반적으로 사용되는 버퍼층보다 단단한 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 본 실시예에 사용되는 버퍼층(22)은 2.5% 스트레인(Strain)에서의 시컨트 모듈러스(Secant Modulus)가 20MPa 이상의 탄성계수를 가지며, 보다 바람직하게는 100MPa 이상의 탄성계수가 적합하다.The optical fiber unit shown in FIG. 6A is the most basic configuration of the optical fiber unit, in which the
도 6b에 도시된 광섬유 유닛은 도 6a에 도시된 것과 유사한 형태를 가지나, 버퍼층(22)의 외주면에 외피층(24)이 추가로 형성된다. 따라서, 음각띠(30)는 광섬유 유닛의 최외곽층인 외피층(24)의 표면에 형성된다.The optical fiber unit shown in FIG. 6B has a form similar to that shown in FIG. 6A, but an
본 실시예의 경우, 버퍼층(22)의 외측에 외피층(24)이 형성되므로, 버퍼층(22)은 일반적으로 사용되는 종류의 것이 적합하다. 반면, 버퍼층(22)의 외측에 위치하는 외피층(24)의 재질은 광섬유 유닛의 강성 및 음각띠(30)의 원활한 가공을 고려하여 결정되어야 한다. 외피층(24)의 모듈러스가 너무 낮으면 공기압에 의해 광섬유 유닛을 포설할 때 직진성 확보가 어려우며, 모듈러스가 너무 높으면 구부림에 의한 균열이 발생할 수 있다. 따라서, 외피층(24)의 모듈러스는 2.5% 스트레인에서 400~1000MPa가 적당하며, 보다 바람직하게는 2.5% 스트레인에서 500~800MPa이 적합하다.In the case of this embodiment, since the
다음으로, 도 6c에 도시된 광섬유 유닛은 도 6b에 도시된 광섬유 유닛에 중간층(26)이 추가된 형태를 갖는다. 중간층(26)은 버퍼층(22)과 외피층(24) 사이에 위치하며, 음각띠(30)의 영향을 직접 받지는 않는다. 중간층(26)은 외피층(24)에 균열과 같은 크랙이 발생할 경우 이 균열이 내부로 전파되지 않도록 보호하는 역할을 수행한다. 본 실시예에서 외피층(24)의 모듈러스는 2.5% 스트레인에서 400~1000MPa인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 500~800MPa이다. 또한, 본 실시예에서 음각띠(30)는 광섬유 유닛의 가장 외측에 위치한 외피층(24)의 표면에 형성된다.Next, the optical fiber unit illustrated in FIG. 6C has a form in which an
도 6d에 도시된 광섬유 유닛은 도 6b에 도시된 것과 유사하나, 광섬유(10)와 버퍼층(22) 사이에 1차 코팅층(12) 및 2차 코팅층(14)이 추가로 형성되었다. 1차 코팅층(12)은 광섬유(10)를 보호하는 역할을 수행하며, 2차 코팅층(14)으로는 광섬유(10)를 식별하기 위한 컬러링 코팅층이 사용된다. 본 실시예에서 외피층(24)의 모듈러스는 2.5% 스트레인에서 400~1000MPa인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 500~800MPa이다. 또한, 본 실시예에서 음각띠(30)는 광섬유 유닛의 가장 외측에 위치한 외피층(24)의 표면에 형성된다.The optical fiber unit shown in FIG. 6D is similar to that shown in FIG. 6B, but the
도 6e에 도시된 광섬유 유닛은 도 6d에 도시된 것과 유사하나, 외피층(24)에 균열과 같은 크랙이 발생할 경우 이 균열이 내부로 전파되지 않도록 보호하는 역할을 수행하는 중간층(26)이 컬러링 코팅층(14)과 버퍼층(22) 사이에 추가로 형성된 다. 본 실시예에서 외피층(24)의 모듈러스는 2.5% 스트레인에서 400~1000MPa인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 500~800MPa이다. 또한, 본 실시예에서 음각띠(30)는 광섬유 유닛의 가장 외측에 위치한 외피층(24)의 표면에 형성된다.The optical fiber unit shown in FIG. 6E is similar to that shown in FIG. 6D, but the
도 6a 내지 도 6e에 도시된 광섬유 유닛에서는 광섬유(10)가 하나만 사용된 것으로 도시되었다. 이는 단심형 광섬유 유닛을 의미하는 것으로, 본 발명이 반드시 단심형 광섬유 유닛에만 해당되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 6f에 도시된 것처럼 2심형 광섬유 유닛도 충분히 구현 가능하다. 도 6f에서는 한 예로서 광섬유의 보호층이 도 6e에 도시된 것과 유사한 형태를 갖는 것으로 도시하였으며, 그 보호층 내에 두 개의 광섬유(10)가 존재한다. 또한 각각의 광섬유(10)는 1차 코팅층(12) 및 컬러링 코팅층(14)으로 둘러싸여 있다. 본 실시예에서도 외피층(24)의 모듈러스는 2.5% 스트레인에서 400~1000MPa인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 500~800MPa이다. 또한, 본 실시예에서 음각띠(30)는 광섬유 유닛의 가장 외측에 위치한 외피층(24)의 표면에 형성된다.In the optical fiber unit illustrated in FIGS. 6A to 6E, only one
도 6a 내지 도 6f를 다시 참조하면, 각 도면에 도시된 광섬유 유닛의 보호층 외주면에는 두 개 내지 네 개의 음각띠(30)가 형성된 것으로 도시되었다. 그러나, 음각띠(30)의 개수는 필요에 의해 다양하게 변할 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 실시예에서 보호층에 형성되는 음각띠(30)는 나선형이나 물결무늬 등 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 불연속적으로 형성될 수도 있다. 아울러, 음각띠는 가공장치의 형상에 의해 삼각형, 반원형, 원호형, 사각형 등 다양한 단면형상을 가질 수 있음은 물론이다.6A through 6F, two to four
또한 비록 도시되지는 않았지만, 보호층에 사용된 버퍼층(22)은 내부에 미립자 형태의 중공구를 다수 포함할 수 있다. 이 중공구는 단순히 버퍼층(22)의 무게를 감소시키기 위한 것이며, 광섬유 유닛의 유체견인력 증가와는 관계가 없다.In addition, although not shown, the
다음으로 도 7a 내지 도 7c는 광섬유(10)가 리본(16)에 의해 둘러싸인 리본형 광섬유를 적용한 광섬유 유닛을 도시한다. 7A to 7C show an optical fiber unit in which the
먼저 도 7a에 도시된 광섬유 유닛은 버퍼층(22)이 리본 형태의 광섬유를 둘러싸도록 형성된다. 리본형 광섬유는 다수의 일반 광섬유 또는 1차 코팅된 광섬유(10)가 리본(16)에 의해 묶인 형태이다. 리본(16)은 폴리에틸렌(PE), 폴리우레탄, 폴리비닐 클로라이드 (PVC) 재질로 이루어지며, 다수의 광섬유(10)를 묶어 외부 환경으로부터 보호하는 역할을 한다.First, the optical fiber unit illustrated in FIG. 7A is formed such that the
또한, 버퍼층(22)의 외주면에는 상술한 음각띠(30)가 형성된다. 물론, 버퍼층(22)의 외주면에 형성되는 음각띠(30)는 나선형이나 물결무늬 등 다양한 형상을 가질 수 있으며, 단면 형상 또한 다양한 형태로 구현될 수 있다.In addition, the
도 7a에 도시된 광섬유 유닛에서는 버퍼층(22)이 광섬유(10)를 직접 둘러싸는 동시에 보호층의 역할을 수행한다. 따라서 본 실시예에서 버퍼층(22)은 광섬유 유닛의 강성 및 음각띠(30)의 원활한 가공을 위해서 일반적으로 사용되는 버퍼층보다 단단한 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 본 실시예에 사용되는 버퍼층(22)은 2.5% 스트레인(Strain)에서의 시컨트 모듈러스(Secant Modulus)가 20MPa 이상의 탄성계수를 가지며, 보다 바람직하게는 100MPa 이상의 탄성계수가 적합하다.In the optical fiber unit illustrated in FIG. 7A, the
도 7b에 도시된 광섬유 유닛은 도 7a에 도시된 것과 유사한 형태를 가지나, 리본(16) 내에 있는 각각의 광섬유(10) 외주면에 컬러링 코팅층(14)이 추가로 형성되고, 버퍼층(22)의 외주면에 외피층(24)이 추가로 형성된다. 따라서, 음각띠(30)는 광섬유 유닛의 가장 외측에 위치한 외피층(24)의 표면에 형성된다.The optical fiber unit shown in FIG. 7B has a form similar to that shown in FIG. 7A, but a
본 실시예의 경우, 버퍼층(22)의 외측에 외피층(24)이 형성되므로, 버퍼층(22)은 일반적으로 사용되는 종류의 것이 적합하다. 반면, 버퍼층(22)의 외측에 위치하는 외피층(24)은 광섬유 유닛의 강성 및 음각띠(30)의 원활한 가공을 고려하여 2.5% 스트레인에서 400~1000MPa의 모듈러스를 갖는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.5% 스트레인에서 500~800MPa의 모듈러스를 갖는다.In the case of this embodiment, since the
다음으로, 도 7c에 도시된 광섬유 유닛은 도 7b에 도시된 광섬유 유닛에 중간층(26)이 추가된 형태를 갖는다. 중간층(26)은 버퍼층(22)과 외피층(24) 사이에 위치하며, 음각띠(30)의 영향을 직접 받지는 않는다. 또한, 본 실시예에서 음각띠(30)는 도 7b의 예에서와 마찬가지로 광섬유 유닛의 가장 외측에 위치한 외피층(24)의 표면에 형성된다.Next, the optical fiber unit illustrated in FIG. 7C has a form in which an
도 7a 내지 도 7c의 예에서도 광섬유 유닛의 보호층 외주면에 형성되는 음각띠(30)는 다양한 개수로 형성될 수 있으며, 보호층 외주면에서 나선형이나 물결무늬 등 다양한 형상을 가질 수 있고, 또한 불연속적으로 형성될 수 있다. 이러한 다양한 형상의 음각띠는 가공장치의 형상에 의해 삼각형, 반원형, 원호형, 사각형 등 다양한 단면형상을 가질 수 있음은 물론이다.In the example of FIGS. 7A to 7C, the
또한 비록 도시되지는 않았으나, 도 7a 내지 도 7c에서와 같이 다수의 광섬 유(10)가 리본(16)에 의해 묶여 사용되는 경우, 광섬유와 함께 인장강화부재를 설치할 수 있다. 인장강화부재는 리본(16) 내에 다수의 광섬유(10)와 함께 추가로 설치될 수 있으며, 또는 다른 대안으로서 리본(16)에 묶여 있는 다수의 광섬유 중 일부를 인장강화부재로 대체하는 것도 가능하다. 이때, 인장강화부재는 광섬유 유닛의 인장강도를 강화시키는 역할을 한다. 인장강화부재의 개수는 사용환경에 의해 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 인장강화부재로는 섬유나 와이어가 사용될 수 있으며, 섬유로는 케블라(Kevlar) 섬유 또는 아라미드(Aramid) 섬유를 사용하는 것이 바람직하다.In addition, although not shown, when a plurality of
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 공기압 포설용 광섬유 유닛을 제조하는 일련의 장치를 도시한다. 도 8을 참조하여 본 실시예의 광섬유 유닛을 제조하는 장치 및 그에 따른 제조과정을 살펴보면 다음과 같다.8 shows a series of devices for manufacturing a fiber optic unit for pneumatic laying according to one embodiment of the invention. An apparatus for manufacturing the optical fiber unit and a manufacturing process thereof according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 8 as follows.
본 발명의 광섬유 유닛을 제작하기 위해서는 기존의 일반적인 설비를 사용하는 상태에서 광섬유 유닛의 보호층 외주면에 음각띠를 형성하기 위한 장비만을 추가하는 것으로도 가능하다. 따라서, 후술되는 설명에서 기존에 존재하던 장비는 간략하게 설명될 것이며, 다만 음각띠를 형성하는 과정에 대해서만 집중적으로 설명한다.In order to manufacture the optical fiber unit of the present invention, it is also possible to add only the equipment for forming the intaglio on the outer circumferential surface of the protective layer of the optical fiber unit in the state of using existing general equipment. Therefore, the existing equipment in the following description will be briefly described, but focuses only on the process of forming the intaglio.
먼저, 본 발명의 광섬유 유닛을 제작하기 위해서는 광섬유를 공급하는 페이오프(60)와 이를 권취하는 테이크업(take-up; 100) 장치를 포함한다. 즉, 광섬유는 페이오프(60)를 통해 공급되어 일련의 과정을 거친 후 광섬유 유닛으로 완성되고, 그 후 완성된 광섬유 유닛은 테이크업 장치(100)에 권취된다.First, to manufacture the optical fiber unit of the present invention includes a payoff (60) for supplying the optical fiber and a take-up (take-up) device for winding it. In other words, the optical fiber is supplied through the
페이오프(60)로부터 공급된 광섬유는 먼저 코팅 다이(70)로 안내된다. 이때, 광섬유가 코팅 다이(70)에 대해 적절한 진입방향을 가질 수 있도록 코팅 다이(70) 인근에는 가이드 롤러(62)를 설치할 수 있다. 코팅 다이(70)는 광섬유의 표면에 버퍼층이나 외피층과 같은 보호층을 코팅하여 광섬유 유닛을 만들고, 코팅된 광섬유 유닛을 자외선 경화장치(80)로 공급한다.The optical fiber supplied from the
이때, 광섬유의 표면에 코팅된 보호층은 상당히 가열된 상태이며, 이 상태에서는 표면가공과 같은 작업이 용이하지 않다. 따라서, 자외선 경화장치(80)는 광섬유 유닛에 자외선을 조사하여 코팅된 보호층을 경화시키게 된다. 이와 같이 보호층이 경화된 광섬유 유닛은 기계가공장치(절삭가공수단)(90)로 공급된다.At this time, the protective layer coated on the surface of the optical fiber is in a considerably heated state, in which the operation such as surface processing is not easy. Therefore, the
기계가공장치(90)는 광섬유 유닛이 진행하는 동안 경화된 보호층의 외주면에 상술한 음각띠를 형성한다. 이때, 기계가공장치(90)는 바람직하게 홈 절삭가공방식을 사용하며, 이를 위해서 특정 형상의 절삭공구(미도시)가 마련된다. 또한, 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼 음각띠를 나선형 또는 물결무늬 형태로 가공하기 위해서는 기계가공장치(90)를 소정 방식으로 회전시켜야 하며, 이를 위해서 기계가공장치(90)에는 모터(92)가 연결된다. 모터(92)는 기계가공장치(90)를 광섬유 유닛의 중심을 기준으로 회전시킨다. 또한, 모터(92)는 제어부(94)에 연결되어 제어부(94)의 명령에 의해 작동할 수 있다.The
이때, 광섬유 유닛의 외주면에 도 3에 도시된 나선형 음각띠(30)를 가공하기 위해서는 기계가공장치(90)를 한쪽 방향으로만 회전시키면 된다. 즉, 음각띠 형성과정 동안 광섬유 유닛은 지속적으로 이동하고 있으므로, 기계가공장치(90)를 적절 한 속도로 회전시키면서 홈 절삭가공을 수행하면 도 3에 도시된 형태의 나선형 음각띠(30)가 형성되는 것이다.In this case, in order to process the
한편, 광섬유 유닛의 외주면에 도 4에 도시된 것과 같은 물결무늬 음각띠(40)를 가공하기 위해서는 기계가공장치(90)를 시계방향 및 반시계방향으로 교대로 회전시킨다. 따라서, 이 경우 모터(92)는 정역회전이 가능한 것이어야 하며, 모터(92)의 회전방향은 제어부(94)에서 설정된 조건에 의해 변경될 수 있다.On the other hand, in order to process the
또한, 광섬유 유닛의 외주면에 도 5에 도시된 것과 같은 불연속적인 음각띠(50)를 가공하기 위해서는, 기계가공장치(90)를 일방향으로 또는 시계방향 및 반시계방향으로 교대로 회전시키면서, 보호층(20)의 외주면에 홈을 절삭하여 음각띠(50)를 형성하는 절삭공구를 주기적으로 진퇴시키면서 홈 절삭가공을 불연속적으로 수행한다. 이때 제어부(94)는 기계가공장치(90)의 회전방향 및 속도를 제어함과 동시에 절삭공구의 진퇴를 제어한다.In addition, in order to process the discontinuous intaglio 50 as shown in FIG. 5 on the outer circumferential surface of the optical fiber unit, the protective layer is rotated while rotating the
상술한 음각띠 형성과정이 끝나면 본 발명의 광섬유 유닛이 완성되며, 완성된 광섬유 유닛은 테이크업 장치(100)로 공급되어 권취된다.After the above-described intaglio band forming process is completed, the optical fiber unit of the present invention is completed, and the completed optical fiber unit is supplied to the take-up
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라 음각띠(30)를 형성하기 위한 장치인 코팅 다이(70')의 단면도(a) 및 출구쪽 정면도(b)이다. 도 9를 참조하여 본 실시예의 광섬유 유닛의 제조방법 및 장치에 대해 상세히 설명한다.9 is a cross-sectional view (a) and exit side front view (b) of a coating die 70 ', which is a device for forming the
본 실시예에서는 도 8과 함께 설명된 실시예와 달리, 광섬유(10)의 외주면에 보호층(20)을 형성하는 코팅 공정에서 음각띠(30)가 형성된 보호층을 형성한다. 즉, 본 실시예에 따르면, 도 8의 통상적인 코팅 다이(70) 대신에 도 9에 도시된 코 팅 다이(70')를 사용하고, 도 8의 기계가공장치(70)를 생략한 설비를 사용한다.In the present embodiment, unlike the embodiment described with reference to FIG. 8, in the coating process of forming the
도 9에 도시된 코팅 다이(금형)(70')는, 광섬유(10)를 니플(nipple)(71) 안쪽으로 화살표 A 방향으로 통과시키면서 그 외주면에 화살표 B 방향으로 고분자 수지를 공급함으로써 보호층(20)을 피복시키는 장치이다. 출구 형상은 기본적으로 원형이되, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 출구의 내주면에 삼각형, 사각형, 반원형, 호형, 사다리꼴, 요철형 등의 하나 이상의 돌기(72)가 형성되어 있다.The coating die (mould) 70 ′ shown in FIG. 9 is a protective layer by supplying the polymer resin in the direction of arrow B to the outer circumferential surface thereof while passing the
따라서, 코팅 다이(70') 내로 광섬유(10)를 통과시키면서 그 외주면에 고분자 수지를 공급하면, 광섬유(10) 외주면에 보호층(20)이 피복되면서 동시에 돌기(72)의 형상에 따라 음각띠가 형성된다.Therefore, when the polymer resin is supplied to the outer circumferential surface of the
한편, 나선형이나 물결무늬 모양 등의 음각띠를 형성하기 위하여 코팅 다이(70')가 회전할 수 있도록, 코팅 다이(70')에는 도 8에 도시된 바와 같은 모터(92) 및 제어부(94)가 연결된다. 따라서, 코팅 공정시 코팅 다이(70')를 광섬유의 진행방향에 직각인 평면상에서 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키거나 광섬유(10)를 회전시키면, 상술한 바와 같은 나선형, 파형 등의 다양한 형태의 음각띠를 가진 보호층으로 피복된 광섬유 유닛을 제조할 수 있다.Meanwhile, the coating die 70 'may include a
이와 같이 음각띠를 가지는 보호층이 피복된 광섬유는 도 8의 자외선 경화장치(80)와 가이드 롤러(64)를 거쳐 테이크업 장치(100)로 권취된다.As described above, the optical fiber coated with the protective layer having the intaglio band is wound by the take-up
한편, 본 실시예에서 코팅 다이(70')를 통과하는 광섬유(10)는, 단심의 광섬유일 수 있고, 도 6f와 같은 다심의 광섬유, 또는 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같은 리본형 광섬유일 수도 있다. 나아가서, 이미 버퍼층(22)이 피복된 광섬유를 도 9의 코팅 다이로 통과시킴으로써 음각띠가 형성된 외피층(24)을 형성할 수도 있다.On the other hand, in the present embodiment, the
이상과 같이, 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.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 공기압 포설용 광섬유 유닛은 광섬유를 둘러싸는 보호층의 외주면에 음각띠를 형성하는 단순한 공정에 의해서 공기압과의 표면저항을 높일 수 있어 공기압 포설작업의 효율을 높일 수 있다는 장점이 있다.The optical fiber unit for pneumatic laying according to the present invention as described above can increase the surface resistance with pneumatic by a simple process of forming a negative strip on the outer circumferential surface of the protective layer surrounding the optical fiber, thereby improving the efficiency of pneumatic laying operation. There is an advantage.
또한, 본 발명의 광섬유 유닛은 종래에 사용하던 미립자를 고분자 수지에 섞어서 코팅하거나 경화되지 않은 고분자 수지 표면에 미립자를 붙이는 것과 같은 번거로운 공정이 필요 없으므로 생산성이 매우 높으며, 또한 종래에 흔히 발생하던 수지와 미립자 사이의 결함에 의한 균열 발생이나 광섬유 유닛 내부로의 균열 전파 등과 같은 문제가 현격히 줄어들게 된다.In addition, the optical fiber unit of the present invention is very productive because it requires no cumbersome processes such as mixing and coating fine particles used in the conventional polymer resin or attaching the fine particles to the surface of the uncured polymer resin. Problems such as crack generation due to defects between fine particles and crack propagation into the optical fiber unit are greatly reduced.
또한, 본 발명의 광섬유 유닛은 유리 비드와 같은 미립자와 수지의 열변형계수 차에 의해 발생하는 열균열을 방지하고, 광섬유 유닛에서 유리 비드가 파손되는 문제 등을 해소하였다.In addition, the optical fiber unit of the present invention prevents thermal cracking caused by the difference in thermal strain coefficient between the fine particles such as glass beads and the resin, and solves the problem that glass beads are broken in the optical fiber unit.
본 발명의 광섬유 유닛을 제조하는 방법에는 미립자를 코팅하거나 외부에서 부착시키는 공정이 삭제되기 때문에 재료비 및 제조비용을 줄일 수 있으며, 미립자 에 의한 작업환경의 열악화를 예방할 수 있다.In the method of manufacturing the optical fiber unit of the present invention, since the process of coating or externally attaching the fine particles can be eliminated, the material cost and manufacturing cost can be reduced, and the deterioration of the working environment by the fine particles can be prevented.
또한, 본 발명은 공기압 포설에 적합한 표면형상(morphology)을 고분자 재질의 외부 보호층이 경화된 직후에 기계적 방식에 의해 만들거나, 보호층의 피복과 동시에 만들게 됨으로써, 제조과정이 매우 단순하다. 또한, 이와 같은 광섬유 유닛은 보관 및 포설 과정에서도 미립자 파손, 박리 등의 문제가 발생하지 않기 때문에, 기존 제품에 비해 보관 및 포설이 안전하고 편리하게 수행될 수 있다.In addition, according to the present invention, the surface morphology suitable for pneumatic laying is made by a mechanical method immediately after the outer protective layer of the polymer is cured, or simultaneously with the coating of the protective layer, thereby simplifying the manufacturing process. In addition, since the optical fiber unit does not cause problems such as breakage or peeling of particles even during the storage and installation process, the optical fiber unit can be safely and conveniently performed compared to the existing product.
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