KR100342478B1 - 광섬유 인출설비에서 코팅 시스템의 온도제어장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광섬유 인출설비에서 코팅 시스템의 온도제어장치에 관한 것으로서, 개시된 온도제어장치는 광섬유 인출설비 중, 상하부 카트리지로 구성되어 인출된 광섬유를 피복시키는 코팅 시스템에 있어서, 상기 상하 카트리지에 구비되어 코팅 재료에 열을 가하는 발열 소자; 상기 발열 소자에 설치되어 그의 온도를 감지하는 센서; 및 상기 센서에 연결되어 감지된 온도에 따라 상기 발열 소자의 발열량을 제어하여 상기 발열 소자의 온도를 일정하게 유지시키는 온도 제어부를 포함한다. 따라서, 본 발명은 코팅 재료의 정확한 온도 유지가 가능하게 되었고, 설비자체도 단순화되어 제작원가를 절감하게 되었다.
Description
본 발명은 제조된 모재(preform)를 한가닥의 광섬유로 인출하는 광섬유 인출장치에 관한 것으로서, 특히 광섬유 인출 타워(drawing tower)에 장착되는 코팅 시스템의 온도제어장치에 관한 것이다.
통상적으로 한가닥의 광섬유를 제조하기 위한 공정은 광섬유 모재 제조공정과, 제조된 모재를 광섬유로 인출하기 위한 인출 공정으로 이루어 진다. 제조된 모재로부터 한가닥의 광섬유로 인출하기 위해서는 인출 타워를 따라서 장착된 광섬유 인출 설비가 사용된다. 광섬유 인출 설비는 인출 타워에 공정순으로 각각의 설비들이 수직방향으로 장착되며, 인출 공정순에 따라서 각각의 인출 설비들이 장착되어 인출 공정이 이루어 진다.
광섬유 인출공정에서 사용되는 광섬유 인출 설비가 인출 타워에 설치된 상태가 도 1에 도시되었다. 도 1에 도시된 바와같이, 척(chuck)(8)에 의해 고정된 광섬유 모재(1)(preform)는 이송 수단(6)에 의해 상하방향(화살표②방향)으로 이동하는 용융로(furnace)(10)에서 충분한 온도(약 2000℃ 이상)로 용융되어 광섬유(2)로 인출된다. 상기 인출된 광섬유(2)는 직경제어기(12)에 의해 직경크기가 제어되고, 냉각장치(cooling unit)(14)를 통과하여 상기 광섬유(2)에 피복을 입히기 전에 적합한 온도로 냉각된다. 냉각된 광섬유(3)는 피복 장치(coater)(16)를 거치면서 피복이 입혀지고, 다수개의 자외선 경화장치(18)를 통과하면서 피복된 자외선 경화 폴리머(UV curable polymer)가 경화된다. 상기 광섬유 피복재는 점성과 표면장력에 의해 외주면에 피복이 입혀진다.
이어서 자외선 경화장치(18)를 지난 광섬유(4)는 캡스탄(capstan)(20)을 통과한 후, 다수개의 롤러들(21,22)을 경유하여 권취부(winder)(24)에 권선된다. 캡스탄(20)은 광섬유 모재(1)로부터 소정의 인장력를 제공하여 일정한 직경크기를 갖는 광섬유를 인출할 수 있게 한다. 제조된 모재로부터 화살표①방향으로 한가닥의 광섬유가 인출된다. 여기서, 참조부호 23는 광섬유가 권취되는 테익 업 릴(take up reel)이나 스풀(spool)을 지칭한다.
상기 용융로(10)와, 직경제어기(12)와, 냉각장치(14)와, 코팅장치(16)와, 경화장치(18) 및 캡스탄(20)은 스탠드형 인출 타워(stand-type draw tower)에 순차적으로 수직방향으로 광섬유를 중심으로 설치되어 일련의 인출공정이 이루어진다.
도 2에 종래의 코팅 시스템이 도시되었다. 도 2에 도시된 코팅 시스템(100)은 1차 및 2차 코팅을 수행하는 코팅장치이다. 종래의 코팅 시스템은 적정한 온도로 냉각된 광섬유(P1)에 피복부를 코팅시키기 위한 설비로서, 상하부 카트리지(110,120)를 체결하여 구성되여 인출 타워에 장착된다. 이때, 상기 코팅 시스템(100)에 유입되는 코팅 재료(coating material)를 일정한 온도로 유지해야 광섬유의 균일한 피복이 이루어진다. 이러한 코팅 재료의 온도을 일정하게 유지하기 위한 매질로 물 특히, 일정 온도를 유지하는 온수를 사용한다.
종래의 코팅 시스템(100)은 상하부 카트리지(110,120)에 각각 한쌍의 물 주입구(131,141)와 물 배출구(132,142)를 구비하며, 상기 상하 카트리지(110,120)에 각각 1차, 2차 코팅 주입구(121,122)를 구비하여 각각 코팅재료가 주입된다. 상기 물 주입구(131,141)로 물이 주입되면, 점선으로 도시된 화살표방향으로 흘러 다시 물 배출구(132,142)로 나오게 된다. 이러한 물은 상하부 카트리지(110,120)에 저장된 코팅 재료를 일정한 온도로 유지시켜 준다. 인출된 광섬유를 주위를 따라서 일정한 온도의 물이 항시 흐름으로서, 코팅재료의 온도유지가 가능하다. 따라서, 일정한 온도로 냉각된 광섬유는 코팅 시스템(100)을 통과하여 피복된 광섬유(P2)로 인출되어 자외선 경화 시스템쪽(화살표①방향)으로 향하게 된다.
그러나, 상기와 같은 구성으로 이루어진 종래의 코팅장치는 다음과 같은 문제점이 발생한다. 상하부 카트리지에 항시 일정한 온도를 갖는 온수를 공급해야 하는 코팅장치는 정확한 물의 온도 제어가 불가능하다는 단점이 있다. 더욱이, 항시 일정한 온도의 온수를 공급해야 하는 구조상의 복잡성도 한 문제가 된다. 이러한 이유로 종래의 코팅장치는 설비제작단자가 높아지는 문제가 있으며, 유지보수에도 비용이 증가되는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 코팅 재료의 정확한 온도 제어가 가능함으로서 광섬유의 품질을 향상시킬 수 있는 코팅 시스템의 온도제어장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 시스템의 단순화에 의하여 시설제작비의 절감을 추구한 코팅 시스템의 온도제어장치를 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위하여 본 발명은 광섬유 인출설비중, 상하부 카트리지로 구성되어 인출된 광섬유를 피복시키는 코팅 시스템에 있어서,
상기 상하 카트리지에 구비되어 코팅재료에 열을 가하는 발열 소자;
상기 발열 소자에 설치되어 그의 온도를 감지하는 센서; 및
상기 센터에 연결되어 감지된 온도에 따라 상기 발열 소자의 발열량을 제어하여 상기 발열 소자의 온도를 일정하게 유지시키는 온도 제어부를 포함한다.
도 1은 통상적인 광섬유 인출공정을 개략적으로 나타내는 구성도.
도 2는 종래의 일실시예에 따른 코팅 시스템의 온도제어장치를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 코팅 시스템의 온도제어장치를 나타내는 도면.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 코팅 시스템의 온도제어장치를 나타내는 구성도이다. 도 3을 참조하면, 도면에 도시된 코팅 시스템은 1차 및 2차 코팅을 각각 수행하는 장치이다. 상기 코팅 시스템은 상하부 카트리지(110,120)로 구성되며, 각각의 상하부 카트리지(110,120)는 별도의 체결수단에 의해 결합되고, 결합이 완료된 코팅 시스템(100)은 인출타워에 정렬된 상태로 장착된다. 상기 상하부 카트리지(110,120)는 코팅원을 제공하기 위하여 각각 코팅재료 주입구(121,122)를 구비하며, 각각의 코팅재료 주입구(121,122)를 통하여 1차 코팅 재료와 2차 코팅 재료가 공급된다. 이때, 본 발명은 상하부 카트리지(121,122)에 주입된 코팅 재료의 온도를 일정하게 유지하기 위하여 상하부 카트리지에 발열체(210,220)가 제공된다. 아울러, 본 발명은 상기 발열체 온도를 감지하기 위한 온도 감지부(230,240)가 상기 발열체(210,220)에 직접적으로 설치된다. 그리고, 상기 온도 감지부(230,240)에 의해 감지되는 온도에 따라 상기 발열체(210,220)의 일정한 온도를 유지하기 위한 온도 제어부(250)가 온도 감지부(230,240)에 연결된다. 이때, 상기 발열체(230,240)로는 반도체 발열소자(PTC) 또는 전기 히터(heater)를 사용하며, 상기 온도 검출부(230,240)는 온도감지센서를 사용한다. 이러한 발열 소자(210,220)나 온도감지센서(230,240)는 종래의 온도유지수단(온수가 흐르도록 물주입구와 물배출구를 포함하는 구조)보다 저가이기 때문에 제작원가 절감에 기여한다.
상기 발열 소자(210,220)는 링형으로, 상하부 카트리지(110,120)에 각각 장착된다. 1차, 2차 코팅재료의 저장영역은 인출된 광섬유를 중심으로 둘러 쌓이게 위치하기 때문에, 상기 발열 소자(210,220)는 온도 유지의 극대화를 위하여 링형상으로 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 온도감지센서(230,240)는 온도의 정확한 감지를 위하여 발열 소자의 소정 부위에 직접 설치되는 것이 바람직하다.
결과적으로, 종래의 코팅재료의 온도유지 매질로 물을 사용하게 되면, 정확한 온도제어가 불가능하며, 설비 구성이 복잡해지는 단점이 있으나, 본 발명에서는 저가의 발열 소자를 사용하게 되어 정확한 온도제어가 가능하게 되었고, 설비의 단순화를 구현하게 되었다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함을 당해분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
이상으로 살펴본 바와같이, 본 발명은 발열 소자를 사용하여 코팅 시스템의 온도를 제어하여 일정한 코팅 재료의 온도유지 및 온도제어가 가능함으로서, 광섬유 피복의 품질이 향상되었고, 저가의 소자인 발열소자와 온도센서를 사용하여 온도제어장치를 구현함으로서, 코팅 시스템의 간략화에 따른 시설제작비를 절감하게 되었다.
Claims (4)
- 광섬유 인출설비 중, 상하부 카트리지로 구성되어 인출된 광섬유를 피복시키는 코팅 시스템에 있어서,상기 상하 카트리지에 구비되어 코팅 재료에 열을 가하는 발열 소자;상기 발열 소자에 설치되어 그의 온도를 감지하는 센서; 및상기 센서에 연결되어 감지된 온도에 따라 상기 발열 소자의 발열량을 제어하여 상기 발열 소자의 온도를 일정하게 유지시키는 온도 제어부를 포함하는 코팅 시스템의 온도제어장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 발열 소자가 링형상인 코팅 시스템의 온도제어장치.
- 제1항에 있어서, 상기 센서가 상기 발열 소자에 직접 설치되어짐을 특징으로 하는 코팅 시스템의 온도제어장치.
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