KR200269436Y1 - 모재생산용 회전반응장치의 자켓어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 고안은 모재생산용 회전반응장치에 적용되어 유리관에 주입된 액상의 모재원료를 균일하게 가열하여 응고시킬 수 있도록, 열풍공급의 원활성과 순환성이 좋도록 하고 열풍온도를 균일하게 유지하면서 열손실이 없고 튜브의 장착과 이탈이 쉽도록 한 모재생산용 회전반응장치(500)의 자켓어셈블리(50)에 관한 것으로서,

상기 자켓어셈블리(50)는; 반원형으로 단열수단(55)을 개재하여 개,폐가능하게 구비되는 하부자켓(51)과 상부자켓(52):

상기 하부자켓(51)은 틸팅테이블(2)과 브라켓(53)으로 유지하고;

상기 하부자켓(51)의 배면에는 틸팅테이블(2)의 배면에 설치되는 브라켓(56)상에 설치되는 히팅수단(57)으로부터 열풍을 공급받을 수 있도록 다수개의 분배관(58,59)를 가지고 설치되는 분배기(60)를 포함하고;

상기 분배기(60)의 일측에 히팅수단(57)으로부터 열풍을 공급받을 수 있게 형성하는 공급관(61)과;

상기 분배기(60)의 측방 하부자켓(51)에 형성하여 자켓어셈블리(50)을 경유한 열풍을 히팅수단(57)으로 배출하는 배출관(62)을 포함하는 것이 특징이다.

Description

모재생산용 회전반응장치의 자켓어셈블리{Jacket assembly of rotary reaction machine of preform producing for plastic optical fiber}

본 고안은 모재생산용 회전반응장치의 자켓어셈블리에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 광섬유 제조시 사용되는 모재를 중합방식으로 생산할 수 있도록 한 모재생산용 회전반응장치에 적용되는 자켓어셈블리의 제공에 관한 것이다.

광섬유는 빛의 전송을 목적으로 하는 섬유모양의 도파관(導波管)을 말하는 것으로서, 합성수지를 원료로 하는 것과 유리를 원료로 하는 것이 있으나 투명도가 좋은 유리가 대부분 사용된다.

이러한 광섬유는 중앙의 코어(Core)가 있고 그 주변을 클래딩(Cladding)이 감싸고 있는 이중원기둥과 같은 모양을 하고 있으며, 그 외부는 외부의 충격으로 부터 보호하기 위하여 합성수지와 같은 재질로 피복하여 구성된다.

상기와 같은 광섬유의 지름은 100∼수백㎛으로 되고 코어부분의 굴절률이 클래드부분의 굴절률보다 높게 되어있기 때문에 빛이 코어부분에 집속되어 잘빠져나가지 않고 진행할 수 있게된다.

이러한 광섬유는 외부의 전자파에 의한 간섭이나 혼신(混信)이 없고 도청이 힘들며 소형이면서도 경량이고 굴곡에 강하며, 하나의 광섬유에 많은 통신회선을 수용할 수 있어 근자에 들어 통신용은 물론, 영상전달용과 검출기용 등으로 많이 사용되고 있다.

이러한 광섬유의 제조는 도가니, 외부증착, 내부증착, 축증착방법 및 방사에 의한 방법 등 다양한 방법이 있으나, 광섬유와 동일한 구조를 가지는 지름 1㎝내외의 봉으로 된 모재(Preform)를 고열로 녹여 늘여서 광섬유를 얻는 방사에 의한 방법을 많이 채택한다.

그러나, 오랜 응고시간을 요하는 고분자 화합물(합성수지 및 플라스틱 계열)을 원료로 하여 모재를 생산하고자 할 경우에는 상기의 방법으로는 모재 생산이 불가능하게 되기 때문에 종래에는 대부분 모재의 원료를 유리계통의 것을 사용하고 있는 실정이다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 고분자화합물이 들어있는 유리관에 열을 가하여 응고시키고 동시에 액상인 고분자화합물을 가열할 때 발생하는 기포억제를 위한 수단으로 유리관내에 고압을 유지할 수 있도록 하고, 고분자화합물을 고속회전시켜 원주방향으로 균일한 밀도를 가질 수 있도록 한 모재생산용 회전반응장치를 제공하고 있다.

본 고안에서는 모재생산용 회전반응장치에 적용되어 유리관에 주입된 액상의 모재원료를 균일하게 가열하여 응고시킬 수 있도록, 열풍공급의 원활성과 순환성이좋도록 하고 열풍온도를 균일하게 유지하면서 열손실이 없고 튜브의 장착과 이탈이 쉽도록 한 자켓어셈블리를 제공하여 모재 생산의 효율성과 모재의 품질을 높일 수 있는 목적을 달성할 수 있도록 하는 것이 특징이다.

도 1은 본 고안을 설명하기 위한 모재생산용 회전반응장치를 도시한 정면도.

도 2는 도 1에 적용된 모재생산용 회전반응장치의 A - A선을 따라서 취한 단면도.

도 3은 본 고안의 기술이 적용된 모재생산용 회전반응장치의 자켓어셈블리를 도시한 평면 구성도.

도 4는 도 3에 적용된 모재생산용 회전반응장치의 자켓어셈블리의 B - B선을 따라서 취한 단면도.

도 5는 본 고안의 기술이 적용된 모재생산용 회전반응장치의 자켓어셈블리의 다른 예시를 도시한 단면 구성도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

2; 틸팅테이블

50; 자켓

51; 하부자켓

52; 상부자켓

60; 분배기

63; 히터

64; 송풍기

70; 챔버

71; 투과창

500; 회전반응장치

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 바람직한 실시예의 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안을 설명하기 위한 모재생산용 회전반응장치를 도시한 정면도, 도 2는 도 1에 적용된 모재생산용 회전반응장치의 A - A선을 따라서 취한 단면도, 도 3은 본 고안의 기술이 적용된 모재생산용 회전반응장치의 자켓어셈블리를 도시한 평면 구성도, 도 4는 도 3에 적용된 모재생산용 회전반응장치의 자켓어셈블리의 B - B선을 따라서 취한 단면도, 도 5는 본 고안의 기술이 적용된 모재생산용 회전반응장치의 자켓어셈블리의 다른 예시를 도시한 단면 구성도로서 함께 설명한다.

본 고안의 기술이 적용되는 광섬유 모재생산용 회전반응장치(500)는,

개략 박스타입으로 구비되는 베이스(1)의 상방에 틸팅수단(10)에 의하여 일정각도 변환되도록 하는 틸팅테이블(2)이 구비되고, 상기 틸팅테이블(2)의 상면에는 액상의 모재원료를 응고시키기 위한 열풍을 공급하기 위한 자켓어셈블리(50)이 설치된다.

상기 자켓어셈블리(50)의 내부에는 자켓어셈블리(50)으로부터 공급된 열풍을 이용하여 모재를 만들기 위한 유리관(103)을 가지는 튜브(100)가 구비되고, 상기튜브(100)의 전,후방에는 튜브(100)를 회전시키기 위한 스핀들로서 헤드스톡(150)과 테일스톡(200)이 구비되는 구성이다.

본 고안에서는 상기 유리관(103)에 주입된 액상의 모재원료를 균일하게 가열하여 응고시킬 수 있도록, 열풍공급의 원활성과 순환성이 좋도록 하고 열풍온도를 균일하게 유지하면서 열손실이 없고 튜브의 장착과 이탈이 쉽도록 한 자켓어셈블리(50)를 제공하는 것을 특징으로 한다.

이를 위한 본 고안의 자켓어셈블리(50)는 반원형으로 하부자켓(51)과 상부자켓(52)으로 구분하여 개,폐가능하도록 구성하고, 상기 하부자켓(51)은 틸팅테이블(2)과 브라켓(53)으로 유지한다.

상기 상,하부자켓(51,52)의 내부에는 인너커버(54)를 더 구비하여 상기 인너커버(54)의 내측에는 열풍의 유출을 방지할 수 있도록 단열재(55)를 구비하고, 하부자켓(51)의 배면에는 틸팅테이블(2)의 배면에 설치되는 브라켓(56)상에 설치되는 히팅수단(57)으로부터 열풍을 공급받을 수 있도록 다수개의 분배관(58,59)를 가지는 분배기(60)를 설치한다.

상기 분배기(60)의 일측에는 공급관(61)을 형성하여 히팅수단(57)으로부터 열풍을 공급받을 수 있게하고, 상기 분배기(60)의 측방 하부자켓(51)에는 배출관(62)을 형성하여 자켓어셈블리(50)을 경유한 열풍이 히팅수단(57)으로 배출되어 지속적인 순환이 이루어지도록 한다.

상기 히팅수단(57)은 열을 발생시킬 수 있도록 구비되는 히터(63)와, 상기 히터(63)에서 발생한 열을 자켓어셈블리(50)으로 순환시키킬 수 있도록 히터(63)의후방에서 설치되는 송풍기(64)로 구성한다.

상기 히터(63)와 분배기(60)의 공급관(61)상간에는 열풍을 공급하기 위한 공급덕트(65)를 연결하고, 상기 배출관(62)과 송풍기(64) 상간에는 배출덕트(66)를 연결하여 열풍이 지속적인 순환이 가능하도록 한다.

상기 자켓어셈블리(50)의 다른 예로서는 액상의 모재원료를 빠르게 응고시킬 수 있도록 자외선을 투과할 수 있도록 자외선램프등을 설치할 수 있도록 상부자켓(52)의 상방에 챔버(70)를 더 가지도록 하여도 된다.

상기와 같이 자외선 투과를 위한 챔버(70)를 상부자켓(52)에 설치할 경우에는 챔버(70)가 위치한 상부자켓(52)에는 자외선이 튜브(100)에 투과될 수 있는 투과창(71)을 형성함은 당연할 것이다.

상기와 같은 본 고안은;

테일스톡(200)을 후퇴시키고 자켓어셈블리(50)의 상부자켓(52)을 개방하여 튜브(100)를 이탈시킨 후 튜브(100)에 액상의 모재원료를 주입한 유리관(103)을 삽입한다.

상기와 같이 유리관(103)을 튜브(100)에 삽입 완료하면 튜브(100)를 자켓어셈블리(50)에 삽입하고, 테일스톡(200)을 전진시켜 헤드스톡(150)과 함께 튜브(100)의 센터를 유지하도록 한다.

상기와 같이 튜브(100)의 장착이 완료되면 튜브(100)내부에 액상의 모재원료가 고열에 의하여 발생하는 기포를 억제할 수 있도록 알곤가스를 주입하여 고압상태를 유지하도록 하는 것이 좋다.

상기와 같은 상태에서 상부자켓(52)를 닫은 후 틸팅수단(10)을 이용하여 틸팅테이블(2)을 경사지도록(유리관의 주입구가 상측으로 향하도록)하여 유리관(103)에 주입된 액상의 모재원료가 유출되는 것을 방지한다.

틸팅테이블(2)이 틸팅된 상태에서 헤드스톡(150)을 작동시켜 튜브(100)를 회전시키고, 상기 튜브(100)가 회전할 때에는 자켓어셈블리(50)의 히터(63)가 고열을 발생시키게 된다.

상기 히터(63)에서 발생한 고열은 히터(63)의 선측에 설치된 송풍기(64)에 의하여 공급덕트(65)를 통하여 분배기(60)로 공급되고, 분배기(60)와 하부자켓(51)을 연결하고 있는 다수개의 분배관(58,59)을 통하여 열풍을 자켓어셈블리(50)내부로 공급하게 된다.

자켓어셈블리(50)을 통하여 공급된 열풍은 자켓어셈블리(50)의 내에 위치한 튜브(100)를 가열하면서 하부자켓(51)의 일측에 구비되는 배출관(62)과 배출덕트(66)를 통하여 송풍기(64)로 전달되고, 송풍기(64)는 온도가 저하된 열풍을 다시 히터(63)를 경유하여 자켓어셈블리(50)으로 공급하는 순환을 반복하게 된다.

상기와 같이 공급한 열풍을 순환시킴으로서 온도가 저감된 상태의 열풍이라 하더라도 일정수준의 온도를 가지게 되므로 히터(63)에서의 가열정도를 높게하지 않아도 되는 효율성을 가지게 된다.

상기와 같이 열풍을 자켓어셈블리(50)으로 공급하여 회전하는 튜브(100)의 외면을 가열함으로서 튜브(100) 내에 있는 유리관(103)으로 간접열이 전달되어 유리관(103) 내부에 주입된 액상 모재원료를 가열하게 된다.

상기와 같이 틸팅테이블(2)을 틸팅한 상태에서 열풍을 공급하여 액상 모재원료를 가열할 때에는 필요에 따라서 상부자켓(52)에 더 구비되는 챔버(70)내에 설치되는 자외선램프 등을 이용하여 유리관(103)에 자외선을 투사하여 보다 빠르게 액상의 모재원료를 응고시키도록 하여도 된다.

이 때에는 챔버(70)에 설치된 자외선램프의 빛이 상부자켓(52)에 형성된 투과창(71)과 튜브(100)에 방사형으로 형성된 투과창(130,131)을 통하여 자외선이 유리관(103)에 투사될 수 있게된다.

상기와 같이 틸팅된 상태에서 열풍을 공급하여 유리관(103)에 주입된 액상의모재원료가 일정한 점성을 유지하게 되면, 틸팅테이블(2)을 수평상태로 전환하여도 액상 모재원료가 유출되지 않게된다.

상기 틸팅테이블(2)을 수평상태로 유지한 상태에서도 계속하여 열풍을 공급하고, 또는 열풍과 자외선을 함께 투사하게 되면, 유리관(103)내의 액상 모재원료는 원심력에 의하여 유리관(103)의 외측으로 비산되어 중앙이 비어있는 코어와 같은 형태로 응고되어지는 것이다.

상기와 같이 틸팅테이블(2)을 수평상태로 유지한 상태에서 지속적인 회전과 열풍의 공급 및 자외선의 투사로 유리관(103)내의 액상 모재원료가 코어형태로 완전하게 굳어지면 회전을 정지시키고 열풍의 공급과 자외선의 투사를 중지한다.

회전반응장치(500)가 정지되면 자켓어셈블리(50)의 상부자켓(52)를 개방하여 테일스톡(200)을 후퇴시킨 후 튜브(100)를 이탈시킨다.

튜브(100)의 이탈이 완료되면 튜브(100)내의 고압상태를 해제하고, 튜브(100)에 삽입된 유리관(103)을 인출하면 하나의 광섬유용 모재가 완료되는 것이다.

상기 유리관(103)이 인출된 튜브(100)에는 액상의 모재원료를 주입한 새로운 유리관(103)을 삽입하여 초기와 같은 동작을 반복하여 광섬유용 모재를 생산하면 되는 것이다.

이상과 같은 본 고안은 모재생산용 회전반응장치에 적용되어 유리관에 주입된 액상의 모재원료를 균일하게 가열하여 응고시킬 수 있도록, 열풍공급의 원활성과 순환성이 좋도록 하고 열풍온도를 균일하게 유지하면서 열손실이 없고 튜브의 장착과 이탈이 쉽도록 한 자켓어셈블리를 제공하여 모재 생산의 효율성과 모재의 품질을 높일 수 있는 등의 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. 개략 박스타입으로 구비되는 베이스(1)의 상방에 틸팅수단(10)에 의하여 일정각도 기울어져 초기에 액상의 모재원료가 유출되는 것을 방지할 수 있도록 구비되는 틸팅테이블(2)과;

   상기 틸팅테이블(2)의 상면에는 액상의 모재원료를 응고시키기 위한 열풍과 자외선을 투과하기 위하여 설치되는 자켓어셈블리(50)과;

   상기 자켓어셈블리(50)의 내부에 구비되어 자켓어셈블리(50)으로부터 공급된 열풍과 자외선을 투사받아 모재를 만들기 위한 액상 모재원료를 주입한 유리관을 가지는 튜브(100)와;

   상기 튜브(100)의 전,후방에는 유리관내의 액상 모재원료를 코어타입으로 성형하기 위한 회전력을 부여하는 헤드스톡(150)과 테일스톡(200)을 틸팅테이블(2)의 전,후측에 구비하여 구성되는 모재생산용 회전반응장치(500)의 자켓어셈블리(50)를 구성함에 있어서;

   상기 자켓어셈블리(50)는;

   반원형으로 단열수단(55)을 개재하여 개,폐가능하게 구비되는 하부자켓(51)과 상부자켓(52):

   상기 하부자켓(51)은 틸팅테이블(2)과 브라켓(53)으로 유지하고;

   상기 하부자켓(51)의 배면에는 틸팅테이블(2)의 배면에 설치되는 브라켓(56)상에 설치되는 히팅수단(57)으로부터 열풍을 공급받을 수 있도록 다수개의분배관(58,59)을 가지고 설치되는 분배기(60)를 포함하고;

   상기 분배기(60)의 일측에 히팅수단(57)으로부터 열풍을 공급받을 수 있게 형성하는 공급관(61)과;

   상기 분배기(60)의 측방 하부자켓(51)에 형성하여 자켓어셈블리(50)을 경유한 열풍을 히팅수단(57)으로 배출하는 배출관(62)을 포함하는 것을 특징으로 하는 모재생산용 회전반응장치의 자켓어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 히팅수단(57)은;

   열을 발생시키는 히터(63)와 ;

   상기 히터(63)에서 발생한 열을 자켓어셈블리(50)으로 순환시키기 위한 송풍기(64)와;

   상기 히터(63)와 분배기(60)의 공급관(61)상간에 연결되는 공급덕트(65)와;

   상기 배출관(62)과 송풍기(64) 상간에는 연결되어 열풍이 순환되도록 하는 배출덕트(66)를 포함하는 것을 특징으로 하는 모재생산용 회전반응장치의 자켓어셈블리.
3. 제 1 항에 있어서;

   상기 상부자켓(52)에는 액상의 모재원료를 빠르게 응고시킬 수 있도록 자외선을 투과할 수 있도록 자외선램프 등을 설치할 수 있도록 더 설치되는 챔버(70)와;

   상기 자외선이 투과할 수 있도록 챔버(70)가 위치한 상부자켓(52)에 형성하는 투과창(71)을 포함하는 것을 특징으로 하는 모재생산용 회전반응장치의 자켓어셈블리.