KR20090131127A - 광섬유 원단의 노치 형성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광섬유 원단에 효과적이면서도 용이하게 노치(Notch)를 형성할 수 있는 노치형성장치에 관한 것이다.

본 발명의 광섬유 원단의 노치형성장치는 광섬유 원단(s)을 이송하기 위한 이송장치(10)와, 광섬유 원단(s)의 이송 경로상에 설치되어 광섬유 원단(s) 측으로 노치 형성물질을 분사하는 분사장치(20)를 구비하여 구성된다.

광섬유, 광섬유 원단, 노치

Description

광섬유 원단의 노치 형성장치{Notch forming apparatus of optical fiber cloth}

본 발명은 광섬유 원단에 효과적이면서도 용이하게 노치(Notch)를 형성할 수 있는 노치 형성 장치에 관한 것이다.

일반적으로 광섬유는 광신호를 전달하기 위한 광통신용 케이블로서 주로 사용되고 있다. 광섬유는 코어층과 클래드층으로 이루어진다. 코어층으로 입사된 광은 클래드층에 의해 전반사되면서 매우 적은 손실로 코어층을 통해 전송된다. 따라서, 광섬유는 광신호를 전달하기 위한 매우 유효한 수단으로서 각광받고 있다.

상기한 광섬유의 광전달특성을 고려하여 광섬유를 각종 조명기구나 실내 인테리어용으로서 활용하는 방안에 대해서 많은 연구가 이루어졌고, 그에 따른 다양한 제품들이 소개된 바 있다. 이들 제품들은 모두 광섬유가 갖고 있는 광전달특성들 이용한 것들이다.

한편, 최근에 상기한 광섬유를 의복의 재료로서 활용하는 방안에 대하여 연구가 진행되고 있다. 물론 이러한 연구들도 기본적으로는 광섬유의 광전달특성을 근간으로 하고는 있으나, 의복분야에 있어서는 종래와 달리 광섬유의 중간부분에 노치를 형성하여 광섬유로부터 광이 누출되도록 하는 것이다.

의복분야에 있어서는 광섬유와 일반 섬유를 혼합하여 직물을 제조한다. 이때 광섬유는 광선로를 따라 일정한 간격으로 노치를 형성하여 광섬유를 통해 전달되는 광이 상기 노치를 통해 외부로 누출되도록 구성한다. 그리고, 상기 광섬유의 일단을 통해 광을 송출하여 상기 노치를 통해 누출되는 광에 의해 의복에 특수한 시각적 효과가 나타나도록 하게 된다. 이러한 개념은 사용자가 그 색상을 임의적으로 변경할 수 있는 색상변화형 의복이나, 의복으로부터 방출되는 광에 의해 연회장 등에서 특별한 미적감각을 제공할 수 의복 등에 적용될 수 있을 것으로 예상된다.

한편, 광섬유에 노치를 형성하는 작업은 매우 어렵고 번거롭다. 현재는 실험실에서 작업자가 예리한 칼날을 이용하여 광섬유에 노치를 형성하는 작업을 수동으로 하고 있는 실정이다. 주지된 바와 같이 광섬유는 유리섬유나 플라스틱 등의 연약한 재질로 이루어진다. 따라서 작업자의 순간적인 실수에 의해 광섬유가 절단되는 일이 발생되고, 이 경우에는 처음부터 노치형성작업을 다시 실행해야 하는 번거로움이 있다. 또한, 광섬유 직물을 이용하여 특정한 광학적 효과를 제공하기 위해서는 광섬유에 매우 조밀하게 노치를 형성할 필요가 있다. 이러한 노치작업의 번거로움은 광섬유 직물의 생산성을 크게 저하시킴으로써 광섬유 직물의 상용화에 큰 걸림돌이 되고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 광섬유에 자동으로 노치를 형성하는 광섬유 노치형성 장치에 관하여 대한민국 특허 제791516호에 소개된 바 있다. 여기에 소개된 장치는 광섬유를 권취하는 과정에서 광섬유에 자동으로 노치를 형성할 수 있도록 한 것이다.

그러나, 상기한 특허에 있어서는 광섬유에 대하여 개별적으로 노치를 형성하게 되므로 노치형성에 많은 시간이 소요되고, 노치가 형성된 광섬유를 이용하여 원단을 직조하는 과정에서 노치에 의해 강도가 약해진 광섬유가 끈어짐으로써 안정적으로 광섬유를 직조할 수 없는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 노치가 형성된 광섬유 원단을 효율적으로 형성시킬 수 있는 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 제1 관점에 따른 광섬유 원단의 노치형성장치는 광섬유 원단을 이송하기 위한 이송장치와, 광섬유 원단의 이송 경로상에 설치되어 광섬유 원단 측으로 노치 형성물질을 분사하는 분사장치를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이송장치는 광섬유 원단이 권취되어 있는 제1 릴과, 광섬유 원단을 재권취하기 위한 제2 릴, 상기 제2 릴을 회전 구동하기 위한 구동수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 분사장치는 다수의 분사노즐과, 상기 분사노즐로 압축공기를 공급하기 위한 콤프레서 및, 상기 분사노즐로 노치형성물질을 공급하기 위한 적재함을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 분사노즐을 지지하기 위한 지지대를 추가로 구비하여 구성되고,

상기 지지대는 광섬유 원단의 이송방향과 직각 방향으로 왕복 구동되는 것을 특징으로 한다.

또한, 이송되는 광섬유 원단에 부착되어 있는 노치형성물질을 제거하기 위한 스크래퍼가 추가로 구비되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 이송되는 광섬유 원단을 지지하기 위한 지지수단을 추가로 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이송장치는 광섬유 원단을 고정하기 위한 고정판과,

상기 고정판을 이송하기 위한 이송롤러 및, 상기 이송롤러를 회전 구동하는 구동수단을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 관점에 따른 광섬유 원단을 지지하기 위한 지지판과, 상기 광섬유 원단을 따라 이송됨과 더불어 광섬유 원단 측으로 노치 형성물질을 분사하는 분사장치를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명에 의하면, 광섬유를 이용하여 직조된 원단에 대하여 노치형성을 실행하게 되므로 노치가 형성된 광섬유 원단을 효율적이면서도 용이하게 형성할 수 있게 된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다. 단, 이하에서 설명하는 실시예는 본 발명의 하나의 바람직한 구성예를 예시적으로 나타낸 것으로서, 이러한 실시예의 예시는 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 발명은 그 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광섬유 원단의 노치 형성장치의 전체적인 구성을 계략적으로 나타낸 구성도이다.

본 발명의 광섬유 원단 노치형성 장치는 기본적으로 광섬유 원단(s)을 이송하기 위한 광섬유 원단 이송장치(10)와, 광섬유 원단(s)의 이송경로상에 배치되어 광섬유 원단(s)에 대하여 노치 형성 입자들을 고압으로 분사하는 분사장치(20)를 구비하여 구성된다. 이때, 상기 광섬유 원단(s)으로서는 광섬유만으로 직조된 원단이나 광섬유와 다른 섬유가 혼합되어 직조된 원단이 사용된다. 또한, 상기 노치 형성 입자(이하, 분사물이라 칭함)로서는 세라믹 분말이나 모래 등과 같이 광섬유에 일정 이상의 속도 및 압력으로 충돌을 하는 경우에 광섬유의 클래드층에 손상을 줄 수 있는 재료가 사용된다.

상기 이송장치(10)는 광섬유 원단(s)이 권취되어 있는 제1 릴(11)과, 제1 릴(11)로부터 이격되게 설치되어 제1 릴(11)로부터 광섬유 원단(s)을 재권취하기 위한 제2 릴(12) 및, 제2 릴(12)을 회전 구동하기 위한 구동 모터(13)를 구비하여 구성된다. 물론, 이 경우 구동 모터(13)의 구동력을 이용하여 릴(12)을 구동하기 위한 별도의 동력전달수단이 구비될 수 있다.

상기 분사장치(20)는 다수의 분사 노즐(22)이 설치된 지지대(21)를 구비한다. 이 지지대(21)는 제1 릴(11)로부터 제2 릴(12)로 이송되는 광섬유 원단(s)의 이송 경로상에 설치된다. 또한, 지지바(21)는 필요에 따라 상하방향, 즉 광섬유 원단(s)의 이송경로에 대하여 직각방향으로 왕복 구동될 수 있다.

상기 분사 노즐(22)의 단부에는 공기유입관(25)을 통해 콤프레서(23)가 결합된다. 공기유입관(25)의 중간 부분에는 콤프레서(23)로부터 분사 노즐(22)로 공급되는 압축공기를 단속하기 위한 밸브(26)가 설치된다.

또한, 상기 분사 노측(22)의 일측에는 적재함(24)으로부터 분사물, 즉 노치형성 입자를 유입하기 위한 분사물 유입관(27)이 설치된다.

상기 지지대(21)와 제2 릴(12)의 사이에는 선택적으로 광섬유 원단(s)상에 부착된 분사물을 제거하기 위한 스크래퍼(30)가 설치되고, 스크래퍼(30) 및 지지대(21)와 대향하는 광섬유 원단(s)의 배면측에는 이송되는 광섬유 원단(s)을 지지하기 위한 지지롤러(40)가 설치된다.

특히, 상기 적재함(24)은 지지대(21)와 스크래퍼(30)의 하측에 설치되어 광섬유 원단(s)으로 분사된 분사물을 수거할 수 있도록 되어 있다.

상기한 구성으로 된 광섬유 원단 노치 형성 장치에 있어서는 먼저 광섬유 원단(s)이 권취된 제1 릴(11)을 설치하고, 광섬유 원단(s)의 일단을 제2 릴(12)에 연결하여 결합시킨다.

그리고, 구동 모터(13)를 이용하여 제2 릴(12)을 회전 구동하여 광섬유 원단(s)을 재권취하면서 콤프레서(23)를 구동하게 된다. 콤프레서(23)가 구동되면 압축공기가 공기 유입관(25)을 통해 분사노즐(22)을 통해서 분사되고, 이때 벤추리 현상에 의해 적재함(24)에 적재되어 있는 분사물이 분사물 유입관(27)을 통해 노즐(22)로 흡입되어 노즐(22)을 통해 고압으로 분사되게 된다. 또한, 제2 릴(12)이 회전 구동함에 따라 광섬유 원단(s)이 제1 릴(11)로부터 제2 릴(12)측으로 이송되어 제2 릴(12)에 권취되게 된다.

분사 노즐(22)로부터 분사된 분사물은 이와 같이 이송되는 광섬유 원단(s)의 상측으로 분사되고, 상술한 바와 같이 분사물에 의해 광섬유 원단(s)을 구성하는 광섬유의 클래드층에 노치가 형성되게 된다. 그리고, 이와 같이 노치가 형성된 광섬유 원단(s)은 스크래퍼(30)를 통해서 이송되어 제2 릴(12)에 권취되게 된다. 이때, 스크래퍼(30)는 광섬유 원단(s)에 부착되어 있는 분사물을 제거하게 되는데, 이때 스크래퍼(30)가 광섬유 원단(s)으로부터 분사물을 제거하는 과정에서 광섬유 원단(s)와 분사물의 마찰에 의해 광섬유 원단(s)에 2차적으로 노치가 형성되게 된다. 또한, 이 경우 필요에 따라 지지대(21)를 상하방향으로 구동함으로써 광섬유 원단상에 노치가 균일하게 형성되도록 하게 된다.

상술한 동작은 제2 릴(12) 및 콤프레서(23)의 구동에 따라 연속적으로 실행되어 제1 릴(11)에 권취되어 있던 모든 광섬유 원단이 제2 릴(12)에 재권취되었을 때 처리가 종료되게 된다.

따라서, 상술한 실시예에 있어서는 단순히 제1 릴(11)에 권취되어 있는 광섬유 원단을 제2 릴(12)에 재권취하는 동작만으로 광섬유 원단에 노치를 형성할 수 있게 되므로 노치의 형성을 용이하면서도 고속으로 실행할 수 있게 된다.

한편, 상기 실시예는 제1 및 제2 릴(11, 12)을 이용한 재권취동작을 통해 노치를 형성하게 되므로 길이가 한정되어 있는 광섬유 원단(s)에 대하여 노치를 형성하기 곤란하게 된다.

도 2는 상기 문제점을 고려한 본 발명의 다른 실시예에 따른 노치형성장치를 나타낸 구성도이다.

도 2에 있어서는 광섬유 원단(s)을 거치하기 위한 이동판(40)과, 이 이동판(40)을 이동시키기 위한 이동롤러(50) 및 상기 이동롤러(40)를 구동시키기 위한 구동모터(60)를 구비하여 구성된다.

이때, 상기 이동판(40)은 도면에 도시되지는 않았지만 그 끝단에 광섬유 원단(s)을 고정하기 위한 클렘프가 구비되고, 상단은 예컨대 가이드수단에 의해 지지된다.

상기 이동롤러(50)는 다수의 롤러를 구비하는데 롤러의 일측 끝에는 벨트플리가 구비되어 구동모터와 벨트플리를 통해 연결된다. 따라서 구동모터(60)의 회전에 의해 이동롤러(50)가 회전을 하게 된다.

본 실시예는 이동판(40)을 통해서 광섬유 원단(s)을 이동하도록 구성한 것 이외에는 상술한 실시예와 실질적으로 동일하므로 그 밖의 구체적인 설명은 생략한다.

또한, 도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광섬유 원단 노치 형성장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.

본 실시예는 상술한 제1 및 제2 실시예를 결합한 것이다. 즉, 본 실시예에서는 제1 및 제2 릴(11, 12)을 이용하여 광섬유 원단(s)을 이송하거나, 이동 롤러(50) 및 구동모터(60)를 이용하여 광섬유 원단(s)을 이송할 수 있도록 한 것이다.

그리고, 그 밖의 다른 부분은 상술한 실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 그 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.

즉, 예를 들어 상술한 실시예에 있어서는 분사장치(20)를 고정하고 이 분사장치(20)에 대하여 광섬유 원단(s)을 이송시키는 구성에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 광섬유 원단(s)을 고정하고 분사장치(20)가 이송되도록 구성하는 것도 가능하다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광섬유 원단의 노치 형성장치의 전체적인 구성을 계략적으로 나타낸 구성도.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 노치형성장치를 나타낸 구성도.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광섬유 원단 노치 형성장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도.

Claims (8)

1. 광섬유 원단을 이송하기 위한 이송장치와,

   광섬유 원단의 이송 경로상에 설치되어 광섬유 원단 측으로 노치 형성물질을 분사하는 분사장치를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 원단의 노치형성장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 이송장치는 광섬유 원단이 권취되어 있는 제1 릴과,

   광섬유 원단을 재권취하기 위한 제2 릴,

   상기 제2 릴을 회전 구동하기 위한 구동수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 원단의 노치형성장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 분사장치는 다수의 분사노즐과,

   상기 분사노즐로 압축공기를 공급하기 위한 콤프레서 및,

   상기 분사노즐로 노치형성물질을 공급하기 위한 적재함을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 원단의 노치형성장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 분사노즐을 지지하기 위한 지지대를 추가로 구비하여 구성되고,

   상기 지지대는 광섬유 원단의 이송방향과 직각 방향으로 왕복 구동되는 것을 특징으로 하는 광섬유 원단의 노치형성장치.
5. 제1항에 있어서,

   이송되는 광섬유 원단에 부착되어 있는 노치형성물질을 제거하기 위한 스크래퍼가 추가로 구비되어 구성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 원단의 노치형성장치.
6. 제1항에 있어서,

   이송되는 광섬유 원단을 지지하기 위한 지지수단을 추가로 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 원단의 노치형성장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 이송장치는 광섬유 원단을 고정하기 위한 고정판과,

   상기 고정판을 이송하기 위한 이송롤러 및,

   상기 이송롤러를 회전 구동하는 구동수단을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 원단의 노치형성장치.
8. 광섬유 원단을 지지하기 위한 지지판과,

   상기 광섬유 원단을 따라 이송됨과 더불어 광섬유 원단 측으로 노치 형성물질을 분사하는 분사장치를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 원단의 노치형성장치.

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