CN102432170A - 光纤拉丝方法以及拉丝装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光纤拉丝方法以及用于该方法的拉丝装置，其可以有效地对刚刚拉制出的光纤的径向位置进行移动控制。在光纤拉丝方法中，使光纤母材(5)加热熔融而拉制光纤(7)，利用光纤位置检测装置对光纤的径向位置进行检测，利用设置在对刚刚拉制出的光纤(7)进行强制冷却的冷却装置(4)的前段的光纤位置控制装置(11)，通过从径向外侧向光纤喷射气体，从而将光纤的径向位置控制在规定的位置上。此外，优选上述气体是从光纤的外周圆上的大于或等于6个部位处的气体喷射口朝向光纤进行喷射的。

Description

光纤拉丝方法以及拉丝装置
技术领域
本发明涉及一种使光纤母材加热熔融而拉制光纤的光纤拉丝方法以及用于该方法的拉丝装置。
背景技术
光纤的拉丝通常是通过下述方式实施的，即，将光纤母材悬挂支撑在拉丝炉内，利用配置在炉心管外侧的加热器使母材前端部分加热熔融，将因熔融而垂下的光纤向下方拉出。光纤母材随着光纤拉丝的进行而以规定的速度逐渐地被送入至炉内(例如参照专利文献1、2)。
专利文献1：日本特开2004-168571号公报
专利文献2：日本特开2006-342030号公报
发明内容
实际的光纤母材存在弯曲、非正圆、或者在轴向上母材直径变化等的情况。如果存在上述弯曲或外径变化，则可能使拉丝中的光纤的位置变化，而从中心位置偏离。拉制出的光纤在形成保护外皮之前利用冷却装置进行强制冷却，但在该冷却装置内充有氦气等冷却气体，为了不使内部的冷却气体向外泄漏，而使***光纤的导入口也变小。因此，如果拉制出的光纤从规定的位置偏离，则存在下述问题，即，可能与冷却装置的导入口接触而使光纤强度降低，另外，容易使光纤的保护外皮产生厚度不均匀。
因此，例如如上述专利文献1所公开的那样，对光纤母材的位置等进行检测，在与光纤母材的轴向正交的方向上进行移动控制。但是，如果光纤母材从拉丝炉的中心不断偏离，则可能脱离母材的位置控制的范围，使母材与炉体碰撞。
另外，如专利文献2所公开的那样，存在将光纤母材从拉丝炉的上端开口直接***炉体内，并在拉丝炉体的上端开口部进行防止空气进入炉体内或炉内气体泄漏的密封的方法，但特别地，在进行上述密封的情况下，由于需要减小母材和开口部之间的间隙，所以难以如专利文献1所示使光纤母材沿径向大幅度移动而对中心位置的位置偏移进行调整·控制。
本发明就是鉴于上述实际情况而提出的，其目的在于，提供一种可以有效地对刚刚拉制出的光纤的径向位置进行移动控制的光纤拉丝方法及用于该方法的拉丝装置。
本发明所涉及的光纤拉丝方法使光纤母材加热熔融而拉制光纤，其特征在于，利用光纤位置检测装置对光纤的径向位置进行检测，通过利用设置在对刚刚拉制出的光纤进行强制冷却的冷却装置的前段的光纤位置控制装置，基于光纤位置检测装置的检测结果，从径向外侧向光纤喷射气体，从而将光纤的径向位置控制在规定的位置上。此外，优选上述气体是从光纤的周向外侧的大于或等于6个部位处的气体喷射口朝向光纤进行喷射的。
另外，本发明所涉及的光纤拉丝装置的特征在于，具有：光纤拉丝炉，其使光纤母材加热熔融而拉制光纤；冷却装置，其对刚刚拉制出的光纤进行强制冷却；光纤位置检测装置，其配置在光纤拉丝炉和冷却装置之间，对光纤的径向位置进行检测；以及光纤位置控制装置，其配置在光纤拉丝炉和冷却装置之间，基于光纤位置检测装置的检测结果，从径向外侧向光纤喷射气体，将光纤的径向位置控制在规定的位置上。
发明的效果
根据本发明，通过基于对刚刚拉制出的光纤的位置检测，对从周围向光纤喷射的气体的气体喷射量进行控制，从而可以高精度地调整光纤的位置。其结果，可以以不使光纤与强制冷却装置的导入口接触的方式进行***引导，防止光纤的强度降低，另外，还可以抑制保护外皮产生厚度不均匀。另外，由于不对光纤母材的位置进行控制，所以不必担心母材与炉体碰撞。
附图说明
图1是说明本发明所涉及的光纤拉丝方法和装置的概略的图。
图2是说明本发明中使用的光纤位置控制的一个例子的图。
具体实施方式
根据附图，说明本发明的实施方式。本发明所涉及的光纤拉丝方法以及装置，如图1所示将由光纤拉丝炉1拉丝而拉出的光纤2，利用光纤位置检测装置11对其径向的位置进行检测，并利用光纤位置控制装置10进行位置控制，向冷却装置4送出。
此外，光纤拉丝炉1自身可以使用在使光纤母材5加热熔融的炉体6内配置有炉心管7和加热器8的通常构造的光纤拉丝炉。
在炉体6的上端部6a处设置使光纤母材5***的开口，并配置将该开口和光纤母材5的间隙密封的密封装置9，抑制空气进入炉心管7内或炉内气体泄漏。光纤母材5的上端与支撑棒5a连结，利用悬挂支撑装置(未图示)可向下方移动地悬挂支撑。密封装置9可以使用下述结构的装置，即，即使光纤母材5的径向位置或母材直径稍微变化，也良好地维持密封状态。此外，光纤母材5可以设置为能够沿径向移动，也可以设置为不能移动。
光纤母材的下端部5b通过加热器8加热熔融并缩径，将熔融垂下的线状的光纤2从炉体的下端部6b的开口拉出。对于从炉体的下端部6b拉出的光纤2，利用光纤位置检测装置11对径向的位置进行检测，利用光纤位置控制装置10以通过轨线(path line)的规定位置的方式对位置进行控制，并向冷却装置4的导入口4a引导。控制器12根据来自光纤位置检测装置11的位置信息，计算最佳的光纤位置，并向光纤位置控制装置10发送位置控制信号。
光纤位置检测装置11对通过拉丝拉出的光纤2的径向偏移进行检测，但也可以兼带对光纤外径的检测。将由该光纤位置检测装置11检测出的光纤2的位置向控制器12输入，通过光纤位置控制装置10进行控制，以使光纤2通过轨线的规定位置。其结果，光纤2以不会与冷却装置4的导入口4a接触的方式而被引导，通过冷却装置4内的制冷剂等进行冷却，以不会与导出口4b接触的方式通过。
由冷却装置4冷却的光纤通过外皮形成装置13涂敷紫外线硬化树脂等的保护外皮，然后，通过紫外线照射装置14使涂敷的树脂硬化，得到由外皮保护的光纤(光纤线料)3。该光纤线料3经过引导辊15被输带辊16拉拽。被输带辊16拉拽的光纤线料3经过张力调节辊17、引导辊18等而被卷绕线轴19卷绕。
图2是说明上述筒状的光纤位置控制装置10的图，图2(A)是纵方向剖面图，图2(B)是表示图2(A)的a-a剖面的图。
光纤位置控制装置10具有由金属等形成为圆筒状的圆筒状部件20，并在该圆筒状部件上安装多个气管21而构成。
气管21在圆筒状部件20的例如2～3个部位处(在图中为上下2处)以相等间隔放射状地设置多个。此外，气管21的个数优选在1个部位处为6～8个左右，向各自的气管21分别供给气体。此外，向气管21供给的气体可以是氩气等惰性气体或氮气等，也可以是普通的空气。圆筒状部件20在稳定的状态下，设置为使光纤2位于并通过其内周面20a的中心，多个气管21的气体喷出口21a以相等间隔位于圆筒状部件20的内周面20a上。
在图1中，例如光纤母材5在轴向上具有一些弯曲，随着光纤拉丝的进行，被拉出的光纤2的径向位置从由圆筒状部件20构成的光纤位置控制装置10的中心位置发生变化。该光纤位置的变化量通过光纤位置检测装置11进行检测，并向控制器12输入。在控制器12中，对来自光纤位置检测装置11的输入数据进行解析，并对光纤2的径向变化量和方向进行解析，计算向图2中的多个气管21分别供给的气体量。
光纤的径向位置的变化因从在圆筒状部件20上以放射状设置的各个气管21的气体喷射口21a喷出的不同量的气体(或者气体喷射速度)，而回到规定的位置(圆筒状部件20的中心位置)。其结果，对于刚刚拉制出的发热状态下的光纤2，以不会与冷却装置4的导入口4a接触的方式而进行引导，以不会与导出口4b接触的方式向外皮形成装置13送出。在外皮形成装置13中，光纤2通过外皮形成装置13的中心位置，形成不存在厚度偏差的厚度均匀的保护外皮。另外，由于不对光纤母材的位置进行控制，所以不必担心母材与炉体碰撞。

Claims (4)

1.一种光纤拉丝方法，在该方法中，使光纤母材加热熔融而拉制光纤，
其特征在于，
利用光纤位置检测装置对所述光纤的径向位置进行检测，
通过利用设置在对刚刚拉制出的光纤进行强制冷却的冷却装置的前段的光纤位置控制装置，基于所述光纤位置检测装置的检测结果，从径向外侧向所述光纤喷射气体，从而将所述光纤的径向位置控制在规定的位置上。
2.根据权利要求1所述的光纤拉丝方法，其特征在于，
所述气体是从所述光纤的周向外侧的大于或等于6个部位处的气体喷射口朝向所述光纤进行喷射的。
3.一种光纤拉丝装置，其特征在于，具有：
光纤拉丝炉，其使光纤母材加热熔融而拉制光纤；
冷却装置，其对刚刚拉制出的光纤进行强制冷却；
光纤位置检测装置，其配置在所述光纤拉丝炉和所述冷却装置之间，对所述光纤的径向位置进行检测；以及
光纤位置控制装置，其配置在所述光纤拉丝炉和所述冷却装置之间，基于所述光纤位置检测装置的检测结果，从径向外侧向所述光纤喷射气体，将所述光纤的径向位置控制在规定的位置上。
4.根据权利要求3所述的光纤拉丝装置，其特征在于，
所述光纤位置控制装置具有设置在所述光纤的周向外侧的大于或等于6个部位处的气体喷射口，从所述气体喷射口朝向所述光纤进行气体的喷射。
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