CN110035980A - 光纤用拉丝炉的密封构造、光纤的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够将安装有罩部件的光纤用玻璃母材容易地设置于拉丝炉的光纤用拉丝炉的密封构造、光纤的制造方法。用于将光纤用拉丝炉的上端开口部和在上部存在种棒及锥形部的光纤用玻璃母材之间的间隙闭塞的光纤用拉丝炉的密封构造。具有:第1罩部件(30),其与玻璃母材的种棒卡合;第2罩部件(40),其覆盖玻璃母材的锥形部及第1罩部件;间隔部件(50),其配置于第1罩部件和第2罩部件之间,并且对第2罩部件进行支撑,通过位置调整构造对第2罩部件的轴向的高度位置进行调整,使第2罩部件的下端配置于与锥形部接近的位置;以及密封部件,其将玻璃母材和/或第2罩部件与上端开口部之间密封。
Description
技术领域
本发明涉及光纤用拉丝炉的密封构造、光纤的制造方法,详细地说,涉及用于将光纤用拉丝炉的上端开口部与在上部存在种棒及锥形部的光纤用玻璃母材之间的间隙闭塞的光纤用拉丝炉的密封构造、光纤的制造方法。
背景技术
光纤是将以石英为主要成分的光纤用玻璃母材(下面,称为玻璃母材)从光纤用拉丝炉(下面,称为拉丝炉)的上端开口部***至炉芯管内,将玻璃母材的前端加热熔融而使其细径化,由此从拉丝炉的下方拉丝出的。
通常,玻璃母材以下述方式制造,即,小径的种棒成为初始玻璃,使玻璃微粒沉积在其端部分并玻璃化。因此,玻璃母材从直体部的上端至与种棒的边界部分为止缩径为锥状(也称为锥形部),种棒与大致相同直径的装配棒连结,在拉丝炉的炉芯管内被悬挂。
如上所述,在玻璃母材存在直径大幅地变化的锥形部,因此难以进行该锥形部、种棒、装配棒的位置处的密封。因此,例如,在专利文献1中公开了用于使玻璃母材的***口侧的密封稳定的密封构造的技术。
详细地说,在装配棒设置有将其外周包围的套筒部件。分别在拉丝炉的上端开口部设置有第1密封部,在上端开口部的上方设置有第2密封部。在拉丝开始时,第1密封部将玻璃母材的直体部密封。玻璃母材进一步下降,玻璃母材的锥形部附近开始经过第1密封部,此后,从第1密封部切换为第2密封部,第2密封部将包围装配棒的套筒部件的外周面密封。
专利文献1:日本特开2014-162671号公报
发明内容
在专利文献1中,为了减小拉丝时的炉内压力的变动,优选将包围装配棒的套筒部件的长度尽可能向下方延长,覆盖种棒及锥形部。将如上所述的套筒部件还称为罩部件,但该罩部件的长度需要设为罩部件的下端不与玻璃母材的锥形部接触的长度,以使得其不会熔接。
另外,玻璃母材的锥形部的长度、形状不是恒定的。为了应对如上所述的锥形部的长度等的差异,准备多个高度不同的罩部件,在每次将玻璃母材设置于拉丝炉时,还能够拆下罩部件而更换为其他罩部件,但存在下述问题,即,耗费工时,无法容易地将玻璃母材设置于拉丝炉。
另一方面,如果使用决定罩部件的位置的间隔部件,则虽然可以不准备多个罩部件,但需要准备多个高度不同的间隔部件。另外,在每次将玻璃母材设置于拉丝炉时,拆下罩部件、间隔部件而更换为其他间隔部件,耗费工时。
本发明就是鉴于上述的实际情况而提出的,其目的在于,提供能够将安装有罩部件的玻璃母材容易地设置于拉丝炉的光纤用拉丝炉的密封构造、光纤的制造方法。
本发明的一个方式所涉及的光纤用拉丝炉的密封构造,其是用于将光纤用拉丝炉的上端开口部和在上部存在种棒及锥形部的光纤用玻璃母材之间的间隙闭塞的光纤用拉丝炉的密封构造,该光纤用拉丝炉的密封构造具有:第1罩部件,其与所述光纤用玻璃母材的所述种棒卡合;第2罩部件,其将所述光纤用玻璃母材的所述锥形部及所述第1罩部件覆盖;间隔部件,其配置于所述第1罩部件和所述第2罩部件之间,并且对所述第2罩部件进行支撑,通过位置调整构造对所述第2罩部件的轴向的高度位置进行调整,使该第2罩部件的下端配置于与所述锥形部接近的位置;以及密封部件,其将所述光纤用玻璃母材和/或所述第2罩部件与所述上端开口部之间密封。
发明的效果
根据上述,无需准备多个间隔部件、罩部件,就能够将安装有罩部件的玻璃母材容易地设置于拉丝炉。
附图说明
图1是对本发明的一个实施方式所涉及的光纤的制造方法的概略进行说明的图。
图2是对玻璃母材、第1、第2罩部件、间隔部件的组装方法进行说明的图。
图3是间隔部件的斜视图。
图4是第2罩部件的斜视图。
图5是对设置有第2罩部件的玻璃母材进行说明的图。
图6是对另一个实施例中的间隔部件进行说明的图。
图7是其他实施例中的间隔部件进行说明的图。
具体实施方式
[本发明的实施方式的说明]
首先,列举本发明的实施方式的内容而进行说明。
本发明的一个方式所涉及的光纤用拉丝炉的密封构造,(1)其是用于将光纤用拉丝炉的上端开口部和在上部存在种棒及锥形部的光纤用玻璃母材之间的间隙闭塞的光纤用拉丝炉的密封构造,该光纤用拉丝炉的密封构造具有:第1罩部件,其与所述光纤用玻璃母材的所述种棒卡合;第2罩部件,其将所述光纤用玻璃母材的所述锥形部及所述第1罩部件覆盖;间隔部件,其配置于所述第1罩部件和所述第2罩部件之间,并且对所述第2罩部件进行支撑,通过位置调整构造对所述第2罩部件的轴向的高度位置进行调整,使该第2罩部件的下端配置于与所述锥形部接近的位置;以及密封部件,其将所述光纤用玻璃母材和/或所述第2罩部件与所述上端开口部之间密封。间隔部件构成为能够对第2罩部件的轴向的高度位置进行调整,因此无需准备多个高度不同的间隔部件,也不需要将第2罩部件从玻璃母材拆下而更换间隔部件的作业。另外,也不需要准备多个高度不同的第2罩部件。
(2)所述位置调整构造由沿所述间隔部件的上表面周向形成的、轴向的高度位置不同的支撑部构成。能够通过1个间隔部件对第2罩部件的轴向的高度位置进行调整。
(3)所述位置调整构造由沿所述间隔部件的侧面周向形成的、轴向的高度位置不同的支撑部构成。能够通过1个间隔部件对第2罩部件的轴向的高度位置进行调整。
(4)所述支撑部形成为台阶状。能够通过高度差对第2罩部件的轴向的高度位置进行调整。
(5)一种光纤的制造方法,其使用上述的密封构造,在拉丝炉内将所述光纤用玻璃母材加热熔融而拉丝出光纤。能够容易地调整第2罩部件的轴向的高度位置,因此能够迅速地开始拉丝作业。
[本发明的实施方式的详细内容]
下面,一边参照附图,一边对本发明所涉及的光纤用拉丝炉的密封构造、光纤的制造方法的优选实施方式进行说明。此外,下面以通过加热器对炉芯管进行加热的电阻炉为例而进行说明,但在对线圈施加高频电源,对炉芯管进行感应加热的感应炉也能够应用本发明。另外,关于玻璃母材和装配棒的连接方法等,以下进行说明的是一个例子,并不限定于此。
如图1所示,拉丝炉10例如由炉框体18、下部腔室19、上部腔室20构成。在炉框体18的中央部设置有石墨制的圆筒状的炉芯管15,该炉芯管15与下部腔室19及上部腔室20连通。
上部腔室20例如具有与炉芯管15相同程度的内径,玻璃母材11从上方***。玻璃母材11的上端与后面记述的装配棒13(也称为支撑棒)连结。
另外,在上部腔室20设置有用于实现气密的密封机构。具体地说,构成为在炉芯管15的上端开口部15a设置有第1密封部21,能够将上端开口部15a和玻璃母材11的间隙密封。在第1密封部21设置有用于将例如氩气等惰性气体等供给至炉芯管15内的气体供给口21a。
在上部腔室20的上端,设置了具有与第1密封部21相同的密封功能的第2密封部22。在第2密封部22也设置有将例如氩气等惰性气体等供给至炉芯管15内的气体供给口22a。
玻璃母材11一边被第1、第2密封部21、22密封、一边在炉芯管15内悬挂而下降。详细地说,在拉丝开始时,第1密封部21在玻璃母材11的直体部11a进行密封。
接下来,玻璃母材11的锥形部11b开始经过第1密封部21,此后从第1密封部21切换为第2密封部22,第2密封部22对后面记述的第2罩部件40的外周面进行密封。
在炉框体18内,以将炉芯管15包围的方式配置加热器16,以将加热器16的外侧包覆的方式收容有隔热材料17。加热器16将***至炉芯管15的内部的玻璃母材11加热熔融,熔融缩径的光纤12从下部腔室19垂下。在拉丝炉10拉丝出的光纤朝向冷却装置(省略图示)。此外,送入至拉丝炉内的惰性气体等也经过玻璃母材11与炉芯管15之间的间隙,从下部腔室19的下方的闸门部分等向外部释放。
玻璃母材11形成有小径的种棒11d、玻璃母材11的大径的直体部11a、以及在种棒11d和直体部11a之间形成有缩径为锥状的锥形部11b。种棒11d例如使用接合器(省略图示)而与装配棒13连结。
图2是对玻璃母材、第1、第2罩部件、间隔部件的组装方法进行说明的图。在图1所示的玻璃母材11依次组装第1罩部件30、间隔部件50、第2罩部件40进行。
第1罩部件30具有由例如石英玻璃形成的筒状的主体部31,主体部31的内径与种棒11d的外径相比形成得大。另外,在主体部31的下端设置有凸缘部33。
在第1罩部件30的主体部31的规定位置形成有截面圆形状的销孔32。如果将主体部31从种棒11d的例如上方***,在销孔32与种棒11d的销孔11f对应的位置处***截面圆形状的固定销34,则第1罩部件30与种棒11d卡合。
间隔部件50例如为金属制,其形状为在中央能够使第1罩部件30***贯穿的圆筒形状。通过将间隔部件50从第1罩部件30的上方***,载置于凸缘部33,从而间隔部件50搭载于第1罩部件30。第1罩部件30的凸缘部33的上表面和间隔部件50的下端面接触,因此在它们间不形成间隙。
另外,间隔部件50构成为能够对第2罩部件40的高度位置进行调整。详细地说,如图3所示,主体部51具有用于对第2罩部件进行支撑的销支撑部52。销支撑部52例如设置为隔着主体部51的轴心而相对的位置成为相同高度,例如沿主体部51的周向,半圈对应部分形成为逐渐地降低高度。此外,销支撑部52相当于本发明的支撑部。
销支撑部52例如半圈对应部分形成为10层的台阶状,在各层的中央设置有圆形状的凹部52a。此外,相邻层的高度差为例如10mm左右。使第2罩部件40绕轴线旋转,对第2罩部件40的支撑位置进行变更,由此通过1个间隔部件50,将第2罩部件40的下端开口部42的位置变更为在图1中说明的锥形部11b的适当的位置。
如图4所示,第2罩部件40具有由例如石英玻璃形成的筒状的主体部41,主体部41的内径与间隔部件50的外径相比形成得大。此时,为了确保拉丝炉内的气密,优选使主体部41和间隔部件50之间的间隙尽可能窄。
此外,如果间隔部件50为金属制,则与石英玻璃相比线膨胀系数大,因此在拉丝时膨胀,能够使第2罩部件40的内周面和间隔部件50的外周面之间的间隙变窄或者消除。
在第2罩部件40的主体部41的例如内壁的上端,例如在2处设置有定位销45。此外,定位销45可以是在设置于主体部41的内壁的销设置部的上下方向形成孔,在该孔设置定位销45,也可以是能够使用螺栓、螺母而调整高度。定位销45为例如金属制。
另外,第2罩部件40的主体部41为了使与在图2中说明的间隔部件50的定位变得容易,也可以将主体部41的上端附近设为透明。
在将图1中说明的玻璃母材11设置于拉丝炉的情况下,如果在玻璃母材11组装第1罩部件30、间隔部件50后,将第2罩部件40从间隔部件50的上方***,在定位销45处被间隔部件50的销支撑部52支撑,则第2罩部件40搭载于间隔部件50。
然后,对第2罩部件40相对于间隔部件50的销支撑部52的支撑位置进行调整,以使得第2罩部件40的下端开口部42配置于与玻璃母材11的锥形部11b接近的位置。
详细地说,将第2罩部件40组装于间隔部件50,对第2罩部件40的下端开口部42和玻璃母材11的锥形部11b的位置进行确认。假设在锥形部11b与下端开口部42相比向下方露出的情况下,将第2罩部件40抬起,解除定位销45和销支撑部52之间的接触。接下来,例如使第2罩部件40旋转,使定位销45与更低位置的销支撑部52接触,对下端开口部42和锥形部11b的位置进行确认。直至锥形部11b到达期望的位置为止,反复进行该动作。
另一方面,假设在设想为锥形部11b没有从下端开口部42露出的情况下,将第2罩部件40抬起,例如使第2罩部件40旋转,使定位销45与更高位置的销支撑部52接触,对下端开口部42和锥形部11b的位置进行确认。
如上所述,间隔部件50构成为能够对第2罩部件40的轴向的高度位置进行调整,因此如图5所示,即使在玻璃母材11的锥形部11b的位置(长度)不同的情况下,也能够将下端开口部42配置于始终与锥形部11b接近的位置。由此,无需准备多个高度不同的间隔部件,也不需要将第2罩部件从玻璃母材拆下而更换间隔部件的作业。另外,也无需准备多个高度不同的第2罩部件。
在上述实施例中,举出形成为台阶状的销支撑部的例子而进行了说明。但是,销支撑部并不限定于台阶状,只要是高度方向的位置可变的构造,则例如可以是形成为螺旋状的槽。详细地说,如图6所示,在间隔部件50的主体部51的外周面(侧面)具有螺旋状的槽52b,该槽52b形成为沿该主体部51的外周面的周向逐渐地降低高度。在该情况下,如果在第2罩部件的内周面设置凸出的定位销(省略图示),则能够将第2罩部件支撑于间隔部件50。
另外,如图7所示,将螺旋状的槽52b设为台阶状,在其台阶部的中央带有凹部52c,因此可以对定位销进行固定。
应当认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示且并不是限制性的内容。本发明的范围并不是上述的含义,而是由权利要求书表示,包含与权利要求书等同的含义以及范围内的全部变更。
标号的说明
10…拉丝炉,11…玻璃母材,11a…直体部,11b…锥形部,11d…种棒,11f…销孔,12…光纤,13…装配棒,15…炉芯管,15a…上端开口部,16…加热器,17…隔热材料,18…炉框体,19…下部腔室,20…上部腔室,21…第1密封部,21a、22a…气体供给口,22…第2密封部,30…第1罩部件,31…主体部,32…销孔,33…凸缘部,34…固定销,40…第2罩部件,41…主体部,42…下端开口部,45…定位销,50…间隔部件,51…主体部,52…销支撑部,52a…凹部,52b…槽,52c…凹部。
Claims (5)
1.一种密封构造,其是用于将光纤用拉丝炉的上端开口部和在上部存在种棒及锥形部的光纤用玻璃母材之间的间隙闭塞的光纤用拉丝炉的密封构造,
该密封构造具有:
第1罩部件,其与所述光纤用玻璃母材的所述种棒卡合;
第2罩部件,其将所述光纤用玻璃母材的所述锥形部及所述第1罩部件覆盖;
间隔部件,其配置于所述第1罩部件和所述第2罩部件之间,并且对所述第2罩部件进行支撑,通过位置调整构造对所述第2罩部件的轴向的高度位置进行调整,使该第2罩部件的下端配置于与所述锥形部接近的位置;以及
密封部件,其将所述光纤用玻璃母材和/或所述第2罩部件与所述上端开口部之间密封。
2.根据权利要求1所述的密封构造,其中,
所述位置调整构造由沿所述间隔部件的上表面周向形成的、轴向的高度位置不同的支撑部构成。
3.根据权利要求1所述的密封构造,其中,
所述位置调整构造由沿所述间隔部件的侧面周向形成的、轴向的高度位置不同的支撑部构成。
4.根据权利要求2或3所述的密封构造,其中,
所述支撑部形成为台阶状。
5.一种光纤的制造方法,其使用权利要求1至4中任一项所述的密封构造,在拉丝炉内将所述光纤用玻璃母材加热熔融而拉丝出光纤。
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