JP2005145740A - ガラスパイプの拡径方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明のガラスパイプの拡径方法は、円筒状のガラスパイプGの内側に加圧ガスを導入しつつ、ガラスパイプGを一端側から他端側に向かって順次加熱し、ガラスパイプGの内径及び外径を大きくするガラスパイプの拡径方法であって、ガラスパイプGの他端側に、ガラスパイプGと連通するバッファタンク16を設け、バッファタンク16の内圧が一定となるように調整する。
【選択図】 図1
Description
この加工装置50では、ガラスパイプGの両端をチャック51によって把持してその軸回りに回転させつつ、一端側(図中左側)から窒素ガスを吹き込んでガラスパイプGの内側を加圧し、一端側から他端側(図中右側)へバーナ53を移動させてガラスパイプGの長手方向に沿って加熱する。これにより、ガラスパイプGは、加熱により軟化された部分が一端側から順次膨らませられて、長手方向にわたって所定の径に拡径される。
これにより、作業者の熟練度に左右されずに圧力の変動を抑えて、ガラスパイプを極めて容易に高精度で所望の外径に膨らませることができる。
図1は、本実施形態に係るガラスパイプの拡径方法を実施することのできる加工装置を示す概略構成図である。
図1に示すように、この加工装置10は、基台11の上部に一対の支持部12a,12bを備えている。支持部12a,12bは、それぞれチャック13を有し、これらチャック13は、ガラスパイプGの端部を回動可能に把持する。そして、これらチャック13にガラスパイプGの端部を把持させることにより、ガラスパイプGが、支持部12a,12bに水平に支持される。
基台11は、支持部12a,12bによって水平に支持されたガラスパイプGの下方位置に、ガラスパイプGに向かって酸水素火炎を発生させてガラスパイプGを加熱するバーナ14を備えている。このバーナ14は、基台11上に水平に設けられたレール15に支持されており、このレール15に沿った方向、すなわちガラスパイプGの長手方向に沿って移動することができる。
図2に示すように、このバッファタンク16には、調整ガス導入路19が接続されており、この調整ガス導入路19によってバッファタンク16内に調整ガスが導入される。ここで用いる調整ガスも、窒素ガスを用いると良い。
なお、バッファタンク16は、例えば縦0.3m×横0.3m×奥行き0.3mの大きさのものを使用すると良い。バッファタンク16が大きすぎると、ガラスパイプGの内圧の変動を吸収しやすくなるが、その分、調整ガスによる内圧の調整も精度が低下しやすくなる。この反対に、バッファタンク16が小さすぎると、ガラスパイプGの内圧の変動を吸収しきれずにバッファタンク16の内圧も変動しやすくなり、バッファタンク16による効果が得られにくくなってしまう。
また、加圧ガス導入路22及び調整ガス導入路19には、それぞれ流量調節器23,20が設けられている。流量調節器23には、プログラマブルロジックコントローラ(PLC)24が接続され、PLC24は、流量調節器23を制御して、加圧ガス導入路22におけるガスの流量を制御する。
また、バッファタンク16の内圧を調整する手段として、調整ガスを導入する方法に限らず、PLC24により排気弁18を制御してバッファタンク16からの排気量を調節しても良い。
まず、加工装置10の支持部12a,12bのチャック13に、ガラスパイプGの両端をそれぞれ把持させる。
なお、このガラスパイプGに導入された加圧ガスは、ガラスパイプGの他端からバッファタンク16へ導かれ、その後、排気路17から排気される。
例えば、外径36mmφ、内径26mmφのガラスパイプGを、仕上がり外径50〜60mmφ、仕上がり内径45〜55mmφ程度に拡径する際には、流量調節器23を介して加圧ガス導入路22から導入するガスの流量は5〜15SLMの範囲内で設定し、流量調節器20を介して調整ガス導入路19から導入するガスの流量は2〜5SLMの範囲内で設定すれば良い。
このようにすると、内圧が高められているガラスパイプGは、バーナ14の火炎による加熱部分が次第に膨らまされ、所定の径に形成される。なお、ガラスパイプGを膨らませながら長手方向に引き延ばす場合には、他方の支持部12bをスライドさせる。
これにより、ガラスパイプGは、内圧が安定した状態で一定に維持されて加熱され、長手方向へわたって高精度に膨らまされて所定の径に形成される。
また、バッファタンクに調整ガスを導入し、この調整ガスの流量を調整してバッファタンク16の内圧を調整するため、その調整を極めて容易に行うことができる。
例えば、屈折率分布を調整する複数の孔を有するコアを備えたホーリーファイバの母材を延伸させる際に、その端部に接続するダミーパイプとして高精度な仕上がり外径及び仕上がり内径に形成されたガラスパイプを用いることにより、孔を閉塞することなく孔が形成されていない外周縁部分にガラスパイプを接続することができる。
つまり、ガラスパイプの仕上がり外径及び仕上がり内径が高精度であるので、ガラスロッドと一体化させた際に、これらガラスロッドの外周面とガラスパイプの内周面とを長手方向にわたって精度良く接合させ、気泡の残留などの不具合なく光ファイバ母材を製造することができる。
また、ガラスパイプの仕上がり外径及び仕上がり内径の真円度を長手方向にわたって向上させ、均一化させることができるため、コアに応力を付与して光の波形を制御するための応力付与部を備えた偏波保持光ファイバの外周を覆うジャケットとしても好適に用いることができる。
実施例と比較例のそれぞれの方法において、外径35mmφ、内径26mmφ、長さ700mmのガラスパイプGを、目標値である仕上がりの外径50mmφ、内径45mmφとなるように膨らませた。なお、バーナ14による加熱温度は、ガラスパイプGの表面温度が約1200℃となるようにした。
この図3に示すように、実施例では、比較例と比較して、外径変動の収束が大幅に早まった。つまり、本発明に係る拡径方法によれば、外径変動を小さく抑制するとともにいち早く収束させ、目標外径となった有効部を多く形成することができた。
14 バーナ
16 バッファタンク
17 排気路
19 調整ガス導入路
20,23 流量調節器(MFC)
21 圧力トランスジューサ
22 加圧ガス導入路
24 プログラマブルロジックコントローラ(PLC)
25 指示調節計
G ガラスパイプ
Claims (3)
- ガラスパイプの内側に加圧ガスを導入しつつ、前記ガラスパイプを一端側から他端側に向かって順次加熱し、前記ガラスパイプの内径を大きくするガラスパイプの拡径方法であって、
前記ガラスパイプの前記一端側及び前記他端側の少なくとも一方に、前記ガラスパイプと連通するバッファタンクを設け、前記バッファタンクの内圧が一定となるように調整することを特徴とするガラスパイプの拡径方法。 - 前記バッファタンクは前記ガラスパイプの前記他端側に設けられており、
前記加圧ガスを、前記ガラスパイプの前記一端側から導入して前記他端側から排出することを特徴とする請求項1に記載のガラスパイプの拡径方法。 - 前記バッファタンクに調整ガスを導入し、前記調整ガスの導入量を調整して、前記バッファタンクの内圧が一定となるように制御することを特徴とする請求項1または2に記載のガラスパイプの拡径方法。
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