JP2952863B2 - 光ファイバ用プリフォーム母材延伸装置 - Google Patents

光ファイバ用プリフォーム母材延伸装置

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JP2952863B2 JP24133891A JP24133891A JP2952863B2 JP 2952863 B2 JP2952863 B2 JP 2952863B2 JP 24133891 A JP24133891 A JP 24133891A JP 24133891 A JP24133891 A JP 24133891A JP 2952863 B2 JP2952863 B2 JP 2952863B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ用プリフォ
ーム母材を所定の外径に延伸する装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】光ファイバは、プリフォーム母材を加熱
しながらファイバ線引きして製造される。大径なプリフ
ォーム母材は、酸水素バーナーや加熱炉により加熱しな
がら延伸し、線引きに適した径にしている。
【0003】プリフォーム母材の延伸には、図7に示す
ような延伸装置が使用される。この装置は、上面と下面
とが開口した加熱炉10の上方に昇降装置20を配置
し、下方に引き取り装置50を配置したものである。昇
降装置20は、駆動源23に連結したボールねじ軸24
の回転でチャック22が昇降するようになっている。引
き取り装置50は駆動源51に連結したボールねじ軸5
2の回動によってチャック53が昇降する構造である。
母材2は上端がチャック22、下端がチャック53に把
持されて鉛直に支持され、加熱炉10を貫通している。
【0004】加熱炉10に通電して母材2を軟化させ、
昇降装置20を駆動してチャック22を下降させ、引き
取り装置50のチャック53をチャック22の降下速度
以上の速度で降下すると、母材2は引き取り装置50側
から順次延伸されてゆく。
【0005】ところが、この装置は母材2の下端を把持
して引き取っているため、長尺な母材2の延伸には適し
ていない。母材2の延伸長さがチャック53の可動距離
によって制限されるからである。長尺な母材2を延伸す
るには引き取り装置50の可動距離を延伸長さ以上にす
る必要があり、装置全体が大規模になってしまう。
【0006】そのため、図8に示すように、引き取り装
置50に一対の駆動ローラ61を使用した延伸装置が用
いられている。母材2に圧接させた駆動ローラ61を矢
印のように回転すれば、母材2の把持と、延伸するため
の引き取り駆動とを兼ね合わせた動作を行なわせること
ができる。駆動ローラ61自体は移動しないため、装置
全体を大規模にすることなく長尺な母材2の延伸が可能
である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この延伸装置
には以下のような問題がある。光ファイバ用母材2が太
径な場合、延伸が開始された部分に団子状の膨らみ2a
が生じ易い。母材2が順次引き取られてゆき、膨らみ2
aが駆動ローラ61に挟まれると、図9に示すように母
材2に延伸方向が曲げられ、延伸後の母材2が湾曲する
ことがある。図8の延伸装置を用いて直径90mm、長さ
1000mmの母材2を、直径35mm、長さ6600mmに
延伸したところ、図10に示すように湾曲部2bの軸芯
と母材2の軸芯とのずれdが最大15mmに達することも
あった。
【0008】本発明は前記の課題を解決するためなされ
たもので、光ファイバ用プリフォーム母材を湾曲するこ
となく高精度で延伸可能な延伸装置を提供することを目
的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めになされた本発明の光ファイバ用プリフォーム母材延
伸装置を一実施例に対応する図1を用いて説明する。
【0010】同図に示すように本発明の光ファイバ用プ
リフォーム母材延伸装置は、鉛直な通路を有する加熱炉
10の上方に、加熱炉10の通路を鉛直に貫通した光フ
ァイバ用プリフォーム母材2の上端部を把持して昇降可
能な昇降装置20が配置され、加熱炉10の下方に、プ
リフォーム母材2の側面に圧接回転して鉛直下方に引き
取る一対の駆動ローラ32・42と、該駆動ローラ32
・42よりも加熱炉側のプリフォーム母材2の外径を計
測する外径測定器31・41とからなる引き取り装置3
0・40がプリフォーム母材2の進路に沿って複数組配
置されている。駆動ローラ32・42は、各引き取り装
置30・40毎にプリフォーム母材2から離間可能であ
る。
【0011】
【作用】図1および図2に示すように、母材2に二対の
駆動ローラ32・42を圧接させて矢印のように回転駆
動すると、加熱炉10内で軟化したプリフォーム母材2
は延伸されて下方へ引き出される。この動作と並行して
昇降装置20を駆動して母材2を緩やかに降下すると、
母材2は下方側から順次延伸されてゆく。
【0012】母材2の延伸開始部分に膨らみ2aが生じ
た場合、延伸の進行に従って膨らみ2aが引き取り装置
30に接近する。すると外径測定器31が膨らみ2aの
接近を検知し、図3に示すように駆動ローラ32は母材
2から離間する。このとき母材2は駆動ローラ42の駆
動力のみで引き取られ、膨らみ2aは駆動ローラ32に
接触することなく駆動ローラ32間を下方へ移動する。
膨らみ2aの通過後、駆動ローラ32は再度母材2に圧
接される(図4参照)。膨らみ2aがさらに下降して引
き取り装置40に接近すると、その接近が外径測定器4
1によって検知され、図5に示すように駆動ローラ42
が母材2から離間する。母材2は駆動ローラ32の駆動
力のみで引き取られ、膨らみ2aは駆動ローラ42に接
触することなく下方へ移動する。膨らみ2aの通過後、
駆動ローラ42は図6のように母材2に圧接、回転し、
駆動ローラ32とともに延伸を続ける。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図1は本
発明を適用する光ファイバ用プリフォーム母材延伸装置
の正面図である。この装置は、基台11上に設けたフレ
ーム12に加熱炉10を取付け、その上方に昇降装置2
0、下方に第1の引き取り装置30と第2の引き取り装
置40とを配置したものである。
【0014】加熱炉10は上面と下面とが開口した電気
炉で、鉛直方向に貫通した通路を有している。
【0015】昇降装置20は、フレーム12の上面に鉛
直に設けられた基板21の正面をチャック22が昇降す
るものである。チャック22は、駆動源23に連結した
ボールねじ軸24の回動によって上下動される。プリフ
ォーム母材2はチャック22に把持されて加熱炉10を
鉛直に貫通する。母材2の軸心は加熱炉10の通路の軸
心と一致している。
【0016】第1の引き取り装置30は、一対の駆動ロ
ーラ32と、母材2の外径を計測する外径測定器31と
で構成される。駆動ローラ32は、加熱炉10の下方に
突き出た母材2を挟んで回転する一対のローラである。
各ローラはチェーンベルト34を介して駆動源37に連
結されている。駆動ローラ32は水平方向に往復動する
エアシリンダ33に取付けられる。外径測定器31はレ
ーザ外径測定器である。駆動ローラ32よりも加熱炉1
0側の母材2の外径を測定し、母材2の外径が特定の値
を越えたときに、エアシリンダ33を動作させて、駆動
ローラ32を母材2から離間させる仕組みになってい
る。
【0017】第2の引き取り装置40は、外径測定器
(レーザ外径測定器)41、駆動ローラ42およびエア
シリンダ43で構成され、前述した第1の引き取り装置
30と同一の構成である。第2の引き取り装置40は、
第1の引き取り装置30の下方に配置される。
【0018】この装置は以下のように使用する。駆動源
23を作動して昇降装置20のチャック22を上方へ移
動する。エアシリンダ33・43を作動させて駆動ロー
ラ32同士および駆動ローラ42同士の間隔を開いてお
く。母材2の端部をチャック22で把持して鉛直に吊り
下げ、昇降装置20に取付ける。母材2の一端にはダミ
ー棒3、もう一端にはダミー棒4が接続してあり、チャ
ック22にはダミー棒3が把持される。チャック22を
降下して母材2を加熱炉10内へ導いてゆき、加熱炉1
0の下方に突き出たダミー棒4の先端が駆動ローラ32
よりも下方に達した時点で昇降装置20を停止し、エア
シリンダ33を作動して駆動ローラ32でダミー棒4を
挟持する。
【0019】加熱炉10に通電して母材2が軟化し始め
たら、昇降装置20を駆動して母材2全体を緩やかに降
下させるとともに、駆動ローラ32を回転させて母材を
鉛直下方に引き取り、延伸を開始する。駆動ローラ32
による引取り速度は、予め定めた延伸倍率に基いて設定
する。ダミー棒4の先端が駆動ローラ42よりも下方に
達したらエアシリンダ43を作動し、図2に示すように
駆動ローラ42をダミー棒4に圧接および回転させ、駆
動ローラ32と等速で母材2を鉛直下方に引き取る。
【0020】母材2が太径な場合、その延伸が開始され
た部分に団子状の膨らみ2aが生じることがある。ダミ
ー棒4が下方に引き取られ、膨らみ2aが駆動ローラ3
2に接近すると、外径測定器31が母材2の外径変化を
検知し、エアシリンダ33が作動して駆動ローラ32を
母材2から離間させる。母材2は駆動ローラ42の駆動
力のみで引き取られ、膨らみ2aは駆動ローラ32に接
触することなく下方へ移動してゆく(図3参照)。膨ら
み2aが駆動ローラ32間を通過した後、駆動ローラ3
2はエアシリンダ33の作用により再度母材2に圧接さ
れ、図4のように駆動ローラ42とともに引き取り動作
を行なう。
【0021】延伸がさらに進行し、膨らみ2aが引き取
り装置40に接近すると、外径測定器41が母材2の外
径変化を検知してエアシリンダ43を作動させ、図5の
ように駆動ローラ32が母材2から離間される。母材2
は駆動ローラ32の駆動力のみで引き取られ、膨らみ2
aは駆動ローラ42に接触することなく下方へ移動す
る。膨らみ2aが駆動ローラ42の間を通過した後、駆
動ローラ42は図6のように再度母材2に圧接され、駆
動ローラ32とともに引き取り動作を行なう。
【0022】このように母材2に膨らみ2aが生じた場
合でも、膨らみ2aの移動に合わせて駆動ローラ32や
駆動ローラ42を退避させており、膨らみ2aが駆動ロ
ーラ32や駆動ローラ42に接触することがない。その
ため、母材2は常に鉛直方向へ等速で引き取られ、湾曲
のない光ファイバ用プリフォーム母材2が得られる。こ
の延伸装置を用いて直径90mm、長さ1000mmの母材
2を、直径35mm、長さ6600mmに延伸したところ、
延伸された母材2の湾曲は僅か0.2mmであった。
【0023】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明の光
ファイバ用プリフォーム母材延伸装置は、駆動ローラを
プリフォーム母材の直線部分のみに圧接、回転して引き
取るため、大径な光ファイバ用プリフォーム母材も湾曲
することなく延伸することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用する光ファイバ用プリフォーム母
材延伸装置の正面図である。
【図2】本発明を適用する光ファイバ用プリフォーム母
材延伸装置の動作を説明する概略工程図である。
【図3】本発明を適用する光ファイバ用プリフォーム母
材延伸装置の動作を説明する概略工程図である。
【図4】本発明を適用する光ファイバ用プリフォーム母
材延伸装置の動作を説明する概略工程図である。
【図5】本発明を適用する光ファイバ用プリフォーム母
材延伸装置の動作を説明する概略工程図である。
【図6】本発明を適用する光ファイバ用プリフォーム母
材延伸装置の動作を説明する概略工程図である。
【図7】従来の光ファイバ用プリフォーム母材延伸装置
の正面図である。
【図8】従来の光ファイバ用プリフォーム母材延伸装置
の動作を説明する概略図である。
【図9】従来の光ファイバ用プリフォーム母材延伸装置
の動作を説明する概略図である。
【図10】従来の光ファイバ用プリフォーム母材延伸装
置で延伸された母材の側面図である。
【符号の説明】
2は光ファイバ用プリフォーム母材、2aは膨らみ、2
bは湾曲部、3・4はダミー棒、10は加熱炉、11は
基台、12はフレーム、20は昇降装置、21は基板、
22・53はチャック、23・37・51は駆動源、2
4・52はボールねじ軸、30・40・50は引き取り
装置、31・41は外径測定器、32・42・61は駆
動ローラ、33・43はエアシリンダ、34はチェーン
ベルト、50は引き取り装置である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平沢 秀夫 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越 化学工業株式会社精密機能材料研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C03B 37/00 - 37/16

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉛直な通路を有する加熱炉の上方に、加
    熱炉の通路を鉛直に貫通した光ファイバ用プリフォーム
    母材の上端部を把持して昇降可能な昇降装置が配置さ
    れ、加熱炉の下方に、プリフォーム母材の側面に圧接回
    転して鉛直下方に引き取る一対の駆動ローラと、該駆動
    ローラよりも加熱炉側のプリフォーム母材の外径を計測
    する外径測定器とからなる引き取り装置がプリフォーム
    母材の進路に沿って複数組配置され、前記駆動ローラは
    各引き取り装置毎にプリフォーム母材から離間可能であ
    ることを特徴とする光ファイバ用プリフォーム母材延伸
    装置。
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