JPH0230414Y2 - - Google Patents

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JPH0230414Y2
JPH0230414Y2 JP1985103547U JP10354785U JPH0230414Y2 JP H0230414 Y2 JPH0230414 Y2 JP H0230414Y2 JP 1985103547 U JP1985103547 U JP 1985103547U JP 10354785 U JP10354785 U JP 10354785U JP H0230414 Y2 JPH0230414 Y2 JP H0230414Y2
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【考案の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本考案はVAD法や外付け法などのように火炎
加水分解反応で製造した光フアイバ母材用ガラス
微粒子堆積体を脱水あるいは脱水・透明化の2工
程を連続的に行なう時に用いるゾーン炉の炉芯管
に係わる。
<従来の技術> 石英系光フアイバ母材製造法のうち、VAD法
や外付け法のように火炎加水分解反応により、ガ
ラス微粒子堆積体を製造する方法は微粒子堆積体
中に水分を含んでいるため、脱水し透明化を行な
う工程が必要である。脱水や透明化を行なう方法
の一つとしては、ゾーン炉を使用する方法があ
る。このような従来の光フアイバ母材の脱水や透
明化を行なう光フアイバ母材製造用炉芯管の1例
を第4図に示す。第4図に示すように、従来の炉
芯管4は、これに並設して昇降装置があり、昇降
装置1には回転チヤツク2が取り付けられ、チヤ
ツク2と同軸に中空の炉体3が置かれている。炉
芯管4は中空炉体3を貫通しており、炉芯管4の
下端底板に近く炉内ガス(通常Heが主成分の混
合ガス)が送給される入口ポート5と炉芯管4の
上端板9に近接して出口ポート6を備えた筒体部
7を持つている。また、炉芯管4の上端板9の中
央に穴が設けられ、昇降装置1の回転チヤツク2
に上端が把持され、下端はガラス微粒子堆積体が
保持されてる棒状出発材を把持するシード棒と呼
ばれる棒がこの穴を貫通している。また上端板9
の穴は筒状をしており筒状の穴の側壁に、炉芯管
4の内部を外気と遮断するガスシール用ポート8
を備えている。また上端板9はフランジ10によ
つて筒体部7とともに炉芯管4内部を外界から遮
断して、熱処理のための空間を形成している。第
4図に示すような光フアイバ母材製造用炉芯管を
使用してガラス微粒子堆積体の光フアイバ母材を
脱水または透明化する工程の説明図を第5図a,
b,cは示す。なお、脱水および透明化の工程は
炉芯管に流すガスの構成や中空炉体3のヒータ温
度、昇降装置1の昇降速度などのパラメータは異
るが機構的には同様である。第5図aに示すよう
に工程の最初は回転チヤツク2にシード棒11が
取り付けられ、炉芯管上端板9は筒体部7から外
され、シード棒11に挿貫されている。また、シ
ード棒11の下端にはガラス微粒子堆積12が出
発部材を介して取り付けられる。このとき第5図
aに示すように昇降装置1の回転チヤツク2の位
置は、回転チヤツク2が把持するガラス微粒子堆
積体12の下端は炉芯管4の筒体部7の上端より
上にないと微粒子堆積体12をシート棒11に取
付けることができない。次に第5図bに示すよう
に、回転チヤツク2が引き下げられ、ガラス微粒
子堆積体12は炉芯管4の中に降ろされ、上端板
9を筒体部7へフランジ10によつて結合するこ
とによつて炉芯管4は封じられる。このとき、ガ
ラス微粒子堆積体12の下端が中空炉体3のヒー
タ3aの上端に近くに位置される。次に炉芯管4
に所望の組成のガス(通常Heが主成分の混合ガ
ス)がガス入口ポート5から送給され、ガス出口
ポート6に排出され、炉芯管4内は所定の雰囲気
に保たれる。また、中空炉体3のヒータ3aは所
望の温度に設定される。次いで回転チヤツク2を
回転させ、ガラス微粒子堆積体12を回転させな
がら炉芯管4の中を漸次所定の処理速度で下降さ
せ、脱水または透明化を行なう。ガラス微粒子堆
積体12が第5図cに示す位置、即ちガラス微粒
子堆積体12の上端がヒータ3aの下端近くの位
置まで降ろしたら、反転上昇させ第5図bに示す
位置まで再び戻し、ガスの再置換や炉内温度の変
更を行つて次の工程に進む。あるいはその位置で
終了する。中空炉体3のゾーン炉を使つた脱水・
透明化の方法には上記の方法以外にも種々の変形
がある。いずれの場合もガラス微粒子堆積体12
を特定のガス雰囲気で満たした炉芯管4の中に入
れ、それぞれの部分がヒータ3aの中を通過する
よう、上下させる点には変わりはない。
<考案が解決しようとする問題点> 第4図に示す従来の光フアイバ母材製造用炉芯
管は第5図a,b,cに示すように、ガラス微粒
子堆積体12を熱処理する場合、ガラス微粒子堆
積体12が中空炉体3のヒータ3aの中を完全に
上下に移動するに必要な炉芯管4の長さが必要に
なる。第5図a,b,cに示す例で必要な炉芯管
4の長さL、と炉芯管4と同一平面上に置かれた
昇降装置1の必要高さHを計算すると下記の如く
なる。
L=2l+a+h+α1 …(1) H=4l+2a+2h+b+α1+α2 …(2) ここに、第4図、第5図中に示されるように、
lはガラス微粒子堆積体12の上端から 下端の長さ、 aはガラス微粒子堆積体12の上端に突出し
た出発材料の長さ、 hはヒータの長さ、 bは回転チヤツク2の長さ、 α1,α2は余裕である。
実際の工程では、回転チヤツク2の降下開始点
や終了点の位置ずれや、透明化時はガラス微粒子
堆積体12の収縮などが起ることがあるけれど
も、上記(1),(2)式を目安に炉芯管並びに昇降装置
が設計される。しかし、第4図に示す装置で、生
産性の向上を図る目的からガラス微粒子堆積体1
2をΔlだけ長くしようとした場合、昇降装置1
の高さHはΔlの4倍以上高くしなければならな
い。また逆に、昇降装置1の装置の性能上の問題
やスペースの問題で、昇降装置の高さが制限され
ると、長いガラス微粒子堆積体の脱水又は透明化
はできないという問題が起る。
本考案はかかる従来技術の問題点に鑑みてなさ
れたもので、炉芯管の長さは同一でも、ガラス微
粒子堆積体の移動距離が少なくてすみ、したがつ
て高さの低い昇降装置が使用でき、空間利用率を
改善した光フアイバ母材製造用炉芯管を提供する
ことを目的とする。
<問題点を解決するための手段> かかる目的を達成した本考案による光フアイバ
母材製造用炉芯管の構成は、石英系光フアイバの
多孔質母材が挿入される炉芯管と、該炉芯管に設
けられ前記多孔質母材を加熱する炉体と、回転チ
ヤツクに把持されたシード棒を介して前記多孔質
母材を支持し且つ前記炉芯管内で前記多孔質母材
を上下に移動させ得る昇降装置とを備えた光フア
イバ製造用炉芯管において、前記炉芯管はフラン
ジを介して分離・接合自在な上下二つの筒体部か
ら形成され、該上部筒体部は該上部筒体部の上板
部の穴を貫通する前記シード棒に係着されて該シ
ード棒と共に上下に移動できると共に、前記炉芯
管の下端から前記回転チヤツクの把持位置までに
係る前記昇降装置の最大全高は前記下部筒体部の
長さと前記シード棒の長さと該装置にて処理可能
な最長の前記多孔質母材の長さと取付余裕長さと
を加えたものであることを特徴とするものであ
る。
また前記構成に加え、前記炉芯管の上下筒体部
のフランジ構造をフランジ接合面全周にわたる溝
と該溝に連通されるシール用ガスポートとを有す
るものとしてもよい。
<作用> 昇降装置の回転チヤツクに把持されたシード棒
を介して多孔質母材が支持されると共に、該シー
ド棒が貫通する状態で炉芯管の上部筒体部が該シ
ード棒に摺動自在に係着され、昇降装置の作動に
よりシード棒が下降して前記多孔質母材が炉芯管
の下部筒体部内に挿入され、且つ上部筒体部も下
降して下部筒体部とフランジ結合して炉芯管を形
成する。
この後、炉体により加熱された炉芯管内を、昇
降装置の作動に伴い多孔質母材が上下に移動往復
することにより、該多孔質母材の脱水焼結等が行
われる。さらに処理後の母材を取り出すには、上
部筒体部を下部筒体部から分離して、昇降装置に
より該上部筒体と共に母材を引き上げる。
また上下筒体部のフランジ構造の結合面に形成
された溝に、ガスを流すことにより炉芯管内が好
適にシールされる。
<実施例> 本考案による光フアイバ母材製造用炉芯管を一
実施例につき、図面を用いて説明する。
第1図は本考案による光フアイバ母材製造用炉
芯管の断面構造と昇降装置を示す構成図である。
本考案による光フアイバ母材製造用炉芯管によ
れば、第1図に示すようにゾーン熱処理法を行な
う中空炉体3の中へ光フアイバ母材である多孔質
のガラス微粒子堆積体を上下に移動させる昇降装
置1には上下に回転を与えながら移動できる回転
チヤツク2が取り付けられていて、回転チヤツク
2の回転軸と中空炉体3が中間部に設けられてい
る炉芯管4の管軸とは同軸になるように炉芯管4
は配置されている。尚、炉芯管4は中空炉体3の
すぐ上の処で上部筒体部14と下部筒体部13と
にフランジ15によつて分離・接合自在にできる
ように構成されている。また炉芯管4の長さは、
中空炉体3の中をガラス微粒子堆積体が上下に完
全に移動され、脱水あるいは透明化の熱処理がで
きるだけの行程をガラス微粒子堆積体を外気から
遮断する雰囲気を作るだけの長さLが必要であ
る。また、ガラス微粒子堆積体を中空炉体3で熱
処理を施すため、炉芯管4の下部筒体部13の下
端底板に近接して、熱処理に必要なガスの入口ポ
ート5と、上部筒体部14の上端板14aに近接
してガス出口ポート6を設けてある。また上端板
14aは、回転チヤツク2によつて把持されるシ
ード棒を外気との遮断効果を高めるためガスシー
ル用ポート8をもつ筒状のカラーを備えた穴を備
えている。また上下筒体部13,14を分離・接
合するフランジ15は中空炉体3に近く高温のた
めOリング等のパツキングは不適当なため、単な
る摺り合せで気密性を与えている。しかし気密性
が得られないときはフランジ15の接合面全周に
わたり第2図に示すように溝16を設け、溝16
はガスシール用ポート17が設けられ、ガスシー
ル用ポート17からHeガス等を溝16に供給し
たり、あるいはガスシール用ポート17から溝6
を減圧して炉芯管4内に外気が混入することを防
止している。
第1図に示されるような本考案による光フアイ
バ母材製造用炉芯管を使用して光フアイバ母材で
あるガラス微粒子堆積体を脱水又は透明化する工
程を第3図a,b,cによつて説明する。第3図
aに示すように、工程の最初は回転チヤツク2に
シード棒11が共軸に取り付けられ、シード棒1
1の先端にガラス微粒子堆積体12を保持してい
る出発部材部分が取り付けられる。この場合炉芯
管の上部筒体部14は、下部筒体部13と分離さ
れ、上部筒体部14の上端板14aの筒状カラー
を備えた穴に、下端にガラス微粒子堆積体12を
把持したシード棒11が貫通して、摺動自在に装
着されている。尚、この場合昇降装置1の回転チ
ヤツク2によつてシード棒11を介して把持され
ているガラス微粒子堆積体12の下端は、下部筒
体部13の上端より余裕を残した位置で取付けら
れる。次いで、回転チヤツク2は昇降装置の操作
によつて下降され、上部筒体部14のフランジ1
5と下端筒体部13のフランジ15とが接合する
位置まで下降され、上下筒体部13,14はフラ
ンジ15の接触面を摺り合わせ気密に接合され
る。第3図bに示す如く、このとき、炉芯管4内
のガラス微粒子堆積体12の下端は中空炉体3の
ヒータ3aの上端に近接して位置されている。第
3図bに示す如く炉芯管4内にガラス微粒子堆積
体12を封入した状態で、炉芯管内ガスが所望の
組成のもの(通常はHeが主成分の混合ガス)が
ガス入口ポート5から管内に供給され、中空炉体
3のヒータ3aは加熱されて中空炉体内は所望の
温度に保たれる。この際フランジ15のガスシー
ル用ポート17を例えば減圧してフランジ部分か
らの炉内への外気の進入を防止する。
次に中空炉体3の中の状態が所望の状態に保た
れてから昇降装置1の操作によつて回転チヤツク
2を回転させながらガラス微粒子体12を中空炉
体3内に所定の速度で下降させ、脱水または透明
化の熱処理を行なう。ガラス微粒子体12の上端
が炉体内を通過する第3図cに示す位置まで下降
した時、反転して上昇させ、再び第3図bに示す
位置に戻す。次いで必要に応じて次の熱処理に適
した中空炉体3の温度条件、炉内雰囲気に変更し
て次の熱処理を施す。第1図に示したような炉芯
管を用いてガラス微粒子堆積体12を処理する方
法には、上記の方法以外にも種々の変形がある
が、ガラス微粒子堆積体12を所望のガス雰囲気
で満した炉芯管の中に封じ込み、それぞれの部分
が中空炉体3のヒータ3a内を通過するよう、ガ
ラス微粒子堆積体12を上下に移動させる点は変
りはない。このような操作を行なうのに必要な炉
芯管4の長さLは第4図に示した従来の場合と変
らない、 L=2l+a+h+α1 …(3) ところが、昇降装置の高さH′は本考案のもの
では炉芯管4を上下部筒体部13,14に分つた
ことによつて、 H′=3l+a+b+2h+c+α1+α2…(4) ここに、第3図、第4図に示される如く、 lはガラス微粒子堆積体12の上、下端間距
離、 aはガラス微粒子堆積体12の上端に突出した
出発材料の長さ、 bは回転チヤツク2の長さ、 cはヒータ3aの上端と炉体3の上端までの距
離、 hはヒータ3aの長さである。
α1とα2は余裕である。
(3)式と(4)式とを比較すると、 H−H′=a+l−c …(5) となる。
本考案による光フアイバ製造用炉芯管を用いた
ことによつて昇降装置の高さは従来のものに比ら
べ、ほぼガラス微粒子堆積体12の長さl近く短
縮することができることが分る。
(5)式においてcはガラス微粒子堆積体の長さと
は関係のない値であるので、ガラス微粒子堆積体
12が長いもの程効果が大きいことが分る。
<考案の効果> 本考案による光フアイバ母材製造用炉芯管によ
れば、炉芯管を上下2部構造にしたため、ガラス
微粒子堆積体の脱水あるいは透明化の工程の安定
性を損うことなく、昇降装置の高さを一定とした
場合、本考案のものでは従来のものに比らべ、よ
り長いガラス微粒子堆積体を処理することができ
生産性を向上することができる。また昇降装置を
低くできることでスペースの有効利用が図られ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案による光フアイバ母材製造用炉
芯管の断面と昇降装置の正面を示す構成図、第2
図は第1図に示すもののフランジ部分の詳細図、
第3図a,b,cは本考案による光フアイバ母材
製造用炉芯管を用いてガラス微粒子堆積体を熱処
理する工程の説明図、第4図は従来の炉芯管の断
面と昇降装置を示す構成図、第5図a,b,cは
従来の熱処理工程の説明図である。 図面中、1は昇降装置、2は回転チヤツク、3
は中空炉体3、4は炉芯管、5はガス入口ポー
ト、6はガス出口ポート、8はシール用ガスポー
ト、11はシード棒、12はガラス微粒子堆積
体、13は下部筒体部、14は上部筒体部、15
はフランジ、16は溝、17はシール用ガスポー
トである。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 石英系光フアイバの多孔質母材が挿入される
    炉芯管と、該炉芯管に設けられ前記多孔質母材
    を加熱する炉体と、回転チヤツクに把持された
    シード棒を介して前記多孔質母材を支持し且つ
    前記炉芯管内で前記多孔質母材を上下に移動さ
    せ得る昇降装置とを備えた光フアイバ製造用炉
    芯管において、前記炉芯管はフランジを介して
    分離・接合自在な上下二つの筒体部から形成さ
    れ、該上部筒体部は該上部筒体部の上板部の穴
    を貫通する前記シード棒に係着されて該シード
    棒と共に上下に移動できると共に、前記炉芯管
    の下端から前記回転チヤツクの把持位置までに
    係る前記昇降装置の最大全高は前記下部筒体部
    の長さと前記シード棒の長さと該装置にて処理
    可能な最長の前記多孔質母材の長さと取付余裕
    長さとを加えたものであることを特徴とする光
    フアイバ母材製造用炉芯管。 (2) 前記炉芯管の上下筒体部のフランジ構造をフ
    ランジ接合面全周にわたる溝と該溝に連通され
    るシール用ガスポートとからなることを特徴と
    する実用新案登録請求の範囲第1項記載の光フ
    アイバ母材製造用炉芯管。
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