JPH07330362A - ガラスファイバ紡糸用母材先端の加工方法およびその装置 - Google Patents
ガラスファイバ紡糸用母材先端の加工方法およびその装置Info
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- JPH07330362A JPH07330362A JP14576894A JP14576894A JPH07330362A JP H07330362 A JPH07330362 A JP H07330362A JP 14576894 A JP14576894 A JP 14576894A JP 14576894 A JP14576894 A JP 14576894A JP H07330362 A JPH07330362 A JP H07330362A
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- burner
- glass
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
- C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
- C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
-
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
- C03B2205/47—Shaping the preform draw bulb before or during drawing
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】新しい母材をセットして紡糸を開始してから紡
糸が安定するまでの間に発生する不良ファイバの長さを
著しく短縮することを目的とする。 【構成】バーナー７を用いてガラス旋盤加工したガラス
ファイバ紡糸用母材６を同ガラス旋盤１の上部チャック
４に把持させ、バーナー７によって加熱しながらゆっく
りと回転させ、下部チャック５に装着した内面円錐状の
円錐こて１１を回転させ、かつ上下往復動させて、円錐
こて１１の円錐状内面１２を母材先端の円錐面に繰り返
し当接させて同円錐面を平滑に仕上加工する母材先端の
加工方法。
糸が安定するまでの間に発生する不良ファイバの長さを
著しく短縮することを目的とする。 【構成】バーナー７を用いてガラス旋盤加工したガラス
ファイバ紡糸用母材６を同ガラス旋盤１の上部チャック
４に把持させ、バーナー７によって加熱しながらゆっく
りと回転させ、下部チャック５に装着した内面円錐状の
円錐こて１１を回転させ、かつ上下往復動させて、円錐
こて１１の円錐状内面１２を母材先端の円錐面に繰り返
し当接させて同円錐面を平滑に仕上加工する母材先端の
加工方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラスファイバを紡糸
する母材先端を仕上加工する仕上加工方法およびその装
置に関するものであり、新しい母材をセットして紡糸を
開始してから紡糸が安定するまでの間に発生する不良フ
ァイバの長さを著しく短縮することができ、したがっ
て、母材から紡糸されるガラスファイバの歩留まり、紡
糸装置の可動効率を著しく向上させることができるもの
である。
する母材先端を仕上加工する仕上加工方法およびその装
置に関するものであり、新しい母材をセットして紡糸を
開始してから紡糸が安定するまでの間に発生する不良フ
ァイバの長さを著しく短縮することができ、したがっ
て、母材から紡糸されるガラスファイバの歩留まり、紡
糸装置の可動効率を著しく向上させることができるもの
である。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバは母材を線引炉内にセットし
てこれを加熱し、その先端を溶融させた状態から線引き
して製造されるものであるが、その母材先端の円錐面が
平滑面にならなければ紡糸は安定しない。他方、母材の
先端をバーナーによって加熱しつつ母材をゆっくりと回
転させて、その先端を円錐状に加工して、紡糸が可及的
に速やかに安定するようにしている。その加工装置、す
なわちガラス旋盤１の概略は図２に示すとおりであり、
上下フレーム２、３に設けた上部チャック４、下部チャ
ック５によって母材６（すなわち石英ロッド）のロッド
６ａの上下両端を把持させ、上下に往復動するトラバー
ス機構８に取付けた酸水素バーナー７によってその下部
を加熱しながらこれをゆっくりと回転させて、円錐状に
加工するものである。この従来の酸水素バーナー７によ
る加熱ではカーボンヒータによる加熱より高温になる
が、ヒートゾーンが狭いのでガラス旋盤による加工で
は、母材６の直径が６０ｍｍ程度になると、母材先端が
円錐面状になるが、その円錐面は図４の６Ａのように波
打ち、図４の６Ｂのような平滑な円錐面にはならない。
このようにしてガラス旋盤加工された母材６を線引炉２
１に装着し、そのヒータ２２によって母材先端を約２０
００℃に加熱して例えば線径１２５μｍのガラスファイ
バ２３を紡糸する。上記のように円錐面が波打っている
母材から線引きを開始すると、線引きが進むにつれて円
錐面が徐々に平滑になり、やがて図４の６Ｂのようにな
る。その間に線引きされたガラスファイバはその線径が
安定せず、不良ファイバとして廃棄せざるを得ない。こ
の不良ファイバの長さはほぼ２０ｋｍに達し、母材が相
当に無駄になり、不良ファイバを線引きする間の紡糸装
置の稼動は全く無駄になる。この線引きを速やかに安定
させて不良ファイバの長さを可及的に短くすることが線
引き作業の効率化、能率化のために望まれるところであ
る。母材の円錐面が図４の６Ａのように波打つのは、酸
水素バーナー７による加熱温度が線引き温度よりも高温
（２千数百℃）になるが、酸水素バーナー７によるヒー
トゾーン（火炎が当たる表面積）が小さく、狭い表面が
局部的に加熱され、その被加熱面が繰り返し移動するこ
とに起因している。これを防ぐために、カーボンヒータ
によって母材先端を線引き温度（約２千℃）に加熱して
ガラス旋盤加工を行うことも可能であるが、これでも上
記の円錐面の凹凸は幾分軽減される程度であり、しかも
その加熱温度が２０００℃と低いために、ガラス旋盤加
工時間が著しく長く、実用的ではない。
てこれを加熱し、その先端を溶融させた状態から線引き
して製造されるものであるが、その母材先端の円錐面が
平滑面にならなければ紡糸は安定しない。他方、母材の
先端をバーナーによって加熱しつつ母材をゆっくりと回
転させて、その先端を円錐状に加工して、紡糸が可及的
に速やかに安定するようにしている。その加工装置、す
なわちガラス旋盤１の概略は図２に示すとおりであり、
上下フレーム２、３に設けた上部チャック４、下部チャ
ック５によって母材６（すなわち石英ロッド）のロッド
６ａの上下両端を把持させ、上下に往復動するトラバー
ス機構８に取付けた酸水素バーナー７によってその下部
を加熱しながらこれをゆっくりと回転させて、円錐状に
加工するものである。この従来の酸水素バーナー７によ
る加熱ではカーボンヒータによる加熱より高温になる
が、ヒートゾーンが狭いのでガラス旋盤による加工で
は、母材６の直径が６０ｍｍ程度になると、母材先端が
円錐面状になるが、その円錐面は図４の６Ａのように波
打ち、図４の６Ｂのような平滑な円錐面にはならない。
このようにしてガラス旋盤加工された母材６を線引炉２
１に装着し、そのヒータ２２によって母材先端を約２０
００℃に加熱して例えば線径１２５μｍのガラスファイ
バ２３を紡糸する。上記のように円錐面が波打っている
母材から線引きを開始すると、線引きが進むにつれて円
錐面が徐々に平滑になり、やがて図４の６Ｂのようにな
る。その間に線引きされたガラスファイバはその線径が
安定せず、不良ファイバとして廃棄せざるを得ない。こ
の不良ファイバの長さはほぼ２０ｋｍに達し、母材が相
当に無駄になり、不良ファイバを線引きする間の紡糸装
置の稼動は全く無駄になる。この線引きを速やかに安定
させて不良ファイバの長さを可及的に短くすることが線
引き作業の効率化、能率化のために望まれるところであ
る。母材の円錐面が図４の６Ａのように波打つのは、酸
水素バーナー７による加熱温度が線引き温度よりも高温
（２千数百℃）になるが、酸水素バーナー７によるヒー
トゾーン（火炎が当たる表面積）が小さく、狭い表面が
局部的に加熱され、その被加熱面が繰り返し移動するこ
とに起因している。これを防ぐために、カーボンヒータ
によって母材先端を線引き温度（約２千℃）に加熱して
ガラス旋盤加工を行うことも可能であるが、これでも上
記の円錐面の凹凸は幾分軽減される程度であり、しかも
その加熱温度が２０００℃と低いために、ガラス旋盤加
工時間が著しく長く、実用的ではない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のガラ
ス旋盤によって加工された母材先端の円錐表面を物理的
に速やかに平滑できるよう、母材先端の円錐表面の仕上
加工法を工夫することをその課題とするものである。
ス旋盤によって加工された母材先端の円錐表面を物理的
に速やかに平滑できるよう、母材先端の円錐表面の仕上
加工法を工夫することをその課題とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題解決のために講
じた手段は、バーナーを用いてガラス旋盤加工した母材
を同ガラス旋盤の上部チャックに把持させて同バーナー
によって加熱しながら、ゆっくり回転させ、下部チャッ
クに装着した内面円錐状の円錐こてを回転させ、かつ上
下往復動させてその円錐状内面を母材先端の円錐面に当
接させて同円錐面を平滑に仕上加工することである。
じた手段は、バーナーを用いてガラス旋盤加工した母材
を同ガラス旋盤の上部チャックに把持させて同バーナー
によって加熱しながら、ゆっくり回転させ、下部チャッ
クに装着した内面円錐状の円錐こてを回転させ、かつ上
下往復動させてその円錐状内面を母材先端の円錐面に当
接させて同円錐面を平滑に仕上加工することである。
【０００５】
【作 用】酸水素バーナーを用いてガラス旋盤加工し
た母材の円錐面は局部的に加熱されて溶融しているの
で、円錐こての平滑な円錐面を繰り返し母材の円錐面に
当接させることによって、波打ったその表面は平滑面に
加工される。円錐こてを母材同様に回転させながらその
円錐面を母材の円錐面に軽く当接させ、この当接を繰り
返すことによって母材の円錐面が仕上加工されるので、
円錐こてとの接触によって母材の円錐面が傷付けられる
ことはない。したがって、母材の円錐面の表面は速やか
に平滑に仕上げ加工される。それゆえ、線引炉に新たな
母材をセットして線引きを開始すると速やかに線引きは
安定し、線引きが安定するまでに紡糸される不良ファイ
バの長さは著しく短縮される。なお、上記の円錐こては
カーボンこてが最も望ましいが、溶融した母材の円錐面
に当接しても熱的に安定しているもので、かつその円錐
状内面を平滑に加工できるものであればその材料の如何
を問わない。
た母材の円錐面は局部的に加熱されて溶融しているの
で、円錐こての平滑な円錐面を繰り返し母材の円錐面に
当接させることによって、波打ったその表面は平滑面に
加工される。円錐こてを母材同様に回転させながらその
円錐面を母材の円錐面に軽く当接させ、この当接を繰り
返すことによって母材の円錐面が仕上加工されるので、
円錐こてとの接触によって母材の円錐面が傷付けられる
ことはない。したがって、母材の円錐面の表面は速やか
に平滑に仕上げ加工される。それゆえ、線引炉に新たな
母材をセットして線引きを開始すると速やかに線引きは
安定し、線引きが安定するまでに紡糸される不良ファイ
バの長さは著しく短縮される。なお、上記の円錐こては
カーボンこてが最も望ましいが、溶融した母材の円錐面
に当接しても熱的に安定しているもので、かつその円錐
状内面を平滑に加工できるものであればその材料の如何
を問わない。
【０００６】
【実 施 例】この実施例は、直径６０ｍｍの母材をガ
ラス旋盤加工する場合の例である。通常直径６０ｍｍの
母材先端はその円錐角度θ1が約５０〜６０度になるよ
うにガラス旋盤加工される。円錐こて１１はカーボン製
で直径Ｄが７０ｍｍ、中心孔の直径ｄが１０ｍｍの円筒
体であり、その凹状の円錐面１２の円錐角度θ2は６０
度である。そしてこの内面の表面粗さは５μｍ以下に仕
上げられている。この円錐こて１１の下端面に母材６の
ロッド６ａと同様のロッド１１ａを有する基板１１ｂａ
を固着している。ガラス旋盤１によって母材の下端をガ
ラス旋盤加工した後、その母材６のロッド６ａをその根
元から切除して下部チャック５から外し、下部チャック
５に上記ロッド１１ａを把持させて円錐こて１１を装着
する。その後再び上部チャック４、下部チャック５によ
り母材６、円錐こて１１をゆっくりと回転させ、酸水素
バーナー７を、約３０秒／１回の間隔で上下に往復させ
る。このとき、円錐面１２の母材下部円錐面への押付力
が２０Ｋｇ程度になるように下部チャック５を上下約１
５０ｍｍのストロークで往復動させて、約２秒間その円
錐面１２を母材下部の円錐面に当接させる。このように
して約５分間仕上加工を行うと、母材の円錐面の表面は
平滑に仕上加工される。ガラス旋盤加工直後の円錐面の
波打ちは最大５ｍｍ（図４（イ）参照）であるが、この
仕上加工によって最大１ｍｍ以下の平滑な円錐面に仕上
げられる。このものを線引炉に装着して１０ｍ／秒の速
度で線引きを開始すると、約５００秒で線引きは安定
し、その間の不良ファイバの長さは約５ｋｍ（従前は２
０ｋｍ）に止まる。これは本発明による仕上加工をしな
い母材で線引きを行う場合の不良ファイバの長さの１／
４にすぎない。
ラス旋盤加工する場合の例である。通常直径６０ｍｍの
母材先端はその円錐角度θ1が約５０〜６０度になるよ
うにガラス旋盤加工される。円錐こて１１はカーボン製
で直径Ｄが７０ｍｍ、中心孔の直径ｄが１０ｍｍの円筒
体であり、その凹状の円錐面１２の円錐角度θ2は６０
度である。そしてこの内面の表面粗さは５μｍ以下に仕
上げられている。この円錐こて１１の下端面に母材６の
ロッド６ａと同様のロッド１１ａを有する基板１１ｂａ
を固着している。ガラス旋盤１によって母材の下端をガ
ラス旋盤加工した後、その母材６のロッド６ａをその根
元から切除して下部チャック５から外し、下部チャック
５に上記ロッド１１ａを把持させて円錐こて１１を装着
する。その後再び上部チャック４、下部チャック５によ
り母材６、円錐こて１１をゆっくりと回転させ、酸水素
バーナー７を、約３０秒／１回の間隔で上下に往復させ
る。このとき、円錐面１２の母材下部円錐面への押付力
が２０Ｋｇ程度になるように下部チャック５を上下約１
５０ｍｍのストロークで往復動させて、約２秒間その円
錐面１２を母材下部の円錐面に当接させる。このように
して約５分間仕上加工を行うと、母材の円錐面の表面は
平滑に仕上加工される。ガラス旋盤加工直後の円錐面の
波打ちは最大５ｍｍ（図４（イ）参照）であるが、この
仕上加工によって最大１ｍｍ以下の平滑な円錐面に仕上
げられる。このものを線引炉に装着して１０ｍ／秒の速
度で線引きを開始すると、約５００秒で線引きは安定
し、その間の不良ファイバの長さは約５ｋｍ（従前は２
０ｋｍ）に止まる。これは本発明による仕上加工をしな
い母材で線引きを行う場合の不良ファイバの長さの１／
４にすぎない。
【０００７】
【効 果】本発明の前記課題を解決した発明は未だ公
知ではない。したがって、この新規な課題を解決して従
来技術における前記の問題を解消したこと自体が本発明
特有の効果である。すなわち、母材を線引炉に装着して
ガラスファイバの紡糸を開始してから、線引きが安定す
るまでの時間を著しく短縮し、線引きが安定するまでに
線引きされ、廃棄されるガラスファイバの長さを著しく
短縮することができるので、線引炉の稼動効率、線引作
業の能率、母材の歩留まりを著しく向上させることがで
きる。また、仕上加工は従来のガラス旋盤をそのまま用
いて行うことができ、かつ仕上作業は極めて簡単、迅速
に行われる。したがって、円錐こての製作コスト、仕上
加工コストを勘案しても、ガラスファイバの製造コスト
を顕著に低下させることができる。
知ではない。したがって、この新規な課題を解決して従
来技術における前記の問題を解消したこと自体が本発明
特有の効果である。すなわち、母材を線引炉に装着して
ガラスファイバの紡糸を開始してから、線引きが安定す
るまでの時間を著しく短縮し、線引きが安定するまでに
線引きされ、廃棄されるガラスファイバの長さを著しく
短縮することができるので、線引炉の稼動効率、線引作
業の能率、母材の歩留まりを著しく向上させることがで
きる。また、仕上加工は従来のガラス旋盤をそのまま用
いて行うことができ、かつ仕上作業は極めて簡単、迅速
に行われる。したがって、円錐こての製作コスト、仕上
加工コストを勘案しても、ガラスファイバの製造コスト
を顕著に低下させることができる。
【図１】実施例の要部断面図である。
【図２】従来のガラス旋盤の正面図である。
【図３】線引炉の概略図である。
【図４】母材下部の円錐面の正面図であり、（イ）波打
った円錐面の正面図、（ロ）平滑な円錐面の正面図であ
る。
った円錐面の正面図、（ロ）平滑な円錐面の正面図であ
る。
１・・・ガラス旋盤 ２・・・上フレーム ３・・・下フレーム ４・・・上部チャック ５・・・下部チャック ６・・・母材 ６ａ・・・ロッド ６Ａ・・・母材下部の波打った円錐面 ６Ｂ・・・母材下部の平滑な円錐面 ７・・・酸水素バーナ ８・・・トラバース機構 １１・・・円錐こて １１ａ・・・ロッド １１ｂ・・・円錐こての基板 １２・・・凹状内面 ２１・・・線引炉 ２２・・・ヒータ ２３・・・ガラスファイバ θ1・・・母材円錐部の円錐角度 θ2・・・円錐こての凹状内面の円錐角度
Claims (2)
- 【請求項１】バーナーを用いてガラス旋盤加工したガラ
スファイバ紡糸用母材を同ガラス旋盤の上部チャックに
把持させ、バーナーによって加熱しながらゆっくりと回
転させ、下部チャックに装着した内面円錐状の円錐こて
を回転させ、かつ上下往復動させて、円錐こての円錐状
内面を母材先端の円錐面に繰り返し当接させて同円錐面
を平滑に仕上加工する母材先端の加工方法。 - 【請求項２】バーナーを用いてガラス旋盤加工した母材
の上端を把持する上部チャックと、円錐こてを把持し、
かつ上下に往復動する下部チャックと、上記母材の下端
円錐面を加熱する上下に往復動するバーナーとを有し、
上記円錐こての円錐状内面を母材先端の円錐面に当接さ
せて同円錐面を平滑に仕上加工する上記母材先端の加工
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14576894A JPH07330362A (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | ガラスファイバ紡糸用母材先端の加工方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14576894A JPH07330362A (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | ガラスファイバ紡糸用母材先端の加工方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07330362A true JPH07330362A (ja) | 1995-12-19 |
Family
ID=15392720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14576894A Pending JPH07330362A (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | ガラスファイバ紡糸用母材先端の加工方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07330362A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000059838A1 (en) * | 1999-03-30 | 2000-10-12 | Corning Incorporated | Method and apparatus for the thermal treatment of an object such as an optical fiber preform |
| NL1014374C2 (nl) * | 2000-02-14 | 2001-08-15 | Draka Fibre Technology Bv | Staafvormig vormdeel voor het hieruit vervaardigen van een optische vezel, werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijk staafvormig vormdeel alsmede werkwijze voor het vervaardigen van een optische vezel onder toepassing van een dergelijk staafvormig vormdeel. |
| WO2002008129A1 (de) * | 2000-07-26 | 2002-01-31 | Heraeus Tenevo Ag | Verfahren zum verglasen von porösen sootkörpern |
| WO2002028789A1 (en) * | 2000-09-29 | 2002-04-11 | Corning Incorporated | Method and apparatus for reshaping the draw end of an optical fiber preform |
| US11618708B2 (en) | 2016-05-03 | 2023-04-04 | Heraeus Quartz North America Llc | Elongation method and preform for producing an optical glass component |
| US11649185B2 (en) | 2019-01-15 | 2023-05-16 | Heraeus Quartz North America Llc | Automated large outside diameter preform tipping process and resulting glass preforms |
-
1994
- 1994-06-06 JP JP14576894A patent/JPH07330362A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000059838A1 (en) * | 1999-03-30 | 2000-10-12 | Corning Incorporated | Method and apparatus for the thermal treatment of an object such as an optical fiber preform |
| JP2002541045A (ja) * | 1999-03-30 | 2002-12-03 | コーニング インコーポレイティッド | 光ファイバプリフォーム等の対象物の熱処理のための方法及び装置 |
| NL1014374C2 (nl) * | 2000-02-14 | 2001-08-15 | Draka Fibre Technology Bv | Staafvormig vormdeel voor het hieruit vervaardigen van een optische vezel, werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijk staafvormig vormdeel alsmede werkwijze voor het vervaardigen van een optische vezel onder toepassing van een dergelijk staafvormig vormdeel. |
| WO2001058819A1 (en) * | 2000-02-14 | 2001-08-16 | Draka Fibre Technology B.V. | Rod-shaped preform for manufacturing an optical fibre and methods of producing the preform and the fibre |
| US6649261B2 (en) | 2000-02-14 | 2003-11-18 | Draka Fibre Technology B.V. | Rod-shaped preform for manufacturing an optical fiber therefrom, a method for manufacturing such a rod-shaped preform as well as a method for manufacturing an optical fiber, using such a rod-shaped preform |
| WO2002008129A1 (de) * | 2000-07-26 | 2002-01-31 | Heraeus Tenevo Ag | Verfahren zum verglasen von porösen sootkörpern |
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| US11618708B2 (en) | 2016-05-03 | 2023-04-04 | Heraeus Quartz North America Llc | Elongation method and preform for producing an optical glass component |
| US11840472B2 (en) | 2016-05-03 | 2023-12-12 | Heraeus Quartz North America Llc | Elongation method and preform for producing an optical glass component |
| US11649185B2 (en) | 2019-01-15 | 2023-05-16 | Heraeus Quartz North America Llc | Automated large outside diameter preform tipping process and resulting glass preforms |
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