專利名稱：光纖多孔質(zhì)母材燒結(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對光纖多孔質(zhì)母材進(jìn)行燒結(jié)而使其透明化，從而形成光纖母材的
燒結(jié)裝直ο
背景技術(shù)：
光纖母材的制造借助下述方法進(jìn)行首先，利用VAD法等制作沉積玻璃微粒子(煙粒(SOOt))而成的光纖多孔質(zhì)母材(以下稱為預(yù)制棒(preform))，接著，在燒結(jié)裝置中對該光纖多孔質(zhì)母材進(jìn)行燒結(jié)而使其透明化。圖4是示出用于對這種預(yù)制棒進(jìn)行燒結(jié)的燒結(jié)裝置的主要部分的圖，描繪出燒結(jié)前和燒結(jié)后的狀態(tài)。圖中標(biāo)號1表示沿鉛垂方向豎立設(shè)置的高度約10 20m的支柱。在該支柱1安裝有沿著該支柱1在上下方向往復(fù)移動的移動件(traverser) 2。沿水平方向延伸的臂3的基端部固定于該移動件2。在臂3的前端部安裝有夾具(chuck)4。支承棒5安裝于該夾具 4，借助內(nèi)置于夾具4內(nèi)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)使支承棒5繞其軸旋轉(zhuǎn)。支承棒5是由石英形成的外徑為約50 60mm左右、長度為約2. 5 : 左右的圓棒狀的部件，且在其上部安裝于夾具4。支承棒5的下端部經(jīng)由連接夾具6與預(yù)制棒7的出發(fā)母材8連接。如前面所述，預(yù)制棒7是利用VAD法等化學(xué)汽相沉積法在出發(fā)母材8上沉積玻璃微粒子而形成的。進(jìn)來，由于光纖母材的大型化，預(yù)制棒7自身也大型化，預(yù)制棒7成為外徑為約200 300mm、長度為約2 3m、重量為約IOOkg左右。標(biāo)號9表示加熱爐的爐心管。在該爐心管9的外側(cè)以包圍該爐心管9的方式配置有加熱器10，以對爐心管9內(nèi)進(jìn)行加熱。對于預(yù)制棒7的燒結(jié)，最初將預(yù)制棒7的出發(fā)母材8經(jīng)由連接夾具6連接于支承棒5從而將預(yù)制棒7安裝于燒結(jié)裝置。接著，使夾具4的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)動作從而使支承棒5 繞其軸旋轉(zhuǎn)，并使移動件2朝下方緩慢地移動，將預(yù)制棒7緩慢地送入爐心管9內(nèi)，并利用加熱器10進(jìn)行加熱從而進(jìn)行預(yù)制棒7的燒結(jié)。如果預(yù)制棒7整體的燒結(jié)結(jié)束而其體積收縮，成為透明玻璃化了的光纖母材11的話，則使移動件2朝上方移動而將燒結(jié)后的光纖母材11從爐心管9取出，以懸吊于夾具4 的狀態(tài)進(jìn)行固定，并在該狀態(tài)下放置而對光纖母材11進(jìn)行冷卻。然而，在這種燒結(jié)作業(yè)結(jié)束后的狀態(tài)下，當(dāng)因某種原因而對燒結(jié)裝置的支柱1施加有振動時，該振動經(jīng)由移動件2以及臂3傳導(dǎo)至夾具4。當(dāng)夾具4振動時，在吊掛于該夾具4的支承棒5的上部作用有彎矩。支承棒5是石英制的因此較脆，當(dāng)彎曲大時存在支承棒5破損的可能性。另一方面，當(dāng)燒結(jié)后的光纖母材11因某種原因而振動時，較重的光纖母材11振動，同樣在支承棒5的上端部作用有大的彎矩，存在支承棒5破損的可能性。在日本國特開2000-281377號公報中公開了如下的方法在對預(yù)制棒進(jìn)行燒結(jié)、透明化的工序中，為了抑制支承棒的振動，利用一對導(dǎo)輥夾持支承棒。但是，由于該方法是夾持旋轉(zhuǎn)中的支承棒，因此把持力必然低而無法得到足夠的振動抑制效果。在日本國特開2003-342035號公報中公開了通過將預(yù)制棒的支承棒在其上部的固定端經(jīng)由硅橡膠等彈性部件固定支承于夾具來抑制預(yù)制棒的振動的方法。但是，由于該方法是在支承棒的固定端進(jìn)行固定，因此振動抑制效果仍不充分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述的以往的實(shí)情而完成的，其目的在于提供一種如下的燒結(jié)裝置在對預(yù)制棒進(jìn)行燒結(jié)、透明化之后，從加熱爐將燒結(jié)后的光纖母材拉起并以靜止?fàn)顟B(tài)對該光纖母材進(jìn)行冷卻的中途，即便振動傳遞至支承棒，也能夠抑制支承棒的振動，支承棒不會破損。本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的光纖多孔質(zhì)母材燒結(jié)裝置具備加熱爐，該加熱爐對光纖多孔質(zhì)母材進(jìn)行燒結(jié)而使其透明化；支承棒，該支承棒吊掛支承上述光纖多孔質(zhì)母材； 夾具，該夾具把持上述支承棒的基端部而使其能夠旋轉(zhuǎn)；移動件，該移動件使上述夾具能夠沿上下方向往復(fù)移動；以及支承棒把持部，當(dāng)燒結(jié)結(jié)束后的光纖母材被朝上述加熱爐的上方拉起時，該支承棒把持部把持上述支承棒的中間部分。上述的本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的光纖多孔質(zhì)母材燒結(jié)裝置也可以采用如下的結(jié)構(gòu)，上述支承棒把持部具有固定部，該固定部從上述支承棒的兩側(cè)方把持上述支承棒，該固定部具有一對把持墊，這一對把持墊與上述支承棒接觸；以及開閉驅(qū)動部，該開閉驅(qū)動部使上述把持墊前進(jìn)后退從而使上述把持墊開閉。上述的本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的光纖多孔質(zhì)母材燒結(jié)裝置也可以還具有冷卻部，該冷卻部對在燒結(jié)結(jié)束后被從上述加熱爐拉起后的狀態(tài)的上述支承棒進(jìn)行冷卻。根據(jù)上述的本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的光纖多孔質(zhì)母材燒結(jié)裝置，能夠利用支承棒把持部把持在燒結(jié)結(jié)束后被從加熱爐拉起后的靜止?fàn)顟B(tài)的支承棒的中間部分，即便對支承棒施加振動，支承棒也不會振動而破損。并且，通過借助冷卻部積極地對被從加熱爐拉起后的支承棒進(jìn)行冷卻，能夠使支承棒的溫度急速下降。此外，作為構(gòu)成支承棒把持部的把持墊的材料，能夠使用雖然耐熱性低但相對于支承棒的密接性高的合成橡膠、合成樹脂，因此能夠提高把持效果。


圖1是示出本發(fā)明的一個實(shí)施方式所涉及的燒結(jié)裝置的主要部分的概要結(jié)構(gòu)圖。圖2是示出該實(shí)施方式所涉及的燒結(jié)裝置的固定部的概要結(jié)構(gòu)圖。圖3是示出該固定部的變形例的概要結(jié)構(gòu)圖。圖4是示出現(xiàn)有的燒結(jié)裝置的主要部分的概要結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出本發(fā)明的一個實(shí)施方式所涉及的燒結(jié)裝置的主要部分。對與圖4所示的裝置相同的構(gòu)成部分賦予同一標(biāo)號并省略說明。在本實(shí)施方式中，支承棒把持部20被安裝于支柱1。支承棒把持部20的安裝位置是比上述移動件2的安裝位置更靠下側(cè)的位置，能夠把持支承棒5的大致中間部分。該支承棒把持部20大致由圓柱狀的基部21、支承臂22、以及固定部23構(gòu)成，基部21貫通支柱1安裝，且能夠根據(jù)需要沿支柱1的上下方向移動，支承臂22從該基部21沿水平方向延伸，固定部23安裝在該支承臂22的前端。如圖2所示，上述固定部23由一對開閉板對、24，開閉驅(qū)動部25，以及一對把持墊 26,26構(gòu)成，上述開閉驅(qū)動部25使上述開閉板MJ4相互接近或離開而使其開閉，上述把持墊沈、沈粘貼于一對開閉板M、24的相互對峙的側(cè)面。上述開閉驅(qū)動部25安裝于上述支承臂22的前端。把持墊沈的表面以沿著上述支承棒5的外周形狀的方式呈圓弧狀地凹陷。開閉驅(qū)動部25能夠使用借助液壓缸、氣缸、或者是齒輪齒條機(jī)構(gòu)等機(jī)械機(jī)構(gòu)進(jìn)行開閉的機(jī)構(gòu)。對于固定部23，通過借助這種結(jié)構(gòu)使開閉驅(qū)動部25動作，從而使一對開閉板對、 24以及一對把持墊沈、26開閉動作，從而借助一對把持墊沈、沈把持支承棒5或者放開支承棒5。并且，支承棒固定部20能夠根據(jù)需要沿著支柱1上下移動。其次，對本實(shí)施方式所涉及的燒結(jié)裝置的動作進(jìn)行說明。當(dāng)燒結(jié)動作開始時，使支承棒固定部20的一對把持墊沈、26離開而成為打開狀態(tài)，如圖2所示，以使支承棒5位于一對把持墊沈、沈之間的方式確定支承棒把持部20的位置。支承棒把持部20的上下方向的位置以一對把持墊沈、沈位于支承棒5的長度方向的大致中間位置的方式確定，但也可以適當(dāng)?shù)馗淖兤湮恢?。在燒結(jié)作業(yè)中，一對把持墊沈、26處于從支承棒5離開的狀態(tài)。在燒結(jié)結(jié)束后，停止支承棒5的旋轉(zhuǎn)，使移動件2朝上方向移動并在玻璃母材11 位于爐心管9的上部的時候使移動件2停止，在該狀態(tài)下，借助大氣對支承棒5進(jìn)行冷卻。在支承棒5的溫度被冷卻至300°C以下之后，使支承棒把持部20的開閉驅(qū)動部25 動作，使一對把持墊26 J6接近，利用一對把持墊沈、沈把持并固定支承棒5。由于此時燒結(jié)已經(jīng)結(jié)束，因此不存在支承棒5的旋轉(zhuǎn)以及上下移動，無需考慮支承棒5的旋轉(zhuǎn)以及上下移動，因此能夠自由地設(shè)定把持墊沈、26的按壓力，能夠以支承棒5 不會破損的程度的按壓力把持支承棒5。因此，即便在玻璃母材11的冷卻中施加有較大的振動，也能夠防止支承棒5的擺動。把持墊26、26的按壓力的調(diào)整可以一邊測定施加于支承棒5的按壓力一邊進(jìn)行控制， 或者也可以采用設(shè)定成預(yù)先確定的值的按壓力的方法。并且，由于支承棒把持部20與移動件2安裝于同一支柱1，因此，即便是在產(chǎn)生振動的情況下，裝置自身與玻璃母材11同步地振動，因此能夠防止因支承棒把持部20與吊掛支承棒5的夾具4之間的振動的差異而導(dǎo)致支承棒5破損。此外，作為把持墊沈、26的形狀，如圖2所示，成為覆蓋支承棒5的外周的一半以上的圓弧狀的凹狀，因此，支承棒5與把持墊沈、26以足夠的接觸面積接觸，能夠強(qiáng)力地把持支承棒5。圖3是示出把持墊26、26的與支承棒5接觸的表面的形狀的變形例。在該變形例中，其形狀成為V字狀的凹部。在該形狀中，把持墊26 J6與支承棒5之間的接觸面積比前面的例子中的接觸面積小，但在即便支承棒5的外徑不恒定的情況下也能夠進(jìn)行把持這點(diǎn)上是有效的。并且，為了增大與支承棒5之間的接觸面積，優(yōu)選把持墊沈、沈具有緩沖作用。當(dāng)把持墊沈、沈的材質(zhì)使用不銹鋼等金屬時，雖然耐熱性優(yōu)異但緩沖作用小，支承棒5的外徑僅稍稍變化就使得支承棒5與把持墊沈、沈之間的接觸面積變小。此外，應(yīng)力集中于與支承棒5側(cè)面接觸的一點(diǎn)，從而成為支承棒5破損的原因。為了在把持墊沈、沈使用金屬而使其具有緩沖作用，能夠通過在開閉板M、24與金屬制的把持墊26 J6之間加入彈簧而使其具有緩沖作用。在該情況下，存在固定部23的構(gòu)造變得復(fù)雜，重量變重的缺點(diǎn)。并且，通過在把持墊沈、沈使用合成橡膠、合成樹脂，能夠容易地使其具有緩沖作用。在該情況下，由于合成橡膠、合成樹脂的熔點(diǎn)低，因此當(dāng)支承棒5為高溫狀態(tài)時，把持墊沈、沈熔解，把持墊沈、26的成分附著于支承棒5，會對光纖的特性造成不良影響。因此，需要在燒結(jié)后借助大氣對露出至爐心管9外部的支承棒5進(jìn)行冷卻。并且，通過對支承棒5進(jìn)行冷卻，將其冷卻至構(gòu)成把持墊沈、26的材質(zhì)的熔點(diǎn)以下，能夠在把持墊沈、沈中使用當(dāng)支承棒5為高溫時無法使用的合成橡膠、合成樹脂。因此， 優(yōu)選預(yù)先在支承棒5設(shè)置吹出空氣等氣體從而積極地進(jìn)行冷卻的送風(fēng)風(fēng)扇等冷卻部(省略圖示)。通過以這種方式積極地對被從爐心管9拉起的支承棒5進(jìn)行冷卻，支承棒5的溫度迅速降低至200°C以下，作為構(gòu)成把持墊沈、26的材料能夠選擇摩擦力大的合成橡膠、合成樹脂。例如，通過使用氯丁二烯橡膠、熱塑性彈性體等耐熱性低但摩擦力大的合成橡膠、 合成樹脂，支承棒5與把持墊沈、沈之間的摩擦力上升，把持支承棒5的效果更高，因此是優(yōu)選的。此外，當(dāng)把持墊沈、26的材料使用高導(dǎo)熱性硅橡膠時，來自把持墊沈、26的散熱變高，能夠縮短支承棒5的冷卻時間。上面對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了描述和說明，應(yīng)當(dāng)理解為上述實(shí)施方式是本發(fā)明的典型例，而不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。能夠在不脫離本發(fā)明的范圍的基礎(chǔ)上進(jìn)行附加、省略、置換、以及其他的修改。因此，本發(fā)明并不應(yīng)當(dāng)理解為由上述的說明限制，而是僅由所附的權(quán)利要求書的范圍限制。
權(quán)利要求
1.一種光纖多孔質(zhì)母材燒結(jié)裝置，其特征在于，具備加熱爐，該加熱爐對光纖多孔質(zhì)母材進(jìn)行燒結(jié)而使其透明化； 支承棒，該支承棒吊掛支承所述光纖多孔質(zhì)母材； 夾具，該夾具把持所述支承棒的基端部而使其能夠旋轉(zhuǎn)； 移動件，該移動件使該夾具能夠沿上下方向往復(fù)移動；以及支承棒把持部，當(dāng)燒結(jié)結(jié)束后的光纖母材被朝所述加熱爐的上方拉起時，該支承棒把持部把持所述支承棒的中間部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖多孔質(zhì)母材燒結(jié)裝置，其特征在于， 所述支承棒把持部具有固定部，該固定部從所述支承棒的兩側(cè)方把持所述支承棒， 該固定部具有一對把持墊，這一對把持墊與所述支承棒接觸；以及開閉驅(qū)動部，該開閉驅(qū)動部使所述把持墊前進(jìn)后退從而使所述把持墊開閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖多孔質(zhì)母材燒結(jié)裝置，其特征在于，所述光纖多孔質(zhì)母材燒結(jié)裝置還具有冷卻部，該冷卻部對在燒結(jié)結(jié)束后被從所述加熱爐拉起的狀態(tài)的所述支承棒進(jìn)行冷卻。
全文摘要
本發(fā)明提供光纖多孔質(zhì)母材燒結(jié)裝置。該光纖多孔質(zhì)母材燒結(jié)裝置具備加熱爐，該加熱爐對光纖多孔質(zhì)母材進(jìn)行燒結(jié)而使其透明化；支承棒，該支承棒吊掛支承上述光纖多孔質(zhì)母材；夾具，該夾具把持上述支承棒的基端部而使其能夠旋轉(zhuǎn)；移動件，該移動件使上述夾具能夠沿上下方向往復(fù)移動；以及支承棒把持部，當(dāng)燒結(jié)結(jié)束后的光纖母材被朝上述加熱爐的上方拉起時，該支承棒把持部把持上述支承棒的中間部分。
文檔編號C03B37/018GK102295406SQ20111015856
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月9日
發(fā)明者平松和也 申請人:株式會社藤倉