CN104981438B - 光纤用拉丝炉的密封构造、光纤的拉丝方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种光纤用拉丝炉的密封构造、光纤的拉丝方法，其能够避免向拉丝炉内吸入外部空气，并且能够减少惰性气体等的使用量，能够使拉丝出光纤的直径变动较小。一种光纤用拉丝炉的密封构造，其用于将光纤用拉丝炉的上端开口部和从该上端开口部插入的光纤用玻璃母材之间的间隙密封，该光纤用拉丝炉的密封构造具有：多个抵接板部件；支撑机构，其用于支撑所述多个抵接板部件；以及按压作用机构，其将所述多个抵接板部件分别向所述光纤用玻璃母材的径向按压，以使所述多个抵接板部件的前端与所述光纤用玻璃母材的侧面抵接，在该光纤用拉丝炉的密封构造中，将所述多个抵接板部件与所述光纤用玻璃母材抵接时的按压力设为每个抵接板部件为0.1～10N。

Description

光纤用拉丝炉的密封构造、光纤的拉丝方法
技术领域
本发明涉及一种光纤用拉丝炉的密封构造、光纤的拉丝方法，其用于将光纤用拉丝炉的上端开口部和光纤用玻璃母材之间的间隙堵塞。
背景技术
光纤是通过下述方式进行制造的，即，一边使以石英为主要成分的光纤用玻璃母材(以下称为玻璃母材)从光纤用拉丝炉(以下称为拉丝炉)的上端开口部下降至炉芯管内，一边使其前端加热熔融，使该玻璃母材的前端细径化而从下端开口部进行拉丝。此时的拉丝炉内的温度为大约2000℃，温度非常高，因此，拉丝炉内的部件使用耐热性优异的石墨。
该石墨具有在高温的含氧气氛中发生氧化而消耗的性质。因此，需要将拉丝炉的内部保持为氩气或氦气等稀有气体、氮气(以下称为惰性气体等)气氛。
在该情况下，将拉丝炉内设为正压，防止外部空气(氧气)进入拉丝炉内，但如果在拉丝炉的上端开口部和玻璃母材的间隙处未良好地实现气密性(没有被密封)，则将外部空气吸入至拉丝炉内而对拉丝炉的寿命产生影响，另外，惰性气体等的使用量增多而无法降低光纤的制造成本。因此，需要用于将拉丝炉的上端开口部和玻璃母材之间的间隙堵塞的密封机构。
例如，专利文献1中公开了一种密封构造，其在拉丝炉的上端开口部具备与玻璃母材的侧面抵接的上下2层的抵接板部件。
专利文献1：日本特开2012-106915号公报
发明内容
但是，专利文献1的抵接板部件构成为始终按压玻璃母材的侧面，因此存在如下问题，即，如果按压的力较强，则容易划伤玻璃母材的表面，或者对抵接板部件的负载变大，容易发生抵接板部件的损坏或损伤。另一方面，如果按压的力较弱，则抵接板部件不能顺利地动作，不能使抵接板部件与玻璃母材充分地接触，有时不能充分地获得气密性。另外，在抵接板部件的宽度或数量不适当的情况下，与玻璃母材之间的间隙过大，有时也无法获得气密性。
另外，在上述专利文献1中，通过使多个抵接板部件与玻璃母材接触而进行密封，但各抵接板部件的母材接触面以具有与母材半径接近的曲面的大致长方形状的剖面形状，在高度方向上具有规定的厚度，相对于玻璃母材的侧面平行地形成，因此存在如下问题，即，在玻璃母材的外径大幅地变动，各抵接板部件的母材接触面与玻璃母材的侧面变为不平行的情况下，在抵接板部件的母材接触面与玻璃母材的侧面之间产生间隙，该间隙在上下抵接板部件之间连通，将外部空气吸入拉丝炉内。
更具体而言，如图18中的(A)所示，玻璃母材5的母材直径越是上部越增大的情况下，上层的抵接板部件104与下层的抵接板部件105相比，在玻璃母材5的径向上观察时向从拉丝炉中心轴Z远离的侧移动，对于上层的抵接板部件104的母材接触面104a的上端部分与玻璃母材5的侧面接触，母材接触面104a的下端部分从玻璃母材5的侧面分离。因此，有时可能在上层的抵接板部件104处，在母材接触面104a的下端部分与玻璃母材5的侧面之间形成间隙，并且伴随着上述移动，在玻璃母材5的周向上邻接的上层的抵接板部件104彼此之间也形成间隙，因此相同地，经由在周向上邻接的下层的抵接板部件105彼此之间所形成的间隙，拉丝炉内与外部连通，将外部空气吸入拉丝炉内。
另一方面，如图18中的(B)所示，玻璃母材5的母材直径越是上部越减小的情况下，下层的抵接板部件105与上层的抵接板部件104相比，在玻璃母材5的径向上观察时向从拉丝炉中心轴Z远离的侧移动，对于下层的抵接板部件105的母材接触面105a的下端部分与玻璃母材5的侧面接触，母材接触面105a的上端部分从玻璃母材5的侧面分离。因此，在下层的抵接板部件105处，在母材接触面105a的上端部分与玻璃母材5的侧面之间形成间隙，并且在邻接的下层的抵接板部件105彼此之间也形成间隙，因此经由邻接的上层的抵接板部件104彼此之间所形成的间隙，拉丝炉内与外部连通。因此，在该情况下也与母材直径增大情况同样地，有时也可能将外部空气吸入拉丝炉内。
并且，在如上所述将外部空气吸入拉丝炉内的情况下，有可能炉内的石墨部件发生氧化劣化，或者在拉丝炉内产生对流而引起压力变动，由此拉丝出的光纤的直径变动变大。
本发明就是鉴于如上所述的情况而提出的，目的在于提供一种光纤用拉丝炉的密封构造、光纤的拉丝方法，其能够避免外部空气吸入拉丝炉内，并且能够减少惰性气体等的使用量，能够使拉丝出的光纤的直径变动变小。
本发明所涉及的光纤用拉丝炉的密封构造，其用于将光纤用拉丝炉的上端开口部和从该上端开口部插入的光纤用玻璃母材之间的间隙密封，
该光纤用拉丝炉的密封构造具有：多个抵接板部件；支撑机构，其用于支撑所述多个抵接板部件；以及按压作用机构，其将所述多个抵接板部件分别向所述光纤用玻璃母材的径向按压，以使所述多个抵接板部件的前端与所述光纤用玻璃母材的侧面抵接，
将所述多个抵接板部件与所述光纤用玻璃母材抵接时的按压力设为每个抵接板部件为0.1～10N。
另外，本发明所涉及的光纤用拉丝炉的密封构造，其用于将光纤用拉丝炉的上端开口部和从该上端开口部插入的光纤用玻璃母材之间的间隙密封，
该光纤用拉丝炉的密封构造具有：多个抵接板部件，它们以上下彼此错开的方式配置至少2层；支撑机构，其用于支撑所述多个抵接板部件；以及按压作用机构，其将所述多个抵接板部件分别向所述光纤用玻璃母材的径向按压，以使所述多个抵接板部件的前端与所述光纤用玻璃母材的侧面抵接，
在将所述抵接板部件的总个数设为N，将所述抵接板部件的宽度设为L，将所述光纤用玻璃母材的最大直径设为Dmax，将最小直径设为Dmin时，满足
2π×Dmin＞L×N＞π×Dmax。
另外，本发明所涉及的光纤的拉丝方法使用上述光纤用拉丝炉的密封构造拉丝光纤。
发明的效果
根据本发明的光纤用拉丝炉的密封构造、光纤的拉丝方法，能够避免外部空气吸入拉丝炉内，并且能够减少惰性气体等的使用量，能够使拉丝出的光纤的直径变动变小。另外，能够提供减小对抵接板部件的负载且长寿命的密封构造。
附图说明
图1是说明本发明的光纤用拉丝炉的概略的图。
图2是表示本发明所涉及的密封构造的第1实施方式的概略的斜视图。
图3是表示本发明所涉及的密封构造的第1实施方式的变形例的概略的斜视图。
图4是对图2或图3的密封构造中的抵接板部件的一个例子和动作进行说明的图。
图5是图2或图3的抵接板部件的局部剖面图的一个例子。
图6是抵接板部件的其他局部剖面图的一个例子。
图7是表示本发明所涉及的密封构造的第2实施方式的概略的剖面图。
图8是表示图7的密封构造的主要部分的俯视图。
图9是表示图7的密封构造的A-A剖面的图。
图10是表示图7的密封构造中的圆筒狭缝弹簧的一个例子的图。
图11是表示本发明所涉及的密封构造的第3实施方式的概略的剖面图。
图12是说明图11的密封构造中的抵接板部件的开闭状态的图。
图13是表示本发明所涉及的密封构造的第4实施方式的概略的剖面图。
图14是表示图13的密封构造的A-A剖面的图。
图15是表示第4实施方式的密封构造的要部的剖面图的一个例子。
图16是表示第4实施方式的变形例的密封构造及按压作用机构的概略的剖面图。
图17是表示图16的按压作用机构、密封构造的要部的剖面图的一个例子。
图18是说明现有的密封构造中的抵接板部件的动作的图。
具体实施方式
根据图1，说明本发明所适用的拉丝炉的概略。此外，下面以利用加热器对炉芯管进行加热的电阻炉为例进行说明，但本发明也能够适用于对线圈施加高频电源并对炉芯管进行感应加热的感应炉。拉丝炉1具有炉框体2、炉芯管3、加热源(加热器)4及密封机构8。炉框体2具有上端开口部2a和下端开口部2b，例如由不锈钢形成。炉芯管3以圆筒状形成于炉框体2的中央部，与上端开口部2a连通。炉芯管3为石墨制，形成为玻璃母材5从上端开口部2a插入至该炉芯管3内，并由密封机构8进行密封
在炉框体2内以包围炉芯管3的方式配置加热器4，以包覆加热器4的外侧的方式收容隔热材料7。加热器4使插入至炉芯管3的内部的玻璃母材5加热熔融，使熔融缩径的光纤5b从其下端部5a熔融垂下。玻璃母材5能够通过另外设置的移动机构而向拉丝方向(下侧方向)移动，在玻璃母材5的上侧连结有用于悬挂并支撑玻璃母材5的支撑杆6。另外，在拉丝炉1中设有未图示的惰性气体等的供给机构，为了防止炉芯管3内和加热器4的周围发生氧化劣化，而供给惰性气体等。
此外，在图1中，举出了炉芯管3的内壁的上端部直接形成为上端开口部2a的例子，但并不限定于此。例如，也可以将成为比炉芯管3的内径d更窄的上端开口部的上盖设置在炉芯管3的上侧，在此情况下成为密封对象的间隙是在该狭窄的上端开口部和玻璃母材5之间形成的间隙。另外，玻璃母材5的剖面形状基本上是以正圆形为目标而生成的形状，但在不考虑其精度的情况下，也可以在局部存在非圆形，另外，也可以是椭圆形等。另外，上端开口部2a的剖面形成为圆形即可，但不考虑其精度。
本发明的特征在于，以密封机构8作为对象，该密封机构8用于将拉丝炉1的上端开口部2a与从上端开口部2a插入的玻璃母材5的外周之间的间隙S堵塞，特别是通过设置于上端开口部2a的密封机构8，使得不吸入炉外的外部空气，并且将炉内的玻璃母材5利用加热器4进行加热。
配置在玻璃母材5的上部的盖体9是与拉丝工序即将结束时进行的密封相对应的部分。如图1所示，在玻璃母材5上设置有支撑杆6的结构中，随着拉丝工序的进行，存在支撑杆6下降至炉芯管3的位置为止的状态，即，支撑杆6与拉丝炉1的上端部相比位于下方的状态。为了在这种状态下也持续地对拉丝炉内进行密封，优选除了密封机构8以外还具备盖体9。
盖体9是使支撑杆6贯穿，并载置于玻璃母材5的上侧的盖，如图所示，具有支撑杆6用通孔9a和肩部9b。作为盖体9的材料，例如举出石英、金属等。
通过设置盖体9，从而即使随着光纤5b的拉丝进行，玻璃母材5及支撑杆6下降，在玻璃母材5从密封机构8脱离之前，转换为盖体9的下端面与密封机构8接触的状态，能够维持密封状态。
此外，以盖体9具有肩部9b作为前提进行了说明，但盖体9可以仅是在圆盘上开设有支撑杆6的通孔9a的形状。利用上述形状，也同样能够进行如上所述的状态间的转换。
[第1实施方式]
下面，参照图2，说明密封机构的第1实施方式所涉及的密封构造。图2是表示密封构造10的概略的斜视图。
密封构造10具有：多个抵接板部件14、15，它们具有耐热性；圆筒11，其作为用于支撑抵接板部件14、15的支撑机构的一部分；以及具有向内侧按压抵接板部件14、15的作用的机构(下面称作按压作用机构)。下面，为了区别于后述的外侧圆筒12，将圆筒11称为内侧圆筒。此外，外侧圆筒12也作为用于支撑抵接板部件14、15的支撑机构的一部分。
内侧圆筒11具有多个引导孔13a、13b，该多个引导孔13a、13b在该内侧圆筒11的圆周上例如以彼此错开的方式设置2层，该多个引导孔13a、13b用于使多个抵接板部件14、15滑动移动。引导孔13a、13b相对于内侧圆筒11的中心轴以放射状设置，从而抵接板部件14、15也能够以放射状直线地移动。引导孔13a、13b也可以例如不直接设置在内侧圆筒11上，而如图4所示，可以在内侧圆筒上设置用于收容抵接板部件14、15的圆盘状的收容部13，在该收容部13上设置各引导孔13a、13b。
抵接板部件14、15例如形成为大致长方体形状，其垂直于移动方向的面处的剖面形状形成为大致长方形。此外，抵接板部件14、15的厚度可以较薄，例如厚度可以为1mm左右。此外，上述的引导孔13a、13b形成为形状与抵接板部件14、15的剖面形状相匹配的孔。
如后述所示，在受到按压作用机构的按压时，抵接板部件14、15的前端与玻璃母材的侧面抵接。因此，抵接板部件14、15的前端为了使在抵接时与玻璃母材之间的间隙尽可能小，优选形成为圆弧形状，该圆弧形状具有与作为玻璃母材的半径而假定的最大值(使用的玻璃母材的最大直径)相匹配的曲率。图2等示出了采用上述圆弧的例子。
另外，抵接板部件14、15的材料优选为石墨。石墨不仅耐热性优异，而且是摩擦系数小并能够进行加工的软质材料，因此，不用担心会划伤玻璃母材。特别是对于本例的抵接板部件14、15，优选采用小于或等于肖氏硬度100的软质的石墨。另外，石墨在能够通过冲压成型或切削等而易于成型这点上也是优选的。
作为抵接板部件14、15的材料，除了石墨以外，还能够采用例如玻璃(石英)、覆石墨SiC等。另外，即使在使用其他的硬质材料的情况下，也能够通过例如仅在前端部分处使用软质石墨，从而不会划伤玻璃母材。
抵接板部件14、15必须是不会被拉丝炉的热量熔化的材质，优选具有大于或等于200℃左右的耐热性。此外，在抵接板部件14、15的耐热性不充分的情况下，也可以具有如用于冷却抵接板部件14、15的机构(例如水冷方式)。
另外，在作为抵接板部件14、15使用石墨的情况下，为了防止氧化劣化，优选向抵接板部件14、15喷射惰性气体等，事先在抵接板部件14、15的周围形成惰性气体等气氛。
另外，内侧圆筒11的内径和抵接板部件14、15的移动方向的长度，以能够封堵在拉丝炉和玻璃母材之间产生的间隙的方式进行确定即可。在图1的例子中，在上端开口部2a处的炉芯管3和玻璃母材5之间产生的间隙S的宽度，是从炉芯管3的直径d中减去玻璃母材5的直径φ所得到的值的一半。
但是，实际上，由于玻璃母材5的外径存在变动，因此只要基于作为上述间隙S而假定的距离(优选假定的最大距离)确定内侧圆筒11的内径和抵接板部件14、15的移动方向的长度即可。例如在玻璃母材5的直径为φ90mm且具有±10mm的直径变动而形成的情况下，由于炉芯管3的直径d为120mm左右即可，因此间隙S的宽度为10～20mm左右。
另外，抵接板部件14、15的宽度(与内侧圆筒11的切线方向平行的长度)和数量，需要对应于所使用的玻璃母材的外径、长度方向的外径变动量和弯曲量等进行适当地选择。基本来说，抵接板部件14、15的数量越多越易于实现气密性。
而且，上述按压作用机构在多个抵接板部件14、15分别插入至多个引导孔13a、13b中的状态下，以使多个抵接板部件14、15的前端与玻璃母材的侧面抵接的方式，将多个抵接板部件14、15分别向拉丝炉的径向(更加确切地说，为内侧圆筒11或收容部13的径向)按压。将该按压力设为不划伤玻璃母材的表面或者不产生抵接板部件的损坏或损伤的程度弱的、且能够使抵接板部件顺利地运动的程度强的按压力。
另外，拉丝出的光纤产生直径变动，特别是在外部空气吸入拉丝炉内的情况下，在拉丝炉内发生对流，引起压力变动，直径变动变大。另外，如果将外部空气吸入拉丝炉内，则炉内的石墨部件发生氧化劣化。因此，随着密封机构8的气密性的好坏，炉内的劣化程度和直径变动的大小发生变化，气密性的好坏随着改变上述按压力而变化。此外，光纤的直径变动(玻璃光纤直径的波动(标准偏差σ)的3倍的值，3σ)优选小于或等于±0.5μm。
本发明人们，通过改变每个抵接板部件的按压力而对由拉丝炉1制造出的光纤5b的直径变动、炉内的劣化程度等进行了测定。其结果如以下的(1)～(5)。
(1)在按压力小于0.1N的情况下，光纤的直径变动变得大于±0.5μm。
(2)在按压力为0.1N的情况下，光纤的直径变动为±0.4μm。
(3)在按压力为1N的情况下，光纤的直径变动为±0.15μm。
(4)在按压力为10N的情况下，光纤的直径变动为±0.15μm，但有时抵接板部件磨损。
(5)在按压力大于10N的情况下，抵接板部件损坏，炉内的石墨部件发生氧化劣化。
根据以上结果，本发明人们发现：为了使光纤的直径变动小于或等于±0.5μm，优选将每个抵接板部件的按压力设在0.1～10N的范围，为了不使抵接板部件磨损，更优选设在0.1～1N的范围。
另外，通过玻璃母材的最大直径、最小直径确定所需的抵接板部件的数量、抵接板部件的宽度。抵接板为2层，在将抵接板部件的总数量设为N、抵接板部件的宽度设为L时，在玻璃母材为最小直径Dmin时，抵接板部件需要形成为前端部在上下层各自相互不接触，因此需要设为π×Dmin＞L×N/2。此外，抵接板部件前端部实际上为圆弧，其长度作为与L相等的长度进行计算。
另外，在玻璃母材为最大直径Dmax时，抵接板部件需要形成为不使相邻的上层板和下层板之间隔开空隙，因此需要设为L×N＞π×Dmax。因此，L、N需要满足2π×Dmin＞L×N＞π×Dmax。
另外，通过改变抵接板部件14、15的宽度、数量，光纤的直径变动的值也发生变化。
在抵接板部件14、15的数量为各层小于5个的情况下，玻璃母材与抵接板部件前端部之间的间隙变大，光纤的直径变动变得大于±0.5μm，但如果数量为各层大于或等于5个(总数10个)，光纤的直径变动成为良好的值(小于或等于±0.5μm)。因此，抵接板部件14、15的数量优选设为各层大于或等于5个(总数10个)。此外，在设为各层大于或等于50个的情况下，成本升高，不实用。
另外，在抵接板部件14、15的宽度L小于5mm的情况下，过轻而存在抵接板部件14、15不运动的情况，在抵接板部件14、15的宽度L大于或等于5mm且小于或等于50mm的情况下，光纤的直径变动成为良好的值。但是，在抵接板部件14、15的宽度L大于50mm的情况下，与上述的抵接板部件的数量较少时相同，玻璃母材与抵接板部件前端部之间的间隙变大，光纤的直径变动会大于±0.5μm。因此，抵接板部件14、15的宽度L优选设为大于或等于5mm且小于或等于50mm。
如上述所示，在内侧圆筒11的圆周上多个引导孔13a、13b以彼此错开的方式设置2层，抵接板部件14、15以能够直线地移动的状态插入至这些引导孔。因此，抵接板部件14在内侧圆筒11的圆周上以等间隔设置多个，抵接板部件15也在内侧圆筒11的圆周上以等间隔设置多个。并且，抵接板部件14与抵接板部件15之间形成为在上下方向上不产生间隔。
并且，抵接板部件14、15形成为，利用抵接板部件15对在邻接的抵接板部件14处产生的间隙进行封堵，利用抵接板部件14对在邻接的抵接板部件15处产生的间隙进行封堵。即，以邻接的抵接板部件14彼此之间的间隙和邻接的抵接板部件15彼此之间的间隙不重叠的方式进行配置。由此，将图1的间隙S堵塞，能够以使得惰性气体等难于泄漏的方式进行密封。
如上所述，在本发明中，优选使多个抵接板部件14、15以2层构造相互错开地重叠。根据这种构造，通过使抵接板部件14、15的前端与玻璃母材接触，从而将在拉丝炉的上端开口部产生的间隙堵塞。并且，多个抵接板部件14、15各自设置为朝向玻璃母材的中心而在水平方向能够独立地滑动移动。
如图2所示，上述按压作用机构能够由多个杆状部件16和多个螺旋弹簧部件17构成，其中，多个杆状部件16的一端分别固定在多个抵接板部件14、15的后端，并且另一端分别保持于外侧圆筒12上，多个螺旋弹簧部件17分别沿多个杆状部件16设置。此外，外侧圆筒12并不限定于圆筒，也可以是多边形的筒状部件，只要能够作为外壁起作用即可。此外，螺旋弹簧部件17只要是沿轴向伸缩的构造即可，也可以不是螺旋形状
而且，该按压作用机构形成为，多个杆状部件16分别插入至固定在外侧圆筒12上的固定部件18的缓插口中，可沿放射方向移动。而且，多个螺旋弹簧部件17沿杆状部件16配置，使得分别与多个抵接板部件14、15和外侧圆筒12的内侧抵接。因此，该按压作用机构能够利用螺旋弹簧部件17的按压力，将多个抵接板部件14、15分别向玻璃母材侧按压。
此外，图2中所说明的按压作用机构由杆状部件16和螺旋弹簧部件17等构成，但也可以如图3中例示的按压作用机构的变形例那样，由气缸构成。
具备图3中例示的按压作用机构的变形例的密封构造10’，与图2相同地，具备抵接板部件14、15和内侧圆筒11。另外，作为支撑抵接板部件14、15的支撑机构，具备内侧圆筒11和外侧圆筒12的结构也相同。
密封构造10’中的按压机构由多个气缸构成。各气缸19是取代图2的杆状部件16及螺旋弹簧部件17而设置的部件。各气缸19是相对于拉丝炉体的径向可伸缩长度的部件，由活塞杆19a、19b和气缸筒19c构成，在伸缩方向上具有按压力。关于活塞杆19a、19b，为了固定在多个抵接板部件14、15上而具有细径的杆19a，并且，由固定在该杆19a上的具有更大外径的杆19b构成。通过大径的杆19b相对于气缸筒19c伸出或插入，从而气缸19进行伸缩。
而且，各气缸19的一端(细径的杆19a的前端)分别固定在多个抵接板部件14、15的后端，且另一端(气缸筒19c的与杆19a、19b相反那一侧的端部)以分别穿过外侧圆筒12的方式，利用固定部件18进行安装。能够通过这些气缸19的按压力将多个抵接板部件14、15分别向玻璃母材侧按压。
图4是用于对上述密封构造10、10’中的抵接板部件的一个例子和其动作进行说明的图。
在密封构造10、10’中，引导孔及抵接板部件设置为2层，但本实施方式所涉及的密封构造至少设置1层即可，在大于或等于3层时也能够同样地适用。在1层的情况下，为了封堵在水平面上相邻的抵接板部件彼此的间隙，例如可以采用减小各抵接板部件的与玻璃母材抵接的面，且以抵接板部件彼此在该面处接触的方式增加抵接板部件的数量的结构等。但是，在1层的情况下，如上述所示，存在下述问题，即，邻接的抵接板部件之间产生间隙，另外，由于抵接板部件所抵接的位置处的玻璃母材的圆度，使得抵接板部件与玻璃母材之间的间隙也发生变动
该现象能够通过设置大于或等于2层的抵接板部件得以解决，因此优选采用大于或等于2层的构造。可以将上述的大于或等于2层的构造设为1组，采用将大于或等于2组上述构造重叠而成的构造。
此外，在将抵接板部件设为大于或等于3层的情况下，与2层的情况同样地，使抵接板部件以上下不产生间隙的方式邻接，以封堵抵接板部件的间隙的方式配置抵接板部件即可，但与2层相比成为复杂的构造。
在上述的密封构造10、10’中，例如在使用假定的最小直径(直径Dmin)的玻璃母材5的情况下，如图4中的(A)所示，各抵接板部件14、15设计为，伸出至抵接板部件14的前端彼此和抵接板部件15的前端彼此接触的程度为止即可。另一方面，在使用假定的最大直径(直径Dmax)的玻璃母材5的情况下，如图4中的(B)所示，各抵接板部件14、15设计为，大致收容在收容部13中、另外相邻的抵接板部件14、15之间不隔开空隙即可。而且，各抵接板部件14、15通过分别在图4中的(A)和(B)所例示的情况之间的范围内在水平方向上滑动移动，从而能够吸收玻璃母材5的直径变动。
如以上说明所示，在本实施方式的密封构造10、10’中，即使图1的玻璃母材5的直径变动较大，也能够良好地将炉芯管3和玻璃母材5之间的间隙S堵塞。其结果，能够抑制外部空气向炉内流入。
另外，在密封构造10、10’中，在玻璃母材较粗的部位处，抵接板部件14、15朝向外侧圆筒12侧(向外侧)以放射状移动。另一方面，在玻璃母材较细的部位处，抵接板部件14、15朝向内侧圆筒11的中心(向内侧)以放射状移动，能够通过上述简单的构造，将上述的间隙S堵塞，还能够自动地吸收玻璃母材的直径变动。此外，多个抵接板部件14、15各自具有独立地滑动移动的构造，因此，在玻璃母材的直径在同一剖面上不固定的情况即具有非圆形的剖面的情况下，也能够进行应对。
从而，图2～4所示的抵接板部件14、15例如具有以一半间距的量错开的状态上下重叠的前端部。优选这些前端部形成为在其对齐位置处以与玻璃母材的侧面线接触的形状。
具体而言，如沿着抵接板部件的移动方向而切断得到的图5所示，上层的抵接板部件14的前端部14a以越是下部越朝向图1的上端开口部2a的中心轴而接近的方式直线状地倾斜，抵接板部件14的下表面端与其上表面端相比，朝向玻璃母材凸出。另一方面，下层的抵接板部件15的前端部15a以越是上部越朝向上端开口部2a的中心轴而接近的方式直线状倾斜，抵接板部件15的上表面端与其下表面端相比朝向玻璃母材凸出。
由此，各前端部14a、15a能够在上下的抵接板部件重叠的位置处与玻璃母材的侧面线接触。假设即使图1的间隙S较大地变动，在周向上邻接的抵接板部件彼此之间形成有间隙，也维持上层的前端部14a的下端部分与玻璃母材的侧面之间的接触、以及下层的前端部15a的上端部分与玻璃母材的侧面之间的接触。
更具体而言，在上层的抵接板部件14设为保留下表面端而向上表面端侧的退让，在下层的抵接板部件15设为保留上表面端而向下表面端侧的退让。因此，在上层的前端部14a的上端部分与玻璃母材之间、以及下层的前端部15a的下端部分与玻璃母材之间可能产生间隙。然而，在母材直径增加或者减小的情况下，在上层的前端部14a的下端部分与玻璃母材之间、以及下层的前端部15a的上端部分与玻璃母材之间不产生间隙，另外在上下的抵接板部件中存在重叠部，因此间隙在上下不连通，能够将上端开口部与玻璃母材之间的间隙堵塞。其结果，能够防止拉丝炉内的气体泄漏，避免外部空气的吸入，并且能够减小惰性气体等的使用量。
此外，在上述图5中，对以直线状倾斜的抵接板部件14、15进行了说明，但也可以是弯曲的。
详细而言，图6中所示的抵接板部件14’、15’也在上下的抵接板部件重叠的位置处具有以与玻璃母材的侧面线接触的形状形成的前端部14a’、15a’。上层的抵接板部件14’的前端部14a’以越是下部越朝向图1的上端开口部2a的中心轴接近的方式弯曲地倾斜。此外，弯曲可以形成为如图6所示地向外侧凸出的形状，也可以形成为在外侧凹陷的形状。另一方面，下层的抵接板部件15’的前端部15a’以越是上部越朝向上端开口部2a的中心轴接近的方式弯曲地倾斜。特别是，如果使前端部14a’、15a’以凸形状弯曲地倾斜，则与以直线状倾斜的情况相比，对前端部的负载会减小，能够提供长寿命的抵接板部件。
[第2实施方式]
下面，参照图7～图10，对密封机构的第2实施方式所涉及的密封构造进行说明。图7是表示密封构造20的概略的剖面图，图8是表示图7的密封构造的主要部分的俯视图，图9是表示密封构造20中的抵接板部件的收容部的一个例子的图，图10是表示用于密封构造20的圆筒狭缝弹簧的一个例子的图。
第2实施方式的密封构造20具备：多个抵接板部件24、25，它们具有耐热性；作为对抵接板部件24、25进行支撑的支撑机构的一部分的收容部23；以及圆筒狭缝弹簧26。
抵接板部件24、25能够采用形状与在第1实施方式等中说明过的抵接板部件14、15相同的抵接板部件，形成为大致长方体形状，其在与移动方向垂直的面上的剖面形状为大致长方形。
抵接板部件24、25的前端部24a、25a能够采用形状与第1实施方式的图2～5中说明的前端部14a、15a或图6中说明的前端部14a’、15a’相同的前端部。另外，前端部24a、25a形成为，在通过后述的按压作用机构进行按压时，尽量以较大的面积与玻璃母材的侧面抵接，因此，前端部24a、25a与第1实施方式等中说明过的抵接板部件相同地，优选形成为圆弧形状，该圆弧形状具有与作为玻璃母材的半径而假定的最大值相匹配的曲率。
另外，与第1实施方式等的抵接板部件相同地，抵接板部件24、25的材料优选为石墨。
收容部23是圆盘状的部件，收容固定于框体27。而且，将图7中的从A-A剖面观察到的收容部23的情况在图9中示出。如图9所示，在收容部23中多个引导孔23a、23b在该收容部23的圆周上以彼此错开的方式设置2层，其中，引导孔23a、23b用于使多个抵接板部件24、25滑动移动。引导孔23a、23b相对于收容部23以放射状设置，与第1实施方式的抵接板部件相同地，抵接板部件24、25也设置为，能够以放射状直线地移动。此外，收容部23的内径和抵接板部件24、25的移动方向的长度确定为能够封堵在拉丝炉和玻璃母材之间产生的间隙。另外，抵接板部件24、25的宽度和数量对应于所使用的玻璃母材的外径等选定。
如图7所示，圆筒狭缝弹簧26设置在抵接板部件24、25的周围，作为向收容部23的中心方向按压抵接板部件24、25的按压作用机构(向中心方向施加预紧力的预紧机构)起作用。
圆筒狭缝弹簧26优选由耐热性材料例如石墨、陶瓷、石墨-陶瓷复合材料、金属材料中的任一种材料形成，优选具有大于或等于200℃的耐热性。
本例的圆筒狭缝弹簧26例如是在圆筒状的上述的耐热性材料上以从上下方向彼此错开的方式形成狭缝而得到的。在图10中示出了圆筒狭缝弹簧26的一部分。圆筒狭缝弹簧26以彼此错开的方式形成从上方向开始的狭缝26a和从下方向开始的狭缝26b。特别地，如果作为圆筒狭缝弹簧26的材料使用石墨，则用于设置狭缝26a、26b的加工也比较容易地进行。
圆筒狭缝弹簧26能够通过如上述的狭缝26a、26b在周向上伸缩，利用如上述的周向的弹力，产生向其圆筒径向收缩的力(收缩力)。圆筒狭缝弹簧26设置为，利用其圆筒径向的收缩力，将抵接板部件24、25向玻璃母材的侧面按压。
圆筒狭缝弹簧26的设置方式如图7的剖面图及图8的俯视图所示那样。在图7及图8的例子的情况下，密封构造20利用圆筒狭缝弹簧26的圆筒径向的收缩力，将多个抵接板部件24、25分别沿拉丝炉的径向(更确切地说，是收容部23的径向)按压，由此，使多个抵接板部件24、25的前端与玻璃母材5的侧面抵接。而且，能够通过调节圆筒狭缝弹簧26的厚度或狭缝宽度，将该按压力调节为不划伤玻璃母材的表面或者不产生抵接板部件的损坏或损伤的程度弱的、且能够使抵接板部件顺利地运动的程度强的按压力。
由此，如图7所示，随着拉丝的进行，玻璃母材5如箭头所示地下降，玻璃母材5的外径即使例如从φ1增加至φ2(＞φ1)，圆筒狭缝弹簧26也以在周向上均匀地将抵接板部件24、25紧固的状态沿箭头所示地向外侧延伸，反之，在玻璃母材5的外径减小的情况下能够进行收缩。由此，该圆筒狭缝弹簧26能够自动地吸收玻璃母材5的直径变动。
此外，关于本例的密封构造20，由于多个抵接板部件24、25各自具有独立地滑动移动的构造，因此，在玻璃母材5的直径在同一剖面上不固定的情况即具有非圆形的剖面的情况下，也能够应对。
另外，如图7所示，在密封构造20的框体27上设有通过未图示的供给机构供给惰性气体等的气体导入口27a，并且在收容部23中设有通气口23c。在作为抵接板部件24、25和圆筒狭缝弹簧26等部件而使用石墨的情况下，惰性气体等通过气体导入口27a及通气口23c扩散至框体27的内部及抵接板部件24、25，能够防止部件的氧化劣化。此外，在此的惰性气体等的种类可以与向炉内供给的气体相同，也可以不同。
如上所述，在本例的密封构造20中，也与第1实施方式相同地，即使图1的玻璃母材5的直径变动较大，也能够良好地堵塞其间隙S，能够防止炉内气体的泄漏，并且防止外部空气的流入。另外，在本例的密封构造中，由于在按压作用机构中使用沿径向伸缩的具有简单构造的圆筒狭缝弹簧26，因此，能够实现设备的简化，还易于进行维护。
[第3实施方式]
下面，参照图11、12，说明密封机构的第3实施方式所涉及的密封构造30。图11是表示密封构造30的概略的剖面图，图12是表示图11的密封构造中的抵接板部件处于开闭状态的情况的状况的图，图12中的(A)是表示抵接板部件处于打开状态的状况的图，(B)是表示抵接板部件处于关闭状态(最大关闭程度的状态)的状况的图。
密封构造30具有：多个抵接板部件34、35，它们具有耐热性；倾斜台31，其用于支撑抵接板部件34、35；以及支撑机构，其具有滑动机构。
另外，多个抵接板部件34、35和上述支撑机构载置并收容在图11所示的框体37内。此外，在图11中以框体37包覆倾斜台31的上下表面及侧面的方式示出，但并不限定于此，例如可以不设置框体37的底壁，倾斜台31直接载置在拉丝炉的上端部。另外，也可以是不具有框体37的结构。
支撑多个抵接板部件34、35的倾斜台31是朝向图1的上端开口部2a的中心轴方向向下倾斜且在中心处具有供玻璃母材5插入的插入口的台。即，如图11所示，倾斜台31是将直角三角形以上端开口部的中心轴为旋转中心围绕上端开口部旋转而形成的圆盘状的部件，该直角三角形的底边与拉丝炉的上端部平行，且高度沿着上端开口部的中心轴方向。此外，上述的直角三角形如图示那样，即使实际上为梯形等其他的形状，只要具有斜面的部分即可。另外，优选倾斜台31的玻璃母材5的插入口的直径和上端开口部的直径相同，但也可以稍有长短差。
上述的机构相当于上述第1、2实施方式中的按压作用机构，是利用多个抵接板部件34、35的自重，使多个抵接板部件34、35分别沿倾斜台31的倾斜在拉丝炉的径向上滑动移动的机构。而且，通过该滑动机构，多个抵接板部件34、35的前端能够利用其自重与玻璃母材5的侧面抵接。
下面，举出具体例对上述的滑动机构进行说明。如图12所示，在倾斜台31的圆周上设有多个凸起部32，该多个凸起部32用于使多个抵接板部件34相对于倾斜台31的中心轴在径向上直线地滑动移动。另外，如图11、12所示，在倾斜台31的圆周上设有多个凸起部33，该多个凸起部33用于使多个抵接板部件35相对于倾斜台31的中心轴在径向上直线地滑动移动。
这些多个凸起部32、33的使用是上述的滑动机构的一个例子，凸起部32和凸起部33沿着倾斜台31的周向交替地设置。此外，图12的辅助部件36以成为抵接板部件34的滑动面的方式配置在倾斜台31上，抵接板部件34能够以抵接板部件35的上表面侧的高度、且抵接板部件34的下表面的一部分与抵接板部件35的上表面接触并进行滑动移动。
凸起部32、33的水平方向的剖面为大致长方形，具有与该长方形的短边相匹配的宽度的引导狭缝(滑动孔)34s、35s分别设置在抵接板部件34、35上。上述形状的多个凸起部32、33以放射状设置在倾斜台31上，因此，如从图12中(A)的状态转换至图12中(B)的状态的例子所示，抵接板部件34、35也能够以放射状滑动移动。此外，也可以将凸起部32、33设置在抵接板部件34、35侧，而在倾斜台31的斜面侧设置用于引导抵接板部件34、35的滑动槽。另外，举出了相对于1个抵接板部件而设置1个凸起部的例子，但也可以设置2个引导销而使抵接板部件滑动移动。
抵接板部件34、35能够使用形状与第1、2实施方式等中说明的抵接板部件相同的抵接板部件，在与移动方向垂直的面上的剖面形状形成为大致长方形，或形成为在宽度方向上具有圆弧的形状。另外，抵接板部件34、35相对于倾斜台31的移动方向的长度(滑动距离)是由上述引导狭缝34s、35s的长度等而确定的，但只要确定为堵塞在拉丝炉和玻璃母材之间产生的间隙即可。
另外，抵接板部件34、35的前端部34a、35a能够使用形状与在第1实施方式的图2～5中说明的前端部14a、15a或在图6中说明的前端部14a’、15a’相同的前端部。
抵接板部件24、25的前端部34a、35a为了在利用自重沿倾斜下降时，尽量较多地与玻璃母材5的侧面抵接，前端部24a、25a与在第1、2实施方式等中说明的抵接板部件相同地，优选形成为圆弧形状，该圆弧形状具有与作为玻璃母材5的半径而假定的最大值相匹配的曲率。
利用图11、12的例子进行说明，抵接板部件35与倾斜台31的斜面接触，并相对于凸起部33滑动移动。另一方面，抵接板部件34与辅助部件36的上表面接触，并相对于凸起部32滑动移动。
抵接板部件34、35配置为，利用抵接板部件35对由邻接的抵接板部件34产生的间隙进行封堵，利用抵接板部件34对由邻接的抵接板部件35产生的间隙进行封堵，即，使邻接的抵接板部件34之间的间隙和邻接的抵接板部件35之间的间隙不重叠。
抵接板部件34、35的材料与第1、2实施方式的抵接板部件同样地，优选为石墨。此外，在作为抵接板部件34、35使用石墨的情况下，为了防止氧化劣化，优选向抵接板部件34、35喷射惰性气体等，事先使抵接板部件34、35的周围形成为惰性气体等气氛。此外，优选倾斜台31和其他部件也采用具有高耐热性的材料，与抵接板部件34、35同样地，优选具有大于或等于200℃的耐热性。
如上述所示，密封构造30利用抵接板部件34、35的自重使抵接板部件34、35分别沿倾斜台31的倾斜在拉丝炉的径向上滑动移动，由此使多个抵接板部件34、35的前端与玻璃母材5的侧面抵接。而且，以使得由该自重产生的按压力成为不划伤玻璃母材的表面或者不产生抵接板部件的损坏或损伤的程度弱的、且能够使抵接板部件顺利地运动的程度强的按压力的方式，对倾斜台31的倾斜部的角度或抵接板部件34、35的重量进行设计即可。作为倾斜部的角度，假定相对于水平方向为20°～45°左右，但如果在5°～85°的范围，则通过调整重量也可适用。例如，为了在插入玻璃母材5时使抵接板部件34、35向外周方向退避，以不损坏抵接板部件34、35，优选减小倾斜部的角度(例如设为5°～45°左右)。
由此，在图11所示的例子中，光纤拉丝进行过程中，玻璃母材5如箭头所示下降，玻璃母材5的外径即使例如从φ1增加至φ2(＞φ1)，也能够一边以一定的力按压玻璃母材5的侧面，一边使抵接板部件34、35向外侧及上侧滑动移动，从图12(B)所示的状态转换为图12(A)所示的状态。另外，反之，在玻璃母材5的外径减小的情况下，能够一边以一定的力按压玻璃母材5的侧面，一边使抵接板部件34、35向内侧及下侧滑动移动。
其结果，密封构造30能够自动地吸收玻璃母材的直径变动。另外，由于多个抵接板部件34、35各自具有独立地滑动移动的构造，因此，在玻璃母材5的直径在同一剖面上不固定的情况即具有非圆形的剖面的情况下，也能够进行应对。
如图11所示，在密封构造30中，在框体37上设有通过未图示的气体供给机构供给惰性气体等的气体导入口37a。在作为抵接板部件34、35和倾斜台31等部件而使用石墨的情况下，惰性气体等通过气体导入口37a扩散至框体37的内部及抵接板部件34、35、倾斜台31，能够防止部件的氧化劣化。此外，在此的惰性气体等的种类可以与向炉内供给的气体相同，也可以不同。另外，也可以在倾斜台31上设置未图示的通气口，从抵接板部件34、35的背面侧也流动惰性气体等。
如上所述，在本例的密封构造30中，与第1、2实施方式等相同地，即使玻璃母材的直径变动较大，也能够良好地将上述间隙S堵塞，能够防止炉内气体的泄漏，并且防止外部空气的流入。
另外，本例的密封构造是将沿倾斜配置的抵接板部件34、35利用自重而与玻璃母材的侧面抵接这种简易构造的密封机构，因此，能够实现设备的简化，还易于进行维护。
[第4实施方式]
如图13所示，第4实施方式的密封构造40具备：多个抵接板部件44、45，它们具有耐热性；収容抵接板部件44、45的环状的框体41；按压作用机构50，其具有利用内侧及外侧的压力差对抵接板部件44、45进行按压或拉拽的作用。
在框体41上设置有进排气口46，进排气口46将框体41内部的气体积存部42与后述的气体供给部51、气体排出部52连接，构成为能够将来自气体供给部51的惰性气体等向气体积存部42供给。作为构成抵接板部件44、45等的密封构造40的部件，在如后述所示使用石墨的情况下，该惰性气体等扩散至气体积存部42、抵接板部件44、45等，能够防止各部件的氧化劣化。
向气体积存部42供给的惰性气体等例如使用与向炉芯管内或加热器的周围供给的炉内气体相同的气体。因此，假设即使气体积存部42的惰性气体等从抵接板部件44、45的周围朝向拉丝炉漏出，由于利用供给至该气体积存部42的惰性气体等补充炉内气体，因此不会产生问题。此外，气体积存部42相对于框体的内部空间。
在框体41的内部收容有收容部43，收容部43成为划分气体积存部42的一部分。
收容部43是圆盘状的部件，如图14所示，在该收容部43的圆周上多个引导孔43a、43b例如以彼此错开的方式设置有2层，其中，该多个引导孔43a、43b用于使抵接板部件44、45滑动移动。引导孔43a，43b相对于收容部43的中心轴以放射状设置，抵接板部件44、45也设置为能够以放射状直线地移动。此外，抵接板部件44、45能够不设置在收容部43上，而直接设置在框体41上。
抵接板部件44、45能够采用形状与第1实施方式等中说明的抵接板部件14、15相同的抵接板部件，形成为大致长方体形状，其在与移动方向垂直的面上的剖面形状为大致长方形。此外，上述的引导孔43a、43b成为形状与抵接板部件44、45的剖面形状相匹配的孔。
另外，关于抵接板部件44、45的剖面形状，以使得在气体发生作用的部位处具有大于或等于0.1cm2的截面积的方式，设定厚度和宽度(与收容部13的切线方向平行的长度)，例如设定为厚度为0.5cm、宽度为1.5cm左右。
如后述所示，抵接板部件44、45的前端在利用按压作用机构50进行按压时与玻璃母材的侧面抵接。因此，为了使在抵接时与玻璃母材之间的间隙尽可能小，抵接板部件44、45的前端，优选形成为圆弧形状，该圆弧形状具有与作为玻璃母材的半径而假定的最大值(所使用的玻璃母材的最大直径)相匹配的曲率。
另外，与第1实施方式等的抵接板部件相同地，抵接板部件44、45的材料优选为石墨。
此外，收容部43的内径和抵接板部件44、45的移动方向的长度，与第1实施方式等的抵接板部件相同地，以能够对拉丝炉和玻璃母材之间产生的间隙进行封堵的方式确定即可。
另外，抵接板部件44、45的宽度和数量，与上述相同地，只要对应于所使用的玻璃母材的外径、外径变动量或弯曲量等适当选择即可。
如上述所示，在收容部43上，多个引导孔43a、43b在收容部43的圆周上以彼此错开的方式设置2层，抵接板部件44、45以能够直线地移动的状态插入至这些引导孔中。因此，抵接板部件44在收容部43的圆周上以等间隔设置多个，抵接板部件45也在收容部43的圆周上以等间隔设置多个。并且，抵接板部件44与抵接板部件45之间形成为在上下方向不产生间隔。
并且，抵接板部件44、45形成为，利用抵接板部件45对在邻接的抵接板部件44处产生的间隙进行封堵，利用抵接板部件44对在邻接的抵接板部件45处产生的间隙进行封堵。即，以邻接的抵接板部件44彼此之间的间隙和邻接的抵接板部件45彼此之间的间隙不重叠的方式进行配置。由此，能够将图1的间隙S堵塞，密封为惰性气体等难于泄漏。
如上所述，在本发明中，优选将多个抵接板部件44、45以2层构造相互错开地重叠。根据这种构造，通过使抵接板部件44、45的前端与玻璃母材接触，从而将在拉丝炉的上端开口部产生的间隙封闭。并且，多个抵接板部件44、45各自以能够朝向玻璃母材的中心而在水平方向上独立地滑动移动的方式进行设置。
此处，上述按压作用机构50在将抵接板部件44、45分别插入至多个引导孔43a、43b中的状态下，将多个抵接板部件44、45分别向拉丝炉的径向(更确切地说，是收容部43的径向)按压，使得抵接板部件44、45的前端与玻璃母材的侧面抵接。该按压力设为不划伤玻璃母材的表面或不产生抵接板部件的损坏或损伤的程度弱的、且能够使抵接板部件顺利地运动的程度强的按压力。
如图13所示，气体供给部51和气体排出部52与控制器53电连接。在气体积存部42中例如设置炉内压力检测部47，气体积存部42内的压力利用炉内压力检测部47进行检测，并输出至控制器53。
如果基于炉内压力检测部47的检测结果或来自作业者的指示等，控制器53向气体供给部51输出驱动信号，则惰性气体等经由进排气口46而供给至气体积存部42。气体积存部42被加压而形成正压气氛(压力P1)，该压力P1作用于气体积存部42内的抵接板部件44、45。
另一方面，在拉丝炉内的压力P2(＜P1)作用于气体积存部42外的抵接板部件44、45的情况下，如果将抵接板部件44、45的截面积设为A，则压力P1与压力P2的压差量ΔP和截面积A的积(ΔP×A)作为力F作用于抵接板部件44、45。由此，抵接板部件44、45能够凸出至抵接板部件44的前端彼此或抵接板部件45的前端彼此相接触的程度，并通过该力F与玻璃母材5的侧面接触。
此外，如果假定在气体产生作用的部位处，抵接板部件具有1cm2的截面积，则在上述压差量ΔP是0.01MPa的情况下，由于1Pa大约为0.0001N/cm2，因此抵接板部件以1N左右的力与玻璃母材接触。
与其相对，如果图13的控制器53向气体排出部52输出驱动信号，则气体积存部42内的惰性气体等经由进排气口46而被吸引。气体积存部42被减压而例如成为负压气氛(压力P1)，该压力P1作用于气体积存部42内的抵接板部件44、45。
另一方面，在拉丝炉内的压力P2(＞P1)作用于气体积存部42外的抵接板部件44、45的情况下，压力P1与压力P2的压差量Δp和截面积A的积(Δp×A)作为力F作用于抵接板部件44、45。由此，抵接板部件44、45与玻璃母材5的侧面之间的接触解除，如图4(B)所示，抵接板部件44、45能够退避至大致收容于收容部43中。
因此，例如在诸如将玻璃母材设置在拉丝炉上的情况或将玻璃母材从拉丝炉拆下的情况下，在使玻璃母材相对于拉丝炉以较快的速度出入时，由于预先使抵接板部件退避，因此能够避免抵接板部件的损坏和损伤。
此外，如上所示，如果将气体积存部42减压为负压，则能够使抵接板部件44、45快速地退避至收容部43中，即使在将气体积存部42减压至大气压程度的情况下，也成为解除对玻璃母材5的按压力的状态，因此能够实现减小对抵接板部件的负载。
另外，抵接板部件44、45分别在水平方向上滑动移动，由此能够吸收玻璃母材5的直径变动，抑制外部空气流入炉内。
具体而言，如图13所示，随着拉丝的进行，玻璃母材5如箭头所示地下降，玻璃母材5的外径例如从φ1增加至φ2(＞φ1)，抵接板部件44、45也能够以均匀地按压玻璃母材5的状态向外侧移动。反之，在玻璃母材5的外径减小的情况下，抵接板部件44、45能够以均匀地按压玻璃母材5的状态向内侧移动。
此外，可以根据玻璃母材5的外径的增减，进行气体积存部42的加压、减压，调整对玻璃母材5的按压力。
并且，由于多个抵接板部件44、45各自具有独立地滑动移动的构造，因此，在玻璃母材5的直径在同一剖面上不固定的情况即具有非圆形的剖面的情况下，也能够进行应对。
另外，收容部43也可以具有用于防止抵接板部件44、45脱落的止动部件。
如图15所示，在抵接板部件45的上表面及下表面分别形成有凸起45a，在与该抵接板部件45对应的引导孔43b中设置有分别收容凸起45a的槽43c。槽43c并未贯穿收容部43，而是以能够与凸起45a的前端或后端卡合的方式构成。此外，对于抵接板部件44，省略了图示，但与抵接板部件45同样地，形成有凸起，在对应的收容部43中也设置有槽。
此外，图5的结构是设置有止动部件的情况的一个例子，凸起、槽可以仅在上表面侧，另外，也可以是凸起在引导孔侧，槽在抵接板部件侧。
这样，收容部具有止动功能，对抵接板部件的行程进行限制，因此，假设在没有玻璃母材的情况下即使抵接板部件朝向上端开口部的中心移动，抵接板部件也不会向炉内脱落。
此外，可以形成为抵接板部件的前端完全地退避至收容部的内部。另外，抵接板部件可以构成为能够移动，以使得通过向气体积存部供给气体而从玻璃母材分离，通过从气体积存部排出气体而向玻璃母材接近。
另外，上述第4实施方式作为前述的密封构造40及按压作用机构50的变形例，可以具备如图16及图17所示的密封构造60及按压作用机构70。密封构造60中的抵接板部件45具有分隔部45b，分隔部45b将框体61的内部空间分隔为拉丝炉的径向的内侧和外侧。另外，框体61具有多个气体通路66a、66b，多个气体通路66a、66b分别与由分隔部45b分隔出的内部空间连通。由此，按压作用机构70具备通过向气体通路66a、66b的某一个供给气体而使抵接板部件45向拉丝炉的径向的某一侧移动的作用。
进一步具体地说明密封构造60。
如图17所示，在抵接板部件45的下表面形成有分隔部45b。该分隔部45b形成为将框体61的内部空间沿着拉丝炉的径向的内外而分隔为气体积存内侧部62a和气体积存外侧部62b。
并且，在框体61设置有与气体供给部71连接的2个气体通路66a、66b。气体通路66a与气体积存内侧部62a连通，气体通路66b与气体积存外侧部62b连通，按压作用机构70将2个气体通路66a、66b中的某一个选择为气体供给路，构成为能够从气体供给部71向框体61的内部供给惰性气体等。
例如，如果基于炉内压力检测部67的检测结果或来自作业者的指示等，控制器72向气体供给部71输出驱动信号，则从气体供给部71向气体通路66a或气体通路66b中的某一个供给惰性气体等。
在从气体供给部71向气体通路66a供给惰性气体等的情况下，如图17的(A)所示，以箭头A1所示的方向向分隔部45b的内侧的气体积存内侧部62a供给惰性气体等。并且，通过对气体积存内侧部62a进行加压而将分隔部45b向从玻璃母材5分离的方向(箭头A3的方向)上按压。由此，对抵接板部件45作用以使得其从玻璃母材5分离。此时，由于分隔部45b的移动而对气体积存外侧部62b内的惰性气体等进行按压，经由气体通路66b以箭头A2所示的方向向框体61的外部排出惰性气体等。
另一方面，在从气体供给部71向气体通路66b供给惰性气体等的情况下，如图17的(B)所示，以箭头B2所示的方向向分隔部45b的外侧的气体积存外侧部62b供给惰性气体等。并且，由于气体积存外侧部62b被加压而将分隔部45b向接近玻璃母材5的方向(箭头B3的方向)按压。由此，对抵接板部件45作用以使得其与玻璃母材5接近。此时，由于分隔部45b的移动而对气体积存内侧部62a内的惰性气体等进行按压，经由气体通路66a以箭头B 1所示的方向向框体61的外部排出惰性气体等。
此外，在分隔部45b的上部的两侧分别设置有凸部45c、凸部45d，在图17的(A)的情况下，即使凸部45c与气体积存外侧部62b侧的内部侧壁63抵接，分隔部45b也不会将气体通路66b堵塞。另外，在图17的(B)的情况下，即使凸部45d与气体积存内侧部62a侧的内部侧壁64抵接，分隔部45b也不会堵塞气体通路66a。
由此，即使从抵接板部件45移动至与内部侧壁63抵接的状态(图17的(A)的状态)变化为气体供给部71向气体通路66b供给惰性气体等的状态，也能够向气体积存外侧部62b供给惰性气体等。同样地，即使从抵接板部件45移动至与内部侧壁64抵接的状态(图17的(B)的状态)变化为气体供给部71向气体通路66a供给惰性气体等的状态，也能够向气体积存内侧部62a供给惰性气体等。
此外，在抵接板部件44上也设置有与抵接板部件45同样的分隔部等(未图示)，能够与上述抵接板部件45相同地，对抵接板部件44作用以使得其从玻璃母材5分离，或者对抵接板部件44作用以使得其与玻璃母材5接近。
标号的说明
1 拉丝炉(光纤用拉丝炉)
2 炉框体
2a 上端开口部
2b 下端开口部
3 炉芯管
4 加热器
5 玻璃母材(光纤用玻璃母材)
5a 下端部
5b 光纤
6 支撑杆
7 隔热材料
8 密封机构
9 盖体
9a 通孔
9b 肩部
10、10’、20、30、40、60 密封构造
11 内侧圆筒
12 外侧圆筒
13、23 收容部
13a、13b、23a、23b 引导孔
14、15、24、25、34、35、104、105 抵接板部件
14a、15a、14a’、15a’、24a、25a、34a、35a 前端部
16 杆状部件
17 螺旋弹簧部件
18 固定部件
23c 通气口
26 圆筒狭缝弹簧
26a、26b 狭缝
27、37 框体
27a、37a 气体导入口
31 倾斜台
32、33 凸起部
34s、35s 引导狭缝
36 辅助部件
41、61 框体
42 气体积存部
43 收容部
43a、43b 引导孔
43c 槽
44、45 抵接板部件
45a 凸起
45b 分隔部
45c、45d 凸部
46 进排气口
47、67 炉内压力检测部
50、70 按压作用机构
51、71 气体供给部
52 气体排出部
53、72 控制器
62a 气体积存内侧部
62b 气体积存外侧部
66a、66b 气体通路

Claims (17)

1.一种光纤用拉丝炉的密封构造，其用于将光纤用拉丝炉的上端开口部和从该上端开口部插入的光纤用玻璃母材之间的间隙密封，
该光纤用拉丝炉的密封构造具有：多个抵接板部件；支撑机构，其用于支撑所述多个抵接板部件；以及按压作用机构，其将所述多个抵接板部件分别向所述光纤用玻璃母材的径向按压，以使所述多个抵接板部件的前端与所述光纤用玻璃母材的侧面抵接，
将所述多个抵接板部件与所述光纤用玻璃母材抵接时的按压力设为每个抵接板部件为0.1～10N，
所述多个抵接板部件以上下彼此错开的方式配置至少2层，与所述光纤用玻璃母材的侧面抵接的前端部，形成为在上下的所述抵接板部件重叠的位置处，上和下的所述抵接板部件与所述光纤用玻璃母材的侧面线接触的形状。
2.根据权利要求1所述的光纤用拉丝炉的密封构造，其中，
将所述多个抵接板部件与所述光纤用玻璃母材抵接时的按压力设为每个抵接板部件为0.1～1N。
3.一种光纤用拉丝炉的密封构造，其用于将光纤用拉丝炉的上端开口部和从该上端开口部插入的光纤用玻璃母材之间的间隙密封，
该光纤用拉丝炉的密封构造具有：多个抵接板部件，它们以上下彼此错开的方式配置至少2层；支撑机构，其用于支撑所述多个抵接板部件；以及按压作用机构，其将所述多个抵接板部件分别向所述光纤用玻璃母材的径向按压，以使所述多个抵接板部件的前端与所述光纤用玻璃母材的侧面抵接，
在将所述抵接板部件的总个数设为N，将所述抵接板部件的宽度设为L，将所述光纤用玻璃母材的最大直径设为Dmax，将最小直径设为Dmin时，满足
2π×Dmin＞L×N＞π×Dmax，
所述多个抵接板部件的与所述光纤用玻璃母材的侧面抵接的前端部，形成为在上下的所述抵接板部件重叠的位置处，上和下的所述抵接板部件与所述光纤用玻璃母材的侧面线接触的形状。
4.根据权利要求3所述的光纤用拉丝炉的密封构造，其中，
所述抵接板部件的个数N是各层为大于或等于5个。
5.根据权利要求3或4所述的光纤用拉丝炉的密封构造，其中，
所述抵接板部件的宽度L大于或等于5mm且小于或等于50mm。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的光纤用拉丝炉的密封构造，其中，
所述抵接板部件的前端形成为圆弧形状，该圆弧形状具有与作为所述光纤用玻璃母材的半径而假定的最大值相匹配的曲率。
7.根据权利要求1或3所述的光纤用拉丝炉的密封构造，其中，
所述至少2层中的上层的抵接板部件的前端部以越是下部越接近所述上端开口部的中心轴的方式直线状地倾斜，所述至少2层中的下层的抵接板部件的前端部以越是上部越接近所述上端开口部的中心轴的方式直线状地倾斜。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的光纤用拉丝炉的密封构造，其中，
所述按压作用机构是如下机构，该机构通过以与所述光纤用玻璃母材的侧面抵接的方式设置的所述抵接板部件、收容该抵接板部件的框体以及向该框体的内部空间供给气体和将空气从该内部空间排出，从而使所述抵接板部件在所述光纤用拉丝炉的径向上移动。
9.根据权利要求8所述的光纤用拉丝炉的密封构造，其中，
在所述框体内具有对所述抵接板部件进行引导和收容的收容部，在该收容部或者所述抵接板部件上具有用于防止所述抵接板部件脱落的止动部件。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的光纤用拉丝炉的密封构造，其中，
所述按压作用机构具有：所述抵接板部件，其以与所述光纤用玻璃母材的侧面抵接的方式设置；以及框体，其收容该抵接板部件
所述抵接板部件具有分隔部，该分隔部用于分隔所述框体的内部空间，
所述框体具有多个气体通路，所述多个气体通路与由所述分隔部分隔出的内部空间分别连通，
所述按压作用机构是通过向多个所述气体通路中的某一个供给气体而使所述抵接板部件向所述光纤用拉丝炉的径向的某一侧移动的机构。
11.根据权利要求8所述的光纤用拉丝炉的密封构造，其中，
向所述框体的内部空间供给的气体是与所述光纤用拉丝炉的炉内气体相同的气体。
12.根据权利要求8所述的光纤用拉丝炉的密封构造，其中，
所述抵接板部件，在所述气体作用的部位处与所述光纤用拉丝炉的径向垂直的面的截面积大于或等于0.1cm2。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的光纤用拉丝炉的密封构造，其中，
所述按压作用机构具有：多个杆状部件，它们的一端分别固定于所述多个抵接板部件的后端，并且，另一端分别保持于所述支撑机构的一部分；以及多个螺旋弹簧部件，它们分别沿着所述多个杆状部件设置，所述按压作用机构利用所述多个螺旋弹簧部件的弹力，使所述多个抵接板部件分别与所述光纤用玻璃母材抵接。
14.根据权利要求1至4中任一项所述的光纤用拉丝炉的密封构造，其中，
所述按压作用机构设为能够在拉丝炉体的径向上伸缩长度的多个气缸，所述多个气缸的一端分别固定在所述多个抵接板部件的后端，并且，另一端分别固定于所述支撑机构的一部分，利用所述多个气缸的按压力，使所述多个抵接板部件分别与所述光纤用玻璃母材抵接。
15.根据权利要求1至4中任一项所述的光纤用拉丝炉的密封构造，其中，
所述按压作用机构利用圆筒狭缝弹簧的圆筒径向的收缩力，使所述多个抵接板部件分别与所述光纤用玻璃母材抵接，其中，该圆筒狭缝弹簧在圆筒状的耐热性材料上以从上下方向彼此错开的方式形成有狭缝。
16.根据权利要求1至4中任一项所述的光纤用拉丝炉的密封构造，其中，
所述按压作用机构由倾斜台形成，通过利用所述多个抵接板部件的自重，使所述多个抵接板部件分别沿所述倾斜台的倾斜滑动，从而使所述多个抵接板部件的前端与所述光纤用玻璃母材的侧面抵接，其中，所述倾斜台使所述抵接板部件的支撑机构朝向所述上端开口部的中心轴方向向下地倾斜，并且在中心处具有用于插入所述光纤用玻璃母材的插入口。
17.一种光纤的拉丝方法，其使用权利要求1至16中任一项所述的光纤用拉丝炉的密封构造拉丝光纤。
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