CN1132032C - 制造光纤维预制棒的方法与装置 - Google Patents

Abstract

光纤维通过直接套管技术来生产，该技术可以直接在光纤维制造的拉丝阶段中达到使外包层管烧缩到内纤心棒上。在光纤维制造过程的过程中，生产一具有密封的环形间隙/内腔的预制棒。该预制棒首先通过采用一对中装置将一棒在一套管内对中来生产，该对中装置还能形成气密密封。在这个装置的环形间隙/内腔内可保持一定的真空。然后施加热源以便使所述管的两末端烧缩到棒的相应两末端上，该热源从一端移至另一端的移动速度是可控的以便避免在最后的预制棒中产生任何裂纹。然后将得到的预制棒安装在拉丝塔中，在塔中拉制纤维同时将管的其余部分烧缩到棒上。还公开了将一棒在一管内对中的装置，例如用在预制棒制造过程中对中，该装置包括一螺纹体、螺纹环、O形密封圈和开口环。

Description

制造光纤维预制棒的方法与装置

本发明涉及光纤维和光纤维预制棒的制造。

在可用于大量应用场合的同时，本发明在光纤维制造领域中发生并得到了进一步开发。光纤维是细玻璃丝，它可以远距离传送含有大量信息的光波信号而损失很小。光纤维一般由一玻璃制的内圆柱体外包以折射率较低的玻璃或塑料的圆柱壳组成，前者常称之为纤心，后者常称之为包层。

光纤维的传统制造方法是首先构造一组分合适的预制棒然后由该预制棒拉制纤维。典型的预制棒通常采取同心的实体玻璃棒的形式，其长度约为1米、常用的直径为10～100mm。预制棒的纤心棒为高纯度、低损失的玻璃，例如直径约为1～40mm的硅化锗玻璃。包层是一层包裹所述纤心棒的玻璃，它比纤心棒具有较低的折射率。

在现今的应用中存在许多用于制造这样的预制棒的制造方法。在美国专利NO.3711262和NO.3876560中描述的、通常称为侧向粉尘沉积法的一种方法中，玻璃颗粒物质和掺杂的卤化物被形成在一水解燃烧器中并且沉积在原料元件如玻璃棒上。包括包层的附加玻璃层被沉积在纤心棒上并且其组合物通过在惰性环境中加热固结在透明纤心棒上。这种方法需要许多热粉尘流用的通道(多达200个)，因此成本高又费时间。此外，在粉尘被沉积以后，必须将预制棒在可控的惰性气氛如氦气中烧结，氦的成本也是很高的。并且，这些附加的要求需要扩大的过程控制，这甚至可能进一步延误生产和提高成本。

另一制造方法通常称之为改进的化学气相沉积(MCVD)技术。在该技术中，玻璃母体物蒸气定向流过一空心玻璃圆柱体，将该玻璃圆柱体加热到足以在其内部产生均匀的反应。在这个反应的过程中，形成沉积在玻璃圆柱体内侧的玻璃颗粒物质，接着通过来回移动热源使其熔合成圆柱体。这种技术也存在涉及沉积率不足和需要原料管子的问题，这又对制造经济性和生产进程产生负面影响。

还有一种制造纤维预制棒的技术是气相轴向沉积法，或更一般地说VAD。描述于美国专利NO.4062665中的这种方法包括将纤心棒和包层的粉尘的同时火焰沉积物覆盖在一转动的熔融石英媒剂棒上。当多孔的微粉体坯棒生长时，将其慢慢地拉过一石墨电阻炉(碳加热器)，在炉中通过分区烧结使其固结成一透明的玻璃预制棒。这种方法具有与含有掺杂的卤化物的火焰水解燃烧器相关的全部缺点和问题，如在上述的侧向粉尘沉积技术中所出现的，只是在这种情况下有两个需要控制的水解燃烧器。完成预制棒的过程控制和两燃烧器的控制必须是精确的。

在另一种制造光纤维预制棒的方法中，纤心棒用一掺杂有石英的内实体玻璃棒和一个或多个套管制成。在这种方法中，如美国专利NO.4154591和NO.4596589中所描述的，将一纤心棒放在一套管中。然后通过沿套管全长慢慢来回移动热源使套管烧缩到纤心棒上。由于在实际拉制纤维以前套管和纤心棒要被完全烧缩成一实体多层的圆柱体，这是一个缓慢而化费又大的过程。

将套管烧缩到玻璃棒上的另一种方法公开于日本专利申请中，其公告号为63-170235。在该专利中提出将套管的第一端烧缩到纤心棒上，然后向套管内部施加负压并最后将套管的另一端烧缩到纤心棒上。

据本中请人所观察到的，当套管烧缩到纤心棒上时，应当特别注意在制造和/或预制棒烧缩成一实体的过程中不要引起预制棒几何上的不对称性，这种不对称性会反映在所得到的纤维的截面中，结果对纤维的传送性能产生负面影响。特别是，当通过将一套管烧缩到一纤心棒上来制造简单的双层预制棒时，应当注意在过程开始时将套管和纤心棒正确地对中并且在烧缩的全过程中保持套管的中心对准纤心棒的中心，以便避免这样的不对称性。在这方面，本申请人已注意到，根据现有技术中的方法，套管与内纤心棒的对中直接在为进行将套管烧缩到纤心棒上用的车床上来实现。然而这样的操作是特别困难的，因为车床一般处于垂直位置并且套管与纤心棒的正确对中一般要求采用特殊的玻璃加工技艺。此外，本申请人还观察到用于烧缩套管的热源温度应当在烧缩的全过程中加以精确控制。特别是，当只将套管的两端烧缩到纤心棒的相应两端上时，应当特别注意套管的非烧缩区的发热，以便使组装好的预制棒中的热应力区域减至最小，同时避免在该区域中不希望有的烧缩。

因此，本发明涉及利用改进的直接成套技术制造光纤维用的方法与装置，该技术基本上排除了本申请人对现有技术中的方法所观察到的一个或多个问题。

本发明的其他特征、目的和优点将在以下描述中阐明，并且部分地由描述中将显而易见，或者可以通过本发明的实践得知。本发明的目的和其他的优点将通过在文字描述和其权利要求以及附图中详细指出的方法和装置来实现和获得。

为了获得这些和其他的优点并且按照本发明所体现的和大致描述的目的，本发明提供一光纤维预制棒和制作预制棒的方法，该方法是，通过将一纤心棒对中地定位于一套管内，借此在纤心棒的外表面与套管的内表面之间形成环形间隙，加热使套管的两末端烧缩到纤心棒的两相应末端上同时保持环形间隙沿套管大部分长度上不烧缩。优选一力例如真空用来使套管向内偏压向纤心棒，将该力施加于所述环形间隙以便于套管烧缩到纤心棒上。

然后将完成的预制棒插入拉丝塔中，在塔中对预制棒的一端加热以使套管的未烧缩部分在由该同一烧缩端的末端拉出纤维时可烧缩到纤心棒上。

特别是，本发明的一个方面涉及制造光纤维预制棒的方法，该方法是，通过将一玻璃棒插入一玻璃管内，借此在棒的外表面与管的内表面之间形成环形间隙，并且加热使管的两末端烧缩到棒的相应两末端上同时沿管的大部分长度上保持不烧缩的环形间隙，这包括以下步骤：

·将一棒对中地定位于一管中，在棒的外表面与管的内表面之间形成环形间隙；

·在所述管与棒的一端之间形成机械式密封，同时使管与棒关于它们的纵向轴线对中；

·通过沿管的第一分段以预定的烧缩速度来回移动热源使管的该第一分段热烧缩到棒上，该分段位于管的另一未密封端，从而密封式封闭管与棒的该另一端。

·施加使管向内偏压向棒的力；

·通过以预定的移动速度移动热源使该热源移至位于管的已密封端邻近的管的第二分段，以便避免在两分段之间管向棒的任何烧缩并且避免预制棒的任何热裂纹；

·通过沿所述管的第二分段基本上以所述的预定烧缩速度来回移动热源使管的该第二分段热烧缩到棒上。

优选地，借助机械式密封将环形间隙抽成真空来获得使管向内偏压向棒的力。

按照本发明优选的方面，所速热源的预定移动速度比所述预定烧缩速度高约一倍至约七倍。

按照本发明优选的方面，上述方法包括：

·将棒对中地定位于管内并形成如所述的机械式密封与对中；

·通过沿所述管的第一分段的第一部分以预定的烧缩速度来回移动热源使管的该第一部分热烧缩以便将管的该第一部分密封式封闭到所述棒上；

·抽真空；

·以第一预定移动速度移动热源使该热源移至管的第二分段并且退到第一部分；

·通过沿管的所述第一分段的其余部分基本上以所述预定烧缩速度来回移动热源使管的该第一分段的其余部分热烧缩；

·以第二预定的移动速度移动热源使该热源移至管的第二分段；

·通过沿所述管的第二分段基本上以所述预定烧缩速度来回移动热源使管的该第二分段热烧缩到棒上。

按照优选的方面，所述被烧缩的第一分段的第一部分为待烧缩的管的总分段的约10％至约30％。

所述第一和第二预定移动速度都可以比所述预定烧缩速度高约一倍至约七倍，或者优选地是，第一预定移动速度比预定烧缩速度高约一至五倍，而第二预定移动速度比预定烧缩速度高约三至七倍。

按照另一优选的方面，使管与棒的一端之间形成机械式密封同时使棒在管内对中的方法是通过采用一装置来实现的，从而形成包括该装置和对中的棒与管的一个装置，然后将该装置安装在一玻璃加工车床上。

按照本发明的又一方面，使棒在管内对中和在所述管与棒的一端之间形成机械式密封的装置包括一螺纹体、螺纹环、O形密封圈和相配合的开口环，通过螺纹环的转动来保证棒与管的对准中心和机械式密封。

按照一个优选的方面，所述开口环是开通的、沿它们的周边设有间隙。

本发明中实施的新成套技术的主要成果在于，与传统的成套方法相反，在制造过程的拉丝阶段以前套管/包层的全长不烧缩到纤心棒上。因为实际成套是在纤维拉制过程中完成的，因此本发明大大降低了预制棒和纤维的生产时间和成本。本发明还在组装好的预制棒的对中方面和在纤维几何上提供了较好的控制，以及减少了组装好的预制棒内的热应力区域。

应当理解以上概述和以下详述都是示范性的和说明性的并且拟作为权利要求对本发明作进一步的说明。

所附的附图对本发明提供进一步的理解，附图引入本申请文件中并构成它的一部分，图示出本发明的几个实施方案，并且与说明书一起用来说明本发明的原理。附图中：

图1为体现本发明的预制棒的示意图；

图2为由实施图1的方法得到的预制棒的颈缩区的示意图；

图3为制备的纤心棒的示意图；

图4为插入一套管内的图3纤心棒的示意图；

图5为制备按图1的预制棒用的组装装置的剖视图；

图6为体现本发明的预制棒的示意图；

图7为用于实施本发明的优选装置的示意图；

图8为包括在图5的组装装置中的开口环的顶视图。

现在将详细参照发明的实施方案，其实例示于附图中。大凡可能，将在所有附图中对同样的或类似的元件采用同样的标号。

如图1所示，本发明的光纤维预制棒很概括地说是通过下述方式来组装：(1)首先将纤心棒和套管对中地安装在玻璃加工车床上和(2)将套管的两末端热烧缩到纤心棒上。

在预制棒制造过程的第一步中，纤心棒2经火焰抛光以使清洁并插入(至少在其两端和内表面)经火焰抛光的套管8。纤心棒可以是完全同轴的或优选地修改成包括在两端处的焊接柄部3，如图3中所示。优选地，如在美国专利NO.5685363中所公开的，引入本文作为参考，纤心棒的一端的焊接柄部改成包括一径增部分或环形棱21，如图3中所示。径增部分21的尺寸应当能接合套管8的内壁；以这种方式减小纤心棒与套管内壁之间的间隙并且便于套管以后的烧缩。然后将纤心棒插入套管内使得套管的一端与纤心棒的大直径部分21接触，借此使该纤心棒端在套管内对中。纤心棒和套管的尺寸经优选以便使套管的内径与纤心棒的外径之间的差值为约0.5mm至约1.5mm，优选为约1.0mm，从而形成一径向约为0.5mm的优选的环形间隙。一般来说，纤心棒的直径可以从约11至约25mm间变化。套管的外径一般为约20至约80mm，其壁厚优选为约4至约30mm。纤心棒和预制棒的长度一般为约800mm至约1m。

下一步，如图4中所示，需要向纤心棒和套管的顶端安装一装置22。如图5中所示，该装置包括开口环32、33和O形密封圈12、13和14，它们不仅使内预制棒的顶端在套管内对中，而且也在套管与内纤心棒之间形成气密密封。这使得在下一步可以将环形间隙抽成真空。

特别是，图5所示装置包括用优质不锈钢制成的螺纹体37和螺纹环38、39和40。O形密封圈12、13和14优选用弹体材料，特别是氟弹体，例如Viton^(聚偏氟乙烯氟丙烯)来制造。开口环32和33优选用塑性材料制造，这种材料应当充分光滑和柔软以免在对中过程中对套管造成任何划痕和裂纹。例如，氟烃聚合物，如聚四氟乙烯(PTFE)可有利地用作开口环的材料。

装置中的密封和对中的机理通过由开口环压缩O形密封圈来形成。例如，金属环38的转动迫使开口环32向上并对O形密封圈12产生压缩直到在组件与套柄部之间获得密封为止，该套柄部耐得住要求的真空，同时将套管在装置内对中。同样，环40的转动将开口环33压到O形密封圈14上，从而对着预成型纤心棒形成足够的密封，同时使所述纤心棒与套管和组件同心地对中。

图8详细示出开口环33的顶视图。如图中所示，开口环的外表面与其内表面相比优选为楔形。此外，这些环优选为不是完整的环而是开口的，在它们的周边80设有几个毫米的间隙81，一般该间隙为约2mm至约4mm。这个间隙使得同一个开口环可用来适应不同的直径变化不大(一般约为1～3mm)的套管或纤心棒，而勿需按棒或管的不同尺寸来改换开口环。事实上，在将开口环装在棒或管的外表面上时如果开口环上的间隙被增大了，该装置的尺寸使得仍能达到很好的密封和对中的机理。因此本装置提供了将棒和套管相互同轴地牢固固定的方法。利用开口环和O形密封圈形成密封的作用，如上所述，使得棒和套管不可能移动。因此，机械组件的对称性将为棒与套管相互间提供要求的对中性。绕棒和套管周围的紧固由环32和33和O形密封圈12和14形成。

然后将包括上述带有对中的棒和管的装置之组件安装在可调速的车床上，该车床优选为具有垂直定向的同步旋转的卡盘的玻璃加工车床以便支承端不会受到大的扭矩和组件不会因发热而下垂。图7示意地示出这样一台车床，其中可安装纤心棒和套管组件70。为了更详细地了解这种车床还参考美国专利NO.5221306和US 5578106，这些专利在此引入作为参考。

图5中详细示出的装置22安装在预制棒的顶端并用作为穿过卡盘之一中的中心开口的柄部，该卡盘被修改成使纤心棒与套管之间的环形间隙11可被部分地抽真空。一同心的通道经由转动式密封36延伸至垫圈的中心开口，借此使环形间隙11通过“快速配合”接头35与真空泵连通。该组件可以用一C形槽(未示出)锁定在一旋转盘34上，然后连接于车床。组件用金属环38锁定就位。该组件在最后锁定就位以前可以转动，以便使其在车床上具有最准确的垂直定向。一管子(未示出)连接于接头35以供采用真空泵之用。

预成型棒的下端用安装在车床的下卡盘上的夹爪(未示出)来固定。

可调速车床包括喷灯71或可与相比的热源，它安装在以与车床同样的床身(未示出)为基础的、三轴定位的台架72上以便在操作过程中可以精确控制喷灯的位置。可提供一台计算机(未出出)以协调和控制物体70通过车床的转动和热源71的移动。计算机还控制物体70绕Z轴的转速和热源71沿Z轴的移动速度。提供几个步进电机(未示出)以驱动定位台架的三坐示轴而控制热源71的位置和移动速度。在操作过程开始时，将喷灯定位在套管的下端、与套管同纤心棒的径增部分21的接触点相一致的位置。

在下一步中，如图6中所示，热源(未示出)形成套管8的下端和纤心棒2之间的密封25。烧缩的分段应当具有足够的长度以便使预制棒在其后的拉丝阶段的过程中容易处理，在拉丝阶段一开始将预制棒的端部加热以便拉成光纤维。因此，密封25优选具有约5至10mm的长度。

热源一般为一燃烧器，例如氢/氧燃烧器，它可以使预制棒的烧缩区处在比通常用于拉丝阶段的温度稍低的温度下，该烧缩温度优选为1800℃至2000℃，特别是为约1900℃。

其他可以用于本方法的热源是小型炉子，例如石墨电阻炉或感应电炉。或者，可以采用等离子喷灯。

这样，热源沿套管8按预定的烧缩速度来回移动，使套管的一分段在套管的下端23处烧缩到纤心棒上。在烧缩阶段的过程中，热源的移动速度优选为约5至约30mm/min。特别是，根据所使用的热源的温度，这样的烧缩速度应保持足够高以免对烧缩区产生不必要的过热；不过，该速度也不应过高，以便使套管在要求的区域可以完全和较快速地烧缩。决定在烧缩阶段的过程中热源移动速度的另一参数是待烧缩的套管的尺寸，特别是其厚度。一般来说，较厚的套管将需要较慢的热源移动，以便能充分地加热玻璃。例如，据本申请人的经验，对同样的燃烧装置壁厚增大一倍使得烧缩速度要降低1/2。

然后加上真空泵(未示出)以将纤心棒2与套管8之间的环形间隙11部分地抽成真空以便其余的时间将预制棒在车床上制备。通常，为了便于套管的烧缩，采用比环境气压稍低的真空是足够的，例如真空为约0.95巴。然而本申请人观察到，增加真空，例如增至约0.01巴或更低，可以进一步方便于套管的烧缩，从而可以提高生产率。

在组件的下端烧缩以后，提高热源的移动速度直到它到达套管的顶部分段为止。热源在预制棒的中间部分的移动应当足够地快以避免套管在纤心棒上有任何烧缩，借此保证环形间隙11保持基本上不变。但本申请人注意到，如果该移动速度过快，预制棒可能产生热裂缝。事实上，如果热源的移动速度过快，烧缩区域中的熔融石英会过快地变冷并且在应力边界产生裂纹。本申请人注意到，通过采用一预定的移动速度，可以防止预制棒的所述热裂纹。特别是，该速度应当足够低以便避免预制棒中的这种裂纹，但是还应当足够快以便避免套管的中间区域产生任何烧缩。因此，本申请人注意到，热源在方法的这一步中的移动速度应当为用于烧缩阶段的移动速度的约二倍至约八倍，优选为约二倍至约六倍。因此，根据热源的温度和待烧缩的套管的尺寸，热源在两烧缩区域之间优选地以约30至约150mm/min的移动速度移动。

当热源到达预制棒的顶部时，再次降低热源的速度，以便燃烧器将套管的上分段在位置24处烧缩到纤心棒上并密封之。为烧缩该第二分段所用的热源的烧缩速度基本上与用于第一分段的是相同的。但是，该烧缩的第二分段的长度可以小于另一烧缩分段的长度，因为这个分段不经受拉丝阶段的开始熔化阶段。一般，其长度包括约2至约5mm。环形间隙在该处应当被完全密封，以便在整个拉丝过程中在预制棒内部保持真空状态。

然后将燃烧器降至下柄部3并使其可以烧穿预制棒的密封区23以下的柄部以便使最后的预制棒较短并可更便于运送。然后可将完成的预制棒从车床上卸下并垂直安装在拉丝塔中。

在整个的过程中，优选保持车床约2至约10r.p.m.的转速，特别是约5r.p.m.(转/分)。

按照另一实施方案，不是在套管的下端形成全部的密封，而是对相当于密封25的最后长度的约10～30％的长度上将套管只部分地密封到纤心棒上。特别是，使下分段的下部分烧缩。然后抽真空并且使热源以第一预定移动速度首先向上移到套管的另一端，以便可除去粘附于套管或在纤心棒上的任何残留的挥发化合物。然后将热源沿套管以大致第一移动速度移回下端。接着完成下分段的密封并且继续上述过程，使热源以第二移动速度移向套管的另一端并使套管的第二分段烧缩。

所述第一和第二预定移动速度比所述预定的烧缩速度都可高约一倍至七倍。优选地，该第一预定移动速度比所述预定的烧缩速度高约一至五倍，而该第二预定移动速度比所述预定的烧缩速度高约三至七倍。

本申请人观察到，采用这种热源沿套管全长的双程移动，可从纤心棒/套管的界面更好地除去挥发性成分，同时为预制棒提供附加的热处理，这改善了由这样的预制棒得到光纤维的决定性特性。特别是，通过只部分地烧缩套管的下分段的下部分，可在烧缩的区域中更好地除去这样的挥发物。挥发物排除的这种改善减小在其后的拉丝阶段中，特别是在预制棒的密封端的区域有气泡形成的危险。

如由以上所述可以理解的，本发明提供了简易而快速的方法以用于在将套管与纤心棒安装在玻璃加工车床上以前使套管与纤心棒正确地对中，从而避免了现有技术为了直接在车床上对中套管与纤心棒所需要的困难操作。此外，热源沿待烧缩的套管的相对运动的控制减小了最后的预制棒中产生裂纹的危险，以及减小了在其后的拉丝阶段中气泡形成的危险。

图2为定位于拉丝塔(未示出)中按图1组装好的预制棒的示意图。暴露于热源16的预制棒下端19被熔化掉以便形成颈缩区17，在这里套管8被烧缩到纤心棒2上从而可以可控的方式拉出实体的光纤维。在纤维的拉制阶段中，该预制棒下端仍然是烧缩的和密封的，同时拉制纤维18，从而保证环形间隙11仍然是密封的和处于真空下。

Claims (9)

1.一种制作光纤维预制棒的方法，包括以下步骤：

·将一纤心棒对中地定位于一套管内，在纤心棒的外表面与套管的内表面之间形成环形间隙；

·在所述纤心棒与套管的一端之间形成机械式密封，同时使套管与纤心棒关于它们的纵向轴线对中；

·通过沿所述套管的第一分段以预定的烧缩速度来回移动一热源使套管的该第一分段热烧缩到纤心棒上，该第一分段位于套管的另一未密封端，从而密封式封闭套管和纤心棒的另一端；

·施加使套管向内偏压向纤心棒的力；

·通过以预定的移动速度移动热源使该热源移至位于套管的已密封端邻近的套管的第二分段，以便避免在两分段之间套管向纤心棒的任何烧缩并且避免预制棒的任何热裂纹；

·通过沿所述套管的第二分段基本上以所述的预定烧缩速度来回移动热源使套管的该第二分段热烧缩到纤心棒上。

2.权利要求1所述的方法，其特征在于，使套管向内偏压向纤心棒的力通过借助机械式密封将环形间隙抽真空来获得。

3.权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热源的预定移动速度比所述预定烧缩速度高约一倍至约七倍。

4.制作光纤维预制棒的方法，包括以下步骤：

·将一纤心棒对中地定位于一套管内，在纤心棒的外表面与套管的内表面之间形成环形间隙；

·在所述纤心棒与套管的一端之间形成机械式密封，同时使套管与纤心棒关于它们的纵向轴线对中；

·通过沿套管的第一分段的第一部分以预定的烧缩速度来回移动热源使套管的该第一部分热烧缩，以便使该套管的第一分段的第一部分密封式封闭到所述纤心棒上，该第一分段位于套管的另一未密封端；

·施加使套管向内偏压向纤心棒的力；

·通过以第一预定移动速度移动热源使该热源移至位于套管的已密封端附近的套管的第二分段并且退到所述第一分段，以便可除去粘附于套管的内壁或纤心棒上的任何残留的挥发化合物，所述移动速度的高低应能避免在两分段之间套管在纤心棒上的任何烧缩并避免预制棒的任何热裂纹；

·通过沿所述第一分段的其余部分基本上以所述预定的烧缩速度来回移动热源使该套管的第一分段的其余部分热烧缩；

·以第二预定移动速度移动热源使该热源移至套管的第二分段，该移动速度的高低应能避免在两分段之间套管在纤心棒上的任何烧缩并避免预制棒的任何热裂纹；

·通过沿所述套管的第二分段基本上以所述预定的烧缩速度来回移动热源使该套管的第二分段热烧缩到纤心棒上。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，所述被烧缩的第一分段的第一部分为待烧缩的套管的总分段的约10％至约30％。

6.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一预定移动速度比所述预定烧缩速度高约一至五倍，而所述第二预定移动速度比所述预定烧缩速度高约三至七倍。

7.用于使一玻璃纤心棒与一玻璃套管对中并且机械式密封该套管和纤心棒的一端的装置(22)，其特征在于，该装置包括一螺纹体(37)，通过该螺纹体插入所述纤心棒和套管，还包括与该螺纹体接合的螺纹环(38、39、40)、O形密封圈(12、13、14)和开口环(32、33)，上述O形密封圈之一(12)和上述开口环之一(32)设置来包围玻璃管而上述O形密封圈中的另一个(13)和上述开口环中的另一个(33)设置来包围玻璃棒，上述O形密封圈和开口环协同工作，通过螺纹环(38、40)的转动以形成纤心棒与套管的对中和机械式密封。

8.按照权利要求7所述的装置，其特征在于所述开口环是开口的、沿它们的周边设有小的间隙。

9.包括与一玻璃套管对中的一玻璃纤心棒和权利要求7所述的装置的组件。

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