CN1500068A - 玻璃棒切割方法及应用此方法的装置 - Google Patents

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Abstract

一种切割玻璃棒的方法及切割装置，其中，切割玻璃棒用以生产玻璃基础材料时，不会在玻璃棒被抓紧的根部引起任何裂缝或破裂。装置在抓紧玻璃棒(11)的相对端的同时，将玻璃棒(11)切割成特定的长度，其中，设置了Y形支承器(18)，用以在其相对端之间的一个位置上，从下部支承玻璃棒(11)。支承器(18)包括主体为圆管形的碳套管，它设置成围绕构成叉状腿部的两个腿部而转动，且碳套管能随着玻璃棒的轴向运动而转动。

Description

玻璃棒切割方法及 应用此方法的装置
技术领域
本发明涉及一种切割玻璃棒的方法及应用此方法的装置，更具体的讲，涉及在长玻璃棒连接和紧固至车床上时，支承玻璃棒的方法以及切割长玻璃棒的装置，长玻璃棒是生产玻璃盘料的起始材料，诸如生产玻璃纤维用的玻璃盘料。
背景技术
随着近年来光纤通讯的发展，对玻璃光纤的需要日益增加，并要求降低玻璃光纤的价格。在此情况下，要求提高玻璃光纤的生产率，强化生产效率。因此，已进行对增加玻璃光纤盘料的尺寸以及提高批量生产率的探讨。
有一种生产光纤用的玻璃盘料的方法是大家熟知的，其中，多孔玻璃通过VAD方法(汽相轴向沉积方法)而生产，例如多孔玻璃被脱水、固化和透明化。此VAD方法包含射入玻璃材料和来自喷灯的火焰气体，并将玻璃颗粒沿轴向沉积在旋转着的石英玻璃棒上。通过沉积玻璃颗粒而形成的多孔玻璃脱水、固化、透明化，及拉制以生产棒样的玻璃盘料。然后，玻璃颗粒进一步沉积在棒样的玻璃盘料的外侧，以形成多孔玻璃，然后获得具有预定外径的玻璃盘料。
生产光纤用的、具有预定外径的玻璃盘料时，石英玻璃或透明化的拉制玻璃被用作沉积玻璃颗粒用的起始材料的玻璃棒。起始材料玻璃棒的长度随着欲生产的玻璃盘料的尺寸的不同而不同，如果在玻璃棒中有任何异常部分，则要求去除该异常部分。
因此，长玻璃棒按预定长度应用车床加以切割以获得长度依照欲生产的玻璃盘料而定的玻璃棒。
图5表示常规的切割装置，用于按预定长度切割玻璃棒。在图中，1是玻璃棒，2是车床，3是底座板，4是固定支承器，5是可移动支承器，6是卡盘，而7是玻璃喷灯。此装置的构成是这样的，即如图5所示，玻璃棒1的一个端部被固定支承器4的卡盘6抓紧，而另一端部被可移动支承器5的卡盘所抓紧。
可移动支承器5设置成，其位置能根据玻璃棒1的长度在底座板3上调节。还有，卡盘6可相对支承器4、5而旋转，并可旋转地抓紧玻璃棒1。
两端被卡盘6抓紧的玻璃棒1由旋转驱动装置(未表示)加以旋转，并在预定的切割位置由玻璃喷灯7均匀地加热和熔融。
此后，可移动支承器5移动，以断开被加热和熔融的软化部分，从而将玻璃棒1切割为二。切割成二的玻璃棒1的半部分分别呈悬臂梁形式被卡盘6抓紧，从而在玻璃棒1的抓紧部分产生应力集中。如果玻璃棒1较短，应力就较小，呈悬臂梁形式被抓紧的玻璃棒1不会引起任何问题。
但是，当玻璃棒1较长时，其重量增加，从而在悬臂梁形式下应力就较大，它引起玻璃棒1的被抓紧部分产生裂缝，可能导至断裂。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而获得的，发明的目的就是提出一种支承玻璃棒的方法，当切割玻璃棒用以生产具有预定长度的玻璃盘料时，不会在玻璃棒的被抓紧根部引起裂缝或断裂，以及一种应用此方法的切割装置。
本发明提出一种切割玻璃棒的方法，其特征在于，在借助支承组件于玻璃棒两端之间的预定位置上从下部支承玻璃棒的同时，切割玻璃棒，支承组件设置成其位置可加以调节，且在抓紧玻璃棒两端的同时，将玻璃棒切割成预定的长度。
还有，本发明提出一种切割玻璃棒的装置，用于在抓紧玻璃棒两端的同时，将玻璃棒切割成预定的长度，其特征在于，包括：抓紧装置，用于抓紧玻璃棒的两端，与其同时，支承组件在玻璃棒两端之间的中间位置从下部加以支承，支承组件用于将玻璃棒至少支承在两个点上，支承组件的位置可沿玻璃棒的纵向加以调节，以及切割装置，用于在加热玻璃棒的同时，切割玻璃棒。
附图简述
图1是为一用于解释本发明实施例的视图。
图2表示卡盘部分，其用于抓紧玻璃棒的端部。
图3表示本发明提出的支承组件。
图4表示本发明的另一实施例。
图5表示常规结构的视图。
图中，11是玻璃棒，12是车床，13是底座板，14是固定支承器，15是可移动支承器，16是卡盘，17是玻璃喷灯，而18是支承组件。
发明的较优实施例
本发明的较优实施例将在下文结合附图加以说明。图1是一张示意图，用于说明发明提出的切割玻璃棒的方法。图2表示玻璃棒的卡盘部分。图3表示Y型形状的支承组件。图1中，11是玻璃棒，12是车床，13是底座板，14是固定支承器，15是可移动支承器，16是卡盘，17是玻璃喷灯，而18是支承组件。
车床12包括固定支承器14、可移动支承器15和支承组件18，它们将玻璃棒11支承在底座板13上，以及玻璃喷灯17，它用于切割玻璃棒11。
固定支承器14可像可移动支承器15一样制作成可移动的。可移动支承器15和支承组件18设置成它们在底座板的纵向位置可应用导轨调节定位。固定支承器14和可移动支承器15设置有卡盘16，用于抓紧玻璃棒1。玻璃喷灯17可以是氢氧焰喷灯，它具有5至7个喷灯孔，用于沿周边方向加热约一半的玻璃棒。
玻璃棒11具有例如3m长和0.03m的直径，并由在中心部分添加有掺杂物的石英或玻璃形成。此玻璃棒11切割成例如约2m长，用作玻璃盘料生产中的基础材料，通过将玻璃颗粒沉积在一个外周边表面上形成大的多孔玻璃盘料。
玻璃棒11也可用作籽晶杆，用于通过VAD方法将玻璃颗粒沉积在轴向，或用作透明玻璃拉伸过程中的模拟棒。
玻璃棒11安装在车床12上，用以将其按欲生产的玻璃盘料的尺寸切割成预定的长度。玻璃棒11是这样安装在车床12上的，即玻璃棒11的一个端部被固定支承器14的卡盘16所抓紧，而另一端部被可移动支承器15的卡盘16所抓紧。支承组件18设置在欲切割成较长的玻璃棒11a下，并在其切割位置的附近，并调节高度以支承玻璃棒。
卡盘16至少用三根调节轴16a抓紧玻璃棒11，用于如图2所示地对玻璃棒11的端部定中心。此外，卡盘16可由旋转驱动装置(未表示)加以旋转，并旋转玻璃棒11以便应用玻璃喷灯17均匀地围绕切割部分的整个周边加热和熔融玻璃棒11。此后，可移动支承器15被移动以断开被加热和熔融的软化部分，从而将玻璃棒1切割为二。
当玻璃棒11按预定长度加以切割，被切割好的玻璃棒11a和11b分别悬置在一个端部上。较短的玻璃棒11b以悬臂形式被抓紧时，相对负荷不会产生问题，但较长的玻璃棒11a的根部被卡盘16抓紧时急剧地遭受一个大的弯矩。因此，担心由于被抓紧部分会引起玻璃棒11a的裂缝或断裂。但是，在此发明中，支承组件18放置在较长的玻璃棒11a的切割部分的附近，从而被切割的玻璃棒11a支承在两个点上，避免了应力在被抓紧部分的集中。因此，可能阻止发生裂缝或断裂。
支承组件18如图3所示地加以装配，从而其设置位置可通过沿着车床12的底座板13的纵向滑移而调节。支承组件18由安装在支座部分19上的Y型形状的支柱20和位于支柱上部的叉状腿部21构成，由碳制成的套管22可旋转地放置在腿部上。例如，支柱20制作成可伸缩的形式，从而得以调节高度位置，并连接成得以在支座部分19的侧向调节位置。
因此，支承组件18的支柱20可在三个方向上调节位置，包括车床12的纵向、横向和高度方向。
玻璃棒11被Y型形状的叉状腿部21加以定中心，且由于圆柱形套管22可围绕每一腿部作为轴线进行转动，因此玻璃棒11可平稳地支承而不会阻碍玻璃棒11的轴向移动，因为套管22可随着玻璃棒11的轴向移动而一起转动。
由于套管22由碳制成，即使套管22的碳粘住在玻璃棒上，玻璃棒能遭受火焰的抛光，从而没有杂质遗留在表面上。
如上所述，玻璃棒支承在两点上，其中被切割的较长的玻璃棒11a的自由端部被设置在车床12的中间部分的Y型形状的支承组件18所支承，从而可能阻止应力集中在被卡盘16抓紧的部分中。
虽然采用常规方法时，裂缝或断裂的发生率是1/6.4，但应用本发明的支承组件18，裂缝或断裂的发生被消除。
当玻璃棒11安装在车床12上时，在切割中由于支承组件18放置在中间部分，玻璃棒11的负荷是分布的，从而安装操作被加速。
由于此支承组件18将玻璃棒稳定地支承在Y型形状的两个腿部的两点上，即使玻璃棒在切割中沿轴向移动，玻璃棒11也被稳定地支承着。
图4表示本发明的另一实施例。在此实施例中，支承组件18设置在玻璃棒11的切割位置的两侧。如果玻璃棒11较长，被切割的两段玻璃棒11a和11b在左、右两侧上都变得很长。因此，由于在左、右两侧上均设置玻璃棒的支承组件18，玻璃棒得以稳定、牢靠地加以支承。
在前述实施例中，玻璃棒被用作生产用于玻璃纤维的玻璃盘料的起始材料。但是，车床12也用于支承其它过程中的玻璃盘料，诸如，当从玻璃盘料切割一根模拟玻璃棒，或当连接一根模拟玻璃棒以拉伸玻璃盘料。此外，也可用于支承玻璃棒以便生产光纤用的玻璃盘料。
工业应用
如上所述，应用本发明一根长的玻璃棒可安全、牢固地加以支承，并在加工中不会产生裂缝或断裂。因此，能生产用于光纤的大玻璃盘料。还有，支承玻璃棒的支承组件由Y型简单结构的支柱构成，该支柱被附加地设置在常规切割装置上，从而切割操作可简单地实现，无需增加成本。

Claims (11)

1.一种切割玻璃棒的方法，该方法包括如下步骤：
抓紧所述玻璃棒的两端；
将支承组件设置在所述两端之间的预定位置上，用以从下部支承所述玻璃棒；以及
在所述玻璃棒处于被所述支承组件支承的状态下，并在加热所述玻璃棒的同时，通过移开所述玻璃棒的一个端部切割所述玻璃棒。
2.如权利要求1所述的切割玻璃棒的方法，其特征在于，所述支承组件成形成具有Y型的形状，而所述切割步骤包括在所述Y型形状的叉状腿部支承所述玻璃棒时，切割所述玻璃棒的步骤。
3.如权利要求2所述的切割玻璃棒的方法，其特征在于，所述支承组件的Y型形状的所述叉状腿部具有设置成可旋转的碳套管，其中所述玻璃棒被所述碳套管所支承。
4.如权利要求3所述的切割玻璃棒的方法，其特征在于，所述碳套管具有圆柱形主体，它可围绕组成所述叉状腿部的两个腿部中的每一个，以其为轴线而转动，且在所述切割步骤，所述碳套管随着所述玻璃棒的轴向运动而产生转动。
5.如权利要求1所述的切割玻璃棒的方法，其特征在于，设置所述支承组件的步骤包括在沿所述玻璃棒的轴向调节所述支承组件时，决定所述支承组件的位置的步骤。
6.如权利要求1至4中任一权利要求所述的切割玻璃棒的方法，其特征在于，所述设置所述支承组件的步骤包括设置两个支承组件的步骤，即沿所述玻璃棒的轴向调节这两个支承组件时，通过决定所述支承组件组的位置，设置所述两个支承组件，以及所述切割步骤包括在所述两个支承组件之间切割所述玻璃棒的步骤。
7.一种切割玻璃棒的装置，该装置包括：
抓紧装置，用于抓紧所述玻璃棒的两端；
支承组件，用于至少在两个点上支承所述玻璃棒，所述支承组件的位置可在所述玻璃棒的纵向进行调节；以及
切割装置，用于在加热所述玻璃棒的同时切割所述玻璃棒。
8.如权利要求7所述的切割玻璃棒的装置，其特征在于，所述支承组件具有Y型的形状，并通过所述Y型形状的叉状腿部支承所述玻璃棒。
9.如权利要求8所述的切割玻璃棒的装置，其特征在于，所述支承组件的所述Y型形状的叉状腿部具有设置成可转动的碳套管，其中，所述玻璃棒被所述碳套管所支承。
10.如权利要求9所述的切割玻璃棒的装置，其特征在于，所述碳套管具有圆柱形主体，它可围绕组成所述叉状腿部的两个腿部中的每一个，以其为轴线而转动，且所述碳套管制作成可随着所述玻璃棒的轴向运动而转动。
11.如权利要求7至10中任一权利要求所述的切割玻璃棒的装置，其特征在于，所述支承组件包括放置在所述玻璃棒的切割位置两侧上的两对支承组件。
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