JP3386397B2 - Flame burner for glass processing, glass lathe, and glass processing method - Google Patents

Flame burner for glass processing, glass lathe, and glass processing method

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JP3386397B2 JP03251199A JP3251199A JP3386397B2 JP 3386397 B2 JP3386397 B2 JP 3386397B2 JP 03251199 A JP03251199 A JP 03251199A JP 3251199 A JP3251199 A JP 3251199A JP 3386397 B2 JP3386397 B2 JP 3386397B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス材、特に
は、合成石英材、天然石英材または光ファイバ母材の加
工に際し、被加工材に対する異物の付着、混入を防止
し、高温下に長期安定運転を可能とするガラス加工用火
炎バーナに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention prevents foreign matter from adhering to and mixing with a material to be processed at the time of processing a glass material, particularly a synthetic quartz material, a natural quartz material or an optical fiber preform, for a long time at a high temperature. The present invention relates to a flame burner for glass processing that enables stable operation.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガラス材料の加工には一般に火炎バーナ
による火炎が用いられている。ガラス材料の中でも、石
英材料は、軟化温度が1600℃以上と高く、火炎バー
ナで長時間加熱すると、バーナ自体の温度も上昇し、特
にバーナ先端のノズルは高温により酸化され、生成した
酸化物がガラス材料に吹き付けられて異物として付着
し、品質が低下するという問題がある。
2. Description of the Related Art Flames from a flame burner are generally used for processing glass materials. Among the glass materials, the quartz material has a high softening temperature of 1600 ° C. or higher, and when heated with a flame burner for a long time, the temperature of the burner itself also rises, and especially the nozzle at the tip of the burner is oxidized by the high temperature, and the generated oxide is There is a problem that the quality is deteriorated by being sprayed onto the glass material and adhering as a foreign substance.

【0003】通常、火炎バーナのノズルには、酸化され
にくい材料として、SUS304やSUS316L等の
ステンレスが使用されている。これらの材料は、短時間
の使用では殆ど酸化せず、ガラス材料への金属酸化物の
付着も少ないが、長時間高温で使用すると酸化物が発生
し、ガラス材料に異物が付着する原因になる。
Normally, stainless steel such as SUS304 and SUS316L is used for the nozzle of the flame burner as a material which is not easily oxidized. These materials hardly oxidize when used for a short time, and the adhesion of metal oxides to the glass material is small, but when used at high temperature for a long time, oxides are generated, which causes foreign substances to adhere to the glass material. .

【0004】一方、光ファイバ用プリフォームの加工で
は、ガラス旋盤が用いられ、延伸、ファイヤーポリッシ
ュ等の工程で火炎による加工が行われている。ガラス旋
盤では、通常60分以上の長時間火炎による加工が行わ
れるため、火炎バーナは酸化され易く、特にノズルの先
端では酸化物が生成し易く、これが薄膜となって剥れ、
火炎によって吹き飛ばされ、プリフォームの表面に付着
する。このような酸化物は、加工が終わって冷却後は黒
点として残るため、プリフォームの品質が大きく低下す
るので、火炎バーナの材質には酸化されにくい材料を使
用する必要がある。
On the other hand, in the processing of optical fiber preforms, a glass lathe is used, and processing by flame is performed in the steps of drawing, fire polishing and the like. In a glass lathe, a flame burner is usually processed for a long time of 60 minutes or more, so that the flame burner is easily oxidized, and particularly, an oxide is easily generated at the tip of the nozzle, which becomes a thin film and peels off.
It is blown away by the flame and adheres to the surface of the preform. Since such oxides remain as black spots after processing and cooling, the quality of the preform is greatly deteriorated. Therefore, it is necessary to use a material that is not easily oxidized as a material for the flame burner.

【0005】高温下長時間使用しても、異物を発生しな
い火炎バーナの材料として、石英管を用いたものもある
が、石英管は機械的な衝撃に弱く、使用に細心の注意が
必要である。特に、火炎バーナの真上にワーク(被加工
物)を置いて加工する場合には、ワークが落下した時
に、火炎バーナが破損し、可燃性ガスの漏洩等、安全上
の問題が生じることがある。また、石英管を加工して火
炎バーナを作製するときには、人手による加工が多くな
るため、管の内外径やノズルの角度等、精度よく作製す
ることは極めて困難である等問題点の多い材料で、使い
こなすことがむづかしい。
As a material for a flame burner that does not generate foreign matter even if it is used for a long time at high temperature, there is a material using a quartz tube, but the quartz tube is vulnerable to mechanical shock, and requires careful use. is there. In particular, when a work (workpiece) is placed directly above the flame burner for processing, when the work falls, the flame burner may be damaged and safety problems such as flammable gas leakage may occur. is there. In addition, when a quartz tube is processed to produce a flame burner, it requires a lot of manual processing, so it is extremely difficult to manufacture it accurately, such as the inner and outer diameters of the tube and the angle of the nozzle. , It is difficult to use.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、耐
熱性、耐酸化性に優れ、高温下でも機械的強度等の劣化
が少なく、比較的安価で加工し易い材料を選択し、これ
から火炎バーナを作製して、ガラス材料、特に石英系材
料の加工時に酸化物の発生が殆ど無く、被加工物に付
着、混入して品質低下を来すことのないガラス加工用火
炎バーナおよびガラス加工方法を提供することを主たる
目的とする。
Therefore, in the present invention, a material is selected which is excellent in heat resistance and oxidation resistance, has little deterioration in mechanical strength and the like even at high temperatures, is relatively inexpensive, and is easy to process. A flame burner for glass processing and a glass processing method in which a burner is produced so that an oxide is hardly generated during processing of a glass material, particularly a quartz-based material, and does not adhere to or mix with a workpiece to cause quality deterioration. The main purpose is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の請求項1に記載した発明は、ガラス材の加工に
用いられる火炎バーナにおいて、火炎バーナのノズルの
材質がNiまたはSUS310Sであることを特徴とす
るガラス加工用火炎バーナである。
In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 of the present invention is a flame burner used for processing a glass material, and the material of the nozzle of the flame burner is Ni or SUS310S. A flame burner for glass processing, which is characterized in that

【0008】このように、火炎バーナのノズルの材質に
耐熱性、耐酸化性に優れたNiまたはSUS310Sを
使用したバーナにすると、ノズル先端部における金属酸
化物の発生やこれが薄膜となって剥れて被加工物に異物
となって付着したり巻き込まれたりすることが殆どなく
なり、ガラス加工期間中を通じて操業の安定化と品質の
向上を図ることができると共に歩留りや生産性が向上
し、コストダウンを図ることができるガラス加工用火炎
バーナとなる。
As described above, when a burner using Ni or SUS310S, which has excellent heat resistance and oxidation resistance, is used as the material of the nozzle of the flame burner, the generation of metal oxide at the tip of the nozzle and the thin film peeling off. As a result, it is almost impossible for foreign matter to be attached to or caught in the work piece as a foreign matter, stabilizing the operation and improving quality throughout the glass processing period, improving yield and productivity, and reducing costs. It becomes a flame burner for glass processing that can achieve the above.

【0009】この場合、請求項2に記載したように、前
記ガラス材を、合成石英または天然石英とすることがで
きる。このように加工の対象となるガラス材が、軟化点
が高く、加工がむづかしい合成石英や天然石英であって
も、比較的容易に長時間安定した操業が可能となり、異
物が殆どない高品質の加工品を得ることができるガラス
加工用火炎バーナとなる。
In this case, as described in claim 2, the glass material can be synthetic quartz or natural quartz. In this way, even if the glass material to be processed is synthetic quartz or natural quartz, which has a high softening point and is difficult to process, stable operation can be performed relatively easily for a long time, and there is almost no foreign matter and high quality. It becomes a flame burner for glass processing that can obtain a processed product.

【0010】さらに、請求項3に記載したように、前記
ガラス材を、光ファイバ用プリフォーム(以下、光ファ
イバ母材ということもある)とすることができる。この
ように加工の対象となるガラス材が、長時間を要すると
共に精度の高い加工を要する光ファイバ母材であって
も、プリフォームの延伸による長さや外径調整、ファイ
ヤーポリシュ等の加工を長時間安定して操業することが
できると共に、異物が殆どない高品質の加工品を得るこ
とができるガラス加工用火炎バーナとなる。
Further, as described in claim 3, the glass material can be an optical fiber preform (hereinafter sometimes referred to as an optical fiber preform). In this way, even if the glass material to be processed is an optical fiber preform that requires a long time and highly accurate processing, the length and outer diameter adjustment by stretching the preform and the processing such as fire polishing are long. The flame burner for glass processing can be stably operated for a long time and can obtain a high-quality processed product with almost no foreign matter.

【0011】また、請求項4に記載したように、前記火
炎バーナで使用される可燃性ガスを水素とし、また、請
求項5に記載したように助燃性ガスを酸素とすることが
できる。軟化温度が高いガラス材料を加工するには水素
を酸素で燃焼するいわゆる酸水素炎が適しており、本発
明の材質で作製した火炎バーナを使用して加工すれば、
耐熱性、耐酸化性に優れているので、長時間安定操業が
でき、異物が殆ど発生、付着しない加工品を得ることが
できるガラス加工用火炎バーナとなる。
Further, as described in claim 4, the combustible gas used in the flame burner may be hydrogen, and as described in claim 5, the combustion supporting gas may be oxygen. A so-called oxyhydrogen flame in which hydrogen is burned with oxygen is suitable for processing a glass material having a high softening temperature, and if a flame burner made of the material of the present invention is used for processing,
Since it has excellent heat resistance and oxidation resistance, it is a flame burner for glass processing, which can be stably operated for a long time and can obtain a processed product in which almost no foreign matter is generated and adhered.

【0012】そして、請求項6に記載したように、前記
火炎バーナで用いる可燃性ガスおよび助燃性ガスは、火
炎バーナの先端で混合され燃焼されるようにすることが
できる。このように構成することによって、火炎バーナ
内部で着火することが防止され、バーナ先端部の温度上
昇を抑えられる結果、その酸化物の発生を防止すること
ができるので、被加工物に異物が付着することを一層低
減することができる。
Further, as described in claim 6, the combustible gas and the auxiliary combustion gas used in the flame burner can be mixed and burned at the tip of the flame burner. With this configuration, ignition inside the flame burner is prevented, and the rise in temperature at the burner tip is suppressed. As a result, the generation of oxides can be prevented, so that foreign matter adheres to the workpiece. This can be further reduced.

【0013】次に、本発明の請求項7に記載した発明
は、請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載した
ガラス加工用火炎バーナを具備して成ることを特徴とす
るガラス旋盤である。このように構成されたガラス旋盤
を使用して合成石英材、天然石英材または光ファイバ母
材を火炎バーナで加工すれば、長時間にわたって安定操
業ができると共に異物のない高品質の加工品を得ること
ができるガラス旋盤となる。
Next, the invention according to claim 7 of the present invention comprises the flame burner for glass processing according to any one of claims 1 to 6 Is. If a synthetic quartz material, natural quartz material or optical fiber preform is processed with a flame burner using the glass lathe configured in this way, stable operation can be performed for a long time and a high quality processed product free of foreign matter can be obtained. Can be a glass lathe.

【0014】さらに、本発明の請求項8に記載した発明
は、ガラス旋盤にセットされた合成石英材、天然石英材
または光ファイバ用プリフォームを火炎バーナで加工す
るに際し、該バーナのノズルの材質をNiまたはSUS
310Sとして作製した火炎バーナを使用することを特
徴とするガラスの加工方法である。
Further, in the invention described in claim 8 of the present invention, when processing a synthetic quartz material, a natural quartz material or an optical fiber preform set on a glass lathe with a flame burner, the material of the nozzle of the burner is used. Ni or SUS
It is a glass processing method characterized by using a flame burner manufactured as 310S.

【0015】このようにノズルの材質を耐熱性、耐酸化
性に優れたNiまたはSUS310Sとして作製した火
炎バーナで前記ガラス材を加工すれば、ノズル先端部に
おける金属酸化物の発生やこれが薄膜となって剥れて被
加工物に異物となって付着したり巻き込まれたりするこ
とが殆どなくなり、ガラス加工期間中を通じて操業の安
定化と品質の向上を図ることができると共に歩留りや生
産性が向上し、コストダウンを図ることができる。
When the glass material is processed by the flame burner made of Ni or SUS310S, which is excellent in heat resistance and oxidation resistance as the material of the nozzle, the generation of metal oxide at the tip of the nozzle or the thin film becomes a thin film. There is almost no possibility that it will peel off and become attached as foreign matter to the work piece or be caught in the work piece, stabilizing the operation and improving the quality throughout the glass processing period and improving the yield and productivity. Therefore, the cost can be reduced.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付した図面に基づき説明するが、本発明はこれらに
限定されるものではない。ここで、図1は本発明のガラ
ス加工用火炎バーナを示す(a)外観図と(b)火炎バ
ーナ先端のノズル部の噴出口正面図であり、図2はガラ
ス加工用火炎バーナを備えたガラス旋盤の構成例を示す
概要図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited thereto. Here, FIG. 1 is an (a) external view showing a flame burner for glass processing of the present invention, and (b) a front view of an outlet of a nozzle portion at the tip of the flame burner, and FIG. 2 is provided with a flame burner for glass processing. It is a schematic diagram showing an example of composition of a glass lathe.

【0017】本発明のガラス加工用火炎バーナ20は、
例えば図1(a)に示したような外観をしており、可燃
性ガスの水素導入管21と助燃性ガスの酸素導入管22
を備えた円筒胴体の先は円錐台形のノズル部23とな
り、先端では酸水素火炎反応により高温の火炎を噴出し
ている。ノズル部23を先端の方から見ると、図1
(b)に示したように、数十本の細いパイプ状のノズル
25からは助燃性ガスが吹き出され、ノズル部23の外
ケース24とノズル25との間の隙間26からは可燃性
ガスが噴出される。助燃性ガスとしては、通常酸素が用
いられ、可燃性ガスには水素が用いられる。
The flame burner 20 for glass processing of the present invention comprises:
For example, the external appearance is as shown in FIG. 1A, and the hydrogen introducing pipe 21 for the combustible gas and the oxygen introducing pipe 22 for the supporting gas are used.
The tip of the cylindrical body provided with is a truncated cone-shaped nozzle portion 23, and a high temperature flame is ejected at the tip by an oxyhydrogen flame reaction. As shown in FIG.
As shown in (b), the supporting gas is blown out from several tens of thin pipe-shaped nozzles 25, and the flammable gas is discharged from the gap 26 between the outer case 24 of the nozzle portion 23 and the nozzle 25. Erupted. Oxygen is usually used as the combustion supporting gas, and hydrogen is used as the flammable gas.

【0018】特に、可燃性ガスとして、水素を用いた場
合には、火炎バーナ内部での着火を防止するため、上記
のように可燃性ガスと助燃性ガスを別々の導入管から導
入して、バーナ先端まで送り、火炎バーナのノズルの先
端で可燃性ガスと助燃性ガスは混合、燃焼され、火炎が
被加工物に吹き付けられるようにするのが好ましい。ガ
スの流量は、通常水素ガスが150〜500SLM、酸
素ガスが70〜300SLM程度に設定される。
In particular, when hydrogen is used as the combustible gas, in order to prevent ignition inside the flame burner, the combustible gas and the auxiliary combustion gas are introduced through separate introduction pipes as described above, It is preferable that the burner gas is fed to the tip of the burner, and the combustible gas and the supporting gas are mixed and burned at the tip of the nozzle of the flame burner so that the flame is blown to the workpiece. The gas flow rate is usually set to about 150 to 500 SLM for hydrogen gas and about 70 to 300 SLM for oxygen gas.

【0019】次に、ガラス旋盤1は、上記火炎バーナ2
0を使用して合成石英材、天然石英材または光ファイバ
母材[以下、これらを総称して石英母材ということがあ
る]Wの表面に向けて火炎バーナ20で火炎を吹き付け
て加熱し、延伸して外径、長さを修正したり、光ファイ
バ母材の表面に付着した汚れ、異物、傷等の除去、そし
て最終仕上げのファイヤーポリッシュ(火炎研磨)等の
加工を行う機械である。
Next, the glass lathe 1 has the above flame burner 2
0 is used to synthesize synthetic quartz material, natural quartz material or optical fiber preform [hereinafter, these may be generically referred to as quartz preform], and a flame burner 20 blows and heats a flame toward the surface of W, It is a machine for stretching to modify the outer diameter and length, removal of dirt, foreign matter, scratches, etc. adhering to the surface of the optical fiber preform, and processing such as final finishing fire polishing (flame polishing).

【0020】例えば、図2に示すように機台2上の長手
方向に沿って対向に配置され、かつ不図示の移動機構に
よって相互間隔が調整自在な左右一対のコラム3、4
と、各コラム3、4の前面に取り付けられる一対のチャ
ック5,5に、石英母材Wを掴んで軸回りに回転させつ
つ、石英母材Wの一端から石英母材Wの表面に向けて、
水平移動自在な移動台6の上にセットした火炎バーナ2
0で火炎を吹き付けて加熱し、外径測定器で外径を測定
しつつ、所望の径になるように左右のチャック5,5の
間隔を開く様にコラム3、4を移動制御して延伸加工し
ている。
For example, as shown in FIG. 2, a pair of left and right columns 3 and 4 which are arranged to face each other along the longitudinal direction on the machine base 2 and whose mutual interval is adjustable by a moving mechanism (not shown).
While holding the quartz preform W on the pair of chucks 5 and 5 attached to the front surfaces of the columns 3 and 4 and rotating the quartz preform W around the axis, from one end of the quartz preform W toward the surface of the quartz preform W. ,
Flame burner 2 set on a horizontally movable platform 6.
At 0, a flame is blown and heated, and while measuring the outer diameter with an outer diameter measuring device, the columns 3 and 4 are moved and controlled so as to open the gap between the left and right chucks 5 and 5 so as to obtain a desired diameter, and stretched. It is being processed.

【0021】具体的な加工条件の一例としては、プリフ
ォームを火炎で加熱し、延伸縮径する場合には、火炎バ
ーナを10mm/min程度の速度で移動させるため、
長さ1000mmのプリフォームを加工するのに約10
0分かかることになる。この間常時火炎が噴出した状態
であるから火炎バーナのノズルの先端部は800℃程度
にまで加熱され100分間持続されることになり、従来
使用されていた耐熱性、耐酸化性に若干劣る材質、例え
ばSUS304、SUS316L等で作られた火炎バー
ナを使用すると、数分間程度の短時間ならともかく、数
十分ないし数時間の長時間になると、酸化が激しくな
り、金属酸化物が薄い箔となってノズルから剥離し、火
炎にのって石英母材にまで飛び、石英母材表面に異物と
なって付着したり、内部に混入してしまうこともある。
As an example of specific processing conditions, when the preform is heated with a flame and the diameter of expansion and contraction is increased, the flame burner is moved at a speed of about 10 mm / min.
Approximately 10 to process a preform with a length of 1000 mm
It will take 0 minutes. During this time, since the flame was constantly ejected, the tip of the nozzle of the flame burner was heated to about 800 ° C and maintained for 100 minutes, which was a material that was slightly inferior in heat resistance and oxidation resistance, which was conventionally used. For example, when a flame burner made of SUS304, SUS316L or the like is used, even if it is for a short time of about several minutes, if it is for a long time of tens of minutes to several hours, the oxidation becomes severe and the metal oxide becomes a thin foil. It may peel off from the nozzle, fly onto the quartz base material due to the flame, adhere as a foreign substance to the surface of the quartz base material, or may be mixed inside.

【0022】そこで本発明の火炎バーナにおける助燃性
ガスである酸素が吹き出すノズルの材質について徹底的
に調査し、実験を重ねた結果、特に耐熱性、耐酸化性に
優れたNiまたはSUS310Sを使用することにし
た。Niおよびこれらステンレス鋼の組成を表1に示
す。
Therefore, the material of the nozzle from which oxygen, which is the combustion supporting gas, in the flame burner of the present invention blows out is thoroughly investigated, and as a result of repeated experiments, Ni or SUS310S, which is particularly excellent in heat resistance and oxidation resistance, is used. It was to be. Table 1 shows the compositions of Ni and these stainless steels.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】Ni製または310S製ノズル25は、例
えば外径3mm、内径1mm、長さ100mmのパイプ
約60本からなり、根元を黄銅製の台にロウ付けされて
いる。火炎バーナの中で800℃以上の高温になるのは
先端から40mm位の範囲であり、少なくともこの部分
がNiまたは310Sで構成されていることが必要であ
り、こうすれば長時間火炎に曝されても酸化物を発生す
ることは殆どなくなり、石英母材Wの表面に異物として
付着したり、混入したりすることは殆どなくなった。
The Ni or 310S nozzle 25 is composed of, for example, about 60 pipes having an outer diameter of 3 mm, an inner diameter of 1 mm and a length of 100 mm, and the root is brazed to a brass base. In the flame burner, the temperature of 800 ° C or higher is in the range of about 40 mm from the tip, and it is necessary that at least this portion is composed of Ni or 310S. However, almost no oxide was generated, and almost no foreign matter was attached to or mixed with the surface of the quartz base material W as foreign matter.

【0025】火炎バーナ20の外ケース24について
も、Ni材で構成することが望ましいが、この部分はノ
ズルと比較して温度が上りにくく、またNiでは材料が
高価であるためSUS310SやSUS316L等のス
テンレス鋼で構成することも可能である。勿論、ノズル
25、外ケース24の全てをNi材またはSUS310
Sで作製してもよいことは言うまでもない。
It is desirable that the outer case 24 of the flame burner 20 is also made of Ni material, but the temperature of this portion is less likely to rise than that of the nozzle, and since Ni is expensive, the material is expensive, such as SUS310S and SUS316L. It can also be made of stainless steel. Of course, the nozzle 25 and the outer case 24 are all made of Ni material or SUS310.
It goes without saying that it may be made of S.

【0026】火炎バーナにおける火炎の大きさを変更で
きるように、ノズルへのガス供給系統を複数に分けても
よい。広い範囲を加熱するためには、全てのノズルから
ガスを流すことで、大きな火炎を得ることができる。
The gas supply system to the nozzle may be divided into a plurality of parts so that the size of the flame in the flame burner can be changed. In order to heat a wide range, a large flame can be obtained by flowing gas from all the nozzles.

【0027】逆に石英母材の端部を絞って溶断する時等
には、狭い範囲を加熱する必要がある。その時には中心
部のノズルのみからガスを出すことで火炎を細く絞るこ
とが出来る。特に、ガス流量を絞って使うときにはノズ
ルの温度が上り易くなる。この場合には、可燃性ガスま
たは助燃性ガスに、窒素やアルゴン等の不活性ガスを混
合し、ノズル内でのガスの流速を増加させることでノズ
ル温度低下に効果がある。
On the contrary, when squeezing and cutting the end of the quartz base material, it is necessary to heat a narrow range. At that time, the flame can be narrowed down by discharging the gas only from the central nozzle. Especially when the gas flow rate is reduced and used, the temperature of the nozzle tends to rise. In this case, it is effective to lower the nozzle temperature by mixing the combustible gas or the auxiliary combustion gas with an inert gas such as nitrogen or argon and increasing the flow velocity of the gas in the nozzle.

【0028】[0028]

【実施例】次に、本発明の実施例および比較例を挙げて
具体的に説明するが、本発明は、これらに限定されるも
のではない。 (実施例1)純度99%のNi材からなる外径3mm、
内径1mmのパイプを火炎バーナのノズルとして使用
し、SUS310S製の外ケースに組み込んで火炎バー
ナを作製した。この火炎バーナをガラス旋盤にセット
し、合成石英からなる光ファイバ用プリフォームに延伸
および火炎研磨加工等を行った。この火炎バーナを用い
た延伸加工の条件の一例を次に示す。
EXAMPLES Next, examples and comparative examples of the present invention will be specifically described, but the present invention is not limited thereto. (Example 1) 3 mm outer diameter made of Ni material having a purity of 99%,
A pipe having an inner diameter of 1 mm was used as a nozzle of a flame burner, and was incorporated in an outer case made of SUS310S to produce a flame burner. This flame burner was set on a glass lathe, and an optical fiber preform made of synthetic quartz was stretched and flame-polished. An example of the conditions for the stretching process using this flame burner is shown below.

【0029】火炎バーナのノズル内部には酸素ガスを、
外ケースとノズルの隙間には水素ガスを流した。火炎バ
ーナに流すガス流量は、水素を250SLM(標準リッ
トル/分)、酸素を130SLMに調整した。図2に示
すようにプリフォームを火炎で加熱しながら、火炎バー
ナを15.0mm/minの速度で一定方向に移動さ
せ、同時にプリフォームの端部を把持しているチャック
を、コラムによって2.3mm/minの速度で火炎バ
ーナとは反対方向に移動させた。以上のような条件で外
径65mm、長さ1,150mmのプリフォームに加工
することができた。
Oxygen gas was introduced into the nozzle of the flame burner.
Hydrogen gas was flowed through the gap between the outer case and the nozzle. The gas flow rates of the flame burner were adjusted to 250 SLM (standard liter / minute) for hydrogen and 130 SLM for oxygen. As shown in FIG. 2, while heating the preform with a flame, the flame burner was moved in a fixed direction at a speed of 15.0 mm / min, and at the same time, the chuck holding the end of the preform was moved by the column 2. It was moved in the direction opposite to the flame burner at a speed of 3 mm / min. Under the above conditions, a preform having an outer diameter of 65 mm and a length of 1,150 mm could be processed.

【0030】一日5本の割合で3ケ月間プリフォームの
加工を行い、その間にプリフォームの表面に付着する異
物の数の経時変化を調査した。図3に一日当たりの異物
付着件数の推移を示した。図3から明らかなように、本
発明に係る火炎バーナを用いると、異物が殆どプリフォ
ームに付着することがなく、経時変化も起こらないない
ことが判る。
The preforms were processed at a rate of 5 pieces per day for 3 months, and the change with time of the number of foreign matters adhering to the surface of the preforms was investigated during the processing. Figure 3 shows the change in the number of foreign matter adhered per day. As is clear from FIG. 3, when the flame burner according to the present invention is used, almost no foreign matter adheres to the preform and no change with time occurs.

【0031】(実施例2)火炎バーナのノズル材料とし
てSUS310Sを使用し、別のガラス旋盤で実施例1
と同様に3ケ月間プリフォームの加工を行い、プリフォ
ームの表面に付着する異物の数の推移を調べた。その結
果を図4に示す。図4から明らかなように、SUS31
0Sをノズル材料に使用した場合にも、プリフォームへ
の異物の付着量は少なかった。
(Example 2) SUS310S was used as the nozzle material of the flame burner, and another glass lathe was used in Example 1
The preform was processed for 3 months in the same manner as above, and the transition of the number of foreign substances adhering to the surface of the preform was examined. The result is shown in FIG. As is clear from FIG. 4, SUS31
Even when 0S was used as the nozzle material, the amount of foreign matter attached to the preform was small.

【0032】(比較例)火炎バーナのノズル材料にSU
S304および316Lを使用した以外は、実施例1と
同様の条件で3ケ月間プリフォーム表面に付着する異物
の数を調べた。その結果を図5に示す。図5から明らか
なように、304、316Lは共に、耐食性の高い材料
として一般に用いられているが、火炎バーナのノズル材
料として使用した場合には、比較的短期間に酸化が進
み、酸化物の剥離によるプリフォームへの異物の付着が
多く見られた。304は316Lに比べて2〜3倍の発
生量であった。また、経時変化が激しく、このような火
炎バーナは、約1ケ月の使用しか出来ないことが判る。
(Comparative Example) SU is used as a flame burner nozzle material.
The number of foreign matters adhering to the surface of the preform for 3 months was examined under the same conditions as in Example 1 except that S304 and 316L were used. The result is shown in FIG. As is clear from FIG. 5, both 304 and 316L are generally used as a material having high corrosion resistance, but when used as a nozzle material of a flame burner, oxidation progresses in a relatively short period of time, resulting in oxide formation. A large amount of foreign matter adhered to the preform due to peeling. The amount of 304 generated was 2-3 times as large as that of 316L. Also, it can be seen that such a flame burner can be used only for about one month because the change over time is severe.

【0033】以上のことから、本発明のように火炎バー
ナのノズルの材質にNi材あるいはSUS310Sを使
用すれば、ノズル先端が長時間高温の酸水素炎に曝され
ても金属酸化物が生成してその薄膜が剥離し、被加工物
に付着したり混入したりすることは殆どなくなり、加工
期間中を通じて操業の安定化と品質の向上を図ることが
出来ると共に歩留りや生産性が向上し、コストダウンを
図ることができる。
From the above, when Ni material or SUS310S is used as the material of the nozzle of the flame burner as in the present invention, metal oxide is produced even when the nozzle tip is exposed to a high temperature oxyhydrogen flame for a long time. The thin film hardly peels off and adheres to or mixes with the work piece, which can stabilize the operation and improve the quality throughout the processing period, improve the yield and productivity, and reduce the cost. Can be down.

【0034】尚、本発明は、上記実施形態に限定される
ものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の
特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一
な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかな
るものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, has substantially the same configuration as the technical idea described in the scope of the claims of the present invention, and has any similar effect to the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上詳述したように、ガラス加工用火炎
バーナのノズルの材質にNi材あるいはSUS310S
を使用すれば、ノズル先端が長時間高温の酸水素炎に曝
されても金属酸化物が生成してその薄膜が剥離し、被加
工物に付着したり混入したりすることは殆どなくなり、
加工期間中を通じて操業の安定化と品質の向上を図るこ
とが出来ると共に歩留りや生産性が向上し、コストダウ
ンを図ることができる。
As described in detail above, the material of the nozzle of the flame burner for glass processing is Ni or SUS310S.
When using, even if the nozzle tip is exposed to a high temperature oxyhydrogen flame for a long time, the metal oxide is generated and the thin film is peeled off, and it hardly adheres to or is mixed with the work piece.
It is possible to stabilize the operation and improve the quality throughout the processing period, improve the yield and productivity, and reduce the cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のガラス加工用火炎バーナの構成例を示
す概要図である。 (a)火炎バーナの外観図、(b)火炎バーナの先端部
を示す噴出口正面図。
FIG. 1 is a schematic view showing a configuration example of a flame burner for glass processing of the present invention. (A) The external view of a flame burner, (b) The jet nozzle front view which shows the front-end | tip part of a flame burner.

【図2】ガラス旋盤の構成例を示す概要図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration example of a glass lathe.

【図3】火炎バーナのノズル材質をNiとした場合、ガ
ラス旋盤運転の経過日数に対する一日当りの異物の発生
件数を表す図である(実施例1)。
FIG. 3 is a diagram showing the number of foreign matters generated per day with respect to the elapsed days of glass lathe operation when Ni is used as the nozzle material of the flame burner (Example 1).

【図4】火炎バーナのノズル材質をSUS310Sとし
た場合、ガラス旋盤運転の経過日数に対する一日当りの
異物の発生件数を表す図である(実施例2)。
FIG. 4 is a diagram showing the number of occurrences of foreign matter per day with respect to the elapsed days of glass lathe operation when the nozzle material of the flame burner is SUS310S (Example 2).

【図5】火炎バーナのノズル材質をSUS304または
SUS316Lとした場合、ガラス旋盤運転の経過日数
に対する一日当りの異物の発生件数を表す図である(比
較例)。
FIG. 5 is a diagram showing the number of foreign matters generated per day with respect to the elapsed days of glass lathe operation when the nozzle material of the flame burner is SUS304 or SUS316L (comparative example).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ガラス旋盤、2…機台、3、4…コラム、5…チャ
ック、6…移動台、20…火炎バーナ、21…水素導入
管、22…酸素導入管、23…ノズル部、24…外ケー
ス、25…ノズル、26…隙間。W…石英母材。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Glass lathe, 2 ... Machine stand 3, 4 ... Column, 5 ... Chuck, 6 ... Moving stand, 20 ... Flame burner, 21 ... Hydrogen introduction pipe, 22 ... Oxygen introduction pipe, 23 ... Nozzle part, 24 ... Outside Case, 25 ... Nozzle, 26 ... Gap. W ... Quartz base material.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小出 弘行 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越 化学工業株式会社 精密機能材料研究所 内 (72)発明者 島田 忠克 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越 化学工業株式会社 精密機能材料研究所 内 (72)発明者 星野 昇次 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越 化学工業株式会社 群馬事業所内 (72)発明者 平沢 秀夫 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越 化学工業株式会社 精密機能材料研究所 内 (56)参考文献 特開 平8−310823(JP,A) 特開 平8−188441(JP,A) 特開 平8−290921(JP,A) 特開 平11−268921(JP,A) 特公 平7−29795(JP,B2) 実公 昭62−1543(JP,Y2)   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hiroyuki Koide               2-13-1, Isobe, Annaka-shi, Gunma Shinetsu               Chemical Industry Co., Ltd. Precision Materials Research Laboratory               Within (72) Inventor Tadakatsu Shimada               2-13-1, Isobe, Annaka-shi, Gunma Shinetsu               Chemical Industry Co., Ltd. Precision Materials Research Laboratory               Within (72) Inventor Hoshino               2-13-1, Isobe, Annaka-shi, Gunma Shinetsu               Chemical Industry Co., Ltd. Gunma Office (72) Inventor Hideo Hirasawa               2-13-1, Isobe, Annaka-shi, Gunma Shinetsu               Chemical Industry Co., Ltd. Precision Materials Research Laboratory               Within                (56) References JP-A-8-310823 (JP, A)                 JP-A-8-188441 (JP, A)                 JP-A-8-290921 (JP, A)                 JP-A-11-268921 (JP, A)                 Japanese Patent Publication 7-29795 (JP, B2)                 Actual public Sho 62-1543 (JP, Y2)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ガラス材の加工に用いられる火炎バーナ
において、火炎バーナのノズルの材質がNiまたはSU
S310Sであることを特徴とするガラス加工用火炎バ
ーナ。
1. A flame burner used for processing a glass material, wherein the nozzle material of the flame burner is Ni or SU.
A flame burner for glass processing, which is S310S.
【請求項2】 前記ガラス材が、合成石英または天然石
英であることを特徴とする請求項1に記載したガラス加
工用火炎バーナ。
2. The flame burner for glass processing according to claim 1, wherein the glass material is synthetic quartz or natural quartz.
【請求項3】 前記ガラス材が、光ファイバ用プリフォ
ームであることを特徴とする請求項1に記載したガラス
加工用火炎バーナ。
3. The flame burner for glass processing according to claim 1, wherein the glass material is an optical fiber preform.
【請求項4】 前記火炎バーナで使用される可燃性ガス
が、水素であることを特徴とする請求項1ないし請求項
3のいずれか1項に記載したガラス加工用火炎バーナ。
4. The flame burner for glass processing according to any one of claims 1 to 3, wherein the combustible gas used in the flame burner is hydrogen.
【請求項5】 前記火炎バーナで使用される助燃性ガス
が、酸素であることを特徴とする請求項1ないし請求項
4のいずれか1項に記載したガラス加工用火炎バーナ。
5. The flame burner for glass processing according to any one of claims 1 to 4, wherein the combustion-assisting gas used in the flame burner is oxygen.
【請求項6】前記火炎バーナで用いる可燃性ガスおよび
助燃性ガスは、火炎バーナの先端で混合され燃焼される
ことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1
項に記載のガラス加工用火炎バーナ。
6. The flammable gas and the auxiliary gas used in the flame burner are mixed and burned at the tip of the flame burner.
A flame burner for glass processing according to item.
【請求項7】 請求項1ないし請求項6のいずれか1項
に記載したガラス加工用火炎バーナを具備して成ること
を特徴とするガラス旋盤。
7. A glass lathe comprising the flame burner for glass processing according to any one of claims 1 to 6.
【請求項8】 ガラス旋盤にセットされた合成石英材、
天然石英材または光ファイバ用プリフォームを火炎バー
ナで加工するに際し、該バーナのノズルの材質をNiま
たはSUS310Sとして作製した火炎バーナを使用す
ることを特徴とするガラスの加工方法。
8. A synthetic quartz material set on a glass lathe,
A method for processing glass, characterized in that, when a natural quartz material or an optical fiber preform is processed by a flame burner, a flame burner manufactured by using Ni or SUS310S as a material of a nozzle of the burner is used.
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