JP4000347B2 - シリカガラス管曲げ加工装置 - Google Patents

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    • C03B23/04Re-forming tubes or rods
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はシリカガラス管曲げ加工装置に係わり、特に加熱され軟化したシリカガラス管の部位の一側を押圧コテで押圧して屈曲させるシリカガラス管曲げ加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、シリカガラス管の曲げ加工を行う場合、カーボン製の定盤上に曲げ半径をケガキ、そのケガキ線を目標として手作業によりシリカガラス管の曲げ加工を行っていた。
【0003】
しかしながら、従来のシリカガラス管の曲げ加工は、作業前段取りとしてカーボン製定盤にケガキ線を描くなど段取り時間が長く、また作業者がケガキ線を目標に曲げ加工を行うため、シリカガラス管を曲げるのに時間を要し、また寸法精度のバラツキが多かった。
【0004】
なお、一般的な性質のガラス管を曲げるガラス管曲げ加工装置については、次のような多くの提案がなされているが、いずれの提案もシリカガラス管の曲げ加工には適さない。
【0005】
特開平3−131541号公報には、ガラス管の一端を把持する一方のチャックをガラス管軸方向に移動可能にし、他方のチャックを、一点を中心として回動可能にし、固定位置に設けられたガスバーナによってガラス管を加熱し、他方のチャックを制御器により制御し旋回駆動して、ガラス管に大きな曲げ強制力を作用させ、環状に加工するガラス管の加工装置が記載されている。この公報記載のガラス管の加工装置は一般的なガラス管を環状に加工するには適するが、チャックを旋回駆動させて強制的に曲げ加工を行うので、熱膨張係数が小さく粘性が大きいシリカガラス管の曲げ加工では、シリカガラス管が破損するなどし、シリカガラス管の曲げ加工には適さない。
【0006】
また、特開平8−151222号公報には、ガラス管の両端を回動自在なチャックで把持し、ガラス管の中央部を固定位置に設けられたガスバーナによってガラス管を加熱し、一方のチャックを回動させ、ガラス管に大きな曲げ強制力を作用させることにより、U字状に加工するガラス管の加工装置が記載されている。この公報記載のガラス管の加工装置は、上記特開平3−131541号公報記載のガラス管の加工装置と同様の理由で、シリカガラス管の曲げ加工には適さない。
【0007】
さらに、特開2001−202886公報には、ガラス管の一端を把持するチャックを回動自在に設け、他端をローラで支持し、進退自在に設けられたバーナによりガラス管とバーナの距離が常に一定になるように維持しながらガラス管を加熱し、この加熱点を中心にガラス管に大きな曲げ強制力を作用させてU字状に加工するガラス管の加工装置が記載されている。この公報記載のガラス管の加工装置も、上記特開平3−131541号公報記載のガラス管の加工装置と同様の理由で、シリカガラス管の曲げ加工には適さない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、シリカガラス管の曲げ加工に適し、段取り時間の削減、加工時間の短縮、および安定した寸法精度が得られるシリカガラス管曲げ加工装置が要望されていた。
【0009】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、シリカガラス管の曲げ加工に適し、段取り時間の削減、加工時間の短縮、および安定した寸法精度が得られるシリカガラス管曲げ加工装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の1つの態様によれば、シリカガラス管を軸方向に送る駆動ローラと、この駆動ローラにより送られてくるシリカガラス管を支持する支持ローラと、この支持ローラに支持されながら送られてくるシリカガラス管を加熱する加熱手段と、この加熱手段により加熱され軟化したシリカガラス管の部位の一側を押圧し屈曲させる押圧コテとを有することを特徴とするシリカガラス管曲げ加工装置が提供される。これにより、段取り時間の削減、加工時間の短縮、および安定した寸法精度が得られるシリカガラス管曲げ加工が実現する。
【0011】
好適な一例では、上記押圧コテは段部を有し、その上段部の先端加熱手段側には弧状部が形成される。これにより、シリカガラス管は確実にU字形状に加工される。
【0012】
また、好適な一例では、上記押圧ローラは、そのシリカガラス管に当接する角度が自由に変更できる。これにより、弧状部がシリカガラス管に当接する角度を調節できて、任意の曲がり半径のシリカガラス管に加工できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わるシリカガラス管曲げ加工装置の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【0014】
図1は本発明に係わるシリカガラス管曲げ加工装置の実施形態の平面図であり、図2はその断面図である。
【0015】
図1および図2に示すように、本実施形態のシリカガラス管曲げ加工装置1は、装置基台2と、この装置基台2上に設けられ平面視L字形状でカーボン製の定盤3を有し、装置基台2上には、シリカガラス管Pを軸方向に送る駆動ローラ4が設けられ、定盤3上には、駆動ローラ4により送られてくるシリカガラス管Pを支持する支持ローラ5と、この支持ローラ5に支持されながら送られてくるシリカガラス管Pを加熱する加熱手段6と、この加熱手段6により加熱され軟化したシリカガラス管Pの部位の一側を押圧し屈曲させる押圧コテ7とを有している。
【0016】
上記駆動ローラ4は、サーボモータ8によって回転駆動され、駆動ローラ4と対をなすように設けられた従動ローラ9と協働してシリカガラス管Pを軸方向に送るようになっている。駆動ローラ4は大直径のローラ下段部4dと小直径のローラ上段部4uとで形成され、シリカガラス管Pを下ローラ段部4dで支持し、ローラ上段部4uの側面と従動ローラ9の側面とで挟持するようになっている。なお、従動ローラ9は取付部材10に設けられ長孔11aとこれを貫通するネジ11bからなる間隔調整機構11を介して装置基台2に取り付けられ、シリカガラス管の外径(太さ)に応じあるいは挟持力を調整するために駆動ローラ4との間隔を調整できるようになっている。
【0017】
また、支持ローラ5は、主支持ローラ5aと、従支持ローラ5bとで構成され、主支持ローラ5aは上記駆動ローラ4と同様に、大直径の主支持ローラ下段部と小直径の主支持ローラ上段部とで形成され、シリカガラス管Pを主支持ローラ下段部で支持し、段部の側面と従支持ローラ5bの側面とで挟持するようになっている。なお、従支持ローラ5bは、必要に応じて主支持ローラ5aとの間隔を調整できるようにしてもよい。
【0018】
加熱手段6は、シリカガラス管Pを加熱できるものであれば、如何なるものでもよいが、特にリカガラス管を汚染することなく迅速に軟化できる酸水素バーナが好ましい。
【0019】
押圧コテ7は、カーボン製で、図3および図4に示すように、大面積のコテ下段部7dと小面積のコテ上段部7uとで形成され、このコテ上段部7uの先端加熱手段側には弧状部7ucが形成されており、コテ下段部7dでシリカガラス管Pを支持し、弧状部7ucで加熱され軟化した部位の一側を押圧し、シリカガラス管Pを軟化部位で屈曲させる。
【0020】
また、押圧コテ7は、通常のリニアステッピングモータ12により進退される押圧ロッド13に取付けられており、リニアステッピングモータ12を作動させることにより、例えば、シリカガラス管Pと直交する方向に進退可能になっている。さらに、リニアステッピングモータ12は、長孔14aとこれを貫通するネジ14bからなる位置調整機構14を介してモータ取付部材15に取付けられており、このモータ取付部材15はその一端で、貫通孔16aとこれを貫通する固定ネジ16bからなる取付機構16により取付支持部材(図示せず)介して装置基台2取付けられている。従って、位置調整機構14を調整することで、上死点にあるときの押圧コテ7の位置を調整できて、外径の異なるシリカガラス管に対応できるようになっており、また、取付機構16は装置設置時等の押圧コテ7の位置調整に使用される。
【0021】
次に本発明に係わるシリカガラス管曲げ加工装置を用いたシリカガラス管の加工方法について、中間部がU字状に屈曲されたU字管の加工方法を例にとり説明する。
【0022】
図1に示すように、予め、間隔調整機構11を調整して駆動ローラ4と従動ローラ9との間隔、位置調整機構14を調整して上死点にあるときの押圧コテ7の位置および取付機構16を調整、例えば、シリカガラス管Pと直交するように調整して、当該シリカガラス管Pの外径と曲げ半径に適するように設定する。
【0023】
しかる後、真直なシリカガラス管Pをサーボモータ8により回転駆動される駆動ローラ4と従動ローラ9間に挟んで送り込み、支持ローラ5の主支持ローラ5aと従支持ローラ5b間と貫通させて、シリカガラス管Pの一端を定盤3上に到達させて、支持ローラ5と定盤3間に橋架状態になるように定盤3上に載置させる。
【0024】
次に酸水素バーナ6を点火して、支持ローラ5と定盤3間に位置するシリカガラス管Pの部位を加熱して軟化させる。シリカガラス管Pが軟化したら、リニアステッピングモータ12を作動させ、押圧ロッド13を介して押圧コテ7を段階的に前進させ、コテ下段部7dでシリカガラス管Pを支持しながら、弧状部7ucでシリカガラス管Pの加熱され軟化した部位の一側を押圧し、屈曲させる。さらに、酸水素バーナ6により加熱され軟化した部位が連続的に送られてくるので、弧状部7ucにより連続的に屈曲されたシリカガラス管Pは確実にU字形状に加工される。このように軟化した部位を徐々に押圧コテにより押圧して屈曲させるので、従来の製造装置のように大きな曲げ強制力がシリカガラス管に作用することがなく、破損なく曲げ加工が行える。
【0025】
なお、曲げ半径の異なるシリカガラス管に加工する場合には、押圧コテ7の弧状部7ucがシリカガラス管Pに当接する角度(弧状部7ucの当る位置)を変えることにより行う。例えば、図5に示すように、リニアスッテピングモータにより押圧コテ7の横方向への移動を調整することによって行い、図5(a)(半径大)および図5(b)(半径小)に示すように、曲げ半径の大きさが異なるU字管を加工することができる。
【0026】
上記のように本発明に係わるシリカガラス管曲げ加工装置を用いたシリカガラス管の加工は、単にシリカガラス管を駆動ローラにより送り込み、押圧コテで軟化部位を押圧すれば曲げ加工ができ、従来のようにガラス管に大きな曲げ強制力を作用させる必要がないので、破損することなくシリカガラス管曲げ加工が行え、また、段取り時間の削減、加工時間の短縮、および安定した寸法精度の向上が可能となる。
【0027】
【発明の効果】
本発明に係わるシリカガラス管曲げ加工装置によれば、シリカガラス管の曲げ加工に適し、段取り時間の削減、加工時間の短縮、および安定した寸法精度が得られるシリカガラス管曲げ加工装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるシリカガラス管曲げ加工装置の実施形態の平面図。
【図2】図1のA−A線に沿う断面図。
【図3】本発明に係わるシリカガラス管曲げ加工装置に用いられる押圧コテの平面図。
【図4】本発明に係わるシリカガラス管曲げ加工装置に用いられる押圧コテの側面図。
【図5】本発明に係わるシリカガラス管曲げ加工装置に用い曲げ半径の大きさが異なるU字管を加工する方法の概念図。
【符号の説明】
1 シリカガラス管曲げ加工装置
2 装置基台
3 定盤
4 駆動ローラ
4d ローラ下段部
4u ローラ上段部
5 支持ローラ
5a 主支持ローラ
5b 従支持ローラ
6 加熱手段(酸水素バーナ)
7 押圧コテ
7d コテ下段部
7u コテ上段部
7uc 弧状部
8 サーボモータ
9 従動ローラ
10 取付部材
11 間隔調整機構
11a 長孔
11b ネジ
12 リニアステッピングモータ
13 押圧ロッド
14 位置調整機構
14a 長孔
14b ネジ
15 モータ取付部材
16 取付機構
16a 貫通孔
16b 固定ネジ
P シリカガラス管

Claims (3)

  1. シリカガラス管を軸方向に送る駆動ローラと、この駆動ローラにより送られてくるシリカガラス管を支持する支持ローラと、この支持ローラに支持されながら送られてくるシリカガラス管を加熱する加熱手段と、この加熱手段により加熱され軟化したシリカガラス管の部位の一側を押圧し屈曲させる押圧コテとを有することを特徴とするシリカガラス管曲げ加工装置。
  2. 請求項1に記載のシリカガラス管曲げ加工装置において、上記押圧コテは段部を有し、その上段部の先端加熱手段側には弧状部が形成されることを特徴とするシリカガラス管曲げ加工装置。
  3. 請求項1または2に記載のシリカガラス管曲げ加工装置において、上記押圧コテは、そのシリカガラス管に当接する角度が自由に変更できることを特徴とするシリカガラス管曲げ加工装置。
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