JP5768484B2 - 耐熱ばね及びそれを用いた光ファイバ用線引炉のシール構造 - Google Patents
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Description
しかし、光ファイバ母材径の変動が例えば±10mm程度と大きいような場合には、上記隙間の間隔が大きく変動するため、その隙間の変動分を加味しながらシールできるシール構造が必要となる。
従って、より簡単な構造で且つ耐熱性をもつ押圧機構や、その押圧機構を用いたシール構造を提供すると有益である。
また、上記耐熱ばねは200℃以上の耐熱性をもつことが好ましい。
図1に示すように、線引炉体10は、炉筐体11と、その内部に設けられた炉心管12と、炉心管12の外周に設けられた筒状の加熱源(ヒータ)13、ヒータ13の外周に設けられた断熱材14とを備える。
この支持棒2は、光ファイバ母材1と一体に形成されたものでもよく、別々に製造して、融着させてもよい。支持棒2の断面形状としては円形が挙げられるが、それに限ったものではない。また、支持棒2と光ファイバ母材1とを接続するために別途、接続部(嵌合部)を設けてもよい。
本発明に係るシール構造20は、線引炉体10の上端部11aにおいて円形断面の光ファイバ母材1を貫通(緩挿)させるために設けられた貫通孔(つまり上端開口部)と、そこから挿入された円形断面の光ファイバ母材1との間に生じる隙間15をシールするための構造である。
ここで、図2はシール構造20の詳細を示す断面図、図3は図2のシール構造20の主要部を示す上面図、図4は図2及び図3のシール構造20におけるブレード部材の動作を説明するための図である。また、図5は図2及び図3のシール構造20におけるブレード部材の収納部の一例を示す図で、図6は図2及び図3のシール構造20における耐熱ばねの一例を示す図で、本発明に係る耐熱ばねの一例を示す図である。
上記耐熱性素材は、カーボン(特に高純度カーボンと呼ばれるものが好ましい)、セラミックス、カーボン−セラミックス複合材、金属材のいずれかであることが好ましく、また、耐熱ばね26は200℃以上の耐熱性をもつことが好ましい。
なお、ブレード部材24,25や収納部23として、耐熱性があまり高くないものを採用する場合には、それらを冷却するような機構(例えば水冷方式)を設けるなどの工夫を行うこととしてもよい。
さらに、本発明に係るシール構造20は、複数のブレード部材24,25のそれぞれが独立してスライドする構造をもつため、光ファイバ母材1の径が同一断面上で一定でない場合、つまり非円形の断面をもつ場合にも対応させることができる。
上述したように、収納部23には複数のガイド孔がその円周上に互い違いに2段設けており、これらのガイド孔にブレード部材24,25が移動可能な状態で挿入されている。従って、ブレード部材24は収納部23の円周上に複数、等間隔に設けられ、ブレード部材25も収納部23の円周上に複数個、等間隔に設けられる。つまり、複数のブレード部材24,25は上下に互い違いに2段で配されている。
上述したブレード部材を用いたシール構造20ではガイド孔及びブレード部材を2段設けているが、本発明に係るシール構造は、少なくとも1段設けてあればよく、3段以上であっても同様に適用可能である。1段の場合には、水平面上で隣り合うブレード部材同士の隙間を埋めるために、例えば各ブレード部材における光ファイバ母材に当接する面を小さくし、且つその面がブレード部材同士で接するようにブレード部材の数を増やす構成などを採用すればよい。しかし、1段だと、上述したように隣接するブレード間に隙間が生じ、また、ブレード部材が当接する位置における光ファイバ母材の真円度によって、光ファイバ母材との隙間も変動するという問題が生じる。また、3段以上の場合でも、2段の場合と同様に上下のブレード部材は上下に隙間が無いように隣接させ、ブレード部材の隙間を埋め合うようにブレード部材を配置すればよい。
なお、ブレード部材を3段以上とする場合は、2段の場合と同様にブレード部材が上下に隙間が生じないように隣接させ、ブレード部材の隙間を埋め合うようにブレード部材を配置すればよいが、2段に比べると複雑な構造となる。
図1に示したように光ファイバ母材1に支持棒2が設けられた構成では、線引工程の進行により、支持棒2が炉心管12の位置まで下がる場面、つまり支持棒2が線引炉体10の上端部11aより下に位置する場面がある。
なお、蓋体30が肩部30bを有することを前提として説明したが、蓋体30は単なる円盤に支持棒2の貫通孔30aを開けただけの形状であってもよい。このような形状でも、上述したような状態間の移行は同様に可能である。
図7は、本発明に係るシール構造において、光ファイバ母材が中心位置からずれた場合のシール機構の動作を説明するための図である。図7(A)は、図1のシール構造において、シール機構全体を移動させる移動機構が無い場合の、光ファイバ母材の中心位置がずれた場合のシール機構の動作を説明するための図であって、図4のブレード部材及び収納部を上から見た図である。また、図7(B)は、図1のシール構造において移動機構をさらに設けた場合に、光ファイバ母材の中心位置がずれた場合のシール機構の動作を説明するための上面図である。
また、この移動機構は可動テーブル(ステージとも言う)とし、ブレード部材、支持機構、及び耐熱ばねが備わったシール機構(上述のシール構造20)をその可動テーブルの上に載置することが好ましい。その場合、上端部11aの上に可動テーブルが固定され、その可動テーブルの上でシール構造20が、光ファイバ母材1の中心位置C2の移動に応じて水平面上に移動可能な状態で取り付けられている。なお、この可動テーブルはX−Yテーブルとも呼ばれる。
Claims (5)
- 光ファイバ用線引炉の上端開口部と該上端開口部から挿入された光ファイバ母材との間の隙間をシールするために用いる耐熱ばねであって、
前記耐熱ばねは、円筒状の耐熱性素材に上下方向から互い違いにスリットを形成したものであり、前記耐熱ばねの円筒径方向の収縮力により、前記光ファイバ母材の側面に当接するように設けたシール部材を、前記光ファイバ母材の側面に径方向に押圧するように設けられることを特徴とする耐熱ばね。 - 前記耐熱ばねは、200℃以上の耐熱性をもつことを特徴とする請求項1に記載の耐熱ばね。
- 請求項1または2に記載の耐熱ばねを用いた光ファイバ用線引炉のシール構造であって、
前記耐熱ばねの円筒径方向の収縮力により、前記シール部材を前記光ファイバ用線引炉の径方向に押圧することで、前記シール部材の先端を前記光ファイバ母材の側面に当接させることを特徴とする光ファイバ用線引炉のシール構造。 - 前記シール部材としての複数のブレード部材と、前記複数のブレード部材を支持する支持機構と、を備え、
前記耐熱ばねの円筒径方向の収縮力により、前記複数のブレード部材を個別に前記光ファイバ用線引炉の径方向に押圧することで、前記複数のブレード部材の先端を前記光ファイバ母材の側面に当接させることを特徴とする請求項3に記載の光ファイバ用線引炉のシール構造。 - 前記複数のブレード部材、前記支持機構、及び前記耐熱ばねから構成されるシール機構を載せたステージが前記光ファイバ用線引炉の上部に載置され、前記光ファイバ母材の中心位置の移動に応じて前記ステージが前記光ファイバ用線引炉上を水平面上に移動可能となっていることを特徴とする請求項4に記載の光ファイバ用線引炉のシール構造。
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