JPH03115131A - 石英管または石英棒の製造方法 - Google Patents

石英管または石英棒の製造方法

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JPH03115131A
JPH03115131A JP25327989A JP25327989A JPH03115131A JP H03115131 A JPH03115131 A JP H03115131A JP 25327989 A JP25327989 A JP 25327989A JP 25327989 A JP25327989 A JP 25327989A JP H03115131 A JPH03115131 A JP H03115131A
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01225Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
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  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (a業上の利用分野) 本発明は石英管または石英棒の製造方法、特には高度に
外径がコントロールされていることから光ファイバーな
どに好適とされる、石英管または石英棒の製造方法に関
するものである。
(従来の技術) 光ファイバーについてはその性能面から外径が正確に制
御されたものであることが重要なものとされているが、
この寸法精度は延伸する前のプリフォーム用としての石
英管または石英棒の寸法精度に大きく依存している。
一方、光フアイバー用プリフォームは一般にサイズが小
さいので連続した安定延伸は望めない。
このため、寸法精度の高い石英管または石英棒の高効率
取得が技術上で重要12課題とされており、この課題解
決の手段について数多くの提案がなされている。
しかして、特に均一な外径をもつ石英管または石英棒の
調整については延伸加工における引取り速度の自動制御
に関する各種の方法や装置に関するものが多く提案され
ているが、この延伸方法については管状または棒状の石
英ガラスを水平に保持して水平方向に延伸するか、これ
を鉛直に保持して下方に延伸する方法が採用されている
(発明が解決しようとする課B) しかし、この水平延伸方法では小寸法のプリフォームを
繰返し延伸するのに適し、石英ガラス材を回転している
限り重量の影響を受けないので径の変化は少ないなどの
利点はあるが、この場合には延伸時にたわみが生じ、こ
れがガラス材の曲がりの原因になるという欠点があり、
したがって必ずしも満足する結果を与えないという不利
があり、一方、鉛直下方向に延伸する方法では大型寸法
に適し、長尺化が可能で重量方向に引伸ばされるもので
あることから曲がりは極めて少なく、したがってガラス
材に回転を与えなくても曲がりの少ない真円性のすぐれ
た石英管または石英棒が得られるという利点はあるもの
の、これには石英管または石英棒が加熱軟化されている
ために溶融部が自重で下方に張力がかかるために、下方
の重量変動と共に延伸張力の大きさや向きが変り、正確
に径を制御することが困難であるという欠点がある。
(課題を解決するための手段) 本発明はこのような不利を解決した石英管または石英棒
の製造方法に関するものであり、これは石英管または石
英棒を加熱軟化させて縦方向に引伸し、規定の目標形状
とする石英の加工方法において、延伸駆動部のトルクの
向きが一方向で延伸速度を制御することを特徴とする石
英管または石英棒の製造方法、および延伸駆動部のトル
ク変動を検知してこれを外力にフィードバックし、この
トルクが常に一定値となるように延伸中の石英棒を通じ
て制御することを特徴とする石英管または石英棒の製造
方法に関するものである。
すなわち、本発明者らは石英管または石英棒を精度よく
延伸加工する方法について種々検討した結果、石英管ま
たは石英棒を鉛直に保持し、これを加熱軟化させてから
延伸する際、延伸駆動部と!IJa[1部から成るもの
とし、延伸駆動部で石英管または石英棒の重量の影響を
なくするために、このトルクを制御部にフィードバック
し、制御部ではこれにもとづいて延伸駆動部のトルクを
一定範囲内で制御するようにすれば溶融された石英管ま
たは石英棒の延伸速度がその自重を補償した速度で制御
されるので、外径が精度よくコントロールされた延伸加
工物を得ることができるということを見出して本発明を
完成させた。
(作用) 以下にこれを添付の図面にもとづいて説明する。
第1図は本発明の方法にもとづいて石英棒を引下げ延伸
加工する場合を示した縦断面図、第2図は他の例の実施
図、第3図は本発明の方法にもとづいて石英棒を引上げ
延伸加工する場合を示した縦断面図、第4図は従来法に
よる石英棒を引下げ延伸加工方法を示した縦断面図であ
る。
第4図に示した従来法では径がφ1である石英棒1が速
度v1で電気炉2に導入され、ここで加熱軟化された後
、トルクメーター付きの駆動ローラ3により速度V、で
延伸され、径φ2の製品4が連続的に作成されるのであ
るが、第4図aンに示したように延伸のスタート時に駆
動ローラー3にかかるトルク(トルクは図中矢印で示す
。第1〜第4図以下同じ)は石英棒1を引き伸ばす力ω
1のみであり、製品4は殆んどないのでその重量ω2は
無視できるし、このトルクは引張り力の方向と同一方向
となるのでこれを正方向(+)とする。
延伸温度が低いと延伸力ω1が大きく石英棒がローラー
上でのすべりを発生したり、精密なコントロールができ
ないので、十分高温にする必要がある。この条件で延伸
を続けていると第4図b)に示したように、製品4がだ
んだん長くなり、その重量ω2が増加すると駆動ローラ
ー3にかかる力はローラーのトルクをω2に対応して逆
向きとすることが必要で、延伸の力ω、に要するトルク
よりも自重で下方に引張られる力ω2のほうが大きくな
フた場合には製品4の落下を防止するためには駆動ロー
ラ3にかかるトルク値はω1−ω2=△ωく0となって
第5図に示すような負値を示す。
光通信用石英棒や高精度の要求される他の石英材料の加
工においては駆動ローラーの速度制御が非常に重要であ
り、微小なテーパ一部や凹凸部を鋭敏に制御するために
は電気的な外乱を最小限に制御しておく必要があるので
、本発明の方法ではこの石英棒の引き下げ延伸加工は第
1図、第2図に示した方法で行なわれる。
すなわち、本発明の方法では第2図に例示したように駆
動ローラー3のトルクの向きが正逆反転することがない
ように、石英棒1を引き伸ばす力ω1と製品4の重量ω
2よりも大きい力ω3 (この場合負力)を駆動ローラ
ーω1に加えておけば、駆動ローラー3のトルクの方向
は常に負(−)となり、正逆反転することはないが、製
品4が長尺品であるときにはこれを途中で切断したり、
また径の異なるものを加工する場合などではその作業性
に問題がある。
そこで、本発明の方法では第1図に示したように、駆動
ローラー3にかかるトルクが正で一定になるように、駆
動ローラー3の信号を制御ローラー5にフィードバック
させて制御ローラー5に負の力を発生させ、製品4の剛
性を利用してこれを駆動ローラー3に伝達させれば駆動
ローラー3のトルク値の向きが常に正の一定の値ω1と
なるので、延伸される製品4の外径精度が非常に高くな
ることが確認された。
この際、駆動ローラー3をトルクメーター付のローラー
とし、!lJ御ローラー5を電磁ブレーキ付ローラーと
することが良い。
なお、この第1図、第2図に示したものはいずれも加熱
軟化させた石英棒1を鉛直方向に引下げる場合を示して
ものであるが、これは第3図に示すように引上げる場合
も同様であり、この場合はトルクメーター付きの駆動部
ローラー3で検出された引伸ばされた石英棒4の自重は
延伸張力に加算され、ローラー3のトルクの向きは変ら
ないので一段ローラーのみで延伸できる特徴がある。
(実施例) つぎに本発明の実施例をあげる。
実施例 第1図に示した装置を用いて外径94mmφ、長さ80
0mm、重量11.3kgの石英ガラス棒を送り速度1
5auaZ分、引取り速度83mm/分で電気炉内に装
入し、約2.000℃に加熱して軟化させ、これを駆動
ローラーを用いて引取り速度82.7mm/分で引下げ
たところ、これはスタートトルクが正で最大55gfl
llと検出された。
ついでこのトルクを電磁ブレーキを有する制御ローラー
に結合して、このトルク値を保証するように引下げたと
ころ、安定して延伸され外径が40.7mmφで長さが
2,760mmである石英棒を±0,3mmで得ること
ができた。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、′s3図は本発明の方法による石英棒
の製造方法の縦断面図を示したものであり、第4図は従
来法による石英棒製造方法の縦断面図、また第5図は駆
動ローラーにかかるトルク値の変化を示したグラフであ
る。 1.4・・・石英棒   2・・・電気炉3・・・延伸
駆動ローラー ・制御ローラー 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、石英管または石英棒を加熱軟化させて縦方向に引伸
    し、規定の目標形状とする石英の加工方法において、延
    伸駆動部のトルクの向きが一方向で延伸速度を制御する
    ことを特徴とする石英管または石英棒の製造方法。 2、延伸駆動部のトルク変動を検知してこれを外力にフ
    ィードバックし、このトルクが常に一定値となるように
    延伸中の石英棒を通じて制御することを特徴とする請求
    項1に記載の石英管または石英棒の製造方法。 3、延伸駆動部がトルクメーター付きのローラであり、
    制御部が電磁ブレーキ付ローラである請求項1または2
    に記載の石英管または石英棒の製造方法。
JP25327989A 1989-09-28 1989-09-28 石英管または石英棒の製造方法 Expired - Fee Related JPH0794331B2 (ja)

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