JPH038733A - 石英キャピラリの製造方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、特にガスクロマトグラフィに使用される石英
キャピラリの製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 石英キャピラリを製造する場合は石英管を加熱して軟化
させ軟化した石英管を所望の内外径に達するまで引伸し
て毛細管状とし、これに外側コーティング及び内面処理
を施して製品とする。

第３図は製造装置の概要を示し、第４図は石英キャピラ
リの切断面を示す。

両図において、１は石英管、２は石英管１を加熱する電
気炉、３は石英管１より引伸されたキャピラリ、４はキ
ャピラリ３の外側を測定する外径測定鼎、５はキャピラ
リ３の外側をコーティングするコーティング装置、６は
コーテイング材、７はキャピラリ３を引伸す引取機、８
は巻取機である。ｄｉはキャピラリ３の内径、ｄｏは外
径を表す。

電気炉２に挿入されて軟化した石英管１は外径測定器４
により測定されながら規定外径となるよう引取機７によ
り引取られてキャピラリ３に成形され、コーティング装
置５によりコーティングされた後巻取機８に巻取られる
。

［発明が解決しようとする課題］ 上述したようにキャピラリを作製する場合は通常第３図
に示すような装置が用いられるが、この装置ではキャピ
ラリの外径は測定できても内径を測定することができな
い。

キャピラリは外径と共に内径も定められた寸法で且つ長
手方向に均一であることが要求されるが、これまでは内
径を測定する手段がないのでキャピラリの断面を顕微鏡
で観察して測定する方法が用いられていた。しかしこの
方法では次に述べるような課題が生じた。

（Ａ）　　断面チエツクのみで長手方向に対する内径の
変化を測定することができないので精度が低い。

（Ｂ）内径をインラインで測定することができないので
所望の内径を得るための石英管の選定や線引条件、即ち
加熱温度や引取速度等を適切な値に設定することができ
ず、多数の試行結果より定めねばならず非効率的である
。

本発明の目的は、キャピラリの内径をインラインで高精
度に測定して内、外径とも均一なキャピラリが得られる
石英キャピラリの製造方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、加熱して軟化した石英管を線引してキャピラ
リを製造する石英キャピラリの製造方法において、線引
されたキャピラリを、ロードセルを備えてスパン長及び
たわみ岱が予め設定されている少なくとも一組以上の三
点ロールの上を通過させ、通過時にキャピラリによる鉛
直方向の力をロードセルで測定し、測定値と上記スパン
長及びたわみ墨とによってキャピラリの断面二次モーメ
ントを演算し、この演算結果を電気】に変換してこの電
気量を上記石英管を加熱炉内へ挿入するための送出機、
電気炉の電源系或いは引取機の駆動系に帰還して石英管
の挿入速度、石英管の加熱温度或いはキャピラリの引取
速度を制御することを特徴としており、キャピラリ内径
をインラインで高精度で測定し、内、外径とも均一なキ
ャピラリが得られるようにして目的の達成を計っている
。

［作用１ 本発明の石英キャピラリの製造方法では加熱、軟化した
石英管を線引してキャピラリに形成する場合、キャピラ
リをスパン長り及びたわみｆｆ１Ｎが設定されている三
点ロールの上を通過さＶ１通過時に鉛直方向に加わる力
Ｆを三点ロールに設定されているロードセルで測定し、
この力Ｆと上記スパン長し、たわみ量１の王者の関係よ
りキャピラリの内径を求めるようにしているので、線引
加工されるキャピラリは外径と共に内径もインラインで
高精度で測定することができ、更に、このキャピラリ内
径の測定値は電気量に変換されて石英管の加熱温度及び
キャピラリの引取速度を制御するように帰還されるので
、キせピラリは内、外径とも均一となるように調整され
る。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例について図を用いながら説明す
る。第１図は本発明の石英キャピラリの製造方法を適用
する装置の説明図で第３図と同一部分には同一符号が付
けである。

同図において、９Ａ、９Ｂ、９Ｃは夫々三点ロール、Ｌ
はスパン長、１はたわみ１を示す。１０は力Ｆを測定す
るロードセル、１１はロードセルの出力及びスパンＩＬ
Ｌ、たわみ量ρを入力してキャピラリの内径を演算する
内径演算器、１１及び■２は内径演算器１１の出力を電
気量に変換して出力する制御信号を示す。

この装置では引取機７を通過したキャピラリ３は３点ロ
ール９Ａ、９Ｂ、９Ｃを通って巻取機８で巻取られるが
、この途中で三点ロールの９Ｂに連結されているロード
セル１０によりキャピラリ３の走行時の鉛直方向の力Ｆ
が測定される。力Ｆはだわみ１に基づく力Ｆ１と走行時
張力Ｔに基づく力Ｆ２との和で、 Ｆ−Ｆ１＋Ｆ２　　　　　　　　・・・　（１）で表わ
される。又たわみ吊ρは で表わされる。但しＥは石英のヤング率、Ｉはキャピラ
リの断面二次モーメントで である。又、力Ｆ２はベクトル計算によりとして求めら
れる。

即ち、キャピラリ三点ロールを通して力Ｆを測定するこ
とにより　（６）式より内径ｄｉが求められることにな
る。

ここで式（６）におけるｄ　　、Ｌ、ｊ、Ｆ、Ｆの各市
は既知の定数であるが、走行時張力Ｔは線引の条件によ
って変化するため内径ｄｉを求めるには王の項を消去す
ることが望ましい。

第２図はこれを実現するため三点ロール１２△１２Ｂ、
１２Ｃを追加して二段とした場合を示す。

各段のだわみ但をｐ　１ｇ　とし、鉛直方向の力２ Ｆを夫々「△、ＦＢとすると、 で表される。

式　（１１，（２）、　　（３）、　　（４）よりとな
る。これより内径ｄ は が得られる６両式よりＴを消去すると ・・・（９） を得ることができる。

即ち、（０）式に既知の定数Ｅ、し、Ω　、ρ２ と外径測定器及びロードセルにより測定される測定［ｄ
　　、ＦＡ、ＦＢを代入して演ｎすることにより、キャ
ピラリの内径ｄｉを走行時張力Ｔの変化と無関係に求め
ることができる。、（９）式は第１図の内径演Ｆｉ器１
１により演囲され、その結果は信号１　　、Ｉ　　に変
換されて夫々電気炉２の温度２ を制御し、又引取機５の引取速度を％ｌｌ　ｔｅｌ　１
．、、てキャピラリの内径ｄｉが一定となるように調整
する。

［発明の効果］ 以上）小べたように本発明によれば次のような効果が１
ｑられる。

（１）石英管を線引してキャピラリを形成する場合、キ
ャピラリの内径をインラインで高精度に測定することが
できる。

（２）キャピラリ内径の演算結果を帰還して石英管の加
熱温度又はキャピラリの引取速度を制御することにより
内、外径共に均一なキャピラリを得ることができる。

（３）キャピラリの長手方向の内径も測定することがで
きるので品質管理精度を向上することができる。

（４）測定が簡略化され測定時間を短縮することができ
るので製品のコスト低下を計ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の石英キャピラリの製造方法を適用する
製造装置の一実施例を示す説明図、第２図は第１図に示
す三点ロールを二段にした場合の説明図、第３図は従来
の石英キャピラリ製造装置の説明図、第４図はキャピラ
リの断面図である。 ：石英管、 電気炉、 キャピラリ、 外径測定器、 引取機、 巻取機、 三点ロール、 １２Ａ。 １２Ｂ。 １２Ｃ： 三点ロール、 二ロードセル、 ：内径演算器。 人 日立電線株式会社 革 ■ ：　石英　管　　　　２　、＠　気ス・戸３　：　キャ
ヒ・ラリ　　４：ｔ’）＆う１ｌＩＩＬ急５−　コーテ
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Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、石英管を送出機により加熱炉内に徐々に挿入して加
   熱し、軟化した前記石英管の先端を線引してキャピラリ
   を製造する石英キャピラリの製造方法において、線引さ
   れて引取られるキャピラリを、ロードセルを備えスパン
   長及びたわみ量が予め設定されている少なくとも一組以
   上の三点ロールの上を通過させ、通過時に前記キャピラ
   リに加わる鉛直方向の力を前記ロードセルで測定し、測
   定した前記鉛直方向の力と前記スパン長及び前記たわみ
   量とにより前記キャピラリの断面二次モーメントを演算
   し、該演算結果を電気量に変換して該電気量を前記送出
   機、前記電気炉の電源系或いは前記引取機の駆動系に帰
   還して前記石英管を前記加熱炉内に挿入する速度前記石
   英管の加熱温度或いは前記キャピラリの引取速度を制御
   し、該キャピラリの内径を前記線引動作中に測定してキ
   ャピラリ肉厚を一定厚さに調整することを特徴とする石
   英キャピラリの製造方法。