JPH04362038A - 光ファイバの製造装置 - Google Patents
光ファイバの製造装置Info
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- JPH04362038A JPH04362038A JP3162119A JP16211991A JPH04362038A JP H04362038 A JPH04362038 A JP H04362038A JP 3162119 A JP3162119 A JP 3162119A JP 16211991 A JP16211991 A JP 16211991A JP H04362038 A JPH04362038 A JP H04362038A
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
- C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
- C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
- C03B37/02718—Thermal treatment of the fibre during the drawing process, e.g. cooling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B2205/50—Cooling the drawn fibre using liquid coolant prior to coating, e.g. indirect cooling via cooling jacket
- C03B2205/51—Cooling the drawn fibre using liquid coolant prior to coating, e.g. indirect cooling via cooling jacket using liquified or cryogenic gas
-
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- C03B2205/52—Cooling the drawn fibre using liquid coolant prior to coating, e.g. indirect cooling via cooling jacket by direct contact with liquid coolant, e.g. as spray, mist
- C03B2205/53—Cooling the drawn fibre using liquid coolant prior to coating, e.g. indirect cooling via cooling jacket by direct contact with liquid coolant, e.g. as spray, mist by passage through liquid coolant bath
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、加熱炉において線引
きされた光ファイバに、加圧液体窒素を接触させて冷却
することによって、光ファイバの冷却区間を短縮するよ
うにした光ファイバの製造装置に関する。
きされた光ファイバに、加圧液体窒素を接触させて冷却
することによって、光ファイバの冷却区間を短縮するよ
うにした光ファイバの製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバ母材を加熱炉で線引きして形
成した光ファイバ裸線は、外径100〜150μm程度
の細い繊維であるため、被覆を施さないと極めて弱く、
わずか100g前後の引張荷重で破壊する。これは、ガ
ラスは金属と異なり、ぜい性破壊を示す材料であるので
、光ファイバ裸線の表面の微小欠陥が成長し、その部分
に局部的な応力集中が起こると破壊の原因となるからで
ある。そこで、光ファイバ裸線の表面を保護し、引張強
度、曲げ強度の向上を図って取り扱い易くする目的で、
光ファイバ裸線に樹脂被覆を施す。被覆には大きく分け
て、光ファイバの強化のためのシリコーンやウレタンな
どの樹脂による一次被覆と、取扱性を容易にするために
、一次被覆の上にさらにナイロン、ポリエチレンなどで
覆う二次被覆がある。
成した光ファイバ裸線は、外径100〜150μm程度
の細い繊維であるため、被覆を施さないと極めて弱く、
わずか100g前後の引張荷重で破壊する。これは、ガ
ラスは金属と異なり、ぜい性破壊を示す材料であるので
、光ファイバ裸線の表面の微小欠陥が成長し、その部分
に局部的な応力集中が起こると破壊の原因となるからで
ある。そこで、光ファイバ裸線の表面を保護し、引張強
度、曲げ強度の向上を図って取り扱い易くする目的で、
光ファイバ裸線に樹脂被覆を施す。被覆には大きく分け
て、光ファイバの強化のためのシリコーンやウレタンな
どの樹脂による一次被覆と、取扱性を容易にするために
、一次被覆の上にさらにナイロン、ポリエチレンなどで
覆う二次被覆がある。
【0003】この一次被覆は光ファイバ母材を加熱炉で
線引きして、光ファイバ裸線を形成したのち実施される
。光ファイバ母材の線引きにおいては、光ファイバ裸線
の表面に微小な傷が入らないように十分注意が払われて
いるが、表面欠陥を皆無にすることは不可能であり、微
小欠陥が空気中の水分などと反応して大きくならないよ
うに、できるだけ素早く光ファイバ裸線の表面を被覆す
る必要がある。光ファイバ裸線に樹脂被覆を施すには、
光ファイバ裸線の温度が被覆樹脂とほぼ等しい温度であ
ることが望ましく、光ファイバ母材を線引きして形成さ
れる光ファイバ裸線は、加熱炉からでたあとも非常に高
温であり、しかも高速で巻取りローラなどで引っ張られ
ているため、この光ファイバ裸線の温度を被覆樹脂の温
度と同程度にするには、非常に長い冷却区間が必要であ
った。
線引きして、光ファイバ裸線を形成したのち実施される
。光ファイバ母材の線引きにおいては、光ファイバ裸線
の表面に微小な傷が入らないように十分注意が払われて
いるが、表面欠陥を皆無にすることは不可能であり、微
小欠陥が空気中の水分などと反応して大きくならないよ
うに、できるだけ素早く光ファイバ裸線の表面を被覆す
る必要がある。光ファイバ裸線に樹脂被覆を施すには、
光ファイバ裸線の温度が被覆樹脂とほぼ等しい温度であ
ることが望ましく、光ファイバ母材を線引きして形成さ
れる光ファイバ裸線は、加熱炉からでたあとも非常に高
温であり、しかも高速で巻取りローラなどで引っ張られ
ているため、この光ファイバ裸線の温度を被覆樹脂の温
度と同程度にするには、非常に長い冷却区間が必要であ
った。
【0004】従来の光ファイバ裸線の強制冷却は、冷却
した細くて長い管の中に熱伝導率の高いヘリウムなどの
ガスを流し、この中に光ファイバ裸線を挿通させること
によって行なわれてきた。しかし、この方法では、上記
管の中に流すガスの流量を増やすと光ファイバ裸線がブ
レたり、管の径を細くすると作業性が悪くなったり、光
ファイバ裸線を細い管の中心に挿通させることに手間が
かかるなどの不都合があった。また、光ファイバ裸線は
高温であるので上記管の長さを短くすると、光ファイバ
裸線は被覆樹脂の温度より高い状態で、しかも高速で巻
取ローラなど引っ張られているので、光ファイバ裸線と
被覆樹脂溶液の間に界面剥離が発生し、被覆樹脂の光フ
ァイバ裸線に対する塗着効率が悪くなるため、光ファイ
バ裸線を冷却する管の長さの短縮には限界があった。
した細くて長い管の中に熱伝導率の高いヘリウムなどの
ガスを流し、この中に光ファイバ裸線を挿通させること
によって行なわれてきた。しかし、この方法では、上記
管の中に流すガスの流量を増やすと光ファイバ裸線がブ
レたり、管の径を細くすると作業性が悪くなったり、光
ファイバ裸線を細い管の中心に挿通させることに手間が
かかるなどの不都合があった。また、光ファイバ裸線は
高温であるので上記管の長さを短くすると、光ファイバ
裸線は被覆樹脂の温度より高い状態で、しかも高速で巻
取ローラなど引っ張られているので、光ファイバ裸線と
被覆樹脂溶液の間に界面剥離が発生し、被覆樹脂の光フ
ァイバ裸線に対する塗着効率が悪くなるため、光ファイ
バ裸線を冷却する管の長さの短縮には限界があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】よって、この発明にお
ける課題は、光ファイバの冷却区間を短縮し、光ファイ
バに樹脂による被覆が速やかにできる光ファイバの製造
装置を提供することにある。
ける課題は、光ファイバの冷却区間を短縮し、光ファイ
バに樹脂による被覆が速やかにできる光ファイバの製造
装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる課題は、光ファイ
バ母材を加熱溶融し線引きする加熱炉を有する光ファイ
バの製造装置において、液体窒素を貯留し、前記液体窒
素を加圧して供給パイプに送り出すデュワービンと、前
記デュワービン内から送られた液体窒素を、ポットに供
給するための供給パイプと、前記供給パイプを通って供
給された加圧液体窒素を貯留し、加熱炉で線引きされた
光ファイバを導入し、この光ファイバに加圧液体窒素を
接触させて冷却するポットからなる液体窒素冷却装置を
、加熱炉の下方に設けたことで解決される。
バ母材を加熱溶融し線引きする加熱炉を有する光ファイ
バの製造装置において、液体窒素を貯留し、前記液体窒
素を加圧して供給パイプに送り出すデュワービンと、前
記デュワービン内から送られた液体窒素を、ポットに供
給するための供給パイプと、前記供給パイプを通って供
給された加圧液体窒素を貯留し、加熱炉で線引きされた
光ファイバを導入し、この光ファイバに加圧液体窒素を
接触させて冷却するポットからなる液体窒素冷却装置を
、加熱炉の下方に設けたことで解決される。
【0007】以下、この発明を詳しく説明する。図1は
、この発明の製造装置の一例を示した概略構成図である
。図中符号1は光ファイバ母材2を加熱溶融する加熱炉
である。この加熱炉1の下方には、デュワービン3、供
給パイプ4、ポット5からなる液体窒素冷却装置が設け
られている。上記デュワービン3は、真空二重壁構造で
かつ耐圧構造の断熱容器であって、その内部には加圧さ
れた液体窒素6が貯留されるようになっている。このデ
ュワービン3には供給パイプ4と、加圧空気導入パイプ
7が接続されている。加圧空気導入パイプ7は、その一
端がデュワービン3の内部の上部空間に開口し、他端は
圧力コントローラ8に接続されている。
、この発明の製造装置の一例を示した概略構成図である
。図中符号1は光ファイバ母材2を加熱溶融する加熱炉
である。この加熱炉1の下方には、デュワービン3、供
給パイプ4、ポット5からなる液体窒素冷却装置が設け
られている。上記デュワービン3は、真空二重壁構造で
かつ耐圧構造の断熱容器であって、その内部には加圧さ
れた液体窒素6が貯留されるようになっている。このデ
ュワービン3には供給パイプ4と、加圧空気導入パイプ
7が接続されている。加圧空気導入パイプ7は、その一
端がデュワービン3の内部の上部空間に開口し、他端は
圧力コントローラ8に接続されている。
【0008】圧力コントローラ8は、デュワービン3に
印加する空気圧を制御するもので、図示しない加圧空気
源に接続された加圧空気パイプ9からの加圧空気をその
圧力を調節して加圧空気導入パイプ7を経てデュワービ
ン3に送るようになっている。また、供給パイプ4は周
囲に霜などが付着しないよう断熱材などで覆われている
。この供給パイプ4は、その一端がデュワービン3の内
部の加圧された液体窒素6の液中に開口し、他端はポッ
ト5に接続されていて、デュワービン3の内部の加圧さ
れた液体窒素6がこの供給パイプ4を通ってポット5に
供給されるようになっている。
印加する空気圧を制御するもので、図示しない加圧空気
源に接続された加圧空気パイプ9からの加圧空気をその
圧力を調節して加圧空気導入パイプ7を経てデュワービ
ン3に送るようになっている。また、供給パイプ4は周
囲に霜などが付着しないよう断熱材などで覆われている
。この供給パイプ4は、その一端がデュワービン3の内
部の加圧された液体窒素6の液中に開口し、他端はポッ
ト5に接続されていて、デュワービン3の内部の加圧さ
れた液体窒素6がこの供給パイプ4を通ってポット5に
供給されるようになっている。
【0009】上記ポット5は、その側面に供給口が設け
られ、供給パイプ4を通った液体窒素が供給口からポッ
ト5内に送られて、これをその内部に貯留するようにな
っている。また、このポット5の上面には内部に通じる
光ファイバの導入口が設けられるとともに、下部は加圧
液体窒素6の流れをよくするために先細りの円錐形状を
なし、その下端には、光ファイバを被覆ダイス10に導
入する光ファイバの出口が設けられている。光ファイバ
の導入口は、加圧液体窒素6が高温の光ファイバと接触
して、気化したガスが大気中に流出しやすいように、光
ファイバの外径よりかなり大きい外径となっており、こ
れに比べて、光ファイバの出口は上記光ファイバの導入
口よりも狭く、光ファイバの外径よりやや大きい外径と
なっている。
られ、供給パイプ4を通った液体窒素が供給口からポッ
ト5内に送られて、これをその内部に貯留するようにな
っている。また、このポット5の上面には内部に通じる
光ファイバの導入口が設けられるとともに、下部は加圧
液体窒素6の流れをよくするために先細りの円錐形状を
なし、その下端には、光ファイバを被覆ダイス10に導
入する光ファイバの出口が設けられている。光ファイバ
の導入口は、加圧液体窒素6が高温の光ファイバと接触
して、気化したガスが大気中に流出しやすいように、光
ファイバの外径よりかなり大きい外径となっており、こ
れに比べて、光ファイバの出口は上記光ファイバの導入
口よりも狭く、光ファイバの外径よりやや大きい外径と
なっている。
【0010】上記被覆ダイス10は、ポット5で冷却さ
れた光ファイバにUV樹脂などを樹脂被覆するためのも
ので、この被覆ダイス10の下方にはUV樹脂を硬化す
る硬化装置11が設けられており、さらに、この硬化装
置11の下方には引取ロール12が設けられている。
れた光ファイバにUV樹脂などを樹脂被覆するためのも
ので、この被覆ダイス10の下方にはUV樹脂を硬化す
る硬化装置11が設けられており、さらに、この硬化装
置11の下方には引取ロール12が設けられている。
【0011】図1に示したような製造装置を用いて、光
ファイバを製造するには、以下の工程による。まず光フ
ァイバ母材2を用意し、これを加熱炉1で500〜80
0m/分の速度で溶融紡糸して光ファイバ裸線13を形
成し、これをポット5内に挿通させる。一方、ポット5
内には700〜1000トールに加圧された液体窒素6
を流量0.5〜1.0リットル/分で供給しておく。ポ
ット5内において、600〜1000℃の光ファイバ裸
線13は、500〜800トールの液圧の液体窒素6に
よって冷却され、50〜80℃になる。つぎに、40〜
60℃のUV樹脂溶液が貯留されている被覆ダイス10
に、冷却された光ファイバ裸線13を挿通させ、光ファ
イバ裸線13の表面にUV樹脂を被覆して光ファイバ素
線14が形成される。そして、上記光ファイバ素線14
を硬化装置11に挿通させ、表面のUV樹脂を硬化した
のち、引取ロール12に巻取られる。
ファイバを製造するには、以下の工程による。まず光フ
ァイバ母材2を用意し、これを加熱炉1で500〜80
0m/分の速度で溶融紡糸して光ファイバ裸線13を形
成し、これをポット5内に挿通させる。一方、ポット5
内には700〜1000トールに加圧された液体窒素6
を流量0.5〜1.0リットル/分で供給しておく。ポ
ット5内において、600〜1000℃の光ファイバ裸
線13は、500〜800トールの液圧の液体窒素6に
よって冷却され、50〜80℃になる。つぎに、40〜
60℃のUV樹脂溶液が貯留されている被覆ダイス10
に、冷却された光ファイバ裸線13を挿通させ、光ファ
イバ裸線13の表面にUV樹脂を被覆して光ファイバ素
線14が形成される。そして、上記光ファイバ素線14
を硬化装置11に挿通させ、表面のUV樹脂を硬化した
のち、引取ロール12に巻取られる。
【0012】ここで、ポット5内の加圧液体窒素6の液
圧が高圧でない場合には、加熱炉1から出たあとの光フ
ァイバ裸線13は高温であるためこれと接触した加圧液
体窒素6の一部が気化してガスとなって層をなすため、
光ファイバ裸線13と加圧液体窒素6との間に空隙が発
生し、両者の接触面積が減少して光ファイバ裸線13の
冷却効率が悪くなる。上記理由により、加圧液体窒素6
の液圧を高圧にして、加圧液体窒素6がガスとなった層
を圧力によって狭めて、このガスがポット5の光ファイ
バの導入口から大気中に流出しやすいようにして、光フ
ァイバの冷却効率を高めることが好ましい。
圧が高圧でない場合には、加熱炉1から出たあとの光フ
ァイバ裸線13は高温であるためこれと接触した加圧液
体窒素6の一部が気化してガスとなって層をなすため、
光ファイバ裸線13と加圧液体窒素6との間に空隙が発
生し、両者の接触面積が減少して光ファイバ裸線13の
冷却効率が悪くなる。上記理由により、加圧液体窒素6
の液圧を高圧にして、加圧液体窒素6がガスとなった層
を圧力によって狭めて、このガスがポット5の光ファイ
バの導入口から大気中に流出しやすいようにして、光フ
ァイバの冷却効率を高めることが好ましい。
【0013】また、光ファイバ裸線13を被覆した被覆
樹脂の膜厚の変化はレーザー光などを照射して測定し、
これを制御信号として圧力コントローラ8に送り、この
圧力コントローラ8からデュワービン3に送り出す加圧
空気の圧力を調整することが望ましい。膜厚が厚くなっ
てきたら、圧力コントローラ8からデュワービン3に送
り出す加圧空気の圧力をゆるめてポット5内に供給する
液体窒素6の液圧をさげて、光ファイバ裸線13の冷却
効率を低下させると、被覆樹脂の光ファイバ裸線13に
対する塗着効率が下がり膜厚を薄くすることができ、膜
厚が薄くなってきたら、圧力コントローラ8からデュワ
ービン3に送り出す加圧空気の圧力を強くして、ポット
5内に供給する液体窒素の液圧をあげて、光ファイバ裸
線13の冷却効率を高めると、被覆樹脂の光ファイバ裸
線13に対する塗着効率が上がり膜厚を厚くすることが
できるのため、光ファイバ母材2を溶融紡糸する速度を
頻繁に変化させる必要がなくなり、光ファイバの高速紡
糸効率を向上させることができる。
樹脂の膜厚の変化はレーザー光などを照射して測定し、
これを制御信号として圧力コントローラ8に送り、この
圧力コントローラ8からデュワービン3に送り出す加圧
空気の圧力を調整することが望ましい。膜厚が厚くなっ
てきたら、圧力コントローラ8からデュワービン3に送
り出す加圧空気の圧力をゆるめてポット5内に供給する
液体窒素6の液圧をさげて、光ファイバ裸線13の冷却
効率を低下させると、被覆樹脂の光ファイバ裸線13に
対する塗着効率が下がり膜厚を薄くすることができ、膜
厚が薄くなってきたら、圧力コントローラ8からデュワ
ービン3に送り出す加圧空気の圧力を強くして、ポット
5内に供給する液体窒素の液圧をあげて、光ファイバ裸
線13の冷却効率を高めると、被覆樹脂の光ファイバ裸
線13に対する塗着効率が上がり膜厚を厚くすることが
できるのため、光ファイバ母材2を溶融紡糸する速度を
頻繁に変化させる必要がなくなり、光ファイバの高速紡
糸効率を向上させることができる。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、光ファイバ母材を
加熱溶融し線引きする加熱炉を有する光ファイバの製造
装置において、液体窒素を貯留し、前記液体窒素を加圧
して供給パイプに送り出すデュワービンと、前記デュワ
ービン内から送られた液体窒素を、ポットに供給するた
めの供給パイプと、前記供給パイプを通って供給された
加圧液体窒素を貯留し、加熱炉で線引きされた光ファイ
バを導入し、この光ファイバに加圧液体窒素を接触させ
て冷却するポットからなる液体窒素冷却装置を、加熱炉
の下方に設けたので、光ファイバの高速紡糸において、
線引きされた光ファイバを短区間で効率よく冷却するこ
とができる。また、このような方法で冷却された光ファ
イバは即座に被覆樹脂で被覆できるので、光ファイバの
表面の微小欠陥が空気中の水分などと反応して大きくな
るのを防止する効果があり、しかも被覆樹脂の光ファイ
バに対する塗着効率が上がり、均一な膜厚で光ファイバ
を被覆できるので、動疲労、静疲労ともに優れた光ファ
イバの製造が可能となる。
加熱溶融し線引きする加熱炉を有する光ファイバの製造
装置において、液体窒素を貯留し、前記液体窒素を加圧
して供給パイプに送り出すデュワービンと、前記デュワ
ービン内から送られた液体窒素を、ポットに供給するた
めの供給パイプと、前記供給パイプを通って供給された
加圧液体窒素を貯留し、加熱炉で線引きされた光ファイ
バを導入し、この光ファイバに加圧液体窒素を接触させ
て冷却するポットからなる液体窒素冷却装置を、加熱炉
の下方に設けたので、光ファイバの高速紡糸において、
線引きされた光ファイバを短区間で効率よく冷却するこ
とができる。また、このような方法で冷却された光ファ
イバは即座に被覆樹脂で被覆できるので、光ファイバの
表面の微小欠陥が空気中の水分などと反応して大きくな
るのを防止する効果があり、しかも被覆樹脂の光ファイ
バに対する塗着効率が上がり、均一な膜厚で光ファイバ
を被覆できるので、動疲労、静疲労ともに優れた光ファ
イバの製造が可能となる。
【図1】 本発明の光ファイバの製造装置の一例を示
した概略構成図である。
した概略構成図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 光ファイバ母材を加熱溶融し線引きす
る加熱炉を有する光ファイバの製造装置において、液体
窒素を貯留し、前記液体窒素を加圧して供給パイプに送
り出すデュワービンと、前記デュワービン内から送られ
た液体窒素を、ポットに供給するための供給パイプと、
前記供給パイプを通って供給された加圧液体窒素を貯留
し、加熱炉で線引きされた光ファイバを導入し、この光
ファイバに加圧液体窒素を接触させて冷却するポットか
らなる液体窒素冷却装置を、加熱炉の下方に設けたこと
を特徴とする光ファイバの製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3162119A JPH04362038A (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 光ファイバの製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3162119A JPH04362038A (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 光ファイバの製造装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04362038A true JPH04362038A (ja) | 1992-12-15 |
Family
ID=15748404
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3162119A Withdrawn JPH04362038A (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 光ファイバの製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04362038A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0838440A1 (de) * | 1996-10-25 | 1998-04-29 | Alcatel | Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen einer aus einer Glasvorform gezogenen optischen Glasfaser |
CN108101356A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-06-01 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | 一种光纤拉丝在线冷却的方法和系统 |
-
1991
- 1991-06-06 JP JP3162119A patent/JPH04362038A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0838440A1 (de) * | 1996-10-25 | 1998-04-29 | Alcatel | Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen einer aus einer Glasvorform gezogenen optischen Glasfaser |
CN108101356A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-06-01 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | 一种光纤拉丝在线冷却的方法和系统 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980903 |