JPH05193957A

JPH05193957A - ガラス物品を支持する装置

Info

Publication number: JPH05193957A
Application number: JP4130675A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Oga; 裕一大賀; Hikari Sato; 光佐藤
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1991-06-19
Filing date: 1992-05-22
Publication date: 1993-08-03

Abstract

(57)【要約】【目的】合成装置や加熱炉内で取り扱うガラス物品
を、振れ回りを発生することなく、回転軸に懸垂支持す
る装置を提供する。【構成】ガラス物品の上端に設けた円柱状突起を嵌合
支持するための、断面楕円形の穴を石英製回転軸の下端
に設け、穴の短径位置にピンでガラス物品を固定し、ピ
ン周囲のクリアランスを短径方向について０．２ｍｍ以
下とし、これに直角な方向については０．４ｍｍ以上と
したことを特徴とする。さらに突起を円柱状又は平板状
とし回転軸の下部にこれに対応した巾を有する切り欠き
構造の溝を設け両者を溝に直交するピンで貫通固定し
て、溝巾と突起のクリアランスを０．２ｍｍ以下として
もよい。大型のガラス物品を振れ回りや割れ発生なく、
良好に安定して製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバの作製に適
したガラス母材を製造する際に使用される、ガラス物品
を回転軸に懸垂支持する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ファイバの製造には、ＶＡＤ法
（Vapor Phase Axial Deposition) が知られている。図
４は、ＶＡＤ法を説明するための概念図である。回転す
る、石英ダミー棒３の先端に取り付けた高純度シリカガ
ラス（ロッド）５上に、バーナー６の酸水素炎中で生成
したＳｉＯ₂ガラス微粒子を堆積させてガラス微粒子堆
積体４を形成することにより円柱状の多孔質母材を作
り、この多孔質母材を焼結して透明な光ファイバ母材を
製造する方法である。図１は、上記石英ダミー棒３を回
転軸１に接続する部分の拡大断面図であり、図３は、従
来装置における接続部の水平断面図である。石英ダミー
棒３の上端には円柱状の突起７を有し、該突起７を嵌合
させて支持するための円筒状の穴を回転軸１の下端に設
け、ピン２で固定するものである。従来は、該穴内面と
突起表面とのクリアランスを０．１ｍｍ程度にして、ガ
ラス母材の回転にともなう振れ回りを防止しようとして
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ガラス母
材の支持装置は、長期間の使用で熱変形や母材重量によ
るピン孔部の変形をきたし、母材振れ回りを抑えきれな
かった。また、母材に振れ回りが生ずると、炉内で多孔
質母材にかかる熱が均一でなくなり、多孔質母材をガラ
ス化するときの収縮速度に差が生じて、例えば図５のよ
うに変形する。この現象は、特に、高純度シリカガラス
５の周囲に外付け法で多孔質母材を堆積して焼結する場
合に顕著であった。そこで、本発明は、上記の欠点を解
消し、加熱炉内で熱処理する際に、ガラス母材等のガラ
ス物品を、振れ回りを生ずることなく、回転軸に支持す
る装置を提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、ガラス物品を
石英製回転軸に懸垂支持する装置において、上記ガラス
物品の上端に設けた円柱状突起を嵌合支持するための、
断面楕円形の穴を上記回転軸の下端に設け、該穴の短径
位置にガラス物品を固定するためのピン孔を設け、上記
短径位置の穴の内面と上記突起表面とのクリアランスを
０．２ｍｍ以下とし、これに直角な位置の穴の内面と上
記突起表面とのクリアランスを０．４ｍｍ以上としたこ
とを特徴とするガラス物品の支持装置である。また、本
発明はガラス物品を石英製回転軸に懸垂支持する装置に
おいて、上記ガラス物品の上端に設けた円柱状または平
板状の突起を挟持するための、上記突起に対応した幅を
有する切り欠き構造の溝を上記回転軸の下端に設け、さ
らに上記突起と上記溝の嵌合部分において両者を貫通固
定するピン及びピン孔を該溝に直交する方向に設け、か
つ該溝幅と該突起のクリアランスを０．２ｍｍ以下とし
たことを特徴とするガラス物品の支持装置を提供する。
本発明は、ガラス微粒子堆積体を気相反応により形成す
る装置内またはガラス物品を熱処理する加熱炉内におい
て、石英製回転軸にガラス物品を懸垂支持する装置とし
て適用することが、特に好ましい実施態様である。

【０００５】

【作用】本発明者等は、加熱炉内におけるガラス母材の
振れ回りの原因を調べたところ、ガラス母材を固定する
ピンの方向に母材の重力がかかり動かないが、これと直
角をなす方向には動き易い構造を有するため、突起と穴
のクリアランスが小さい場合に衝突を繰り返して振れ回
りの原因となることを見いだした。

【０００６】そこで、突起と穴のクリアランスを表１の
ように変化させて振れ回りとの関係を調べた。図３のよ
うに、円筒形の穴に円柱状突起を嵌合させるタイプ１と
２を比較すると、クリアランスが０．２５ｍｍのタイプ
１では、カクカクと音を立てて振れ回るのに対して、ク
リアランスが０．１ｍｍのタイプ２では、振れ回り量が
多くなった。図２のように、断面楕円形の穴に円柱状突
起を嵌合させる場合は、ピンの位置のクリアランスが
２．２ｍｍのタイプ４では、円柱状突起を中心部に固定
することが困難であるために大きく振れ回ったが、ピン
の位置のクリアランスを０．２ｍｍとし、ピンに直角な
方向のクリアランスを０．４ｍｍとしたタイプ３では、
円柱状突起を穴の中心部に固定することができ、かつ、
ピンの直角方向にも障害物がないため、振れ回りがほと
んど見られなかった。

【０００７】

【表１】

【０００８】以上の結果から、本発明は、ピンの位置の
クリアランスを０．２ｍｍ以下とし、ピン方向と直角を
なす方向のクリアランスを０．４ｍｍ以上とする円柱状
突起と断面楕円形の穴を組み合わせることにより、回転
にともなう振れ回りを防止し、ガラス母材の焼結体の曲
がりを防ぐようにしたものである。

【０００９】また、本発明のガラス物品の支持装置の別
の態様としては、図６に示す装置を用いることもでき
る。即ち、この装置はガラス物品の上端に、図８に示す
ような円柱状、または図７に示すような平板状の突起を
設け、該円柱状突起の直径または平板状突起の巾に対応
した巾の切り欠き構造の溝９を図６に示すように上記回
転軸の下端に設け、該溝９には直角方向にガラス物品を
固定するためのピン孔８を設ける。また上記平板または
円柱状突起のこれに対応する位置にも同様に貫通するピ
ン孔を設けておき、該溝９に該突起を嵌挿して両者のピ
ン孔に１本のピンを貫通することにより、該回転軸下部
にガラス物品を挟持し、該溝幅と上記円柱状または平板
状の突起とのピン位置でのクリアランスを０．２ｍｍ以
下としたガラス物品の支持装置である。この装置も、図
２の装置と同様に振れ回り防止効果を得ることができ
る。

【００１０】本発明においては、上記のような円柱状又
は平板状突起はガラス物品そのものの上端に設けてもよ
いし、また図１のように高純度シリカガラスロッドの上
部に溶着等により接続した石英製ダミー棒の上部に該突
起を設けてもよいことは、言うまでもない。また、本発
明において固定用ピンの材質としては、例えばＡｌ₂Ｏ
₃，石英，カーボン等の耐熱性材料を用いることが望ま
しい。

【００１１】

【実施例】

（実施例１）直径１８．５ｍｍの石英ダミー棒の下端
に、直径１５ｍｍの高純度シリカガラスのロッドを取り
付け、該石英ダミー棒の上端には図８に示すような直径
１８．０ｍｍの円柱状突起を設けておいた。該高純度シ
リカガラスロッドの周囲に多孔質母材を１４０ｍｍの厚
さで５００ｍｍ長さに堆積させた。石英製回転軸の下端
に短径１８．４ｍｍ、長径１８．８ｍｍの断面楕円形の
穴を設けてなる嵌合部材の穴部と、上記で得た高純度シ
リカガラスの周囲に多孔質母材を堆積させてなるガラス
物品の石英ダミー棒の上部の円柱状突起とを嵌合させ、
嵌合部において共通する両者を貫通するピン孔にピンを
挿入して、固定した。これは、表１のタイプ３に相当す
る。続いて、該多孔質母材を１６００℃の加熱炉内に挿
入し、ヘリウム１００％雰囲気にて透明ガラス化したと
ころ、焼結体に曲がりは発生せず、４００ｍｍ全長にわ
たり良好な母材を得ることができた。

【００１２】（実施例２）直径１８．５ｍｍの石英ダミ
ー棒の下端に、直径１５ｍｍの高純度シリカガラスロッ
ドを取り付け、該石英ダミー棒の上端には直径１８．０
ｍｍの円柱状突起を設けておいた。該高純度シリカガラ
スロッドの周囲に多孔質母材を１４０ｍｍの厚さで５０
０ｍｍ長さに堆積させた。石英製回転軸の下端に設けた
図６の構造を有する石英ダミー棒の切欠部（間隔１８．
２ｍｍ）に、上記で得た高純度シリカガラスの周囲に多
孔質母材を堆積させたガラス物品の石英ダミー棒の上部
の円柱状突起を係合させ、ピンで固定した。続いて、該
多孔質母材を１６００℃の加熱炉内に挿入し、ヘリウム
１００％雰囲気にて透明ガラス化したところ、焼結体に
曲がりは発生せず、４００ｍｍ全長にわたり良好な母材
を得ることができた。

【００１３】（比較例１）直径１８．５ｍｍの石英製ダ
ミー棒の下端に直径１５ｍｍの高純度シリカガラスロッ
ドを取り付け、該高純度シリカガラスの上端に直径１
８．０ｍｍの円柱状突起を設け、他方、石英製回転軸の
下端には直径１８．５ｍｍの断面円形の穴を設けてクリ
アランスを０．２５ｍｍとし、上記突起を嵌合させピン
で固定した。これは上記表１のタイプ１に相当する。以
下、実施例と同じ条件でガラス母材を作製し、透明ガラ
ス化したところ、焼結体の下部に曲がりが発生し、５０
ｍｍ廃棄となった。

【００１４】（比較例２）比較例１のクリアランスを
０．１ｍｍとなるように変更した（これは上記表１のタ
イプ２に相当する）以外、比較例１と同様にして焼結体
を作製したところ、下部９０ｍｍを廃棄することになっ
た。

【００１５】

【発明の効果】以上の実施例および比較例の結果から明
らかなように、本発明は上記の構成を採用することによ
り、加熱炉内でのガラス母材の振れ回りを防止すること
ができ、その結果、曲がりのない良好な焼結体を得るこ
とができるようになった。なお、本発明装置は多孔質母
材の多孔質母材合成装置にも使用できるが、本発明のク
リアランス幅のものは加熱炉で使用するほうがより効果
的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガラス母材の回転軸への接続部を拡大した断面
図である。

【図２】本発明の支持装置に係る接続部の水平断面図で
ある。

【図３】従来の支持装置に係る接続部の水平断面図であ
る。

【図４】ＶＡＤ法の説明図である。

【図５】従来の支持装置を用いて作製した焼結体の曲が
りを示した説明図である。

【図６】本発明の他の支持装置の説明図である。

【図７】本発明の石英ダミー棒上部に設けた平板状突起
の説明図である。

【図８】本発明の石英ダミー棒上部に設けた円柱状突起
の説明図である。

【符合の説明】

１石英製回転軸２ピン３石英ダミー棒４ガラス微粒子堆積体５出発部材（石英ロッド）６バーナー７突起８穴９溝 10 ピン孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス物品を石英製回転軸に懸垂支持す
る装置において、上記ガラス物品の上端に設けた円柱状
突起を嵌合支持するための、断面楕円形の穴を上記回転
軸の下端に設け、該穴の短径位置にガラス物品を固定す
るためのピン孔を設け、上記短径位置の穴の内面と上記
突起表面とのクリアランスを０．２ｍｍ以下とし、これ
に直角な位置の穴の内面と上記突起表面とのクリアラン
スを０．４ｍｍ以上としたことを特徴とするガラス物品
の支持装置。
【請求項２】ガラス物品を石英製回転軸に懸垂支持す
る装置において、上記ガラス物品の上端に設けた円柱状
または平板状の突起を挟持するための、上記突起に対応
した幅を有する切り欠き構造の溝を上記回転軸の下端に
設け、さらに上記突起と上記溝の嵌合部分において両者
を貫通固定するピン及びピン孔を該溝に直交する方向に
設け、かつ該溝幅と該突起とのクリアランスを０．２ｍ
ｍ以下としたことを特徴とするガラス物品の支持装置。
【請求項３】石英製回転軸が、ガラス微粒子堆積体を
気相反応により形成する装置内またはガラス物品を熱処
理する加熱炉内において、ガラス物品を懸垂支持するも
のであることを特徴とする請求項１または請求項２に記
載のガラス物品の支持装置。