JPH0925136A - 光ファイバ線引炉および線引方法 - Google Patents

光ファイバ線引炉および線引方法

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JPH0925136A
JPH0925136A JP17877295A JP17877295A JPH0925136A JP H0925136 A JPH0925136 A JP H0925136A JP 17877295 A JP17877295 A JP 17877295A JP 17877295 A JP17877295 A JP 17877295A JP H0925136 A JPH0925136 A JP H0925136A
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JP
Japan
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optical fiber
core tube
rotating body
furnace
drawing furnace
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Application number
JP17877295A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Ota
博昭 太田
Ichiro Tsuchiya
一郎 土屋
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C03B37/02Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025Manufacture 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
    • C03B37/029Furnaces therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2205/00Fibre drawing or extruding details
    • C03B2205/60Optical fibre draw furnaces
    • C03B2205/62Heating means for drawing
    • C03B2205/63Ohmic resistance heaters, e.g. carbon or graphite resistance heaters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2205/00Fibre drawing or extruding details
    • C03B2205/60Optical fibre draw furnaces
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 炉心管内部の雰囲気を乱すことなく、その周
方向における温度を均一化して、非円率の小さい光ファ
イバを製造すること。 【解決手段】 ヒータ15と炉心管13との間の環状の
空間S内に、炉心管13の軸心を中心として回転駆動さ
れる回転体20を備え、その回転体20によって、空間
S内の雰囲気ガスを撹拌することと相俟って、空間S内
の温度を炉心管13の周方向において均一化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非円率の小さな光
ファイバを製造することができる光ファイバ線引炉およ
び線引方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の光ファイバ線引炉としては、図4
に示すような構成のものが知られている。
【0003】かかる線引炉は、断熱材1を内張りした炉
体2を貫通するように設けられた炉心管3内に、棒状を
なす光ファイバ用ガラス母材4が吊り下げられた状態と
なっている。炉体2と炉心管3との間にはカーボンヒー
タ等の発熱体5が収容されており、その発熱体5の下端
に連結された一対の電極6は、炉体の外側に設けられた
給電部7を介して図示しない電源に接続されている。
【0004】そして、不活性ガスを炉心管3内に流しつ
つ、電源からの電力によって発熱体5を発熱させ、これ
によって加熱軟化する母材4の下端部から光ファイバ8
を下方に延伸して連続的に巻き取るようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、光ファイバ
線引炉によって線引される光ファイバの形状の精度に関
するパラメータとして、非円率が知られている。これは
光ファイバの断面の長径と短径により、{(長径−短
径)/平均径}×100(%)として定義される。
【0006】この点において、上述した従来の光ファイ
バ線引炉は、母材4の軸心を線引炉中心に合わせること
により、その母材4を周方向に均一に加熱して、光ファ
イバ8の非円率を比較的小さく抑えることができる。し
かし、近年、光ファイバ8の低コスト化に伴って母材4
が大型化し、線引炉の温度の均一性が非円率に大きな影
響を及ぼすようになり、発熱体5に設けられた2つの電
極6からの放熱の影響によって、光ファイバ8の非円率
が大きくなるという問題が生じるようになった。すなわ
ち、2つの電極6からの放熱によって、それらと対向す
る炉心管3内の部位の温度が下がり、たとえ線引前の母
材4の断面が真円であったとしても線引後の光ファイバ
8の断面が2つの電極6の対向方向において長い楕円形
となってしまう。
【0007】このような問題の解決策としては、例え
ば、線引炉全体を回動させることによって、炉体の周方
向における温度を均一化させる方法がある(実開平1−
157131号)。しかし、この方法では、線引炉全体
が回動するときの振動や炉心管内の雰囲気ガスの乱れに
よって、光ファイバの線径に変動が生じるおそれがあ
り、また線引炉全体の回動角度を大きく設定することが
難しく、仮に90°程度の回動が実現できたとしても大
きな効果は期待できない。また、炉心管を回動させるこ
とによって、その周方向における温度を均一化させる方
法もある(特開平1−96042号)。しかし、この方
法では、炉心管が回動するため、その内部と外部との間
のシール性の確保が難しく、外部のダストが炉心管内に
進入して、光ファイバの外径変動や強度の低下を生じる
おそれがあり、また炉心管が回転するため、その内部の
雰囲気ガスの乱れによっても光ファイバの外径変動を生
じるおそれがある。
【0008】本発明の目的は、炉心管内部の雰囲気を乱
すことなく、その周方向における温度を均一化して、非
円率の小さい光ファイバを製造することができる光ファ
イバ線引炉および線引方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバ線引
炉は、炉心管の外側に加熱手段を備え、前記炉心管内の
光ファイバ母材の下端を加熱溶融して線引する光ファイ
バ線引炉において、前記炉心管と前記加熱手段との間に
形成される環状の空間内に、該空間内の温度分布を前記
炉心管の周方向において均一化する温度調整手段を備え
たことを特徴とする。
【0010】本発明の光ファイバ線引方法は、上記の光
ファイバ線引炉を用いて光ファイバを線引する線引方法
であって、前記温度調整手段によって、前記炉心管と前
記加熱手段との間の環状の空間内の温度分布を前記炉心
管の周方向において均一化しつつ、前記炉心管内の光フ
ァイバ母材の下端を加熱溶融して線引することを特徴と
する。
【0011】本発明によれば、炉心管と加熱手段との間
に形成される環状の空間内に備えた温度調整手段によっ
て、その空間内の温度分布を炉心管の周方向において均
一化し、炉心管内部の雰囲気を乱すことなく、その周方
向における温度を均一化して非円率の小さい光ファイバ
を製造する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。
【0013】(第1の実施例)図1および図2は、本実
施例の光ファイバ線引炉の縦断面図であり、カーボン製
等の断熱材11を内張りしたステンレス製等の炉体12
を貫通するように、カーボン製等の炉心管13が設けら
れている。炉心管13内には、棒状をなす光ファイバ用
ガラス母材14の上端がチャックを介して図示しない支
持棒により吊り下げられている。この炉心管13内に
は、ヘリウムや窒素などの不活性ガスが供給されるよう
になっている。これらの不活性ガスは、カーボン材料の
酸化を防止することになる。炉体12の中央部と炉心管
13との間には、全体として円筒状をなす加熱手段とし
てのカーボン製等のヒータ15が備えられている。ヒー
タ15は、母材14の下端部およびその直下の延伸状態
にある光ファイバ16とを囲む発熱部15Aと、炉体1
2の中央部にて相互に180°隔てて対向する一対の電
極接続部15Bが設けられている。
【0014】ヒータ15の一対の電極接続部15Bのそ
れぞれは、炉体12の外側に設けた一対の給電部19に
連結されており、これにより、ヒータ15は炉体12内
に保持されている。
【0015】さらに、炉心管13とヒータ15との間に
形成される円環状の空間S内には、炉心管13の温度分
布を周方向において均一化するための温度調整手段が備
えられている。本例における温度調整手段は、炉心管1
3の軸心を中心として回転駆動される円筒状のカーボン
製等の回転体20を備えた構成となっている。その円筒
状の回転体20の図1中上下方向の長さは、ヒータ4の
同図中上下方向の長さよりも大きく設定されており、ヒ
ータ4は回転体20を介して炉心管13の外周面と対向
することになる。
【0016】回転体20の下側周縁には、カーボンまた
は石英等の耐熱性材料によって成形されたギア21が同
軸上に位置するように取り付けられており、そのギア2
1は、ボール等を用いたスラスト軸受22によって炉体
12に回転自在に配設されている。ギア21には、カー
ボンまたは石英等の耐熱性材料によって成形されたピニ
オン23が噛合されており、このピニオン23がモータ
24によって回転駆動されることによって、回転体20
が炉心管13の軸心を中心として回転するようになって
いる。25はピニオン23が取り付けられるシャフトで
あり、そのシャフト26の下端がモータ24の出力軸に
連結されている。
【0017】次に、作用について説明する。
【0018】光ファイバ16の線引に際しては、不活性
ガスを炉心管13内に流しつつヒータ15を発熱させ、
そのヒータ15の熱によって母材14を加熱軟化させ
て、その母材14の下端部から光ファイバ16を下方に
延伸させて連続的に巻き取る。さらに、このような線引
に際しては、モータ24によって回転体20を一方向に
回転させる。
【0019】回転体20は、ヒータ15によって加熱さ
れて回転するため、空間S内の雰囲気ガスを撹拌するこ
とと相俟って、空間S内の温度を炉心管13の周方向に
おいて均一化することになる。この結果、ヒータ15か
ら発生する熱の一部が一対の電極15Bから給電部19
側に逃げることによる悪影響、つまり1対の電極15B
と対向する炉心管13の部位の温度が下がるという悪影
響が回避され、炉心管13が周方向において均一に加熱
されて、非円率の小さい光ファイバ16が線引できるこ
とになる。また、回転体20がヒータ15と炉心管13
との対向面間の全域に亘って介在する大きさとなってい
るため、その回転体20による均熱作用の範囲が大き
く、充分な均熱作用が発揮される。
【0020】図2は、直径70mmの光ファイバ16を
線引した場合における回転体20の回転速度(rpm)
と光ファイバ16の非円率との関係を示す。回転体20
を回転させなかったときに1.3%であった非円率は、
回転体20の回転速度を4rpmとすることによって
0.2%に低減できた。非円率は、回転体20の回転速
度が4rpm以上としたときに0.2%を維持した。し
たがって、回転体20の回転速度を最低4rpmに設定
することが望ましい。
【0021】(第2の実施例)図3は、本発明の第2の
実施例としての光ファイバ線引炉に備わる回転体20の
斜視図である。
【0022】回転体20には、ヒータ15と対向する部
位に切り欠き部20Aが設けられている。本例の場合、
切り欠き部20Aは長方形の窓形状とされて、回転体2
0の回転方向に沿って等間隔的に複数形成されている。
20Bは、切り欠き部20Aの間に位置する枠部であ
る。この回転体20の下側周縁には、前述した第1の実
施例と同様に、ギア21が取り付けられて回転駆動され
るようになっている。
【0023】したがって、このような回転体20を用い
ることにより、ヒータ15の輻射熱の一部が切り欠き部
20Aを通って直接炉心管13を加熱することになる。
このように切り欠き部20Aがヒータ15の輻射熱を遮
らない分、ヒータ15による炉心管13の加熱効率が上
がり、例えば、ヒータ15の消費電力を25KWから2
2KWに低減して、回転体20を備えない従来の線引炉
とほぼ同程度の消費電力に抑えることができた。
【0024】(他の実施例)回転体20は、空間S内の
温度を炉心管13の周方向において均一化することがで
きる限りにおいて、空間S内の雰囲気ガスを撹拌するだ
けのものであってもよい。例えば、回転体20をファン
形状として、炉心管13の軸心を中心として空間S内に
て回転させるようにしてもよい。また、前述した図3の
回転体20の枠部20Bをファン形状に湾曲させて、積
極的に空間S内の雰囲気ガスを撹拌させるようにしても
よい。要は、空間Sに、その空間S内の温度分布を炉心
管13の周方向において均一化する温度調整手段を備え
ればよい。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、炉心管と加熱手段との
間に形成される環状の空間内に備えた温度調整手段によ
って、その空間内の温度分布を炉心管の周方向において
均一化するため、炉心管内部の雰囲気を乱すことなく、
その周方向における温度を均一化して、非円率の小さい
光ファイバを製造することができる。
【0026】また、線引炉全体または炉心管を回転させ
る従来のものに比して、炉心管の端部のシール性を簡易
に確保できて、炉心管内へのダストの侵入を確実に防止
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光ファイバ線引炉の第1の実施例を示
す縦断面図である。
【図2】本発明の第1の実施例の実験結果の説明図であ
る。
【図3】本発明の光ファイバ線引炉の第2の実施例に備
わる回転体の斜視図である。
【図4】従来の光ファイバ線引炉の縦断面図である。
【符号の説明】
13 炉心管 14 母材 15 ヒータ(加熱手段) 16 光ファイバ 20 回転体 24 モータ S 空間

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炉心管の外側に加熱手段を備え、前記炉
    心管内の光ファイバ母材の下端を加熱溶融して線引する
    光ファイバ線引炉において、 前記炉心管と前記加熱手段との間に形成される環状の空
    間内に、該空間内の温度分布を前記炉心管の周方向にお
    いて均一化する温度調整手段を備えたことを特徴とする
    光ファイバ線引炉。
  2. 【請求項2】 前記温度調整手段は、前記炉心管の周方
    向に沿って回動する回転体を有することを特徴とする請
    求項1に記載の光ファイバ線引炉。
  3. 【請求項3】 前記回転体は、前記筒状の空間内にはま
    り合う筒状に形成されていることを特徴とする請求項2
    に記載の光ファイバ線引炉。
  4. 【請求項4】 前記筒状の回転体に切り欠き部が形成さ
    れていることを特徴とする請求項3に記載の光ファイバ
    線引炉。
  5. 【請求項5】 前記切り欠き部は、前記加熱手段と対向
    する位置に形成されていることを特徴とする請求項4に
    記載の光ファイバ線引炉。
  6. 【請求項6】 請求項1から5のいずれかに記載の光フ
    ァイバ線引炉を用いて光ファイバを線引する線引方法で
    あって、 前記温度調整手段によって、前記炉心管と前記加熱手段
    との間の環状の空間内の温度分布を前記炉心管の周方向
    において均一化しつつ、前記炉心管内の光ファイバ母材
    の下端を加熱溶融して線引することを特徴とする光ファ
    イバ線引方法。
JP17877295A 1995-07-14 1995-07-14 光ファイバ線引炉および線引方法 Pending JPH0925136A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006056755A (ja) * 2004-08-23 2006-03-02 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバ母材の製造方法
CN109836036A (zh) * 2017-11-29 2019-06-04 中天科技光纤有限公司 一种光纤拉丝炉及光纤拉丝方法

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