JPH092829A - ガラス母材の火炎加工装置 - Google Patents
ガラス母材の火炎加工装置Info
- Publication number
- JPH092829A JPH092829A JP15568795A JP15568795A JPH092829A JP H092829 A JPH092829 A JP H092829A JP 15568795 A JP15568795 A JP 15568795A JP 15568795 A JP15568795 A JP 15568795A JP H092829 A JPH092829 A JP H092829A
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- JP
- Japan
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- base material
- glass base
- central axis
- glass preform
- glass
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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
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01466—Means for changing or stabilising the diameter or form of tubes or rods
Abstract
(57)【要約】
【目的】 大型のガラス母材を所定の温度を正しく維持
して火炎加工することのできる装置に関する。 【構成】 ガラス母材１をその中心軸の周りに回転する
（矢印１３）とともに中心軸方向を鉛直方向として鉛直
方向に移動する（矢印１４）手段と、ガラス母材を加熱
するための複数の酸水素バーナ２と、ガラス母材の表面
温度を測定する非接触式温度センサ３と、加熱している
ガラス母材近傍の外観を観測する手段４を備えた装置で
あって、前記酸水素バーナ２、温度センサ３及び観測手
段４は、加熱しているガラス母材の表面部分を含み、か
つ、前記母材の中心軸５と垂直な平面８上に前記母材の
中心軸５に向けて配置される。
して火炎加工することのできる装置に関する。 【構成】 ガラス母材１をその中心軸の周りに回転する
（矢印１３）とともに中心軸方向を鉛直方向として鉛直
方向に移動する（矢印１４）手段と、ガラス母材を加熱
するための複数の酸水素バーナ２と、ガラス母材の表面
温度を測定する非接触式温度センサ３と、加熱している
ガラス母材近傍の外観を観測する手段４を備えた装置で
あって、前記酸水素バーナ２、温度センサ３及び観測手
段４は、加熱しているガラス母材の表面部分を含み、か
つ、前記母材の中心軸５と垂直な平面８上に前記母材の
中心軸５に向けて配置される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、大型のガラス母材を所
定の位置、温度に正しく維持して火炎加工することので
きる装置に関する。
定の位置、温度に正しく維持して火炎加工することので
きる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、高純度石英ガラス母材（以下、ガ
ラス母材と略称する）を作成する方法としてＶＡＤ（Va
por Phase Axial Deposition: 気相軸付け）法、ＯＶＤ
（Outside Vapor Deposition:外付け）法等が知られて
いる。この方法は、図２に示すように回転する石英ロッ
ドからなる支持棒６の先端又は出発棒１２の外周にＳｉ
Ｃｌ4 を原料として酸水素火炎との加水分解反応とによ
り生成した石英（ＳｉＯ2 ）ガラス微粒子を堆積させ、
軸方向に多孔質母材１０、１２を形成した後、該多孔質
母材を透明ガラス化させ、光ファイバプリフオームとす
るものである。得られた透明ガラス体はガラス母材表面
に数μｍ程度の凹凸が存在するため、酸水素バーナにて
ガラス母材表面を火炎研磨し、平滑な表面を得た後、線
引き、紡糸していた。火炎研磨の際、ガラス母材は支持
棒６を介して旋盤に固定される。支持する支持棒はコス
ト低減のため細径のガラス棒であり、かつ、再使用する
ことが望ましいが次第に劣化・破損してしまう。場合に
よっては使用中に劣化が進み交換が必要になることもあ
る。支持棒の取り付け、あるいは火炎処理の際の旋盤は
従来横型であったが、近年、母材を太径あるいは長尺に
するための大型が進み、母材重量が重くなるにつれて支
持棒に加わる加重負担の関係上、ガラス母材を鉛直に支
持する方法が主流となっている。また、透明ガラス体に
はガラス母材先端及び支持棒に未焼結のガラス微粒子が
残っていた。この未焼結部は線引き工程で炉内で浮遊し
ガラス母材に付着して、紡糸されたファイバの強度低下
を起こすため酸水素バーナで加熱処理していた。
ラス母材と略称する）を作成する方法としてＶＡＤ（Va
por Phase Axial Deposition: 気相軸付け）法、ＯＶＤ
（Outside Vapor Deposition:外付け）法等が知られて
いる。この方法は、図２に示すように回転する石英ロッ
ドからなる支持棒６の先端又は出発棒１２の外周にＳｉ
Ｃｌ4 を原料として酸水素火炎との加水分解反応とによ
り生成した石英（ＳｉＯ2 ）ガラス微粒子を堆積させ、
軸方向に多孔質母材１０、１２を形成した後、該多孔質
母材を透明ガラス化させ、光ファイバプリフオームとす
るものである。得られた透明ガラス体はガラス母材表面
に数μｍ程度の凹凸が存在するため、酸水素バーナにて
ガラス母材表面を火炎研磨し、平滑な表面を得た後、線
引き、紡糸していた。火炎研磨の際、ガラス母材は支持
棒６を介して旋盤に固定される。支持する支持棒はコス
ト低減のため細径のガラス棒であり、かつ、再使用する
ことが望ましいが次第に劣化・破損してしまう。場合に
よっては使用中に劣化が進み交換が必要になることもあ
る。支持棒の取り付け、あるいは火炎処理の際の旋盤は
従来横型であったが、近年、母材を太径あるいは長尺に
するための大型が進み、母材重量が重くなるにつれて支
持棒に加わる加重負担の関係上、ガラス母材を鉛直に支
持する方法が主流となっている。また、透明ガラス体に
はガラス母材先端及び支持棒に未焼結のガラス微粒子が
残っていた。この未焼結部は線引き工程で炉内で浮遊し
ガラス母材に付着して、紡糸されたファイバの強度低下
を起こすため酸水素バーナで加熱処理していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】支持棒をガラス母材に
取り付け場合、その近傍で融着状態を見ながら操作する
ことになるが、酸水素炎はかなりの火力となる。また、
加熱状態の判断には熟練を要し、輻射熱及び光が作業環
境を悪化していた。融着が不十分だと支持棒から母材が
落下し、時間をかけて融着するのは生産性が悪い。ま
た、大型母材の火炎研磨においてはその位置の確認によ
り酸水素流量及び研磨速度を調整していた。特に、母材
先端及び支持棒部分は外径が大きく変化しているため加
熱不足の場合、透明ガラス化ができず、また、加熱し過
ぎると支持棒が引きのびて母材が落下する。それで、携
帯型放射温度計で母材の表面温度を測定していた。そこ
で本発明は、大型のガラス母材について温度むらの生じ
るのを抑制することができ、作業環境の良い状態でガラ
ス母材を火炎加工することのできる装置を提供すること
を目的とする。
取り付け場合、その近傍で融着状態を見ながら操作する
ことになるが、酸水素炎はかなりの火力となる。また、
加熱状態の判断には熟練を要し、輻射熱及び光が作業環
境を悪化していた。融着が不十分だと支持棒から母材が
落下し、時間をかけて融着するのは生産性が悪い。ま
た、大型母材の火炎研磨においてはその位置の確認によ
り酸水素流量及び研磨速度を調整していた。特に、母材
先端及び支持棒部分は外径が大きく変化しているため加
熱不足の場合、透明ガラス化ができず、また、加熱し過
ぎると支持棒が引きのびて母材が落下する。それで、携
帯型放射温度計で母材の表面温度を測定していた。そこ
で本発明は、大型のガラス母材について温度むらの生じ
るのを抑制することができ、作業環境の良い状態でガラ
ス母材を火炎加工することのできる装置を提供すること
を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるガラス母
材の火炎加工装置は、ガラス母材をその中心軸の周りに
回転するとともに中心軸方向を鉛直方向として鉛直方向
に移動する手段と、ガラス母材を加熱するための複数の
酸水素バーナと、ガラス母材の表面温度を測定する非接
触式温度センサと、加熱しているガラス母材近傍の外観
を観測する手段を備えた装置であって、前記酸水素バー
ナ、温度センサ及び観測手段は、同一平面内に、かつ、
前記母材の中心軸と直角な平面上に前記母材の中心軸に
向けて配置されたことを特徴とし、観測手段にはその焦
点並びに視野範囲を遠隔操作する制御手段を備えること
が好ましい。
材の火炎加工装置は、ガラス母材をその中心軸の周りに
回転するとともに中心軸方向を鉛直方向として鉛直方向
に移動する手段と、ガラス母材を加熱するための複数の
酸水素バーナと、ガラス母材の表面温度を測定する非接
触式温度センサと、加熱しているガラス母材近傍の外観
を観測する手段を備えた装置であって、前記酸水素バー
ナ、温度センサ及び観測手段は、同一平面内に、かつ、
前記母材の中心軸と直角な平面上に前記母材の中心軸に
向けて配置されたことを特徴とし、観測手段にはその焦
点並びに視野範囲を遠隔操作する制御手段を備えること
が好ましい。
【０００５】
【作用】上記の構成によれば、本発明の装置はガラス母
材の中心軸に直角な平面上でガラス母材の中心軸に向け
て酸水素炎をあて、また同一平面上でガラス母材の中心
軸に向けて外観の観察ができる手段と非接触式温度セン
サを設けているので、例えば支持棒とガラス母材のよう
に外径の異なる対象物についても、常に外観の観察がで
きる手段と非接触式温度センサは火炎のあたる位置に向
いているので正確で、再現性のある位置での外観及び温
度情報を得ることが出来る。さらに、本発明の装置はガ
ラス母材の表面温度を温度センサにより、また加熱して
いる外観は観察手段をとおして遠隔操作により監視でき
るので、作業者は輻射熱や光の影響を受ける事無く適切
な操作をすることが出来る。
材の中心軸に直角な平面上でガラス母材の中心軸に向け
て酸水素炎をあて、また同一平面上でガラス母材の中心
軸に向けて外観の観察ができる手段と非接触式温度セン
サを設けているので、例えば支持棒とガラス母材のよう
に外径の異なる対象物についても、常に外観の観察がで
きる手段と非接触式温度センサは火炎のあたる位置に向
いているので正確で、再現性のある位置での外観及び温
度情報を得ることが出来る。さらに、本発明の装置はガ
ラス母材の表面温度を温度センサにより、また加熱して
いる外観は観察手段をとおして遠隔操作により監視でき
るので、作業者は輻射熱や光の影響を受ける事無く適切
な操作をすることが出来る。
【０００６】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を
説明する。図１は本発明に係わるガラス母材の火炎加工
装置の概略図であり、表面に凹凸を有するガラス母材１
と、ガラス母材をその中心軸の周りに回転する（矢印１
３）とともに鉛直方向（矢印１４）に移動する手段（図
示せず）と、ガラス母材を加熱するための複数の酸水素
バーナ２と、ガラス母材の表面温度を測定する温度セン
サ３と、加熱しているガラス母材近傍を観測する手段４
を備えた装置であって、前記酸水素バーナ２、温度セン
サ３及び観測手段４は、同一平面内に、かつ、前記母材
の中心軸５と直角な平面８内に配置することによって正
確に母材の表面を加熱し、測定することができる。
説明する。図１は本発明に係わるガラス母材の火炎加工
装置の概略図であり、表面に凹凸を有するガラス母材１
と、ガラス母材をその中心軸の周りに回転する（矢印１
３）とともに鉛直方向（矢印１４）に移動する手段（図
示せず）と、ガラス母材を加熱するための複数の酸水素
バーナ２と、ガラス母材の表面温度を測定する温度セン
サ３と、加熱しているガラス母材近傍を観測する手段４
を備えた装置であって、前記酸水素バーナ２、温度セン
サ３及び観測手段４は、同一平面内に、かつ、前記母材
の中心軸５と直角な平面８内に配置することによって正
確に母材の表面を加熱し、測定することができる。
【０００７】ガラス母材１はガラス製の支持棒６を介し
てチャック７によって鉛直に保持される。母材１の中心
軸５と直角な平面８上には１２本の加熱用酸水素バーナ
２が配置され、さらに母材を矢印１３の方向に回転する
ことによって同一円周上で温度むらが少なくなるように
している。
てチャック７によって鉛直に保持される。母材１の中心
軸５と直角な平面８上には１２本の加熱用酸水素バーナ
２が配置され、さらに母材を矢印１３の方向に回転する
ことによって同一円周上で温度むらが少なくなるように
している。
【０００８】加熱温度を正しく維持するために、放射温
度計からなる非接触型の温度センサ３によってガラス母
材１の表面温度を測定する。ここでバーナ２と温度セン
サ３は同一平面上で、中心軸５と直角面内であることが
必要である。同一面上にない場合は加熱している位置と
測定位置に差が生じ、正確な温度を検知することができ
ず、また、再現性に欠ける。特に、外径変化の大きい母
材先端及び支持棒部分は外径が大きく変化しているため
酸水素バーナの火炎のあたる位置と温度センサの測定位
置が大きくすれ測定値が大幅に変わってしまう。また、
測定点のスポット径は１５φ以下を使用した。
度計からなる非接触型の温度センサ３によってガラス母
材１の表面温度を測定する。ここでバーナ２と温度セン
サ３は同一平面上で、中心軸５と直角面内であることが
必要である。同一面上にない場合は加熱している位置と
測定位置に差が生じ、正確な温度を検知することができ
ず、また、再現性に欠ける。特に、外径変化の大きい母
材先端及び支持棒部分は外径が大きく変化しているため
酸水素バーナの火炎のあたる位置と温度センサの測定位
置が大きくすれ測定値が大幅に変わってしまう。また、
測定点のスポット径は１５φ以下を使用した。
【０００９】加熱しているガラス母材近傍の外観を観察
する手段４は先端部に焦点距離、視野範囲を調整できる
レンズを備えたＣＣＤカメラあるいはイメージファイバ
が使用される。バーナ２による母材１あるいは支持棒６
の加熱状態を観察するとともに高温雰囲気を監視するた
めである。実施例ではＣＣＤカメラの耐熱温度以内で使
用できたが、場合によっては水冷などの遮熱手段で保護
することも有効である。この観測手段４は手元のコント
ローラ１６によって焦点距離及び視野範囲が遠隔操作で
き、かつ、モニタ１５で映像をみることが出来るので、
この装置による作業は高温雰囲気から開放される。
する手段４は先端部に焦点距離、視野範囲を調整できる
レンズを備えたＣＣＤカメラあるいはイメージファイバ
が使用される。バーナ２による母材１あるいは支持棒６
の加熱状態を観察するとともに高温雰囲気を監視するた
めである。実施例ではＣＣＤカメラの耐熱温度以内で使
用できたが、場合によっては水冷などの遮熱手段で保護
することも有効である。この観測手段４は手元のコント
ローラ１６によって焦点距離及び視野範囲が遠隔操作で
き、かつ、モニタ１５で映像をみることが出来るので、
この装置による作業は高温雰囲気から開放される。
【００１０】本実施例では、チャックに支持棒６を把持
した後、母材１の軸方向の情報をカメラを通してコンピ
ュータ１５に入力しておき、その情報によってコントロ
ーラ１９でバ−ナ２に供給する酸水素の供給装置１７の
流量を調整し、自動的に火炎研磨を行なった。この間、
研磨された表面状態と表面温度はカメラ４と温度センサ
３によって監視され、温度が異常の場合は警報を発する
ようにした。その結果、火炎研磨をしている間は作業者
による手を加えることなく、ガラス母材表面の凹凸を除
去することができた。
した後、母材１の軸方向の情報をカメラを通してコンピ
ュータ１５に入力しておき、その情報によってコントロ
ーラ１９でバ−ナ２に供給する酸水素の供給装置１７の
流量を調整し、自動的に火炎研磨を行なった。この間、
研磨された表面状態と表面温度はカメラ４と温度センサ
３によって監視され、温度が異常の場合は警報を発する
ようにした。その結果、火炎研磨をしている間は作業者
による手を加えることなく、ガラス母材表面の凹凸を除
去することができた。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の装置はガ
ラス母材の中心軸に直角な平面上でガラス母材の中心軸
に向けて酸水素炎をあて、また同一平面上でガラス母材
の中心軸にカメラと温度センサを設けているので、例え
ば支持棒とガラス母材のように外径の異なる対象物につ
いても、常にカメラと温度センサは火炎のあたる位置に
向いているので正確で、再現性よく温度を検知すること
ができる。さらに、本発明の装置はガラス母材の表面温
度を温度センサにより、また加熱している火炎状況はカ
メラをとおして遠隔操作により監視できるので、作業者
は輻射熱及び光の影響をうけることなく操作することが
できる。従って、本発明の装置は大型の光ファイバ母材
の製造に適用すると効果的である。
ラス母材の中心軸に直角な平面上でガラス母材の中心軸
に向けて酸水素炎をあて、また同一平面上でガラス母材
の中心軸にカメラと温度センサを設けているので、例え
ば支持棒とガラス母材のように外径の異なる対象物につ
いても、常にカメラと温度センサは火炎のあたる位置に
向いているので正確で、再現性よく温度を検知すること
ができる。さらに、本発明の装置はガラス母材の表面温
度を温度センサにより、また加熱している火炎状況はカ
メラをとおして遠隔操作により監視できるので、作業者
は輻射熱及び光の影響をうけることなく操作することが
できる。従って、本発明の装置は大型の光ファイバ母材
の製造に適用すると効果的である。
【図１】本発明に係わるガラス母材の火炎加工装置の概
略図である。
略図である。
【図２】従来のガラス母材の製造方法を説明するための
図である。
図である。
１：ガラス母材 ２：加熱用酸水素バーナ ３：温度センサ ４：観測手段 ５：中心軸 ６：支持棒 ７：チャック ８：中心軸と直角な平面 １０：スート母材 １１：スート合成用バーナ １２：出発棒 １３、１４：矢印 １５：モニタ １６：手元コントローラ １７：酸水素供給装置 １８：コンピュータ １９：コントローラ
Claims (2)
- 【請求項１】 ガラス母材をその中心軸の周りに回転す
るとともに中心軸方向を鉛直方向として鉛直方向に移動
する手段と、ガラス母材を加熱するための複数の酸水素
バーナと、ガラス母材の表面温度を測定する非接触式温
度センサと、加熱しているガラス母材近傍の外観を観測
する手段を備えた装置であって、 前記酸水素バーナ、温度センサ及び観測手段は、同一平
面内に、かつ、前記母材の中心軸と直角な平面上に前記
母材の中心軸に向けて配置されたことを特徴とするガラ
ス母材の火炎加工装置。 - 【請求項２】 観測手段はその焦点並びに視野範囲を遠
隔操作する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１
に記載のガラス母材の火炎加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15568795A JP3680357B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | ガラス母材の火炎加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15568795A JP3680357B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | ガラス母材の火炎加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH092829A true JPH092829A (ja) | 1997-01-07 |
| JP3680357B2 JP3680357B2 (ja) | 2005-08-10 |
Family
ID=15611365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15568795A Expired - Lifetime JP3680357B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | ガラス母材の火炎加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3680357B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007501925A (ja) * | 2003-08-07 | 2007-02-01 | ティーシーピー・リライアブル・インコーポレーテッド | 熱パッケージングシステム |
| JP2009107874A (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガラス微粒子堆積体の製造方法 |
-
1995
- 1995-06-22 JP JP15568795A patent/JP3680357B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007501925A (ja) * | 2003-08-07 | 2007-02-01 | ティーシーピー・リライアブル・インコーポレーテッド | 熱パッケージングシステム |
| US7919163B2 (en) | 2003-08-07 | 2011-04-05 | Benjamin Romero | Thermal packaging system |
| JP2009107874A (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガラス微粒子堆積体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3680357B2 (ja) | 2005-08-10 |
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