JPH10231136A - インゴットの延伸装置 - Google Patents

インゴットの延伸装置

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JPH10231136A
JPH10231136A JP3940097A JP3940097A JPH10231136A JP H10231136 A JPH10231136 A JP H10231136A JP 3940097 A JP3940097 A JP 3940097A JP 3940097 A JP3940097 A JP 3940097A JP H10231136 A JPH10231136 A JP H10231136A
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stretching
rotating
rod
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Soichiro Kenmochi
惣一郎 剱持
Hideo Hirasawa
秀夫 平沢
Tadakatsu Shimada
忠克 島田
Akihiko Suzuki
晃彦 鈴木
Kazuichi Yamamura
和市 山村
Yoshimasa Shimizu
佳昌 清水
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インゴットを延伸して得られるロッドに曲が
りが生じることが無く、ロッドの修正加工を行う必要が
ないインゴットの延伸装置を提供する。 【解決手段】 インゴット1の延伸装置は、断面が円形
のインゴット1を加熱延伸し、円形ロッド3を曳き出す
装置において、インゴット1の加熱炉8と、インゴット
1の回転手段10と、インゴット1の加熱炉8への挿入
手段5、6、7と、円形ロッド3をインゴット1と同期
回転して把持する把持手段13、14と、該円形ロッド
を曳き出す延伸手段12a、12b、15a、15b、
16、17とを有し、加熱炉8にインゴット1の外径を
測定する外径センサ11が取り付けられ、外径センサ1
1で測定した外径値を基準円の外径値と比較して信号を
出力する制御回路と、該信号によって駆動するインゴッ
ト1の偏心調節装置10を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば合成石英か
らなるインゴットを延伸する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】通信分野などで多く使用される光ファイ
バは、合成石英などのインゴットを線曳きして製造され
る。大型の合成石英インゴットは、取り扱い上不便であ
るため、延伸装置で延伸して小型の合成石英ロッドにし
た後に線曳きされることがある。
【0003】従来の延伸装置の例を図5に示す。同図に
示すように、支柱4にはモータ7に連結したボールネジ
5が固定され、ボールネジ5に螺合した走査具6に合成
石英インゴット1が吊り下げられている。支柱4に取り
付けられた加熱炉8の内部には発熱体9があり、側部に
はテーパー部2の外径を測定する外径センサ11が取り
付けられ、下方にはガイドローラ22とピンチローラ2
1が配置されている。この延伸装置は、モータ7を駆動
してインゴット1を下降して加熱炉8に挿入し、加熱炉
8内でインゴット1を軟化点以上に加熱し、軟化したイ
ンゴット1をその下降速度よりも速い速度でピンチロー
ラ21で曳き出すことにより、インゴット1を延伸した
ロッド3を得るものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この延伸装置でインゴ
ット1を延伸すると、軟化したインゴット1のテーパー
部2に水平方向に力が作用したり、温度分布が不均一に
なることがあるため、加熱炉8の外に出て再度固化する
際に微妙な傾きを生じ、延伸されたロッド3に曲がりを
生じることがある。また延伸前のインゴット1に、もと
もと曲がりがあることも多い。このため通常は、インゴ
ット1を延伸した後に得られたロッド3をガラス旋盤に
より修正加工するという作業を行う必要があった。
【0005】本発明は前記の課題を解決するためなされ
たもので、インゴットを延伸して得られるロッドに曲が
りが生じることが無く、ロッドの修正加工を行う必要が
ないインゴットの延伸装置を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めになされた本発明のインゴット1の延伸装置は、図1
に示すように、断面が円形のインゴット1を加熱延伸
し、円形ロッド3を曳き出す装置において、インゴット
1の加熱炉8と、インゴット1の回転手段10と、イン
ゴット1の加熱炉8への挿入手段5、6、7と、円形ロ
ッド3をインゴット1と同期回転して把持する把持手段
13、14と、該円形ロッドを曳き出す延伸手段12
a、12b、15a、15b、16、17とを有し、加
熱炉8にインゴット1の外径を測定する外径センサ11
が取り付けられ、外径センサ11で測定した外径値を基
準円の外径値と比較して信号を出力する制御回路18、
19、30(図4参照)と、該信号によって駆動するイ
ンゴット1の偏心調節装置10を有する。
【0007】把持手段13、14が、把持と開放を交互
に繰り返す複数の回転チャック13、14からなること
が好ましい。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を詳細に説
明する。
【0009】図1は、本発明を適用するインゴット1の
延伸装置の実施例を示す側面図である。同図に示すよう
に、支柱4にはモータ7に連結したボールネジ5が固定
され、ボールネジ5に螺合した走査具6にはインゴット
1を回転させると同時に、曲がりのあるインゴット1が
回転することによって生じる振れ回りを調節する偏心調
節回転装置10が取り付けられている。偏心調節回転装
置10には合成石英インゴット1の上端が連結して吊り
下げられている。支柱4に取り付けられた加熱炉8の下
方には、2個のモータ15aおよび15b(図面上付
加)にそれぞれ連結したボールネジ12aおよび12b
(図面上付加)が支柱4に固定され、ボールネジ12a
には走査具16、ボールネジ12bには走査具17が螺
合し、走査具16、17にはインゴット1と同期して回
転しながら円形ロッド3を把持する回転チャック13、
14が取り付けられている。加熱炉8の内部には発熱体
9があり、その側部にはインゴット1のテーパー部2の
外径センサ11が取り付けられている。
【0010】図2は、偏心調節回転装置10の構造を示
す断面図である。同図に示すように、固定テーブル31
には、ガイドレール38およびXモータ34が固定さ
れ、Xモータ34にはボールネジ35が連結されてい
る。X軸方向に移動するX移動テーブル33の下面には
直動軸受37およびボールナット36が取り付けられ、
直動軸受37はガイドレール38に摺動可能に載置さ
れ、ボールナット36はボールネジ35に螺合してい
る。またX移動テーブル33の上面にはガイドレール2
8が固定されている。Y軸方向に移動するY移動テーブ
ル23の下面には直動軸受27およびボールナット26
が取り付けられ、直動軸受27はガイドレール28に摺
動可能に載置され、ボールナット26はボールネジ25
に螺合し、ボールネジ25はYモータ55(図4参照)
に連結されている。さらにX移動テーブル33、固定テ
ーブル31はそれぞれ孔39、32を有し、Y移動テー
ブル23の下面には、インゴット1を把持するチャック
29が取り付けられ、チャック29はモータ24に連結
されて回転するようになっている。
【0011】図3は、回転チャック13・14の構造を
示す一部断面図である。同図に示すように、固定ベース
44には転がり軸受46を介して回転ベース43が連結
され、固定ベース41には転がり軸受45を介して回転
ベース42が連結されている。固定ベース41にはエア
シリンダ52が取り付けられ、エアシリンダ52には固
定ベース44に取り付けられたピストン53が挿入され
ている。回転ベース42は内面の一部に溝60が形成さ
れ、回転ベース43は外面の一部に突起50が形成さ
れ、回転ベース43上昇時に溝60に沿って突起50が
嵌まってゆく。さらに固定ベース41にはモータ59、
歯車56が取り付けられ、歯車56は傘歯車57および
傘歯車58を介してモータ59に連結されている。回転
ベース42には歯車54が固定され、歯車54には、把
持部51を水平方向に移動させる支持台40が固定され
ている。歯車54と歯車56は噛み合っている。回転ベ
ース43には細長孔48を有するカム板47が固定さ
れ、細長孔48には把持部51に固定された軸49が挿
入されている。
【0012】図4は、本発明を適用するインゴット1の
延伸装置の実施例のブロック図である。同図に示すよう
に、ボールネジ5・12a・12bを駆動させるモータ
7・15a・15b、インゴット1を回転させる偏心調
節回転装置10のモータ24が制御回路20に接続され
ている。さらに制御回路20には、回転チャック13・
14の把持部51を作動させるエアシリンダ52、回転
チャック13・14の回転ベース42をインゴット1と
同期回転させるモータ59が接続されている。
【0013】外径センサ11は、外径センサ11で測定
されたインゴット1の外径値とインゴット1に振れ回り
がないときの外径値と比較し、振れ回りを検知したとき
に測定値を出力する比較回路18が接続され、比較回路
18はその測定値からX方向とY方向の振れ回り量を算
出する演算回路19に接続され、演算回路19は偏心制
御回路30に接続されている。偏心制御回路30には、
演算回路19で算出した値から偏心調節回転装置10の
X移動テーブル33・Y移動テーブル23をインゴット
1の振れ回りを補正するように駆動させるXモータ34
・Yモータ55が接続されている。また外径センサ11
の出力は制御回路20にも接続され、モータ7・15a
・15bの回転速度の演算のため参照される。
【0014】インゴットの延伸装置は、以下のように動
作する。
【0015】図1に示すように、モータ7および偏心調
節回転装置10のモータ24(図2参照)を作動し、合
成石英インゴット1を回転させながら走査具6を徐々に
下降して加熱炉8内に挿入するとインゴット1のテーパ
ー部2は加熱されて軟化する。外径センサ11は回転す
るテーパー部2の外径を測定する。その測定値を比較回
路18(図4参照)で振れ回りがないときのインゴット
1の外径と比較し、振れ回りを検知すると、演算回路1
9がX方向とY方向の振れ回り量を算出する。その算出
値により、偏心制御回路30が偏心調節回転装置10に
信号を出力し、X移動テーブル33およびY移動テーブ
ル23を駆動して、インゴット1に振れ回りを補正する
偏心運動をさせる。
【0016】さらに制御回路20は、回転チャック13
のモータ59(図3参照)を駆動して回転ベース42を
インゴット1と同期回転させながら、エアシリンダ52
を作動させてカム板47を上昇させ、把持部51を閉じ
てロッド3を把持し、モータ15aを駆動して走査具6
の下降速度よりも速い速度で走査具16を下降させてイ
ンゴット1を曳き出して延伸した後、回転チャック13
の把持を開放する。次にモータ15bが適切なタイミン
グで逆回転して走査具17を上昇させ回転チャック14
を上部に戻し、回転チャック14のモータ59を駆動し
て回転ベース42をインゴット1と同期回転させなが
ら、把持部51を閉じて曳き出されたロッド3を把持し
てさらにインゴット1を曳き出して延伸する。このよう
に回転チャック13、14でロッド3を交互に掴み変え
て曳き出すことにより、インゴット1を連続的に延伸す
る。
【0017】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の装
置を使用してインゴットを回転延伸すると、インゴット
にかかっていた力や熱的な偏りが分散されるので、延伸
後のロッドに曲がりが生じることが無く、もともと曲が
っていたインゴットはその曲がりが修正され、延伸後に
は曲がりのないロッドになる。このため、インゴット延
伸後に修正加工を行う必要がなく、インゴットの延伸工
程を大幅に簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用するインゴットの延伸装置の実施
例を示す側面図である。
【図2】本発明を適用するインゴットの延伸装置の一部
品である偏心調節回転装置の構造を示す断面図である。
【図3】本発明を適用するインゴットの延伸装置の一部
品である回転チャックの構造を示す一部断面図である。
【図4】本発明を適用するインゴットの延伸装置の実施
例のブロック図である。
【図5】従来のインゴットの延伸装置の例を示す側面図
である。
【符号の説明】
1は合成石英インゴット、2はテーパー部、3は合成石
英ロッド、4は支柱、5・12a・12b・25・35
はボールネジ、6・16・17は走査具、7・15a・
15b・24・59はモータ、8は加熱炉、9は発熱
体、10は偏心調節回転装置、11は外径センサ、13
・14は回転チャック、18は比較回路、19は演算回
路、20は制御回路、21はピンチローラ、22はガイ
ドローラ、23はY移動テーブル、26・36はボール
ナット、27・37は直動軸受、28・38はガイドレ
ール、29はチャック、30は偏心制御回路、31は固
定テーブル、32・39は孔、33はX移動テーブル、
34はXモータ、40は支持台、41・44は固定ベー
ス、42・43は回転ベース、45・46は転がり軸
受、47はカム板、48は細長孔、49は軸、50は突
起、51は把持部、52はエアシリンダ、53はピスト
ン、54・56はギア、55はYモータ、57・58は
傘歯車、60は溝である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 晃彦 東京都千代田区大手町2丁目6番1号 信 越化学工業株式会社内 (72)発明者 山村 和市 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 (72)発明者 清水 佳昌 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 断面が円形のインゴットを加熱延伸し、
    円形ロッドを曳き出す装置において、該インゴットの加
    熱炉と、該インゴットの回転手段と、該インゴットの該
    加熱炉への挿入手段と、該円形ロッドを該インゴットと
    同期回転して把持する把持手段と、該円形ロッドを曳き
    出す延伸手段とを有し、該加熱炉に該インゴットの外径
    を測定する外径センサが取り付けられ、該外径センサで
    測定した外径値を基準円の外径値と比較して信号を出力
    する制御回路と、該信号によって駆動する該インゴット
    の偏心調節装置を有することを特徴とするインゴットの
    延伸装置。
  2. 【請求項2】 前記把持手段が、把持と開放を交互に繰
    り返す複数の回転チャックからなることを特徴とする請
    求項1に記載のインゴットの延伸装置。
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US08/987,070 US6178778B1 (en) 1996-12-09 1997-12-08 Method of stretching an optical fiber preform with monitoring the diameter at two locations
EP97121596A EP0846665B1 (en) 1996-12-09 1997-12-08 Process and apparatus for manufacturing a glass preform for optical fibres by drawing a preform

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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