JPS61127629A - ガラス加熱延伸法 - Google Patents

ガラス加熱延伸法

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JPS61127629A
JPS61127629A JP24924584A JP24924584A JPS61127629A JP S61127629 A JPS61127629 A JP S61127629A JP 24924584 A JP24924584 A JP 24924584A JP 24924584 A JP24924584 A JP 24924584A JP S61127629 A JPS61127629 A JP S61127629A
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JP
Japan
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glass
outer diameter
heating
stretching
heater
Prior art date
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Pending
Application number
JP24924584A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuro Furui
古井 康郎
Masatoshi Mikami
雅俊 三上
Shinjiro Aoki
青木 信二郎
Takamichi Ichie
市江 孝道
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP24924584A priority Critical patent/JPS61127629A/ja
Publication of JPS61127629A publication Critical patent/JPS61127629A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01225Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
    • C03B37/0124Means for reducing the diameter of rods or tubes by drawing, e.g. for preform draw-down
    • C03B37/01242Controlling or regulating the down-draw process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00Re-forming shaped glass
    • C03B23/04Re-forming tubes or rods
    • C03B23/045Tools or apparatus specially adapted for re-forming tubes or rods in general, e.g. glass lathes, chucks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00Re-forming shaped glass
    • C03B23/04Re-forming tubes or rods
    • C03B23/047Re-forming tubes or rods by drawing

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。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野J 本発明は棒状、管状などの形状を有する光学系ガラスを
加熱延伸する方法に関する。
「従来の技術」 光フアイバ母材、ロッドレンズ母材などとして作製され
た光学系のガラス棒は必要に応じ加熱延伸(減径加T)
される。
例えばVAD法により作製した光ファイ/へコア用の棒
状ガラスは、これを−たん加熱により所定の径に引き落
とし、その後、棒状ガラスを溶融石英管内に挿入してこ
れら棒、管を一体化し、これにより光フアイバ母材を得
ている。
この際の加熱延伸作業を自動化する試みがすでにあるが
、それ以前の技術的課題として、ガラスの減径加工精度
がその後の紡糸により得られる光ファイバの寸法精度に
影響を与えるため、これにつき高い加工精度が要求され
る。
第2図は上述したガラスを加熱延伸する際の一般例であ
り、これには既知のガラス旋盤が用いられている。
以下第2図につき略述すると、同図の1は光学系の棒状
ガラス、2はベッド、3A、3Bはベッド2上に立設さ
れたコラム、4A、 4Bはコラム3A、3Bの互いに
対向する内側面上部に装着された回転自在なチャック、
5は酸水素炎バーナからなる加熱器である。
上記における一方のコラム3Aは固定されているが、他
方のコラム3Bは一方のコラム3Aに対して接近離遠す
る方向、すなわちベッド2の長手方向に沿い往復動自在
となっており、加熱器5も同方向に沿い往復動自在とな
っている。
1例としてコラム3Bはモータ6の回転が伝達される送
り軸(ネジ軸)7を介し、その送り軸7と平行するベッ
ド2の案内溝(図示せず)に沿って往復動し、同様に加
熱器5もモータ8、送り軸9を介し、その送り軸9と平
行する案内軸(図示せず)に沿って往復動する。
この場合、コラム3B、送り軸7、モータ6等がガラス
1を延伸するための駆動系を備えた引取機となり、モー
タ8が加熱器5の駆動系となる。
第2図において、棒状ガラス1は2つのチャック4A、
4Bにわたってセットされ、同図の矢印R方向へ回転さ
れる。
加熱器5は第2図の矢印X1方向へ、コラム3Bは同図
の矢印X2方向へそれぞれ移動され、これにより棒状ガ
ラス1は加熱延伸される。
ここで棒状ガラスlの延伸加工前の外径をD、その加工
後の外径をdとした場合、通常では加熱機5の移動速度
v1とコラム3Bの移動速度v2との関係力Vl/(V
l+V2)=(d/D)2トft 6 ヨウ、Vl、 
V2ヲ設定してガラスの加熱延伸を実施している。
上記式に基づくガラスの加熱延伸法は、棒状ガラス1の
延伸加工前の外径精度が高いとき、その延伸加工後にお
いてきわめて高い外径精度が得られるが、例えばVAD
法により得られる棒状ガラス1の場合、その外径のバラ
ツキが小さくなく、平均外径20.3m■に対し、±1
.5鵬■の外径変動を有しているため、上記方法をして
も実用上要求されるガラス延伸加工精度が得られない。
その対策として特公昭57−23850号の発明が提供
され、これが有効であるかにみえたが、この発明の場合
も改善の余地が残されている。
すなわち上記公知発明の場合、ガラスの外径変動をリア
ルタイムに測定し、その測定信号を制御処理して引取機
速度(前記V2)をリアルタイムに調整するのが基本で
ある。
かかる方法において制御系を構成するとき、その系に種
々の制御定数が入ることは自明であり、しかも各制御定
数要素がプリセットされるリアルタイム制御方式では、
制御定数の適用範囲に限界があるとともに制御実行時、
過去の時間帯の外径情報に基づいて制御するから、外径
変動のパターンが急激に変化するとき、これに対応でき
ない。
「発明が解決しようとする問題点」 本発明は上記の問題点に鑑み、延伸前におけるガラスの
外径変動にかかわらず、ガラス加熱延伸時の加熱器速度
、引取機速度を適切に制御して加工後のガラス外径精度
が十分に確保できるガラス加熱延伸法を提供しようとす
るものである。
「問題点を解決するための手段」 本発明は径方向の寸法、軸方向の寸法を有して両端支持
されたガラスを周方向へ回転させ、そのガラス一端から
他端にわたって移動する加熱器により該ガラスを加熱す
る加熱手段と、該ガラス一端における軸方向の動きを拘
束し、その他端を引取機により軸方向へ引張して、上記
加熱手段により加熱軟化されたガラスを減径かつ増長さ
せる延伸手段とを備えたガラス加熱延伸法において、加
熱延伸よりも先行してガラスの外径を外径測定器で測定
し、その測定信号を演算処理装置へ入力かつ演算して、
当該演算処理装置から引取機の駆動系、加熱器の駆動系
へ速度制御信号を入力し、これにより引取機、加熱器等
の移動速度を制御してガラスをほぼ一定の外径に加熱延
伸することを加熱延伸している。
「作用」 本発明方法の場合、加熱延伸よりも先行してガラスの外
径を外径測定器で測定し、これに基づいて所定の速度制
御を行なう。
すなわち加熱延伸時点よりも将来の時間帯にある外径情
報に基づいて引取機、加熱器等の移動速度を制御するか
ら、外径変動のパターンが急激に変化するような場合で
もこれに対応し、外径精度の高いガラス加熱延伸が実施
できる。
「実 施 例1 以下本発明方法の実施例につ、き、図面を参照して説明
する。
第1図において、lは光学系の棒状ガラス、 2はベッ
ド、3A、3Bはベッド2−F、に立設されたコラム、
4A、4Bはコラム3A、3Bの互いに対向する内側面
上部に装着された回転自在なチャック、5は酸水素炎バ
ーナからなる加熱器、6はモータ、7は送り軸(ネジ軸
)、8はモータ、8は送り軸であり、これらは前記第2
図で説明したものと同じである。
第1図に示す本発明の実施例では、コラム3B、加熱器
5などと同じくモータ、送り軸等を介してベッド2の長
手方向に往復動するリング状の外径測定器lOが当該ベ
ッド2に設備される。
外径測定器lOとしては既知のものが任意に採用できる
が、1例としてレーザビーム投光器、受光器などによる
1対以上のセンサが当該外径測定器IOの内周面に備え
られる。
外径測定器10はその測定信号を電子的、電気的に演算
処理するための演算処理装置(コンピュータ) 11と
接続される。
この演算処理装置11の場合、加熱器5の移動速度(第
1図の矢印Xi力方向Vlについては、加熱延伸前にお
けるガラスlの外径平均値DOにしたがって一定値とし
、引取機の移動速度(第1図の矢印×2方向) V2に
ついては、加熱延伸前におけるガラス1の外径口とその
延伸後のガラス外径dと加熱器移動速度Vtとのパラメ
ータを基にし、これに時間応答成分をも加味して算出す
るといったアルゴリズムが採用される。
さらにモータ8を含む駆動系、モータ8を含む駆動系に
はそれぞれ制御ユニッH2,13が備えられ、これらの
ユニット12.13が前記演算処理装置11と接続され
る。
第1図に示す本発明方法を実施するとき、棒状ガラス1
は両チャック4A、4Bにわたってセットされ、同図の
矢印R方向へ回転される。
加熱器5は第1図の矢印Xi力方向、コラム3Bは同図
の矢印x2方向へそれぞれ移動され、これにより棒状ガ
ラスlは加熱延伸される。
こうしてガラス1を加熱延伸する前、外径測定器10は
そのガラス1の外周を第1図の右端から左端あるいは左
端から右端へと走査し、当該ガラス1の有効長にわたる
外径を測定してその測定値を演算処理装置11へ入力す
る。
演算処理装置11はこれに基づいて演算処理した制御信
号を、上記加熱延伸時における制御ユニット12.13
へ入力してモータ6を含む駆動系、モータ8を含む駆動
系をそれぞれ制御し、これにより前述したVl、 V2
をガラス外径変動に応じて適切に設定する。
かくて棒状のガラスlは外径変動の小さい仕」二かり状
態で減径かつ増長される。
上記のようにしてガラス延伸するとき、平均外径32+
+++s、外径変動値+1.8mm、 −2,3腸膳の
棒状ガラスlに対して、仕上がり外径20II■を目標
として加熱延伸を実施したところ、平均外径20.2鵬
腸、外径変動値±0.1 am以内というきわめて良好
な減径ガラスが得られた。
なお、上記実施例では加熱延伸前において、ガラスlの
外径を外径測定器10であらかじめ測定するようにした
が1例えば第1図において、外径測定器10を加熱器5
の左側(先行位置)に配置しておき、これら外径測定器
lO1加熱器5を前記矢印X1方向へ、コラム3Bを前
記矢IEI]X2方向へ移動させるといった外径測定先
行態様でもガラスlを加熱延伸することができる。
この場合、先行する外径測定と後続する加熱延仲との開
始時期にわずかの差がともなう。
その他、本発明方法では管状のガラスも上記と同様に加
熱延伸できる。
r発明の効果j 以上説明した通り、本発明方法によるときは、加熱延伸
時点よりも先行するガラス外径情報に基づいて引取機、
加熱器等の移動速度を制御するから、外径精度の高いガ
ラス加熱延伸が行なえる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法の1実施例を略示した説明図、第2
図は本発明方法が前提としている従来技術の略示説明図
である。 1−・・・・ガラス 2・Φ・争・ベッド 3A、3B・・・コラム 4A、 4B−−−チャック 5 ・・・・・加熱器 6 ・赤・拳・モータ 7・・・・・送り軸 8 ・・・・・モータ 9・赤・・・送り軸 10・・・・・外径測定器 11・φ・・・演算処理装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)径方向の寸法、軸方向の寸法を有して両端支持さ
    れたガラスを周方向へ回転させ、そのガラス一端から他
    端にわたって移動する加熱器により該ガラスを加熱する
    加熱手段と、該ガラス一端における軸方向の動きを拘束
    し、その他端を引取機により軸方向へ引張して、上記加
    熱手段により加熱軟化されたガラスを減径かつ増長させ
    る延伸手段とを備えたガラス加熱延伸法において、加熱
    延伸よりも先行してガラスの外径を外径測定器で測定し
    、その測定信号を演算処理装置へ入力かつ演算して、当
    該演算処理装置から引取機の駆動系、加熱器の駆動系へ
    速度制御信号を入力し、これにより引取機、加熱器等の
    移動速度を制御してガラスをほぼ一定の外径に加熱延伸
    することを特徴とするガラス加熱延伸法。
  2. (2)加熱延伸前において、ガラスの外径を外径測定器
    であらかじめ測定し、その測定信号を演算処理装置で演
    算する特許請求の範囲第1項記載のガラス棒の加熱延伸
    方法。
  3. (3)ガラスの外径測定を先行させながらその外径測定
    と同期して該ガラスを加熱延伸する特許請求の範囲第1
    項記載のガラス棒の加熱延伸方法。
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