專利名稱：光纖母材的延伸方法以及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種將光纖母材的制造方法，特別是一種有關(guān)于一種光纖母材的延伸方法以及裝置，在將母材鑄塊延伸為較小直徑的母材棒的延伸方法中，降低延伸后的光纖母材棒的彎曲。
在承認(rèn)依文獻(xiàn)參照而組合的指定國(guó)家，利用下述申請(qǐng)案所記載的內(nèi)容加入本申請(qǐng)案，視為本申請(qǐng)案內(nèi)容記載的一部分。
特愿2004-6878申請(qǐng)日2004年1月14日(平成16年)特愿2005-2763申請(qǐng)日2005年1月7日(平成7年)背景技術(shù)一般而言，為了將母材鑄塊延伸為較小直徑的母材棒，采用了通過一邊將設(shè)置在貫通縱型的電爐的母材鑄塊加熱軟化，一邊由電爐的入口以一定的速度送入爐內(nèi)，同時(shí)由電爐的出口夾持母材鑄塊的前端部，以較送入速度更快的速度引出，而形成較母材鑄塊更為縮減直徑的母材棒的引出方法。
專利文獻(xiàn)1特開昭62-167236號(hào)公報(bào)在延伸中，直徑縮減的母材棒由一對(duì)的挾滾輪引出。挾滾輪的材質(zhì)使用壓縮陶瓷纖維等非金屬材質(zhì)，但是由于與400℃以上高溫的母材棒接觸，挾滾輪的表面燒損，尺寸、形狀隨著時(shí)間而改變。因此使用挾滾輪拉取的位置混亂，母材棒產(chǎn)生大的彎曲。
而且，由于挾滾輪裝設(shè)在其驅(qū)動(dòng)軸上的方法是采用通過嵌合在錐形軸的固定方式，不容易正確的決定挾滾輪的軸方向位置，因此，每次挾滾輪的交換造成由于挾滾輪造成的拉取位置混亂，母材棒產(chǎn)生大的彎曲。
由于母材棒的材質(zhì)為壓縮陶瓷纖維等非金屬，不易進(jìn)行正確的溝加工，而且，即使進(jìn)行了溝加工，也會(huì)因?yàn)樯鲜隼碛?，溝位置無(wú)法決定，作為次佳方法，是利用作為高溫的母材棒燒損的結(jié)果在挾滾輪表面的行進(jìn)產(chǎn)生的溝。因此，在直到產(chǎn)生清楚的溝為止的時(shí)間，挾滾輪所挾持的母材棒沒有定位性，因此拉取的位置混亂，母材棒產(chǎn)生大的彎曲。
依此延伸的母材棒彎曲大的場(chǎng)合，需追加以玻璃車床修正彎曲的工序，因而造成了母材生產(chǎn)成本的增加。再者，由于以工序進(jìn)行自然形成的溝的位置不正確而使得散亂大，為了使母材的彎曲變小，必須頻繁的進(jìn)行以溝中心為基準(zhǔn)的位置調(diào)整，妨礙了延伸工序的生產(chǎn)性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的光纖母材的延伸方法，是在以電爐等將母材鑄塊加熱軟化，以一對(duì)挾滾輪引出而延伸成為較小直徑母材棒的延伸方法中，在金屬材質(zhì)所構(gòu)成的挾滾輪的周面設(shè)置以較母材棒的外徑大的曲率半徑構(gòu)成的滾輪溝、或是以直線構(gòu)成的V字狀的滾輪溝，通過一對(duì)的該挾滾輪的相對(duì)向滾輪溝，將母材棒挾持并引出。
而且，另外的發(fā)明，是在以電爐等將母材鑄塊加熱軟化，以一對(duì)挾滾輪引出而延伸成為較小直徑母材棒的延伸方法中，通過將該挾滾輪按壓在具有與延伸方向平行的位置決定用基準(zhǔn)端面的非錐形軸的該基準(zhǔn)端面上，以嵌合固定在該非錐形軸，并利用支撐該挾滾輪的位置微調(diào)整裝置，微調(diào)整以設(shè)置在一對(duì)的該挾滾輪的相對(duì)向兩周面的滾輪溝所形成的溝中心的位置。
在本發(fā)明的光纖母材的延伸方法中，以一對(duì)的挾滾輪挾持與延伸得到的母材棒外徑幾乎同直徑的短棒，利用激光光線或是重錘的垂線，通過與母材鑄塊的移動(dòng)方向平行，以使通過電爐等發(fā)熱體中心的直線通過該短棒中心點(diǎn)，微調(diào)整支撐該挾滾輪的位置微調(diào)整裝置的位置，以決定該挾滾輪的位置。尚且，除了上述短棒之外，亦可以在一對(duì)的挾滾輪上搭載上部基板與圓筒部所構(gòu)成的治具，通過挾滾輪支撐此圓筒部以進(jìn)行挾滾輪的位置的決定。
本發(fā)明的光纖母材的延伸裝置，是在以電爐等將母材鑄塊加熱軟化，以一對(duì)挾滾輪引出而延伸成為較小直徑母材棒的延伸裝置中，該挾滾輪的材質(zhì)為金屬，并在該挾滾輪的周面具有以較母材棒的外徑大的曲率半徑構(gòu)成的滾輪溝、或是以直線構(gòu)成的V字狀的滾輪溝。
本發(fā)明的延伸裝置，其構(gòu)成可以是在使挾滾輪可回轉(zhuǎn)的支撐該挾滾輪的非錐形軸，設(shè)置與延伸方向平行的位置決定用基準(zhǔn)端面以用來(lái)決定該挾滾輪的位置，并且該非錐形軸的位置通過位置微調(diào)整裝置而可微調(diào)整。尚且在挾滾輪的表面卷繞固定耐熱材料構(gòu)成的織布，以防止金屬制的挾滾輪與母材棒直接接觸。
尚且，上述的發(fā)明概要并不是列舉全部的本發(fā)明必要特征的發(fā)明概要，此些特征群的次結(jié)合亦能成為發(fā)明。
依本發(fā)明的延伸方法與裝置，得到下述的效果。
(1)能夠穩(wěn)定且高效率的得到彎曲少的母材棒減少使用玻璃車床修正彎曲的工序，減少母材棒的制造成本。
(2)引出母材棒的挾滾輪由以往的壓縮陶瓷纖維制變更為卷繞耐熱布的金屬制，能夠防止因高溫的母材棒所導(dǎo)致的挾滾輪燒損變形。因此，不須在短期間內(nèi)進(jìn)行挾滾輪的交換，而可以僅將卷繞在挾滾輪表面的耐熱性織布視作消耗品而進(jìn)行交換，從而能夠提升延伸工序的生產(chǎn)性，并達(dá)成省力化的目的。
(3)引出母材棒的挾滾輪由以往的壓縮陶瓷纖維制變更為卷繞耐熱布的金屬制，同時(shí)挾滾輪的安裝軸是使用附基準(zhǔn)端面的非錐形軸，通過以基準(zhǔn)端面決定挾滾輪的安裝位置，而單一的決定挾滾輪的滾輪溝的位置，因此不需滾輪交換時(shí)不可欠缺的滾輪交換作業(yè)，從而能夠提升延伸工序的生產(chǎn)性，并達(dá)成省力化的目的。
(4)引出母材棒的挾滾輪由以往的壓縮陶瓷纖維制變更為卷繞耐熱布的金屬制，能夠防止挾滾輪與母材棒直接接觸而傷到母材棒表面，而且由于耐熱性織布的厚度薄，不會(huì)損及設(shè)置在挾滾輪表面的溝的形狀精度，而且，雖然其為需要定期交換的消耗品，通過金屬材質(zhì)構(gòu)成的挾滾輪的冷卻效果，在實(shí)際應(yīng)用上具有充分的使用壽命。


圖1a、圖1b為本發(fā)明的母材鑄塊延伸裝置的概略縱剖面圖，圖1a為正面圖，圖1b為側(cè)面圖。以現(xiàn)有的方法制造的玻璃母材的徑方向的折射率分布的概略斷面圖。
圖2為沿著圖1的A-A線，挾滾輪的擴(kuò)大概略剖面圖。
圖3為說明本發(fā)明的延伸裝置的位置調(diào)整方法的概略說明圖。
1母材鑄塊2裝設(shè)部3電爐4送入裝置5加熱器6挾滾輪7母材棒8非錐形軸9基準(zhǔn)端面10驅(qū)動(dòng)裝置11滾輪溝12位置決定臺(tái)13耐熱性織布14帶15螺栓16、18治具17垂線
具體實(shí)施例方式
以下通過發(fā)明的實(shí)施型態(tài)來(lái)說明本發(fā)明，然而以下的實(shí)施型態(tài)并非用以限定申請(qǐng)專利范圍的發(fā)明，而且實(shí)施型態(tài)中所說明之特征的組合的全部，并非限定為必須的發(fā)明的解決手段。
本發(fā)明是在使用挾滾輪將縮減直徑的母材棒由電爐等的出口引出的方法中，將在挾滾輪表面具有用以安定的挾取母材棒的凹型滾輪溝的一對(duì)金屬制的挾滾輪，經(jīng)由設(shè)置在非錐形軸的機(jī)械式的基準(zhǔn)面高精度的裝設(shè)在位置調(diào)整臺(tái)上，且為了防止金屬制成的挾滾輪與母材棒直接接觸，在挾滾輪的表面卷繞固定耐熱材料制成的織布。尚且，電爐等例如是可舉出以加熱器作為熱源的電爐或以燃燒火焰作為熱源的加熱爐。
通過將依此構(gòu)成的挾滾輪，預(yù)先進(jìn)行位置調(diào)整以使電爐等的發(fā)熱體的中心軸與一對(duì)的挾滾輪的周面設(shè)置的滾輪溝所形成的溝中心所結(jié)成的直線，與母材鑄塊送入電爐等的移動(dòng)方向成為平行，對(duì)于將母材鑄塊縮減直徑為母材棒的加熱軟化部，能夠防止挾滾輪的彎曲力矩產(chǎn)生作用，而能夠進(jìn)行彎曲少的母材棒的延伸。
其次，使用圖1a～圖3更加詳細(xì)的說明本發(fā)明。
圖1a～圖2為使用貫通縱型的延伸裝置以延伸母材鑄塊。尚且，圖1a為正面圖，圖1b為側(cè)面圖。虛線所表示的母材鑄塊1，以挾取部2挾持并在電爐3內(nèi)垂下，通過送入裝置4以一定的速度送入電爐3內(nèi)，并通過加熱器5將其加熱軟化。軟化的母材鑄塊1，通過設(shè)置在電爐3下方的一對(duì)金屬制挾滾輪6、6挾取其下端，通過以較母材鑄塊1快的速度引出，而形成較母材鑄塊更為縮減直徑的母材棒。
挾滾輪6以嵌合在附基準(zhǔn)端面非錐形軸8的狀態(tài)，押壓固定在非錐形軸8的基準(zhǔn)端面9，并經(jīng)由非錐形軸8以驅(qū)動(dòng)裝置10回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。在挾滾輪6的相對(duì)向周面各別設(shè)置凹型的滾輪溝，其例如是以較母材棒的外徑大的曲率半徑構(gòu)成的滾輪溝，或者是以直線構(gòu)成的V字形的滾輪溝。母材棒7在此對(duì)向的滾輪溝11的中央保持必要的位置精度并挾持、引出。
為了防止母材棒7與挾滾輪6直接接觸而傷及母材棒7的表面，在滾輪溝11的表面將耐熱性織布以螺絲或帶等機(jī)械方法卷繞固定(請(qǐng)參照?qǐng)D2)。由于耐熱性織布的厚度薄，因此卷繞耐熱性織布不會(huì)使?jié)L輪溝11的形狀精度失真。再者，驅(qū)動(dòng)裝置10設(shè)置在位置微調(diào)整裝置上，例如是設(shè)置在XY2軸方向的位置決定臺(tái)12上，通過位置決定臺(tái)12，能夠使一對(duì)的挾滾輪6、6的對(duì)向滾輪溝11、11形成的溝中心位置，與通過加熱器5的中心的母材鑄塊1的中心軸一致。
圖2為沿著圖1a及圖1b的A-A線，挾滾輪的擴(kuò)大概略示意圖。
在圖中，在挾滾輪6的周面以具有較母材棒的徑大的曲率半徑的曲面來(lái)設(shè)置滾輪溝11，在其表面卷繞耐熱性織布13，以帶14固定。再者，挾滾輪6在非錐形軸8的基準(zhǔn)端面9以螺帽15押壓固定其結(jié)果使挾滾輪6以不使母材棒7彎曲的延伸必要的精度決定位置，配合滾輪溝11的效果，能夠在不會(huì)產(chǎn)生因母材棒延伸產(chǎn)生彎曲的位置保持母材棒。尚且，非錐形軸8的構(gòu)成是連結(jié)到未圖示的伺服馬達(dá)的輸出軸，將母材棒的延伸所需的驅(qū)動(dòng)力矩(torque)傳送到挾滾輪6。
圖3為說明本發(fā)明的延伸裝置的位置調(diào)整方法一實(shí)施例的概略說明圖。
母材鑄塊的裝設(shè)部2，在水平面在直交2軸方向可微調(diào)位置的進(jìn)行裝設(shè)。微調(diào)整裝設(shè)部2的位置，以使由此裝設(shè)部2的在前端附有重錘的垂線17，以與母材鑄塊的移動(dòng)方向平行，并正確的通過表示加熱器5中心位置的治具18中心所設(shè)置的小孔中心。
其次，挾滾輪6的位置對(duì)合如以下的方法進(jìn)行。例如在一對(duì)的挾滾輪6、6之上承載用以表示滾輪溝中心位置的治具16。通過治具16的圓筒部在兩挾滾輪6、6的對(duì)向滾輪溝安定的被挾持，能夠得到滾輪溝的中心位置(溝中心)。然后，垂線17的重錘的前端向著治具16的中心位置，通過位置決定臺(tái)12進(jìn)行向直交2軸方向的位置調(diào)整?；蚴?，亦可以準(zhǔn)備與延伸得到的母材棒的外徑略同徑的短棒，以一對(duì)的挾滾輪6、6挾持此短棒，而使垂線17的重錘前端朝向短棒的中心點(diǎn)。
依此，裝設(shè)于裝設(shè)部2的母材鑄塊沿著通過加熱器5的中心與一對(duì)挾滾輪6、6的對(duì)向滾輪溝所形成的溝中心軸，平行的送入爐中，由于不會(huì)產(chǎn)生母材在加熱軟化部的彎曲力矩(bending moment)，能夠防止母材的彎曲力矩的產(chǎn)生。尚且，使一對(duì)挾滾輪6、6所形成的滾輪溝的溝中心與加熱器5的中心線一致的方法，并不限定上述治具與垂線的方法，例如是采用以激光光線取代垂線，設(shè)置受光元件以取代治具16的方法。
以上使用實(shí)施例說明本發(fā)明，但是本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限定于上述實(shí)施例所記載的范圍。在上述實(shí)施例中，可以進(jìn)行多樣的變更與改良，加上這些變更或改良的型態(tài)亦包含于本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)，此由申請(qǐng)專利范圍的記載可清楚了解。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性依本發(fā)明的光纖母材延伸方法，不需要使用玻璃車床進(jìn)行彎曲修正工序，能夠降低母材棒的制造成本，再者，能夠達(dá)到提升母材棒的延伸工序的生產(chǎn)性并省力化的目的。
權(quán)利要求
1.一種光纖母材的延伸方法，其特征在于其是在以電爐等將母材鑄塊加熱軟化，以一對(duì)挾滾輪引出而延伸成為較小直徑母材棒的延伸方法中，在金屬材質(zhì)所構(gòu)成的前述挾滾輪的周面設(shè)置以較前述母材棒的外徑大的曲率半徑構(gòu)成的滾輪溝、或是以直線構(gòu)成的V字狀的滾輪溝，通過一對(duì)的該挾滾輪的相對(duì)向滾輪溝，將前述母材棒挾持并引出。
2.一種光纖母材的延伸方法，其特征在于其是在以電爐等將母材鑄塊加熱軟化，以一對(duì)挾滾輪引出而延伸成為較小直徑母材棒的延伸方法中，通過將前述挾滾輪按壓在具有與延伸方向平行的位置決定用基準(zhǔn)端面的非錐形軸的該基準(zhǔn)端面上，以嵌合固定在該非錐形軸，并利用支撐前述挾滾輪的位置微調(diào)整裝置，微調(diào)整以設(shè)置在一對(duì)的前述挾滾輪的相對(duì)向兩周面的滾輪溝所形成的溝中心的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖母材的延伸方法，其特征在于其中以一對(duì)的挾滾輪挾持與延伸得到的母材棒外徑幾乎同直徑的短棒，并且利用激光光線或是重錘的垂線，通過與前述母材鑄塊的移動(dòng)方向平行，以使通過前述電爐等發(fā)熱體中心的直線通過前述短棒中心點(diǎn)，微調(diào)整支撐前述挾滾輪的位置微調(diào)整裝置的位置，以決定前述挾滾輪的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的光纖母材的延伸方法，其特征在于其中在一對(duì)的挾滾輪上搭載上部基板與圓筒部所構(gòu)成的治具，通過前述挾滾輪支撐前述圓筒部，并且利用激光光線或是重錘的垂線，通過與前述母材鑄塊的移動(dòng)方向平行，以使通過前述電爐等發(fā)熱體中心的直線抵達(dá)前述治具中心位置，微調(diào)整支撐前述挾滾輪的位置微調(diào)整裝置的位置，以決定該挾滾輪的位置。
5.一種光纖母材的延伸裝置，其特征在于其是在以電爐等將母材鑄塊加熱軟化，以一對(duì)挾滾輪引出而延伸成為較小直徑母材棒的延伸裝置中，前述挾滾輪的材質(zhì)為金屬，并在前述挾滾輪的周面具有以較前述母材棒的外徑大的曲率半徑構(gòu)成的滾輪溝、或是以直線構(gòu)成的V字狀的滾輪溝。
6.一種光纖母材的延伸裝置，其特征在于其是在以電爐等將母材鑄塊加熱軟化，以一對(duì)挾滾輪引出而延伸成為較小直徑母材棒的延伸裝置中，其構(gòu)成是在使前述挾滾輪可回轉(zhuǎn)的支撐前述挾滾輪的非錐形軸，設(shè)置與延伸方向平行的位置決定用基準(zhǔn)端面以用來(lái)決定前述挾滾輪的位置，并且前述非錐形軸的位置通過位置決定臺(tái)等裝置而可進(jìn)行微調(diào)整。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的光纖母材的延伸裝置，其特征在于其中在前述挾滾輪的表面卷繞固定耐熱材料構(gòu)成的織布，以防止金屬制的挾滾輪與前述母材棒直接接觸。
全文摘要
本發(fā)明有關(guān)于一種光纖母材的延伸方法，是在以電爐(3)等將母材鑄塊(1)加熱軟化，以一對(duì)挾滾輪(6)、(6)引出而延伸成為較小直徑母材棒(7)的延伸方法中，在金屬材質(zhì)所構(gòu)成的挾滾輪(6)的周面設(shè)置以較母材棒(7)的外徑大的曲率半徑構(gòu)成的滾輪溝(11)、或是以直線構(gòu)成的V字狀的滾輪溝(11)，通過一對(duì)的該挾滾輪(6)、(6)的相對(duì)向滾輪溝(11)、(11)，將母材棒(7)挾持并引出。
文檔編號(hào)C03B37/012GK1910120SQ200580002429
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2005年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月14日
發(fā)明者剱持惣一郎, 山村和市, 長(zhǎng)尾貴章, 坂下光邦 申請(qǐng)人:信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社