由预成型坯拉制光纤的炉子的底部的密封方法和装置制造方法及图纸

揭示了一种使光波导拉制炉底部密封的装置和方法。该装置包括一构制和设置成与拉制炉（５１）的底部（７０）相配合而形成密封的组件（１０），并包括一与该组件相联而用信号表示密封是否适当的泄漏检测系统。该组件的盖板（１２）选择性地固定于拉制炉（５１）的密封板（７２）而形成密封，并在盖板（１２）与拉制炉底部（７０）之间供给一惰性气体。检测该惰性气体的流量以确定是否形成合适的密封。还揭示了一种组件（１０）和一种使拉制炉底部密封的方法，该组件包括一盖板（１２），它具有至少两个径向隔开并呈圆周状设置在盖板（１２）的顶面（１４）上的密封圈（１８，２０），用于与拉制炉（５１）的底部（７０）处的密封板（７２）相接合。在预成型坯送入和取出过程中以及在停机期间，也就是在没有用预成型坯来拉制光纤的期间，对这种拉制炉的底部进行密封。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

Method and apparatus for sealing the bottom of a furnace in which an optical fiber is drawn by preforms

An apparatus and method for sealing an optical waveguide to the bottom of a furnace is disclosed. The device comprises a configured and arranged with the drawing furnace (51) to the bottom (70) combined to form a sealed component (10), and includes a signal associated with the component and seal the appropriateness of the leak detection system. A cover plate (12) of the component is selectively fixed to a sealing plate (72) of the drawing furnace (51) to form a seal and an inert gas is provided between the cover plate (12) and the bottom (70) of the drawing furnace. The flow of the inert gas is detected to determine whether a suitable seal is formed. Also disclosed is a component (10) and a method to make the bottom of the drawing furnace sealed, the assembly includes a cover plate (12), it has at least two radially spaced and are circumferentially arranged on the cover plate (12) of the top surface of the sealing ring (14) (18, 20), and for the drawing furnace (51) to the bottom (70) of the sealing plate (72) engagement. The bottom of the drawing furnace is sealed during the process of feeding and taking out the preform and during the shutdown, i.e., when the fiber is drawn without preform.

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
1.专利
本专利技术总的涉及一种用于密封拉制炉的方法和组件，更具体地说是涉及一种用于密封光波导拉制炉的底部的密封组件和方法。2.技术背景从高氧化硅含量的光波导纤维预成型坯或毛坯来拉制高强度、低损耗光波导纤维，需要温度相对较高的热源。用于拉制这种光纤的两种主要的热源是氧化锆炉和石墨炉。光纤拉制炉通常在高于1900℃的温度下工作，一般可高达2050℃。氧化锆感应炉的一个缺点在于，长期使用和因较差的抗热冲击能力造成的热机械应力会导致炉膛和基座破裂。这种破裂会造成氧化锆颗粒从炉子的内表面转移到预成型坯和/或由预成型坯拉制的光纤上，从而导致光纤强度显著减弱，并导致不可接受的产品损耗。此外，氧化锆感应炉对温度的快速变化很敏感。因此，需要大量的时间来升高和降低炉内的温度。使炉子快速加热和冷却会导致氧化锆炉膛破裂，从而需要更换炉膛，并造成相当长的炉子停机时间。这种弊病导致了石墨感应炉的开发。石墨感应炉通常具有一石墨炉膛，它对温度的快速变化不敏感，因而不易破裂。然而，人们发现，石墨炉在接近约450℃的温度下容易氧化，并且在石墨暴露于用来拉制光波导纤维的高温时氧化问题尤为显著。因此，重要的是，最好在拉制炉内维持惰性环境。当来自外界环境的气体与固态碳炉膛在高温下反应时，按以下反应发生氧化(1)；以及(2)。对于拉制炉所使用的石墨级，反应(1)的通常开始温度约为700℃。反应(2)则更高，在900℃以上。马弗炉膛与氧和二氧化碳的这些反应会造成马弗炉膛的耗损，尤其是在升高的光纤拉制温度下，它们通称为CO现象。石墨炉膛材料是由碳粘合填充料结合于一起的石墨颗粒的复合物。人们认为，粘合材料比石墨颗粒更容易氧化。因此，当两种材料的复合物暴露于空气并因而暴露于温度在氧化开始温度以上的氧气时，填充粘合材料会先氧化。没有了将其保持在适当位置的粘合材料，石墨颗粒便会自由地从复合结构上掉落下来。人们认为，正是这种机理使石墨颗粒从炉膛壁转移到光纤预成型坯和/或拉制过程中的光纤上。在拉制过程中结合入光纤的石墨颗粒因点缺陷而造成不可接受的产品损耗。点缺陷表现为，通过光纤传递的信号的锐衰减增加。由拉制炉的石墨颗粒引起的点缺陷产品损耗可大于约5％，这是一个过高的损耗。在拉制过程中粘附于光纤的石墨颗粒还会导致光纤破裂。为了减少由石墨炉膛材料氧化产生的石墨颗粒，并因而减少所造成的点缺陷，通常对炉子的内部提供惰性气体，以防止外界空气和其它气体进入炉子。然而，在光波导纤维拉制过程中有许多操作使得外界空气和其它气体有机会进入炉子，即使对炉子送入最高流量的惰性气体也无济于事。当在这些拉制操作过程中因人为失误或机械故障而产生过失时，往往使外界空气和/或其它气体进入炉子，从而产生CO现象。许多CO现象是在装卸毛坯和停机期间、在目前用来关闭拉制炉底部开口的底部门组件的移动或操作过程中造成的。通常的底部门组件仅有一单个密封圈，在上述任一过程中，该密封圈是用肉眼来检查，看在底部门组件与炉子底部相接合时是否形成适当的密封。密封的目的在于防止空气进入炉子。通常，在光纤破裂后，有多余的光纤从光纤毛坯上垂下，或者在底部门组件关闭时在密封圈与炉子底部之间夹有其它的外部碎屑。这进而会产生间隙，有碍于形成适当的密封。而且，由于反复和连续的使用，作用于组件各构件上的机械应力造成底部门组件产生偏斜，这也将导致密封失效。遗憾的是，在肉眼检查密封时，这往往无法检查出来。如果在这种情况下或在毛坯取出过程中从拉制炉拆下顶部密封件，则空气会通过密封中的任何间隙而被很快吸入炉子。同样，如果操作者忘记关闭底部门组件或者不适当地固定底部门组件和拆下顶盖，则空气也会迅速地进入炉子。这种现象通常称作烟囱效应，它会导致许多CO现象。鉴于上述和其它缺点，需要一种可防止空气和其它不希望有的气体进入拉制炉的、密封光波导拉制炉的改进的组件和方法。专利技术概要本专利技术的一个方面涉及一种为光波导拉制炉形成密封的装置。该装置包括一构制和设置成与拉制炉底部相配合而形成一密封的组件以及一与该组件相联而确定该密封是否有泄漏的泄漏检测系统。在另一个方面，本专利技术涉及一种密封光波导拉制炉底部的方法。该方法包括以下步骤将一组件固定于拉制炉底部上而形成密封；在该组件与拉制炉底部之间供给一惰性气体流；以及检测该惰性气体流而确定该密封是否有泄漏。在又一个方面，本专利技术涉及一种密封光波导拉制炉底部的装置。该装置包括一盖板及设置在该盖板上的第一和第二密封圈，第一密封圈与第二密封圈相隔开，并且第一和第二密封圈之间形成一通道。该盖板可移动而与拉制炉底部相接合和分离。在另一个方面，本专利技术涉及一种形成用以防止空气吸入光波导拉制炉的密封的方法，该方法包括以下步骤将至少两个径向隔开的圆周状密封圈压于一底部门组件与拉制炉底部之间而形成一环形通道，并将数量足以防止空气突破进入拉制炉底部的一惰性气体送入该通道。用一测量装置对该惰性气体进行监控，以确定该惰性气体在一特定时间段内是否减少到一目标值，并对密封质量提供反馈，使操作者或计算机控制系统能够确定是否形成足够的密封。本专利技术的还有一个方面涉及一种检查光波导拉制炉的底部是否密封的方法。该方法包括以下步骤移动一底部门组件而使其与拉制炉底部相接合；在底部门组件与拉制炉底部之间供给一惰性气体；用一测量装置监控该惰性气体而提供一惰性气体读数；将该惰性气体读数与一阈值相比较；以及将比较步骤的结果用信号通知操作者。本专利技术的底部门组件相对于现有技术的其它底部门组件来说可提供许多优点。主要有，本专利技术的底部门组件可显著降低因空气进入拉制炉底部而引起的CO现象的数量，进而显著降低在炉(尤其是那些石墨马弗炉)中拉制的光波导纤维发生点缺陷损耗的数量和频率。而且，本专利技术的底部门组件的大尺寸结构比现有的底部门组件更为坚固，并具有自动调平功能，因而即使底部门组件的诸构件上产生磨损和破裂，也可实现适当的密封。本专利技术的密封组件和方法还可提供其它的优点。所揭示的底部门组件和泄漏检测系统的组合可自动检测底部门组件与拉制炉之间是否形成适当密封。因此，就不再需要肉眼检查底部门组件这一不够准确的技术了。此外，如果检测到有不适当的密封，本专利技术可阻止拉制操作的继续，这尤其是通过阻止底部门组件关闭拉制炉来实现。因此，本专利技术的该实施例可提供一种防止空气进入拉制炉底部的失效保护设计，它在拉制操作过程中再次显著降低了CO现象的数量。石墨拉制炉中单一的CO现象通常会使具有不合适的点缺陷水平的拉制光纤的百分比相对较大。因此，在CO现象发生后，对拉制炉进行清洗是重要的。通常，这种清洗操作会使拉制炉停机约六(6)个小时，以便于进行此类清洗和维修操作。因此，本专利技术的另一个优点在于，由于大大降低了CO现象发生的频率，因而可减少拉制塔的停机时间。较短的停机时间可提高光纤的产量，尤其可提高点缺陷量很少的光纤的产量。因此，本专利技术的组件和方法在要求底部门组件处于拉制炉底部上的关闭位置的拉制操作过程中可显著降低机械和人为过失。而且，本专利技术的系统和方法可自动地阻止某些拉制操作，直到和除非在底部门组件与拉制炉底部之间形成适当的密封。这种系统和方法可显著降低拉制操作过程中CO现象、尤其是因烟囱效应引起的的CO现象的数量，进而减少点缺陷数量和延长炉子使用寿命。本专利技术其它的特点和优点将在下面的详本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在光波导拉制炉底部形成密封的装置，所述装置包括：一构制和设置成与所述拉制炉底部相配合而形成密封的组件；以及一与所述组件相联而确定所述密封是否有泄漏的泄漏检测系统。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：SC鲍尔，老JM巴纳德，JA斯奈普斯，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]