光纤拉丝方法及拉丝炉技术

本发明专利技术的光纤拉丝方法是从一端对光纤母材（１３）进行加热使其软化、对光纤进行拉丝的光纤拉丝方法，在该方法中，将光纤母材（１３）收容在拉丝炉内的下端的一部分开放的半密闭空间（１０、２０）中，利用设置在该半密闭空间（１０、２０）下端侧的加热器（１５）对光纤母材（１３）进行加热，同时一边调整该半密闭空间上部（２０）的放热量一边进行拉丝。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

Optical fiber drawing method and drawing furnace

Optical fiber drawing method of the invention is from one end of the optical fiber material (13) fiber drawing method for heating to soften, drawing on the optical fiber. In this method, the optical fiber (13) is contained in the drawing furnace in a part of the open semi enclosed spaces (10, 20). Use, set in the semi enclosed space (10, 20) the lower side of the heater (15) of the optical fiber material (13) for heating, while adjusting the upper part of the semi closed space (20) of the heat while drawing.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及抑制线性波动的光纤拉丝方法及采用该方法的光纤拉丝炉。
技术介绍
通常，光纤是在光纤拉丝炉内对棒状的光纤母材加热使其软化拉丝制造而成的。而且，使母材的尺寸长、减少其更换次数对降低光纤的制造成本是有效的。现在，一次拉丝能作成全长达数百千米的光纤。为了稳定地进行这样长尺寸的光纤母材的拉丝，也对拉丝炉进行了改进。在日本专利特开平9-2832号公报(以下称现有技术)中公开的拉丝炉是进行这样的长尺寸光纤母材拉丝的拉丝炉的一例。该拉丝炉是将母材收容筒连接在周围备有加热器的炉心管上部构成的。而且，将光纤母材收容在母材收容筒内，并将其下端导入炉心管内。另一方面，从母材收容筒的上端部供给氦或氮等不活泼气体。因此，在使炉心管和由此往上的半密闭空间(以下简称半密闭空间)保持非氧化气氛之后，再利用加热器从下部加热使光纤母材软化，进行拉丝。如果对光纤进行拉丝，则随着拉丝的进行，光纤母材变短。在连接该现有技术中公开的母材收容筒的拉丝炉中，如果随着拉丝的进行，光纤母材变小，则母材收容筒和光纤母材之间的空间逐渐扩大。于是，占据该空间的不活泼气体的流动变得容易，同时该空间内的不活泼气体与位于炉心管和拉丝中的光纤母材之间的不活泼气体的温差增大，在半密闭空间内发生不活泼气体的对流现象。如果发生这样的对流现象，则处于加热软化状态中的光纤母材的下端附近，即在半密闭空间的开放端外侧附近的气体介质的流动也变得不稳定。而且，受其影响，被拉丝的光纤的直径变化有可能非常大，作为制品，难以获得所希望的质量。作为其对策，在现有技术中记载了这样一种技术，即在母材收容筒上端部分周围设置环状的辅助加热器，将母材收容筒上端部分的内部加热至数百度并进行保温。因此，能防止半密闭空间中的对流现象的发生，使拉拔的光纤的直径稳定。专利技术的概述在这样的拉丝炉中，如果使光纤母材的尺寸更长，则收容它的母材收容筒也必须更长。因此，半密闭空间的容积也增大。为了防止该半密闭空间内的不必要的对流现象，显然由辅助加热器加热的区域也必须更长。在母材收容筒内，以下垂的形式将这样的光纤母材支撑在其直径比母材的外径小的支撑棒上。而且，母材上与支撑棒连接的部分的附近形成其直径朝向端部逐渐变细的肩部。如果光纤母材为了拉丝而被加热，则因为从该肩部释放出大量的辐射热，所以与它相对的母材收容筒也被加热。如果光纤母材的尺寸长，母材收容筒内的加热区域也被扩大，则母材收容筒内壁过热有可能被熔化。另外，光纤母材的肩部自身也由于过热而软化，由于光纤母材自身的重量而使光纤在肩部部分沿轴向延伸，光纤的拉丝有可能不能正常地进行。鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种在使用长尺寸的光纤母材的情况下，能可靠地获得直径稳定的光纤的光纤拉丝方法及拉丝炉。为了解决上述问题，本专利技术的光纤拉丝方法是将光纤母材收容在炉心管和与其上部连接的母材收容筒内，从一端对光纤母材加热使其软化、对光纤进行拉丝的光纤拉丝方法，在该方法中，将辅助加热器设置在母材收容筒的上部，一边调整母材收容筒的放热量一边进行拉丝。即，该拉丝方法中使用的拉丝炉是这样一种拉丝炉，它备有能将光纤母材沿垂直方向插入的炉心管；配置在该炉心管周围的加热器；连接炉心管的上方与炉心管构成一体、下端的一部分形成开放的半密闭空间，同时把光纤母材收容在内部的母材收容筒，还备有设置在母材收容筒上部的辅助加热器和调整母材收容筒上部的放热量的放热量调整装置。如果采用本专利技术，则即使在增大光纤母材的尺寸的情况下，也能降低由炉心管和母材收容筒形成的半密闭空间内与光纤母材之间间隙内的温差，能抑制上述对流的发生。另外，调整母材收容筒上部的放热量，能防止母材收容筒内壁过热、进而防止光纤母材肩部过热，能可靠地获得直径稳定的光纤，同时能防止拉丝炉破损。这里，拉丝炉最好还备有测定母材收容筒上部部分的内部温度的至少一个温度传感器，根据该温度传感器测定的温度调整放热量。最好用以下方法调整母材收容筒上部的放热量。例如，在辅助加热器和母材收容筒的外壁之间设置间隙，最好将冷却用的空气供给该间隙，以此再调整放热量。或者，利用使辅助加热器移动、改变与母材收容筒的距离的移动装置来调整放热量。在此情况下，也可以将冷却用空气供给由辅助加热器的移动产生的母材收容筒与辅助加热器之间的间隙。或者，该辅助加热器具有发热体和在其周围形成的绝热材料，移动绝热材料，改变与母材收容筒的距离，调整放热量。在此情况下，也可以将冷却用的空气供给由绝热材料的移动产生的绝热材料和辅助加热器之间的间隙。另外，还可以备有在母材收容筒周围形成、冷却用流体流过内部的冷却用流体循环回路；以及将冷却用流体供给该循环回路内的供给装置。该冷却用流体最好是空气或水。附图的简单说明附图说明图1是本专利技术的光纤拉丝炉的第1实施形态的结构的剖面图，图2是其主要部分的放大图，图3是图2中的Ⅲ-Ⅲ剖面图。图4是表示加热器移动装置的一例的图。图5～图8分别是本专利技术的光纤拉丝炉的其它实施形态的上部母材收容筒部分及加热器移动装置的剖面图。图9是本专利技术的光纤拉丝炉的第5实施形态的主要部分剖面结构图，图10是其X-X剖面图。图11是本专利技术的光纤拉丝炉第6实施形态的主要部分的结构图。实施本专利技术的最佳形态以下参照附图详细地说明本专利技术的最佳实施形态。为了使说明容易理解，在各图中，对相同的结构元件尽可能地标以相同的标号，重复说明从略。图1是表示本专利技术的光纤拉丝炉的第1实施形态的结构的剖面图，图2是表示其主要部分的放大图，图3是图2中的Ⅲ-Ⅲ剖面图。该光纤拉丝炉备有用不锈钢制成的内衬绝热材料的炉体11。在该炉体11的中央部分配置着圆筒状的炉心管12，在其周围也就是在与炉体11之间配置着环状的石墨加热器15。将炉心管12和石墨加热器15配置成同心圆状。以下把炉心管12内部的圆筒状空间称炉心腔10。在拉丝时，光纤13通过连接器17将其上端连接在支撑棒16的下端，该支撑棒16被夹持在图中未示出的卡盘上，从下端一侧将该光纤13沿着炉心腔10的中心轴送入，通过加热和延伸形成光纤14。在炉体11的下端，在中央安装着贯通了供光纤14通过用的开口18的密封板19。在光纤母材13是大型母材的情况下，最好替换密封板19，设置圆筒状的炉心管延长部。在该炉体11中，装入连接在中未示出的制冷剂循环装置上的冷却套，与石墨加热器15的发热相结合，并利用下述的控制装置29对从制冷剂循环装置向制冷剂套内供给的制冷剂供给量、温度进行控制，将炉心腔10内的温度维持在规定温度。将铬镍铁合金等耐热合金制成的母材收容筒21、22连接在炉体11的上端。延长炉心管12的内壁，并使它与母材收容筒21、22的内壁呈一体，形成上部腔体20。其结果，炉心管12和母材收容筒21、22形成下端具有开口18的半密闭空间(上部腔体20和炉心腔10)。这里，母材收容筒除了图1所示的结构以外，既可以串联连接三个以上圆筒构件，也可以呈一体形成。在母材收容筒21的上端安装着在中央形成了能滑动地贯通支撑棒16的小直径开口23的环形挡板24，并维持上部腔体20内的密封性。另外，在母材收容筒21的上端部分，设有图中未示出的气体导入口。而且，通过气体供给管将氦及氮等不活泼气体供给源连接在该气体导入口上。从该不活泼气体供给源通过气体供给管、气体导入口将不活泼气体供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤拉丝方法，它是将光纤母材收容在炉心管和与其上部连接的母材收容筒内，从一端对上述光纤母材加热使其软化、对光纤进行拉丝的光纤拉丝方法，其特征在于：将辅助加热器设置在上述母材收容筒的上部，一边调整上述母材收容筒的放热量一边进行拉丝。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：樽稔树，土屋一郎，常石克之，永山胜也，桑原一也，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]