由光导纤维预制棒拉制光导纤维的装置的顶部气体扩散器制造方法及图纸

由光导纤维预制棒拉制光导纤维的装置，该装置包括拉丝室和至少一个加热器，拉丝室的顶部配备有扩散器，以在所述拉丝室中保持一种惰性气体的氛围；所述扩散器本质上与所述预制棒同轴，所述预制棒至少有一部分安装在扩散器中；所述扩散器包括至少一个喷射器，以将所述惰性气体沿垂直于所述轴线的方向喷射，其末端有一开口，其中，所述惰性气体经所述开口截面流入所述拉丝室中的流速小于６ｍ／ｓ。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

Top gas diffuser for light guide fibers drawn from an optical fiber preform

By means of optical fiber preform drawing optical fiber, the device comprises at least one drawing room and drawing room at the top of the heater, equipped with a diffuser to maintain an inert gas atmosphere in the drawing room; the diffuser is essentially the preform coaxial, the preform is at least one part of the installation in a diffuser; the diffuser includes at least one injector to the inert gas along the direction perpendicular to the axis of the jet, the end has an opening, wherein, the inert gas through the opening section into the drawing room flow rate is less than 6m / s.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种由光导纤维预制棒拉制光导纤维的装置，特别是涉及在顶部装备气体扩散装置的拉丝装置。一般地，由光导纤维预制棒拉制光导纤维的装置包括一个拉丝室，在该拉丝室中，所述预制棒安装在本质上垂直的轴线位置，并能沿所述轴线方向位移；和至少一个加热器，该加热器用于将所述拉丝室的至少一部分加热至拉丝温度；所述拉丝室的顶部可至少由一个密封装置有选择地密封；所述拉丝室的顶部至少配备有一种装置，一般说是一种扩散器，用以将一种惰性气体扩散至所述拉丝室中，从而在所述拉丝室中保持一种惰性气体的氛围。例如，这种装置之一，在日本专利申请JP-A-01．018．934和JP-A-62．176．938中有所描述。在这些装置中，所述扩散装置可能与所述预制棒本质上同轴，而所述预制棒在安装时，至少有一部分是在扩散装置内。所述扩散装置一般包括至少一个喷射器，用以喷射所述气体；所述喷射器的末端为一开口，经过此开口，惰性气体沿平行于或垂直于预制棒轴线方向进入拉丝室。原则上，惰性气体的存在可以防止拉丝室被损坏。拉丝室在典型情况下包括一石墨炉，该炉一般是靠电感(induction)加热。无论如何，仍然存在某些通道，使空气能侵入拉丝室，并导致制出不希望的次品材料，例如存在细小的碳黑质点。这些质点，一般沉积在装置的底部，但由于惰性气体对系统的拢动而不沉积，这种拢动是由气体进入拉丝室时形成湍流造成的。观察结果表明，使用这种装置的拉丝方法所制成的光导纤维的机械强度不足。这样，提出的问题在于，如何改进惰性气体从扩散装置流入拉丝室的气流，以便在极大的范围内减小所述气流的湍流。产生的另一个问题在于，改善由预制棒拉制的光导纤维的机械强度，特别是减少在缠绕工序中光纤断裂的频率，该缠绕工序是紧接在从预制棒拉制光纤的工序之后。本专利技术目的之一在于提供一种拉丝装置，该装置解决了所提出的问题，其中，它改善了进入拉丝室的气流，从而，用这一装置所制成的光导纤维的机械强度，比原有拉丝方法所制成光导纤维的机械强度好。为此目的，本专利技术提供了一种从光导纤维预制棒拉制光导纤维的装置，该装置包括一个拉丝室，在该拉丝室中，所述预制棒安装在本质上垂直的轴线装置，并能沿所述轴线方向位移；和至少一个加热器，该加热器用于将所述拉丝室之至少一部分，加热至拉丝温度；拉丝室之顶部配备有扩散器，用于将惰性气体扩散至所述拉丝室，从而在所述拉丝室中保持一种惰性气体的氛围；所述扩散器本质上与所述预制棒同轴；而所述预制棒的安装，应使其至少有一部分在扩散器中；所述扩散器包括至少一个喷射器，用以将所述惰性气体沿垂直于所述轴线的方向喷射，其末端为一开口；其中，所述惰性气体经所述开口截面积流入所述拉丝室中的流速小于6米／秒(m／s)，最好是小于3m／s。进入所述拉丝室的气体，可以是几种惰性气体混合物。在这种情况下，这些惰性气体一般是在进入拉丝室之前混合在一起，以便最大限度地减少在所述拉丝室中形成湍流的风险。本专利技术的其它特征与优点，可从下面对本专利技术的一种拉丝装置所采用的扩散装置的两个实施例，以并不仅局限于此的图解说明中了解到。在下列图中附图说明图1为拉丝装置顶部的示意图，该装置包括本专利技术的扩散器，此图用以把该扩散器置于上下文中；图2为扩散器的第一实施例的下视图，该扩散器有六个槽，各槽有矩形截面的中央开口；图3为图2所示扩散器的截面图；和图4为扩散器第二实施例的截面图，该扩散器与图2和图3所示扩散器不同，该扩散器有十二个槽，各槽均有矩形截面的中央开口。在所有的图中，相同的元件均用相同的数字标注。图1所示为本专利技术的拉丝装置1的一部分，该拉丝装置用于将用透明材料制成的光导纤维预制棒2拉制成光导纤维。拉丝装置具有一圆筒形拉丝室3，图中描述了其顶部3A的构成，该顶部有一孔，位于所述预制棒的行进方向上，用以容纳移动的预制棒。拉丝装置还包括密封装置，这种情况下最好用密封垫5，例如一种用石墨制成的垫。密封垫5用位于顶壁7的夹持件6所夹持，该顶壁位于拉丝室3上。拉丝室3备有合适的加热器10，正如本领域技术人员所知，该加热器是用于提高拉丝装置内的温度，至少达到构成预制棒2的透明材料的拉丝温度，从而在预制棒沿本质上是垂直的X轴方向移动时，将其拉制成光导纤维。预制棒的位移一般是由安装预制棒的芯轴，例如拉丝轴所控制(图中未画拉丝轴)。惰性气体经扩散器9送入拉丝装置3，该扩散器至少由一个喷射器组成。根据本专利技术的扩散器，即喷射器，能使经所述喷射器中央开口截面流入拉丝室的惰性气体的流入速度，小于6米／秒(m／s)，最好是小于3m／s。特别是，在本专利技术的装置中，扩散器安装在本质上紧靠所述密封装置的下面，如图1所示，扩散器9夹持在紧靠密封垫5的下面，该密封垫由牢固地装在顶壁7上的夹持件6所夹紧，该顶壁7本身牢固地装在拉丝室3上。顶壁7与扩散器9相结合，有助于在其中形成气流通道，每一气流通道包括槽11，该槽有三个壁，起始于扩散器9；和第四个壁，此第四个壁由顶壁7的一部分构成。在本专利技术装置的一实施例中，所述装置包括至少两个喷射器，更好是2至20个喷射器，最好是6至16个喷射器。在此实施例中，所述喷射器最好按如下方式配置各槽11的开口11D，对称于所述轴线中心。这样，扩散器9至少有一个喷射器(图2，图3中为六个，图4中为12个)诸如槽11(见图2、3和4)在扩散器的圆周周边经进气口11c与气室8联通，和在中心经开口11D与气室8联通，该开口11D可为矩形。在本专利技术装置之另一实施例中，可有选择地独立于上述实施例，至少一个，最好全部喷射器包括至少一个流气口11A和11B，该流气口相对于所述轴心线沿本质上为半径方向配置，将开口11D和进气口11C联通。扩散器用任何本领域技术人员所知的适当材料制成，例如不锈钢。槽11的开口11D一般按轴对称于X轴线配置。此外，槽11的开口11D总是位于接近预制棒处。“接近”一词一般是指这样的情况，例如中央开口距光导纤维预制棒的距离小于10mm至15mm，这时光导纤维预制棒的直径为40mm至100mm；这就是说，扩散器内直径与光导纤维预制棒2外直径之差小于或等于30mm。正如本领域技术人员所知，拉丝装置的尺寸要适应于用以拉制光导纤维的光导纤维预制棒，这样，扩散器9的开口11D接近预制棒。例如，扩散器的内直径80mm，用于外径为60mm至70mm的预制棒(或者内径为50mm的扩散器用于外径为40mm的预制棒)。图2所示为扩散器9的下视图，该扩散器有六个槽11，每个槽均有一矩形开口11D，图3为图2所示同一扩散器9的截面图。槽11有其径向部分11A，此部分是由本质上为垂直的部分11B延伸，11B本身则从与气室8联通的进气口11C延伸。用示例所述方法，开口11C与11D可采用同样截形。图4所示为另一扩散器9下视图的截面图，该扩散器有十二个槽11，其每一开口11D均为矩形。与图2和图3所示的扩散器相比，图4所示扩散器的槽11，以及特别是所述槽11的开口11D均具有本质上相同的尺寸(如图2、3和4所示)，不过它们也可能具有本质上不同的尺寸。从所给出的中央开口之总截面开始，很容易调节气体流量，从而使经该截面进入拉丝室的气流速度小于6m／s，最好是小于3m／s，给定的速度是由总气流量除以所述中央开口总截面积(即各截面面积之和)计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由光导纤维预制棒拉制光导纤维的装置，该装置包括：一个拉丝室，在该拉丝室中，所述预制棒安装在本质上垂直的轴线位置，并能沿所述轴线方向位移；和至少一个加热器，该加热器用于将所述拉丝室的至少一部分加热至拉丝温度；拉丝室的顶部配备有 扩散器，用于将惰性气体扩散至所述拉丝室，从而在所述拉丝室中保持一种惰性气体的氛围；所述扩散器本质上与所述预制棒同轴；而所述预制棒的安装，应使其至少有一部分在扩散器中；所述扩散器包括至少一个喷射器，用以将所述惰性气体沿垂直于所述轴线的方向喷射，其末端为一开口，其中，所述惰性气体经所述开口截面流入所述拉丝室中的流速小于６ｍ／ｓ。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：安纳迪厄由莫格德，汉斯朱根利桑，阿纳德迈乐瑟，
申请(专利权)人：阿尔卡塔尔阿尔斯托姆通用电气公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]