光纤用冷却装置制造方法

光纤用冷却装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种能够抑制冷却气体的泄漏而提高冷却效率的光纤用冷却装置。光纤用冷却装置(7)具有一对冷却装置主体(21A、21B)，这一对冷却装置主体(21A、21B)通过彼此对接而形成能够将光纤(G1)插入的通孔(29)，该光纤用冷却装置对穿过通孔(29)的光纤(G1)进行冷却。在该光纤用冷却装置(7)中，一对冷却装置主体(21A、21B)形成为，在形成通孔(29)时位于通孔(29)两侧的对接面(20A、20B)的外侧，弹性部件(22)和凸起部(23)沿着光纤(G1)的行进方向对接，弹性部件(22)变形。
【专利说明】光纤用冷却装置

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光纤用冷却装置。

【背景技术】
[0002]通常，光纤是通过下述方式制得的，即，通过对由石英等材料制造的光纤母材的下端侧进行加热而使其软化，对该软化后的部分施加张力而进行拉伸，从而制成细径化的玻璃纤维，进一步在该玻璃纤维的周围包覆树脂。使该光纤母材细径化而制成光纤的工序被称为拉丝。拉丝后的光纤通过绞盘辊等拾取单元而被拾取至其制造流水线的下游侧，并卷绕在线轴等上。
[0003]在按照上述方式制造光纤时，使从光纤母材拉伸出的玻璃纤维穿至冷却装置内。然后，在该冷却装置中，例如，将氦气等热传导率高的冷却气体吹向玻璃纤维，从而强制地对玻璃纤维进行冷却。作为对玻璃纤维进行冷却的冷却装置，已知对开结构的装置，具有可开闭的一对冷却装置主体(例如，参照专利文献1)。在该冷却装置中，通过使一对冷却装置主体彼此对接而闭合，从而形成能够将玻璃纤维插入的通孔，在该通孔内对玻璃纤维进行冷却。
[0004]专利文献1:(0^)特开2013 — 220988号公报
[0005]上述冷却装置中的冷却装置主体，大多由例如铝等热传导率高的材料形成，通过用于对在高温状态下形成的光纤进行冷却的冷却气体，在冷却装置工作时，从例如常温(25^0 )冷却至极低温。如上所述，由于冷却装置主体在常温(装置停止时)和极低温(装置工作时)之间往复，因此，冷却装置主体反复进行热膨胀及热收缩。其结果，有时导致对接面自身歪斜，并在对接面之间形成间隙，从而导致价格较高的冷却气体从该间隙泄漏至装置外部。
[0006]而且，在为了对冷却装置的构造进行强化而使用3…等支撑部件对由铝等形成的冷却装置主体进行固定连接的情况下，同样地，在冷却装置主体(冷却管)上可能会由于常温和极低温之间的线膨胀而发生翘曲，另外，通过在常温和极低温之间往复，还会存在上述翘曲在冷却装置主体上累积的情况。如果在冷却装置主体上沿着长度方向发生上述翘曲，则在冷却装置主体的长度方向的两端部上形成间隙，在这种情况下，也有时会导致冷却气体泄漏。如果如上所述发生冷却气体的泄漏，则导致冷却装置的冷却效率降低。
实用新型内容
[0007]因此，本实用新型的目的在于提供一种能够抑制冷却气体的泄漏而提高冷却效率的光纤用冷却装置。
[0008]为了实现上述目的，本实用新型的一个方式所涉及的光纤用冷却装置具有一对冷却装置主体，这一对冷却装置主体通过彼此对接而形成能够将光纤插入的通孔，该光纤用冷却装置对穿过所述通孔的所述光纤进行冷却，在该光纤用冷却装置中，所述一对冷却装置主体形成为，在形成所述通孔时位于所述通孔两侧的对接面中的至少一个对接面的外侦牝弹性部件和凸起部沿着所述光纤的行进方向对接，所述弹性部件变形。
[0009]根据本实用新型，可以提供一种能够抑制冷却气体的泄漏而提高冷却效率的光纤用冷却装置。

【专利附图】

【附图说明】
[0010]图1是具有本实用新型的一个实施方式所涉及的光纤用冷却装置的光纤制造装置的概略结构图。
[0011]图2是表示在装置停止时处于分开状态的光纤用冷却装置的正视图。
[0012]图3是将图2的光纤用冷却装置的一部分放大后的俯视图。
[0013]图4是表示在装置工作时处于闭合状态的光纤用冷却装置的正视图。
[0014]图5是将图4的光纤用冷却装置的一部分放大后的俯视图。
[0015]图6(4是表示分开状态下的冷却装置的一个外侧的俯视图，(幻是表示闭合状态下的冷却装置的一个外侧的俯视图。
[0016]图7是示意地表示在冷却装置主体上发生的翘曲的正视图。
[0017]图8(4是表示弹性部件的变形例的剖视图，㈦是表示⑷中示出的弹性部件与凸起部对接的状态的俯视图。
[0018]图9是表示弹性部件的其它变形例的剖视图。
[0019]标号的说明
[0020]7…冷却装置，21八、218…冷却装置主体，22、42、51?54…弹性部件，23…凸起部，29…通孔，28八、288…槽部，以…玻璃纤维。

【具体实施方式】
[0021]〔本申请实用新型的实施方式的说明〕
[0022]首先，对本申请实用新型的实施方式的内容进行列举说明。
[0023]本申请实用新型所涉及的光纤用冷却装置形成为，
[0024](1)具有一对冷却装置主体，这一对冷却装置主体通过彼此对接而形成能够将光纤插入的通孔，该光纤用冷却装置对穿过上述通孔的上述光纤进行冷却，在该光纤用冷却装置中，上述一对冷却装置主体形成为，在形成上述通孔时位于上述通孔两侧的对接面中的至少一个对接面的外侧，弹性部件和凸起部沿着上述光纤的行进方向对接，上述弹性部件变形。
[0025]在上述光纤用冷却装置中，形成为在位于通孔两侧的对接面中的至少一个对接面的外侧，弹性部件和凸起部沿着光纤的行进方向对接，弹性部件变形。由此，使对通孔进行包围的周边部位的气密性提高。因此，根据上述光纤用冷却装置，能够抑制冷却气体的泄漏而提高光纤用冷却装置的冷却效率。
[0026](2)优选上述冷却装置主体形成为，在形成上述通孔时，在上述对接面的两个外侦牝上述弹性部件和上述凸起部沿着上述光纤的行进方向对接，上述弹性部件变形。通过使弹性部件和凸起部在上述通孔的两个外侧对接，使弹性部件变形，从而能够进一步提高通孔周边部位的气密性。
[0027](3)也可以使上述冷却装置主体分开时的上述弹性部件和上述凸起部的相对面之间的距离，比上述冷却装置主体分开时的上述对接面之间的距离短。通过上述结构，能够进一步可靠地确保上述通孔周边部位的气密性。
[0028](4)上述弹性部件也可以由硅橡胶或聚氨酯橡胶构成。
[0029](5)上述弹性部件的与光纤行进方向垂直方向的剖面形状可以形成为中空状、V字状或I字状。通过上述形状，能够确保弹性部件的厚度且容易被挤压变形，因此能够使可维持气密性的区域(幅度)增大。其结果，即使在冷却装置主体在长度方向上翘曲的情况下，也能够沿着光纤的行进方向(长度方向)充分地确保弹性部件和凸起部的气密性。
[0030](6)上述凸起部也可以沿着上述光纤的行进方向连续或间断地设置。
[0031]〔本申请实用新型的实施方式的詳细说明〕
[0032]下面，参照附图，对本实用新型的实施方式进行说明。此外，在【专利附图】

【附图说明】中，对于同一要素标记同一标号，省略重复说明。
[0033]首先，对使用本实用新型的一个实施方式所涉及的光纤用冷却装置的光纤制造工序进行说明。图1是具有本实用新型的一个实施方式所涉及的光纤用冷却装置的光纤制造装置的概略结构图。如图1所示，光纤的制造装置1在其最上游侧具有对光纤母材6进行加热的加热炉2。加热炉2具有在内侧被供给光纤母材的圆筒状的炉心管3、和包围该炉心管3的发热体4。在加热炉2中，向加热区域供给氦气或氮气等净化气体。
[0034]供给至加热炉2内的光纤母材6，其下端侧在加热区域内被加热软化，并朝向下方受到拉伸而细径化，形成树脂包覆前的光纤(以下也称为“玻璃纤维”％1。
[0035]在加热炉2的下游侧设有使用氦气等冷却气体的冷却装置7。刚刚离开加热炉2后的玻璃纤维由该冷却装置7进行强制冷却。由此，玻璃纤维以快速地从几百I冷却至室温附近。
[0036]在冷却装置7的下游侧设有例如激光式外径测定器8，离开冷却装置7后的玻璃纤维以通过该外径测定器8而测定其外径，对拉丝时的玻璃纤维以的外径进行管理。
[0037]在外径测定器8的下游侧依次设有将紫外线硬化型树脂涂敷在玻璃纤维以上的模具(016) 9、及用于使所涂敷的紫外线硬化型树脂硬化的紫外线照射装置10。对于穿过该模具9及紫外线照射装置10后的玻璃纤维以，在其外周上形成紫外线硬化型树脂的包覆层，制得光纤62。
[0038]然后，将光纤⑵经由引导辊11、12而引入至绞盘13，经由筛选装置14及调节棍15、16而输送并卷绕至卷线轴17。
[0039]下面，对设置在上述光纤的制造装置1上的冷却装置7的构造详细进行说明。
[0040]图2是表示在装置停止时处于分开状态的冷却装置的正视图，图3是将图2中示出的冷却装置的一部分放大的俯视图。图4是表示在装置工作时处于闭合状态的冷却装置的正视图，图5是将图4中示出的冷却装置的一部分放大的俯视图。图6(8)是表示分开状态下的冷却装置的一个外侧的俯视图，(幻是表示闭合状态下的冷却装置的一个外侧的俯视图。如图2?图6所示，冷却装置7是具有一对冷却装置主体21八、218的、可开闭的对开结构的装置。
[0041]冷却装置主体21八、218分别由例如大致长方体形状的铝块体形成，在其背面处，通过多个螺栓26八、268而固定在支撑部件25八、258上。冷却装置主体21八、218在其长度方向(光纤的行进方向)的两端及中央处，通过多个螺栓26八、268而固定在支撑部件25八、258上。支撑部件25八、258由例如3…等高刚性的部件构成，冷却装置主体21八、218被固定在高刚性的支撑部件25八、258上。另外，支撑部件25八、258在其背面处与驱动单元27八、278连接。驱动单元27八、278是例如开闭压力缸。各冷却装置主体21八、218通过驱动单元27八、278的驱动动作而向彼此接近的方向移动并对接、或反之朝向彼此分离的方向移动。
[0042]冷却装置主体21八、218如图3等所示，在中央附近具有彼此相对的对接面20八、208，在该对接面20八、208上形成有在俯视观察时呈三角形形状的槽部28八、288。如果冷却装置主体21八、218之间彼此对接，则如图5等所示，由上述槽部28八、288形成四边形形状的通孔29。并且，在该通孔29中插入从光纤母材6拉丝而成的玻璃纤维以并使其冷却。此夕卜，槽部28八、288的形状并不限定于俯视观察时的三角形形状，也可以是四边形形状或半圆形形状等。
[0043]在冷却装置主体21八、218上，在沿着玻璃纤维以的长度方向的多个部位处设有用于喷出冷却气体的喷出口 31八、318，在上述喷出口 31八、318处连接有用于供给氦气等冷却气体的冷却气体供给管32八、328。在各冷却装置主体21八、218中，通过从冷却气体供给管32八、328供给冷却气体，从而将冷却气体从各喷出口 31八、318向通孔29的中心喷出。由此，使玻璃纤维61冷却。
[0044]冷却装置主体21八、218在彼此相对的对接面20八、208上，具有在各槽部28八、288两侧形成的凹部24八及凹部248。并且，在凹部24八、248的一个中安装有弹性部件22，在与该弹性部件22相对的凹部的表面上设有凸起部23。
[0045]弹性部件22是呈长方体形状且与凸起部23对接而变形的弹性部件，例如，能够举出用作密封垫的部件或橡胶部件等，例如，优选硅橡胶、聚氨酯橡胶等。特别地，由于硅橡胶的耐热温度范围较大，因此，还能够承受与高温玻璃接触、低温下使用，因而优选。弹性部件22通过对其厚度进行调整，从而能够使可确保与凸起部23之间的气密性的区域(幅度)增大。即，如果将弹性部件22的厚度设得较厚，则能够提高凸起部23的位置偏移的吸收程度(幅度)。另一方面，对于弹性部件22，从气密的角度出发，必须可靠且无破损地将凸起部23埋入在弹性部件22内，从上述角度考虑，优选弹性部件22由易挤压变形的材料构成，例如，优选其弹性模量小于或等于0.81？3。
[0046]凸起部23是能够与弹性部件22对接且使弹性部件22变形的部件，例如，可以举出由金属构成的部件等。凸起部23可以是在长度方向上连续的部件，也可以是其一部分在长度方向上间断的部件。另外，在本实施方式中，凸起部23作为冷却装置主体21八、218的一部分而一体形成，但也可以设为与冷却装置主体独立的部件。
[0047]在具有上述结构的冷却装置7中，如果为了执行冷却而将冷却装置主体21八、218闭合，则冷却装置主体218的凸起部23以与冷却装置主体21八的弹性部件22对接的方式埋入，冷却装置主体21八的凸起部23以与冷却装置主体218的弹性部件22对接的方式埋入。即，弹性部件22在对接时由于凸起部23而变形，通过弹性部件的弹性力而确保与凸起部23之间的气密性。并且，通过上述弹性部件22与凸起部23的对接，即使在冷却装置主体21八、218的对接面20八、208等上产生一定量的歪斜，也能够提高以位于两个对接部之间的通孔29为中心的内部的气密性，能够减少冷却气体向外部的泄漏。
[0048]在这里，参照图6，对上述的对接更加详细地进行说明。如图6(幻所示，在冷却装置7分开的状态下，冷却装置主体21八与冷却装置主体218的相对的对接面20八和208分离恥，弹性部件22和凸起部23分离如。这时，以使得如小于恥的方式构成弹性部件22等。因此，即使在对接面201208等上产生一定量的歪斜，在冷却装置7闭合的情况下，如图6(4所示，弹性部件22与凸起部23也会可靠地对接。如上所述，在冷却装置7中，能够可靠地确保两个冷却装置主体21八、218的气密性。
[0049]并且，在冷却装置主体21八、218闭合时，冷却装置主体218的凸起部23与冷却装置主体21八的弹性部件22已对接，冷却装置主体21八的凸起部23与冷却装置主体218的弹性部件22已对接，在以通孔29为中心的区域中，确保与外部的气密性。使玻璃纤维以在确保上述气密性并填充有冷却气体的通孔29中穿过，通过喷出的冷却气体而对玻璃纤维以进行冷却。
[0050]此外，在冷却装置7中，使用由別3等构成的高刚性的支撑部件25八、258，对由铝等构成的冷却装置主体21八、218进行了固定。这时，长度方向的上下两端部的螺栓26八、268，有时会阻碍冷却装置主体21八、218和支撑部件25八、258的伴随温度变化的伸缩差。即，在通过冷却装置7进行冷却时，冷却装置主体21八、218收缩，它们的中央部相对于接缝发生凹陷。在该状态下，通过冷却装置主体21八、218的中央部经由支撑部件25八、258而受到驱动单元27八、278按压，从而使得冷却装置主体21八、218变得平直。但是，如果再次恢复为常温，则与3…等高刚性的支撑部件25八、258相比，由铝等构成的冷却装置主体21八、218膨胀。其结果，如图7所示，冷却装置主体21八、218的中央部变为鼓出形状，在冷却装置主体21八、218的两端部发生翘曲，可能会使得冷却气体泄漏、导致冷却效率降低。
[0051]但是，在本实施方式中，如图2?图6所示，在槽部28八、288两侧，以彼此相对的方式安装有弹性部件22和凸起部23。由此，在通过冷却装置7进行冷却时，即使在冷却装置主体21八、218上发生一定量的翘曲，也能够通过弹性部件22充分吸收与翘曲相伴的凸起部23的位置偏离，因此，能够更加可靠地沿着长度方向确保弹性部件22和凸起部23的气密性。因此，根据冷却装置7，即使发生了一定量的上述对接面201208的歪斜或冷却装置主体21八、218的翘曲，也能够抑制冷却气体的泄漏、提高冷却装置7的冷却效率。
[0052]以上基于实施方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型并不限定于上述实施方式，能够进行多种变更。
[0053]例如，在本实施方式中，弹性部件22和凸起部23构成为在通孔29两侧对接，但也可以构成为，使弹性部件和凸起部在通孔29两侧中的至少一个外侧对接。在这种情况下，也能够局部地抑制冷却气体的泄漏，提高冷却装置7的冷却效率。
[0054]另外，在本实施方式中，分别在冷却装置主体21八、218上安装有弹性部件22和凸起部23，但是，例如，也可以在冷却装置主体21八的2个凹部24八中安装2个弹性部件，并且，在冷却装置主体218的2个凹部248中设置2个凸起部23。另外，也可以在对接面上设置弹性部件。
[0055]另外，作为弹性部件，在上述实施方式中，例示了实心的大致长方体形状的部件，但弹性部件也可以使用剖面形状形成为中空状』字状或I字状的部件。例如，作为变形例所涉及的弹性部件42，也可以使其剖面形状例如图8(4所示，形成为大致四边环状。在这种情况下，由于是中空的部件，因此，如图8(6)所示，与实心的结构相比，能够进一步提高变形率，因此，即使将弹性部件42的厚度设得较厚也能够容易地发生挤压变形，能够在更宽的范围内确保气密性。即，即使在冷却装置主体21八、218的翘曲等变得更大的情况下，也能够充分地确保气密性。另外，在使用中空部件的情况下，能够减少弹性部件的使用量，因此，能够降低设备的成本。
[0056]此外，作为变形例所涉及的弹性部件，进一步如图9(4及(幻所示，可以是其剖面呈圆环形状的弹性部件51，也可以是其剖面呈椭圆环形状的弹性部件52。另外，可以如图9(0)所示是其剖面呈V字形状的弹性部件53，也可以图9((1)所示是其剖面呈I字形状的弹性部件54。即使是上述剖面形状的弹性部件51?54，也能够与上述同样地提高变形率，因此，能够在更宽的范围内确保气密性，并且能够减少弹性部件的使用量。
【权利要求】
1.一种光纤用冷却装置，其具有一对冷却装置主体，这一对冷却装置主体通过彼此对接而形成能够将光纤插入的通孔，该光纤用冷却装置对穿过所述通孔的所述光纤进行冷却， 在该光纤用冷却装置中， 所述一对冷却装置主体形成为，在形成所述通孔时位于所述通孔两侧的对接面中的至少一个对接面的外侧，弹性部件和凸起部沿着所述光纤的行进方向对接，所述弹性部件变形。
2.根据权利要求1所述的光纤用冷却装置，其中， 所述冷却装置主体形成为，在形成所述通孔时，在所述对接面的两个外侧，所述弹性部件和所述凸起部沿着所述光纤的行进方向对接，所述弹性部件变形。
3.根据权利要求1或2所述的光纤用冷却装置，其中， 所述冷却装置主体分开时的所述弹性部件和所述凸起部的相对面之间的距离，比所述冷却装置主体分开时的所述对接面之间的距离短。
4.根据权利要求1或2所述的光纤用冷却装置，其中， 所述弹性部件由硅橡胶或聚氨酯橡胶构成。
5.根据权利要求3所述的光纤用冷却装置，其中， 所述弹性部件由硅橡胶或聚氨酯橡胶构成。
6.根据权利要求1或2所述的光纤用冷却装置，其中， 所述弹性部件的与所述光纤的行进方向垂直方向的剖面形状形成为中空状、U字状或L子状。
7.根据权利要求3所述的光纤用冷却装置，其中， 所述弹性部件的与所述光纤的行进方向垂直方向的剖面形状形成为中空状、U字状或L子状。
8.根据权利要求4所述的光纤用冷却装置，其中， 所述弹性部件的与所述光纤的行进方向垂直方向的剖面形状形成为中空状、U字状或L子状。
9.根据权利要求1或2所述的光纤用冷却装置，其中， 所述凸起部沿着所述光纤的行进方向连续或间断地设置。
10.根据权利要求3所述的光纤用冷却装置，其中， 所述凸起部沿着所述光纤的行进方向连续或间断地设置。
11.根据权利要求4所述的光纤用冷却装置，其中， 所述凸起部沿着所述光纤的行进方向连续或间断地设置。
12.根据权利要求5所述的光纤用冷却装置，其中， 所述凸起部沿着所述光纤的行进方向连续或间断地设置。
【文档编号】C03B37/025GK204125369SQ201420221813
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】越水成树 申请人:住友电气工业株式会社