(57)【要約】【課題】延伸完了後、水を使用することなく連続して母材の切断を行なえるようにする。【解決手段】上下に長いガイドレール３が設けられた支柱５に母材７ａを加熱し軟化させる加熱炉９を設け、その加熱炉９の上方に上部チャック１１を、下方に下部チャック１３をそれぞれ設け、その外に引き伸ばされた母材７ａの上下を支持する第１支持チャック１５，第２支持チャック１７と前記下部チャック１３に母材７ａを切断する母材切断装置３５を設ける。  母材切断装置３５は、母材７ａの周囲に圧接させたカッタ刃３９をカッタ刃回動装置４１によって回動させながら母材７ａ周囲にきずを入れ、そのきずに対して母材軸心と直交する方向から母材衝撃手段４３によって瞬間的な衝撃荷重を与え切断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に長いガイドレールが設けられた支柱と、その支柱に支持され炉心に沿って母材が上下に通過する加熱炉と、前記ガイドレールにより昇降自在に支持され前記加熱炉の上方で母材の上端を支持する上部チャックと、前記ガイドレールにより昇降自在に支持され前記加熱炉の炉心を通過した前記母材の下端部を支持する下部チャックと、前記加熱炉の下方で前記下部チャックによって加熱炉の下方へ引き伸ばされた母材の上部を支持する第１支持チャックと、引き伸ばされた母材の下部を支持する第２支持チャックと、前記下部チャックに取付けられた母材切断装置とを備え、
前記母材切断装置は、前記下部チャックの下位に配置されると共に前記母材の軸心に対して直交する方向に拡縮可能な複数のカッタ刃と、前記カッタ刃を前記母材の周囲に沿って回動させるカッタ刃回動装置と、前記カッタ刃によって外周面にきずを入れた母材に対し、母材軸心と直交する方向から瞬間的な衝撃荷重を与える母材衝撃手段とからなることを特徴とする光ファイバ用母材の延伸装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱炉通過時の軟化によって引き伸ばされた光ファイバ用の母材を取外すことなく切断できるようにした光ファイバ用母材の延伸装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ用母材（以下、母材と称す）を加熱しながら所定の径まで引き伸ばす延伸装置の概要は、上下に長いガイドレールを有する支柱のほぼ中間部位に上方から下方へ向け通過させながら母材を加熱する加熱炉が設けられ、その加熱炉の上方に母材の上端を支持する上部チャックが、加熱炉の下方に母材の下端を支持する下部チャックがそれぞれ配置されている。上部チャックと下部チャックは、前記ガイドレールに沿って昇降自在に支持され、例えば、上部チャックに対して下部チャックの下降速度を速くすることで、その速度度により加熱炉によって軟化させた母材に対して引張力が与えられるようになっている。
【０００３】
所定の径に引き伸ばされたファイバロッドは、冷却を待って一単、延伸装置から取外された後、例えば、金属パイプ用のパイプカッタによって周面にきずを入れ、そのきずに沿ってノミとハンマによって衝撃を与えカットする手動タイプの外に、回転するガラスカッタによって切断を行なう手段が知られている。
【特許文献１】特開平１０−３１６４４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ノミとハンマを用いる手動タイプ、あるいは、ガラスカッタを用いる動力タイプはいずれも、母材の冷却を待って延伸装置から一単取外す作業を必要とするため、作業に時間がかかり作業性の面で望ましくなかった。また、ガラスカッタを用いる動力タイプにあっては切削液となる水を使用するとこから、その成分、水素は例えば、光ファイバ製造工程中に残存するようになるＮＢＯＨＣ（非酸橋酸素中心）と結合し、Ｓｉ−ＯＨとなる。前記水酸基（−ＯＨ）が生成されると、１．３９μｍ帯の光損失及び０．９５μｍ、０．７２μｍ等の高次振動が増大してしまい、光ファイバの伝送特性が悪化する等の不具合を招く恐れがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、伝送特性に悪影響を与える水を必要とすることなく延伸完了後、連続して母材の切断が行なえるようにした光ファイバ用母材の延伸装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明にあっては、上下に長いガイドレールが設けられた支柱と、その支柱に支持され炉心に沿って母材が上下に通過する加熱炉と、前記ガイドレールにより昇降自在に支持され前記加熱炉の上方で母材の上端を支持する上部チャックと、前記ガイドレールにより昇降自在に支持され前記加熱炉の炉心を通過した前記母材の下端部を支持する下部チャックと、前記加熱炉の下方で前記下部チャックによって加熱炉の下方へ引き伸ばされた母材の上部を支持する第１支持チャックと、引き伸ばされた母材の下部を支持する第２支持チャックと、前記下部チャックに取付けられた母材切断装置とを備え、
前記母材切断装置は、前記下部チャックの下位に配置されると共に前記母材の軸心に対して直交する方向に拡縮可能な複数のカッタ刃と、前記カッタ刃を前記母材の周囲に沿って回動させるカッタ刃回動装置と、前記カッタ刃によって外周面にきずを入れた母材に対し、母材軸心と直交する方向から瞬間的な衝撃荷重を与える母材衝撃手段とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の光ファイバ用母材の延伸装置によれば、下部チャックによって加熱炉の下方へ引き伸ばされた母材の上部を第１支持チャックによって、母材の下部を第２支持チャックによってそれぞれ支持することで引き伸ばされた母材を確実に両端支持することができる。
【０００８】
また、両端支持された状態にある母材に対して、支持を解除した下部チャックを上昇させることで、母材切断装置の切断位置の位置決めを行なうことができる。この結果、母材に強く圧接させたカッタ刃をカッタ刃回動装置によって母材外周に沿って回動させることで３６０度のきずを入れることができる。
【０００９】
また、そのきずに対して母材衝撃手段により瞬間的な衝撃荷重を与えることで母材を正しく確実に切断することができる。これら一連の工程において、水を使用することなく母材を両端支持した状態で、しかも、取外すことなく連続して切断作業を行なえるようになり、作業性の大幅な向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
延伸完了後、取外すことなく連続して母材の切断を行なうという目的を、昇降可能な下部チャックに取付けられた母材切断装置と、下部チャックの昇降により切断位置が位置決めされた母材切断装置による切断時に、その母材の上下両端を支持する第１，第２支持チャックとによって達成した。
【実施例】
【００１１】
以下、図１乃至図４の図面を参照しながら本発明の実施形態について具体的に説明する。
【００１２】
図１は本発明にかかる光ファイバ用母材（以下、母材と称す）の延伸装置全体の概要説明図を示している。
【００１３】
延伸装置１は、ガイドレール３が設けられた上下に長い支柱５に母材７を加熱し軟化させる加熱炉９と、加熱炉９の上方に位置し前記母材７の上端を左右から挟みつけて支持する昇降可能な上部チャック１１と、前記加熱炉９の下方に位置し前記母材７の下端を左右から挟みつけて支持する昇降可能な下部チャック１３と、その外に前記下部チャック１３によって加熱炉７の下方へ引き伸ばされた母材７ａの上部を支持する第１支持チャック１５と母材７ａの下部を支持する第２支持チャック１７とを備えている。
【００１４】
支柱５はベース板１８から垂直に立上がると共に中間部に加熱炉支持部材１９が設けられている。
【００１５】
加熱炉９は図示していないが、シャッタを備えた上方開放口と下方開放口とを有し、その上方開放口及び下方開放口を介して上下に貫通する母材７を全周面から加熱するヒータ２１が設けられ、前記加熱炉支持部材１９に載置セットされている。
【００１６】
上部チャック１１及び下部チャック１３は、上下の駆動モータＭ１，Ｍ２によりそれぞれ独立して正転、逆転するねじ杆２３，２５が螺合されたねじ式の昇降装置２７，２９によりガイドレール３に対して上下にスライド自在に装着支持されている。下部チャック１３は加熱炉９により加熱軟化された母材７ａを下方へ向け強制的に引張ることで母材７ａを引き伸ばす引き取りチャックとなっている。この実施形態では上部チャック１１に対して下部チャック１３の下降速度を速くすることで、その速度差により引張力が与えられるようになっている。
【００１７】
第１，第２支持チャック１５，１７は、母材７ａを左右から挟みつけて支持するようになっていて、第１支持チャック１５は前記加熱炉２１の下位に位置し、駆動装置３１によって母材７ａを支持する前進した作動位置（図１実線）と母材７ａから後退した待機位置（図１鎖線）とに前進、後退可能となっている。
【００１８】
第２支持チャック１７は、支柱５の最下位に位置し、駆動装置３３によって母材７ａを支持する作動位置（図１実線）と母材７ａから離れた待機位置（図１鎖線）とに回動可能となっている。
【００１９】
一方、前記下部チャック１３には、その下位に母材切断装置３５が取付けられている。
【００２０】
母材切断装置３５は、図２、図３に示すように、その主体フレーム３７には、拡縮可能な複数のカッタ刃３９と、前記カッタ刃３９を前記母材７ａの周囲に沿って回動させるカッタ刃回動装置４１と、母材７ａに対し、母材軸心Ｘと直交する方向から瞬間的な衝撃荷重を与える母材衝撃手段４３がそれぞれ設けられている。
【００２１】
カッタ刃３９は、熱に強い超硬バイト製でアーム軸４５を中心として拡縮可能なＸ状に構成された一対のカッタアーム４７，４７の先端内側に２箇ずつ、計４箇所に配置されている。
【００２２】
Ｘ状のカッタアーム４７は、中央部が大きく開口した半円板状の可動体４９の上面に搭載セットされ、カッタアーム４７の基端部は、拡縮手段となるボルト５１が貫通している。
【００２３】
カッタアーム４７の一方の基端部はボルト５１に対してベアリング等の軸受５３により回転自在に支持されている。カッタアーム４７の他方の基端部はボルト５１のねじ部５５領域に雌ねじがきられたナット部５７が螺合し、ボルト５１が正転又は逆転することでカッタ刃３９が設けられたカッタアーム４７の先端がアーム軸４５を中心として左右に大きく拡いた状態と母材７ａの外周に対してカッタ刃３９が強く圧接し合う縮小した状態となるよう拡縮可能となっている。
【００２４】
ボルト５１は、ベベルギア５９，６１を介して駆動モータＭ３のモータ軸６３と伝導連結され、減速された正転、又は逆転の回転動力が与えられるようになっている。
【００２５】
カッタ刃回転装置４１は、前記可動体４９の外側弧面に沿って設けられたセクタギヤ６５とそのセクタギヤ６５と噛み合う駆動モータＭ４のモータギア６７とからなり、モータギア６７の正転又は逆転によって可動体４９は前記主体フレーム３７に設けられたガイドレール６９に沿って約１８０度回動が可能となっている。この場合、可動体４９の回動量に制限を与えるリミットスッチを設けることが望ましい。
【００２６】
これにより、母材７ａの外周にはカッタ刃３９によって水平方向から３６０度のきずが入るようになっている。
【００２７】
母材衝撃手段４３は、図４に示すように、母材７ａの軸心Ｘに対して直交する方向から瞬間的な衝撃荷重を与える左右一対の衝撃アーム６９，６９と、その衝撃アーム６９にばね圧によるばねエネルギを与える付勢ばね７１と、その付勢ばね７１に抗して前記衝撃アーム６９を左右一杯に開かせる往復動可能な作動ロッド７３と、その作動ロッド７３を往復動させる作動カム７５とを有している。
【００２８】
左右の衝撃アーム６９は、母材７ａの軸心Ｘに対して直交する方向から水平に先端の衝撃突部７７が回動するようアーム軸７９によって回動自在に支持されている。左右の衝撃アーム６９の基端部は、上下に重ね合わされた状態で前記作動アーム７３から立上がる駆動ピン８１と嵌合している。駆動ピン８１と嵌合し合う嵌合孔８３は長孔に形成され、前記アーム軸７９を支点として基端部が回動する弧状の動きに対して無理が起きないようになっている。
【００２９】
作動アーム７３は、その長手方向に沿ってスライド自在（矢印ａ，ｂ）に支持されると共に、一端は作動カム７５のカム面と接触している。他端は前記付勢ばね７１が作用している。
【００３０】
付勢ばね７１は、常時は前記作動ロッド７３を軽く押圧していて、その作動ロッド７３がばね圧に抗し往動ｂしていき衝撃アーム６９が左右に一杯に開いた時、圧縮されて最大のばねエネルギが蓄わえられるようになっている。
【００３１】
作動カム７５は、前記作動ロッド７３を往動ｂさせる上昇傾斜した第１カム面７５ａと、作動ロッド７３を瞬時に復動ａさせ付勢ばね７１のばねエネルギを一気に解放させる垂直な第２カム面７５ｂとを有している。
【００３２】
作動カム７５のカム軸７７は作動モータＭ５によって減速された回転動力が与えられ、作動カム７５が、例えば、反時計方向へ回動することで、作動ロッド７３は第１カム面７５ａにより、付勢ばね７１のばね圧に抗して往動ｂしていく。さらに作動カム７５が回動し第２カム面７５ｂに到達すると前記付勢ばね７１のばね圧によって瞬時に復動ａするようになっている。
【００３３】
このように構成された延伸装置によれば、下部チャック１３によって加熱炉９の下方へ引き伸ばされた母材７ａを第１支持チャック１５によって支持する。次に、下部チャック１３の支持を解除し、その位置から一時上方へ下部チャック１３を移動させた後、第２支持チャック１７によって支持する。次に、下部チャック１３を上昇させ母材切断装置３５による切断位置を位置決めする。切断位置の位置決め完了後、母材７ａの外周に強く圧接し合う各カッタ刃３９を回動させて母材７ａの周囲にきずを入れる。この時、母材７ａに対して軸心Ｘと直交する方向から水平に確実にきずを入れることができる。続いて衝撃アーム６９によって母材７ａのきずの部分に瞬間的に衝撃荷重を与え切断する。この切断時に、仕上り端面のきれいな切断口が得られると共に母材７ａに悪影響を与える水を使用しないで済むようになる。
【００３４】
これら一連の作業において、母材７ａを取外すことなく連続して切断することができるため引き伸しから切断まで短時間で済むようになり、作業性の大幅な向上を図ることができる。
【００３５】
また、母材７ａの上下は第１，第２支持チャック１５，１７によって両端支持された状態で切断を行なうことが可能となり、安定した確実な切断作業を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明にかかる光ファイバ用母材の延伸装置全体の概要説明図。
【図２】下部チャックに母材切断装置を取付けた状態の概要説明図。
【図３】母材切断装置の概要平面図。
【図４】母材衝撃手段の概要説明図。
【符号の説明】
【００３７】
３…ガイドレール
５…主柱
７，７ａ…母材
９…加熱炉
１１…上部チャック
１３…下部チャック
１５…第１支持チャック
１７…第２支持チャック
３５…母材切断装置
３９…カッタ刃
４１…カッタ刃回動装置
４３…母材衝撃手段
Ｘ…軸心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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