(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカガラス管を軸方向に送る駆動ローラと、この駆動ローラにより送られてくるシリカガラス管を支持する支持ローラと、この支持ローラに支持されながら送られてくるシリカガラス管を加熱する加熱手段と、この加熱手段により加熱され軟化したシリカガラス管の部位の一側を押圧し屈曲させる押圧コテとを有することを特徴とするシリカガラス管曲げ加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシリカガラス管曲げ加工装置において、上記押圧コテは段部を有し、その上段部の先端加熱手段側には弧状部が形成されることを特徴とするシリカガラス管曲げ加工装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のシリカガラス管曲げ加工装置において、上記押圧コテは、そのシリカガラス管に当接する角度が自由に変更できることを特徴とするシリカガラス管曲げ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシリカガラス管曲げ加工装置に係わり、特に加熱され軟化したシリカガラス管の部位の一側を押圧コテで押圧して屈曲させるシリカガラス管曲げ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シリカガラス管の曲げ加工を行う場合、カーボン製の定盤上に曲げ半径をケガキ、そのケガキ線を目標として手作業によりシリカガラス管の曲げ加工を行っていた。
【０００３】
しかしながら、従来のシリカガラス管の曲げ加工は、作業前段取りとしてカーボン製定盤にケガキ線を描くなど段取り時間が長く、また作業者がケガキ線を目標に曲げ加工を行うため、シリカガラス管を曲げるのに時間を要し、また寸法精度のバラツキが多かった。
【０００４】
なお、一般的な性質のガラス管を曲げるガラス管曲げ加工装置については、次のような多くの提案がなされているが、いずれの提案もシリカガラス管の曲げ加工には適さない。
【０００５】
特開平３−１３１５４１号公報には、ガラス管の一端を把持する一方のチャックをガラス管軸方向に移動可能にし、他方のチャックを、一点を中心として回動可能にし、固定位置に設けられたガスバーナによってガラス管を加熱し、他方のチャックを制御器により制御し旋回駆動して、ガラス管に大きな曲げ強制力を作用させ、環状に加工するガラス管の加工装置が記載されている。この公報記載のガラス管の加工装置は一般的なガラス管を環状に加工するには適するが、チャックを旋回駆動させて強制的に曲げ加工を行うので、熱膨張係数が小さく粘性が大きいシリカガラス管の曲げ加工では、シリカガラス管が破損するなどし、シリカガラス管の曲げ加工には適さない。
【０００６】
また、特開平８−１５１２２２号公報には、ガラス管の両端を回動自在なチャックで把持し、ガラス管の中央部を固定位置に設けられたガスバーナによってガラス管を加熱し、一方のチャックを回動させ、ガラス管に大きな曲げ強制力を作用させることにより、Ｕ字状に加工するガラス管の加工装置が記載されている。この公報記載のガラス管の加工装置は、上記特開平３−１３１５４１号公報記載のガラス管の加工装置と同様の理由で、シリカガラス管の曲げ加工には適さない。
【０００７】
さらに、特開２００１−２０２８８６公報には、ガラス管の一端を把持するチャックを回動自在に設け、他端をローラで支持し、進退自在に設けられたバーナによりガラス管とバーナの距離が常に一定になるように維持しながらガラス管を加熱し、この加熱点を中心にガラス管に大きな曲げ強制力を作用させてＵ字状に加工するガラス管の加工装置が記載されている。この公報記載のガラス管の加工装置も、上記特開平３−１３１５４１号公報記載のガラス管の加工装置と同様の理由で、シリカガラス管の曲げ加工には適さない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、シリカガラス管の曲げ加工に適し、段取り時間の削減、加工時間の短縮、および安定した寸法精度が得られるシリカガラス管曲げ加工装置が要望されていた。
【０００９】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、シリカガラス管の曲げ加工に適し、段取り時間の削減、加工時間の短縮、および安定した寸法精度が得られるシリカガラス管曲げ加工装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の１つの態様によれば、シリカガラス管を軸方向に送る駆動ローラと、この駆動ローラにより送られてくるシリカガラス管を支持する支持ローラと、この支持ローラに支持されながら送られてくるシリカガラス管を加熱する加熱手段と、この加熱手段により加熱され軟化したシリカガラス管の部位の一側を押圧し屈曲させる押圧コテとを有することを特徴とするシリカガラス管曲げ加工装置が提供される。これにより、段取り時間の削減、加工時間の短縮、および安定した寸法精度が得られるシリカガラス管曲げ加工が実現する。
【００１１】
好適な一例では、上記押圧コテは段部を有し、その上段部の先端加熱手段側には弧状部が形成される。これにより、シリカガラス管は確実にＵ字形状に加工される。
【００１２】
また、好適な一例では、上記押圧ローラは、そのシリカガラス管に当接する角度が自由に変更できる。これにより、弧状部がシリカガラス管に当接する角度を調節できて、任意の曲がり半径のシリカガラス管に加工できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わるシリカガラス管曲げ加工装置の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は本発明に係わるシリカガラス管曲げ加工装置の実施形態の平面図であり、図２はその断面図である。
【００１５】
図１および図２に示すように、本実施形態のシリカガラス管曲げ加工装置１は、装置基台２と、この装置基台２上に設けられ平面視Ｌ字形状でカーボン製の定盤３を有し、装置基台２上には、シリカガラス管Ｐを軸方向に送る駆動ローラ４が設けられ、定盤３上には、駆動ローラ４により送られてくるシリカガラス管Ｐを支持する支持ローラ５と、この支持ローラ５に支持されながら送られてくるシリカガラス管Ｐを加熱する加熱手段６と、この加熱手段６により加熱され軟化したシリカガラス管Ｐの部位の一側を押圧し屈曲させる押圧コテ７とを有している。
【００１６】
上記駆動ローラ４は、サーボモータ８によって回転駆動され、駆動ローラ４と対をなすように設けられた従動ローラ９と協働してシリカガラス管Ｐを軸方向に送るようになっている。駆動ローラ４は大直径のローラ下段部４ｄと小直径のローラ上段部４ｕとで形成され、シリカガラス管Ｐを下ローラ段部４ｄで支持し、ローラ上段部４ｕの側面と従動ローラ９の側面とで挟持するようになっている。なお、従動ローラ９は取付部材１０に設けられ長孔１１ａとこれを貫通するネジ１１ｂからなる間隔調整機構１１を介して装置基台２に取り付けられ、シリカガラス管の外径（太さ）に応じあるいは挟持力を調整するために駆動ローラ４との間隔を調整できるようになっている。
【００１７】
また、支持ローラ５は、主支持ローラ５ａと、従支持ローラ５ｂとで構成され、主支持ローラ５ａは上記駆動ローラ４と同様に、大直径の主支持ローラ下段部と小直径の主支持ローラ上段部とで形成され、シリカガラス管Ｐを主支持ローラ下段部で支持し、段部の側面と従支持ローラ５ｂの側面とで挟持するようになっている。なお、従支持ローラ５ｂは、必要に応じて主支持ローラ５ａとの間隔を調整できるようにしてもよい。
【００１８】
加熱手段６は、シリカガラス管Ｐを加熱できるものであれば、如何なるものでもよいが、特にリカガラス管を汚染することなく迅速に軟化できる酸水素バーナが好ましい。
【００１９】
押圧コテ７は、カーボン製で、図３および図４に示すように、大面積のコテ下段部７ｄと小面積のコテ上段部７ｕとで形成され、このコテ上段部７ｕの先端加熱手段側には弧状部７ｕｃが形成されており、コテ下段部７ｄでシリカガラス管Ｐを支持し、弧状部７ｕｃで加熱され軟化した部位の一側を押圧し、シリカガラス管Ｐを軟化部位で屈曲させる。
【００２０】
また、押圧コテ７は、通常のリニアステッピングモータ１２により進退される押圧ロッド１３に取付けられており、リニアステッピングモータ１２を作動させることにより、例えば、シリカガラス管Ｐと直交する方向に進退可能になっている。さらに、リニアステッピングモータ１２は、長孔１４ａとこれを貫通するネジ１４ｂからなる位置調整機構１４を介してモータ取付部材１５に取付けられており、このモータ取付部材１５はその一端で、貫通孔１６ａとこれを貫通する固定ネジ１６ｂからなる取付機構１６により取付支持部材（図示せず）介して装置基台２取付けられている。従って、位置調整機構１４を調整することで、上死点にあるときの押圧コテ７の位置を調整できて、外径の異なるシリカガラス管に対応できるようになっており、また、取付機構１６は装置設置時等の押圧コテ７の位置調整に使用される。
【００２１】
次に本発明に係わるシリカガラス管曲げ加工装置を用いたシリカガラス管の加工方法について、中間部がＵ字状に屈曲されたＵ字管の加工方法を例にとり説明する。
【００２２】
図１に示すように、予め、間隔調整機構１１を調整して駆動ローラ４と従動ローラ９との間隔、位置調整機構１４を調整して上死点にあるときの押圧コテ７の位置および取付機構１６を調整、例えば、シリカガラス管Ｐと直交するように調整して、当該シリカガラス管Ｐの外径と曲げ半径に適するように設定する。
【００２３】
しかる後、真直なシリカガラス管Ｐをサーボモータ８により回転駆動される駆動ローラ４と従動ローラ９間に挟んで送り込み、支持ローラ５の主支持ローラ５ａと従支持ローラ５ｂ間と貫通させて、シリカガラス管Ｐの一端を定盤３上に到達させて、支持ローラ５と定盤３間に橋架状態になるように定盤３上に載置させる。
【００２４】
次に酸水素バーナ６を点火して、支持ローラ５と定盤３間に位置するシリカガラス管Ｐの部位を加熱して軟化させる。シリカガラス管Ｐが軟化したら、リニアステッピングモータ１２を作動させ、押圧ロッド１３を介して押圧コテ７を段階的に前進させ、コテ下段部７ｄでシリカガラス管Ｐを支持しながら、弧状部７ｕｃでシリカガラス管Ｐの加熱され軟化した部位の一側を押圧し、屈曲させる。さらに、酸水素バーナ６により加熱され軟化した部位が連続的に送られてくるので、弧状部７ｕｃにより連続的に屈曲されたシリカガラス管Ｐは確実にＵ字形状に加工される。このように軟化した部位を徐々に押圧コテにより押圧して屈曲させるので、従来の製造装置のように大きな曲げ強制力がシリカガラス管に作用することがなく、破損なく曲げ加工が行える。
【００２５】
なお、曲げ半径の異なるシリカガラス管に加工する場合には、押圧コテ７の弧状部７ｕｃがシリカガラス管Ｐに当接する角度（弧状部７ｕｃの当る位置）を変えることにより行う。例えば、図５に示すように、リニアスッテピングモータにより押圧コテ７の横方向への移動を調整することによって行い、図５（ａ）（半径大）および図５（ｂ）（半径小）に示すように、曲げ半径の大きさが異なるＵ字管を加工することができる。
【００２６】
上記のように本発明に係わるシリカガラス管曲げ加工装置を用いたシリカガラス管の加工は、単にシリカガラス管を駆動ローラにより送り込み、押圧コテで軟化部位を押圧すれば曲げ加工ができ、従来のようにガラス管に大きな曲げ強制力を作用させる必要がないので、破損することなくシリカガラス管曲げ加工が行え、また、段取り時間の削減、加工時間の短縮、および安定した寸法精度の向上が可能となる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明に係わるシリカガラス管曲げ加工装置によれば、シリカガラス管の曲げ加工に適し、段取り時間の削減、加工時間の短縮、および安定した寸法精度が得られるシリカガラス管曲げ加工装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるシリカガラス管曲げ加工装置の実施形態の平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】本発明に係わるシリカガラス管曲げ加工装置に用いられる押圧コテの平面図。
【図４】本発明に係わるシリカガラス管曲げ加工装置に用いられる押圧コテの側面図。
【図５】本発明に係わるシリカガラス管曲げ加工装置に用い曲げ半径の大きさが異なるＵ字管を加工する方法の概念図。
【符号の説明】
１  シリカガラス管曲げ加工装置
２  装置基台
３  定盤
４  駆動ローラ
４ｄ  ローラ下段部
４ｕ  ローラ上段部
５  支持ローラ
５ａ  主支持ローラ
５ｂ  従支持ローラ
６  加熱手段（酸水素バーナ）
７  押圧コテ
７ｄ  コテ下段部
７ｕ  コテ上段部
７ｕｃ  弧状部
８  サーボモータ
９  従動ローラ
１０  取付部材
１１  間隔調整機構
１１ａ  長孔
１１ｂ  ネジ
１２  リニアステッピングモータ
１３  押圧ロッド
１４  位置調整機構
１４ａ  長孔
１４ｂ  ネジ
１５  モータ取付部材
１６  取付機構
１６ａ  貫通孔
１６ｂ  固定ネジ
Ｐ  シリカガラス管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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