(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面に塗膜層を設けたガラスダクトを切断するための装置であって、
該装置は、ガラスダクトが挿入可能なハウジングを具え、
該ハウジングは、前記ハウジングから挿入したガラスダクトを締付けるための締付手段を具えた第１挿入路を具えた第１部分と、
第２挿入路を具えた第２部分とを具え、前記第２挿入路は、第１挿入路に一直線上に配設されるとともに、第２部分は、第１挿入路及び第２挿入路の軸の周りに実質的に第１部分に対して、回転するとともに、前記第２部分は、切断部分を具えた切断部材を具え、
該切断部材は、圧縮ばねの作用下で、ガラスダクトの第１位置でハウジングを通して挿入されるガラスダクトに対して、垂直方向に押圧するガラスダクトの周りに動作するための切断部材の対向側に配置された反対圧面を具え、
前記反対圧面は、前記切断部分がガラスダクトに対して押圧する第１位置の対向する第２位置においてガラスダクトに対して反対圧を付与する反対圧面を具え、もって切断部分がガラスダクトを押圧する間、ガラスダクトの横方向移動を制限するようにし、
前記ハウジングの第２部分の挿入路には、案内ブッシュが配置され、その一端が前記切断部材と同じ遠さまで延伸して、前記切断部材に対する反対圧面を形成するようにするとともに、
前記案内ブッシュは斜めに切られ、前記案内ブッシュの最も遠くまで続く部分は、前記切断部材に対向する位置にあることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記切断部材は、切断されるガラスダクトのガラスの硬度より高い硬度を有する高速度鋼、超硬合金（炭化タングステン）、ダイアモンド、サファイア、及び炭化けい素のナイフによって形成されることを特徴とする、前記請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外面に塗膜層を設けた、ガスクロマトグラフィーカラム、グラスファイバなどのガラスダクトを切断する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような方法は、ＵＳ−Ａ−４，８５２，２４４から公知である。この文献は光ファイバの接続に関するもので、これによれば、ファイバから絶縁層を所定長に亘って剥がさねばならず、その後で横方向の刻み目を裸ファイバ部分に形成し、そのファイバ部分を破断する。
【０００３】
オランダ特許出願１００４４９６号には、キャピラリーガスクロマトグラフィーカラムによって互いに接続可能な注入器と検出器を有するオーブンからなるガスクロマトグラフが開示されている。このガスクロマトグラフィーカラムは、５０ないし６００μｍのオーダーの内径を持つガラスのキャピラリーチューブを有する。キャピラリーチューブの外側には、チューブの脆性を減少させる塗膜、特に、ポリイミド塗膜層が設けられる。こうしたガスクロマトグラフィーカラムは、例えば、物質の測定に当たって物質ごとに異なるカラムを使用するので、定期的に交換される。上記オランダ特許出願で説明されているようなガスクロマトグラフでは、そのため、括れを有する結合装置を利用する。結合装置の一方側には、好適にはキャピラリーガスクロマトグラフィーカラムと同一の内外径を持ち、一定の標準化された長さを持つガラスダクトが固定接続される。ガラスダクトは、注入器の注入室および／または検出器の検出空間内の適当な深さに達する。
【０００４】
この結合装置の他方側には、取り外し可能なキャピラリーガスクロマトグラフィーカラムを接続することができる。ここで、前述の括れ内にガスクロマトグラフィーカラムを挿入するときには、それを完全に真っ直ぐに切断することが極めて重要である。真っ直ぐに切断されていないガスクロマトグラフィーカラムは測定結果を乱す。
【０００５】
出荷時には、設置されるガスクロマトグラフィーカラムは、一般に、その端部を所謂セプタムによって保護されている。セプタムは、カラム端部が挿入されるゴムあるいはプラスチックのキャップである。このキャップを外すときにカラム端部が汚染されうる。このセプタムの粒子が、カラムとカラムを流れるガスを経由してオーブンに入り、そこで燃焼して測定値を乱す可能性がある。この悪影響はセプタムをガラスで作れば防止できるが、実際にはゴムやプラスチックのセプタムがなおしばしば使用されている。設置されるべきガスクロマトグラフィーカラムのセプタム汚染端部は切断しなければならい。ここでも、真っ直ぐに切断されていないガスクロマトグラフィーカラムは測定結果を乱すことになる。
【０００６】
注入器内あるいは検出器内に挿入されるべきガラスダクトやガスクロマトグラフィーカラムの端部は固定継手によって内部に固定され得る。この固定継手においては、硬化鋼ナット特にステンレス鋼ナットと円錐形フェルールをガラスダクトやガスクロマトグラフィーカラムに取り付け、ガラスダクトやガスクロマトグラフィーカラムを硬化鋼の円錐形組立体部分、特にステンレス鋼の組立体部分内に滑動させ、そしてナットを締め付けることによって、フェルールを円錐形組立体部分内に圧入する。フェルールは典型的にはカーボンやベスペルからなる。ベスペルは、分子汚染物質を放出せずに高温に耐えられ、ナットの締め付け時に変形して注入器や検出器に対して気密封止および固定をもたらす特殊なポリマーである。たとえそうであったとしても、フェルールはガラスダクトやガスクロマトグラフィーカラムの端部に取り付けられるので、やはりフェルールの粒子がガラスダクトやガスクロマトグラフィーカラムの端部を汚染する可能性がある。したがって、この汚染の可能性のある端部を切断しなければならない。この場合も、切断端を注入器や検出器に挿入するときにその端部が完全に真っ直ぐに切断されていなかったとすると、測定結果に誤差を生じる。
【０００７】
ガスクロマトグラフィーカラムや中空ガラスダクトを切断するときに考慮すべきことは、カラムやガラスダクトを注入器や検出器内に挿入する深さだけではなく、カラムやガラスダクトの長さも、相互に比較可能な結果を得るためには、所定の値、一般には標準化された値を持たねばならないということである。
【０００８】
真っ直ぐに切断可能であることは、ガスクロマトグラフィーカラムや同様な中空ガラスダクトにおいて重要であるだけでなく、例えば電気通信用のグラスファイバにおいても重要なことである。こうしたグラスファイバは、本明細書では「ガラスダクト」という用語に含まれていると解されるが、異なる屈折率を持つ異なる組成の蒸着ガラス層を周囲に有する固体ガラスコアによって形成される。ここでも、塗膜、特にポリイミド塗膜層がグラスファイバに対してその強度を保持するために全周にわたって施される。ここでも、このようなグラスファイバの端部がその光学特性を乱さないように保持するには、この端部を完全に真っ直ぐに切断することが重要である。
【０００９】
塗膜層が設けられたガラスダクト、特にガスクロマトグラフィーカラムやグラスファイバを通常のガラス切断で知られているような方法で切断する時には、ガラスダクトに切れ目を入れてから破断する。その結果、塗膜層が一方側に引き剥がれて、ガラスダクトは擦り切れた端部を見せるとともに、さらに、粒子が放出されて、特にガスクロマトグラフィーカラムにおいて、汚染の原因となる。部分的に引き剥がされた塗膜層が存在するので、ガラスダクトの破断は非制御工程となり、ガラスダクトが真っ直ぐに切断されたかどうかは不確実となり、また、真っ直ぐに切断されていないのはどの程度なのかも分からない。結果は、再現性のない特性を持つガラスダクトとなり、ガラスダクトの用途に応じて、測定誤差や光学的ずれを招く。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、これらの不都合を除去すること、少なくとも、それらを相当程度制限することと、ガラスダクトを完全に真っ直ぐに切断可能なガラスダクト切断方法と直線切断作業を可能にする装置とを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このため、前文に記載の方法は、本発明によれば、ガラスダクトに切れ目を付けそれに続いて破断する前にまず、切れ目を付けるべきファイバの軸方向位置の全周に亘って塗膜層を切っておくことで特徴づけられる。この方法を多様な直径のガラスダクトに対して利用できるようにするために、切断中ガラスダクトを一定位置に保持するとともに、切断部材を、切断部材に対する反対圧面とともにガラスダクトのまわりを全周移動させる。特に反対圧面はここでは重要である。というのも、比較的に小さな直径を持つガラスダクトは比較的に大きな直径を持つガラスダクトよりもさらに横向きに切断部材によって圧されるので、この横向き変位を効果的に制限してガラスダクトが予定外の仕方で破断するのを防止しなければならないからである。
【００１２】
さらに具体的な方法では、ガラスダクトをハウジング経由で挿入路に挿入し、締め付け手段によってハウジングの第１部分に保持するとともに、少なくとも塗膜層の切断中、切断部材を含むハウジングの第２部分と、存在するならば、反対圧面をガラスダクトのまわりで移動させる。休止状態では、ハウジングから通じる挿入路が少なくとも部分的に切断部材によって閉鎖されるとともに、挿入路を開くには、切断部材を圧縮ばねの作用に抗して移動して、ガラスダクトを挿入路から導入可能にし、その後、挿入したガラスダクトに対して切断部材が圧縮ばねの作用下で圧力を加え、このガラスダクトの周りを移動すると少なくとも塗膜層が切断される。
【００１３】
完全な直線、少なくとも実質的に完全な直線切断を得るため、外面に塗膜層をけたガスクロマトグラフィーカラム、グラスファイバなどのガラスダクトを切断するための装置は、本発明によれば、次のように特徴づけられる。すなわち、装置はガラスダクトを挿入可能なハウジングを有し、このハウジングは挿入路を有する第１部分と、第１部分からの挿入路と一直線をなす挿入路を有する第２部分とで構成される。第１部分には、ハウジングを通って挿入されたガラスダクトを締め付けるための締め付け手段が設けられる。第２部分は、２つの一直線をなす挿入路の軸を実質的に中心として第１部分に対して回転することができる。第２部分は切断部材を有し、この切断部分は、ハウジングから挿入されたガラスダクトに対して、ばねの作用下で垂直に圧力を加える。
【００１４】
好適な実施例では、ハウジングの第２部分の挿入路には、案内ブッシュが配置され、その一端が切断部材と同じ遠さまで、あるいは、実質的に同じ遠さまで延在し、切断部材に対する反対圧面を形成する。特に、この案内ブッシュは斜めに切られ、案内ブッシュの最も遠まで続く部分の位置は、切断部材に対向する位置、あるいは、実質的に対向する位置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明を、ここで、次の添付図面を参照してさらに説明する。
【００１６】
図１は、オランダ特許出願１００４４９６号に記載されるような、ガラスダクト、特にガスクロマトグラフィーカラムの結合装置の部分Ａを示す。真っ直ぐに切られたガラスダクトＢが左側から部分Ａ内に導入されると、結合装置の部分Ａの円錐内面Ｄに対抗して塗膜層Ｃが変形することによって気密封止が得られる。斜めに切られたガラスダクトＥが右側から部分Ａ内に導入される。その斜めの切断のため、断面は幾分楕円形である。その結果、このガラスダクトが結合装置の部分Ａに導入されると、ガラスダクトは部分Ａ内にその中心線に沿って行く手を進めないけれども、わずかに食い違った位置を呈し、それにより相当な漏れの危険が生じることになる。
【００１７】
図２および図３に示す装置は、第１部分２と第２部分３からなる円筒ハウジング１を有する。部分２および３は、グリップ５とともに１つの統一体を形成する支持体４を通して挿入される。第１部分２はボルト６によって支持体４に固定される。第２部分３は円周方向溝７を有する。円周方向溝７には、支持体４に固定した３つの係止ピンが相互角１２０°で挿入され（図２には係止ピン８のみが示されている）、第２部分３は、軸方向移動が抑制されるとともに、中心線９を中心として回転可能である。
【００１８】
ハウジング１の第１部分２は、支持体４にあるハウジング１の部分の直径よりも小さな直径の突起部分１０を有する。この突起部分の周りに雄ねじが設けられ、それに閉鎖ブッシュ１１の雌ねじが嵌合する。閉鎖ブッシュ１１と突起部分１０の円錐凹部の間には、僅かな弾性を持つ材料からなる円錐形締め付け素子１２が配置される。閉鎖ブッシュ１１、締め付け素子１２、突起部分１０、ハウジング１の第１部分２の残りの部分、および、ハウジング１の第２部分３を貫いて、穿孔１３が設けられるが、この穿孔１３は１ないし２ｍｍオーダーの直径を有しており、グラスダクトのための挿入通路を形成する。閉鎖ブッシュ１１、締め付け素子１２、および、突起部分１０は、共同で、ガラスダクトをハウジング１の第１部分２内に固定可能な締め付け手段を形成する。
【００１９】
ハウジング１の第２部分３は、支持体４の外部に突出する鍔状部分１４を有する。鍔状部分１４には穿孔が設けられ、この穿孔内には、下部の周りに圧縮ばね１６を有する圧力ピン１５が配置される（図２および図３）。この圧力ピン１５は、ばね１６の作用に抗して、僅かな距離、例えば、０．５なし１ｍｍオーダーの距離だけ押し下げることができる。圧力ピン１５を貫通して穿孔１８が設けられ、圧力ピン１５の中心線１７およびハウジング１の第２部分３の中心線９を通る平面に対して垂直に延伸する。穿孔１８には、ナイフ型の切断部材１９が配置される。このナイフは、ガラスダクトのガラスと少なくとも同一、好適にはより高い硬度を持たねばならない。
【００２０】
ガラスダクトは本質的に、引き抜き後に塗膜層を直接設けられている点で既に高硬度を有している。ナイフは、非常に高い硬度を有する高速度鋼、超硬合金（炭化タングステン）、ダイアモンド、サファイア、炭化けい素、および、類似の材料から形成することができる。ハウジング１の第２部分３に位置する穿孔１３の部分には、案内ブッシュ２０が設けられる。案内ブッシュ２０は、切断部材１９の方向に続き、切断部材１９の側で斜めに切断されており、この案内ブッシュ２０の最も遠くまで続いている部分が切断部材１９に対する反対圧面２１を構成する。
【００２１】
ここで説明した装置の作用は次のようなものである。
閉鎖ブッシュ１１がゆるめられ、その後ガラスダクトが挿入路１３から挿入される。そのとき、圧力ピン１５が押し下げられて（図２および図３）、休止状態では切断部材１９によって部分的に閉鎖される挿入路１３が完全に開かれる。一旦ガラスダクトが挿入路１３に完全に挿入されてしまうと、圧力ピン１５は再び解除され、切断部材１９がばね１６の作用でガラスダクトに対して圧力を加えることになる。このとき閉鎖ブッシュ１１を再び締め付けることによって、締め付け素子１２がハウジング１の第１部分２の突起部分１０の円錐凹部内に圧入され、挿入したガラスダクトと係合する。その結果、このガラスダクトはハウジング１の第１部分２に固定される。そのとき、ハウジング１の第２部分３は、案内ブッシュ２０および切断部材１９とともにガラスダクトの周りを回転することができる。切断部材１９によってガラスダクトに働く不変圧力によって、ガラスダクトの外面上の塗膜層は全周に亘って切削され、さらに、連続回転すると、ガラスには、少なくともガラスの表面張力を断つ程度に切れ目が付けられる。その結果、ガラスダクトはさらに破断でき、ガラスダクトの縦方向と垂直に、極めて高精度に延伸する破面をもたらす。
【００２２】
塗膜層が切削され、ガラスダクトに切れ目が入れられているときは、切断部材１９が、案内ブッシュ２０の内壁の切断部材１９から遠い側に対向してガラスダクトを圧する一方、案内ブッシュ２０の斜め切断端２１が必要な逆圧を提供する。この斜めに切断された案内ブッシュを有する構造によって、多様な直径のガラスダクトをその縦方向と垂直に切断することが可能になる。これらのダクトは、その直径とは無関係に、切断部材１９によって案内ブッシュ２０の内壁に対して圧されるからである。そのため、案内ブッシュ２０におけるガラスダクトの中心線は、挿入路１３の中心線９より僅かに上方にくるかもしれないが（図２および図３）、ガラスダクトの具える可撓性という点で、このことは必ずしも欠点とは言い難い。
【００２３】
本発明は、ここで説明提示した実施例に限定されることなく、当然のことながら以下の請求の範囲の保護範囲を逸脱しない限りにおいて、その可能な変更をすべて含む。したがって、上述のように図２のガラスダクトを切断前に左から右に挿入する代わりに、ガラスダクトを右から左に挿入することもできる。上文に述べた作業形態において、使用するガラスダクト端部が締め付けによって固定される一方で、破断後の切断部分は本発明による装置から落下する。締め付けたガラスダクトの周りを切断部材があまりにも長く回転すると、過度に深い切れ目によって損傷が生じる可能性がある。ガラスダクトを他方側から挿入して締め付けることによって、切断部材の回転後ガラスダクトは適当な切れ目で望ましい様態で破断して、損傷の危険をかなり減らす。ガラスダクトの締め付け部分はその後で処分される。
【００２４】
【図面の簡単な説明】
【図１】 オランダ特許出願1004496号に記載されているような結合装置の一部を示す図である。
【図２】 本発明による装置の縦断面図である。
【図３】  図２の線Ａ−Ａについての横断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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