JP6653201B2 - Optical fiber manufacturing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、光ファイバの製造装置に関する。 The present invention relates to an optical fiber manufacturing apparatus.
光ファイバの製造装置には、光ファイバ母材を吊るすためのタワーを備えたものがある。このようなタワーが地震等によって振動した際に、タワーの振動を抑制する方法が知られている。例えば、特許文献1には、タワー上部に強磁性体を取り付け、建屋に電磁石と加速度センサと電磁石を制御する制御回路とを取り付け、タワーの揺れを戻す方向に電磁石の吸引力を制御して、タワー振動を抑えるタワーの制振装置が記載されている。特許文献2には、X方向センサおよびY方向センサを有し、各センサからのセンサ信号に基づきX方向あるいはY方向に負荷質量をスライド移動させて線引きタワーの振動を抑制する制振装置を線引きタワーの最上部に搭載することが記載されている。 Some optical fiber manufacturing apparatuses include a tower for suspending an optical fiber preform. When such a tower vibrates due to an earthquake or the like, a method of suppressing the vibration of the tower is known. For example, in Patent Document 1, a ferromagnetic material is attached to the upper part of the tower, an electromagnet, an acceleration sensor, and a control circuit for controlling the electromagnet are attached to the building, and the attraction force of the electromagnet is controlled in a direction to return the tower from swaying. A tower damping device for suppressing tower vibration is described. Patent Document 2 discloses a vibration damping device that has an X-direction sensor and a Y-direction sensor and that suppresses the vibration of the drawing tower by sliding the load mass in the X direction or the Y direction based on sensor signals from each sensor. It is described to be mounted on the top of the tower.
光ファイバの製造装置が、例えば線引き装置の場合は、地震等で線引きタワーが振動した際に、線引きした光ファイバが振れて冷却装置等に接触して断線するおそれがある。また、光ファイバの製造装置が、例えば反応容器内で火炎を用いてガラス微粒子を堆積して光ファイバ母材を製造する装置の場合や焼結炉で光ファイバ母材を焼結させる装置の場合は、光ファイバ母材のダミー棒を吊るして昇降させるタワー(昇降装置)を備えるものがある。地震等でタワー(昇降装置)が振動した際に、前者の場合は、光ファイバ母材が揺れて堆積面温度が変化し光ファイバ母材に脈理(屈折率の変動)が発生し、光ファイバの品質への影響が出るおそれがある。また、後者の場合は、光ファイバ母材が炉心管に接触して外傷が発生したり、光ファイバ母材の割れや落下が発生したりするおそれがある。 When the optical fiber manufacturing apparatus is, for example, a drawing apparatus, when the drawing tower vibrates due to an earthquake or the like, there is a possibility that the drawn optical fiber oscillates and comes into contact with a cooling device or the like to be disconnected. In addition, in the case of an apparatus for manufacturing an optical fiber, for example, an apparatus for manufacturing an optical fiber preform by depositing glass particles using a flame in a reaction vessel or an apparatus for sintering the optical fiber preform in a sintering furnace Some have a tower (elevating device) for suspending and raising and lowering a dummy rod of an optical fiber preform. In the former case, when the tower (elevator) vibrates due to an earthquake or the like, the optical fiber preform shakes, the deposition surface temperature changes, and striae (fluctuation in the refractive index) occurs in the optical fiber preform. Fiber quality may be affected. In the latter case, there is a possibility that the optical fiber preform comes into contact with the furnace tube to cause damage, or the optical fiber preform may be cracked or dropped.
このため、タワーの振動を抑制することが求められている。しかしながら、タワーの振動を抑制する特許文献1の制振装置は、電磁石、加速度センサ、電磁石を制御する制御回路等が必要であり、このための費用がかかってしまう。特許文献2の制振装置は、さらに大掛かりでかつ機構が非常に複雑であり、さらに大きな費用がかかってしまう。また、特許文献1の制振装置および特許文献2の制振装置は、揺れたものを引き戻すフィードバック制御によって制振する装置であるため、最初の揺れは防ぐことができないおそれがある。 Therefore, it is required to suppress the vibration of the tower. However, the vibration damping device of Patent Literature 1 that suppresses the vibration of the tower requires an electromagnet, an acceleration sensor, a control circuit for controlling the electromagnet, and the like, and thus costs are high. The vibration damping device of Patent Literature 2 is much larger and has a very complicated mechanism, and thus costs more. In addition, since the vibration damping device disclosed in Patent Document 1 and the vibration damping device described in Patent Document 2 are devices that perform damping by feedback control that pulls back a shaking object, the initial shaking may not be prevented.
タワーをより頑丈な建屋等の構造物と底面以外の部分で強固に結合して揺れを抑えることも考えられるが、建屋等の構造物自体が振動した場合は、例え微小な振動であってもそのまま振動がタワーに伝わってしまう。そのため、微小な振動がタワーに伝わり線引した光ファイバが振れて冷却装置等に接触して断線する等の問題が生じるおそれがある。このような理由により、タワーは建屋等の構造物と底面以外の部分で結合しないで設置していた。また、隣接するタワー同士を底面以外の部分で結合する場合も、例えば他方のタワーで段取り作業を行う際の振動がもう一方のタワーに伝わり、同様の問題が発生するおそれがある。 It is conceivable that the tower is firmly connected to a structure such as a sturdier building at a part other than the bottom surface to suppress shaking, but if the structure itself such as a building vibrates, even if it is a small vibration The vibration is transmitted to the tower as it is. For this reason, there is a possibility that a minute vibration may be transmitted to the tower, and the drawn optical fiber may vibrate and come into contact with a cooling device or the like to cause a problem such as disconnection. For this reason, the tower is installed without being connected to a structure such as a building at a portion other than the bottom surface. Further, when adjacent towers are connected to each other at a portion other than the bottom surface, for example, vibrations when the setup work is performed in the other tower are transmitted to the other tower, and the same problem may occur.
そこで、本発明の目的は、大きな費用を掛けずに、地震等によるタワーの振動を抑制することができる光ファイバの製造装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical fiber manufacturing apparatus capable of suppressing tower vibration due to an earthquake or the like without incurring a large cost.
本発明の一態様に係る光ファイバの製造装置は、光ファイバ母材を吊るすためのタワーを備える光ファイバの製造装置であって、
前記タワーは、前記タワーより自立安定性が高くかつ固有振動数が異なる構造物と前記タワーの底面以外の部分で少なくともゴムを介して結合されている制振部を有する。
An apparatus for manufacturing an optical fiber according to one embodiment of the present invention is an apparatus for manufacturing an optical fiber including a tower for suspending an optical fiber preform,
The tower has a damping part that is connected to a structure having higher self-stability and a different natural frequency than the tower at least at a portion other than the bottom surface of the tower via rubber.
本発明によれば、大きな費用を掛けずに、地震等によるタワーの振動を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, vibration of a tower by an earthquake etc. can be suppressed, without incurring big expense.
[本発明の実施形態の説明]
最初に本発明の実施形態を列記して説明する。
本発明の実施形態に係る光ファイバの製造装置は、
(1) 光ファイバ母材を吊るすためのタワーを備える光ファイバの製造装置であって、
前記タワーは、前記タワーより自立安定性が高くかつ固有振動数が異なる構造物と前記タワーの底面以外の部分で少なくともゴムを介して結合されている制振部を有する。
[Description of Embodiment of the Present Invention]
First, embodiments of the present invention will be listed and described.
The apparatus for manufacturing an optical fiber according to the embodiment of the present invention includes:
(1) An optical fiber manufacturing apparatus including a tower for suspending an optical fiber preform,
The tower has a damping part that is connected to a structure having higher self-stability and a different natural frequency than the tower at least at a portion other than the bottom surface of the tower via rubber.
制振部は、自立安定性が高くかつ固有振動数が異なる構造物とタワーとを底面以外の部分で結合するので、タワーに対する制振効果を得ることができる。また、少なくともゴムを介して構造物と結合する構成であるので、構造物の振動を直接受けることなく、かつ、大掛かりな制振装置を設けずとも制振効果を得ることができる。したがって、大きな費用を掛けずに、地震等によるタワーの振動を抑制することができる。また、タワーの固有振動数が変わり、光ファイバ母材の固有振動数と一致する機会が減るため、光ファイバ母材の共振を抑制できる。 Since the damping unit couples the tower having a high self-standing stability and different natural frequencies to the tower at a portion other than the bottom surface, a damping effect on the tower can be obtained. Further, since the structure is coupled to the structure via at least the rubber, the vibration damping effect can be obtained without directly receiving the vibration of the structure and without providing a large-scale vibration damping device. Therefore, vibration of the tower due to an earthquake or the like can be suppressed without incurring a large cost. In addition, the natural frequency of the tower changes, and the chance of coincidence with the natural frequency of the optical fiber preform decreases, so that the resonance of the optical fiber preform can be suppressed.
(2) 前記制振部は、前記ゴムのせん断方向に制振するように前記構造物と結合されている。
制振部は、ゴムのせん断方向に制振するように構造物と結合されているので、ゴムの圧縮方向に制振するように結合するよりも制振効率を高くすることができる。また、せん断方向に制振するので、タワーと構造物とが近づく方向および離れる方向のどちらの方向に対しても同様の制振特性を得ることができる。
(2) The damping unit is coupled to the structure so as to dampen the rubber in a shear direction.
Since the damping unit is coupled to the structure so as to dampen the rubber in the shear direction, the damping efficiency can be higher than when the damping unit is coupled so as to dampen in the rubber compression direction. Further, since the vibration is damped in the shear direction, the same damping characteristics can be obtained in both the direction in which the tower and the structure approach and the direction in which the structure moves away.
(3) 前記ゴムは、等価粘性減衰定数heqが5%以上60%以下の高減衰ゴムである。
構造物と結合されているゴムを、等価粘性減衰定数heqが5%以上60%以下の高減衰ゴムとすることで、良好な制振効果を得ることができる。
(3) The rubber is a high damping rubber having an equivalent viscous damping constant heq of 5% or more and 60% or less.
A good damping effect can be obtained by using high damping rubber having an equivalent viscous damping constant heq of 5% or more and 60% or less as the rubber bonded to the structure.
(4) 前記タワーは、前記光ファイバ母材の線引き用のタワーである。
地震等による光ファイバ母材の線引き用のタワーの振動を抑制することができるので、線引きした光ファイバが大きく振れて装置に接触して断線することを防止できる。
(4) The tower is a tower for drawing the optical fiber preform.
Since the vibration of the tower for drawing the optical fiber preform due to an earthquake or the like can be suppressed, it is possible to prevent the drawn optical fiber from swinging largely and coming into contact with the device to be disconnected.
(5) 前記光ファイバ母材から線引きされた光ファイバを冷却する冷却装置を備え、
前記冷却装置は、前記タワーの鉛直方向に沿って配置されており、
前記制振部は、前記冷却装置よりも高い位置に設けられている。
制振部が、光ファイバを冷却する冷却装置よりも高い位置に設けられているので、線引きした光ファイバが冷却装置の入り口等に接触して断線することをより確実に防止できる。
(5) a cooling device for cooling an optical fiber drawn from the optical fiber preform;
The cooling device is disposed along a vertical direction of the tower,
The vibration suppression unit is provided at a position higher than the cooling device.
Since the vibration damping section is provided at a position higher than the cooling device that cools the optical fiber, it is possible to more reliably prevent the drawn optical fiber from breaking due to contact with the entrance of the cooling device.
[本発明の実施形態の詳細]
本発明の実施形態に係る光ファイバの製造装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。
なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
[Details of Embodiment of the Present Invention]
A specific example of an optical fiber manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
It should be noted that the present invention is not limited to these exemplifications, but is indicated by the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims.
(第一実施形態)
図1を参照して、第一実施形態の光ファイバの製造装置について説明する。第一実施形態の光ファイバの製造装置は、光ファイバ母材G1の線引きを行う製造装置10である。
図1に示すように、製造装置10は、光ファイバ母材G1を吊るすため、ほぼ鉛直方向に立設されたタワー11を備えている。そして、タワー11の上部に設けられ光ファイバ母材G1を加熱するヒーター12aを備える線引炉12と、光ファイバ母材G1から線引きされた光ファイバFを冷却する冷却装置13と、を備えている。さらに、製造装置10は、ガイドローラ14と、巻取装置15とを備えている。
(First embodiment)
An optical fiber manufacturing apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The optical fiber manufacturing apparatus according to the first embodiment is a
As shown in FIG. 1, the
光ファイバ母材G1は、把持部16によってその上部が把持される。把持部16は、線引炉12の上方でタワー11に連結されており、鉛直方向に移動可能である。光ファイバ母材G1は、把持部16の下降により線引炉12内に送られる。線引炉12内に送られた光ファイバ母材G1は、その下端側が加熱されて溶融し、下方に引き伸ばされて細径化し、ガラス体の光ファイバFが形成される。
The upper part of the optical fiber preform G1 is gripped by the
線引炉12の下方には、冷却装置13が設けられている。冷却装置13には、中央に、長手方向にわたって光ファイバFが通される挿通孔が形成されている。この挿通孔には冷却ガスが送り込まれ、挿通孔に挿通された光ファイバFが冷却される。冷却装置13を光ファイバFが通ることで、線引き後の光ファイバFを適切な温度に冷却できる。なお、冷却装置13の下に、被覆塗布装置8や紫外線照射装置9等を設けてもよい。そして、冷却された光ファイバFは、ガイドローラ14によりガイドされて巻取装置15に送られ、巻取装置15内の巻取ボビン15aに巻き取られる。
A
タワー11は、その周囲および上方が建屋17等の構造物で囲われている。建屋17は、タワー11より自立安定性が高く、かつ固有振動数がタワー11とは異なる構造物である。そして、タワー11は、タワー11の底面19以外の部分で少なくともゴム(ゴム板181)を介して建屋17と結合されている制振部18を有している。この制振部18は、冷却装置13よりも高い位置に設けられていることが望ましい。図1に示す例では、建屋17は、上方から順にフロア(または梁など)171、172が設けられており、制振部18は、冷却装置13よりも高い位置のフロア171に設けられている。
The periphery and the upper part of the
次に、図2および図3を参照して、制振部18の詳細な構成について説明する。
図2は、光ファイバの製造装置10における制振部18の取り付け箇所をタワー上方から見た平面図である。図3は、制振部18の鉛直方向の断面図である。
Next, a detailed configuration of the
FIG. 2 is a plan view of a mounting location of the
図2に示すように、タワー11は、把持部16が設けられた方向以外の三方向に向かって四隅近傍に制振部18が設けられている。そして、各制振部18は、フロア171にそれぞれ結合されている。このように、タワー11の四隅近傍に制振部18が設けられているので、制振部18を省スペースで設置でき、かつ東西南北いずれの方向に対しても同等の制振性能を得ることができる。
As shown in FIG. 2, the
制振部18は、図3に示すように、ゴム板181a,181bと、金属板182a,182b,182cと、ボルト183a,183bとを備えている。
また、フロア171の上面には、制振部18を支持する支持部171aが設けられている。支持部171aは、金属板182aに対してボルト183aで固定されて接続されている。また、タワー11の側面にも、制振部18を支持する支持部11aが設けられている。支持部11aは、上下二枚の金属板182b,182cに対してボルト183bで固定されて接続されている。この上下二枚の金属板182b,182cの間にそれぞれゴム板181a,181bを介して金属板182aが挟みこまれている。そして、ゴム板181a,181bは、それぞれの両面で各金属板182a,182b,182cと加硫接着されている。このように、タワー11は、ゴム板181(181a,181b)のゴムのせん断方向(図3の水平面方向)に制振するように、制振部18を介して建屋17のフロア171と結合されていることが好ましい。なお、ゴムのせん断方向に制振するように建屋17と結合される構造は、図3の構造に限定されるものではなく、ゴム板および金属板の枚数が異なるものや積層構造が異なるものなどでもよい。
As shown in FIG. 3, the
On the upper surface of the
上記のように、ゴムのせん断方向に制振するように建屋17と結合されている場合は、ゴムの圧縮方向に制振するように結合されている場合よりも制振効率を高くすることができる。また、ゴムのせん断方向に制振するので、タワー11と建屋17とが近づく方向および離れる方向のどちらの方向に対しても同様の制振特性を得ることができる。また、支持部171a,11aは、ボルト接合(ボルト183a,183b)で制振部18と接続されるので、クレビス等の自由端接続が不要となり機械的なガタも少ない。よって、小さな振動に対しても制振効果を得ることができる。
As described above, in the case where the vibration damping member is coupled to the
制振部18のゴム板181(181a,181b)のゴムは、等価粘性減衰定数heqが5%以上60%以下の高減衰ゴムとすることが好ましい。等価粘性減衰定数heqが5%未満のゴムは、柔らかいゴムであり、振動に対して一般的なバネと同様に作用するので、制振効果が低い。一方、等価粘性減衰定数heqが5%以上のゴムは、適度に硬く振動を減衰させる効果があり、一般的に高減衰ゴムと呼ばれるゴムに該当する。また、一般的に製造可能な高減衰ゴムの等価粘性減衰定数heqの上限は60%程度である。したがって、制振部18のゴム板181(181a,181b)のゴムを等価粘性減衰定数heqが5%以上60%以下の高減衰ゴムとすることで、良好な制振効果を得ることができる。
なお、上記の等価粘性減衰定数heqとは、粘弾性体(高減衰ゴム)の非線形復元力特性を、等価な線型の復元力に置き換え、吸収エネルギーにより求めた減衰である。
It is preferable that the rubber of the rubber plate 181 (181a, 181b) of the
The equivalent viscous damping constant heq is the damping obtained by replacing the non-linear restoring force characteristic of the viscoelastic body (high damping rubber) with an equivalent linear restoring force and using the absorbed energy.
上記のようなタワー11は構造減衰が小さく、揺れの収束時間が長いため、建屋17との接続により相対変位が得られ制振効果を発揮できる。震度1〜2程度の地震では、タワー11および建屋17は、それぞれが有する固有振動数で揺れるが、同じ高さでの水平変位は建屋17の方が一般的に小さいため、両者の接続によりタワー11側が制振されるように作用する。また、本実施形態のように制振部18でタワー11と建屋17を接続することでタワー11の固有振動数が変わり、光ファイバ母材G1の固有振動数と一致する機会が減るため、光ファイバ母材G1の共振を抑制できる。
Since the
(第二実施形態)
図4を参照して、第二実施形態の光ファイバの製造装置20について説明する。なお、第一実施形態と同一の部分は同一符号を付けて適宜説明を省略する。
(Second embodiment)
An optical
図4に示すように、製造装置20は、反応容器22内の出発ロッド23にバーナ24の火炎による加水分解反応で生成されるガラス微粒子を堆積させて、微粒子堆積体である光ファイバ母材G2を製造する装置である。製造装置20は、ほぼ鉛直方向に立設されたタワー21を備えている。タワー21は、支持部25が上下方向に移動可能に連結されており、昇降装置として機能する。支持部25は、出発ロッド23を把持してその軸周りに回転させることができる。
As shown in FIG. 4, the
タワー21は、その周囲および上方が、第一実施形態と同様に、建屋17等の構造物で囲われている。建屋17は、タワー21より自立安定性が高く、かつ固有振動数がタワー21とは異なる構造物である。タワー21は、タワー21の底面19以外の部分で少なくともゴム(ゴム板181)介して建屋17と結合されている制振部18を有している。制振部18は、第一実施形態と同様に、建屋17のフロア171に設けられている。そして、制振部18の構成および制振部18とフロア171の接続構成等は、第一実施形態と同じでありその説明は省略する。
The periphery and the upper part of the
(第三実施形態)
図5を参照して、第三実施形態の光ファイバの製造装置30について説明する。なお、第一実施形態と同一の部分は同一符号を付けて適宜説明を省略する。
(Third embodiment)
An optical
図5に示すように、製造装置30は、炉心管32内に、支持棒33によって吊り下げられた多孔質ガラス母材が挿入され、ヒーター34を加熱させて、多孔質ガラス母材を焼結させて光ファイバ母材G3を製造する装置である。製造装置30は、ほぼ鉛直方向に立設されたタワー31を備えている。タワー31は、支持部35が上下方向に移動可能に連結されており、昇降装置として機能する。支持部35は、支持棒33を把持してその軸周りに回転させることができる。
As shown in FIG. 5, in the
タワー31は、その周囲および上方が、第一実施形態と同様に、建屋17等の構造物で囲われている。建屋17は、タワー31より自立安定性が高く、かつ固有振動数がタワー31とは異なる構造物である。タワー31は、タワー31の底面19以外の部分で少なくともゴム(ゴム板181)を介して結合されている制振部18を有している。制振部18は、第一実施形態と同様に、建屋17のフロア171に設けられている。そして、制振部18の構成および制振部18とフロア171の接続構成等は、第一実施形態と同じでありその説明は省略する。
The periphery and the upper part of the
上記実施形態(第一実施形態、第二実施形態、第三実施形態)における制振部18による、地震発生時のタワー11,21,31を制振する効果について、具体的な実施例を挙げて以下説明する。
A specific example will be given as to the effect of damping the
(実施例1)
実施例1は、振動対策手段として制振部18を有する、第一実施形態の製造装置10(線引き装置)を用いて光ファイバ母材G1の線引きを行い、光ファイバFを製造した。実施例1では、各ゴム板181(181a,181b)のゴムは、等価粘性減衰定数heqが30%の高減衰ゴムを使用した。
(Example 1)
In Example 1, the optical fiber preform G1 was drawn by using the manufacturing apparatus 10 (drawing apparatus) of the first embodiment having the
また、比較例1は、振動対策手段を備えていない線引き装置を用いて光ファイバ母材G1の線引きを行い、光ファイバFを製造した。なお、比較例1の線引き装置は、第一実施形態の製造装置10とは制振部18を備えていない点以外は、同様の装置である。
In Comparative Example 1, the optical fiber preform G1 was drawn using a drawing apparatus having no vibration countermeasure means, and an optical fiber F was manufactured. Note that the drawing apparatus of Comparative Example 1 is the same as the
そして、震度1〜2の地震が発生した際の影響を観測した。観測項目は、タワー11の頂部変位と、線引きされた光ファイバFの線振れ幅である。なお、上記地震発生時において、冷却装置13は、実施例1および比較例1で通常状態を維持した(光ファイバ通過孔を開放しなかった)。また、上記地震発生時において、光ファイバFの断線の有無を調べ、断線した場合の製造機会損失期間を計測した。
また、タワー11、建屋17、光ファイバ母材G1の固有振動数(地震の共振域の固有振動数)を計測した。
その結果を表1に示す。
And the influence when the earthquake of seismic intensity 1-2 was generated was observed. The observation items are the top displacement of the
In addition, the natural frequencies of the
Table 1 shows the results.
表1に示すように、震度1〜2の地震が発生した際に、実施例1は、タワー11の頂部変位は2mm以下であり、振動対策手段が無い比較例1の5mm以上に比べて、制振効果が顕著に表れている。また、線引きされた光ファイバFの線振れ幅も実施例1では2mm以下であり、振動対策手段が無い比較例1の2mm以上に比べて小さくなっている。
As shown in Table 1, when an earthquake having a seismic intensity of 1 to 2 occurred, in Example 1, the top displacement of the
また、比較例1では、震度1〜2の地震が発生した際に、光ファイバFの断線が発生し、一旦装置を停止してから通常の線引きを行うまでの時間(製造機会損失期間)が190分かかった。これに対して、実施例1は、震度1〜2の地震が発生した際に、光ファイバFの断線は発生しなかったので、製造機会の損失はなかった。 Further, in Comparative Example 1, when an earthquake having a seismic intensity of 1 to 2 occurred, the optical fiber F was disconnected, and the time from once stopping the apparatus to performing normal drawing (a production opportunity loss period) was reduced. It took 190 minutes. On the other hand, in Example 1, when an earthquake having a seismic intensity of 1 or 2 occurred, no disconnection of the optical fiber F occurred, so that there was no loss of manufacturing opportunity.
また、タワー11の固有振動数は、振動対策手段が無い比較例1では、0.5Hz〜2Hzであり、光ファイバ母材G1の固有振動数0.5Hz(線引き前半)〜1.5Hz(線引き後半)と重なる。これに対して、実施例1では、タワー11が制振部18を介して建屋17と連結されているため、その固有振動数が2Hz以上に分散しており、光ファイバ母材G1の固有振動数と一致しなかった。これにより、実施例1では、光ファイバ母材G1とタワー11の共振を抑制できる。
The natural frequency of the
(実施例2、3)
実施例2は、振動対策手段として制振部18を有する、第二実施形態の製造装置20を用いて、光ファイバ母材G2を製造した。実施例2では、各ゴム板181(181a,181b)のゴムは、等価粘性減衰定数heqが30%の高減衰ゴムを使用した。
(Examples 2 and 3)
In Example 2, the optical fiber preform G2 was manufactured using the
比較例2は、振動対策手段を備えていない点以外は、第二実施形態の製造装置20と同様の装置を用いて、上記実施例2と同じ方法により光ファイバ母材G2を製造した。
In Comparative Example 2, an optical fiber preform G2 was manufactured by the same method as in Example 2 above, using an apparatus similar to the
実施例3は、振動対策手段として制振部18を有する、第三実施形態の製造装置30を用いて、多孔質ガラス母材を焼結させて光ファイバ母材G3を製造した。実施例3では、各ゴム板181(181a,181b)のゴムは、等価粘性減衰定数heqが30%の高減衰ゴムを使用した。
In Example 3, the optical fiber preform G3 was manufactured by sintering the porous glass preform using the
比較例3は、振動対策手段を備えていない点以外は、第三実施形態の製造装置30と同様の装置を用いて、上記実施例3と同じ方法により光ファイバ母材G3を製造した。
In Comparative Example 3, an optical fiber preform G3 was manufactured by the same method as in Example 3 described above, using an apparatus similar to the
そして、地震が発生した際の影響を観測した。観測項目は、タワー11の頂部変位と、光ファイバ母材G2,G3の振れ幅である。
また、実施例2と比較例2において、光ファイバ母材G2に脈理(屈折率の変動)が発生するか否かを調べた。
また、実施例3と比較例3において、光ファイバ母材G3における外傷の有無を調べた。
また、実施例2、3と比較例2、3において、それぞれ光ファイバ母材G2,G3の割れや落下の発生の有無を調べた。
また、タワー11、建屋17、光ファイバ母材G2,G3の固有振動数(地震の共振域の固有振動数)を計測した。
その結果を表2に示す。
Then, the effects of the earthquake were observed. The observation items are the displacement of the top of the
Further, in Example 2 and Comparative Example 2, it was examined whether or not striae (fluctuation in refractive index) occurred in the optical fiber preform G2.
Further, in Example 3 and Comparative Example 3, the presence or absence of a damage in the optical fiber preform G3 was examined.
In Examples 2 and 3 and Comparative Examples 2 and 3, the optical fiber preforms G2 and G3 were examined for cracks and drops.
In addition, the natural frequencies (natural frequencies in the resonance region of the earthquake) of the
Table 2 shows the results.
表2に示すように、地震が発生した際に、実施例2、3は、タワー11の頂部変位は1mm以下であり、振動対策手段が無い比較例2、3の3mm以上に比べて、制振効果が顕著に表れている。また、光ファイバ母材G2,G3の振れ幅は、実施例2、3では2mm以下であり、振動対策手段が無い比較例2、3の5mm以上に比べて小さくなっている。
As shown in Table 2, when an earthquake occurs, the displacement of the top of the
また、比較例2では、地震が発生した際に、光ファイバ母材G2に脈理が発生したが、実施例2では、発生しなかった。
また、比較例3では、地震が発生した際に、光ファイバ母材G3に外傷が発生したが、実施例3では発生しなかった。
また、比較例2、3では、光ファイバ母材G2,G3の割れや落下が発生したが、実施例2、3では発生しなかった。
In Comparative Example 2, striae occurred in the optical fiber preform G2 when an earthquake occurred, but in Example 2, it did not occur.
Further, in Comparative Example 3, when an earthquake occurred, the optical fiber preform G3 was damaged, but in Example 3, it was not.
In Comparative Examples 2 and 3, the optical fiber preforms G2 and G3 cracked or dropped, but in Examples 2 and 3, they did not.
また、タワー21(31)の固有振動数は、振動対策手段が無い比較例2、3では、0.5Hz〜2Hzであり、光ファイバ母材G2,G3の固有振動数0.5Hz〜1.5Hzと重なる。これに対して、実施例2、3では、タワー21(31)の固有振動数が2Hz以上に分散しており、光ファイバ母材G2,G3の固有振動数と重ならなかった。これにより、実施例2、3では、光ファイバ母材G2,G3とタワー21(31)の共振を抑制できる。 The natural frequency of the tower 21 (31) is 0.5 Hz to 2 Hz in Comparative Examples 2 and 3 having no vibration countermeasure means, and the natural frequency of the optical fiber preforms G2 and G3 is 0.5 Hz to 1. It overlaps with 5Hz. In contrast, in Examples 2 and 3, the natural frequency of the tower 21 (31) was dispersed to 2 Hz or more, and did not overlap with the natural frequencies of the optical fiber preforms G2 and G3. Thereby, in Examples 2 and 3, resonance between the optical fiber preforms G2 and G3 and the tower 21 (31) can be suppressed.
以上、詳述した第一実施形態〜第三実施形態に係る光ファイバの製造装置10(20、30)は、制振部18がタワー11(21、31)より自立安定性が高く、かつタワー11(21、31)とは固有振動数が異なる建屋17(構造物)と、タワー11(21、31)とを、底面19以外の部分で結合する。これにより、タワー11(21、31)に対する制振効果を得ることができる。また、少なくともゴム(ゴム板181)を介して建屋17と結合する構成であるので、建屋17の振動を直接受けることなく、かつ、大掛かりな制振装置を設けずとも制振効果を得ることができる。したがって、大きな費用を掛けずに、地震等によるタワー11(21、31)の振動を抑制することができる。また、タワー11(21、31)の固有振動数が変わり、光ファイバ母材G1,G2,G3の固有振動数と一致する機会が減るため、光ファイバ母材G1,G2,G3の共振を抑制できる。
As described above, in the optical fiber manufacturing apparatuses 10 (20, 30) according to the first to third embodiments described above, the damping
また、第一実施形態〜第三実施形態に係る光ファイバの製造装置10(20、30)において、制振部18は、ゴム(ゴム板181)のせん断方向に制振するように建屋17と結合されていることが好ましい。タワー11(21、31)は、ゴム板181(181a,181b)のゴムのせん断方向に制振するように、制振部18を介して構造物17のフロア171と結合されていることが好ましい。上記のように、ゴムのせん断方向に制振するように建屋17と結合されている場合は、ゴムの圧縮方向に制振するように結合されている場合よりも制振効率を高くすることができる。また、ゴムのせん断方向に制振するので、タワー11(21、31)と建屋17とが近づく方向および離れる方向のどちらの方向に対しても同様の制振特性を得ることができる。
Further, in the optical fiber manufacturing apparatus 10 (20, 30) according to the first to third embodiments, the
また、第一実施形態〜第三実施形態に係る光ファイバの製造装置10(20、30)において、制振部18のゴム(ゴム板181)は、等価粘性減衰定数heqが5%以上60%以下の高減衰ゴムとすることが好ましい。これにより、良好な制振効果を得ることができる。
In the optical fiber manufacturing apparatus 10 (20, 30) according to the first to third embodiments, the rubber (rubber plate 181) of the
また、第一実施形態に係る光ファイバの製造装置10では、地震等による光ファイバ母材G1の線引き用のタワー11の振動を抑制することができるので、線引きした光ファイバFが大きく振れて装置に接触して断線することを防止できる。
Further, in the optical
さらに、第一実施形態に係る光ファイバの製造装置10では、光ファイバ母材G1から線引きされた光ファイバFを冷却する冷却装置13を備え、冷却装置13は、タワー11の鉛直方向に沿って配置されている。制振部18は、冷却装置13よりも高い位置に設けられているので、線引きした光ファイバFが冷却装置13の入り口等に接触して断線することをより確実に防止できる。
Furthermore, the optical
8 被覆塗布装置
9 紫外線照射装置
10、20、30 光ファイバの製造装置
11、21、31 タワー
11a 支持部
12 線引炉
12a ヒーター
13 冷却装置
14 ガイドローラ
15 巻取装置
15a 巻取ボビン
16 把持部
17 建屋(構造物)
18 制振部
19 底面
22 反応容器
23 出発ロッド
24 バーナ
25 支持部
32 炉心管
33 支持棒
34 ヒーター
35 支持部
171、172 フロア
171a 支持部
181、181a、181b ゴム板
182a、182b、182c 金属板
183a,183b ボルト
G1、G2、G3 光ファイバ母材
F 光ファイバ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記タワーは、前記タワーより自立安定性が高くかつ固有振動数が異なる構造物と前記タワーの底面以外の部分で少なくともゴムを介して結合されている制振部を有する、光ファイバの製造装置。 An apparatus for manufacturing an optical fiber including a tower for suspending an optical fiber preform,
The optical fiber manufacturing apparatus, wherein the tower has a damper that is connected to a structure having higher self-standing stability and a different natural frequency than the tower and at least a portion other than the bottom surface of the tower via rubber.
前記冷却装置は、前記タワーの鉛直方向に沿って配置されており、
前記制振部は、前記冷却装置よりも高い位置に設けられている、請求項4に記載の光ファイバの製造装置。 A cooling device for cooling the optical fiber drawn from the optical fiber preform,
The cooling device is disposed along a vertical direction of the tower,
The optical fiber manufacturing apparatus according to claim 4, wherein the vibration suppression unit is provided at a position higher than the cooling device.
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