JPH0428652B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、母材の加熱方法及び加熱装置、つま
り、さらに詳しく述べれば、光フアイバーの線引
きを容易にするための、ガラス母材の加熱方法及
び加熱装置に関する。

光フアイバーは、一般に母材と呼ばれる円筒形
の石英ガラス棒を局部的かつ対称的に加熱するこ
とによつて形作られる。母材は通常直径が７〜25
mm、長さが100cmであり、2000℃以上の温度にま
で加熱される。母材が高温部に供給されると、溶
融した材料からフアイバーが線引きされ、そして
このフアイバーは母材の断面に事実上相似の断面
を有することになる。ダイスを用いる線引きはフ
アイバーがこの時、高温になることと、フアイバ
ーの表面が潜在的に損傷を受け易いので、これを
避けるため採用することができない。従つて、溶
融材料の表面は自由境界面となりその形状はガラ
ス材の粘性力、表面張力及び剪断力の均合いによ
つて決まる。ガラスは溶融状態にある時は、機械
的、音響的及び熱的に誘起されるじよう乱を受け
易く、また工程が平衡状態に近いときに生ずる直
径の変動に対しても影響を被り易い。その他、
徐々に変化する性質の変動原因として母材の直径
が変動することがあげられる。関係産業で、周知
の線引きシステムでは、母材は加熱部に供給さ
れ、そこで溶融状の円錐体の形状となつてフアイ
バーの寸法まで引き絞られ、その結果、フアイバ
ーが線引きされる。直径は、フアイバーが形作ら
れる場所の直ぐ後で計測され、そして計測値は制
御システムへの入力として供給される。制御シス
テム内では計測されたフアイバーの直径は、要求
する値と比較され、必要ならば、直径を修正する
ため、線引きの速さを調整するような信号が出力
される。フアイバーの直径が計測された後、フア
イバーは保護用のコーテングが施され、固められ
る。その後、コーテングされたフアイバーは試験
用又は後のケーブル工程への貯蔵のため巻き取ら
れる。詳細はウエスタン・エレクトリツク・エン
ジニア（Western Electric Engineer）1980年冬
期号、ページ49以後の記事を見られたい。フアイ
バー線引き工程の間に、ちり又はごみの粒子が加
熱部から、ガラス母材に入り、さらにフアイバー
表面に入り込む可能性がある。その結果、フアイ
バーの引張り強さは著しく低下し、減衰が大きく
なることになる。これらの問題に関する論議は、
ジ−メンス研究開発報告（Siemens Forschungs
−Und Entwicklungsbc richte）1978年第７巻
第３号165〜168ページのH.オウリツヒ（Aulich）
他による「高張力の光フアイバーの調製」という
記事に述べられている。

光フアイバーの線引き装置には、従来４つの型
式の加熱源が用いられてきたが、このうち最も簡
単なものは、トーチと言われている酸水素火炎で
ある。ある形態では、多数のトーチが母材に指向
される。トーチ方式は、清浄であつて、溶融ガラ
スの近傍に汚染物は何もないが、トーチ火炎及び
引き絞り部の外界周辺の環境の乱流によつて、フ
アイバーの直径に変動を生ずる可能性がある。ト
ーチを使用する場合、加熱の基本モードは火炎か
らガラスへの熱伝導である。トーチの非汚染性の
ため、製造されたフアイバーは電気炉で製造され
たフアイバーよりも一般に強力である。さらに、
この種の加熱源では、フアイバーの展張が比較的
簡単にでき、また清浄ガスも不要であり、さらに
非使用時のエネルギー消費もない。さらに母材の
溶融状円錐体は、観測並びに制御が容易である。

母材の加熱にトーチを使用する場合、直径の制
御が火炎を加える方法とも関係して一つの問題で
あつた。トーチの火炎は、比較的短い距離の間に
変化するいくつかの温度範囲ないし領域に分けら
れる。トーチによる加熱では、燃料及び酸化剤ガ
スが供給管から噴出し３つのやや異なつた領域よ
りなる火炎を発生する。トーチのノズルから順に
第１の領域は混合又は予燃領域であり、その次
に、火炎の最高の温度部をなす燃焼領域となる。
最後の、つまり外側の領域は、燃焼ガスが外部の
空気と混合する領域であつて、これはプルームと
称せられ、温度の不安定な領域である。従来の技
術ではトーチは、加熱すべき目標面がトーチ火炎
のプルームにくるように配置されるのが普通であ
つた。この方法は、温度の不均一性をもたらす。
いくつかのノズルが放射状に配置された環状バー
ナーと称せられる多ノズル式のバーナーが、試さ
れたが１つのノズルから噴出するガスが対向する
ノズルからの噴出ガスに干渉するため、変動性を
伴ない、一様な温度領域を得ることができなかつ
た。

型どおりしか仕事のしない人達は、２つだけの
ノズル装置を用いたが母材の熱的均一性を保つた
め、母材を回転させる必要性があつた。母材は完
全に真直ぐでないので、回転によつて母材は異な
つた温度領域を動き回り、その結果直径の変動が
生ずることになる。

環状バーナーには、この他にも問題がある。一
般に、溶融状円錐体が形成されると同時に環状バ
ーナーのトーチから母材までの距離が最初の距離
とは若干異なつてくる。不具合なことに、一旦こ
の距離が設定され、さらにこの距離が溶融状円錐
体のために歪むと、設計変数が変化する可能性が
あることである。

第２番目の加熱源はレーザーであるが、これも
非常に清浄である。回転レンズ又は走査型検流計
を用いて、レーザーのエネルギーは母材に対して
均一に分配することができる。このエネルギーは
母材の表面で吸収され、そして内部は熱伝導によ
つて加熱される。溶融ガラス周辺の環境が、レー
ザーに対して全く独立している訳であるから、レ
ーザーは清浄なエネルギー源となる。直径の変動
はトーチによつて生ずるものよりも少ないもの
の、溶融ガラスは対流のじよう乱を受け易い。レ
ーザーが有益な実験道具であることが証明されて
いるものの、他の熱源でも殆んど同じ清浄さと、
環境制御性の良さを与え、また設備費及び維持費
もより少なくてすむのである。

残る２つの加熱源は、炉であつて、これは内部
構造がまつたく異なるものである。黒鉛炉は、抵
抗又は誘導によつて加熱される黒鉛製の環を用
い、放射によつて母材を加熱するものである。し
かしながら温度が上昇すると黒鉛は容易に酸素と
反応するので、アルゴンや窒素などの保護ガスを
炉内に流して、これを防護しなければならない。
このガスの流れは、引き絞り部の溶融ガラス領域
に対する、じよう乱を防ぐよう、細心の注意をも
つて制御しなければならない。さらに、炉内各部
の作動温度が高いため、母材が汚染し、フアイバ
ーの強度が低下する危険性がある。

これに代る炉としては、高周波誘導により加熱
するジルコニウム製の環を用いて、母材を対流及
び放射によつて加熱するものである。この形態の
炉は、ジルコニウムが保護用の不活性雰囲気の必
要性がないという利点を有しており、従つて、高
価な保護ガスを用いずに比較的静かな環境下で母
材を引き伸ばすことが可能である。

ジルコニウム炉にもいくつかの問題がある。内
部の絶縁材料が、微粒子物質を出すことが判明し
ている。この物質の線引き最中のフアイバーに接
触すると、ひびの原因となり、フアイバーを弱め
ることになる。さらに、試験中に破損したフアイ
バーの相当パーセントが微粒子物質によつて生じ
たひびに原因することが判明している。この事か
ら加熱源として望ましいのは、ガラスを汚染しな
いものであることが明らかである。

経費も、ジルコニウム炉が望ましくない理由の
一つである。この炉が一旦、1900℃以上の作動温
度に上げられ、素子と称されるジルコニウム環で
形作られた被覆が再び冷却されると、割れを引起
す。このような熱衝撃に対する敏感性により、ジ
ルコニウム炉は、常に高温に保つておく必要があ
り、そのためエネルギー消費も高くなる。さらに
母材が、ジルコニウム素子に接触でもすることに
なれば、そこに付着し素子の寿命もつきることに
なる。

以上の論議から、トーチ装置が他の加熱源に比
べて数々の利点のあることが明らかである。トー
チ装置は、炉よりも清浄な熱環境を提供する。燃
焼によつて生ずる水蒸気は、高温では凝縮するこ
とはない。その結果、微粒子物質が母材の表面に
付着することはなく、そして製造されたフアイバ
ーは、高強度を有している。しかしながら、解決
を必要とされながら、従来の技術にないものはト
ーチ装置の利点を完全に活かし、しかも線引きさ
れた光フアイバーの直径を適切に制御できる装置
である。

前述の必要性は、光フアイバーの線引きに用い
られるガラス母材の加熱に関する本発明の方法及
び装置によつて解決される。引き絞り部を有する
ガラス母材は、その軸を垂直にし、かつその引き
絞り部を下にして保持される。次に、多数の火炎
が、母材に対して所定の角度で、引き絞り部の目
標面に向け指向される。それぞれの火炎は、予燃
領域、燃焼領域及びプルームを有している。目標
面及び火炎は、目標面と各火炎の燃焼領域とが交
わるように位置決めされる。ガラス母材は、その
下方が火炎によつて加熱され、光フアイバーがそ
の引き絞り部から線引きされるに伴ない、母材は
下方に移動される。

好ましい実施例においては、トーチの環状ノズ
ルは垂直に保持された母材の下方の引き絞り部の
下に位置している。例えば水素及び酸素などの燃
料及び酸化剤ガスは、ノズル及び周辺の通路を通
つて流され、火炎となり、これは母材の引き絞り
部に当る。この環は、ノズルの先端を含めた直径
が母材中心部の直径よりも小さくなるよう寸法が
決められている。その結果、火炎を被る表面は、
火炎の最高の温度領域つまり燃焼領域に接触する
ようにノズル先端からある距離に保たれる。本発
明によるトーチの好ましい実施例では、酸素及び
水素ガスはトーチのケース部を通り、ノズルと通
路が開口している表面の外側で混合される。

本発明のもう一つの特色は、母材の引き絞り部
の周囲を囲むシールドがあつて、これによつて、
静かな加熱領域を作ることである。さらに、加熱
領域の下部に絞りダイスを設けて、線引き工程に
影響するような空気の上昇運動を阻止しているこ
とである。

先ず第１図を参照すると、図では垂直に支持さ
れたガラス母材２２から光フアイバー２１を線引
きするための装置が全体を数字２０として示され
ている。全体的に数字２３で示されている加熱装
置によつてフアイバー２１が線引きされた後に、
その直径が装置２４によつて測定され、装置２５
によつてコーテングされ、そして空室２６の中で
処理される。コーテング済みのフアイバー２８
は、それを取り出す前にその直径が測定される。
これらの作業は周知の事柄であつて先に述べたウ
エスタン・エレクトリツク・エンジニア
（Western Electric Engineer）の1980年冬期号
に詳しく論議されている。

図から明らかなように、装置２０はチヤツク３
２を含めた母材２２の支持手段３１を含んでい
る。この手段３１はまた、母材２２を下方に供給
し、また母材を加熱し、そこからフアイバー２１
を線引きするために用いる装置２３の近傍に垂れ
下がつた母材の端３３を位置決めするための設備
も含んでいる。

次に第２及び第３図に移つて、装置２３には、
ケース４１があつて、これには供給源から燃料ガ
スを取り入れるための注入口４２及び酸化剤ガス
用の注入口４３がある。好ましい実施例では、燃
料ガスは水素であり、また酸化剤ガスは、酸素で
ある。これらのガスは導管部を通つて母材の近傍
まで流れていく。

注入口４２は、空胴４４及び環状空室４５に通
じている。空室４５からは、バーナー又はノズル
４７−４７に至る多数の管４６−４６が上方に延
び、ケース４１に取付けられている。管４６−４
６は、供給用空室４５に通じ、ここへは水素ガス
が供給される。管４６−４６の一つ一つは母材の
軸とほぼ平行になつた直線部分４８と、母材の軸
に対し、角度φで内側に向く、上部の直線部分４
９とからなる。ノズル４７の一つ一つは、バーナ
ーチツプと称せられ、表面５２に通ずるオリフイ
ス５１を有している。ここでは唯一つのノズル環
４７−４７が示されているのみであるが、特定の
具体例では、必要に応じ２つ又はそれ以上を用い
ることができることは明白である。

注入口４３について見ると、これは空胴５６に
通じ、さらに環状空室５７に通じている。環状空
室５７は、空胴５８に通じており、これは上方に
伸びて、ケース４１の表面５２に通じている。ノ
ズル４７−４７は、空胴５８の中に挿入されてい
るが、それらの形状によつて、ノズルと空胴の壁
面との間に酸素流通用の通路５９−５９（第２図
参照）が形成されている。

ノズル４７−４７及び通路５９−５９は、酸素
及び水素ガスの速さが等しくなるように調整され
ている。これは水素が流れる全面積を酸素が流れ
る面積の約２倍にすることによつて達成できる。
２種のガスの比率及び速さを制御することによつ
て、ノズル壁及び母材２２の過度の摩耗を防ぐこ
とができる。この装置によつて、ノズル４７−４
７を流れる水素の体積を、通路５９−５９を流れ
る酸素の体積の約２倍にすることになる。

酸素及び水素ガスは、ノズル４７−４７及び通
路５９−５９を通つてケース４１の上面付近で混
合される。それらのガスは、火炎となつて母材２
２に当る。表面混合方式の利点は、いわゆる「軟
い火炎」を作ることができることである。これに
よつて母材２２に対するガスの衝撃をやわらげ、
母材表面の剥離を避けることができる。

表面混合方式は、別の観点から見ても設計的に
有利である。予混合方式のバーナーでは、珪素の
蒸気がオリフイスの底面に凝縮し、徐々に溶融状
円錐体に成長していく。これがある大きさ以上に
なると、火炎を乱すようになる。各オリフイスに
珪素が付着するのを防ぐために、これをガスのカ
ーテンで覆うこともできるが、そのようなシール
ドは亦、火炎を乱すことになる。この問題は、水
素及び酸素ガスが別々の導管を流れて、外側表面
５２の近傍で混合する表面混合式トーチを利用す
ることによつて克服できる。

火炎技術に対する理解のもとに、以上述べた
数々の問題に対する解決索として、トーチ装置が
選定された。火炎は、燃料ガスが酸化剤ガスと燃
焼することによつて生ずる。先ず最初に２つのガ
スが点火の前に混合する時間が必要であり、さら
に点火に必要な温度の閾値が必要である。

火炎は、３つの領域、つまりガスが混合する点
から順に予燃領域６１（第４図参照）、燃焼領域
６２及びプルーム６３からなる。点火温度の閾値
は、点火されるガスの関係であるが、予燃領域の
長さについても同様である。燃焼領域の長さは、
ガスの速さとオリフイスの直径の関数である。予
燃領域は、ガス用導管が通ずる表面５２のような
燃料及び酸化剤ガスが混合する表面混合式のトー
チで生ずるだけでなく、予混合式のトーチでも生
ずる。予混合ガスが通路から噴出すると、点火前
の予燃領域がはつきりと現われる。

ガスの速さも重要な要素である。ガスが点火す
ると、点火に伴ないガスが膨脹する。この時の火
炎のうち、ノズルの先端５１に向う火炎がある。
オリフイスの寸法及びガス供給法は、先端５１−
５１からの噴出ガスの速さが、火炎面の速さ以上
になるように設計される。これによつて、ノズル
４７−４７の中への火炎の後退を防ぎ、燃焼領域
を先端５１−５１の外側に保つことができる。表
面混合式トーチでは、燃料及び酸化剤ガスの点火
に至るまでの走行距離が予混合式よりも長いの
で、この問題は厳しくない。

本発明の加熱方式は、いくつかの見地から見て
優れており、さらに母材の加熱用としての火炎の
利用法も最適なものにしている。都合のよいこと
に、そして第３図及び第４図を見ると最も良く分
かることがあるが、本装置によつて火炎の最高の
温度部分が母材２２の目標面、つまり、垂直につ
るされた母材の最下部に交わるようになる。従来
の技術では、トーチ・バーナーの先端を連ねてで
きるピツチ円は、母材を通せるように比較的大き
なものであつた。本発明の装置では、ピツチ円の
直径は、母材の直径よりも若干小さく、目標面が
火炎に対して最適位置にくるようになつている。
例えば、直径13mmの母材からフアイバーを線引き
する場合、ピツチ円の直径は約10mmである。本装
置は目標、つまり、母材２２をトーチ火炎の最高
温度の点に位置を定め、しかもフアイバーがケー
ス４１の下部から挿入され、母材の下端に溶接さ
れた細長い棒によつてピツチ環を通して引くこと
ができる。

好ましい実施例で、バーナーの先端５１は母材
２２の直径よりも直径の小さなピツチ円の中に配
置されているが、そうではない例もあり得る。そ
の場合は、目標面は最初は火炎の燃焼領域の中に
あるかも知れないが、引続き母材上に生ずる凹凸
に伴なう表面力のために、母材がプルームの中に
入り込まないよう留意しなければならない。都合
の良いことに、好ましい実施例は定常状態となつ
た線引き工程に合せて設計されており、この問題
は避けられる。

考慮すべきもう一つの重要な事項は、母材の中
心線とノズル４７−４７の中心軸とがなす角であ
る。もしも、ノズル４７−４７が母材の軸に平行
であれば、火炎は極端に遠方に広がることになる
であろう。それと同時に、母材の溶融状円錐体
は、制御不可能となり、そして細長くなつて、フ
アイバーの直径を制御することができなくなろ
う。一方、引き絞りの円錐角が小さ過ぎると、母
材が比較的短時間の間に固体から溶融状態へ移行
することになる。同時にこの場合、つまり、ノズ
ルが極端に内側を向いた場合は、火炎の接合の問
題が生ずる。１つのノズル４７の乱流が、反対側
に対向するノズルに干渉し、温度分布を不安定に
する。望ましいのは、トーチと垂直軸とのなす角
が10゜から50゜の範囲であつて、好ましい実施例で
は、この角は30゜となつている。都合のよいこと
に、本発明の装置では、炎心はノズル４７−４７
の上部にあつて、その結果、母材はノズルと交る
ことはない。

ケース４１及びノズル４７−４７の壁面を冷却
する事は、清浄なガスを供給し、このガスによつ
て、これらの材料の酸化と、それに伴なう剥離を
防止するためにも重要なことである。冷却水が注
入口７０から供給され、表面５２及び通路５９−
５９に隣接した導管７２を循環する。この冷却液
は、ケース４１を冷却するのに効果的であり、ま
た、熱伝導によりノズルの２次的冷却もはたして
いる。ノズル４７−４７は主として、ノズル及び
通路５９−５９を通して流れる可燃性ガスによつ
て冷却される。この冷却によつてケースやノズル
４７−４７の酸化を防止し、もしそれが防止され
なければ、それらが微粒子状の酸化物となつてガ
ス流と共に運ばれ、母材２２を汚染する可能性も
ある。同様に、ケース４１の上面も冷却されてい
る。

火炎のじよう乱を防止するためには、ノズル４
７−４７のピツチ環の配列及び入射角が重要であ
るばかりでなく、これを制御することも大切であ
る。静かな炉の利点の１つは内部の空気が安定し
ており、そのため直径の制御を容易にすることで
ある。これは、２つの方法によつて達成されてい
る。第１の方法は、ケース４１にシールド７６を
取付け、これを上方にまで伸ぱすことである。こ
れはシールドがピツチ環を取り囲み、これによつ
て火炎が直接乱されるのを防止することである。

母材２２に加わるガスの衝撃によつて、正の圧
力領域が生じ、それが下方に伝わつていく。その
ため炉の下端が開放されていると、この流れは、
上昇気流にぶつかる。この上昇気流となる外界の
冷い空気は、そのままならば、温度分布にむらを
作ることになる。これを解決するため、火炎の乱
れを防止するための第２番目の特色は、装置２３
の下端に調整可能な開口、つまりこれが閉じると
上昇気流を少なくし、加熱部を高温に保てるよう
な開口を含むものである。本発明による装置は、
火炎の安定性を制御するのに非常に役立つもので
ある。

この能力は、数字８０で示した装置によつて達
成される。（第１及び第５〜７図参照）本装置は、
基本的には、環状保持器８１に取付けられた絞り
であつて、これがケース４１の下部に取付けられ
ている。環状保持器８１は、ケース４１の下部の
開口を通して回せるようになつた多数の留め金８
２−８２により円周上任意に回転した位置で固定
される。

次に第６及び第７図に移ると、図には絞り８０
の構造が示されている。図からも明らかなよう
に、絞り８０は環状部材８７を含む底環８６を含
むが、この環状部材８７は、その周辺から上方に
伸びる壁８８を有する。環状部材は、その中心に
開口８９があり、さらにその環状部には、小さな
孔が多数一定間隔であけられている。

この絞り８０は、開口８９が操作員又はフイー
ドバツク制御システムによつて、縮小されたり、
開放されたりできるように設計されている。図面
からも明らかなように、多数の薄片９２−９２が
環状部８７に装着されている。各薄片板９２−９
２は、弧状部８３を有し、その両端には、反対の
方向に僅かの高さのピン９４及び９６が突出して
いる。各薄片板９２−９２は、一端のピン９４が
孔９１にはめ込まれるようにして、環状部８７に
取付けられている。このようにして、各薄片板９
２−９２の他端のピン９６は環状部８７から上方
に立ち、そして、環状部の上に一定間隔で円形状
に並ぶことになる。

絞り８０を完成するには、ベース環８６の中
で、放射状の溝を多数有する第２の環状材１０１
を薄片板９２−９２の上に取付ける。第２環状材
１０１は、薄片板９２−９２の上に置かれ、各薄
片の第２のピンが第２環状材のそれぞれ対応する
溝１０２−１０２にはめ込まれる。さらに第２環
状材１０１及び薄片９２−９２は、保持環１０５
によつて底環８６の中に保持されている。

絞り８０は、装置２３からコーテングしたフア
イバーを取り出すためのオリフイスの寸法を増減
できるようにするため、薄片９２−９２が同時に
動けるようになつている。ピン９６−９６が円弧
状に一方の端まで動くと、薄片９２−９２の部材
１０１の中心線にできる孔９８は相対的に小さな
ものになる。これと反対の状態あるいはピンを円
弧状に各反対方向にいつぱいに動かした両極端の
中間の状態においては、薄片９２−９２によつて
形作られる孔１０８（第６及び第７図参照）は大
きくなる。

第３図から明らかなように、作動レバーは２つ
の固定並びに計測用ピン１０６−１０６の間を通
つている。固定ピン１０６−１０６はケース４１
の耳部の開孔を通つて伸びている。ピン１０６−
１０６を事前調整することによつて、絞りダイス
が開閉できる限界を調定することができる。

作動的には、作動レバー１０４は時計方向又は
反時計方向に旋回するごとく動かされ、ピン１０
６−１０６を適当な位置に持つていくことによつ
て希望の位置に固定することができる。レバー１
０４が動くと第２環状材１０１が動き、これが各
薄片９２−９２の第２のピン９６−９６に力を作
用する。この結果、薄片９２−９２が各薄片の第
一ピン９４−９４を中心に旋回して、絞りの孔１
０８を縮小又は拡大させる。作動レバー１０４が
動くと、各薄片９２の第２のピンがそれぞれ対応
する溝１０２の中を移動することに注意する必要
がある。作動レバー１０４の移動方向によつて、
各ピンは、各溝の中を動きつつ、円弧状に一方又
は他方に動くことになる。

本発明の加熱装置２３の加熱制御は、比較的単
純である。高温計１０７が、母材２２の下端のい
わゆるホツトスポツトを見るように配置されてい
る。高温計から制御装置（示されていない）へ信
号が供給され、必要ならば温度を狭い範囲に維持
するためそれぞれ通路５９−５９及びノズル４７
−４７を通して、供給される酸素及び水素の量が
調整される。さらに、加熱の均一性を保証するた
め、自動的に母材２２をピツチ円の中心に保持す
るシステムも備えている。アナログ又はデイジタ
ル信号で、中心位置からの偏位置を移動装置に供
給し、必要ならば、母材２２を移動させる。

この装置は、高温計１０７が母材２２の温度を
検知するので都合が良い。前に述べたジルコニウ
ム炉では、高温計は素子の外面の温度を検出する
ことになる。本発明の装置２３の高温計の指示値
と異なり、これは必ずしも母材温度を正確に指示
することにならない。

上記の装置は、本発明の単なる実施例に過ぎな
いことを理解すべきである。本発明の原理を具体
化することが上手な人達によつて、これ以外の装
置も考案されるであろうが、これも本発明の趣旨
と範囲に含まれるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、光フアイバー線引き用のガラス母材
の加熱に関する本発明の装置の全体図である。第
２図は、本発明の装置の平面図であり、バーナー
環を示している。第３図は、母材加熱のための本
発明の装置の側面図であつて、第２図の３−３切
断面である。第４Ａ及び第４Ｂ図は、第２図に示
す装置の部分拡大図であつて、２つのトーチの火
炎及びそれらと母材の引き絞り部との交わり状況
を示している。第５図は、加熱装置の下部に取付
けられる絞りの切断平面図である。第６及び第７
図は、絞りの外観図及び分解図である。 主要部分の符号の説明、特許請求の範囲 符
号、光フアイバー…２１、ガラス母材…２２、加
熱装置…２３、引き絞り部…３３、予熱領域…６
１、燃焼領域…６２、プルーム…６３、ノズル…
４７、オリフイス…５１、通路…５９、ケース…
４１、ダイス（絞り）…８０。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光フアイバー線引き用ガラス母材の加熱方法
   であつて、前記ガラス母材をその軸を垂直にして
   保持する段階を含み、前記ガラス母材はその下端
   に引き絞り部を有する前記方法において、 前記母材を加熱するため、前記母材の軸に対し
   所定の角度で多数の火炎を前記引き絞り部の目標
   面に指向させ、各前記火炎は予熱領域、燃焼領域
   及びプルームからなり、前記火炎を生ずる個々の
   ガスは、前記母材の引き絞り部を取り囲みかつ前
   記母材の直径よりも小さな直径を有する円周上に
   配列された開口を有する導管から指向されてお
   り、 前記目標面の周囲が各前記火炎の燃焼領域と交
   わるように、前記目標面及び前記火炎を位置決め
   し、そして、 前記ガラス母材の下端を加熱しながら下方へ移
   動させることにより前記引き絞り部から光フアイ
   バーが線引きされることを特徴とする加熱方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の方法におい
   て、個々のガスは水素と酸素とを含み、水素は前
   記母材の軸に向けられた部分を少なくとも有する
   管状部材の配列を通つて流れ、また酸素は前記管
   状部材と、前記管状部材が取付けられている空胴
   の壁面との間の通路を通つて指向され、そして、
   前記水素及び酸素の前記導管の開口の外側で混合
   されることを特徴とする方法。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載の方法におい
   て、前記管状部材の部分が前記母材の方へ傾けら
   れる角度が約10゜から約50゜の範囲にあることを特
   徴とする方法。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載の方法におい
   て、前記角度が約30゜であることを特徴とする方
   法。 ５ 特許請求の範囲第２項乃至第４項のいずれか
   に記載の方法において、さらに、 前記管状部材及び前記ガスが噴出する表面に隣
   接した前記通路の壁を冷却する段階を有すること
   を特徴とする方法。 ６ 特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか
   に記載の方法において、さらに、 前記導管の開口より成る円の方向へ向かう、空
   気の上方への移動を制御する段階を有することを
   特徴とする方法。 ７ 光フアイバー線引き用ガラス母材の加熱装置
   であつて、 前記ガラス母材を、その軸を垂直に保持する支
   持手段と、 多数の火炎を前記母材の下端にある引き絞り部
   の目標面に向け、前記母材の軸に対して所定の角
   度で指向するためのノズルであつて、前記ノズル
   はガスが指向される管状部材と通路とを含み、そ
   して前記ノズルは前記母材の引き絞り部を取り囲
   みかつ母材の直径よりも小さな直径を有する炎上
   に配置されたオリフイスを有し、 各前記火炎の燃焼領域が目標面の周囲と交わる
   ようにするための位置決め手段と、 前記母材の下部が加熱されるに伴ない、前記母
   材を下方に送るための移動手段とを含むことを特
   徴とする加熱装置。 ８ 特許請求の範囲第７項に記載の装置におい
   て、前記装置は多数のノズルを含み、各前記ノズ
   ルはケース内の空胴に挿入され、前記ノズルの軸
   が前記母材の軸方向に傾けられることを特徴とす
   る装置。 ９ 特許請求の範囲第８項に記載の装置におい
   て、一つのガスが、前記ノズルを通つて流れ、ま
   た第２の可燃性ガスが隣接したノズルと前記ノズ
   ルを保持しているケース内の空胴の壁面との間に
   できる通路を流れることを特徴とする装置。 １０ 特許請求の範囲第７項乃至第９項のいずれ
   か記載の装置において、 前記母材の下端及び前記円上に並んだ開口を空
   気流から保護するため、前記ケースの上部に取り
   つけられたシールドを備えていることを特徴とす
   る装置。 １１ 特許請求の範囲第７項乃至第１０項のいず
   れか記載の装置において、 前記ケースの下部に取り付けられた開閉可変の
   ダイスが備えられていること、前記ダイスは線引
   きされた前記フアイバーが通過できるように開口
   を有すること、前記開口は前記ケースを通してフ
   アイバーを展張するのを容易にするために開か
   れ、また空気流の上昇運動を防止するため寸法を
   小さくできることを特徴とする装置。