玻璃母材的升降装置的制作方法

本发明涉及一种玻璃母材的升降装置。

背景技术：

在玻璃母材的制造工序中，如果腐蚀性气体泄漏，则会使制造装置的金属部件腐蚀，室内气氛的金属类粉尘增加，有时向玻璃母材中混入大量的金属杂质。因此，在专利文献1中，公开有在玻璃母材的烧结工序中用于防止氯类气体或氟类气体等腐蚀性气体泄漏的上盖构造。

另外，在玻璃母材的制造装置异常停止这样的情况下、在与异常停止后的恢复等相伴的非稳定作业时或者维修管理的维护时玻璃母材的升降装置以及气体供给装置能够分别各自独立地进行操作，因此在不适合地进行了操作的情况下，有可能炉心管内的有害气体向外部泄漏。因此，在专利文献2中公开有下述方法，即，在烧结炉利用升降装置的编码器计数值对上盖关闭这一情况进行检测，即使在维护时也防止由误操作导致的腐蚀性气体的泄漏。

专利文献1：日本特开2008-105904号公报

专利文献2：日本特开2012-121737号公报

技术实现要素：

在专利文献1记载的光纤母材制造装置公开了防止来自炉心管的气体泄漏，但在假设气体泄漏的情况下升降装置内部的驱动部有可能腐蚀。另外，在专利文献2中公开有即使在将非稳定时的操作方法弄错的情况下，也不会使腐蚀性气体泄漏的研究，但存在由于稳定地以微量泄漏的腐蚀性气体等而使升降装置内的驱动部劣化的可能性。

本发明的目的在于，防止二氧化硅微粒、腐蚀性气体侵入玻璃母材的制造装置所具有的升降装置的内部，防止由升降装置的驱动机构部、升降机构部腐蚀导致的升降装置的故障。

本发明的玻璃母材的升降装置具有：

升降机构部，其使所述玻璃母材进行升降；

驱动机构部，其用于使所述升降机构部动作；

分隔机构，其将至少包含所述驱动机构部的所述升降装置的内部空间与外部分隔；以及

压力维持机构，其将所述内部空间的压力维持为比外部高的压力。

另外，本发明的玻璃母材的升降装置具有：

升降机构部，其使所述玻璃母材进行升降；

驱动机构部，其用于使所述升降机构部动作；

分隔机构，其将包含所述驱动机构部、所述升降机构部的滑动部的所述升降装置的内部空间与外部分隔。

发明效果

根据本发明，能够防止二氧化硅微粒、腐蚀性气体侵入玻璃母材的制造装置所具有的升降装置的内部，至少防止由驱动机构部的构成部件腐蚀导致的升降装置的故障。

附图说明

图1是包含本发明涉及的玻璃母材的升降装置的玻璃母材制造装置的概略图。

图2是图1所示的玻璃母材的升降装置的A-A线剖视图。

图3是表示本发明涉及的玻璃母材的升降装置的变形例的概略图。

标号的说明

1：玻璃母材制造装置

2：反应容器

3：复合用燃烧器

5：玻璃杆

6：玻璃母材

10、110：升降装置

11、111：框体

12：驱动机构部

13：电动机

14：齿轮箱

20：升降机构部

21：升降卡盘

22：基座板

23：滑轨

24：滚珠丝杠

27：卷帘

30：鼓风机

40：配管

具体实施方式

<本申请发明的实施方式的概要>

首先，说明本发明的实施方式的概要。

本实施方式涉及的玻璃母材的升降装置，

(1)具有：

升降机构部，其使所述玻璃母材进行升降；

驱动机构部，其用于使所述升降机构部动作；

分隔机构，其将至少包含所述驱动机构部的所述升降装置的内部空间与外部分隔；以及

压力维持机构，其将所述内部空间的压力维持为比外部高的压力。

根据该结构，能够防止二氧化硅微粒、腐蚀性气体侵入玻璃母材的制造装置所具有的升降装置的内部，防止由驱动机构部的构成部件腐蚀导致的升降装置的故障。

(2)优选在所述内部空间收容有所述升降机构部的滑动部。

根据该结构，还能够防止升降机构部的滑动部的劣化、故障。

(3)优选所述分隔机构是卷帘。

根据该结构，能够以简便的结构可靠地防止气体等的侵入。

(4)优选所述压力维持机构是用于向所述内部空间送入空气的鼓风机。

根据该结构，通过将升降装置外部的空气连续地利用鼓风机向内部空间送入，从而将内部空间的压力相对于外部设得较高，能够更可靠地防止气体等的侵入。

(5)优选所述压力维持机构是向所述内部空间导入压缩气体的机构。

根据该结构，通过向内部空间内导入压缩气体，从而将内部空间的压力相对于外部设得较高，能够更可靠地防止气体等的侵入。

本实施方式的其他例子涉及的玻璃母材的升降装置，

(6)具有：升降机构部，其使所述玻璃母材进行升降；

驱动机构部，其用于使所述升降机构部动作；

分隔机构，其将包含所述驱动机构部、所述升降机构部的滑动部的所述升降装置的内部空间与外部分隔。

根据该结构，能够防止二氧化硅微粒、腐蚀性气体侵入玻璃母材的制造装置所具有的升降装置的内部，防止由升降装置的驱动机构部、升降机构部的构成部件腐蚀导致的升降装置的故障。

此外，在(6)记载的所述分隔机构优选是卷帘。由此，能够以简便的结构可靠地防止气体等的侵入。

〈本发明的实施方式的详细内容〉

下面，参照附图，说明本发明所涉及的玻璃母材的升降装置的实施方式的例子。在下面的说明所使用的各附图中，为了便于说明而适当变更比例尺。

作为玻璃母材的制造方法，已知下述方法，即，首先将四氯化硅等玻璃原料气体向氢氧燃烧器供给而生成二氧化硅微粒，向反应容器内的玻璃杆喷射而制造玻璃微粒沉积体(VAD法、OVD法)。在制造出玻璃微粒沉积体后，在脱水以及烧结工序中将玻璃微粒沉积体插入炉心管内，将炉心管内以氯气等脱水气体气氛充满而进行升温，对玻璃微粒沉积体进行脱水后，进一步使温度上升而进行烧结。

图1是包含玻璃母材的升降装置的玻璃母材制造装置的概略图，图2是图1示出的玻璃母材的升降装置的A-A线剖视图。此外，在图2中省略后面记述的反应容器、复合用燃烧器(clad burner)的图示。

如图1及图2所示，本实施方式涉及的玻璃母材制造装置1是例如通过OVD法在玻璃杆5的周围进行二氧化硅微粒的沉积而制造玻璃母材6的装置。玻璃母材制造装置1具有反应容器2，从反应容器2的上方向内部悬挂有玻璃杆5。

在反应容器2配置有作为玻璃微粒生成用燃烧器的复合用燃烧器3。通过未图示的气体供给装置向复合用燃烧器3供给原料气体以及火焰形成用气体。向复合用燃烧器3作为原料气体而投入SiCl₄，作为火焰形成气体而投入H₂、O₂，作为燃烧器密封气体而投入N₂等。在通过该复合用燃烧器3形成的氢氧火焰内，通过火焰加水分解反应而生成二氧化硅微粒。所生成的二氧化硅微粒沉积在玻璃杆5的周围而形成玻璃微粒沉积体，由此制作规定外径的玻璃母材6。在玻璃母材6的制造工序中，作为副产品的HCI气体等腐蚀性气体或没有沉积至玻璃杆5的周围的二氧化硅微粒从反应容器2输送至除害装置(省略图示)而被处理。

在反应容器2的上方配置有玻璃母材6(玻璃杆5)的升降装置10。升降装置10具有框体11、驱动机构部12以及升降机构部20。

驱动机构部12配置在升降装置10的内部空间S内，该驱动机构部12具有电动机13和齿轮箱14，该齿轮箱14收容有未图示的减速器、离合器。在电动机13的输出轴固定有带轮15。另外，在齿轮箱14还固定有带轮16。在固定于电动机13的带轮15和固定于齿轮箱14的带轮16之间卷绕有同步带17。

升降机构部20具有从升降装置10向侧方凸出的升降卡盘21。由升降卡盘21把持玻璃杆5的上端部。另外，升降机构部20具有在升降装置10的内部空间S内对驱动机构部12和升降机构部20进行划分的基座板22。在该基座板22设置有一对滑轨23。升降卡盘21通过一对滑轨23能够向上下方向移动地被支撑。另外，在图2的俯视图中，在升降卡盘21的中央部设置有沿上下方向延伸的滚珠丝杠24。在滚珠丝杠24的下部配置有带轮25。从齿轮箱14经由卷绕有同步带18的旋转轴19向该带轮25传递动力。另外，在滚珠丝杠24的下端部设置有制动器26。滚珠丝杠24通过驱动机构部12的电动机13的驱动进行正反旋转，由此被滑轨23支撑的升降卡盘21进行升降。通过升降卡盘21对其上端部进行把持的玻璃杆5通过升降装置10进行升降以及旋转。此外，将升降卡盘21的被滑轨23支撑的部分以及被滚珠丝杠24贯穿的部分、滑轨23、滚珠丝杠24规定为“滑动部”。

如图1所示，在设置于升降卡盘21的滚珠丝杠24的外侧，设置有卷帘27(分隔机构的一个例子)。卷帘27分别配置在升降卡盘21的上下，相对于升降卡盘21利用螺栓等进行固定，以使得保持密闭性。另外，在框体11的上面以及下面分别设置有辊28，伴随升降卡盘21的升降而使辊28旋转，由此进行卷帘27的卷绕或释放。

另外，如图2所示，在框体11的前面部11A设置有开口部11B，升降卡盘21从该开口部11B向外侧凸出，并且以堵塞该开口部11B的除了升降卡盘21以外的区域的方式设置有卷帘27。通过以上述方式构成，能够以使得配置有驱动机构部12以及升降机构部20的框体11的内部空间S不会向框体11的外部开放的方式进行分隔。此外，也可以是卷帘27和框体11的前面部11A之间没有完全被密闭，在卷帘27的卷绕以及释放时产生一些间隙。

在框体11中，在与升降卡盘21相反侧的背面部，设置有鼓风机30(压力维持机构的一个例子)。在本例子中，在框体11的背面部配置有上下2个鼓风机30，但鼓风机30的数量或配置并不限于此。通过鼓风机30从外部向框体11的内部空间S送入空气。通过鼓风机30向内部空间S内送入的空气从在卷帘27和框体11的前面部11A之间产生的间隙向外部放出。由此，框体11的内部空间S能够维持压力比外部高的状态，并且能够防止腐蚀性气体、二氧化硅微粒从在卷帘27和框体11的前面部11A之间产生的间隙向内部空间S侵入。

此外，为了不将从反应容器2、玻璃微粒沉积体(玻璃母材6)产生的腐蚀性气体、二氧化硅微粒通过鼓风机30而导入至升降装置10内部，鼓风机30优选配置在从反应容器2分离的框体11的背面部或侧面部。

如上所述，在玻璃母材的制造工序中，二氧化硅微粒的生成以及向玻璃杆的沉积是在反应容器内进行的，HCI气体等腐蚀性气体或没有沉积的二氧化硅微粒从反应容器输送至除害装置而被处理，但由于反应容器内的压力变动等原因，有时腐蚀性气体、二氧化硅微粒从反应容器的上部等微量地泄漏。

因此，在本实施方式的升降装置10中，具有：卷帘27，其将框体11的内部空间S与外部分隔，该框体收容有使玻璃母材6进行升降的升降机构部20和用于使升降机构部20动作的驱动机构部12；以及鼓风机30，其用于将内部空间S的压力维持为比外部高的压力，该升降装置10防止从反应容器2泄漏的腐蚀性气体、二氧化硅微粒侵入升降装置10的框体11内。由此，能够防止腐蚀性气体、二氧化硅微粒与驱动机构部12的电动机13或带轮15、16、升降机构部20的滑轨23或滚珠丝杠24等接触。其结果，能够避免升降装置10的腐蚀、故障，能够长期地进行稳定的玻璃母材6的制造。

特别地，在升降机构部20的滑轨23、滚珠丝杠24具有用于使升降卡盘21上下移动的滑动部，如果该滑动部的表面生锈或附着二氧化硅微粒，则滑动部劣化或磨损而导致精度下降、故障。

对此，根据本实施方式，在通过卷帘27与外部进行分隔的内部空间S内配置有升降机构部20的滑动部(升降卡盘21被滑轨23支撑的部分以及被滚珠丝杠24贯穿的部分、滑轨23、滚珠丝杠24)。因此，防止滑动部的劣化，能够维持玻璃杆5的升降动作的精度。

此外，将玻璃微粒沉积工序中的玻璃母材制造装置1的升降装置10为例子说明了本实施方式的结构，但也能够对例如玻璃母材的脱水烧结工序中的玻璃母材的升降装置应用本实施方式的结构。在脱水烧结结构中有时炉心管内的脱水气体也会从炉心管上部以微量泄漏，在这样的情况下，也能够通过应用本实施方式的结构，从而防止玻璃母材的升降装置的腐蚀、故障。

而且，本实施方式的升降装置涉及的结构也能够应用于对在玻璃母材的表面进行火焰抛光的工序中所使用的纵型火焰抛光机等。火焰抛光工序是指，通过利用氢氧燃烧器对玻璃母材进行加热，从而使玻璃母材的表面的SiO₂进行SiO(气体)化，使玻璃母材表面的凹凸变得光滑，是清洁、平滑化的工序。在火焰抛光工序中，在使玻璃母材表面的SiO₂汽化时产生二氧化硅微粒而向外部放出。因此，对在纵型火焰抛光机中所使用的玻璃母材的升降装置采用本实施方式的结构，对防止二氧化硅微粒向升降装置内的侵入非常有效。

(实施例)

在玻璃母材或火焰抛光工序所使用的纵型火焰抛光机中，将玻璃母材的升降装置的驱动机构部以及升降机构部利用卷帘进行分隔，设置了向被分隔的内部吹入外部空气的鼓风机。在这样的纵型火焰抛光机中，一边定期地进行驱动机构部的旋转部、滑动部的注油，一边连续地进行了玻璃母材表面的火焰抛光。其结果，即使对100根玻璃母材连续进行火焰抛光，也没有在驱动机构部等发生故障。

(对比例)

另一方面，使用驱动机构部、升降机构部没有与外部气体分隔的纵型火焰抛光机，与上述实施例同样地，一边定期地进行驱动机构部的旋转部、升降机构部的滑动部的注油，一边连续地进行了玻璃母材表面的火焰抛光。其结果，在对30根玻璃母材连续进行火焰抛光的阶段，玻璃母材的振动变大而不能以期望的厚度进行抛光。作为其原因可想到，由二氧化硅微粒向驱动机构部、升降机构部的侵入导致的滑轨以及滚珠丝杠的生锈、二氧化硅微粒的附着，从而振动变大。

根据上述实施例以及对比例，能够确认到通过在玻璃母材的升降装置设置卷帘、鼓风机，从而能够防止二氧化硅微粒、腐蚀性气体向升降装置的内部的侵入，能够防止由驱动机构部的旋转部、升降机构部的滑动部等腐蚀或劣化导致的升降装置的故障。

以上，详细地且参照特定的实施方式对本发明进行了说明，但对于本领域的技术人员而言，显然可以在不脱离本发明的精神和范围的前提下进行各种变更或修正。另外，上述说明的构成部件的数量、位置、形状等并不限定于上述实施方式，在实施本发明的基础上，能够变更为适合的数量、位置、形状等。

在上述实施方式中作为将框体11的内部空间S的压力维持为比框体11的外部的压力高的状态的压力维持机构，设置有鼓风机30，但并不限于该例子。

如图3示出的升降装置110那样，也可以设为代替鼓风机30而向框体111连结配管40，将压缩空气等压缩气体从框体111的外部通过配管40向内部空间S导入的结构。经过配管40而导入框体111内的压缩气体从框体111(例如，从在卷帘27和框体111之间产生的间隙)向外部放出，由此能够将升降装置110的内部空间S的压力维持为比外部高。此外，优选在配管40的内部等设置空气过滤器，从经过配管40的压缩气体中去除尘埃等，使得成为清洁空气。

另外，也可以代替卷帘27，而将例如波纹式的外罩设置于升降卡盘21的上下，将该波纹式的外罩作为与外部的分隔机构使用。

此外，在上述实施方式中，卷帘27以将驱动机构部12以及升降机构部20与外部进行分隔的方式在滚珠丝杠24的外侧设置于升降卡盘21的上下，但并不限于该例子。也可以设为下述结构，即，将对驱动机构部12和升降机构部20之间进行划分的基座板22作为与外部的分隔机构使用，至少防止腐蚀性气体、二氧化硅微粒向驱动机构部12的侵入。

而且，在上述实施方式中，在升降装置10的框体11设置鼓风机30，使得升降装置10的内部空间S的压力比外部高，但并不限于该例子。也可以设为下述结构，即，不设置鼓风机30，仅设置卷帘27，防止腐蚀性气体、二氧化硅微粒的侵入。