專利名稱：玻璃棒切割方法及應(yīng)用此方法的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種切割玻璃棒的方法及應(yīng)用此方法的裝置，更具體的講，涉及在長玻璃棒連接和緊固至車床上時，支承玻璃棒的方法以及切割長玻璃棒的裝置，長玻璃棒是生產(chǎn)玻璃盤料的起始材料，諸如生產(chǎn)玻璃纖維用的玻璃盤料。
背景技術(shù)：
隨著近年來光纖通訊的發(fā)展，對玻璃光纖的需要日益增加，并要求降低玻璃光纖的價格。在此情況下，要求提高玻璃光纖的生產(chǎn)率，強化生產(chǎn)效率。因此，已進行對增加玻璃光纖盤料的尺寸以及提高批量生產(chǎn)率的探討。
有一種生產(chǎn)光纖用的玻璃盤料的方法是大家熟知的，其中，多孔玻璃通過VAD方法(汽相軸向沉積方法)而生產(chǎn)，例如多孔玻璃被脫水、固化和透明化。此VAD方法包含射入玻璃材料和來自噴燈的火焰氣體，并將玻璃顆粒沿軸向沉積在旋轉(zhuǎn)著的石英玻璃棒上。通過沉積玻璃顆粒而形成的多孔玻璃脫水、固化、透明化，及拉制以生產(chǎn)棒樣的玻璃盤料。然后，玻璃顆粒進一步沉積在棒樣的玻璃盤料的外側(cè)，以形成多孔玻璃，然后獲得具有預(yù)定外徑的玻璃盤料。
生產(chǎn)光纖用的、具有預(yù)定外徑的玻璃盤料時，石英玻璃或透明化的拉制玻璃被用作沉積玻璃顆粒用的起始材料的玻璃棒。起始材料玻璃棒的長度隨著欲生產(chǎn)的玻璃盤料的尺寸的不同而不同，如果在玻璃棒中有任何異常部分，則要求去除該異常部分。
因此，長玻璃棒按預(yù)定長度應(yīng)用車床加以切割以獲得長度依照欲生產(chǎn)的玻璃盤料而定的玻璃棒。
圖5表示常規(guī)的切割裝置，用于按預(yù)定長度切割玻璃棒。在圖中，1是玻璃棒，2是車床，3是底座板，4是固定支承器，5是可移動支承器，6是卡盤，而7是玻璃噴燈。此裝置的構(gòu)成是這樣的，即如圖5所示，玻璃棒1的一個端部被固定支承器4的卡盤6抓緊，而另一端部被可移動支承器5的卡盤所抓緊。
可移動支承器5設(shè)置成，其位置能根據(jù)玻璃棒1的長度在底座板3上調(diào)節(jié)。還有，卡盤6可相對支承器4、5而旋轉(zhuǎn)，并可旋轉(zhuǎn)地抓緊玻璃棒1。
兩端被卡盤6抓緊的玻璃棒1由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(未表示)加以旋轉(zhuǎn)，并在預(yù)定的切割位置由玻璃噴燈7均勻地加熱和熔融。
此后，可移動支承器5移動，以斷開被加熱和熔融的軟化部分，從而將玻璃棒1切割為二。切割成二的玻璃棒1的半部分分別呈懸臂梁形式被卡盤6抓緊，從而在玻璃棒1的抓緊部分產(chǎn)生應(yīng)力集中。如果玻璃棒1較短，應(yīng)力就較小，呈懸臂梁形式被抓緊的玻璃棒1不會引起任何問題。
但是，當(dāng)玻璃棒1較長時，其重量增加，從而在懸臂梁形式下應(yīng)力就較大，它引起玻璃棒1的被抓緊部分產(chǎn)生裂縫，可能導(dǎo)至斷裂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而獲得的，發(fā)明的目的就是提出一種支承玻璃棒的方法，當(dāng)切割玻璃棒用以生產(chǎn)具有預(yù)定長度的玻璃盤料時，不會在玻璃棒的被抓緊根部引起裂縫或斷裂，以及一種應(yīng)用此方法的切割裝置。
本發(fā)明提出一種切割玻璃棒的方法，其特征在于，在借助支承組件于玻璃棒兩端之間的預(yù)定位置上從下部支承玻璃棒的同時，切割玻璃棒，支承組件設(shè)置成其位置可加以調(diào)節(jié)，且在抓緊玻璃棒兩端的同時，將玻璃棒切割成預(yù)定的長度。
還有，本發(fā)明提出一種切割玻璃棒的裝置，用于在抓緊玻璃棒兩端的同時，將玻璃棒切割成預(yù)定的長度，其特征在于，包括抓緊裝置，用于抓緊玻璃棒的兩端，與其同時，支承組件在玻璃棒兩端之間的中間位置從下部加以支承，支承組件用于將玻璃棒至少支承在兩個點上，支承組件的位置可沿玻璃棒的縱向加以調(diào)節(jié)，以及切割裝置，用于在加熱玻璃棒的同時，切割玻璃棒。
附圖簡述

圖1是為一用于解釋本發(fā)明實施例的視圖。
圖2表示卡盤部分，其用于抓緊玻璃棒的端部。
圖3表示本發(fā)明提出的支承組件。
圖4表示本發(fā)明的另一實施例。
圖5表示常規(guī)結(jié)構(gòu)的視圖。
圖中，11是玻璃棒，12是車床，13是底座板，14是固定支承器，15是可移動支承器，16是卡盤，17是玻璃噴燈，而18是支承組件。
發(fā)明的較優(yōu)實施例本發(fā)明的較優(yōu)實施例將在下文結(jié)合附圖加以說明。圖1是一張示意圖，用于說明發(fā)明提出的切割玻璃棒的方法。圖2表示玻璃棒的卡盤部分。圖3表示Y型形狀的支承組件。圖1中，11是玻璃棒，12是車床，13是底座板，14是固定支承器，15是可移動支承器，16是卡盤，17是玻璃噴燈，而18是支承組件。
車床12包括固定支承器14、可移動支承器15和支承組件18，它們將玻璃棒11支承在底座板13上，以及玻璃噴燈17，它用于切割玻璃棒11。
固定支承器14可像可移動支承器15一樣制作成可移動的?？梢苿又С衅?5和支承組件18設(shè)置成它們在底座板的縱向位置可應(yīng)用導(dǎo)軌調(diào)節(jié)定位。固定支承器14和可移動支承器15設(shè)置有卡盤16，用于抓緊玻璃棒1。玻璃噴燈17可以是氫氧焰噴燈，它具有5至7個噴燈孔，用于沿周邊方向加熱約一半的玻璃棒。
玻璃棒11具有例如3m長和0.03m的直徑，并由在中心部分添加有摻雜物的石英或玻璃形成。此玻璃棒11切割成例如約2m長，用作玻璃盤料生產(chǎn)中的基礎(chǔ)材料，通過將玻璃顆粒沉積在一個外周邊表面上形成大的多孔玻璃盤料。
玻璃棒11也可用作籽晶桿，用于通過VAD方法將玻璃顆粒沉積在軸向，或用作透明玻璃拉伸過程中的模擬棒。
玻璃棒11安裝在車床12上，用以將其按欲生產(chǎn)的玻璃盤料的尺寸切割成預(yù)定的長度。玻璃棒11是這樣安裝在車床12上的，即玻璃棒11的一個端部被固定支承器14的卡盤16所抓緊，而另一端部被可移動支承器15的卡盤16所抓緊。支承組件18設(shè)置在欲切割成較長的玻璃棒11a下，并在其切割位置的附近，并調(diào)節(jié)高度以支承玻璃棒。
卡盤16至少用三根調(diào)節(jié)軸16a抓緊玻璃棒11，用于如圖2所示地對玻璃棒11的端部定中心。此外，卡盤16可由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(未表示)加以旋轉(zhuǎn)，并旋轉(zhuǎn)玻璃棒11以便應(yīng)用玻璃噴燈17均勻地圍繞切割部分的整個周邊加熱和熔融玻璃棒11。此后，可移動支承器15被移動以斷開被加熱和熔融的軟化部分，從而將玻璃棒1切割為二。
當(dāng)玻璃棒11按預(yù)定長度加以切割，被切割好的玻璃棒11a和11b分別懸置在一個端部上。較短的玻璃棒11b以懸臂形式被抓緊時，相對負荷不會產(chǎn)生問題，但較長的玻璃棒11a的根部被卡盤16抓緊時急劇地遭受一個大的彎矩。因此，擔(dān)心由于被抓緊部分會引起玻璃棒11a的裂縫或斷裂。但是，在此發(fā)明中，支承組件18放置在較長的玻璃棒11a的切割部分的附近，從而被切割的玻璃棒11a支承在兩個點上，避免了應(yīng)力在被抓緊部分的集中。因此，可能阻止發(fā)生裂縫或斷裂。
支承組件18如圖3所示地加以裝配，從而其設(shè)置位置可通過沿著車床12的底座板13的縱向滑移而調(diào)節(jié)。支承組件18由安裝在支座部分19上的Y型形狀的支柱20和位于支柱上部的叉狀腿部21構(gòu)成，由碳制成的套管22可旋轉(zhuǎn)地放置在腿部上。例如，支柱20制作成可伸縮的形式，從而得以調(diào)節(jié)高度位置，并連接成得以在支座部分19的側(cè)向調(diào)節(jié)位置。
因此，支承組件18的支柱20可在三個方向上調(diào)節(jié)位置，包括車床12的縱向、橫向和高度方向。
玻璃棒11被Y型形狀的叉狀腿部21加以定中心，且由于圓柱形套管22可圍繞每一腿部作為軸線進行轉(zhuǎn)動，因此玻璃棒11可平穩(wěn)地支承而不會阻礙玻璃棒11的軸向移動，因為套管22可隨著玻璃棒11的軸向移動而一起轉(zhuǎn)動。
由于套管22由碳制成，即使套管22的碳粘住在玻璃棒上，玻璃棒能遭受火焰的拋光，從而沒有雜質(zhì)遺留在表面上。
如上所述，玻璃棒支承在兩點上，其中被切割的較長的玻璃棒11a的自由端部被設(shè)置在車床12的中間部分的Y型形狀的支承組件18所支承，從而可能阻止應(yīng)力集中在被卡盤16抓緊的部分中。
雖然采用常規(guī)方法時，裂縫或斷裂的發(fā)生率是1/6.4，但應(yīng)用本發(fā)明的支承組件18，裂縫或斷裂的發(fā)生被消除。
當(dāng)玻璃棒11安裝在車床12上時，在切割中由于支承組件18放置在中間部分，玻璃棒11的負荷是分布的，從而安裝操作被加速。
由于此支承組件18將玻璃棒穩(wěn)定地支承在Y型形狀的兩個腿部的兩點上，即使玻璃棒在切割中沿軸向移動，玻璃棒11也被穩(wěn)定地支承著。
圖4表示本發(fā)明的另一實施例。在此實施例中，支承組件18設(shè)置在玻璃棒11的切割位置的兩側(cè)。如果玻璃棒11較長，被切割的兩段玻璃棒11a和11b在左、右兩側(cè)上都變得很長。因此，由于在左、右兩側(cè)上均設(shè)置玻璃棒的支承組件18，玻璃棒得以穩(wěn)定、牢靠地加以支承。
在前述實施例中，玻璃棒被用作生產(chǎn)用于玻璃纖維的玻璃盤料的起始材料。但是，車床12也用于支承其它過程中的玻璃盤料，諸如，當(dāng)從玻璃盤料切割一根模擬玻璃棒，或當(dāng)連接一根模擬玻璃棒以拉伸玻璃盤料。此外，也可用于支承玻璃棒以便生產(chǎn)光纖用的玻璃盤料。
工業(yè)應(yīng)用如上所述，應(yīng)用本發(fā)明一根長的玻璃棒可安全、牢固地加以支承，并在加工中不會產(chǎn)生裂縫或斷裂。因此，能生產(chǎn)用于光纖的大玻璃盤料。還有，支承玻璃棒的支承組件由Y型簡單結(jié)構(gòu)的支柱構(gòu)成，該支柱被附加地設(shè)置在常規(guī)切割裝置上，從而切割操作可簡單地實現(xiàn)，無需增加成本。
權(quán)利要求
1.一種切割玻璃棒的方法，該方法包括如下步驟抓緊所述玻璃棒的兩端；將支承組件設(shè)置在所述兩端之間的預(yù)定位置上，用以從下部支承所述玻璃棒；以及在所述玻璃棒處于被所述支承組件支承的狀態(tài)下，并在加熱所述玻璃棒的同時，通過移開所述玻璃棒的一個端部切割所述玻璃棒。
2.如權(quán)利要求1所述的切割玻璃棒的方法，其特征在于，所述支承組件成形成具有Y型的形狀，而所述切割步驟包括在所述Y型形狀的叉狀腿部支承所述玻璃棒時，切割所述玻璃棒的步驟。
3.如權(quán)利要求2所述的切割玻璃棒的方法，其特征在于，所述支承組件的Y型形狀的所述叉狀腿部具有設(shè)置成可旋轉(zhuǎn)的碳套管，其中所述玻璃棒被所述碳套管所支承。
4.如權(quán)利要求3所述的切割玻璃棒的方法，其特征在于，所述碳套管具有圓柱形主體，它可圍繞組成所述叉狀腿部的兩個腿部中的每一個，以其為軸線而轉(zhuǎn)動，且在所述切割步驟，所述碳套管隨著所述玻璃棒的軸向運動而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動。
5.如權(quán)利要求1所述的切割玻璃棒的方法，其特征在于，設(shè)置所述支承組件的步驟包括在沿所述玻璃棒的軸向調(diào)節(jié)所述支承組件時，決定所述支承組件的位置的步驟。
6.如權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的切割玻璃棒的方法，其特征在于，所述設(shè)置所述支承組件的步驟包括設(shè)置兩個支承組件的步驟，即沿所述玻璃棒的軸向調(diào)節(jié)這兩個支承組件時，通過決定所述支承組件組的位置，設(shè)置所述兩個支承組件，以及所述切割步驟包括在所述兩個支承組件之間切割所述玻璃棒的步驟。
7.一種切割玻璃棒的裝置，該裝置包括抓緊裝置，用于抓緊所述玻璃棒的兩端；支承組件，用于至少在兩個點上支承所述玻璃棒，所述支承組件的位置可在所述玻璃棒的縱向進行調(diào)節(jié)；以及切割裝置，用于在加熱所述玻璃棒的同時切割所述玻璃棒。
8.如權(quán)利要求7所述的切割玻璃棒的裝置，其特征在于，所述支承組件具有Y型的形狀，并通過所述Y型形狀的叉狀腿部支承所述玻璃棒。
9.如權(quán)利要求8所述的切割玻璃棒的裝置，其特征在于，所述支承組件的所述Y型形狀的叉狀腿部具有設(shè)置成可轉(zhuǎn)動的碳套管，其中，所述玻璃棒被所述碳套管所支承。
10.如權(quán)利要求9所述的切割玻璃棒的裝置，其特征在于，所述碳套管具有圓柱形主體，它可圍繞組成所述叉狀腿部的兩個腿部中的每一個，以其為軸線而轉(zhuǎn)動，且所述碳套管制作成可隨著所述玻璃棒的軸向運動而轉(zhuǎn)動。
11.如權(quán)利要求7至10中任一權(quán)利要求所述的切割玻璃棒的裝置，其特征在于，所述支承組件包括放置在所述玻璃棒的切割位置兩側(cè)上的兩對支承組件。
全文摘要
一種切割玻璃棒的方法及切割裝置，其中，切割玻璃棒用以生產(chǎn)玻璃基礎(chǔ)材料時，不會在玻璃棒被抓緊的根部引起任何裂縫或破裂。裝置在抓緊玻璃棒(11)的相對端的同時，將玻璃棒(11)切割成特定的長度，其中，設(shè)置了Y形支承器(18)，用以在其相對端之間的一個位置上，從下部支承玻璃棒(11)。支承器(18)包括主體為圓管形的碳套管，它設(shè)置成圍繞構(gòu)成叉狀腿部的兩個腿部而轉(zhuǎn)動，且碳套管能隨著玻璃棒的軸向運動而轉(zhuǎn)動。
文檔編號C03B23/045GK1500068SQ0182314
公開日2004年5月26日 申請日期2001年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月16日
發(fā)明者杉山卓, 幅崎利巳, 巳 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社