專利名稱：光纖坯棒制造裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在制造光纖用的母坯上形成光纖坯棒(optical fiber soot)的光纖坯棒制造裝置，尤其涉及當隨著光纖坯棒合成的進行光纖坯棒的重量增大時，也能正確測定其重量的光纖坯棒制造裝置。
光纖的結構為，其中心有線芯，其周圍包圍著包層。
介紹一下這種光纖的制造方法的一個例子。例如首先用VAD法制造線芯部分，并使其透明玻璃化后作為母坯，在該母坯的周圍用OVD法合成包層部分，制造光纖坯棒。接著，再使該光纖坯棒透明玻璃化后制造光纖預制件。然后再加熱該光纖預制件進行拉絲，制造出中心形成線芯、其周圍形成包層的光纖。
也就是說，本發(fā)明涉及為制造光纖而合成上述光纖坯棒的光纖坯棒制造裝置。
例如，單一傳輸模的光纖，線芯的直徑為10μm，其外部的包層直徑為125μm，非常細。為了從母坯拉絲制成具有上述外徑形狀的光纖，在制造這種光纖坯棒時，對母坯的相當于包層的這部分光纖坯棒的重量管理是極重要的因素。
因此，傳統(tǒng)做法是，使用坯棒重量測量器測量坯棒重量，一邊監(jiān)視坯棒重量，一邊進行光纖坯棒的合成。


圖1和圖2示出了采用傳統(tǒng)的OVD法的光纖坯棒制造裝置的結構，圖1是光纖坯棒制造裝置的縱剖面圖，圖2是沿圖1A-A線的剖視圖。
在該光纖坯棒制造裝置中，母坯(種棒)1的兩端與一對卡盤2、2連接，卡盤2、2分別與一對從動軸3、3連接，由這對從動軸3、3呈水平狀地支承母坯1。
這1對從動軸3、3分別由它們兩側的1對升降托架4、4可自由轉動地支承著。升降托架4、4上分別設有用來自由轉動地支承從動軸3、3的軸承26、26。
1對升降托架4、4分別由1對托架升降容許支承機構5、5支承，在圖2對其中的一個托架升降容許支承機構5作了圖解。
在圖2中，托架升降容許支承機構5作為鉸鏈機構，由鉸鏈軸8、基座體7、豎直設于基座體7上且通過鉸鏈軸8可自由搖動地支承升降托架4的中間部分的立起框架9，以及安裝在升降托架4的基端上的平衡塊10構成。
通過托架升降容許支承機構5、5的動作，從動軸3、3(升降托架4、4的前端側)進行升降。在從動軸3、3的升降的同時，母坯1及在該母坯1上合成的光纖坯棒也進行升降。
坯棒合成用噴燈11與母坯1的周面相對配置。由該坯棒合成用噴燈11在母坯1的外周形成光纖坯棒12。
在各升降托架4、4的前端側(從動軸3、3一側)之下的基座體7上，分別設有測定光纖坯棒12的重量的如測力傳感器等的坯棒重量測定器13、13。由兩個坯棒重量測定器13、13分別測定光纖坯棒12的一半的重量。
這里再敘述一下使用平衡塊(平衡錘)10的目的及其中1個坯棒重量測定器13的測定原理。
假設用坯棒重量測定器13測定光纖坯棒12、卡盤2、從動軸3及升降托架4的所有的重量后，為了算出光纖坯棒12的重量，通過計算，從測定的總重量中減去母坯1、卡盤2、從動軸3及升降托架4的所有的重量后，為了算出光纖坯棒12的重量，通過計算，從測定的總重量中減去母坯1、卡盤2、從動軸3及升降托架4的重量。即，假設坯棒重量測定器13如實地測定包括升降托架4等的上述元件的重量。這時，特別是升降托架4等的重量很重，所以，首先坯棒重量測定器13的測定范圍必須取大。即使取大測定范圍，升降托架4的重量對光纖坯棒12的重量測定的影響仍然很大，光纖坯棒12的重量測定的有效范圍變窄，不可高精度地測定光纖坯棒12的重量。為了解決這一問題，設置了平衡塊(平衡錘)10。即，平衡塊10的重量通過鉸鏈軸8，與卡盤2的重量、從動軸3的重量及升降托架4的重量的總和保持平衡，這樣，坯棒重量測定器13就能測定母坯1的重量及光纖坯棒12的重量。當然，除了上述平衡條件外也可以再加上母坯1，使平衡塊10與之平衡，在實質上也能單單測定光纖坯棒12的重量。這樣，坯棒重量測定器13可以做到僅僅把光纖坯棒的重量作為可測定的重量范圍。
另外，平衡塊10減小了升降托架4的從動軸3一側的以鉸鏈軸8為支點的轉動力，所以，使從動軸3一側容易升降。
貫穿升降托架4、4的從動軸3、3的外端部，分別通過由萬向聯(lián)軸節(jié)組成的一對柔性連接器14、14，與一對驅動軸15、15連接。驅動軸15、15分別由豎直設于基座體7、7上的、不升降而固定的固定托架16、16可自由轉動地支承著。
母坯1、從動軸3、升降托架4、4、托架升降容許支承機構5、5、柔性連接器14、14、固定托架16、16、基座體7、7及坯棒重量測定器13、13等，由一邊使母坯1繞其軸心轉動一邊沿長度方向作往復移動的母坯轉動、往復移動的機構17驅動，或如圖中箭頭所示，在水平方向作往復移動。
母坯轉動、往復移動機構17包括共同的底座18;與母坯1處于平行方向設于底座18之上、引導基座體7的導軌19;分別成一體地設于各基座體7上的螺母構件20;與各從動軸3平行設置、與各螺母構件20螺紋連接的絲桿軸21;通過使該絲桿軸21轉動，經基座體7使升降托架4、坯棒重量測定器13、固定托架16等與母坯1一起，相對于坯棒合成用噴燈11作往復移動的往復移動馬達22;與絲桿軸21平行設置的花鍵軸23;將該花鍵軸23的轉動力傳遞給各驅動軸15的轉動力傳遞機構24;通過驅使花鍵軸23轉動而使各驅動軸15轉動，又通過這些驅動軸15的轉動使從動軸3轉動，使母坯1繞其軸心轉動的由馬達構成的母坯轉動驅動源25。
該光纖坯棒合成裝置是將坯棒合成用噴燈11事先固定好，一邊用坯棒合成用轉動、往復驅動機構17使母坯1繞其軸心轉動，同時使母坯1在與坯棒合成用噴燈11相對的位置上作往復移動，一邊用坯棒合成用噴燈11在母坯1的外周上合成光纖坯棒12。
如上所述，坯棒重量測定器13依靠平衡塊(平衡錘)10實質上只測定光纖坯棒12。
可是，使從動軸3、3轉動的轉矩會隨時間發(fā)生變動，該轉矩的變動會影響坯棒重量測定器13、13，所以由坯棒重量測定器13、13測出的光纖坯棒12的重量測定值會發(fā)生變動。結果存在的問題是，不能高精度測定用坯棒合成用噴燈11合成的光纖坯棒12的重量。
引起上述轉矩變動的原因之一有人認為是由框支從動軸3、3的升降托架4、4的軸承26、26的溫度變化所致。因此，有人提議，使承受光纖坯棒的重量的軸承26、26的溫度保持一定來降低轉矩變動。
然而，通過將升降托架4、4的軸承26、26的溫度保持一定來消除使從動軸3、3轉動的轉矩的變動的方法存在以下的問題。
(a)即使從動軸3、3的軸承26、26的溫度保持一定，但由于潤滑油的老化，潤滑油的減少等原因，長時間運轉后轉矩仍會變動。
(b)為了減少長時間運轉后轉矩的變動，在長時間內加強對潤滑油的管理、溫度的監(jiān)視就必不可缺，問題在于設置潤滑油管理、監(jiān)視裝置的費用高、長期持續(xù)監(jiān)視也是個負擔。
本發(fā)明的目的在于，提供一種具有軸承轉矩變動不會影響坯棒重量測定器的測定的結構，從而能正確地測定光纖坯棒重量的光纖坯棒制造裝置。
本發(fā)明提供的光纖坯棒制造裝置，設有與母坯相對且與該母坯作相對移動的坯棒合成用噴燈，以便在該母坯上形成光纖坯棒;所述母坯與從動軸連接;該從動軸連接在向其提供轉動力的轉動力傳遞機構上，且可自由轉動地由升降托架支承;該升降托架被由鉸鏈機構組成的托架升降容許支承機構的鉸鏈軸支承，以便上述從動軸能自由升降。這樣，上述母坯和上述從動軸能夠繞其軸心轉動和作升降。
此外，在本發(fā)明的光纖制造裝置中，在上述升降托架的上述從動軸一側，在形成于上述母坯上的光纖坯棒的重量作用的部位設有坯棒重量測定器;上述托架升降容許支承機構的上述鉸鏈軸的中心位于來自上述轉動力傳遞機構的使上述從動軸轉動的力的作用線上或其延長線上。
如上所述，若鉸鏈軸位于使從動軸轉動的力的作用線或其延長線上，則由鉸鏈軸樞支的升降托架不會因使從動軸轉動的力而產生轉動力矩。其詳細情況將在后面敘述。其結果，從動軸的軸承的轉矩變動不會影響坯棒重量測定器的負載變動。因此，用坯棒重量測定器能正確測定光纖坯棒的重量。
較合適的是，將上述從動軸經設于上述升降托架的軸承而可自由轉動地支承于上述升降托架的前端側，并夾著上述鉸鏈軸將平衡塊設于與上述升降托架的該前端側相對的上述升降托架的另端側。
特定的情況是，在上述坯棒重量測定器不受到負載作用力的狀態(tài)下，將上述鉸鏈軸的中心位置、上述升降托架的重心位置及上述坯棒重量測定器的中心位置設定在相同高度。
較合適的是，支承著上述升降托架的托架升降容許支承機構的上述鉸鏈軸經軸承由豎立在基座體上的立起框架所支承，上述軸承是一種摩擦力盡量小且剛性大的軸承。
在特定的情況下，能以種種形態(tài)實現(xiàn)上述構成。
例如，在上述從動軸的軸向頂端上連接從動齒輪。上述轉動力傳遞機構擁有與上述從動齒輪嚙合且與驅動軸連接的驅動齒輪、母坯轉動驅動源以及把來自該母坯轉動驅動源的轉動力傳遞給上述驅動齒輪的傳遞機構。在這種構成中，來自上述轉動力傳遞機構的使上述從動軸轉動的力的作用線指向著與連接上述從動齒輪和上述驅動齒輪的各中心的連線基本正交的方向。
較合適的是，在上述驅動齒輪和上述從動齒輪的各齒上設定規(guī)定的壓力角，此時，使上述從動齒輪轉動的力的方向相對于上述從動齒輪和上述驅動齒輪的節(jié)圓的切線方向，僅傾斜上述壓力角。
此外較合適的是，在上述驅動齒輪和上述從動齒輪的齒之間設有規(guī)定的間隙。
此外，上述從動齒輪可以由連接于上述從動軸的軸向頂端的第2從動齒輪，以及設于該第2從動齒輪和上述驅動齒輪之間、與該驅動齒輪嚙合的第1從動齒輪所構成。此時，使上述驅動齒輪的中心、上述第1從動齒輪的中心、上述第2從動齒輪的中心、上述托架升降容許支承機構的上述鉸鏈軸的中心以及上述坯棒重量測定器的測定點位于相同高度，并使上述驅動齒輪和上述第1從動齒輪的接觸點與上述鉸鏈軸的中心在水平方向一致。
又例如，上述轉動力傳遞機構包括與驅動軸連接的驅動皮帶輪;與上述從動軸連接的從動皮帶輪;設在上述驅動皮帶輪和上述從動皮帶輪之間的張緊皮帶輪;母坯轉動驅動源;以及為了把來自該母坯轉動驅動源的轉動力傳遞給上述驅動齒輪，借助上述張緊皮帶輪架設在上述驅動皮帶輪和上述從動皮帶輪上的同步皮帶。此外，在同步皮帶的水平方向的延長線上設有上述托架升降容許支承機構的上述鉸鏈軸，使上述從動軸轉動的力由沿著設有上述從動皮帶輪的上述同步皮帶向上述鉸鏈軸中心發(fā)生作用的第1切向力以及第2切向力所構成，上述作用線就是與上述第1切向力同方向的第1作用線，以及與上述第2切向力同方向的第2作用線。
本發(fā)明的上述目的及特征，以及其他目的和特征，下面通過附圖敘述將更加清楚。附圖中圖1是示出傳統(tǒng)的光纖坯棒制造裝置的縱剖視圖。
圖2是沿圖1A-A線的剖視圖。
圖3是示出本發(fā)明涉及的光纖坯棒制造裝置第1實施例的部分構成的局部立體圖。
圖4是示出圖3中的驅動齒輪、從動齒輪、托架升降容許支承機構的鉸鏈軸以及坯棒重量測定器的位置關系的圖。
圖5是示出在無負載時，作用于圖3中的鉸鏈軸的力、作用于升降托架的重心的力以及作用于坯棒重量測定器的力的平衡關系的圖。
圖6是示出在有負載時，作用于圖3中的鉸鏈軸的力、作用于升降托架的重心的力以及作用于坯棒重量測定器的力的平衡關系的圖。
圖7是示出本發(fā)明涉及的光纖坯棒制造裝置第2實施例的部分構成的局部立體圖。
圖8是示出圖7中的驅動齒輪、從動齒輪、托架升降容許支承機構的鉸鏈軸以及坯棒重量測定器的位置關系的圖。
圖9是示出本發(fā)明涉及的光纖坯棒制造裝置第3實施例的部分構成的局部立體圖。
圖10是示出圖9中的驅動齒輪，從動齒輪、托架升降容許支承機構的鉸鏈軸以及坯棒重量測定器的位置關系的圖。
圖11是示出本發(fā)明涉及的光纖坯棒制造裝置第4實施例的部分構成的局部立體圖。
圖12是示出圖11中的驅動齒輪，從動齒輪、托架升降容許支承機構的鉸鏈軸以及坯棒重量測定器的位置關系的圖。
以下參照圖3-圖7說明本發(fā)明的光纖坯棒制造裝置的第1實施例。
圖3示出了本發(fā)明涉及的光纖坯棒制造裝置第1實施例的重要部分構成，圖4則示出了圖3中的驅動齒輪、從動齒輪、托架升降允許支承機構的鉸鏈軸以及坯棒重量測定器的關系。
在圖3中，對于與圖1、圖2所示的光纖坯棒制造裝置的部分對應的部分標上了與圖1、2相同的符號。即，母坯1、光纖坯棒12、坯棒合成用噴燈11、卡盤2、從動軸3、升降托架4、托架升降容許支承機構5、基座體7、鉸鏈軸8、立起框架9、平衡塊(平衡錘)10、坯棒重量測定器13以及軸承26與上述的是相同的。
圖3中未圖示出圖1所示出的母坯轉動、往復移動機構17、共同的底座18、螺母構件20、絲桿軸21、母坯往復移動用馬達22、花鍵軸23及母坯轉動驅動源25，但在圖3所示的光纖坯棒制造裝置中，與傳統(tǒng)的一樣也設有這些裝置。
在本發(fā)明中，作為實現(xiàn)上述本發(fā)明構成的特征的轉動力傳遞機構24及其與此相關機構，提出了種種形態(tài)。
在圖3中，圖示出了母坯1、左側的卡盤2、左側的從動軸3、左側的升降托架4及左側的托架升降容許支承機構5，母坯1的右側結構與左側相同。坯棒合成用噴燈11是固定的，母坯1相對該坯棒合成用噴燈11作水平方向的往復移動。
在以下的記敘中將詳細敘述在本發(fā)明中是如何做成軸承26的轉矩變動不影響坯棒重量測定器13的結構的。
從動軸3經軸承26由升降托架4的頂端側支承。在與該頂端側相對的另一端側上設有平衡塊(平衡錘)10。以下將升降托架4的從動軸3側稱為頂端側，平衡塊10側稱為另一端側。
支承著升降托架4的托架升降容許支承機構5的鉸鏈軸8經軸承27由立起框架9支承。作為軸承27最好盡量使用摩擦小且剛性大的軸承，例如自動調心滾珠軸承等軸承。
來自裝有馬達的母坯轉動驅動源25的轉動力經轉動力傳遞機構24傳遞給從動軸3。
轉動力傳遞機構24包括安裝在母坯轉動驅動源25的輸出軸上的皮帶輪28;設在該皮帶輪28上的同步皮帶29;裝有同步皮帶29的皮帶輪30;支承該皮帶輪30并由皮帶輪30驅動轉動的驅動軸31;豎直設于基座體7上并經軸承32支承驅動軸31的立起框架33;安裝在驅動軸31的另一端的驅動齒輪34;以及與該驅動齒輪34嚙合將轉動力轉遞給從動軸3的從動齒輪35。
即，貫穿升降托架4的從動軸3的頂端與從動齒輪35連接，從動軸3與從動齒輪35一起轉動。
在圖4中，使連接在從動軸3上的從動齒輪35轉動的力F，在驅動齒輪34和從動齒輪35的齒的接觸點A處，作用于與這些齒面成直角的方向。在圖示的例子中，驅動齒輪34向順時針方向轉動，由驅動齒輪34驅動的從動齒輪35向逆時針方向轉動。
通常齒輪的齒設有約20度的壓力角α，該力F的方向相對于由虛線所示的齒輪節(jié)圓的切線方向只傾斜壓力角α的量。在使從動軸3轉動的力F的作用線Z的延長線上設有由鉸鏈機構構成的托架升降容許支承機構5的鉸鏈軸8。更正確地說，鉸鏈軸8的中心位于作用線Z的延長線上。
坯棒重量測定器13與升降托架4的頂端側下部接觸，測定升降托架4的部分重量、從動軸3的重量，卡盤2的重量，母坯1的重量及光纖坯棒12的重量，但如上所述，利用平衡塊(平衡錘)10，使卡盤2的重量、從動軸3的重量及升降托架4的重量尤其是占很大重量的升降托架4的重量不影響光纖坯棒12的測定。
此外，在驅動齒輪34和從動齒輪35的齒之間設有適當?shù)拈g隙，其結果是，即使當隨著合成的進行光纖坯棒12的重量增大時，該負載的影響也不傳至驅動齒輪34。
以下參照圖5和圖6，說明在這種鉸鏈軸8的中心位于作用線Z的延長線上結構的光纖坯棒制造裝置中，其從動軸3的軸承26的轉矩變動不會影響坯棒重量測定器13的負載變動的原因。
圖5示出了圖3中在無負載時作用于鉸鏈軸8的力、作用于升降托架4的重心的力及作用于坯棒重量測定器13的力的平衡關系，即，圖5示出了當從動齒輪35不受到力F作用時施加在升降托架4上的力F的平衡。
設鉸鏈軸8的中心位置為H，坯棒重量測定器13的中心位置為L，升降托架4的重心位置為G。設這些鉸鏈軸8的中心位置H、坯棒重量測定器13的中心位置L及升降托架4的重心位置G完全處于同一高度，并設鉸鏈軸8的中心位置H和升降托架4的重心位置G之間的距離為a，升降托架4的重心位置和坯棒重量測定器13的中心位置L之間的距離為b。
設作用于鉸鏈軸8的力為Fh，作用于坯棒重量測定器13的力為F1，重力加速度為g。設施加于升降托架4的重心G的重量，即，升降托架4的重量、從動軸3的重量、卡盤2的重量以及母坯1和光纖坯棒12的重量的一半的重量之和為M。
此時在水平方向無力作用，所以若考慮垂直方向的力的平衡，則如下式所示Fh+Fl＝M·g若考慮鉸鏈軸8的中心位置H的轉動力矩，則如下式所示a·(M·g)＝(a+b)·Fl……(2)從上述式(1)、式(2)可得下式Fh＝[1-a/(a+b)]·M·g＝[b/(a+b)]·M·g…(3)Fl＝[a/(a+b)]·M·g……(4)圖6示出了有負載時作用于鉸鏈軸8的力、作用于升降托架4的重心的力及作用于坯棒重量測定器13的力的平衡關系。即，圖6示出了當從動齒輪35受到力F作用時的力的平衡。
若延長力F的作用線Z，則作用線Z通過鉸鏈軸8的中心位置H。設此時力F的方向與水平方向的夾角為θ。并設鉸鏈軸8的中心位置H處的力Fh的水平分力為Fhx，垂直分力為Fhy。
此時若考慮水平方向力的平衡，則下式成立Fhx＝F·cosθ……(5)若考慮垂直方向力的平衡，則下式成立Fhy+Fl＝M·g+F·sinθ……(6)若考慮鉸鏈軸8的中心位置H的轉動力矩，因為力F的方向位于通過鉸鏈軸8的中心位置H的作用線Z上，所以該力F不會成為在鉸鏈軸8的中心位置H產生轉動轉矩的力。因此，即使在產生了力F的狀態(tài)下，鉸鏈軸8的中心位置H的轉動力矩的平衡式仍可用下式(7)所示a·M·g＝(a+b)·Fl……(7)整理式7可得下式Fl＝[a/(a+b)]·M·g……(8)無力F作用時的式(4)和有力F作用時的式(8)是相同的。也就是說，若采用使鉸鏈軸8的中心位于使連接于從動軸3上的從動齒輪35轉動的力F的作用線Z的延長線上的結構，則不管有無使從動齒輪35轉動的力F，作用于坯棒重量測定器13的力Fl是一定的。
因此，即使隨著光纖坯棒12合成的進行施加在軸承26的轉矩發(fā)生了變動，也不會影響到坯棒重量測定器13，所以，坯棒重量測定器13能正確地測定光纖坯棒12的重量。
采用本實施例的光纖坯棒制造裝置制造光纖坯棒12時，能與轉矩變動無關地，用坯捧重量測定器13以很高的精度測定坯棒的重量。例如，制造總重量5000g(5kg)的光纖坯棒12時，坯棒重量測定器13的測定誤差是±10g。也就是說，測定精度可高達±0.2%。
圖7、8示出了本發(fā)明涉及的光纖坯棒制造裝置的第2實施例。
第2實施例中的光纖坯棒制造裝置與第1實施例中的光纖坯棒制造裝置不同之處在于，連接于驅動軸31的驅動齒輪34以及連接于從動軸3的從動齒輪35的上下位置關系正相反。
在第2實施例涉及的光纖坯棒制造裝置中，由鉸鏈機構構成的托架升降容許支承機構5的鉸鏈軸8的中心也位于使從動軸3轉動的力F的作用線Z的延長線上。因為滿足了這一條件，所以第2實施例中的光纖坯棒制造裝置也能獲得與第1實施例相同的效果。
圖9、10示出了本發(fā)明涉及的光纖坯棒制造裝置的第3實施例。
在第3實施例的光纖坯棒制造裝置中，與第1實施例中的光纖制造裝置不同之處在于，轉動力傳遞機構24的從動齒輪由第1從動齒輪35A和第2從動齒輪35B所構成，從動軸3與第2從動齒輪35B連接。
在本實施例中，接于驅動軸31的驅動齒輪34的轉動力首先傳遞給第1從動齒輪35A，接著從第1從動齒輪35A傳遞給第2從動齒輪35B，其轉動力再傳遞給連接于第2從動齒輪35B的從動軸3。
此外如圖10所示，第3實施例中的驅動齒輪34的中心、第1從動齒輪35A的中心，第2從動齒輪35B的中心，鉸鏈軸8的中心及坯棒重量測定器13的測定點設于相同高度的位置。此外，驅動齒輪34和第1從動齒輪35A的接觸點A在水平方向與鉸鏈軸8的中心一致。
在第3實施例中，由鉸鏈機構構成的托架升降容許支承機構5的鉸鏈軸的中心設在使從動軸3轉動的力F的作用線Z上。因為滿足了這一條件，所以第3實施例的光纖坯棒制造裝置也能獲得與第1實施例相同的效果。
1實施例相同的效果。
圖11、12示出了本發(fā)明涉及的光纖坯棒制造裝置的第4實施例。
在第4實施例的光纖坯棒制造裝置中，設置了與驅動軸31連接的驅動皮帶輪34P來取代圖3所示的轉動力傳遞機構24的驅動齒輪34，并設置了與從動軸3連接的從動皮帶輪35P來取代從動齒輪35。此外，轉動力傳遞機構24還包括架設于該驅動皮帶輪34P來取代圖3所示的轉動力傳遞機構24的驅動齒輪34，并設置了與從動軸3連接的從動皮帶輪35P來取代從動齒輪35。此外，轉動力傳遞機構24還包括架設于該驅動皮帶輪34P與從動皮帶輪35P兩者上的同步皮帶36，使該同步皮帶36張緊的張緊皮帶輪37，支承該張緊皮帶輪37的轉軸38，以及為了經軸承39支承該轉軸38而豎直設于基座體7上的支架40。
在第4實施例中，托架升降容許支承機構5的鉸鏈軸8設在架設于從動皮帶輪35P上的同步皮帶36的水平方向延長線上。
此時，使從動軸3轉動的力F變?yōu)榱1以及小于力F1的F2，力F1、F2的作用線也變?yōu)閆1、Z2。
在這種結構的光纖坯棒制造裝置中，也滿足了上述條件，即由鉸鏈機構構成的托架升降容許支承機構5的鉸鏈軸8的中心也設在使從動軸3轉動的力F1、F2的作用線Z1、Z2上。所以，第4實施例的光纖坯棒制造裝置也能獲得與第1實施例相同的效果。
如上所述在本發(fā)明涉及的光纖坯棒制造裝置中，轉動母坯用的從動軸由升降托架可自由轉動地支承，而支承升降托架使從動軸可升降的托架升降容許支承機構由鉸鏈機構構成，以使從動軸自由升降，因為該鉸鏈機構的鉸鏈軸設在使從動軸轉動的力的作用線上或其延長線上，所以，樞支在鉸鏈軸上的升降托架不會產生由使從動軸轉動的力導致的轉動力矩，因此，從動軸的軸承的轉矩變動不會影響坯棒重量測定器的負載變動，可獲得提高測定精度的效果。
權利要求
1.一種光纖坯棒制造裝置，其特征在于設有與母坯(1)相對，與該母坯作相對移動以便在該母坯上形成光纖坯棒(12)的坯棒合成用噴燈(11)；所述母坯與從動軸(3、3)連接；該從動軸與向其提供轉動力的轉動力傳遞機構(24、24)連接，且可自由轉動地支承在升降托架(4、4)上；該升降托架為使所述從動軸自由升降，在由鉸鏈機構構成的托架升降容許支承機構(5、5)的鉸鏈軸(8、8)處被支承；由此，所述母坯(1)和所述從動軸(3、3)能繞軸心作轉動和升降，在所述升降托架的所述從動軸側，在形成于所述母坯上的光纖坯棒的重量所作用的部位，設有坯棒重量測定器(13、13)；使所述托架升降容許支承機構的所述鉸鏈軸(8、8)的中心位于來自所述轉動力傳遞機構(24、24)的、使所述從動軸轉動的力(F)的作用線(Z)上或其延長線上。
2.如權利要求1所述的光纖坯棒制造裝置，其特征在于所述從動軸(3、3)經設于所述升降托架(4、4)的軸承(26、26)，可自由轉動地被支承于所述升降托架的頂端側;在夾著所述鉸鏈軸與所述升降托架的該頂端側相對的所述升降托架的另端側，設有平衡塊(10、10)。
3.如權利要求2所述的光纖坯棒制造裝置，其特征在于在所述坯棒重量測定器(13、13)不受到負載作用的狀態(tài)下，所述鉸鏈軸(8、8)的中心位置、所述升降托架(4、4)的重心位置以及所述坯棒重量測定器(13、13)的中心位置設定于相同高度。
4.如權利要求3所述的光纖坯棒制造裝置，其特征在于支承著所述升降托架(4、4)的托架升降容許支承機構(5、5)的所述鉸鏈軸(8、8)經軸承(27、27)被支承在從基座體(7、7)豎立起的立起框架(9、9)上;所述軸承(27、27)是盡可能磨擦小且剛性大的軸承。
5.如權利要求4所述的光纖坯棒制造裝置，其特征在于所述從動軸(3、3)的軸向頂端連接有從動齒輪(35、35);所述轉動力傳遞機構(24、24)分別具有與所述從動齒輪嚙合并與驅動軸(31)連接的驅動齒輪(34)，母坯轉動驅動源(25)，將來自該母坯轉動驅動源的轉動力傳遞給所述驅動齒輪的傳遞機構;來自所述轉動力傳遞機構(24)的使所述從動軸轉動的力(F)的作用線(Z)指向與連接所述從動齒輪和所述驅動齒輪的各個中心的線基本正交的方向。
6.如權利要求5所述的光纖坯棒制造裝置，其特征在于所述驅動齒輪(34)和所述從動齒輪(35)的各齒設有規(guī)定的壓力角(α)，使所述從動齒輪轉動的力(F)的方向相對所述從動齒輪和所述驅動齒輪的節(jié)圓的切線方向僅傾斜所述壓力角。
7.如權利要求6所述的光纖坯棒制造裝置，其特征在于所述驅動齒輪(34)和所述從動齒輪(35)的齒之間設有規(guī)定的間隙。
8.如權利要求7所述的光纖坯棒制造裝置，其特征在于所述從動齒輪(35)含有連接在所述從動軸(3)的軸向頂端的第2從動齒輪(35B)，以及設于該第2從動齒輪和所述驅動齒輪(34)之間、與該驅動齒輪嚙合的第1從動齒輪(35A);所述驅動齒輪的中心，所述第1從動齒輪的中心，所述第2從動齒輪的中心，所述托架升降容許支承機構(5)的所述鉸鏈軸(8)的中心，以及所述坯棒重量測定器(13)的測定點位于相同高度的位置;所述驅動齒輪和所述第1從動齒輪的接觸點與所述鉸鏈軸的中心在水平方向一致。
9.如權利要求4所述的光纖坯棒制造裝置，其特征在于所述轉動力傳遞機構24分別含有與所述驅動軸(31)連接的驅動皮帶輪(34P)，與所述從動軸(3)連接的從動皮帶輪(35P)，設于所述驅動皮帶輪和所述從動皮帶輪之間的張緊皮帶輪(37)，母坯轉動驅動源(25)，以及為將該母坯轉動驅動源的轉動力傳遞給所述驅動齒輪而經所述張緊皮帶輪架設于所述驅動皮帶輪和所述從動皮帶輪上的同步皮帶(36);所述托架升降容許支承機構(5)的所述鉸鏈軸(8)設在該同步皮帶的水平方向的延長線上;使所述從動軸轉動的力由沿著架設于所述從動皮帶輪上的所述同步皮帶并指向所述鉸鏈軸中心的第1切向力(F1)和第2切向力(F2)所構成;所述作用線是與所述第1切向力(F1)同方向的第1作用線(Z1)，以及與所述第2切向力(F2)同方向的第2作用線(Z2)。
10.如權利要求1所述的光纖坯棒制造裝置，其特征在于所述坯棒合成用噴燈(11)是固定的，并設有使所述母坯(1)相對該坯棒合成用噴燈在水平方向作相對移動的機構。
全文摘要
一種光纖坯棒制造裝置，由升降托架(4)可自由轉動地支承使母坯(1)轉動的從動軸(3)，再由托架升降容許支承機構(5)予以支承使從動軸能夠升降。托架升降容許支承機構由鉸鏈機構構成，該鉸鏈機構的鉸鏈軸(8)的中心位于使從動軸轉動的力(F)的作用線(Z)上或其延長線上。因此，由鉸鏈軸樞支的升降托架不會因使從動軸轉動的力而產生轉動力矩，從動軸軸承(26)的轉矩變動不會影響坯棒重量測定器(13)的負載變動，可提高測定精度。
文檔編號C03B37/014GK1099358SQ9410833
公開日1995年3月1日 申請日期1994年7月8日 優(yōu)先權日1993年7月9日
發(fā)明者三上俊宏, 石田禎則, 香村幸夫 申請人:古河電氣工業(yè)株式會社