Устройство для изготовления заготовок световодов - SU999457A1

Чертежи

Описание

1 Изобретение относится к области волоконной оптики, а именно к устройствам для изготовления заготовок светопроводящих волокон методом химического парафазного осаждения, являющимся первым звеном в производ стве оптического кабеля для волокон оптических линий связи различного н начения. Известно устройство для изготовления заготовок светопроводящих волокон, содержащее станину с распо ложенными на ней шпинделями с патро нами для крепления в них заготовок, каретку, установленную на станине с возможностью перемещения вдоль за готовки, газовую горелку, расположенную на каретке и соединенную с трубопроводами для подвода горючего газа и кислорода, и переключатели направления движения каретки. Непосредственно на трубопроводах для подвода горючего газа и кислорода к горелке расположены ретупнруюаще вентили. Кислородная линия содержит электромагнитный клапан, открывающийся при рабочем ходе горелки и закрывакжщйся при обратном ходе по командам с переключателей, и обводную линию, снабженную регулирующим .вентилем для постоянной подачи кислорода в горелку ClJ Процесс изготовления заготовок светопроводящих волокон, осуществля емый на этом устройстве, заключается в осаждении на внутреннюю поверх : ность кварцевой трубки - заготовки слоев легированного кварцевого стек путем окисления смеси паров галогенидов соответствующих элементов (кремния, германия, бора и т.п.)) пропускаемых через эту трубку. После осаждения слоев температуру нагрева трубки-заготовки увеличивают и схлопьшают ее в сплошной стержень заготовку, где осажденные слои с различным составом и концентрацией легирующих компонентов образуют све товедущую сердцевину и светоотражаю щую оболочку. Устройство должно обеспечить следующие режимы работы горелки: нагрев трубки до температуры , необходимой для окисления галогенидов и проплавления осаждающихся слоев (режим нанесение) в процессе рабочего хода горелки, на грев трубки до более низкой темпера туры, при которой отсутствует окис7 ление галогенидов во время обратного хода горелки (режим поддерживающее пламя),нагрев трубки до температуры , необходимой для сжатия трубки в стержень-заготовку (режим схлопьтания). В такой установке предусмотрено только переключение режимов работы, горелки нанесение, поддерживающее пламя за счет открытия-закрытия электромагнитного клапана, причем в последнем случае в горелку подается кислород только по обводной линии. Установка не обеспечивает необходимой воспроизводимости изготовляем1 1х заготовок световодов. Нгшболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для изготовления заготовок световодов, включающее станину, шпиндели с патронами для крепления в них заготовки , каретку, смонтированную с возможностью перемещения вдоль заготов .ки, закрепленную на каретке газовую Горелку, переключатели хода каретки и средство подвода горючего газа и кислорода к газовой горелке С2 J. В этих устройствах 1J и f2 3 регулировка подачи кислорода и горючего газа осуществляется вручную с помощью регулирующих вентилей, положение которых .неоднократно меняется в конце каждого режима. Поэтому устройства не обеспечивают требуемой воспроизводимости тепловых режимов горелки от одного процесса к другому и вследствие этого воспроизводимости профиля показателя преломления и дисперсии сигнала в светопроводящих волокнах. Целью изобретения является улучшение качества заготовок. Поставленная цель Достигается тем, что в устройстве для изготовления заготовок световодов, включакицем станину, шпиндели с патронами для крепления в них заготовки, каретку, смонтированную с возможностью перемещения вдоль заготовки, закрепленную на каретке газовую горелку, переключатели хода каретки и средство подвода горючего газа и кислорода к газовой горелке, средство подвода горючего газа и кислорода к газовой горелке выполнено в виде двух отдельных систем трубопроводов с клапанами , число которых в каждой системе соответствует числу тепловых режимов горелки, газораспределительного блока, выполненного из регуляторов расхода горючего газл и кислорода , коллекторов и блока управления подачей горючего газа и кислорода в горелку. Выход каждого регулятора соединен трубопроводом с выходом соответствующего клапана, вход одного из коллекторов через трубопроводы - с выходами регуляторов расхода горючего газа, вход другого - с выходами регуляторов расхода кислорода, а выходы - с трубопроводами, соединенными с горелками . Входы блока управления соединены с переключателями хода каретки, а выходы - с электрическим входами клапанов. На чертеже представлена структур ная схема устройства. Оно содержит станину 1 ,зaкpeплeJ ные на ней шпиндели 2 с патронами 3 для крепления в них заготовки ,4, каретку 5, установленную на станине с возможностью перемещения вдоль заготовки 4, газовую горелку 6, соединённую с трубопроводом 7 дпя подвода горючего газа и с трубопро водом 8 для подвода кислорода и закрепленную на каретке, переключатели 9 хода каретки, систему клапанов 10 для подачи горючего газа в горелку, систему клапанов 11 для по дачи кислорода в горелку с числом клапанов 10, 11 в каждой системе, соответствующим числу тепловых режимов горелки, газораспределительный блок 12, содержащий регуляторы 13 расхода горючего газа, вход каждого из которых соединен трубопроводом 14 с выходом соответствующего клапана 10, регуляторы 15 расхода кислорода, вход каждого из которых соединен трубопроводом 16 с выходом соответствующего клапана 11, коллек тор 17, вход которого соединен через трубопроводы 18 с выходами регу ляторов 13 горючего газа, а выход с трубопроводом 7, и коллектор 19, вход которого соединен через трубопроводы 20 с выходами регулято ров 15 расхода кислорода, а выход с трубопроводом 8, и блок 21 управпения подачей горючего газа и кислорода в горелку 6, входы которого связаны с переключателями 9 хода каретки, а выходы с электрическими входами клапанов 10 и 11. Устройство работает следуницим образом.В патронах шпинделей 2 закрепляют кварцевзпо трубку-заготовку 4 и с левого конца надевают на нее сальниковое устройство, обеспечивающее подачу в трубку-заготовку паро-газовой смеси. Оптимальные расходы горючего газа и кислорода для всех режимов работы горелки устанавливают с помощью регуляторов 13 расхода горючего газа и регуляторов 15 расхода кислорода, причем каждому режиму соответствует своя пара регуляторов 13, 15. Каретку устанавливают в крайнем левом положении и зажигают горелку . При включении переключателя 9 хода каретки 5 последняя начинает перемещаться вдоль заготовки 4. Одно- . временно сигнал с переключателя 9 подается на блок 21 управления подачи горючего газа и кислорода, который , в свою очередь, подает команду на входы пары клапанов 10, 11, соединенных с соответствующей парой регуляторов 13, 15, на которых установлен режим нанесение, опреде- ляющий температуру горелки, необходимую для осаждения на трубку и проплавления слоев легированного кварцевого стекла. Эти клапаны 10, 11 открываются, горючий газ и кислород поступают через регуляторы 13 и 15 по трубопроводам 14, 18 и 16, 20 в коллекторы 17 и 19 и далее по трубопроводам 7, 8 в горелку 6.В момент включения переключателя 9 хода каретки в заготовку 4 начинают подавать паро-газовую смесь, из которой на внутреннюю поверхность трубки-заготовки осаждаются слои легированного стекла. По окончании рабочего хода каретка по команде от переключателя 9 ускоренно возвращается в исходное положение в левому шпинделю 2. При зтом по команде с блока 21 ранее открытые клапаны закрываются, а открывается вторая пара клапанов 10 и 11, и с помощью соответствующей второй пары регуляторов 13 и 15 устанавливается работа горелки 6 в режиме поддерживающее пламя, обеспечивающем значительно неныпиЯ нагрев заготовки. Когда каретка доходит до левого переключателя 9, по команде последнего закрьшается эта пара клапанов и открывается первая, обеспечивая тот же самый режим горелки, а следовательно, нагрев заготовки, как в первом случае . Число подобных циклов осаждения слоев определяется технологическим процессом и контролируется специальным программным устройством которое согласуется с программатором подачи паро-газовой смеси в заготовку . После окончания процесса осаждение слоев происходит переключение устройства на процесс ежа тие заготовки, при этом закрьшаются первая и вторая пары клапанов, а открывается третья пара клапанов 10 и 11. Режим работы горелки в зто случае определяется соответствующими регуляторами 13 расхода горюче го газа и 15 расхода кислорода. При использовании вывода газообразных и порошкообразных продукто реакции через отверстия в боковой поверхности заготовки около этих отверстий располагается вспомогательная горелка, режим работы кото рой определяется дополнительной парой клапанов ТО и 11 и дополнительными регуляторами 13 и 15. Применение устройства для изготовления заготовок светопроводящих волокон обеспечило улучшение воспроизводимости геометрических и оптических параметров заготовок и, как следствие, параметров светопроводяпщх волокон за счет стабилизации и воспроизводимости всех тепловых режимов горелки. Так, для заготовок, полученных по одной технологической программе, различие толщины осаждаемых слоев не превышает ±2%, а различие величины числовой апертуры (определяемой разностью показателей преломления сердцевины и оболочки) светопроводящих волокон, вытянутых из этих заготовок, также не превьш1ает +2% (В известных устройствах эти величины были в 2-3 раза больше). Это повьшает качество заготовок. Кроме того, введение в устройство узлов, автоматически устанавливающих тепловые режимы горелки, позволяет повысить производительность труда. 34 I IVly IV

/г tL., ..

/I a

шз

Реферат

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВОК СВЕТОВОДОВ, включающее станину , шпиндели с патронами для крепления в них заготовки, каретку, смонгированную с возможностью перемещения вдоль заготовки, закрепленную на каретке газовую горелку, переключатели хода каретки и средство, подвода горючего газа и кислорода к газовой горелке, отличающееся тем, что, t целью улучшения качества заготовок, средство подвода горючего газа и кислорода к газовой горелке выполнено в виде двух отдельных систем трубопроводов с клапанами, число которых в каждой системе соответствует числу тепловых режимов горелки, газораспределительного блока, вьшолненного из регуляторов расхода горючего газа и кислорода, коллекторов и блока управления подачей горючего газа и кислорода в горелку, причем вход каждого регулятора соединен трубопроводом с выходом соответствующего клапана, а вход одного из коллекторов соединен через трубопроводы с выходами регуляторов расхода горючего газа, вход другого - с выходами регуляторов расхода кислорода, а выходы связаны с трубопроводами, соединенными с горелками, входы блока управления соединены с переключателями хода каретки, а выходы - с электрическими входами клапанов .