BR102017018237A2

BR102017018237A2 - Disposição vedante de um forno de estiramento

Info

Publication number: BR102017018237A2
Application number: BR102017018237-1A
Authority: BR
Inventors: Raki Olli; Ilmarinen Joonas; Jöksi Urmas; Widerholm Risto; Huttunen Esa
Original assignee: Rosendahl Nextrom Gmbh
Priority date: 2016-09-14
Filing date: 2017-08-25
Publication date: 2018-04-03
Also published as: CN107814481A; JP2018058753A; EP3296273A1; KR20180030387A; KR101986422B1; US10611670B2; EP3296273B1; DK3296273T3; JP6626054B2; CN107814481B; RU2671881C1; US20180072609A1; PL3296273T3; MX2017011854A; FI127774B; FI20165686A

Abstract

disposição vedante de um forno de estiramento. a presente invenção refere-se a uma disposição vedante de um forno de estiramento. a disposição compreende o forno de estiramento (1), que compreende um furo central vertical (3) com elementos de aquecimento circundantes (4), para receber uma pré-forma de vidro (2), que compreende uma parte cônica (7) conectada a uma haste de extensão (8). uma vedação (5) com uma abertura é disposta na parte superior do forno de estiramento (1), para vedar o interior do forno de acionamento (1) do meio ambiente circundante. a disposição compreende uma bucha anular externa (16), disposta na parte superior do forno de estiramento (1), e uma bucha anular interna (17) com uma primeira (18) e uma segunda (19) extremidades verticais opostas. a bucha anular interna (17) é posicionável para circundar pelo menos parcialmente a parte cônica (7), com a primeira extremidade (18) posicionada na região do início da parte cônica (7), e a segunda extremidade (19) compreende protuberâncias (22) na superfície externa. na medida em que a bucha interna (17) é inserida na bucha externa (16), a bucha interna (17) é disposta para ser móvel dentro da bucha externa (16) e as protuberâncias (22) formam suportes para reter a segunda extremidade da bucha interna (19) acima do furo central vertical (3).

Description

(54) Título: DISPOSIÇÃO VEDANTE DE UM FORNO DE ESTIRAMENTO (51) Int. Cl.: C03B 37/029; C03B 37/01 (52) CPC: C03B 37/029,C03B 2205/80,C03B 2205/82,C03B 37/01 (30) Prioridade Unionista: 14/09/2016 Fl 20165686 (73) Titular(es): ROSENDAHL NEXTROM GMBH (72) Inventor(es): OLLI RAKI; JOONAS ILMARINEN; URMAS JÕKSI; RISTO WIDERHOLM; ESA HUTTUNEN (74) Procurador(es): DANNEMANN, SIEMSEN, BIGLER & IPANEMA MOREIRA (57) Resumo: DISPOSIÇÃO VEDANTE DE UM FORNO DE ESTIRAMENTO. A presente invenção refere-se a uma disposição vedante de um forno de estiramento. A disposição compreende o forno de estiramento (1), que compreende um furo central vertical (3) com elementos de aquecimento circundantes (4), para receber uma pré-forma de vidro (2), que compreende uma parte cônica (7) conectada a uma haste de extensão (8). Uma vedação (5) com uma abertura é disposta na parte superior do forno de estiramento (1), para vedar o interior do forno de acionamento (1) do meio ambiente circundante. A disposição compreende uma bucha anular externa (16), disposta na parte superior do forno de estiramento (1), e uma bucha anular interna (17) com uma primeira (18) e uma segunda (19) extremidades verticais opostas. A bucha anular interna (17) é posicionável para circundar pelo menos parcialmente a parte cônica (7), com a primeira extremidade (18) posicionada na região do início da parte cônica (7), e a segunda extremidade (19) compreende protuberâncias (22) na superfície externa. Na medida em que a bucha interna (17) é inserida na bucha externa (16), a bucha interna (17) é disposta (...)

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para

DISPOSIÇÃO VEDANTE DE UM FORNO DE ESTIRAMENTO.

Campo da Invenção [0001] A presente invenção refere-se a uma disposição vedante de um forno de estiramento.

Antecedentes da Invenção [0002] Anteriormente, um forno é aquecido para aquecimento de uma pré-forma de vidro, de modo que a pré-forma de vidro possa ser estirada em uma fibra óptica. Esse forno conhecido compreende um tubo de núcleo de forno vertical com um aquecimento circundante. A pré-forma de vidro é alimentada a esse forno de acima, e enquanto a pré-forma de vidro é aquecida, uma fibra óptica pode ser estirada de uma extremidade inferior amolecida da pré-forma de vidro.

[0003] O forno pode usar a técnica de aquecimento por indução para aquecer um elemento de aquecimento de grafite, por exemplo, ou ser um forno de resistência. Como o grafite reage com o oxigênio e com os produtos da dissociação do vidro de quartzo em altas temperaturas, um fluxo de gás inerte é necessário para impedir a oxidação. O gás inerte ou similar, tal como argônio, hélio ou nitrogênio, é fornecido ao tubo de núcleo.

[0004] A pré-forma de vidro tem uma parte de corpo redondo alongado e uma parte cônica na sua extremidade superior. Uma haste de suporte é conectada na extremidade superior e a haste de suporte pende da pré-forma de vidro. Na medida em que a pré-forma de vidro é alimentada ao forno, as mudanças do diâmetro da pré-forma de vidro requerem uma disposição vedante, para impedir que os gases inertes vazem do forno de estiramento. É conhecido dispor um elemento de luva para circundar a periferia externa da haste de suporte, que depois fecha a abertura da vedação do forno, na medida em que a parte cônica da pré-forma de vidro passa por ela.

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2/9 [0005] A deficiência com a solução da técnica anterior é um risco que o elemento de luva metálica, circundando a haste de suporte, entre no forno de estiramento e forme uma junta com a pré-forma de vidro. Além disso, na medida em que a parte cônica passa pela vedação da forma do canal de escoamento formado para os gases inertes, que escoam para cima para fora do forno, provoca turbulência no fluxo de gás inerte e perturba o processo de aquecimento da pré-forma de vidro dentro do forno de estiramento.

Breve Descrição da Invenção [0006] Um objetivo da presente invenção é solucionar as deficiências mencionadas acima e proporcionar uma solução simples e eficiente para impedir que partes de uma disposição vedante entrem em um forno de estiramento e formem uma junta com a pré-forma de vidro, e reduzir um vazamento de fluxo de gás inerte do forno de estiramento, durante uma alimentação de pré-forma de vidro.

[0007] Esse objeto é obtido com uma disposição vedante de um forno de estiramento, de acordo com a reivindicação independente 1. [0008] Uma disposição vedante de um forno de estiramento compreende um forno, que compreende um furo central vertical com elementos de aquecimento circundantes, para receber uma pré-forma de vidro, que compreende uma parte cônica conectada a uma haste de extensão, e uma vedação, com uma abertura disposta na parte superior do forno, para vedar o interior do forno do meio ambiente circundante. A disposição compreende uma bucha anular externa, disposta na parte superior do forno de estiramento, e uma bucha anular interna com uma primeira e uma segunda extremidades verticais opostas, e a bucha anular interna é posicionável para circundar pelo menos parcialmente a parte cônica, com a primeira extremidade posicionada na região do início da parte cônica, e a segunda extremidade compreendendo protuberâncias na superfície externa. Na medida em que a buPetição 870170062340, de 25/08/2017, pág. 25/50

3/9 cha interna é inserida na bucha externa, a bucha interna e as protuberâncias são dispostas para que sejam móveis dentro da bucha externa e as protuberâncias formem suportes para reter a segunda extremidade da bucha interna acima do furo central vertical.

[0009] Uma vantagem da invenção é que o risco da bucha interna, que circunda a haste de extensão, entrar no forno de estiramento e formar uma junta com a pré-forma de vidro é eliminado. Além disso, na medida em que a parte cônica passa pela vedação da forma do canal de escoamento formado para os gases inertes escoando para cima para fora do forno, ela se mantém substancialmente igual e não provoca qualquer turbulência no fluxo de gás inerte, e o processo de aquecimento da pré-forma de vidro, dentro do forno de estiramento, não é perturbado.

[0010] As concretizações preferidas da invenção são descritas nas reivindicações dependentes.

Breve Descrição dos Desenhos [0011] A seguir, a invenção vai ser descrita em mais detalhes por meio das concretizações preferidas, com referência aos desenhos em anexo, em que:

a Figura 1 mostra uma disposição vedante de um forno de estiramento, durante um estiramento de pré-forma;

a Figura 2 mostra uma disposição vedante de um forno de estiramento, durante uma fase fina do estiramento de pré-forma.

Descrição Detalhada da Invenção [0012] A Figura 1 mostra uma disposição vedante de um forno de estiramento, durante um estiramento de pré-forma. O forno de estiramento 1 aquece uma pré-forma de vidro 2, de modo que a pré-forma de vidro 2 possa ser estirada a uma fibra óptica. A pré-forma de vidro 2 é inserida em um furo central vertical 3 do forno de estiramento 1 de acima. A fibra óptica é manufaturada por estiramento de uma fibra ópPetição 870170062340, de 25/08/2017, pág. 26/50

4/9 tica, enquanto a pré-forma de vidro 2 é aquecida e fundida, e estirada da fibra pela saída na seção inferior do furo central 3. Apenas a seção superior do forno de estiramento 1 é mostrada nas figuras.

[0013] O furo central 3 é circundado por um ou mais elementos de aquecimento 4, por exemplo, um elemento de aquecimento de grafite, para aquecer e fundir a pré-forma de vidro. Um gás inerte, tal como argônio, hélio ou nitrogênio, é fornecido ao furo central 3 para impedir oxidação no forno de estiramento 1.

[0014] Uma vedação 5 com uma abertura é disposta na parte superior do forno de estiramento 1, para vedar o interior do forno do meio ambiente circundante. A vedação 5 pode ser, por exemplo, uma vedação de anel em O. O diâmetro interno do anel em O é dimensionado para corresponder, geralmente, ao diâmetro externo da pré-forma de vidro 2, enquanto que a parte externa do anel é disposta firmemente ao longo da superfície do forno de estiramento 1.

[0015] Além disso, a vedação 5, com uma abertura disposta na parte superior do forno de estiramento, pode ser com vários elementos vedantes, como descrito em EP2664593B1, em que os elementos vedantes são dispostos geralmente em uma configuração de anel em torno de uma abertura central. Cada elemento vedante compreende uma superfície vedante voltada para a abertura central. Pelo menos uma câmara para receber seções dos elementos vedantes é proporcionada, e uma entrada para uma fonte de fluido, para proporcionar a pelo menos uma câmara fluido, para gerar uma sobrepressão agindo nas seções dos elementos vedantes recebidos na pelo menos uma câmara, e para comprimir e movimentar as superfícies vedantes dos elementos vedantes na direção da abertura central. A vedação com uma pluralidade de elementos vedantes é controlada para não operar quando a bucha interna chega na vedação com uma pluralidade de elementos vedantes para proteção de suas partes sensíveis.

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5/9 [0016] A pré-forma de vidro 2 tem uma parte de corpo redondo alongado 6 e uma parte cônica 7 na sua extremidade superior y na direção vertical. A parte cônica 7 é conectada a uma haste de extensão

8. A haste de extensão 8 compreende um corpo redondo alongado, que compreende um furo cilíndrico 9 para receber uma parte de cabo 10 da pré-forma de vidro 2 na sua primeira extremidade 11. A parte de cabo 10 da pré-forma de vidro 2 é presa na haste de extensão 8 com um meio fixador, por exemplo, por meio de um pino 12. A segunda extremidade 13 compreende um furo vertical 14, com uma ou mais ranhuras 15 formadas na superfície externa da segunda extremidade 13. A segunda extremidade 13 pode também compreender uma parte sólida com pelo menos uma ranhura 15 formada na superfície externa da parte sólida. A pré-forma de vidro 2 é suspensa da segunda extremidade da haste de extensão 13 e movimentada para baixo na medida em que acontece o estiramento da fibra óptica.

[0017] A disposição compreende uma bucha anular externa 16. A bucha anular externa 16 compreende uma parte de forma cilíndrica. Nas figuras, a bucha externa 16 é fixada na vedação 5, posicionada na parte superior do forno de estiramento 1. A bucha externa 16 pode ser também fixada no forno de estiramento 1. É também possível prender a bucha externa 16 na pré-forma de vidro 2, e a bucha externa 16 também se movimenta para baixo na direção do forno de estiramento 1 conjuntamente com a pré-forma de vidro 2. A bucha externa 16 compreende, de preferência, vidro de quartzo.

[0018] A disposição compreende uma bucha anular interna 17 com uma primeira 18 e uma segunda extremidades verticais 19 opostas entre elas. As buchas interna 17 e externa 16 são dispostas coaxialmente. A bucha anular interna 17 é disposta para circundar pelo menos parcialmente a parte cônica 7. A bucha interna 17 não é presa na pré-forma de vidro 2, mas a bucha interna 17 se apoia na superfície da

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6/9 parte cônica 7. A primeira extremidade da bucha anular interna 18 é posicionada na região do início da parte cônica 7 da pré-forma de vidro

2. A curvatura da superfície da pré-forma de vidro 2 é descontínua no ponto no qual a parte cônica 7 começa a provocar perturbações ao gás inerte 20, que escoa ao longo da superfície da pré-forma de vidro 2 no furo central vertical 3. Como a bucha anular interna 17 compreende um diâmetro externo substancialmente constante, ela proporciona uma superfície contínua para o fluxo de gás inerte 20. O diâmetro externo da bucha interna 17 é, de preferência, ligeiramente menor que o diâmetro externo da pré-forma.

[0019] A borda interna 21 da primeira extremidade da bucha interna 18 pode ser chanfrada para criar uma superfície cônica. O ângulo de chanfradura é, de preferência, de 5 - 15°. A borda chanfrada proporciona menos vazamento de gás inerte 20a entre a superfície interna da primeira extremidade da bucha interna 18 e a superfície externa da pré-forma de vidro 2, pois as formas das superfícies são mais assemelhadas.

[0020] A segunda extremidade da bucha interna 19 é posicionada na direção vertical y mais alta que a primeira extremidade 18 e fica mais próxima da parte de cabo 10 que a primeira extremidade. A segunda extremidade da bucha interna 19 compreende as protuberâncias 22 na superfície externa.

[0021] Acima da bucha interna 17, na direção vertical y da disposição, proporciona-se uma bucha intermediária 23 coaxialmente com a bucha interna 17. A bucha intermediária 23 não é presa na pré-forma de vidro 2, mas a bucha intermediária 23 se apoia na bucha interna 17. A haste de extensão 8 e a pré-forma de vidro 2 impedem que a bucha intermediária 23 caia lateralmente. A bucha intermediária 23 compreende uma parte de forma cilíndrica com protuberâncias, por exemplo, um flange 24, na sua extremidade superior na direção vertical y. Na

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7/9 parte superior da bucha intermediária são colocados um ou mais elementos vedantes 25, e os elementos vedantes 25 são, por exemplo, vedações anulares. Os elementos vedantes 25 diminuem o vão livre entre a superfície interna da bucha intermediária 23 e a superfície externa da haste de extensão 8.

[0022] A parte de forma cilíndrica da bucha intermediária 23 é dimensionada para se encaixar dentro da bucha externa 16 e ser móvel dentro da bucha externa 16. As protuberâncias, por exemplo, o flange 24, são dimensionadas para exceder o diâmetro interno da bucha externa 16, para impedir que a bucha intermediária 23 deslize pela bucha externa 16.

[0023] Quando o estiramento da pré-forma de vidro 2 está em curso e a pré-forma de vidro 2 se aproxima da sua posição final, a bucha interna 17 atinge o nível da bucha externa 16. A bucha interna 17 e suas protuberâncias 22 são dimensionadas para se encaixarem dentro da bucha externa 16 e serem móveis dentro da bucha externa.

[0024] Na Figura 1, que mostra a fase de estiramento, a primeira extremidade da bucha interna 18 está chegando na abertura da vedação 5, disposta na parte superior do forno de estiramento 1. A bucha intermediária 23, com as protuberâncias de suporte 22, é colocada na parte superior da bucha externa 16 por meio das protuberâncias 22. A bucha intermediária 23, conjuntamente com os elementos vedantes 23, veda a abertura verticalmente superior y da bucha externa 16. Na medida em que a abertura verticalmente superior y da bucha externa 16 é fechada, o gás inerte 20, que passa pelo vão livre entre a préforma de vidro 2 e o furo central 3, ou o gás inerte 20a, que passa pelo vão livre entre a pré-forma de vidro 2 e a bucha interna 17, não pode escapar para a atmosfera, mas se mantém dentro da bucha externa

16.

[0025] A Figura 2 mostra uma disposição vedante de um estiraPetição 870170062340, de 25/08/2017, pág. 30/50

8/9 mento, durante uma fase final do estiramento da pré-forma de vidro. As segundas extremidades da haste de extensão 13 e dos elementos vedantes 25 não são mostradas na Figura 2 com o intuito de clareza. [0026] As protuberâncias 22 formam suportes para reter a segunda extremidade da bucha interna 19 acima do furo central 3. A vedação 5, que veda o furo central 3 de acima, forma uma superfície de suporte para a bucha interna 17. É também possível configurar a bucha externa 16 para compreender uma superfície de suporte para as protuberâncias 22 da bucha interna 17. Nas figuras, as protuberâncias 22 são um flange circundando a superfície externa da segunda extremidade 19 se projetando em uma direção radial r da bucha interna 17. As protuberâncias 22 em contato com a superfície de suporte impedem que a bucha interna 17, que circunda a haste de extensão 8, entre no forno de estiramento 2.

[0027] A distância h1 entre a superfície de suporte, que suporta a bucha interna 17, e o elemento de aquecimento 4 é mais longa que a altura h2 da bucha interna 17. Como a bucha interna 17 não se estende no furo central vertical 3 para a região do elemento de aquecimento 4, a formação de uma junta com a pré-forma de vidro 2 é eliminada. [0028] A bucha interna 17 pode compreender um encaixe redutor 26 se projetando para dentro na direção radial r, na sua segunda extremidade 19. O encaixe redutor interno 26 reduz a quantidade da superfície de seção transversal descoberta, provocando resistência ao escoamento para o gás inerte 20a, que passa pelo vão livre entre a pré-forma de vidro 2 e a primeira extremidade da bucha interna 18. O encaixe redutor 26 também ajuda a centralizar a bucha interna.

[0029] Na medida em que a parte cônica 7, coberta pela bucha interna de forma substancialmente cilíndrica 17, passa pela vedação 5, a forma do canal de escoamento formado para os gases inertes 20, que escoam para cima do forno 1, se mantém substancialmente anuPetição 870170062340, de 25/08/2017, pág. 31/50

9/9 lar. Isso reduz a turbulência do fluxo de gás inerte 20, e o processo de aquecimento da pré-forma de vidro 2, dentro do forno de estiramento 1, não é perturbado.

[0030] Vai ficar óbvio para uma pessoa versada na técnica, na medida em que a tecnologia avança, que o conceito inventivo pode ser implementado em vários modos. A invenção e suas concretizações não são limitadas aos exemplos descritos acima, mas podem variar dentro do escopo das reivindicações.

[0031] Lista de peças: 1 um forno de estiramento, 2 uma pré-forma de vidro, 3 um furo, 4 um elemento de aquecimento, 5 uma vedação, 6 uma parte de corpo, 7 uma parte cônica, 8 uma haste de extensão, 9 um furo cilíndrico, 10 uma parte de cabo, 11 uma primeira extremidade da haste de extensão, 12 um pino, 13 uma segunda extremidade da haste de extensão, 14 um furo, 15 uma ranhura, 16 uma bucha externa, 17 uma bucha interna, 18 uma primeira extremidade da bucha interna, 19 uma segunda extremidade da bucha interna, 20, 20a um fluxo de gás inerte, 21 uma borda interna, 22 protuberâncias, 23 uma bucha intermediária, 24 um flange, 25 um elemento vedante, 26 um encaixe redutor.

[0032] h1 uma distância, h2 uma altura da bucha interna, r uma direção radial, e y uma direção vertical.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Disposição vedante de um forno de estiramento, a disposição compreendendo o forno de estiramento (1), que compreende um furo central vertical (3) com elementos de aquecimento circundantes (4) , para receber uma pré-forma de vidro (2), que compreende uma parte cônica (7) conectada a uma haste de extensão (8), uma vedação (5) , com uma abertura disposta na parte superior do forno de estiramento (1), para vedar o interior do forno de acionamento (1) do meio ambiente circundante, caracterizada pelo fato de que a disposição compreende uma bucha anular externa (16), disposta na parte superior do forno de estiramento (1), e uma bucha anular interna (17) com uma primeira (18) e uma segunda (19) extremidades verticais opostas, e a bucha anular interna (17) é posicionável para circundar pelo menos parcialmente a parte cônica (7), com a primeira extremidade (18) posicionada na região do início da parte cônica (7), e a segunda extremidade (19) compreende protuberâncias (22) na superfície externa, e na medida em que a bucha interna (17) é inserida na bucha externa (16), a bucha interna (17) e as protuberâncias (22) são dispostas para que sejam móveis dentro da bucha externa (16) e as protuberâncias (22) formem suportes para reter a segunda extremidade da bucha interna (19) acima do furo central vertical (3).
2. Disposição vedante de um forno de estiramento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as protuberâncias (22) são um flange circundando a segunda extremidade (19), que se projeta em uma direção radial (r) da bucha interna (17).
3. Disposição vedante de um forno de estiramento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizada pelo fato de que a disposição compreende uma bucha intermediária (23), disposta coaxialmente acima da bucha interna (17).

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4. Disposição vedante de um forno de estiramento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a bucha externa (16) é presa na vedação (5).
5. Disposição vedante de um forno de estiramento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a bucha externa (16) é presa na pré-forma de vidro (2).
6. Disposição vedante de um forno de estiramento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a borda interna (21) da primeira extremidade da bucha interna (18) é chanfrada e o ângulo de chanfradura é de 5 - 15°.
7. Disposição vedante de um forno de estiramento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a vedação (5), com uma abertura disposta na parte superior do forno de estiramento (1), compreende uma superfície de suporte para as protuberâncias (22).
8. Disposição vedante de um forno de estiramento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a bucha externa (16) compreende uma superfície de suporte para as protuberâncias (22).
9. Disposição vedante de um forno de estiramento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 e 8, caracterizada pelo fato de que a distância (h1), entre a superfície de suporte e o elemento de aquecimento, é maior que a altura da bucha interna (h2).
10. Disposição vedante de um forno de estiramento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que a haste de extensão (8) compreende um corpo redondo alongado, que compreende um furo cilíndrico (9) para receber uma parte de cabo (10) da pré-forma de vidro (2), na sua primeira extremidade (11).

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11. Disposição vedante de um forno de estiramento, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a haste de extensão (8) compreende uma parte sólida com pelo menos uma ranhura (15), formada na superfície externa da parte sólida na sua segunda extremidade (13).

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