CH652112A5

CH652112A5 - Verfahren zur innenbeschichtung eines glas-substratrohres fuer die herstellung eines glasfaser-lichtleiters.

Info

Publication number: CH652112A5
Application number: CH465881A
Authority: CH
Inventors: Ivan Riegl; Karin Schmid
Original assignee: Int Standard Electric Corp
Priority date: 1980-07-19
Filing date: 1981-07-16
Publication date: 1985-10-31
Also published as: GB2079742B; DE3027450A1; AT380867B; FR2486927A1; GB2079742A; DE3027450C2; BE889655A; FR2486927B1; ATA316281A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Verfahren ist bekannt aus der veröffentlichten internationalen Patentanmeldung PCT-WO 80/ 00440.

Um die Abscheidung der bei der chemischen Dampfphasenreaktion entstehenden glasbildenden Reaktionsprodukte zu unterstützen, ist bei dem bekannten Verfahren eine zusätzliche Wärmequelle stromabwärts von der für die Erhitzungszone der chemischen Dampfphasenreaktion verantwortlichen Wärmequelle angeordnet. Diese zusätzliche Wärmequelle soll zusätzliche thermophoretische Kräfte erzeugen, welche zusätzliche Anteile der glasbildenden Reaktionsprodukte hin zur Rohrinnenwand beschleunigen, die ansonsten nicht abgeschieden würden und das Substratrohr zusammen mit den Abgasen verlassen würden.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die Abscheidung der die Schicht bildenden Reaktionsprodukte durch andere als die bekannten Massnahmen unterstützt wird.

Die Aufgabe wird wie im Patentanspruch 1 angegeben gelöst.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Teile einer Anlage zur Innenbeschichtung eines Glas-5 Substratrohres nach dem Verfahren der Abscheidung aus einer chemischen Dampfphasenreaktion, bei dem im Glasrohr durch äussere Reibungsmittel ein örtliches elektrisches Feld erzeugt wird,

Fig 2 eine der Fig. 1 entsprechende Anlage, bei der die io für das elektrische Feld verantwortliche Reibungselektrizität durch Anblasen des Substratrohres mit einem trockenen Gasstrom erzeugt wird, und

Fig. 3 eine der Fig. 1 oder Fig. 2 entsprechende Anlage, bei der das örtliche elektrische Feld durch zwei Elektroden 15 erzeugt wird.

In Fig. 1 ist mit 1 das Substratrohr bezeichnet, dessen Innenwand zu beschichten ist. Mittels einer nicht gezeigten Glasbläser-Drehbank wird das Substratrohr während der Innenbeschichtung um seine Längsachse gedreht. Zur 20 Durchführung der chemischen Dampfphasenreaktion dient als Wärmequelle beispielsweise ein Wasserstoff-Sauerstoffbrenner 2, der eine Erhitzungszone 3 im Substratrohr erzeugt. Diese Wärmequelle ist parallel zur Längsachse des Substratrohres 1 verschiebbar angeordnet. Die am einen 25 Ende in das Substratrohr einströmenden gas- bzw. dampfförmigen Reagenzien — in der Zeichnung als Reaktionsgase bezeichnet — reagieren in der Erhitzungszone 3 unter Bildung von Reaktionsprodukten, die nach Abscheidung auf der Rohrinnenwand stromabwärts von der Erhitzungszone 30 zur glasigen Schicht erschmolzen werden. Die Längsverschiebung der Erhitzungszone 3 sorgt dabei für eine gleich-massige Innenbeschichtung des rotierenden Substratrohres 1.

Erfindungsgemäss wird nun stromabwärts von der Er-35 hitzungszone 3 ein örtliches elektrisches Feld erzeugt, welches glasbildende Reaktionsprodukte, hauptsächlich Sii02-Partikel, zur Rohrinnenwand hin beschleunigt. Ohne eine solche zusätzliche Beschleunigung würde der grösste Teil der glasbildenden Reaktionsprodukte das Substratrohr ver-40 lassen und wäre damit für die Innenbeschichtung verloren.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Anlage wird das elektrische Feld nun dadurch aufgebaut, dass an der Aussenseite des Substratrohres 1 Reibungsmittel 4 angeordnet sind, die bei der Rotation des Substratrohres 1 Reibungselektrizität er-45 zeugen. Die Beschleunigung der glasbildenden Reaktionsprodukte zur Rohrinnenwand hin aufgrund des so erzeugten elektrischen Feldes beruht auf der Tatsache, dass ein dielektrischer Körper in einem inhomogenen elektrischen Feld eine Kraft in Richtung des Ortes höherer Feldstärke erfährt. 50 Als Reibungsmittel kommen Bürsten, Pinsel oder andere Elemente aus geeignetem Material in Frage. Das Reibungsmittel 4 ist in einem festen Abstand stromabwärts von der Erhitzungszone angeordnet, wobei die Wärmequelle 2 zusammen mit dem Reibungsmittel 4 auf einem gemeinsamen 55 Träger 5 befestigt ist. Das erzeugte elektrische Feld wird also synchron mit der Erhitzungszone 3 entlang der Längsachse des Substratrohres 1 bewegt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Anlage wird das örtliche elektrische Feld ebenfalls durch Erzeugung von Reibungs-60 elektrizität auf dem Substratrohr 1 aufgebaut, jedoch wird das Substratrohr 1 nicht durch körperliche Reibungsmittel gerieben, sondern durch einen trockenen Gasstrom, mit dem es in einem begrenzten Bereich aus einer Düse 6 angeblasen wird. Die Düse 6 ist wiederum gemeinsam mit der Wär-65 mequelle 2 auf einem gemeinsamen Träger 5 befestigt, so dass das durch Reibung in einem Bereich stromabwärts von der Erhitzungszone 3 erzeugte elektrische Feld synchron entlang der Längsachse des Substratrohres 1 verschoben

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wird. Als Gas für den trockenen Gasstrom aus der Düse 6 kommt ein inertes Gas, beispielsweise Stickstoff in Frage.

Eine weitere Möglichkeit zur Erzeugung des die Abscheidung von glasbildendem Material unterstützenden elektrischen Feldes zeigt die Fig. 3. Dort wird das elektrische Feld mit Hilfe zweier Elektroden 7 und 8 erzeugt, die mit den Polen einer Gleichspannungsquelle 9 verbunden sind. Die eine Elektrode 8 ist stabförmig ausgebildet und ragt von dem Ende her, aus dem die Abgase austreten in das Substratrohr 1 hinein. Die andere Elektrole 7 befindet sich ausserhalb des Substratrohres 1 stromabwärts von der Wärmequelle 2 und ist beispielsweise ringförmig ausgebildet, so dass im Raum zwischen den beiden Elektroden ein etwa radial symmetrisches elektrisches Feld besteht. Die innere Elektrode 8 ist mit dem negativen Pol und die äussere Elektrode 7 mit dem positiven Pol der Spannungsquelle 9 berbunden. Damit das elektrische Feld, wie bei den bisherigen Ausführungsbeispielen beschrieben, synchron mit der Erhitzungszone 3 bewegt werden kann, sind beide Elektroden mit Halterungselementen 10 und 11 starr gegenüber der Wärmequelle 2 angeordnet, indem die Halterungsele-5 mente 10, 11 mit einer Stange 12 mit der Wärmequelle 2 fest verbunden sind. Der gemeinsame Träger für die Wärmequelle 2 und die Halterungselemente 10 und 11 ist nicht gezeigt.

Das durch die Elektroden 7 und 8 aufgebaute elektri-10 sehe Feld wirkt nun in der Art eines an sich bekannten Elektrofilters:

In der unmittelbaren Umgebung der inneren Elektrode 8 herrscht eine hohe elektrische Feldstärke, unter deren Einfluss die glasbildenden Partikel negativ geladen werden. 15 Die so aufgeladenen Partikel wandern in Richtung zur positiven Elektrode 7 und werden dadurch auf der Rohrinnenwand abgeschieden.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zur Innenbeschichtung eines Glas-Substratrohres durch Abscheidung von eine Glasschicht bildenden Reaktionsprodukten einer chemischen Dampfphasenreaktion für die Herstellung eines Glasfaser-Lichtleiters, bei welchem Verfahren in das um seine Längsachse rotierende Substratrohr die Reagenzien eingeleitet und in einer entlang dem Substratrohr bewegten Erhitzungszone zur Reaktion gebracht und die Glasschicht bildenden Reaktionsprodukte stromabwärts von der Erhitzungszone abgeschieden werden, wobei Massnahmen zur Unterstützung der Abscheidung der die Glasschicht bildenden Reaktionsprodukte getroffen werden, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts von der Erhitzungszone (3) ein synchron mit dieser bewegtes örtliches elektrisches Feld erzeugt wird, das die Abscheidung der die Glasschicht bildenden Reaktionsprodukte auf der Innenwand des Substratrohres (1) unterstützt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Feld durch Erzeugung von Reibungselektrizität auf dem Substratrohr (1) aufgebaut wird (Fig. 1, 2).

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass während der chemischen Dampfphasenreaktion an die Aussenseite des rotierenden Substratrohres (1) Reibungsmittel (4) angelegt werden, die synchron mit der Erhitzungszone bewegt werden (Fig. 1).

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungselektrizität durch Anblasen des während der chemischen Dampfphasenreaktion rotierenden Substratrohres (1) mit einem trockenen Gasstrom (6) in einem örtlichen Bereich erzeugt wird, der synchron mit der Erhitzungszone (3) bewegt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Feld durch zwei Elektroden (7, 8) erzeugt wird, wobei eine Elektrode (8) innerhalb und die andere Elektrode (7) ausserhalb des Substratrohres (1) angeordnet ist, derart, dass zwischen den Elektroden (7, 8) ein radial gerichtetes elektrisches Feld besteht, und wobei die beiden Elektroden (7, 8) synchron mit der Erhitzungszone (3) in Längsrichtung des Substratrohres (1) bewegt werden.

6. Verfahren nach Anspruch.5, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Elektrode (8) stabförmig und die äussere Elektrode (7) ringförmig ausgebildet ist.