CN101014545B - 用于制造石英玻璃光学元件的拉伸方法以及适于施行该方法的预制品 - Google Patents

Abstract

提出了一种用于制造石英玻璃光学元件的拉制方法，其目的在于缩短拉制过程和使材料损失最小化。为此根据本发明提出了以下方法步骤：a)使石英玻璃空心圆筒的端面通过形成渐细的端部而与具有穿孔的石英玻璃附加件相连，从而空心圆筒的内孔与附加件的穿孔至少暂时流体连通形成通道孔，b)使清洗流体穿过空心圆筒的内孔和所述通道孔，c)将搁置在附加件接触面上的石英玻璃芯棒插入空心圆筒内孔，以及d)从渐细的端部开始将空心圆筒连续输入加热区，在其中区域性地加热，形成拉伸泡，并从中不断拉伸元件。

Description

用于制造石英玻璃光学元件的拉伸方法以及适于施行该方法的预制品

本发明涉及用于制造石英玻璃光学元件的拉伸方法。 

本发明还涉及适于施行该方法的预制品(preliminary product)。 

通过拉伸石英玻璃预制品所获得的光学元件是光纤或从光纤拉伸出的实心预制坯(solid preforms)。 

在拉伸中，拉制阶段特别重要，在该阶段中在预制品的软化下端形成拉伸泡(drawing bulb)，从所述拉伸泡可以拉伸出具有给定几何形状和期望尺寸的元件。拉伸泡的成形需要一些时间，它是以牺牲拉伸炉的生产力为代价的。随着预制品外径的增大，拉制阶段所需的时间也会增长。 

所述非生产性的拉制阶段可以通过先向预制品下端提供类似拉伸泡的外形而得到显著缩短。在最简单的情况下，这可以通过成圆锥形地打磨下端来完成。 

为在拉伸预制坯制造光纤过程中加快拉制过程，US6,649,261B2提出应当通过加热和在正式拉伸过程之前对其进行拉伸使预制坯下端形成圆锥形。 

WO/02/28789A1中提出了类似的在光纤拉制步骤之前的预制坯预拉伸。为此，将预制坯下端放入加热设备中使预制坯预成形，其中所述加热设备具有与正式拉伸炉的拉伸区类似的温度分布曲线。在加热设备中，预制坯的类似于后来拉伸泡的拉伸端在热和重力的作用下被成型为圆锥形。具有如此预形成的拉伸端的预制坯随后被输入拉伸炉并被拉伸成纤维。 

US6,644,069B2中记述了另一此类方法。在光纤拉制步骤之前预制坯的拉伸端被软化从而有材料滴下。除去滴下的材料并在由预制坯拉制纤维之前冷却类似于拉伸泡的剩余端。 

已知方法缩短了拉制阶段，由此提高了纤维拉伸炉的生产力。然而，在预拉制中所抽去的石英玻璃材料代表着物料损失，这特别是在以非常高成本制造的人造石英玻璃的情形下是一个值得注意的成本因素。

JP10-182179A(1988)提出了一种方法，其中向用于待拉制光纤的预制坯下端焊接了外径减小的管状拉伸部件形式的附加件。由此拉制过程缩短且同时材料损失降低。 

通过焊接连接附加件需要加热过程，其中可能会形成或释放杂质或沾染物。在此过程中，颗粒沉积在预制品表面并可能导致分界面上的缺陷或导致在进一步处理中光纤断裂。 

因此本发明的目的在于提供一种用于制造石英玻璃光学元件的拉制方法，它包括缩短拉制过程和使材料损失最小化并同时避免上述缺陷。 

此外，本发明的目的还在于指出一种适于施行根据本发明所述方法的预制品。 

对于方法，始于上述方法的所述目的根据本发明是通过一种包括以下步骤的方法实现的： 

a)使石英玻璃空心圆筒的端面通过形成渐细的端部而与具有穿孔的石英玻璃附加件(attachment piece)相连，从而空心圆筒的内孔与附加件的穿孔至少暂时流体连通形成通道孔， 

b)使清洗流体穿过空心圆筒的内孔和所述通道孔， 

c)将搁置在附加件接触面上的石英玻璃芯棒插入空心圆筒内孔，以及 

d)从渐细的端部开始将空心圆筒连续输入加热区，在其中区域性地加热，形成拉伸泡，并从中不断拉伸元件。 

石英玻璃空心圆筒是用于制造光纤的管状半成品，特别是由许多包括芯棒和环绕芯棒的包层管的圆柱形石英玻璃零件组成的共轴布置的包层管。 

在正式拉伸过程之前，提供作为现有技术已知的预制坯的空心圆筒，它具有能促进拉伸过程和缩短拉伸阶段的与拉伸泡类似的拉伸端。拉伸端完全或绝大部分由对头焊接在石英玻璃圆筒上的附加件构成并且可以由较便宜的石英玻璃例如废料或残余石英玻璃碎片组成。由此在形成拉伸泡过程中可以节省贵重得多的石英玻璃空心圆筒材料。 

由此向石英玻璃空心圆筒提供了完全或部分由附加件构成的渐细端部。渐细端部可扩展到空心圆筒部分。

石英玻璃空心圆筒环绕在芯棒周围。芯棒是具有放射状非均匀折射率分布的石英玻璃棒。通过挤压(collapsing)和拉伸所述芯棒与至少一个包层管的共轴布置来制造光纤的实心预制坯，或者由所述共轴布置直接拉制光纤，后一方法被称作＂ODD(overclad-during-drawing)法＂。这种用于直接抽出光纤的共轴布置在例如DE10214029C2中有记述。 

在芯棒与空心圆筒以及任选地与另一包层管之间残留有环形间隙，其中所述芯棒也可以由几个彼此松散堆叠的芯棒部件组成。 

附加件包括与空心圆筒内孔相通的穿孔，形成清洗流体可以从中通过的通道孔。这使得可以清洗空心圆筒内孔的内壁并从而除去由于附加件的附着所导致的污染物。液体和气体适合用作清洗流体(例如氢氟酸)。 

在拉伸过程开始时，在垂直取向上芯棒直接或间接搁置在附加件的接触面上。在另一不同取向上，芯棒至少直接或间接搁置在附加件的接触面上。 

间接接触(或支撑)的情况下，在芯棒与附加件之间提供有一或几个中间部件，或者提供有环绕芯棒的包层管，该包层管中固定了芯棒且其又搁置在附加件上。 

如果是直接接触(或支撑)的情形，则芯棒外径大于管状附加件的穿孔的内径，所述孔与空心圆筒邻接，芯棒完全固定在附加件之上。另外，芯棒也可能在某种程度上突入附加件的穿孔中并最后停置在其锥形内壁上，从而使其在径向上居中。 

所述接触面是指芯棒、中间部件或固定芯棒的包层管与附加件相接触的区域。 

在拉伸过程开始时，附加件的穿孔仍然敞开或者已经被封闭。穿孔面向空心圆筒的上部可如上所述被用于芯棒的径向对中。附加件的支撑区域进一步有助于芯棒的确定和可再现的轴向固定，即不使用任何其它通常需要热变形步骤以及带来额外费用和损害所要制造的光学元件质量的危险的固定手段。 

此外，敞开的穿孔在拉伸过程开始时还容许用保护剂或清洗剂清扫芯棒与包层管之间的环形间隙，从而除去污染物或可防止其透入空心圆筒的内孔。

附加件在附着到石英玻璃空心圆筒过程中可以已经包括渐细的拉伸端。不过，优选的步骤为将附加件焊接到空心圆筒末端以及随后软化和削尖形成渐细部分。 

此处附加件的渐细部分完全或部分地通过只在附着到空心圆筒之后软化和拉伸形成。由此使得附加件向石英玻璃空心圆筒的焊接更加容易。使附加件渐细部分的几何形状适合于拉伸炉中的主要条件和所要制造的元件的直径。特别是附加件的最小外径起着很重要的作用。此直径不应比所要制造的光学元件的标称外径大太多。因此附加件被拉伸形成渐细的股(strand)，直至此股的最小外径近似等于或仅稍稍大于光学元件的外径。 

在附加件上形成渐细部分之后，其自由端形成由于其重量可以在随后的拉伸过程中促进拉制的任何所需形状的块(mass)。另一方面，所述块在拉伸过程中可能成为障碍，因此通常在拉伸过程之前分离所述端更加有利。由此，渐细部分的最终形成有利地包括沿贯穿渐细部分的分离面分离附加件。 

这可以产生具有规定几何形状、特别是具有适合于拉伸炉内的预定几何形状的可重现的最小横截面面积(从空心圆筒纵轴方向看)的渐细部分。这里，分离点并不自动位于渐细部分的最细点。 

为进行清洗和清扫操作，附加件优选地在渐细部分包括开孔。 

附加件的穿孔在渐细部分形成过程中变窄。进行所述形成过程使得穿孔直到渐细部分末端或至少直到分离点都保持打开。 

出于经济原因，向空心圆筒上的焊接以及渐细部分的形成在一联合加热过程中进行。 

在第一工序中，附加件被焊接到石英玻璃空心圆筒的末端上，在第二工序中通过将附加件拉伸到一定程度在附加件上形成渐细部分。 

事实证明在使用人造石英玻璃的附加件时是有利的。 

石英玻璃空心圆筒也由人造石英玻璃构成。由于附加件使用了特定材料，两者粘度没有不同或只稍微不同，附着区域的辐射传输几乎不受阻碍，由此使附着过程更加方便。在下文中附着区域应当理解为在通过焊接接合附加件过程中空心圆筒与附加件之间形成的接触区。 

在人造石英玻璃的情况下，羟基含量对于粘度和辐射传输来说是决定性的。对此，在附着区域形成之前，附加件的人造石英玻璃中的 平均羟基含量优选地与石英玻璃空心圆筒的平均羟基含量相差最多5重量ppm。 

然而，在附加过程中由于高温可能会在石英玻璃上产生羟基的表面加载。特别是附着区域周围的区域可能因此显示比其余石英玻璃高的羟基浓度。不过，对附加件的成功附着起决定性作用的是在附着步骤之前的石英玻璃空心圆筒和附加件中的平均含量。在附加步骤之后这不受石英玻璃表面加载羟基影响且由离开附着区域的某一距离表示。因此，优选在离附着区域至少1cm远的区域中附加件的人造石英玻璃中羟基平均含量与在离附着区域至少1cm远的区域内的石英玻璃空心圆筒的相差不超过5重量ppm的预制品。 

附加件尤其是用来使待拉伸的石英玻璃空心圆筒的拉伸端变细。当使用最大外径与石英玻璃空心圆筒在其面对附加件一端的外径相差不超过10mm的附加件时可以促进此功能。 

有利地，使石英玻璃空心圆筒面向附加件一端形成外锥。 

空心圆筒的外锥在一定程度上有助于预制品的渐细端部。而且，很容易使外锥的最小外径适合于在附着区域的附加件外径，以便防止形成外径梯级(step)，就象在拉制过程中伴随的直径改变一样，且促进了期望直径的快速调整。 

石英玻璃空心圆筒优选地构成由芯棒和一或几个环绕芯棒的包层管构成的共轴布置的外包层管。 

除了支撑和固定芯棒之外，附加件还可用来支撑和固定可能的在位于空心圆筒内孔之内在芯棒与空心圆筒之间提供的包层管。 

事实还证明在附加件与芯棒之间提供一个间隔物圆盘也是有利的。 

芯棒直接或间接搁置在间隔物圆盘之上并被所述圆盘从附着区域挤走。这有助于节省材料，因为从附着区域拉出的元件通常还不满足尺寸稳定性要求并由此成为废品。上述措施一方面提供了将芯棒在空心圆筒内孔中确定轴向定位的可能性，另一方面导致节省贵重的芯棒材料。 

间隔物圆盘优选地包含使得可以在拉伸过程开始时进行气体清扫的开口。 

事实证明当附加件的最小外径比要制造的光学元件的标称外径大 不超过3cm时是有利的。 

在光纤形式的光学元件的情形下，最小外径由此不超过约3cm。在拉制过程中由此形成特别小的滴，由于可能的孔和涂层装置的小开口宽度，这在光纤拉伸炉中尤其有利。在实心预制坯形式的光学元件的情形下，附加件的最佳最小外径微高于(约3cm)或低于预制坯的标称外径。 

事实证明在方法步骤b)之后或方法步骤c)之前封闭附加件的穿孔是有利的。 

在清洗过程完成之后封闭附加件的穿孔能防止污染物渗入空心圆筒的内孔，特别是在拉伸过程开始时。 

优选地，借助于加热燃烧器封闭所述孔。 

由于加热燃烧器的局部加热，附加件的穿孔可以以确定和快速的方式封闭。特别是可以由此保持该孔面向空心圆筒的上部区域，这有助于芯棒或可能存在的中间件的固定。 

在本发明方法的一种特别优选的变体中，接触面作为在空心圆筒纵轴方向上的投影形成一个内径不超过空心圆筒内孔内径的90％的环形表面。 

这里，环形表面的外径由空心圆筒内孔的内壁构成。接触面可以在垂直或倾斜于空心圆筒纵轴的方向上延伸。环形表面投影的倾角和内径确定了芯棒支撑表面的大小。为确保安全固定芯棒，在垂直于空心圆筒纵轴方向上的投影中环形表面内径的最大值是空心圆筒内孔内径的90％。 

另一方面，相应环形表面的小内径会阻碍从中流过的清洗或清扫介质的流动。因此，所述内径优选地至少是空心圆筒内孔内径的10％。 

在最简单的情况下，接触面在水平面内延伸。如果空心圆筒和附加件的外径相匹配，则在附着区域的范围内附加件具有比空心圆筒更大的壁厚。 

对于用于实施本发明方法的预制品，上述目的根据本发明是通过一种包括石英玻璃空心圆筒和带孔石英玻璃附加件的预制品实现的，空心圆筒以端面与附加件的相连，以使空心圆筒的内孔和附加件的穿孔流体连通形成通道孔的方式形成渐细端部，石英玻璃空心圆筒作为由芯棒和一或几个环绕芯棒的包层管构成的共轴布置的外包层管提 供，且附加件形成用于与芯棒接触的接触面。 

在根据本发明的预制品中，附加件一方面用于在拉伸步骤之前向要拉伸的空心圆筒提供类似于拉伸泡的拉伸端形式的渐细端部，以便可以促进拉制过程和缩短拉制阶段。为此，向空心圆筒的一个端面焊接附加件，该附加件整个或至少绝大部分充当所述渐细端部。附加件由劣质石英玻璃例如废料或石英玻璃残余碎片构成，由此节约了用于形成拉伸泡的更贵重的石英玻璃空心圆筒材料。 

空心圆筒是指构成由芯棒和一或几个环绕芯棒的包层管构成的共轴布置的外包层管。 

为此，将附加件设置为一方面包含穿孔并连接在空心圆筒上，另一方面空心圆筒的内孔与附加件的孔彼此流体连通形成通道孔。这产生一个连续的开口，它使得在通过焊接连接附加件之后可以通过用清洗流体清扫来清洗空心圆筒内孔的内壁。 

另一方面，附加件包含一个在拉伸步骤开始时芯棒最终直接或间接停置于其上的接触面。 

对于间接接触(或在芯棒的垂直取向中支撑)的情形，提供了一或几个中间部件，且芯棒被固定在环绕所述棒的包层管之内，它继而搁置在附加件的接触面上。 

如果是直接接触(或支撑)的情形，芯棒的外径大于管状附加件的穿孔内径，所述穿孔与空心圆筒联接，芯棒被全部固定在附加件之上。或者，芯棒可以突入附加件的穿孔中到一定程度并最后停置在其渐细内壁上，从而使其在径向上居中。穿孔面向空心圆筒的上部区域可以由此被用于径向固定芯棒，产生芯棒的确定、可重现的轴向固定，而不需要通常要求热变形步骤以及带来额外费用和损害所要制造的光学元件质量的危险的其它固定手段。附加件穿孔的下部区域在此或者打开或者封闭。在打开的穿孔的情形下，即使是在插入芯棒之后也可用保护或清洗流体进行清扫。 

接触面在此是指在拉伸过程开始时芯棒、中间部件或固定芯棒的包层管与附加件发生接触的区域。 

根据本发明的预制品的优选方案可以由从属权利要求中获得。如果从属权利要求中所表示的预制品方案与本发明方法的从属权利要求中的步骤相似，在此则参照以上相应于方法权利要求陈述的补充说明。 

下面将参考实施方案和附图对本发明进行更详细说明，其中： 

图1：用于按ODD方法拉制光纤的预制品，呈芯棒与包层管的共轴布置的形式并且具有由管状附加件形成的拉伸端。 

图1显示了用于拉制光纤的预制品1，包括总体上用标记2表示的共轴布置。共轴布置2由石英玻璃制的具有各自共轴地相对于总布置2的垂直取向的中心轴5延伸的纵轴的芯棒3和包层管4构成。 

芯棒3由高纯度人造石英玻璃构成且具有从径向看折射率呈不均匀分布的芯/包层结构，其中高纯度人造石英玻璃通过按所谓的OVD方法沉积SiO₂颗粒制造。在包层管4内孔中相对于包层管4共轴设置的芯棒3外径为50mm。 

包层管4由羟基含量小于1重量ppm的高纯度无掺杂石英玻璃构成，它也通过根据OVD方法的外部沉积制造。其外径为194mm，内径为54mm，在包层管4与芯棒3之间产生间隙宽度为约2mm的环形间隙6。 

预制品1的拉伸端呈圆锥形向向下渐细。渐细部分7部分由共轴总布置2部分由石英玻璃的附加件8构成，其中附加件8以类似于拉伸泡的形式构成并焊接到包层管4的下端形成附着区域9。 

由人造无掺杂但劣质且羟基含量小于1重量ppm的石英玻璃构成的附加件8具有从顶到底渐细的开放通道孔10。附加件8以其位于附着区域9内的上端与包层管4的下端直接联接。其最大外径为90mm，长度为160mm且其在自由端的最小外径为25mm。附加件8的通道孔10从附着区域9范围内的40mm逐渐变细至下端的约11mm。因此，附加件8在附着区域9范围内具有明显大于包层管4的壁厚，由此为支撑芯棒3提供水平取向的环形支撑表面。支撑表面的内径为包层管4内径的大约74％。 

不过芯棒3并不直接搁置在附加件8上，而是借助于间隔物圆盘11支撑在附加件8上。间隔物圆盘11的厚度为30mm，外径为52mm。它具有侧面狭缝12，该侧面狭缝12建立起从环形间隙6到附加件8的通道孔10内的流体连接。 

下面将对渐细部分7形式的拉伸端的制造和通过拉伸布置2制造光纤进行更详细地描述。 

首先，包层管4的下端被轻微地成圆锥形地研磨至约90mm的最小外径，如图1所示。将具有相同外径(即90mm)的管状石英玻璃碎片焊接到圆锥形研磨端上。所述管状件是当前制造的包层管的残余碎片。为焊接两个空心圆筒形部件，面向对接接头的部分被通过氢氧燃烧器软化，然后挤压在一起，从而在包层管4与管状件之间产生牢固的结合。在同一加热步骤中，管状件被随后软化和通过夹具拉伸，从而形成向其自由端渐细并具有类似于拉伸泡的形状的股。最后在离附着区域9有160mm远的分离点分离所述股，此处外径为约25mm且所述内孔仍然打开，导致产生如图1所示的附加件8。 

随后用氢氟酸清扫包层管4和附加件8的内孔，由此清除掉由于附加件的焊接所产生的可能的沉积物。 

在拉伸过程之前，将芯棒3插入包层管4的内孔，在此芯棒3由其下端通过间隔物圆盘11支撑在附加件8上，从而建立确定的轴向位置和离开附着区域9一定距离。 

为根据ODD方法拉制光纤，用夹具夹紧包层管4，然后从下端开始向环形炉纵向输入由芯棒3、包层管4和附加件8构成的整个预制品1，它在其中被区域性地软化到2050℃左右的温度，并且在此步骤中从软化区拉出光纤。只要所述布置的下端还未被软化和仍未溃陷，就向包层管4的内孔中引入氮气清扫气流，所述气流通过环形间隙6、狭缝12和通道孔10流出，从而防止杂质渗入布置2。预制品下部一旦溃陷，立即在包层管4的内孔中建立并保持约1000mbar的负压。 

前面形成的渐细部分7使得在预制品1的下端加速形成拉伸泡，石英玻璃材料在重力作用下首先以外径约15mm的滴的形式从该部分脱离。从逐渐稳定的拉伸泡中抽出直径为125μm的光纤。 

除光纤之外，还可以通过挤压和拉伸预制品1制造光纤的预制坯。例如在长度为3m且侧向尺寸如上所述的布置1中，拉伸步骤产生外径为60mm且全长30m的预制坯股。通过定尺切割由所述预制坯股得到几个预制坯。

Claims (25)

1.一种用于制造石英玻璃光学元件的拉伸方法，包括以下步骤：

a)使石英玻璃空心圆筒的端面通过形成渐细的端部而与具有穿孔的石英玻璃附加件相连，从而使空心圆筒的内孔与附加件的穿孔至少暂时流体连通形成通道孔，

b)使清洗流体穿过空心圆筒的内孔和所述通道孔，

c)将搁置在附加件接触面上的石英玻璃芯棒插入空心圆筒内孔，以及

d)从渐细的端部开始将空心圆筒连续输入加热区，在其中区域性地加热，形成拉伸泡，并从中不断拉伸元件，

其特征在于在附加件与芯棒之间提供间隔物圆盘。

2.根据权利要求1所述的方法，特征在于所述附加件被焊接到所述空心圆筒端部，然后被软化和削尖形成渐细部分。

3.根据权利要求2所述的方法，特征在于沿贯穿所述渐细部分的分离面分离所述附加件。

4.根据权利要求2所述的方法，特征在于所述附加件包括位于渐细部分内的开孔。

5.根据权利要求4所述的方法，特征在于向空心圆筒上的焊接以及渐细部分的形成在一联合加热过程中进行。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，特征在于使用人造石英玻璃制的附加件。

7.根据权利要求6所述的方法，特征在于在进行步骤a)之前所述人造石英玻璃的平均羟基含量与石英玻璃空心圆筒的平均羟基含量相差不超过5重量ppm。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，特征在于所述附加件的最大外径与石英玻璃空心圆筒在其面向所述附加件一端的外径相差不超过10mm。

9.根据权利要求8所述的方法，特征在于将所述石英玻璃空心圆筒面向附加件一端设计成外锥。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，特征在于所述石英玻璃空心圆筒形成由芯棒和一或多个环绕芯棒的包层管构成的共轴布置的外包层管。

11.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，特征在于所述附加件的最小外径比要制造的光学元件的标称外径大不超过3cm。

12.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，特征在于在步骤b)之后和步骤c)之前封闭所述附加件的穿孔。

13.根据权利要求12所述的方法，特征在于借助于加热燃烧器封闭所述孔。

14.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，特征在于接触面作为在空心圆筒纵轴方向上的投影形成内径不超过空心圆筒内孔内径的90％的环形表面。

15.根据权利要求14所述的方法，特征在于所述环形表面的内径是空心圆筒内孔内径的至少10％。

16.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，特征在于所述接触面在水平面内延伸。

17.用于施行根据权利要求1-16中任一项所述的方法的预制品，包括石英玻璃空心圆筒和带孔的石英玻璃附加件，空心圆筒以一端面与附加件相连形成渐细端部，从而使空心圆筒的内孔和附加件的穿孔流体连通形成通道孔，石英玻璃空心圆筒作为由芯棒和一或多个环绕芯棒的包层管构成的共轴布置的外包层管提供，且附加件形成用于与芯棒接触的接触面，其特征在于提供一个位于附加件与芯棒之间的间隔物圆盘。

18.根据权利要求17所述的预制品，特征在于所述附加件由人造石英玻璃构成。

19.根据权利要求18所述的预制品，特征在于在离空心圆筒超过1cm远的区域，所述人造石英玻璃的羟基平均含量与空心圆筒石英玻璃的平均羟基含量相差不超过5重量ppm。

20.根据权利要求17-19中任意一项所述的预制品，特征在于所述附加件的最大外径与石英玻璃空心圆筒在其面向所述附加件一端的外径相差不超过10mm。

21.根据权利要求20所述的预制品，特征在于将所述石英玻璃空心圆筒面向附加件一端设计成外锥。

22.根据权利要求17-19中任意一项所述的预制品，特征在于所述附加件的最小外径比要制造的光学元件的标称外径大不超过3cm。

23.根据权利要求17-19中任意一项所述的预制品，特征在于接触面作为在空心圆筒纵轴方向上的投影形成内径不超过空心圆筒内孔内径的90％的环形表面。

24.根据权利要求23所述的预制品，特征在于所述环形表面的内径是空心圆筒内孔内径的至少10％。

25.根据权利要求17-19中任意一项所述的预制品，特征在于所述接触面在水平面内延伸。

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