CN101687688B - 使用保持装置生产石英玻璃筒的方法及实施该方法的适当的保持装置 - Google Patents
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Abstract
一种生产石英玻璃筒的已知方法，包括以下方法步骤，其中包括中心内孔、下端和上端的多孔SiO2本体在烧结炉中从上端开始逐区被烧结，以获得石英玻璃筒，使用保持装置，SiO2本体通过该保持装置而在第一烧结阶段期间保持在垂直取向上直立并在第二烧结阶段被悬挂。从这里开始，指出了一种方法，通过该方法在烧结期间甚至重的多孔SiO2本体也能够被可靠地保持，根据本发明提出了一种保持装置，该保持装置包括石英玻璃熔合体，该熔合体布置在内孔的上端区域并在第一烧结阶段期间与SiO2本体的石英玻璃熔合，且在第二烧结阶段期间与保持装置的保持元件操作上相互作用从而与所述元件一起有助于待烧结的SiO2本体的悬挂保持。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产石英玻璃筒的方法，其包括以下方法步骤，其中包括中心内孔、下端和上端的多孔SiO2本体在烧结炉中从上端开始逐区被烧结，以获得石英玻璃筒，使用保持装置，SiO2本体通过该保持装置而在第一烧结阶段期间保持在垂直取向上直立并在第二烧结阶段被悬挂。
此外，本发明涉及一种用于实施通过烧结管状多孔SiO2本体来生产石英玻璃筒的方法的保持装置，该装置包括支撑基座和保持杆，所述保持杆连接到支撑基座并延伸穿过待烧结的SiO2本体的内孔。
背景技术
合成石英玻璃的中空筒或管被用作光学和化学工业中的大量部件的中间产品，特别是用于制作光学纤维的预制件，并且用于进一步加工成显微光刻法的透镜毛坯。
所谓“烟灰法(soot method)”包括生产SiO2沉积处理的中间产品，其中多孔毛坯由SiO2颗粒(此处称为“烟灰体”或“烟灰管”)形成，该毛坯随后烧结成石英玻璃筒。可进行烟灰管的烧结(还称为“玻璃化”)以使得烟灰管的内孔同时完全塌陷，从而产生实心筒。
烟灰管的烧结例如在US 4,157,906A中进行过描述。公开了方法和装置，其中在方法步骤中烧结SiO2烟灰管，内孔在此处理中塌陷并且同时被拉长以得到纤维。为了将回火玻璃化炉中的SiO2烟灰管保持在垂直取向，而将长度约为50mm的石英玻璃的管部插入烟灰管的内孔中，管部的外径近似对应于内孔的内径，并且用于插入内孔中的端部包括隆起状加厚部分。为了锚固石英玻璃管，将隆起状加厚部分在内孔中扭转大约90°，从而建立类似卡口锁的刚性连接。烟灰管保持从转入保持器悬挂在其上端，并从其下端开始供给到加热区并在该区中逐区软化并拉长成纤维。
当管部变成烟灰管的壁时，生成沉积在烟灰管的内壁上的颗粒并且在进一步的处理中可能以不利的方式注意到该颗粒。而且，可能发生破出和破裂，这将使烟灰管不可用或可能以后导致保持器的脱离。
还提出了石英玻璃保持器应结合到已经在沉积处理中发展的烟灰体中，使得其在表面上从待烧结的烟灰体突出并因此能够在随后的处理步骤中用于烟灰体的悬挂保持。这种方法例如由US 4,362,545A可知。
然而保持器的嵌入难以复制并且几乎不能检查其强度。此处必须注意的是为了提高生产率需要越来越大的石英玻璃筒，以致于待烧结的烟灰管的重量也不断增大。在上述工序中难以保持重的烟灰管。
EP 701975A2公开了一种上述类型的方法和装置。在此处烟灰管被引入玻璃化炉中并通过保持装置以垂直取向保持在其中。所述装置包括保持杆，该保持杆从上方穿过烟灰管的内孔延伸，并且该保持杆连接到保持基座，烟灰管在开始用其下端直立在该保持基座上。保持杆由碳纤维增强石墨(CFC；碳纤维增强碳)构成，并且由纯石墨的透气薄壁覆层管紧密包围或覆盖。在覆层管的上端以上的位置，石墨支撑环嵌入内孔中，石墨支撑环向内突出。
在根据DE 10303290B3的此方法的变更中，提供了额外的特征，根据该特征，在烧结期间合成石英玻璃的外壳或覆层位于保持杆和烟灰管之间。
在烧结期间，烟灰管从其上端开始逐区玻璃化。此时烟灰管在其长度上收缩时连续地塌陷到石墨的覆层管上，并在第一烧结阶段直立在保持基座上。嵌入烟灰管的石墨支撑环的位置选择成使得其在第二烧结阶段由于石墨覆层管的纵向收缩增大而被支撑，从而烟灰管保持悬挂在上端。
然而由石墨支撑环提供的支撑表面由于工序技术原因在其尺寸上受限，使得在第二烧结阶段烟灰管在高负载下可能会滑落。
在烧结期间，烟灰管塌陷到石墨覆层管上。在石墨中发现的杂质(特别是金属杂质)可能此时溶解并且引入到烟灰管的石英玻璃中。由于与覆层管接触，因此以此方式生产的中空筒额外地包括具有烘烤入的石墨颗粒的粗糙内表面。在烧结之后去除覆层管，并且通过钻孔、研磨、珩磨或蚀刻而重新加工产生的石英玻璃管的内孔。因此本方法是耗时的且导致材料的损失。
类似问题在不是经由SiO2烟灰法途径生产的由多孔SiO2构成的其他本体的烧结期间也存在，例如经过已知的溶胶凝胶途径或经由压制方法得到的多孔SiO2本体的情况下。
发明内容
本发明的目的是指出一种生产石英玻璃筒的方法，在烧结期间甚至重的多孔SiO2本体也能够借助该筒可靠地保持。
本发明的目的还在于提供一种结构上简单且操作上可靠的用于实施本方法的保持装置。
对于本方法来说，从上述方法开始，根据本发明实现了此目的，其中保持装置包括石英玻璃的熔合体，该熔合体布置在内孔中的上端区域并在第一烧结阶段期间与SiO2本体的石英玻璃熔合，且在第二烧结阶段期间与保持装置的保持元件操作上相互作用，从而与所述元件一起有助于待烧结的SiO2本体的悬挂保持。
本发明的重要方面体现在下面的特征：保持装置包括石英玻璃的熔合体，该熔合体在第一烧结阶段熔合到烧结SiO2本体中，即其上端区域中，在所述第一烧结阶段期间SiO2本体的上端被烧结并且SiO2本体保持直立在其下表面上。在烧结的SiO2本体上端冷却和固结之后，熔合体通常至少部分地与烧结的SiO2本体石英玻璃不可分地熔合或熔融，并且还以形状配合或确实的方式嵌入其中。在熔合区域中熔合体将通常失去其原始形状，除非采取特定措施来防止这种情况，例如通过使用由展现出高于SiO2本体石英玻璃的粘度的石英玻璃制成的石英玻璃部件。
本发明的进一步方面在于以此方式熔合(熔融和/或嵌入)的熔合体有助于SiO2本体在进一步烧结处理期间的悬挂保持。为此，熔合的熔合体连接到例如夹持器或保持杆等保持装置的另外的保持元件，或者例如由于在SiO2本体烧结期间逐渐的纵向收缩，该熔合体将在烧结处理期间直接或间接地与另外的保持元件操作上相互作用。
熔合的熔合体对于SiO2本体的悬挂保持的贡献还可在于，其机械地增强了用于悬挂保持的另一个保持元件或者将这样的元件稳定在其位置上。
因为在第一烧结阶段SiO2本体被支撑在直立位置上，因此在此工序阶段还不需要SiO2本体和石英玻璃部件之间的机械刚性连接。因此可避免现有技术中已知的在烧结处理开始之前用于将保持构件固定在SiO2本体中的措施(例如嵌入或转入)并因此避免伴随的缺陷和风险。
然而之前的熔合体在烧结的SiO2本体上端固结之后被稳固地插入到固结的石英玻璃块中，并因此可在第二烧结阶段用于仍待烧结的SiO2本体部的稳定的且操作上可靠的悬挂保持。
因为有助于SiO2本体的悬挂保持的熔合体由石英玻璃构成，优选由合成石英玻璃并因此由与SiO2本体的材料类似的材料构成，所以在烧结期间SiO2本体被熔合体污染的风险小。
在烧结处理中SiO2本体从上端开始被供应到短于SiO2本体长度的加热区并在其中逐区被加热并软化。SiO2本体的内孔在烧结期间部分或完全塌陷。
现在将在下文对本发明的方法的若干优选变形更详细地进行说明。
在第一优选变形中，使用了保持装置，其中在SiO2本体的内孔的上端区域，支撑环凹进SiO2本体壁中，熔合体在第一烧结阶段开始时位于所述支撑环上，支撑环由于SiO2本体在第二烧结阶段的纵向收缩而被支撑在布置于内孔中的支承件上。
从上述EP 701975A2可知具有这种支撑环的保持装置的使用。支撑环可例如由石墨制成。通常，该支撑环在第一烧结阶段开始时固定在SiO2本体的内孔中的反支承件上方的某距离处，其与所述支承件在第一烧结阶段期间由于SiO2本体的纵向收缩而接触，支撑环安置成其底侧位于反支承件上并由此有助于待烧结的SiO2本体的悬挂保持。
根据本发明的该现有技术的变更是基于以下措施的：即，机械地增强支撑环，以及在第二烧结阶段期间支撑环必须承担其支撑功能之前将其稳定在其位置上的措施。这些增强和稳定措施在第一烧结阶段期间进行，其中直接或间接安置在支撑环上的熔合体在此处理中被加热并软化，并建立与烧结的SiO2本体的石英玻璃的连接且同时在支撑环周围流动，由此将其固定在其位置上。因此，支撑环能不再横向脱开且由此防止其从反支承件滑落。因此，借助具有小的支撑或保持表面的支撑环，能够以悬挂方式可靠地保持甚至重的SiO2本体。
最简单的情况，熔合体为环形。
在此处以熔合体的石英玻璃覆盖支撑环的周边。熔合体构造成环或套筒，其中环或套筒的壁厚在此处可近似对应于如支撑环提供的环形支撑或保持表面的宽度。
在此连接中，当保持装置包括支撑基座、连接到支撑基座的保持杆、和部分包围保持杆的覆层管，保持杆延伸穿过SiO2本体的内孔，并且熔合体构造成石英玻璃套筒的形式，所述石英玻璃套筒具有这样构造的壁厚，使得其填充了保持杆和SiO2本体内壁之间的环形间隙，以便相对于保持杆留下宽度小于2mm的剩余环形间隙时，被证明是有利的。
在此处熔合体构造成石英玻璃套筒的形式，所述套筒沿保持杆在一定高度上延伸。其通过保护保持杆不受到机械作用和损坏以及在一定程度上遮蔽氧化环境而承担附加的功能。
在本方法的可替换且同样优选的变形中，使用不带有上述支撑环的保持装置。此处的保持装置包括支撑基座、连接到支撑基座的保持杆、和部分包围保持杆的覆层管，保持杆延伸穿过SiO2本体的内孔，熔合体构造成环状并位于覆层管的上表面上。
如上述EP 701975A2所述，覆层管可例如由高纯石墨构成。此处的石墨覆层管可由石英玻璃管包围。重要的是本发明含义内的石英玻璃熔合体直接或间接地安置在覆层管的上表面上。SiO2本体的上端和下端在进一步的加工期间不被接纳。因此覆层管不需要在SiO2本体的整个内孔上延伸。覆层管在SiO2本体的上端之前不久终止。
当SiO2本体的上端正在被烧结时(第一烧结阶段)，熔合体与所述本体的内壁熔合，由此在固结之后形成内孔的缩窄部。只要熔合体的石英玻璃块尚未完全固结，覆层管的上表面就能从下方穿入软石英玻璃块中。此穿入运动在块固结之后停止，使得此后缩窄部被支撑在覆层管的上边缘上，由此SiO2本体的进一步纵向收缩导致从直立基座逐渐升高并导致烟灰管的悬挂保持。
在本方法的此变形中熔合体还优选地构造成石英玻璃套筒的形式，所述石英玻璃套筒具有这样构造的壁厚，使得其填充了保持杆和SiO2本体内壁之间的环形间隙，从而相对于保持杆留下宽度小于2mm的剩余环形间隙。
套筒形熔合体沿保持杆在一定高度上延伸，由此如以上参考本方法的第一变形所说明的那样，在第一烧结阶段期间承担以下附加功能：即，石英玻璃套筒保护保持杆不受到机械作用和损坏的功能、以及在一定程度上遮蔽氧化环境的功能。
根据本方法的进一步优选变形，熔合体构造成细长的石英玻璃体，其包括上端和下端，下端突入SiO2本体的内孔中，上端由保持器夹持，从而使待烧结的SiO2本体在第二烧结阶段期间保持从石英玻璃体悬挂。
细长的熔合体例如构造成实心筒，中空筒或圆锥；其还可具有成形的外护套。重要的是该熔合体部分地延伸进入SiO2本体的内孔中并且其上端突出。本方法变形的一个重要优点还在于熔合体和SiO2本体之间的形态封闭本身不需要提前生产，而是可以说在第一烧结阶段期间由SiO2本体的上部区域的熔合而自动获得。这仅需要熔合体在第一烧结阶段由其下端突入内孔的上部区域中，并在内孔塌陷期间与SiO2本体的内壁接触。
这在第一烧结阶段期间在熔合体和SiO2本体内壁之间建立了熔融连接或结合，该结合在固结之后能够承担支撑功能。在第二烧结阶段期间待烧结的SiO2本体悬挂其上的保持器能够因此作用在从内孔向上突出的熔合体端部上。
为了方便的原因，熔合体的石英玻璃通常具有这样的石英玻璃品质，即，在烧结温度下具有与SiO2本体的石英玻璃相同或相似的粘度。然而，本方法的变形也被证明是有利的，其中熔合体具有这样的石英玻璃品质，即，在烧结温度下具有比SiO2本体的石英玻璃更高的粘度。
在第一烧结阶段期间在熔合之后对于细长熔合体的一定尺度的稳定性也是有益的，并由此还对悬挂的SiO2本体的精确的垂直取向是有益的。更高的粘度例如通过添加例如Al2O3或氮等掺杂物或通过低于SiO2本体的羟基含量而实现。
尤其关于待烧结的高纯SiO2本体，使用由合成生成的石英玻璃构成的熔合体。
对于保持装置来说，从最初所述类型的保持装置开始，在根据本发明的第一实施例中实现了上述目的，其中保持装置包括石英玻璃熔合体，该熔合体在第一烧结阶段开始时安置在支撑环上，所述支撑环在SiO2本体内孔的上端区域中凹入SiO2本体壁中，该熔合体在第一烧结阶段期间与待烧结的SiO2本体的石英玻璃熔合，并至少在第二烧结阶段与支撑环操作上相互作用，由于SiO2本体的纵向收缩所述支撑环被支撑在布置于内孔中的支承件上，熔合体与所述环一起有助于待烧结的SiO2本体的悬挂保持。
在根据本发明的已知保持装置的此变更中，提供了石英玻璃熔合体，其布置在SiO2本体的内孔中并在第一烧结阶段熔合到待烧结的SiO2本体的上端。在烧结的SiO2本体上端冷却和固结之后，通常至少部分熔合体与烧结的SiO2本体的石英玻璃不可分地熔合，并且还确实地嵌入其中。熔合(熔融和/或嵌入)的熔合体在进一步烧结处理期间用于SiO2本体的悬挂保持。
为此，支撑环凹入SiO2本体内孔的上端区域中，熔合体在第一烧结阶段开始时安置在所述环上。在第二烧结阶段支撑环由于SiO2本体的纵向收缩而被支撑在保持装置的另外的保持元件上，该支撑环布置在内孔中，例如在作用于顶部的夹持器上或在保持杆上或在包围保持杆的覆层管上，或者例如由于在SiO2本体烧结期间逐渐的纵向收缩，而在烧结处理期间与另外的保持元件直接或间接地操作上相互作用。
如以上参考根据本发明的方法更详细地描述的那样，在此处理中熔合体机械地增强并固定支撑环。
因为在第一烧结阶段SiO2本体被支撑直立在保持基座上，所以在此工序阶段还不需要SiO2本体和石英玻璃部件之间的机械刚性连接。因此能够避免现有技术已知的在烧结处理开始之前例如通过嵌入或转入用于将保持构件固定在SiO2本体中的措施，并由此避免伴随的缺陷和风险。
然而之前的熔合体在烧结的SiO2本体上端固结之后稳固地结合到固结石英玻璃块中，并能够由此在第二烧结阶段用于仍待烧结的SiO2本体部的稳定且操作上可靠的悬挂保持。
在根据本发明的装置的进一步实施例中，旨在根据本发明实现上述目的，从最初所述类型的保持装置开始，其中保持装置包括环形的石英玻璃熔合体，该熔合体安置在部分包围保持杆的覆层管的上表面上并在第一烧结阶段期间与待烧结的SiO2本体的石英玻璃熔合，并且该熔合体至少在第二烧结阶段期间在与覆层管操作上相互作用的同时，有助于待烧结的SiO2本体的悬挂保持。
在根据本发明的保持装置的该实施例中，还提供了石英玻璃熔合体，其布置在SiO2本体的内孔中并在第一烧结阶段熔合到待烧结的SiO2本体上端。在烧结的SiO2本体上端冷却和固结之后，熔合体通常至少部分与烧结的SiO2本体的石英玻璃不可分地熔融，并且还确实地嵌入其中。熔合(熔融和/或嵌入)的熔合体用于在进一步的烧结处理期间的SiO2本体的悬挂保持。
为此提供了部分包围保持杆的覆层管，在第一烧结阶段中环形熔合体位于其上表面。在烧结期间，在熔合体的石英玻璃和待烧结的烟灰体的石英玻璃之间形成熔融结合。
在第二烧结阶段中，以此方式生成并固结的高粘度熔融结合被支撑在覆层管的上侧。
因为在第一烧结阶段SiO2本体被支撑直立在保持基座上，所以在此工序阶段还不需要SiO2本体和石英玻璃部件之间的机械刚性连接。因此能够避免现有技术已知的在烧结处理开始之前例如通过嵌入或转入用于将保持构件固定在SiO2本体中的措施，并由此避免伴随的缺陷和风险。
然而之前的熔合体在烧结的SiO2本体上端固结之后稳固地结合到固结石英玻璃块中，并因此可在第二烧结阶段用于仍待烧结的SiO2本体部的稳定且操作上可靠的悬挂保持。
根据本发明的保持装置的进一步的有利的开发通过从属权利要求变得明显。如果在从属权利要求中描述的保持装置的开发复制了根据本发明的方法的从属权利要求中指明的工序，则应参考与相应方法权利要求相关的上述论述以做出补充说明。
附图说明
现在将参照实施例和附图对本发明进行更详细的说明，其中：
图1是根据本发明的保持装置的第一实施例；
图2是根据本发明的保持装置的第二实施例；以及
图3是根据本发明的用于实施烧结烟灰体方法的保持装置的第三实施例。
具体实施方式
根据图1的保持装置包括CFC支撑杆1，该支撑杆1被石墨管2包围并连接到石墨制保持基座3。
保持基座3用来使SiO2烟灰管(soot tube)4容纳在包括环形加热元件5的搀杂玻璃化炉中。该保持基座3设有水平取向的容纳表面，烟灰管4以垂直取向直立在该容纳表面上。保持基座3和支撑杆1通过螺纹牢固地互连。
支撑杆1延伸穿过烟灰管4的整个内孔7。支撑杆1的突出超过该烟灰管4的上端8的部分用于操作组件。
在上部，支撑环6插入烟灰管4的内壁7中。合成石英玻璃的环10安置在支撑环6上。
在烧结之前，烟灰管4具有标称的43mm的内径和大约200kg的重量。在上部区域内孔7由于制造处理而稍微锥形地扩展。支撑环6具有44mm的外径并从上方牢固地装配到内孔中。石英玻璃环10的高度大约为20mm，其外径大约为43mm，其内径为32mm。石墨覆层管2的外径为41mm。因此SiO2本体4和覆层管2之间的环形间隙9的宽度大约为1mm。
下面将更详细地描述使用图1所示的保持装置生产合成石英玻璃中空筒的方法。
SiO2烟灰颗粒是SiCl4在沉积燃烧器的燃烧器火焰中的火焰水解而形成的，将所述颗粒逐层沉积到绕其纵轴旋转的支撑杆上，从而形成多孔SiO2的SiO2本体。在完成了该沉积处理之后，去除所述支撑杆。例如借助下文所述的方法从产生的烟灰管4生产透明的石英玻璃管，该石英玻璃管具有石英玻璃密度的大约27％的密度。
在去除由制造处理引入的羟基之后，将具有垂直取向的纵轴的烟灰管4插入烧结炉中并通过根据图1的保持装置保持在其中。烧结炉能被排空并且装备有石墨的环形加热元件5。
如指向箭头11所示，烟灰管4从其上端开始以5mm/min的供给速度被连续地从底部经过加热元件5牵拉到顶部，并且在此过程中该烟灰管4被逐区加热并烧结。加热元件5的温度预设为1600℃，从而在该烟灰管4的表面上设定大约1580℃的最高温度。此处熔胶波前在烟灰管4内部从外部行进到内部并且同时从顶部行进到底部。玻璃化炉内部主要的内部压力在玻璃化期间通过连续排放而保持在0.1mbar。在烧结期间，烟灰管4逐区收缩到石墨覆层管2上。在第一烧结阶段，支撑环6将由于烟灰管4的纵向收缩而从顶部移动到底部直到其与覆层管2的上侧接触为止。
与烟灰管4一起，石英玻璃环10的外边缘也开始熔融，由此其建立了与烟灰管4的内壁的熔融连接。而且，石英玻璃块分布在烧结烟灰管4和支撑环5之间的间隙中。在烧结的烟灰管4的上部固结之后，以此方式分布并固结的之前的石英玻璃环10的石英玻璃块使石墨支撑环6和其位置稳定，使得能够以可靠的方式进行待烧结的剩余烟灰管4的悬挂保持，这开始于第二烧结阶段。石英玻璃环10与完成烧结的烟灰管4的石英玻璃具有相同的石英玻璃品质，使得烟灰管4和石英玻璃环10的粘度在烧结温度下相同。
烧结的中空筒为高纯度的并显示了低羟基浓度，从而允许其应用于光学纤维的预制件的近芯区域，例如用作基体管以便通过MCVD方法进行内部沉积。当然，石英玻璃管还适于在纤维牵拉期间覆盖芯杆或适于制造预制件或用于制造显微光刻法的透镜毛坯。
图2示出了根据本发明的保持装置的变形。与图1所示实施例相比，支撑环6和石英玻璃环10由石英玻璃套筒20替代。石英玻璃套筒20具有32mm的内径、对应于石墨覆层管2的外径的41mm的外径、以及300mm的高度。
在第一烧结阶段开始时，石英玻璃套筒20直立在石墨覆层管2的上表面上。在第一烧结阶段，石英玻璃套筒20与烟灰管的上端内壁熔合并在石英玻璃块固结之后形成内孔7的缩窄部。在固结之后，此缩窄部被支撑在覆层管2的上表面上，使得烟灰管4的进一步纵向收缩导致从支撑基座3逐渐升高并导致烟灰管的悬挂保持。
石英玻璃套筒20基本上填充了保持杆1和烟灰管内壁之间的环形间隙。相对于保持杆1留下宽度为1mm的剩余环形间隙，使得石英玻璃套筒20保护石墨覆层管2上方的保持杆1不受机械冲击和损坏以及氧化环境的影响。
在图3所示的保持装置的实施例中，基本上可省去石墨玻璃化杆系统。仅提供石墨制保持基座3，烟灰管4在烧结阶段开始时和第一烧结阶段期间安置在该保持基座3上。石英玻璃管30延伸进入烟灰管的内孔7的上部区域并向上突出一定程度并由夹持器31接合。石英玻璃管30具有32mm的内径、43mm的外径、以及500mm的长度。
石英玻璃管30由合成石英玻璃构成，其与完成烧结的烟灰管4的石英玻璃相比显示了更低的羟基含量并因此具有更高的粘度。在烧结处理开始时，石英玻璃管30借助夹持器31保持在内孔7中。在第一烧结阶段期间，烟灰管4直立在保持基座3上并且石英玻璃30与烟灰管4上端的内壁熔合。在固结之后，石英玻璃管30形成与烧结的烟灰管4上部的牢固熔融连接，使得在第二烧结阶段能够通过石英玻璃管30和夹持器31将其进一步保持。
此工序的特别优点在于在烟灰管4的内孔7中能够基本上除去例如石墨等夹杂物，并且如果需要的话，在烟灰管4的烧结期间也可以使内孔7完全塌陷。
Claims (18)
1.一种生产石英玻璃筒的方法，包括以下方法步骤，其中包括中心内孔(7)、下端和上端(8)的多孔SiO2本体(4)在烧结炉(5)中从所述上端(8)开始逐区被烧结，以得到所述石英玻璃筒，使用保持装置，SiO2本体(4)通过所述保持装置在第一烧结阶段期间保持在垂直取向上直立并在第二烧结阶段被悬挂，其特征在于，所述保持装置包括石英玻璃熔合体(10；20；30)，所述石英玻璃熔合体布置在所述内孔(7)的所述上端(8)区域并在所述第一烧结阶段期间与所述SiO2本体(4)的石英玻璃熔合，从而所述SiO2本体的上端被烧结并且SiO2本体保持直立在其下表面上，并且在所述第二烧结阶段期间与所述保持装置的保持元件(6；2；31)操作上相互作用，从而与所述保持元件一起有助于待烧结的所述SiO2本体(4)的悬挂保持。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用保持装置，其中在所述内孔(7)的所述上端(8)区域，支撑环(6)凹入SiO2本体壁中，所述熔合体(10)在所述第一烧结阶段开始时位于所述支撑环上，所述支撑环(6)由于所述SiO2本体(4)在所述第二烧结阶段的纵向收缩而被支撑在布置于所述内孔(7)中的支承件上。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述熔合体(10)为环形。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保持装置包括支撑基座(3)、连接到所述支撑基座(3)的保持杆(1)、和部分包围所述保持杆(1)的覆层管(2)，所述保持杆(1)延伸穿过所述SiO2本体(4)的所述内孔(7)，所述熔合体构造成石英玻璃套筒(20)的形式，所述石英玻璃套筒具有这样构造的壁厚，使得其填充了保持杆(1)和SiO2本体内壁之间的环形间隙，从而相对于所述保持杆(1)留下宽度小于2mm的剩余环形间隙。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保持装置包括支撑基座(3)、连接到所述支撑基座(3)的保持杆(1)、和部分包围所述保持杆(1)的覆层管(2)，所述保持杆(1)延伸穿过所述SiO2本体(4)的所述内孔(7)，并且所述熔合体(20)构造成环状并位于所述覆层管(2)的上表面上。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述熔合体构造成石英玻璃套筒(20)的形式，所述石英玻璃套筒具有这样构造的壁厚，使得其填充了保持杆(1)和SiO2本体内壁之间的环形间隙，从而相对于保持杆(1)留下宽度小于2mm的剩余环形间隙。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔合体构造成细长的石英玻璃体(30)，该石英玻璃体包括上端和下端，所述下端突入所述SiO2本体(4)的所述内孔(7)中，所述上端由保持器(31)夹持，由此待烧结的所述SiO2本体(4)在所述第二烧结阶段期间保持从所述石英玻璃体(30)悬挂。
8.根据前述权利要求1至7中的任一项所述的方法，其特征在于，所述熔合体(10；20；30)具有在烧结温度下比所述SiO2本体(4)的石英玻璃更高的粘度的石英玻璃品质。
9.根据前述权利要求1至7中的任一项所述的方法，其特征在于，使用合成制造的石英玻璃的熔合体(10；20；30)。
10.一种根据前述权利要求任一项所述的方法通过烧结管状多孔SiO2本体来生产石英玻璃筒的保持装置，包括支撑基座(3)和保持杆(1)，所述保持杆连接到所述支撑基座(3)并延伸穿过待烧结的SiO2本体(4)的内孔(7)，其特征在于，所述保持装置包括石英玻璃的熔合体(10；20；30)，该熔合体在第一烧结阶段开始时安置在支撑环(6)上，所述支撑环(6)在所述SiO2本体内孔(7)的上端(8)区域凹入SiO2本体壁中，并且该熔合体在所述第一烧结阶段期间与待烧结的所述SiO2本体(4)的石英玻璃熔合，并至少在第二烧结阶段期间与所述支撑环(6)操作上相互作用，所述支撑环(6)由于所述SiO2本体(4)的纵向收缩而被支撑在布置于所述内孔(7)中的支承件上，该熔合体与所述环一起有助于待烧结的所述SiO2本体(4)的悬挂保持。
11.根据权利要求10所述的保持装置，其特征在于，所述熔合体(10)为环形。
12.根据权利要求10所述的保持装置，其特征在于，所述保持装置包括部分包围所述保持杆(1)的覆层管(2)，所述熔合体构造成石英玻璃套筒(20)的形式，所述石英玻璃套筒具有这样构造的壁厚，使得其填充了保持杆(1)和SiO2本体内壁之间的环形间隙，从而相对于所述保持杆(1)留下宽度小于2mm的剩余环形间隙。
13.根据权利要求10至12中的任一项所述的保持装置，其特征在于，熔合体(10；20；30)具有在烧结温度下比所述SiO2本体(4)的石英玻璃更高的粘度的石英玻璃品质。
14.根据权利要求10至12中的任一项所述的保持装置，其特征在于，所述熔合体(10；20；30)由合成生成的石英玻璃构成。
15.一种根据前述权利要求1至9中的任一项所述的方法通过烧结管状多孔SiO2本体来生产石英玻璃筒的保持装置，包括支撑基座(3)和保持杆(1)，所述保持杆连接到所述支撑基座(3)并延伸穿过待烧结的SiO2本体(4)的内孔(7)，其特征在于，所述保持装置包括环形的石英玻璃的熔合体(10；20；30)，该熔合体安置在部分包围所述保持杆(1)的覆层管(2)的上表面上并在第一烧结阶段期间与所述SiO2本体(4)的石英玻璃熔合，并至少在第二烧结阶段期间，在与所述覆层管(2)操作上相互作用的同时，有助于待烧结的所述SiO2本体(4)的悬挂保持。
16.根据权利要求15所述的保持装置，其特征在于，所述熔合体构造成石英玻璃套筒(20)的形式，所述石英玻璃套筒具有这样构造的壁厚，使得其填充了保持杆(1)和SiO2本体内壁之间的环形间隙，从而相对于所述保持杆(1)留下宽度小于2mm的剩余环形间隙。
17.根据权利要求15或16所述的保持装置，其特征在于，熔合体(10；20；30)具有在烧结温度下比所述SiO2本体(4)的石英玻璃更高的粘度的石英玻璃品质。
18.根据权利要求15或16所述的保持装置，其特征在于，所述熔合体(10；20；30)由合成生成的石英玻璃构成。
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