DE102006048024B4 - Method for producing a hollow cylinder made of quartz glass and apparatus suitable for carrying out the method - Google Patents

Method for producing a hollow cylinder made of quartz glass and apparatus suitable for carrying out the method Download PDF

Info

Publication number
DE102006048024B4
DE102006048024B4 DE102006048024A DE102006048024A DE102006048024B4 DE 102006048024 B4 DE102006048024 B4 DE 102006048024B4 DE 102006048024 A DE102006048024 A DE 102006048024A DE 102006048024 A DE102006048024 A DE 102006048024A DE 102006048024 B4 DE102006048024 B4 DE 102006048024B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
length
longitudinal axis
holding
element sections
sections
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102006048024A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102006048024A1 (en
Inventor
Diana Küffner
Hans-Georg Fritsche
Rene Sowa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heraeus Quarzglas GmbH and Co KG
Original Assignee
Heraeus Quarzglas GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heraeus Quarzglas GmbH and Co KG filed Critical Heraeus Quarzglas GmbH and Co KG
Priority to DE102006048024A priority Critical patent/DE102006048024B4/en
Priority to JP2007255730A priority patent/JP5351402B2/en
Publication of DE102006048024A1 publication Critical patent/DE102006048024A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102006048024B4 publication Critical patent/DE102006048024B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00Other methods of shaping glass
    • C03B19/14Other methods of shaping glass by gas- or vapour- phase reaction processes
    • C03B19/1484Means for supporting, rotating or translating the article being formed
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00Other methods of shaping glass
    • C03B19/14Other methods of shaping glass by gas- or vapour- phase reaction processes
    • C03B19/1453Thermal after-treatment of the shaped article, e.g. dehydrating, consolidating, sintering

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Hohlzylinders (20) aus Quarzglas, indem ein SiO2-Sootrohr (1) mit Innenbohrung (7) zum Sintern mit einem Ende beginnend einer in einem Ofen (2) vorgesehenen ringförmigen Heizzone (13) kontinuierlich zugeführt und darin zonenweises gesintert wird, und dabei mittels einer Haltevorrichtung (3, 4, 5, 6, 10, 11) gehalten wird, die ein in die Sootrohr-Innenbohrung (7) hineinragendes, eine Längsachse (16) aufweisendes langgestrecktes Halteelement (5) umfasst, das von einem hülsenförmigen Formelement (3; 4) umgeben ist, auf welches das Sootrohr (1) unter Bildung des Hohlzylinders (20) aufkollabiert, und das aus mehreren entlang der Halteelement-Längsachse (16) hintereinander angeordneten, hülsenförmigen Formelement-Teilstücken (4) zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Formelement-Teilstücke quer zur Halteelement-Längsachse (16) beweglich sind und dass ihre Länge LT in Abhängigkeit von der Länge LH der Heizzone – in Richtung der Halteelement-Längsachse gesehen – anhand folgender Formel eingestellt wird: ¼LH ≤ LT ≤ LH A method of making a quartz glass hollow cylinder (20) by continuously feeding and sintering a SiO 2 silt tube (1) having an inner bore (7) with one end starting from an annular heating zone (13) provided in an oven (2) is held, and thereby by means of a holding device (3, 4, 5, 6, 10, 11) which comprises a in the soot tube inner bore (7) projecting, a longitudinal axis (16) exhibiting elongate holding element (5), of a sleeve-shaped mold element (3; 4) is surrounded, on which the Sootrohr (1) aufkollabiert to form the hollow cylinder (20), and composed of several along the holding element longitudinal axis (16) arranged behind one another, sleeve-shaped mold element sections (4) is, characterized in that the shaped element sections are movable transversely to the longitudinal axis of the holding element (16) and that their length L T as a function of the length L H of the heating zone - in the direction de r holding element longitudinal axis seen - is set using the following formula: ¼l H ≤ L T ≤ L H

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlzylinders aus Quarzglas, indem ein SiO2-Sootrohr mit Innenbohrung zum Sintern mit einem Ende beginnend einer in einem Ofen vorgesehenen ringförmigen Heizzone kontinuierlich zugeführt und darin zonenweise gesintert und dabei mittels einer Haltevorrichtung gehalten wird, die ein in die Sootrohr-Innenbohrung hineinragendes, eine Längsachse aufweisendes langgestrecktes Halteelement umfasst, das von einem hülsenförmigen Formelement umgeben ist, auf welches das Sootrohr unter Bildung des Hohlzylinders aufkollabiert, und das aus mehreren entlang der Halteelement-Längsachse hintereinander angeordneten, hülsenförmigen Formelement-Teilstücken zusammengesetzt ist.The present invention relates to a method for producing a quartz glass cylinder by continuously feeding and sintering a SiO 2 silo tube having an inner bore for sintering with one end starting from an annular heating zone provided in an oven and held therein by means of a holding device comprising in the soot tube inner bore projecting, a longitudinal axis exhibiting elongate holding element comprises, which is surrounded by a sleeve-shaped mold element, which aufkollabiert the soot tube to form the hollow cylinder, and which is composed of several along the holding element longitudinal axis arranged behind one another, sleeve-shaped form element sections ,

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, umfassend einen Ofen zum Sintern eines eine Innenbohrung aufweisenden, porösen Sootrohres, ein Heizelement zum Erhitzen des Sootrohres, und eine Haltevorrichtung zum Halten des Sootrohres in dem Ofen, die ein in die Sootrohr-Innenbohrung hineinragendes, eine Längsachse aufweisendes langgestrecktes Halteelement umfasst, das von einem hülsenförmigen Formelement umgeben ist, auf welches das Sootrohr unter Bildung des Hohlzylinders aufkollabiert, und das aus mehreren entlang der Halteelement-Längsachse hintereinander angeordneten, hülsenförmigen Formelement-Teilstücken zusammengesetzt ist.Farther The invention relates to a device comprising a furnace for Sintering a porous bore tube having an inner bore Heating element for heating the soot tube, and a holding device for holding the soot tube in the oven, which enters the soot tube inner bore protruding, a longitudinal axis comprising elongate retaining element comprising that of a sleeve-shaped molding element is surrounded on which the soot tube aufkollabiert to form the hollow cylinder, and arranged in succession from several along the holding element longitudinal axis, sleeve-shaped molding element sections assembled is.

Hohlzylinder aus synthetischem Quarzglas werden als Zwischenprodukte für die Herstellung von Vorformen für optische Fasern verwendet. Beim sogenannten „Sootverfahren” umfasst ihre Herstellung einen Abscheideprozess unter Bildung eines porösen Rohlings aus SiO2-Partikeln (hier als „Sootkörper” oder als „Sootrohr” bezeichnet) und einen Sinterprozess zur Verglasung des Sootkörpers.Synthetic quartz glass hollow cylinders are used as intermediates for the production of optical fiber preforms. In the so-called "soot method", their production includes a deposition process to form a porous blank of SiO 2 particles (referred to herein as "soot body" or "soot tube") and a sintering process for vitrifying the soot body.

Das Sintern (auch als „Verglasen” bezeichnet) des Sootkörpers ist beispielsweise in der EP 701 975 A2 beschrieben, aus der auch ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung bekannt sind. Das Sootrohr wird dabei in einen Verglasungsofen eingebracht und darin in vertikaler Orientierung mittels einer Haltevorrichtung gehalten. Diese umfasst einen Haltestab, der sich von oben durch die Innenbohrung des Sootrohres erstreckt und der mit einem Haltefuß verbunden ist, auf dem das Sootrohr anfangs mit seinem unteren Ende aufsteht.The sintering (also referred to as "vitrification") of the soot body is for example in the EP 701 975 A2 described, from which a method and a device of the type mentioned are known. The soot tube is introduced into a glazing furnace and held therein in a vertical orientation by means of a holding device. This comprises a holding rod, which extends from above through the inner bore of the soot tube and which is connected to a holding foot on which the soot tube initially stands with its lower end.

Der Haltestab besteht aus kohlefaserverstärktem Grafit (CFC; carbon fiber reinforced carbon) und er ist im Bereich der Innenbohrung des Sootrohres von einem gasdurchlässigen Hüllrohr aus reinem Grafit umhüllt. Als Alternative zu einem einteiligen Hüllrohr wird ein Hüllrohr erwähnt, das aus drei aufeinander stapelbaren Teilstücken besteht.Of the Retaining rod is made of carbon fiber reinforced graphite (CFC; carbon fiber reinforced carbon) and it is in the area of the inner bore of the soot tube from a gas permeable cladding tube wrapped in pure graphite. As an alternative to a one-piece cladding tube, a cladding tube is mentioned consists of three stackable sections.

Zum Verglasen wird das Sootrohr einem ringförmigen Heizelement zugeführt und darin mit seinem oberen Ende beginnend zonenweise verglast. Dabei kollabiert das Sootrohr sukzessive auf das Grafit-Hüllrohr auf und schrumpft auch in seiner Länge. Die Haltevorrichtung umfasst einen in das obere Ende des Sootrohres eingebetteten Grafittragring und ist so ausgelegt, dass das Sootrohr in einer ersten Sinterphase auf dem Haltefuß stehend und in einer zweiten Sinterphase am oberen Ende hängend gehalten wird, wobei sich der Grafitträgerring auf dem Grafit-Hüllrohr abstützt. Der Innendurchmesser des nach dem Sintern resultierenden Hohlzylinders entspricht im Idealfall dem Außendurchmesser des Hüllrohres.To the Glazing the soot tube is fed to an annular heating element and beginning with its upper end glazed zone by zone. there The soot tube collapses successively onto the graphite cladding tube and also shrinks in its length. The holding device comprises a in the upper end of the soot tube embedded graphite bearing ring and is designed so that the soot tube standing in a first sintering phase on the support foot and in a second Sintering phase kept hanging at the top becomes, whereby the Grafitträgerring supported on the graphite cladding. Of the Inner diameter of the resulting after sintering hollow cylinder corresponds ideally the outer diameter of the cladding tube.

Beim Kollabieren des Sootrohres erweist sich die Weite des Spaltes zwischen dem Hüllrohr und der Innenwandung des Sootrohres als kritisches Merkmal. Ein weiter Spalt behindert das Aufschrumpfen des Sootrohres auf das Hüllrohr, so dass sich bei dem Hohlzylinder nach dem Sintern ein beliebiger, undefinierter Innendurchmesser einstellt. Außerdem kann es zu unkontrollierbaren plastischen Verformungen und damit einhergehend zu Schlierenbildung kommen, was die Qualität der Innenbohrung und des verglasten Hohlzylinders insgesamt beeinträchtigt und ebenfalls zu einer geringen Reproduzierbarkeit dieses Verfahrensschrittes beiträgt. Um dies zu vermeiden wird in der Regel ein Hüllrohr eingesetzt, das die Innenbohrung des Sootrohres so weit wie möglich ausfüllt.At the Collapse of the soot tube proves to be the width of the gap between the cladding and the inner wall of the soot tube as a critical feature. A further Gap hinders the shrinking of the soot tube on the cladding tube, so that in the hollow cylinder after sintering any, undefined Inner diameter adjusts. In addition, can it leads to uncontrollable plastic deformation and concomitant to streaking, what the quality of the inner bore and the glazed hollow cylinder in total impaired and also to a low reproducibility of this process step contributes. To this To avoid a cladding tube is usually used, which is the Inner bore of the soot tube as far as possible fills.

Es hat sich aber gezeigt, dass trotz dieser Maßnahme die Innenbohrung des gesinterten Hohlzylinders wellig oder bananenförmig gebogen ausgebildet sein kann, und es wird eine Ovalität des Querschnitts oder eine Wandeinseitigkeit beobachtet, worunter ein radial ungleichmäßiger Verlauf der Rohrwanddicke verstanden wird. Dieser Effekt zeigt sich vorallem bei Sootrohren mit kleinem Innenbohrungs-Durchmesser (etwa < 45 mm).It But it has been shown that despite this measure, the inner bore of the sintered hollow cylinder may be formed wavy or banana-shaped curved can, and it becomes an oval the cross section or a wall Einseitigkeit observed, among which a radially uneven course the pipe wall thickness is understood. This effect is especially evident for soot tubes with a small inner diameter (about <45 mm).

Eine Ursache dafür ist darin zu sehen, dass das Sootrohr beim Sinterprozess auf das Hüllrohr aufschrumpft, wobei infolge der starken Volumen- bzw. Längenkontraktion des Sootrohres hohe Querkräfte und Biegemomente auf die Haltevorrich tung und insbesondere auf das Hüllrohr und auf den Haltestab einwirken, die eine Verbiegung derselben verursachen können. Dies macht sich vorallem dann bemerkbar, wenn Asymmetrien in der Sinterfront bestehen und dadurch das Sootrohr ungleichmäßig auf das Hüllrohr aufkollabiert, oder – wie beim zonenweisen Sintern – wenn das kollabierende Sootrohr sukzessive auf das Hüllrohr aufkollabiert. Bereits geringe Ungleichmäßigkeiten im Sinterprozess können so zu hohen Kräften auf die Haltevorrichtung und zu starken Verformungen führen.One reason for this is the fact that the soot tube shrinks during the sintering process on the cladding tube, and as a result of the strong volume or length contraction of the soot tube high lateral forces and bending moments on the Haltevorrich device and in particular on the cladding tube and acting on the support rod, the one Can cause bending of the same. This is especially noticeable when there are asymmetries in the sintering front, causing the soot tube to unevenly collapse onto the cladding tube, or - as with zone-wise sintering - when the collapsing soot tube successively collapses onto the cladding tube. Already small Unevenness in the sintering process can thus lead to high forces on the holding device and excessive deformation.

Beim zonenweisen Sintern von oben nach unten, wie es in der EP 701 975 A1 beschrieben ist, lastet das Gewicht des Sootrohres und des teilweise verglasten Hohlzylinders während der ersten Sinterphase auf dem Stützfuß. Infolge der weiteren Längenschrumpfung des Sootrohres kommt es in der zweiten Sinterphase durch die Aufhängung des Sootrohres am Grafit-Tragring zu einer Belastung des Hüllrohres, die zu einer zusätzlichen Biegung oder Auslenkung und damit einer Verformung des zu verglasenden Hohlzylinders führt.When zonal sintering from top to bottom, as in the EP 701 975 A1 is described, the weight of the soot tube and the partially vitrified hollow cylinder during the first sintering phase on the support foot. As a result of the further longitudinal shrinkage of the soot tube occurs in the second sintering phase by the suspension of the soot tube on the graphite support ring to a load on the cladding tube, which leads to an additional bending or deflection and thus a deformation of the hollow cylinder to be glazed.

Hohlzylinder mit bananenförmiger oder welliger Innenbohrung sind entweder Ausschuss oder sie müssen aufwändig nachbearbeitet werden.hollow cylinder with banana-shaped or wavy inner bore are either broke or they need to be reworked consuming become.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, das die Herstellung von Quarzglas-Hohlzylindern mit maßhaltiger Innenbohrung erleichtert und den Materialausschuss verringert.Of the The invention is therefore based on the object of providing a method that the production of quartz glass hollow cylinders with dimensionally stable Internal bore facilitates and reduces the material scrap.

Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.It also lies The invention is based on the object, a device for carrying out the method provide.

Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Formelement-Teilstücke quer zur Halteelement-Längsachse beweglich sind, und dass ihre Länge LT in Abhängigkeit von der Länge LH der Heizzone – in Richtung der Halteelement-Längsachse gesehen – anhand folgender Formel eingestellt wird: ¼LH ≤ LT ≤ LH. With regard to the method, this object is achieved on the basis of the above-mentioned method according to the invention in that the shaped element sections are movable transversely to the longitudinal axis of the holding element, and that their length L T is dependent on the length L H of the heating zone - in the direction of Halteelement- Longitudinal axis seen - is set using the following formula: ¼l H ≤ L T ≤ L H ,

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird ein mehrteiliges Formelement eingesetzt. Das Formelement besteht aus mindestens zwei hintereinander angeordneten, kürzeren Formelement-Teilstücken, die nicht mechanisch starr miteinander verbunden sind. Die Formelement-Teilstücke sind koaxial zur Halteelement-Längsachse angeordnet und mindestens eines der Formelement-Teilstücke ist gegenüber dem Halteelement und quer zu dessen Längsachse beweglich. Etwaige auf das Formelement-Teilstück einwirkende Kräfte durch asymmetrisches Sintern des Sootrohres führen deshalb zu einer der Kraft folgenden Auslenkung oder Verkippung des flexiblen Teilstücks. Diese Beweglichkeit wirkt daher einer Verstärkung der Kraft entgegen, so dass die Entstehung besonders hoher Quer- und Biegekräfte auf das Formelement-Teilstück und insbesondere auf das gesamte Formelement und die damit einhergehenden Verformungen vermieden werden. Die Mehrteiligkeit des Formelements und die Querbeweglichkeit bewirken somit eine Kompensation und Abpufferung von Quer- und Biegekräften.At the inventive method a multi-part mold element is used. The form element consists from at least two successively arranged, shorter form element sections, the not mechanically rigidly connected to each other. The molded element sections are coaxial with the holding element longitudinal axis arranged and at least one of the mold element sections is compared to the Retaining element and transversely to the longitudinal axis movable. any acting on the mold element section personnel Asymmetric sintering of the soot tube therefore leads to a force following deflection or tilting of the flexible section. These Agility therefore counteracts an increase in strength, so that the emergence of particularly high transverse and bending forces the molding element section and in particular to the entire mold element and the concomitant deformations be avoided. The multipartite of the formula element and the transversal mobility thus cause a compensation and buffering of transverse and bending forces.

Außerdem führt eine auf das mindestens eine bewegliche Formelement-Teilstück wirkende Querkraft aufgrund dessen kürzerer Länge (im Vergleich zur Gesamtlänge des Formelements) und der dadurch verringerten Hebelwirkung zu einem vergleichsweise geringeren Biegeelement und damit einhergehend auch zu einer geringeren Verformung oder Auslenkung des Formelement-Teilstücks.In addition, one leads acting on the at least one movable mold element portion transverse force because of that shorter Length (in Comparison to the total length of the formula) and thereby reduced leverage to one comparatively smaller bending element and, consequently, also to a lower deformation or deflection of the molding element section.

Zwar wird das flexible Formelement-Teilstück infolge der Kraft ausgelenkt, jedoch wirkt sich die Kraft nicht über die gesamte Länge des Formelements aus, sondern nur über die Länge des Formelement-Teilstücks und die Amplitude der Auslenkung ist somit gering. Anstelle einer Verformung oder Auslenkung des gesamten Formelements mit großer Amplitude kommt es im erfindungsgemäßen Verfahren zu mehreren kleineren Auslenkungen, die jedoch die Qualität und Maßhaltigkeit der Hohlzylinder-Innenbohrung weniger beeinträchtigen und die sich auch durch mechanische Nachbearbeitung einfacher entfernen lassen.Though the flexible mold element section is deflected as a result of the force, however, the force does not affect the entire length of the Formulas, but only about the length of the molding element section and the amplitude of the deflection is thus low. Instead of a Deformation or deflection of the entire formula element with large amplitude it comes in the process according to the invention to several smaller deflections, however, the quality and dimensional accuracy the hollow cylinder inner bore less affect and which also through easier to remove mechanical post-processing.

Die Beweglichkeit quer zur Halteelement-Längsachse erfordert einen Spalt zwischen Formelement und Halteelement, so dass sich die auf das bewegliche Teilstück wirkenden Querkräfte beziehungsweise Biegemomente nicht unmittelbar auf das Halteelement auswirken und dieses verformen.The Mobility transverse to the holding element longitudinal axis requires a gap between the mold element and the holding element, so that on the movable section acting shear forces or bending moments not directly on the holding element impact and deform this.

Das zonenweise Sintern erleichtert die Ausdiffusion von Gasen aus dem Sootrohr, da dessen Oberfläche erst nach und nach durch das aufkollabierende Glas gasdicht abgeschlossen wird. Die in axialer Richtung gleichmäßig voranschreitende Schmelzfront vermeidet außerdem den Einschluss unverglaster Bereiche. Das zonenweise Sintern hat jedoch den Nachteil, dass es leicht zu Asymmetrien beim Aufkollabieren des Quarzglases und dadurch zu den auf das Formelement und Halteelement einwirkenden Biege- und Querkräften kommen kann. Dieser Nachteil wird durch bewegliche Formelement-Teilstücke kompensiert, wobei es sich gezeigt hat, dass eine optimale Wirkung erreicht wird, wenn die Länge der Formelement-Teilstücke auf die Länge der Heizzone abgestimmt ist. Bei kurzen Formelement-Teilstücken mit einer Länge von weniger als ¼ der Heizzonen-Länge wird der konstruktive Aufwand zur Herstellung des gesamten Formelementes vergleichsweise hoch, wohingegen sich bei Formelement-Teilstücken, deren Länge die des Heizelements überschreitet eine geringe Wirkung hinsichtlich der Kompensation und Abpufferung von Quer- und Biegekräfte ergibt.The Zone-wise sintering facilitates the outdiffusion of gases from the Soot tube, because of its surface only gradually sealed gas-tight by the aufkollabierende glass becomes. The uniformly progressing in the axial direction melt front avoids as well the inclusion of unglazed areas. The zonal sintering has however, the drawback is that it easily leads to asymmetries when collapsing the quartz glass and thereby to the on the mold element and retaining element acting bending and shear forces can come. This disadvantage is compensated by movable mold element sections, it has been found that an optimal effect is achieved if the length the molded element sections on the length the heating zone is tuned. For short form element sections with a length less than ¼ of Heating zone length is the design effort for the production of the entire mold element comparatively high, whereas in molded element sections, the Length the exceeds the heating element a small effect in terms of compensation and buffering of transverse and bending forces results.

Die Querbeweglichkeit der Formelement-Teilstückeergibt sich vorzugsweise dadurch, dass sie in Bezug auf die Halteelement-Längsachse kippbar oder lateral verschiebbar sind.The transversal mobility of the formula Preferably, segmental parts are obtained by being tiltable or laterally displaceable with respect to the retainer element longitudinal axis.

Diese Bewegungsmöglichkeiten liegen einzeln oder in Kombination vor. Ergänzend können auch noch andere Bewegungsmöglichkeiten gegeben sein, wie zum Beispiel eine Verdrehung um die Halteelement-Längsachse oder eine Verschiebung in Richtung der Halteelement-Längsachse. Wesentlich ist, dass eine Verschiebung oder eine Verkippung des jeweiligen Formelement-Teilstücks ermöglicht wird, sobald eine Kraft infolge des aufsinternden Sootrohres auf das bewegliche Teilstück einwirkt. Die Beweglichkeit kann durch die Geometrie der Stirnseiten beeinflusst werden, etwa durch abgerundete Kanten oder durch Nut-Feder-Verbindungen zwischen den Formelement-Teilstücken. Bevorzugt liegen die Formelement-Teilstücke aber mit flachen Stirnseiten aneinander oder aufeinander.These movement possibilities are individually or in combination. In addition, other possibilities for movement can be added be given, such as a rotation about the holding element longitudinal axis or a displacement in the direction of the holding element longitudinal axis. It is essential that a shift or a tilt of the respective mold element section is made possible as soon as a force as a result of the sunken soot tube on the movable section acts. The mobility can be influenced by the geometry of the faces be, for example, by rounded edges or by tongue and groove connections between the molding element sections. Preferably, however, the shaped element sections lie with flat end faces to each other or each other.

Es hat sich als besonders günstig erwiesen, wenn die Länge der Formelement-Teilstücke jeweils weniger als ein Drittel, vorzugsweise weniger als ein Fünftel, und besonders bevorzugt weniger als ein Zehntel der Gesamtlänge des Formelements beträgt.It has proved to be particularly favorable proved when the length the mold element sections each less as a third, preferably less than one-fifth, and more preferably is less than one tenth of the total length of the formula element.

Je kürzer die einzelnen beweglichen Formelement-Teilstücke sind, um so geringer sind die auftretenden Hebelkräfte und Auslenkungen durch den aufkollabierenden Sootkörper. Andererseits nimmt mit zunehmender Anzahl der beweglichen Formelement-Teilstücke der konstruktive Aufwand zur Herstellung des Formelementes zu, so dass eine Ausbildung des Formelements aus Teilstücken mit einer Länge, die jeweils weniger als 3% der Gesamtlänge des Formelements ausmachen, nicht bevorzugt ist.ever shorter the individual movable mold element sections are, the smaller they are the occurring leverage and deflections by the collapsing soot body. on the other hand decreases with increasing number of movable mold element sections of the constructive effort for the production of the mold element, so that an embodiment of the formula of sections with a length that each account for less than 3% of the total length of the formula element, is not preferred.

Es hat sich außerdem als günstig erwiesen, wenn die Länge der Formelement-Teilstücke jeweils im Bereich zwischen dem 0,2-fachen bis 15-fachen ihres Außendurchmessers, vorzugsweise im Bereich zwischen dem 4-fachen bis 7-fachen ihres Außendurchmessers, beträgt.It has also as cheap proved when the length the mold element sections each in Range between 0.2 times to 15 times their outer diameter, preferably in the range between 4 times to 7 times their Outside diameter, is.

Je kleiner das Verhältnis von Länge und Außendurchmesser der beweglichen Formelement-Teilstücke ist, um so geringer sind Hebelwirkung und Auslenkung bei Einwirkung einer Querkraft. Bei Länge/Außendurchmesser-Verhältnissen von weniger als 4 und insbesondere von weniger als 0,2 ergibt sich jedoch keine nennenswerte Verringerung der Hebelwirkung.ever less the ratio of length and outside diameter the movable mold element sections is, the smaller they are Leverage and deflection under the action of a lateral force. at Length / outer diameter ratios less than 4 and in particular less than 0.2 results but no appreciable reduction in leverage.

Der Effekt hinsichtlich der Kompensation und Abpufferung hoher Quer- und Biegekräfte durch die frei beweglichen Formelement-Teilstücke macht sich insbesondere bei großvolumigen und dickwandigen Sootrohren mit großem Gewicht positiv bemerkbar.Of the Effect with regard to the compensation and buffering of high lateral and bending forces through the freely movable mold element sections makes in particular at large volume and thick-walled soot tubes with large weight positively noticeable.

In dem Zusammenhang hat es sich bewährt, wenn die Länge LT der Formelement-Teilstücke in Abhängigkeit vom Gewicht G des Sootrohres anhand folgender Formel eingestellt wird: LT [mm] = 1,2 × G [kg] +/– 0,3 G [kg] In this context, it has proven useful if the length L T of the molded element sections is set as a function of the weight G of the soot tube using the following formula: L T [mm] = 1.2 × G [kg] +/- 0.3 G [kg]

Weiterhin hat es sich als günstig erwiesen, wenn eine Haltevorrichtung eingesetzt wird, bei der zwischen dem Halteelement und den Formelement-Teilstücken ein Spalt mit einer Spaltweite im Bereich zwischen 0,1 mm und 2 mm vorgesehen ist.Farther it has to be cheap proven when a holding device is used in the interim the holding element and the form element sections a gap with a gap width is provided in the range between 0.1 mm and 2 mm.

Kippbarkeit, laterale Verschiebbarkeit und die Verformbarkeit der Formelement-Teilstücke werden durch einen Spalt zwischen Halteelement und Formelement ermöglicht. Bei Spaltweiten von weniger als 0,1 mm ist die freie Beweglichkeit der Formelement-Teilstücke zu gering, so dass sich auch entsprechend geringfügiger Effekt hinsichtlich des Abfangens von Quer- und Biegekräften ergibt. Bei Spaltweiten von mehr als 2 mm geht die größere Weite des Spaltes zu Lasten des Außendurchmessers des Halteelementes oder der Wandstärke der Formelement-Teilstücke, was sich auf die mechanische Stabilität der Haltevorrichtung ungünstig auswirkt.tilting capability, lateral displacement and the deformability of the mold element sections are made possible by a gap between the holding element and the mold element. With gap widths of less than 0.1 mm is the free mobility the molded element sections too low, so that also correspondingly minor effect in terms of interception of transverse and bending forces. At gap widths of more than 2 mm goes the greater width of the gap at the expense of the outer diameter of the Retaining element or the wall thickness the mold element sections, what Affects the mechanical stability of the holder unfavorable.

Die Formelement-Teilstücke weisen gleiche Länge auf oder eine an die zu erwartende Belastung angepasste Länge, zum Beispiel eine kürzere Länge bei hohen Biegebelastungen.The Form element sections have the same length on or a length adapted to the expected load, for Example a shorter one Length at high bending loads.

Weiterhin hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Formelement-Teilstücke ganz oder teilweise aus Grafit, CFC oder SiC bestehen.Farther it has to be cheap proven when the mold element sections completely or partially off Graphite, CFC or SiC exist.

Rohre aus Grafit CFC oder SiC, aus denen die entsprechenden Formelement-Teilstücke einfach gefertigt werden können, sind in hoher Reinheit und mit unterschiedlichen Porösitäten erhältlich. Aus den entsprechenden Werkstoffen lassen sich die Formelement-Teilstücke mit geringerem Fertigungsaufwand herstellen. Die Beschichtung der Formelement-Teilstücke kann beschichtet sein, zum Beispiel zur Versiegelung oder mechanischen Verstärkung.Tube made of graphite CFC or SiC, from which the corresponding molded element sections are simply made can be are available in high purity and with different porosities. From the appropriate materials can be the form element sections with produce lower production costs. The coating of the mold element sections can be coated, for example, for sealing or mechanical Gain.

Es wird eine Verfahrensweise bevorzugt, bei der die Länge LT der Formelement-Teilstückein Abhängigkeit von der Länge LH anhand folgender Formel eingestellt wird: LT ≤ ½LH. A method is preferred in which the length L T of the mold element sections is set as a function of the length L H using the following formula: L T ≤ ½L H ,

Vorzugsweise liegen die Längen der beweglichen Formelement-Teilstücke im Bereich zwischen ¼ und ½ der Länge des Heizelements.Preferably are the lengths the movable mold element sections in the range between ¼ and ½ of the length of Heating element.

In Bezug auf die Vorrichtung wird die oben genannte Aufgabe ausgehend von der eingangs genannten Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Formelement-Teilstücke quer zur Halteelement-Längsachse (16) beweglich sind, und dass die Länge LT der Formelement-Teilstücke (4) in Abhängigkeit von der Länge LH des Heizelements – in Richtung der Halteelement-Längsachse gesehen – anhand folgender Formel eingestellt wird: ¼LH ≤ LT ≤ LH. With respect to the device, the above-mentioned object, starting from the device mentioned above according to the invention ge solves that the shaped element sections transverse to the longitudinal axis of the holding element ( 16 ) are movable, and that the length L T of the molded element sections ( 4 ) as a function of the length L H of the heating element - as viewed in the direction of the holding element longitudinal axis - is set using the following formula: ¼l H ≤ L T ≤ L H ,

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Formelement aus mehreren kürzeren Formelement-Teilstücken zusammengesetzt, die hintereinander angeordnet und nicht mechanisch starr miteinander verbunden sind. Die Formelement-Teilstücke sind koaxial zur Halteelement-Längsachse angeordnet und mindestens eines der Formelement-Teilstücke ist gegenüber dem Halteelement und quer zu dessen Längsachse beweglich. Etwaige auf das bewegliche Formelement-Teilstück einwirkende Kräfte durch asymmetrisches Sintern des Sootrohres führen deshalb zu einer der Kraft folgenden Auslenkung oder Verkippung des Teilstücks. Diese Beweglichkeit wirkt daher einer Verstärkung der Kraft entgegen, so dass die Entstehung besonders hoher Quer- und Biegekräfte auf das Formelement-Teilstück und insbesondere auf das gesamte Formelement und die damit einhergehenden Verformungen vermieden werden. Die Mehrteiligkeit des Forme lements und die Querbeweglichkeit bewirken somit eine Kompensation und Abpufferung von Quer- und Biegekräften.at the device according to the invention If the mold element is composed of several shorter mold element sections, arranged one behind the other and not mechanically rigid with each other are connected. The molded element sections are coaxial with the holding element longitudinal axis arranged and at least one of the mold element sections is across from the holding element and transversely to its longitudinal axis movable. any acting on the movable mold element section Forces through asymmetric sintering of the soot tube therefore lead to a force following deflection or tilting of the section. This mobility works therefore a reinforcement force, so that the emergence of particularly high cross-sectional and bending forces on the mold element section and in particular on the entire mold element and the associated deformations be avoided. The multipartite nature of the form element and the transversal mobility thus cause a compensation and buffering of transverse and bending forces.

Außerdem führt eine auf das mindestens eine bewegliche Formelement-Teilstück wirkende Querkraft aufgrund dessen kürzerer Länge (im Vergleich zur Gesamtlänge des Formelements) und der dadurch verringerten Hebelwirkung zu einem vergleichsweise geringeren Biegeelement und damit einhergehend auch zu einer geringeren Verformung oder Auslenkung des Formelement-Teilstücks.In addition, one leads acting on the at least one movable mold element portion transverse force because of that shorter Length (in Comparison to the total length of the formula) and thereby reduced leverage to one comparatively smaller bending element and, consequently, also to a lower deformation or deflection of the molding element section.

Zwar wird das flexible Formelement-Teilstück infolge der Kraft ausgelenkt, jedoch wirkt sich die Kraft nicht über die gesamte Länge des Formelements aus, sondern nur über die Länge des Formelement-Teilstücks und die Amplitude der Auslenkung ist somit gering. Anstelle einer Verformung oder Auslenkung des gesamten Formelements mit großer Amplitude kommt es beim Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu mehreren kleineren Auslenkungen, die jedoch die Qualität und Maßhaltigkeit der Hohlzylinder-Innenbohrung weniger beeinträchtigen und die sich auch durch mechanische Nachbearbeitung einfacher entfernen lassen.Though the flexible mold element section is deflected as a result of the force, however, the force does not affect the entire length of the Formulas, but only about the length of the molding element section and the amplitude of the deflection is thus low. Instead of a Deformation or deflection of the entire formula element with large amplitude When using the device according to the invention it comes to several smaller deflections, however, the quality and dimensional accuracy of the hollow cylinder inner bore less affect and which are also easier to remove by mechanical post-processing to let.

Die Beweglichkeit quer zur Halteelement-Längsachse erfordert einen Spalt zwischen Formelement und Halteelement, so dass sich die auf das bewegliche Teilstück wirkenden Querkräfte beziehungsweise Biegemomente nicht unmittelbar auf das Halteelement auswirken und dieses verformen.The Mobility transverse to the holding element longitudinal axis requires a gap between the mold element and the holding element, so that on the movable section acting shear forces or bending moments not directly on the holding element impact and deform this.

Die Länge der Formelement-Teilstücke ist auf die Länge der Heizzone abgestimmt. Bei kurzen Formelement-Teilstücken mit einer Länge von weniger als ¼ der Heizzonen-Länge wird der konstruktive Aufwand zur Herstellung des gesamten Formelementes vergleichsweise hoch, wohingegen sich bei Formelement-Teilstücken, deren Länge die des Heizelements überschreitet eine geringe Wirkung hinsichtlich der Kompensation und Abpufferung von Quer- und Biegekräfte ergibt.The Length of Form element sections is on the length matched the heating zone. For short form element sections with a length less than ¼ of Heating zone length is the design effort for the production of the entire mold element comparatively high, whereas in molded element sections, the Length the exceeds the heating element a small effect in terms of compensation and buffering of transverse and bending forces results.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Soweit in den Unteransprüchen angegebene Ausgestaltungen der Vorrichtung den in Unteransprüchen zum erfindungsgemäßen Verfahren genannten Verfahrensweisen nachgebildet sind, wird zur ergänzenden Er läuterung auf die obigen Ausführungen zu den entsprechenden Verfahrensansprüchen verwiesen.advantageous Embodiments of the device according to the invention arise from the dependent claims. As far as in the dependent claims specified embodiments of the device according to the subclaims inventive method will be reproduced as supplementary He explains to the above statements refer to the corresponding method claims.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und einer Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen im Einzelnenfollowing the invention with reference to an embodiment and a drawing explained in more detail. In show the drawing in detail

1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines Quarzglas-Zylinders in schematischer Darstellung, 1 an embodiment of the device according to the invention for producing a quartz glass cylinder in a schematic representation,

2 eine Skizze zur Erläuterung der Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die Innenbohrung des Quarzglas-Zylinders bei Einsatz einer mehrteiligen Hüllrohres beim Sinterprozess. 2 a sketch to explain the effect of the method according to the invention on the inner bore of the quartz glass cylinder when using a multi-part cladding tube during the sintering process.

1 zeigt ein poröses SiO2-Sootrohr 1, das zum Sintern mittels einer Haltervorrichtung in einem Verglasungsofen 2 gehalten wird, von dem in 1 ein Ausschnitt gezeigt ist. 1 shows a porous SiO 2 silo tube 1 for sintering by means of a holder device in a glazing oven 2 is held by the in 1 a section is shown.

Das Sootrohr 1 hat eine Länge von 3,5 m, einen Außendurchmesser von 400 mm, eine Innenbohrung mit einem Innendurchmesser von 43 mm und es wiegt etwa 240 kg.The soot tube 1 has a length of 3.5 m, an outer diameter of 400 mm, an inner bore with an inner diameter of 43 mm and it weighs about 240 kg.

Die Haltevorrichtung umfasst einen Haltestab 5, ein aus mehreren Hülsen 4 zusammengesetztes Hüllrohr 3, einen Trägerring 6 und einen Haltefuß 10.The holding device comprises a holding bar 5 , one of several pods 4 composite cladding tube 3 , a carrier ring 6 and a holding foot 10 ,

Der Haltestab 5 besteht aus CFC. Er erstreckt sich in die Innenbohrung des Sootrohres 1. Er ist im Ausführungsbeispiel einteilig ausgebildet, kann aber auch aus mehreren stirnseitig – beispielsweise über Gewinde – miteinander verbundenen Stücken bestehen. Der Haltestab 5 weist einen Außendurchmesser von 31 mm auf und er ist von dem Hüllrohr 3 umgeben.The holding staff 5 consists of CFC. It extends into the inner bore of the soot tube 1 , It is integrally formed in the embodiment, but may also consist of several frontally - for example via thread - interconnected pieces. The holding staff 5 has an outer diameter of 31 mm and it is from the cladding tube 3 surround.

Das Hüllrohr 3 ist aus mehreren kurzen, stoßweise übereinander gestapelten Grafit-Hülsen 4 (im Ausführungsbeispiel sind es zehn Hülsen 4) zusammengesetzt. Die Hülsen 4 haben jeweils einen Außendurchmesser von 41 mm, eine Wandstärke von 4,5 mm und eine Länge von 200 mm.The cladding tube 3 is made of several short, intermittently stacked graphite sleeves 4 (In the embodiment, there are ten sleeves 4 ). The pods 4 each have an outer diameter of 41 mm, a wall thickness of 4.5 mm and a length of 200 mm.

Zwischen der Sootrohr-Innenwandung und dem Hüllrohr 3 verbleibt somit ein Ringspalt 9 mit einer mittleren Spaltweite von 1 mm, und zwischen dem Hüllrohr 3 und dem Haltestab 5 ein Ringspalt 8 mit einer mittleren Spaltweite von 0,5 mm. Die Hülsen 4 sind nicht miteinander verbunden und – abgesehen von der Reibung aufeinander – in radialer Richtung frei beweglich und auch in einem gewissen Umfang, der durch den Ringspalt 8 vorgegeben wird, in Bezug auf die Längsachse 16 des Haltestabes 5 verkippbar.Between the soot tube inner wall and the cladding tube 3 Thus, an annular gap remains 9 with an average gap width of 1 mm, and between the cladding tube 3 and the holding bar 5 an annular gap 8th with an average gap width of 0.5 mm. The pods 4 are not connected to each other and - apart from the friction on each other - freely movable in the radial direction and also to a certain extent, passing through the annular gap 8th is given, with respect to the longitudinal axis 16 of the holding staff 5 tiltable.

Die Haltevorrichtung umfasst außerdem den Grafit-Tragring 6 mit Gewinde 11, der in den oberen Teil der Sootkörper-Innenbohrung 7 eingedreht ist, sowie den Hal tefuß 10, auf dem der Sootkörper 1 zu Beginn des Sinterprozesses vertikal stehend gelagert ist.The holding device also includes the graphite support ring 6 with thread 11 placed in the upper part of the soot body bore 7 is screwed in, as well as the Hal tefuß 10 on which the soot body 1 is stored vertically standing at the beginning of the sintering process.

Das ringförmige Heizelement 13 hat eine Länge (Höhe) von 50 cm. Das Sootrohr 1 ist entlang des Heizelements 13 verschiebbar, wie dies der Richtungspfeil 12 andeutet.The annular heating element 13 has a length (height) of 50 cm. The soot tube 1 is along the heating element 13 movable, like the directional arrow 12 suggests.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Hohlzylinders aus synthetischem Quarzglas unter Einsatz der in 1 dargestellten Vorrichtung näher beschrieben:
Durch Flammenhydrolyse von SiCl4 werden in der Brennerflamme eines Abscheidebrenners SiO2-Sootpartikel gebildet und diese auf einem um seine Längsachse rotierenden Trägerstab aus Al2O3 unter Bildung eines Sootkörpers aus porösem SiO2 schichtweise abgeschieden. Der Trägerstab, der eine leicht konische Außenform mit einem mittleren Durchmesser um 50 mm hat, wird nach Abschluss des Abscheideverfahrens entfernt. Die Dichte des so erhaltenen SiO2-Sootrohres 1 beträgt etwa 25% der Dichte von Quarzglas. Daraus wird ein transparentes Quarzglasrohr anhand des nachfolgend beispielhaft erläuterten Verfahrens hergestellt:
In die Innenbohrung 7 des mit dem Grafit-Tragring versehenen Sootrohres 1 werden der Haltestab 5 und die ihn umgebenden Grafit-Hülsen 5 eingesetzt. Das so bestückte Sootrohr 1 wird in den Verglasungsofen 2 eingebracht und darin mittels der Haltevorrichtung (3, 4, 5, 6, 10, 11) in vertikaler Ausrichtung gehalten.
Hereinafter, an embodiment of the inventive method for producing a hollow cylinder of synthetic quartz glass using the in 1 described device described in more detail:
By flame hydrolysis of SiCl 4 , SiO 2 soot particles are formed in the burner flame of a deposition burner and these are deposited in layers on a support rod made of Al 2 O 3 rotating around its longitudinal axis to form a soot body of porous SiO 2 . The support bar, which has a slightly conical outer shape with a mean diameter of about 50 mm, is removed after completion of the deposition process. The density of the thus obtained SiO 2 silo tube 1 is about 25% of the density of quartz glass. From this, a transparent quartz glass tube is produced by means of the method exemplified below:
Into the inner bore 7 of the soot tube provided with the graphite support ring 1 become the holding staff 5 and the surrounding graphite pods 5 used. The soot tube so stocked 1 gets into the glazing oven 2 introduced and therein by means of the holding device ( 3 . 4 . 5 . 6 . 10 . 11 ) held in vertical alignment.

Im Verglasungsofen 2 wird das Sootrohr 1 mit seinem oberen Ende beginnend durch das ringförmige Heizelements 13 bewegt und dadurch zonenweise erweicht und gesintert, wobei das Sootrohr 1 sukzessive auf das Hüllrohr 3 aufkollabiert. Hierzu wird das Sootrohr 1 kontinuierlich von unten nach oben entlang des Heizelementes 13 bewegt.In the glazing oven 2 becomes the soot tube 1 with its upper end starting through the annular heating element 13 moved and thereby zoned softened and sintered, the soot tube 1 successively on the cladding tube 3 aufkollabiert. This is the soot tube 1 continuously from bottom to top along the heating element 13 emotional.

Der Sinterprozess umfasst eine erste Sinterphase, während der das Sootrohr 1 auf dem Haltefuß 10 stehend gelagert ist, und eine zweite Sinterphase, während der das Sootrohr 1 an dem Trägerring 6 hängend gehalten wird, wie dies in der eingangs genannten EP 0 701 975 A2 beschrieben ist.The sintering process includes a first sintering phase during which the soot tube 1 on the holding foot 10 is stored standing, and a second sintering phase during which the soot tube 1 on the carrier ring 6 is kept hanging, as in the aforementioned EP 0 701 975 A2 is described.

Sowohl in der ersten Phase des Sinterprozesses als auch während der zweiten Phase kommt es zu Kontakten zwischen den Hülsen 4 und dem kollabierenden Sootrohr 1. Infolge einer andauernden Volumen- und Längenkontraktion des Sootrohres 1 entstehen dadurch hohe Querkräfte und Biegemomente auf die Haltevorrichtung insgesamt und insbesondere auf die Grafit-Hülsen 4. Deren freie Verschiebbarkeit in radialer Richtung und ihre Verkippbarkeit in Bezug auf die Längsachse 16 führen dazu, dass die einzelnen Hülsen 4 den auf sie einwirkenden Kräften nachgeben und eine Bewegung entsprechend der Größe und Richtung der einwirkenden Kraft ausführen können. Eine Verspannung oder Verformung von Bestandteilen der Haltevorrichtung außerhalb der Heizzone wird dadurch aber verhindert oder minimiert.Both in the first phase of the sintering process and during the second phase, there are contacts between the sleeves 4 and the collapsing soot tube 1 , As a result of a continuous volume and length contraction of the soot tube 1 caused by high lateral forces and bending moments on the holding device as a whole and in particular on the graphite sleeves 4 , Their free displacement in the radial direction and their tiltability with respect to the longitudinal axis 16 cause the individual pods 4 give in to the forces acting on them and make a movement according to the magnitude and direction of the applied force. However, a distortion or deformation of components of the holding device outside the heating zone is thereby prevented or minimized.

Die entlastende Bewegung der einzelnen Hülsen 4 resultiert somit in einer Vielzahl kleinerer Auslenkungen, die etwa der Anzahl der beweglichen Hülsen 4 entspricht.The relieving movement of the individual sleeves 4 thus results in a variety of smaller deflections, about the number of movable sleeves 4 equivalent.

Nach dem Sintern wird daher ein Quarzglas-Hohlzylinder 20 erhalten, dessen Innenbohrung 7 gewisse Schwankungen im Innendurchmesser aufweist, wie sie in 2 schematisch dargestellt sind.After sintering, therefore, a quartz glass hollow cylinder 20 obtained, the inner bore 7 has certain variations in internal diameter, as in 2 are shown schematically.

Nach Abschluss des Sinterprozesses werden der Haltestab 5 und die Hülsen 4 entfernt. Es wird ein Quarzglas-Hohlzylinder 20 mit einer Länge von etwa 2,50 m, einem Außendurchmesser von 150 mm und mit einer qualitativ hochwertigen Innenbohrung 7 erhalten, die sich insbesondere durch einen kleinen Innendurchmesser von etwa 40 mm auszeichnet. Die beim Sinterprozess entstandenen kleinen Durchmesserschwankungen durch die Auslenkungen der Hülsen 4 liegen im Bereich weniger Millimeter und können durch mechanische Nachbearbeitung verhältnismäßig einfach beseitigt werden. Der endgültige Durchmesser der Innenbohrung 7 von etwa 44 mm wäre bei bananenförmiger Biegung der Innenbohrung über ihre gesamte Länge kaum realisierbar gewesen.After completion of the sintering process, the holding bar 5 and the pods 4 away. It becomes a quartz glass hollow cylinder 20 with a length of about 2.50 m, an outer diameter of 150 mm and with a high quality inner bore 7 obtained, which is characterized in particular by a small inner diameter of about 40 mm. The resulting small diameter variations in the sintering process due to the deflections of the sleeves 4 lie in the range of a few millimeters and can be relatively easily eliminated by mechanical post-processing. The final diameter of the inner bore 7 of about 44 mm would have been barely feasible with banana-shaped bending of the inner bore over its entire length.

Die Beweglichkeit der Hülsen 4 entlastet die Haltevorrichtung insgesamt und wirkt einer Verbiegung des Haltestabes 5 oder des gesamten Hüllrohres 3 mit entsprechend großen Auslenkungen entgegen. Die Ausbildung von Qualitäten oder Wandeinseitigkeiten über die gesamte Länge des Hohlzylinders 20 wird so verhindert.The mobility of the pods 4 relieves the holding device as a whole and acts a bending of the holding rod 5 or the entire cladding tube 3 with correspondingly large deflections. The formation of qualities or wall Einseitigkeiten over the entire length of Hohlzylin DERS 20 is thus prevented.

Claims (16)

Verfahren zur Herstellung eines Hohlzylinders (20) aus Quarzglas, indem ein SiO2-Sootrohr (1) mit Innenbohrung (7) zum Sintern mit einem Ende beginnend einer in einem Ofen (2) vorgesehenen ringförmigen Heizzone (13) kontinuierlich zugeführt und darin zonenweises gesintert wird, und dabei mittels einer Haltevorrichtung (3, 4, 5, 6, 10, 11) gehalten wird, die ein in die Sootrohr-Innenbohrung (7) hineinragendes, eine Längsachse (16) aufweisendes langgestrecktes Halteelement (5) umfasst, das von einem hülsenförmigen Formelement (3; 4) umgeben ist, auf welches das Sootrohr (1) unter Bildung des Hohlzylinders (20) aufkollabiert, und das aus mehreren entlang der Halteelement-Längsachse (16) hintereinander angeordneten, hülsenförmigen Formelement-Teilstücken (4) zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Formelement-Teilstücke quer zur Halteelement-Längsachse (16) beweglich sind und dass ihre Länge LT in Abhängigkeit von der Länge LH der Heizzone – in Richtung der Halteelement-Längsachse gesehen – anhand folgender Formel eingestellt wird: ¼LH ≤ LT ≤ LH Method for producing a hollow cylinder ( 20 ) made of quartz glass by a SiO 2 -Sootrohr ( 1 ) with inner bore ( 7 ) for sintering with one end starting in a furnace ( 2 ) annular heating zone ( 13 ) is continuously fed and sintered therein zonewise, and thereby by means of a holding device ( 3 . 4 . 5 . 6 . 10 . 11 ) which is inserted into the soot tube inner bore ( 7 ), a longitudinal axis ( 16 ) having exhibiting elongated retaining element ( 5 ), of a sleeve-shaped form element ( 3 ; 4 ), to which the soot tube ( 1 ) forming the hollow cylinder ( 20 ) collapsed, and that of several along the holding element longitudinal axis ( 16 ) arranged one behind the other, sleeve-shaped molding element sections ( 4 ) is composed, characterized in that the shaped element sections transverse to the holding element longitudinal axis ( 16 ) are movable and that their length L T as a function of the length L H of the heating zone - seen in the direction of the holding element longitudinal axis - is set using the following formula: ¼l H ≤ L T ≤ L H Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formelement-Teilstücke (4) in Bezug auf die Halteelement-Längsachse (16) kippbar oder lateral verschiebbar sind.Method according to claim 1, characterized in that the shaped element sections ( 4 ) with respect to the holding element longitudinal axis ( 16 ) are tiltable or laterally displaceable. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Formelement-Teilstücke (4) jeweils weniger als ein Drittel, vorzugsweise weniger als ein Fünftel, und besonders bevorzugt weniger als ein Zehntel der Gesamtlänge des Formelements (3) beträgt.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the length of the molded element sections ( 4 ) each less than a third, preferably less than one-fifth, and more preferably less than one-tenth of the total length of the formula element ( 3 ) is. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Formelement-Teilstücke (4) jeweils im Bereich zwischen dem 0,2-fachen bis 15-fachen ihres Außendurchmessers, vorzugsweise im Bereich zwischen dem 4-fachen bis 7-fachen ihres Außendurchmessers, beträgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the length of the molded element sections ( 4 ) is in the range between 0.2 times to 15 times its outer diameter, preferably in the range between 4 times to 7 times its outer diameter. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge LT der Formelement-Teilstücke (4) in Abhängigkeit vom Gewicht G des Sootrohres (1) anhand folgender Formel eingestellt wird: LT [mm] = 1,2 × G [kg] +/– 0,3 G [kg] Method according to one of the preceding claims, characterized in that the length L T of the shaped element sections ( 4 ) as a function of the weight G of the soot tube ( 1 ) is set using the formula: L T [mm] = 1.2 × G [kg] +/- 0.3 G [kg] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Haltevorrichtung (3, 4, 5, 6, 10, 11) eingesetzt wird, bei der zwischen dem Halteelement (5) und den Formelement-Teilstücken (4) ein Spalt (8) mit einer Spaltweite im Bereich zwischen 0,1 mm und 2 mm vorgesehen ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a holding device ( 3 . 4 . 5 . 6 . 10 . 11 ) is used, in which between the holding element ( 5 ) and the molded element sections ( 4 ) A gap ( 8th ) is provided with a gap width in the range between 0.1 mm and 2 mm. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formelement-Teilstücke (4) ganz oder teilweise aus Grafit, CFC oder SiC bestehen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the shaped element sections ( 4 ) consist entirely or partially of graphite, CFC or SiC. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge LT der Formelement-Teilstücke (4) in Abhängigkeit von der Länge LH anhand folgender Formel eingestellt wird: LT ≤ ½LH Method according to one of the preceding claims, characterized in that the length L T of the shaped element sections ( 4 ) is set as a function of the length L H using the following formula: L T ≤ ½L H Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend einen Ofen (2) zum Sintern eines eine Innenbohrung (7) aufweisenden, porösen Sootrohres (1), ein Heizelement (13) zum Erhitzen des Sootrohres (1), und eine Haltevorrichtung (3, 4, 5, 6, 10, 11) zum Halten des Sootrohres (1) in dem Ofen (2), die ein in die Sootrohr-Innenbohrung (7) hineinragendes, eine Längsachse (16) aufweisendes langgestrecktes Halteelement (5) umfasst, das von einem hülsenförmigen Formelement (3; 4) umgeben ist, auf welches das Sootrohr (1) unter Bildung des Hohlzylinders (20) aufkollabiert, und das aus mehreren entlang der Halteelement-Längsachse (16) hintereinander angeordneten, hülsenförmigen Formelement-Teilstücken (4) zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Formelement-Teilstücke quer zur Halteelement-Längsachse (16) beweglich sind, und dass die Länge LT der Formelement- Teilstücke (4) in Abhängigkeit von der Länge LH der Heizzone – in Richtung der Halteelement-Längsachse gesehen – anhand folgender Formel eingestellt wird: ¼LH ≤ LT ≤ LH. Apparatus for carrying out the method according to one of claims 1 to 8, comprising a furnace ( 2 ) for sintering an inner bore ( 7 ), porous Sootrohres ( 1 ), a heating element ( 13 ) for heating the soot tube ( 1 ), and a holding device ( 3 . 4 . 5 . 6 . 10 . 11 ) for holding the soot tube ( 1 ) in the oven ( 2 ) into the soot tube inner bore ( 7 ), a longitudinal axis ( 16 ) having exhibiting elongated retaining element ( 5 ), of a sleeve-shaped form element ( 3 ; 4 ), to which the soot tube ( 1 ) forming the hollow cylinder ( 20 ) collapsed, and that of several along the holding element longitudinal axis ( 16 ) arranged one behind the other, sleeve-shaped molding element sections ( 4 ) is composed, characterized in that the shaped element sections transverse to the holding element longitudinal axis ( 16 ) are movable, and that the length L T of the molded element sections ( 4 ) as a function of the length L H of the heating zone - as viewed in the direction of the holding element longitudinal axis - is set using the following formula: ¼l H ≤ L T ≤ L H , Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Formelement-Teilstücke (4) in Bezug auf die Halteelement-Längsachse (16) kippbar oder lateral verschiebbar sind.Apparatus according to claim 9, characterized in that the shaped element sections ( 4 ) with respect to the holding element longitudinal axis ( 16 ) are tiltable or laterally displaceable. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Formelement-Teilstücke (4) jeweils weniger als ein Drittel, vorzugsweise weniger als ein Fünftel, und besonders bevorzugt weniger als ein Zehntel der Gesamtlänge des Formelements (3) beträgt.Apparatus according to claim 9 or 10, characterized in that the length of the molded element sections ( 4 ) each less than a third, preferably less than one-fifth, and more preferably less than one-tenth of the total length of the formula element ( 3 ) is. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Formelement-Teilstücke (4) jeweils im Bereich zwischen dem 0,2-fachen bis 15-fachen ihres Außendurchmessers, vorzugsweise im Bereich zwischen dem 4-fachen bis 7-fachen ihres Außendurchmessers, beträgt.Device according to one of the preceding device claims, characterized in that the length of the shaped element sections ( 4 ) each in the range between 0.2 times to 15 times their outer diameter, preferably in Range between 4 times to 7 times its outer diameter is. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge LT der Formelement-Teilstücke (4) in Abhängigkeit vom Gewicht G des Sootrohres (1) anhand folgender Formel eingestellt wird: LT [mm] = 1,2 × G [kg] +/– 0,3 G [kg] Device according to one of the preceding device claims, characterized in that the length L T of the shaped element sections ( 4 ) as a function of the weight G of the soot tube ( 1 ) is set using the formula: L T [mm] = 1.2 × G [kg] +/- 0.3 G [kg] Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Halteelement (5) und den Formelement-Teilstücken (4) ein Spalt (8) mit einer Spaltweite im Bereich zwischen 0,1 mm und 2 mm vorgesehen ist.Device according to one of the preceding device claims, characterized in that between the holding element ( 5 ) and the molded element sections ( 4 ) A gap ( 8th ) is provided with a gap width in the range between 0.1 mm and 2 mm. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formelement-Teilstücke (4) ganz oder teilweise aus Grafit, CFC oder SiC bestehen.Device according to one of the preceding device claims, characterized in that the shaped element sections ( 4 ) consist entirely or partially of graphite, CFC or SiC. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge LT der Formelement-Teilstücke in Abhängigkeit von der Länge LH anhand folgender Formel eingestellt wird: LT ≤ ½LH Device according to one of the preceding device claims, characterized in that the length L T of the mold element sections is set as a function of the length L H using the following formula: L T ≤ ½L H
DE102006048024A 2006-09-29 2006-10-09 Method for producing a hollow cylinder made of quartz glass and apparatus suitable for carrying out the method Expired - Fee Related DE102006048024B4 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006048024A DE102006048024B4 (en) 2006-09-29 2006-10-09 Method for producing a hollow cylinder made of quartz glass and apparatus suitable for carrying out the method
JP2007255730A JP5351402B2 (en) 2006-09-29 2007-09-28 Method for producing a hollow cylinder from quartz glass and apparatus suitable for carrying out this method

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006046620 2006-09-29
DE102006046620.9 2006-09-29
DE102006048024A DE102006048024B4 (en) 2006-09-29 2006-10-09 Method for producing a hollow cylinder made of quartz glass and apparatus suitable for carrying out the method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102006048024A1 DE102006048024A1 (en) 2008-04-03
DE102006048024B4 true DE102006048024B4 (en) 2010-03-11

Family

ID=39134517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006048024A Expired - Fee Related DE102006048024B4 (en) 2006-09-29 2006-10-09 Method for producing a hollow cylinder made of quartz glass and apparatus suitable for carrying out the method

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5351402B2 (en)
DE (1) DE102006048024B4 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102786221B (en) * 2012-08-09 2014-09-24 杭州富通通信技术股份有限公司 Light-shielding and heat-insulating device for fiber drawing furnaces

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0701975A2 (en) * 1994-09-15 1996-03-20 Heraeus Quarzglas GmbH Process for sintering hollow tubes of silica soot and support device therefor

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10303290B3 (en) * 2003-01-28 2004-05-06 Heraeus Tenevo Ag Manufacture of hollow cylinder of quartz glass using holder locates gas-impermeable synthetic quartz glass casing between holder and soot body
DE102004017572B3 (en) * 2004-04-07 2005-11-24 Heraeus Tenevo Ag Method for producing a hollow cylinder made of synthetic quartz glass using a holding device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0701975A2 (en) * 1994-09-15 1996-03-20 Heraeus Quarzglas GmbH Process for sintering hollow tubes of silica soot and support device therefor

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006048024A1 (en) 2008-04-03
JP5351402B2 (en) 2013-11-27
JP2008088052A (en) 2008-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006059779B4 (en) A method of producing a synthetic quartz hollow cylinder, a thick-walled hollow cylinder obtained by the method, and a method of producing an optical fiber preform
WO2006008139A1 (en) Method and device for producing a hollow quartz-glass cylinder
DE102005028219B3 (en) Quartz glass tube, is produced by elongating a hollow glass cylinder by continuously feeding it to a heating zone with a vertical heating tube
DE19649935C2 (en) Process for the production of quartz glass bodies
DE4204406C2 (en) Process for producing a homogeneous, streak-free body from quartz glass or from a high-silica glass by reshaping a rod-shaped starting body
DE4028275A1 (en) METHOD FOR THE PRODUCTION OF FIBERGLASS FIBER OPTICS WITH INCREASED STRENGTH
DE112004001053B4 (en) Method for producing an optical component made of quartz glass
DE2909390C2 (en)
DE102008024842B3 (en) Production of quartz glass cylinders comprises sintering silica preform containing silica soot layer in vitrification furnace, preform being held upright between flat mountings linked by vertical bars along its outer surface
DE102006024831B4 (en) Process for producing a semifinished product from synthetic quartz glass
DE3217965A1 (en) METHOD FOR PRODUCING FIBERGLASS FOCUS
WO2005121037A1 (en) Method for the production of an optical component made from quartz glass
DE102005015706B4 (en) Process for producing a preform for optical fibers
WO2005095294A2 (en) Method for the production of an optical component
DE102006048024B4 (en) Method for producing a hollow cylinder made of quartz glass and apparatus suitable for carrying out the method
DE102004039645B3 (en) Method for producing an optical component made of quartz glass as well as suitable precursor for carrying out the method
DE19958276C1 (en) Quartz glass preform production comprises preparing a quartz glass hollow cylinder collapsed on a quartz glass rod containing a dopant and collapsing the cylinder
DE102008056084B4 (en) Cylindrical semi-finished product for producing an optical fiber and method for the production of the fiber or a preform therefor
EP1322560B1 (en) Device for producing a glass rod
DE102006031898A1 (en) Process for producing a tubular semifinished product from fluorine-doped quartz glass
EP3636607B1 (en) Method for manufacturing a capillary tube
DE102012112449A1 (en) Producing cylinder of quartz glass, comprises moving tubular silica soot body into oven along heating zone, and sintering body into quartz glass cylinder, where soot body has first face end, opposite second end and cylindrical outer shell
DE102007029506A1 (en) Method for producing a cylinder made of quartz glass using a holding device and suitable holding device for carrying out the method
DE3516920A1 (en) Process and device for the production of fibre-reinforced rods, profiles or the like from inorganic glasses and from glasses which can be converted into a glass-ceramic whose core zone is reinforced unidirectionally by means of continuous fibres, by using a combined extrusion and drawing process
EP3702333A1 (en) Method and device for producing a glass component

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee