DE102007008696B3

DE102007008696B3 - Infrarotstrahler mit opakem Reflektor und seine Herstellung

Info

Publication number: DE102007008696B3
Application number: DE102007008696A
Authority: DE
Inventors: Volker Reith; Sven Dr. Linow
Original assignee: Heraeus Noblelight GmbH
Current assignee: Heraeus Noblelight GmbH
Priority date: 2007-02-20
Filing date: 2007-02-20
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2027-02-21
Also published as: PL2122666T3; JP5537953B2; EP2122666B1; ES2633447T3; EP2122666A2; WO2008101573A3; US20100117505A1; US8210889B2; KR20090114403A; KR101368537B1; CN101617386B; JP2010519155A; WO2008101573A2; CN101617386A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Infrarotstrahlers aus einem endlosen Quarzglaskörper, wobei auf die Oberfläche des Körpers aus Quarzglas mindestens teilweise eine Reflektorschicht aufgebracht wird, wobei der Quarzkörper nach Aufbringen der Reflektorschicht in einzelne Abschnitte geteilt wird sowie einen Infrarotstrahler.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Infrarotstrahlers aus einem endlos geformten Quarzkörper, wobei auf die Oberfläche des Körpers aus Quarzglas mindestens teilweise eine Reflektorschicht aufgebracht wird, sowie einen derart hergestellten Infrarotstrahler.
Bauteile aus Quarzglas werden für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, wie beispielsweise in der Lampenfertigung für Hüllrohre, Kolbenabdeckplatten oder Reflektorträger für Lampen und Strahler im ultravioletten, infraroten und sichtbaren Spektralbereich. Dabei wird zum Erzeugen besonderer Eigenschaften das Quarzglas mit anderen Substanzen dotiert.
Quarzglas zeichnet sich durch einen niedrigen Ausdehnungskoeffizienten, durch optische Transparenz über einen weiteren Wellenlängenbereich und durch hohe chemische und thermische Beständigkeit aus.
Bei der Fertigung von Lampen spielen dabei die zeitliche Konstanz, die räumliche Orientierung und der Wirkungsgrad der abgegebenen Arbeitsstrahlung eine wichtige Rolle. Um Strahlungsverluste zu minimieren oder die Strahlung gezielt auszurichten, werden optische Strahler mit einem Reflektor versehen. Dabei ist der Reflektor entweder mit dem Strahler fest verbunden oder es handelt sich um ein separat vom Strahler angeordnetes Reflektorbauteil.
Die US 2,980,820 beschreibt einen kurzwelligen Infrarotstrahler.
In der DE 198 22 829 A1 ist ein Infrarotstrahler offenbart, bei dem das Lampenrohr in Form eines sogenannten Zwillingsrohres ausgeführt ist. Hierbei ist ein Quarzglashüllrohr durch einen Längssteg in zwei parallel zueinander verlaufende Teilräume unterteilt, wobei in einem oder in beiden Teilräumen eine Heizwendel verläuft. Die der Hauptabstrahlrichtung der Infrarotstrah lung abgewandte Seite des Zwillingsrohres ist mit einer Goldschicht belegt, die als Reflektor dient. Diese Goldschicht weist im neuen Zustand eine Reflektivität von > 95% über das gesamte Infrarot auf und übersteht dauerhaft eine Temperatur von maximal 600°C, bei höheren Temperaturen führen Haftungsverluste und Abdampfen des Goldes bereits nach kurzer Zeit zu einem Verlust der reflektiven Eigenschaft. In der DE 102 11 249 A1 ist ein Glanzgold-Präparat beschrieben, dass dauerhaft bis hin zu einer maximalen Temperatur von 750°C und kurzfristig weit darüber hinaus betrieben werden kann, ohne dass es zu den oben beschriebenen Effekten kommt. Aufgrund der Zusammensetzung weist dieses Gold jedoch eine schlechte Reflektion von weniger als 70% auf, so dass die Effektivität dieses Reflektors den an ihn gestellten Anforderungen nicht genügt.
Reflektionsschichten aus Gold mit hoher Reflektivität von über 90% haben allgemein den Nachteil, dass sie nur eingeschränkt temperaturbeständig, oder aber von niedriger Reflektionsrate sind.
Die DE 10 2004 052 312 A1 beschreibt ein beschichtetes Bauteil aus Quarzglas sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Bauteils. Dabei wird ein amorpher SiO₂-Teilchen enthaltender Schlicker erzeugt und auf der Oberfläche des Basiskörpers unter Bildung einer Schlickerschicht aufgebracht. Die Schlickerschicht wird anschließend getrocknet und ferner unter Bildung der SiO₂-Glasmasse verglast.
Die DE 102 53 583 B3 beschreibt ebenfalls einen Infrarotstrahler sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung und seine Verwendung. Es ist ein Infrarotstrahler mit einem gasdichten Lampengefäß aus Kieselglas beschrieben, in welchem ein elektrischer Heizleiter mit zwei Enden angeordnet ist, wobei die beiden Enden jeweils über eine Stromdurchführung mit einem elektrischen Anschluss außerhalb des Lampengefäßes elektrisch verbunden sind und wobei das Lampengefäß radial teilweise von einer reflektierenden Schicht umgeben ist.
In der DE 40 22 100 C1 ist ein Infrarotflächenstrahler für kurzwellige Infrarotstrahlung mit hoher Strahlungsleistung pro Flächeneinheit beschrieben. Der Infrarotstrahler weist hier ein Gehäuse mit einer oder mehreren Heizwendeln, mit mindestens zwei Stromanschlüssen auf, wobei die Heizwendeln hinter der Abstrahlfläche des Gehäuses in dessen Innenraum weitgehendst gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Ferner ist den Heizwendeln auf ihrer der Abstrahlfläche gegenüberliegenden Seite ein Reflektor zugeordnet.
Die DE 10 2004 051 846 A1 beschreibt ein Quarzglasbauteil mit einer Reflektorschicht. Dabei besteht die Reflektorschicht aus mindestens teilweise opakem Quarzglas. Um ein derartiges Bauteil mit einer Reflektorschicht herzustellen, ist es notwendig, den Reflektor auf das leere Strahlerrohr aufzubringen, da Prozesstemperaturen von 1250°C und mehr für den Herstellprozess benötigt werden, um das Sintern der Schicht zu erreichen. Bei Temperaturen oberhalb von 1100°C erweicht Quarzglas bereits merklich. Insbesondere führt dann ein Überdruck in einem Quarzbehältnis zu einem Aufblasen des Behältnisses. IR Strahler werden üblicherweise mit Argon bei einem Druck von 800 mbar bis 1 bar gefüllt, so dass fertige Strahler bei der Aufbringung der Reflektorschicht sicher zerstört würden.
Bei den bisher bekannten Verfahren zu Herstellung von Strahlern mit einer Reflektorschicht ist es nicht möglich, den Quarzkörper oder das Quarzrohr zuerst zu beschichten und anschließend die Quetschung durchzuführen. Der Reflektor kann nur auf das leere Strahlerrohr aufgebracht werden, da die Prozesstemperaturen 1250°C überschreiten. Der Reflektor muss daher verfahrensbedingt vor Beginn der Strahlerfertigung auf die später benötigte Größe hin auf das Strahlerrohr aufgebracht werden. Er darf nicht in den Bereich der Quetschung hineinreichen. Dies ist erforderlich, da die Strahlerrohre beim Quetschen mit rotierenden Brennern gleichmäßig erwärmt werden. Aufgrund der unterschiedlichen Quarzmenge auf der Vorder- und Rückseite würde bei Rohren mit der beschriebenen Reflektorschicht entweder die beschichtete Seite nicht ausreichend durchwärmt, um sie verformen zu können, oder der urbeschichtete Bereich des Rohres wird zu sehr aufgeheizt, so dass das Quarzrohr zu viskos wird und aufreißt.
Typische Quetschmaschinen für Glühlampen bestehen aus zwei gegenüberliegenden, um das zu quetschende Quarzrohr rotierenden Gasbrennern. Ist das Quarzrohr ausreichend heiß für die Quetschung, so stoppen die beiden Brenner in ihrer Ruheposition, so dass die beiden Quetschbacken an den Brennern vorbei auf das Quarzrohr zusammenfahren können und so dass Quarzglas zusammenpressen und um die Molybdän Folie verschließen. Die Technik der Quetschung und Molybdän-Folie ist in der DE 29 47 230 A1 dargestellt.
Beide Brenner werden gemeinsam aus einer Zuleitung gespeist und haben so im Wesentlichen dieselbe Brennerleistung. Die Quetschung kann erst ausgelöst werden, wenn das gesamte Rohr ausreichend durchgewärmt ist. In diesem Falle ist jedoch bereits der nicht mit Reflektormaterial bedeckte Teil stark zusammengelaufen, so dass zwar der Strahler meist verschlossen werden kann, die Form der Quetschung ist jedoch zufällig und ungenügend. Zudem werden sehr häufig Undichtigkeiten der Quetschung beobachtet, die auf ungleichmäßige Temperatur des Glases oder stark verformte Rohrquerschnitte direkt vor dem Quetschen zurückzuführen sind. Es konnte keine für eine Produktion ausreichende Menge an Strahlern hergestellt werden. Ferner ist die Ausschussrate sehr hoch, wodurch auch die Produktionskosten ansteigen.
Wenn gleich geformte Strahler hoher Stückzahl gefertigt werden sollen, so kann es im Hinblick auf die Produktionskosten erträglich sein, die bereits zugeschnittenen Rohrabschnitte einzeln mit dem Reflektor zu beschichten und erst im Anschluss zu Strahlern zu verarbeiten. Der Übergang vom beschichteten zum unbeschichteten Bereich bleibt dann und zwar nahezu unabhängig vom Auftragungsverfahren von minderwertiger Qualitätsanmutung, da er kostengünstig nicht gerade und klar gestaltet werden kann – Wulste, Spritzer, Risse, Fäden etc. beeinträchtigen den visuellen Eindruck.
Bei einer Fertigung von visuell befriedigenden Strahlern, oder bei Fertigung von geringen Stückzahlen gleich dimensionierter Strahler hingegen ist das beschriebene Verfahren aufwändig, aufgrund der häufig benötigten Nacharbeit sehr langsam und aufgrund der Vielzahl von Werkzeugen und Kleinserien teuer.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, mit welchem Infrarotstrahler mit opakem Reflektor in beliebiger Länge und in kleinen Serien hergestellt werden können.
Diese Aufgabe wird bereits mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Infrarotstrahlern aus einem endlosen Quarzkörper, wobei auf die Oberfläche des Körpers aus Quarzglas mindestens teilweise eine Reflektorschicht aufgebracht wird, sieht vor, dass der Quarzkörper nach Aufbringen der Reflektorschicht in einzelne Abschnitte geteilt wird und die Enden der Abschnitte anschließend mittels zumindest einen Brenner gequetscht werden. Mittels dieses Verfahrens ist es möglich, dass Infrarotstrahler in beliebiger Länge hergestellt werden. Der Infrarotstrahler weist dadurch eine durchgehende Beschichtung auf.
Vorteilhafterweise wird als Reflektorschicht eine SiO₂-Schicht aufgebracht. SiO₂ zeichnet sich durch eine hervorragende chemische und thermische Beständigkeit sowie mechanische Festigkeit aus. Ferner weist SiO₂ eine hohe Temperaturwechselbeständigkeit auf. Darüber hinaus hat es sich als kostengünstig herausgestellt, eine Reflektorschicht aus SiO₂ aufzubringen. Die Herstellung von SiO₂-Reflektorschichten aus Quarzglas ist beispielsweise in der DE 10 2004 051 846 A1 beschrieben, welche hiermit voll umfänglich erfasst wird.
Dabei ist es ferner vorteilhaft, wenn die Reflektorschicht eine opake, diffus streuende Reflektorschicht ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass die einzelnen Abschnitte des Quarzkörpers an ihren Enden mittels zumindest eines Brenners gequetscht werden. Dabei werden die einzelnen Abschnitte des Quarzkörpers senkrecht stehend oder waagerecht liegend mit zwei gegenüberliegenden sich bevorzugend in der Ebene senkrecht zur Strahlerachse und zur Verbindungsachse zwischen den Brennern bewegenden Brennern erwärmt.
Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Enden der Abschnitte mittels zwei rotierenden Brennern gequetscht werden.
Es hat sich gezeigt, dass es von Vorteil ist, wenn die beiden Brenner einen unterschiedlichen Gasstrom aufweisen. Dieser Gasstrom sollte soweit ausreichen, dass zeitgleich der gesamte zu quetschende Bereich der Abschnitte ausreichend durchgewärmt wird, ohne ein Teil zu erhitzen.
Zugleich kann der Strahlerinnendruck mittels geeigneter Regelung des durch das Rohr fließenden inerten Gases so eingestellt werden, dass im verformbaren Bereich der Quarzkörper nicht aufgeblasen wird. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Strömungsgeschwindigkeit der unteren Flamme bei waagerechter Quetschung so gewählt wird, dass der verformbare Bereich des Quarzkörpers gerade eine der Schwerkraft entgegenwirkende Kraft erfährt.
Die Erfindung sieht ferner einen Infrarotstrahler vor, welcher mit dem oben genannten Verfahren hergestellt worden ist. Ein derartiger Strahler kann je nach Bedarf, auch nach dem Aufbringen der Beschichtung und somit des Reflektors in eine gewünschte Länge gebracht werden. Somit ist ein derartiger Strahler in jeder Länge denkbar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Figuren und Ausführungsformen näher erläutert:
1 zeigt eine bevorzugte Ausführung mit exzentrisch rotierenden Brennern;
2 zeigt eine bevorzugte Ausführung mit zwei gegenüberliegenden rotierenden Brennern und einzeln geregeltem Gasfluss;
3 zeigt eine bevorzugte Ausführung mit vier feststehenden Brennern, von denen jeweils zwei zusammen geregelt werden.
Ausführungsbeispiel 1:
Die Anlage mit exzentrisch rotierenden Brennern ist in 1 dargestellt.
Abweichend vom Stand der Technik wird das Strahlerrohr (10) mit seiner halbseitig aufgebrachten Beschichtung (11) zum Quetschen nicht zentrisch auf die Achse (20), um die die Brenner (21, 22) rotieren montiert, sondern mit seiner Symmetrieachse (12) derart versetzt, dass die beschichtete Seite deutlich näher zu den rotierenden Brennern angeordnet ist, als die unbeschichtete Seite. Die Stärke der zu wählenden Exzentrizität hängt hierbei von dem Verhältnis der aufgebrachten Schicht zur Strahlerrohrdicke ab, sowie den Eigenschaften der Flamme, insbesondere dem mittleren Temperaturfeld.
Bei einer Flamme mit starkem Entrainment genügt eine geringere Exzentrizität, da die Temperatur der Flamme schneller abfällt, als in einer laminaren, weit reichenden stabilen Flamme.
Es wurde eine Hüllkolben Quetschmaschine mit zwei rotierenden gegenüberliegenden Brennern (21, 22) mit einem Brennerabstand von 65 mm umgebaut, um beschichtete Rundrohre 13,7·1,5 mm mit 1,0 mm Reflektorschicht zu quetschen. Die Brenner besitzen auf einer Fläche von 10·30 mm² fünf parallel verlaufende Reihen von Düsen, aus denen magere H₂/O₂ Vormischflammen strömen. Die sich so ausbildenden Flammenfronten (23) sind recht stabil, so dass bereits eine Exzentrizität von 5 mm hier ausreicht, um eine visuell hervorragende und dichte Quetschung zu erzeugen.
Gequetscht wird das Rohr mittels der beiden Quetschbacken (30, 31), die bei Erreichen der geeigneten Quarzglastemperatur und wenn die Brenner (21, 22) nicht im Wege stehen direkt aufeinander zu fahren. Anschließend klappen die beiden Hilfsbacken (32, 33) aufeinander zu, so dass eine H-förmige Quetschung entsteht.
Ausführungsbeispiel 2:
Ein Ausschnitt einer Anlage mit rotierenden Brennern ist in der 2 dargestellt.
In einer Quetschmaschine für rotierende Brenner wurde die Gaszuführung so optimiert, dass beide Brenner unabhängig voneinander und positionsabhängig angesteuert werden. Die Brennerleistung wird im Bereich der zusätzlich aufgebrachten Reflektorschicht derart erhöht, dass die Erhöhung etwa der zusätzlichen dort befindlichen Masse entspricht.
Hierbei wurde der rotierende Brennertisch (50) mit zwei getrennten Gaszuführungsnuten (51) und (52) versehen, von denen jeweils Zuführungsleitungen (53) und (54) zu den beiden Brennern (55) und (56) ausgehen. Angetrieben wird der Tisch über einen (nicht dargestellten) Motor, der über Zahnräder das in den runden Brennertisch gefräste Zahnrad (57) antreibt. Beidseitig der Gaszuführungsnuten (51, 52) befinden sich weitere Nuten (58), in denen sich O-Ring-Dichtungen (59) befinden.
Der Tisch ist in eine Aufnahme (60) montiert, die neben dem (nicht dargestellten) Antriebsmechanismus auch die beiden Gaszuführungen (61) und (62) bereitstellt. Durch beide Gaszuführungen können unabhängig voneinander andere Gasgemische oder Gasmengen zugegeben werden. Die Gasmengen oder Gasgemische werden über eine z. B. in 3 dargestellte Gasregelung in Abhängigkeit von der Position des Brennertisches gesteuert.
Das zu quetschende Rohr (10) mit der aufgebrachten Reflektorschicht (11) ist dabei so angeordnet, dass sich die einzuquetschende Mo-Folie (12) auf Höhe der Brenner befindet. Die Komponenten des Strahlers werden dabei z. B. über auf das Rohr aufgesetzte Halter (13) fixiert, in denen der äußere Molybdänstab (14) eingehakt ist, während die Wendel (15) im Inneren des Strahlers über ihre Federkraft alle Komponenten in Position hält.
Während des Quetschens wird Argon durch das Rohr geblasen, um die inneren Komponenten vor Oxydation zu schützen.
Konkret wurde ein Rundrohr mit einem Durchmesser von 19 mm und mit 1,6 mm Wandstärke und einer Beschichtung mit 0,8 mm Stärke und einer Dichte von > 95% der des Lampenrohr-Materials, aufgebracht über 180° des Rohrumfanges, gequetscht. Hierzu rotieren die Brenner mit 1 Umdrehung je 2 s. Im Bereich 30° bevor der Brenner auf den Reflektor zielt, wird die Brennerleistung um 50% erhöht und 30° vor Erreichen des Endes der Reflektorschicht wieder zurückgeschaltet.
Hierzu wird das Verhältnis von Sauerstoff zu Wasserstoff von einer mageren Vormischflamme zu einer Vormischflamme nahe dem stöchiometrischen Mischungsbruch umgeschaltet. Der Mischpunkt der beiden Gasströme wird direkt vor den Eintritt der Gase in den rotierenden Brennerkopf gelegt, so dass möglichst kurze Wege verwirklicht sind. Trotzdem ist eine recht hohe Trägheit der Flammen zu beobachten, so dass ein im Wesentlichen sinusartiger Verlauf der Flammenleistung über den Umfang beobachtet wird.
Aufgrund der breit auffächernden Flamme und Wärmeleitung ist es möglich, das Rohr gleichmäßig und schnell durchzuwärmen, so dass nach einer üblichen Zeit, und ohne dass ein Zusammenlaufen des Rohres beobachtet wird, die Quetschung ausgeführt werden Kann. Die so gefertigten Strahler weisen eine vernachlässigbare Ausschussrate bei einer optisch und mechanisch sauber ausgeführten Quetschung auf.
Ausführungsbeispiel 3:
Anlage mit rotierenden Brennern, wie in Ausführungsbeispiel 3:
In einer Quetschmaschine für rotierende Brenner wurde die Gaszuführung so optimiert, dass beide Brenner unabhängig voneinander und positionsabhängig angesteuert werden. Die Brennerleistung wird dann im Winkel-Bereich der zusätzlich aufgebrachten Reflektorschicht derart erhöht, dass die Erhöhung etwa der zusätzlichen dort befindlichen Masse entspricht.
Konkret wurde ein Rundrohr mit Durchmesser 19 mm mit 1,6 mm Wandstärke und einer Beschichtung mit 0,8 mm Stärke und einer Dichte von > 95% der vom Lampenrohr über 200° des Rohrumfanges gequetscht. Hierzu rotieren die Brenner mit 1 Umdrehung je 2 s.
Zur Regelung der Brennerleistung wird die Stöchiometrie der Flamme unbeeinflusst gelassen, jedoch über die Austrittsgeschwindigkeit der Brenngase die Leistung variiert. Die Brenngaszufuhr wird 10° vor Erreichen des Reflektors für beide Brenner um 30% erhöht und 10° vor Erreichen des Endes des Reflektors wieder zurückgenommen. Dieses Vorgehen zeigt eine höhere Reaktionsgeschwindigkeit, da nicht erst die stöchiometrische Änderung bis in die Brenner strömen muss, sondern nur die Druckwelle aus den Reglern zum Brenner wandern muss.
Aufgrund der breit auffächernden Flamme und Wärmeleitung gelingt es, das Rohr gleichmäßig und schnell durchzuwärmen, so dass nach einer üblichen Zeit, und ohne dass ein Zusammenlaufen des Rohres beobachtet wird, die Quetschung ausgeführt werden kann. Auch hier treten keine Ausfälle auf.
Ausführungsbeispiel 4:
Anlage mit rotierenden Brennern:
In einer Quetschmaschine für rotierende Brenner wird die Gaszuführung so optimiert, dass beide Brenner unabhängig voneinander und positionsabhängig angesteuert werden. Die Brennerleistung wird dann im Bereich der zusätzlich aufgebrachten Reflektorschicht derart erhöht, dass die Erhöhung etwa der zusätzlichen dort befindlichen Masse entspricht.
Konkret wurde ein Zwillingsrohr mit den Abmessungen 33 × 14 mm und mit einer mittleren Wandstärke von 1,8 mm und einer Beschichtung mit 0,9 mm Stärke und einer Dichte von > 95% der vom Lampenrohr über 180° des Rohrumfanges gequetscht. Hierzu rotieren die Brenner mit 1 Umdrehung je 2 s.
Zur Regelung der Leistung wird die Stöchiometrie der Flamme unbeeinflusst gelassen, jedoch über die Austrittsgeschwindigkeit der Brenngase die Leistung variiert. Die Brenngaszufuhr wird 10° vor Erreichen des Reflektors für beide Brenner um 40% erhöht und 10° vor Erreichen des Endes des Reflektors wieder zurückgenommen. Zusätzlich wird im Bereich des Steges also wenn die Flamme auf die flache Seite des Zwillingsrohres trifft, die Leistung kurzfristig beidseitig um weitere 30% erhöht.
Aufgrund der breit auffächernden Flamme und Wärmeleitung gelingt es, das Rohr gleichmäßig und schnell durchzuwärmen, so dass nach einer üblichen Zeit, und ohne dass ein Zusammenlaufen des Rohres beobachtet wird, die Quetschung ausgeführt werden kann. So gelingt es, Quetschungen mit nur geringer Einschnürung herzustellen. Die Ausfallraten liegen bei weniger als 3%.
Ausführungsbeispiel 5:
Die Anlage mit stehenden Brennern ist in 3 dargestellt:
In einer Quetschmaschine für vier fest positionierte Brenner (20, 21, 22, 23) wurde die Gaszuführung so optimiert, dass jeweils zwei Brenner einer Seite gemeinsam angesteuert werden. Die Brennerleistung wird dann im Bereich der zusätzlich auf dem Rohr (10) aufgebrachten Reflektorschicht (11) derart erhöht, dass die Erhöhung etwa der zusätzlichen dort befindlichen Masse entspricht.
Hierbei wird Brenngas, hier Wasserstoff und Sauerstoff aus Druckflaschen entnommen. Die Erfindung ist jedoch weder auf die genaue Auswahl des Brenngases, noch auf die genaue Form der Gaslagerung oder -zuführung beschränkt.
Über geeignete Rohrleitungen wird dann der Gasstrom auf die beiden Brennergruppen verteilt und kurz vor den Mischpunkten mittels Reglern, in diesem Falle Mass-Flow-Controlern (MFC), auf die gewünschten Durchflussraten und Stöchiometrien eingestellt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung von MFC festgelegt, es können genauso gut auch Schwebekörperdurchflussregler oder jede andere geeignete Form der Regelung von Gasmengen genutzt werden.
Es werden für jede Brennergruppe jeweils ein Regler für Sauerstoff (40, 41) und Wasserstoff (42, 43) eingesetzt. Prinzipiell kann natürlich auch jeder Brenner einzeln angesteuert werden.
Konkret wurde ein Rundrohr mit Durchmesser 19 mm mit 1,6 mm Wandstärke und einer Beschichtung mit 0,8 mm Stärke und einer Dichte von > 95% der vom Lampenrohr über 200° des Rohrumfanges gequetscht.
Um einen etwa gleichmäßigen Staudruck auf dem Rohr zu erreichen wird die Stöchiometrie der Flammen unterschiedlich gewählt. Reflektorseitig werden die Flammen nahe dem stöchiometrischen Verhältnis betrieben. Auf der gegenüberliegenden Seite wird eine magere Flamme gleichen Impulses, jedoch um 30% reduzierter Leistung gewählt.
Erreicht das Quarzglas seine für den Quetschvorgang geeignete Temperatur, so fahren die beiden Quetschbacken (30, 31) schnell aufeinander zu und bilden die Quetschung aus. Zur mechanischen Verstärkung der Quetschung sind Rillen (32) in die Backen gefräst, die Erhebungen auf der Quetschung erzeugen.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Infrarotstrahlern aus einem endlosen Quarzkörper, wobei auf die Oberfläche des Körpers aus Quarzglas mindestens teilweise eine Reflektorschicht aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Quarzkörper nach Aufbringen der Reflektorschicht in einzelne Abschnitte geteilt wird, und die Enden der Abschnitte anschließend mittels zumindest einen Brenner gequetscht werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reflektorschicht aus SiO₂ aufgebracht wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine opake, diffus streuende Reflektorschicht aufgebracht wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Abschnitte mittels zwei rotierenden Brennern gequetscht werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brenner mittels eines unterschiedlichen Gasstroms betrieben werden.
Infrarotstrahler, hergestellt nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 5.