DE102022101955A1

DE102022101955A1 - Streckverfahren und Streckvorrichtung für Glasbasismaterial

Info

Publication number: DE102022101955A1
Application number: DE102022101955.1A
Authority: DE
Inventors: Ryo MITTA
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2021-01-29
Filing date: 2022-01-27
Publication date: 2022-08-04
Also published as: US20220242772A1; JP2022116706A; CN114804612A

Abstract

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Streckverfahren zum Strecken eines Glasbasismaterials durch Erwärmen des Glasbasismaterials, während es innerhalb einer Streckvorrichtung nach unten bewegt wird, bereitgestellt, wobei das Glasbasismaterial einen transparenten Verjüngungsabschnitt aufweist, wobei der transparente Verjüngungsabschnitt an einem oberen Ende des Glasbasismaterials angeordnet ist und eine Endfläche aufweist, an der ein aus einem Glasstab gebildeter Aufhängungsdummy angeschweißt ist, wobei das Streckverfahren die folgenden Schritte aufweist: Beginnen des Streckvorgangs des Glasbasismaterials durch Erwärmen des Glasbasismaterials, beginnend von einer Seite seines unteren Endes, durch Veranlassen, dass das Glasbasismaterial einen Bereich innerhalb der Streckvorrichtung durchläuft, in dem eine voreingestellte Streckprozesstemperatur oder eine höhere Temperatur aufrechterhalten wird; und Beenden des Streckens des Glasbasismaterials, nachdem der Verjüngungsabschnitt in den Bereich eingetreten ist und bevor die Endfläche in den Bereich eintritt.

Description

Hintergrund
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Streckverfahren und eine Streckvorrichtung für ein Glasbasismaterial.
2. Stand der Technik
Patentdokument 1 beschreibt „ein Verfahren, das dazu geeignet ist, ein Glasbasismaterial mit einem großen Durchmesser zu strecken, um Glasstäbe mit einem kleineren Durchmesser herzustellen, wobei ein Glasbasismaterial, das einen Körperabschnitt mit einem Ende, an dem ein transparenter, sich verjüngender Glasabschnitt vorgesehen ist, und mit einem anderen Ende, an dem ein sich verjüngender Glasabschnitt vorgesehen ist, der einen opaken Glasabschnitt aufweist, auf eine derartige Weise gestreckt wird, dass vor dem Strecken ein Aufhängungsdummy an das vordere Ende des transparenten, sich verjüngenden Glasabschnitts angeschweißt wird, der Aufhängungsdummy mit einem Zuführmechanismus gekoppelt wird und das Glasbasismaterial zum Strecken, beginnend mit dem unteren Abschnitt des Glasbasismaterials, in einen Heizofen eingebracht wird, wodurch der axiale Kern des Körperabschnitts des Glasbasismaterials mit dem axialen Kern des Aufhängungsdummys in Übereinstimmung gebracht wird“ (Absatz [0021]).
Dokument des Stands der Technik
Patentdokument
Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 5766157
Figurenliste

1 zeigt eine schematische Vertikalschnittansicht zum Darstellen eines Beispiels für eine Streckvorrichtung 100; und
2 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen einer Beziehung, die zwischen Temperaturen und der Position eines ersten Verjüngungsabschnitts 16 am oberen Ende eines Glasbasismaterials 12 erreicht wird, wenn das Glasbasismaterial 12 eine Streckendposition erreicht.

Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung unter Bezug auf Ausführungsformen beschrieben. Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen sollen die durch die Ansprüche definierte Erfindung jedoch nicht einschränken. Nicht alle der in den Ausführungsformen beschriebenen Merkmalskombinationen sind für die Lösung der Erfindung unbedingt erforderlich.
1 zeigt eine schematische Vertikalschnittansicht zum Darstellen eines Beispiels einer Streckvorrichtung 100. Die Streckvorrichtung 100 streckt ein Glasbasismaterial 12 durch Erwärmen des Glasbasismaterials 12, während sich das Glasbasismaterial 12 innerhalb der Streckvorrichtung 100 nach unten bewegt. Die Streckvorrichtung 100 stellt Glasstäbe her, die einen kleineren Durchmesser als das Glasbasismaterial 12 haben, indem das Glasbasismaterial 12 gestreckt wird. Die Streckvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist eine Heizeinrichtung 1, ein Wärmeisolationsmaterial 2, eine Wasserkühlkammer 3, eine obere Kammer 4, einen Aufhängungsschaft 5, eine Verbindungsvorrichtung 6, einen Zuführmechanismus 7, eine untere Gasdichtung 8, Führungsrollen 9, Ziehrollen (obere Ziehrollen) 10 und Ziehrollen (untere Ziehrollen) 11 auf.
Das Glasbasismaterial 12 kann beispielsweise Quarzglas enthalten. Das Quarzglas enthaltende Glasbasismaterial 12 wird durch die Streckvorrichtung 100 gestreckt, so dass es zu einem Quarzglasstab geformt wird, wie er für eine Vorform einer optischen Faser typisch ist. Die Temperatur des Streckprozesses für das Quarzglas enthaltende Glasbasismaterial 12 beträgt beispielsweise 1900°C.
Das Glasbasismaterial 12 hat eine Säulenform, z.B. im Wesentlichen eine kreisförmige Zylinderform. Die folgende Beschreibung basiert auf der Annahme, dass das Glasbasismaterial 12 in die Streckvorrichtung 100 eingesetzt ist. Ein Ende des Glasbasismaterials 12, das sich auf der Oberseite der Streckvorrichtung 100 befindet, kann im Folgenden als ein oberes Ende bezeichnet werden, und ein anderes Ende des Glasbasismaterials 12, das sich auf der Unterseite der Streckvorrichtung 100 befindet, kann im Folgenden als ein unteres Ende bezeichnet werden.
Das Glasbasismaterial 12 weist einen ersten Verjüngungsabschnitt 16, der transparent und am oberen Ende angeordnet ist, einen zweiten Verjüngungsabschnitt 17, der am unteren Ende angeordnet ist, und einen Körperabschnitt 18 auf, der zwischen dem ersten Verjüngungsabschnitt 16 und dem zweiten Verjüngungsabschnitt 17 angeordnet ist.
Der erste Verjüngungsabschnitt 16 verjüngt sich zum oberen Ende des Glasbasismaterials 12 hin. Der erste Verjüngungsabschnitt 16 weist an der verjüngten Seite eine Endfläche 19 auf, die eine durch Schneiden des Basismaterials ausgebildete Schnittfläche ist. Ein aus einem Glasstab ausgebildeter Aufhängungsdummy 13 wird im Voraus an die Endfläche 19 des ersten Verjüngungsabschnitts 16 angeschweißt.
Der zweite Verjüngungsabschnitt 17 verjüngt sich zum unteren Ende des Glasbasismaterials 12 hin. Der zweite Verjüngungsabschnitt 17 weist an der verjüngten Seite eine Schnittfläche auf, die durch Schneiden des Basismaterials ausgebildet wird. Das Glasbasismaterial 12 kann beispielsweise aus einem porösen Glasbasismaterial hergestellt werden. Daher weist der zweite Verjüngungsabschnitt 17 einen opaken Abschnitt 15 an der Seite der Schnittfläche auf. Der Körperabschnitt 18 kann beispielsweise einen im Wesentlichen konstanten Außendurchmesser zwischen dem mit dem ersten Verjüngungsabschnitt 16 verbundenen Verbindungsabschnitt und dem mit dem zweiten Verjüngungsabschnitt 17 verbundenen Verbindungsabschnitt aufweisen.
Der vorstehend erwähnte opake Abschnitt 15 kann ein Teil eines porösen Glasbasismaterials sein, der absichtlich beibehalten wird, um zu verhindern, dass der zweite Verjüngungsabschnitt 17 in einem Prozess zum Ausbilden des Glasbasismaterials 12 durch Sintern des porösen Glasbasismaterials zum Bereitstellen von transparentem Glas übermäßig gestreckt wird. Genauer gesagt wird bei diesem Prozess das poröse Glasbasismaterial, das vertikal aufgehängt ist, ausgehend vom unteren Teil des porösen Glasbasismaterials gesintert, wobei der zweite Verjüngungsabschnitt 17 auf der Oberseite angeordnet ist, so dass bei einem Versuch, das poröse Glasbasismaterial einschließlich des verjüngten vorderen Endes des zweiten Verjüngungsabschnitts 17 vollständig in transparentes Glas umzuwandeln, das Gesamtgewicht eines bereits vitrifizierten Ingots durch das vordere Ende aufgenommen würde, wodurch der zweite Verjüngungsabschnitt 17 übermäßig gestreckt würde. Um zu verhindern, dass der zweite Verjüngungsabschnitt 17 übermäßig gestreckt wird, kann die Seite des vorderen Endes des zweiten Verjüngungsabschnitts 17 absichtlich unvollständig in transparentes Glas umgewandelt werden, so dass der opake Abschnitt 15 im zweiten Verjüngungsabschnitt 17 beibehalten werden kann.
In Bezug auf die jeweiligen Komponenten der Streckvorrichtung 100 können die Heizeinrichtung 1, das Wärmeisolationsmaterial 2, die Wasserkühlkammer 3, die obere Kammer 4 und die untere Gasdichtung 8 nachstehend gemeinsam als ein Heizofen bezeichnet werden. Der Aufhängungsschaft 5, die Verbindungsvorrichtung 6 und der Zuführmechanismus 7 können nachstehend gemeinsam als ein Zuführabschnitt bezeichnet werden. Die Führungsrollen 9, die Ziehrollen (obere Ziehrollen) 10 und die Ziehrollen (untere Ziehrollen) 11 können nachstehend gemeinsam als ein Ziehabschnitt bezeichnet werden.
Die Heizeinrichtung 1 erwärmt das Innere der Streckvorrichtung 100, insbesondere erwärmt sie mindestens den Bereich um die Heizeinrichtung 1 auf eine voreingestellte Streckprozesstemperatur oder höher, z.B. auf eine Temperatur von 1900°C oder höher, die die Streckprozesstemperatur für Quarzglas ist. Das Wärmeisolationsmaterial 2 ist so angeordnet, dass es die Heizeinrichtung 1 umschließt. Die Wasserkühlkammer 3 ist so ausgebildet, dass sie das Wärmeisolationsmaterial 2 umschließt. Kühlwasser fließt durch die Wasserkühlkammer 3. Die obere Kammer 4 ist mit dem oberen Teil der Wasserkühlkammer 3 verbunden und bildet zusammen mit der Heizeinrichtung 1, dem Wärmeisolationsmaterial 2 und der Wasserkühlkammer 3 ein Gehäuse für die Streckvorrichtung 100. Die untere Gasdichtung 8 ist eine öffenbare Dichtung, die am unteren Teil der Wasserkühlkammer 3 befestigt ist.
Der Zuführmechanismus 7 ist am oberen Teil des Heizofens befestigt und kann den am Zuführmechanismus 7 aufgehängten Aufhängungsschaft 5 in einer Aufwärts-Abwärts-Richtung bewegen. Der Aufhängungsschaft 5 kann in die obere Kammer 4 eingeführt und aus ihr herausgezogen werden. Die Oberseite der Verbindungsvorrichtung 6 ist an einem vorderen Ende des Aufhängungsschafts 5 befestigt, das innerhalb der oberen Kammer 4 angeordnet ist. Ein Element, z.B. der Aufhängungsdummy 13, kann mechanisch mit der Unterseite der Verbindungsvorrichtung 6 verbunden sein.
Die Führungsrollen 9, die Ziehrollen (obere Ziehrollen) 10 und die Ziehrollen (untere Ziehrollen) 11 sind eine Vielzahl von Rollen, die unterhalb des Heizofens angeordnet sind und ein zwischen der Vielzahl von Rollen angeordnetes Element halten bzw. freigeben können. Die Führungsrollen 9 sind aus hitzebeständigen Rollen, z.B. aus Kohlenstoff, gebildet und dienen dazu, ein zwischen diesen Rollen gehaltenes Element zum axialen Kern der Streckvorrichtung 100 zu führen. Die Ziehrollen (obere Ziehrollen) 10 und die Ziehrollen (untere Ziehrollen) 11 werden durch einen Motor angetrieben und dienen dazu, ein zwischen diesen Rollen gehaltenes Element nach unten zu ziehen, um es zu strecken.
Bei einem Streckverfahren, das durch die Streckvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgeführt wird, wird vor Beginn des Streckens des Glasbasismaterials 12 das obere Ende des Aufhängungsdummys 13, das an die Endfläche 19 des ersten Verjüngungsabschnitts 16 angeschweißt ist, mechanisch mit der Verbindungsvorrichtung 6 verbunden. Auf diese Weise ist das Glasbasismaterial 12 über den Aufhängungsschaft 5 mit dem Zuführmechanismus 7 verbunden und kann sich innerhalb der Streckvorrichtung 100 in der Aufwärts-Abwärts-Richtung bewegen. Außerdem bewegt der Zuführmechanismus 7 das Glasbasismaterial 12 und befindet sich die Schnittfläche des zweiten Verjüngungsabschnitts 17 in der Nähe der Heizeinrichtung 1. Außerdem führen die Führungsrollen 9 und die Ziehrollen (obere Ziehrollen) 10 einen Ziehdummy 14 von unterhalb der Streckvorrichtung 100 in die Streckvorrichtung 100 ein, während der Ziehdummy 14 an den axialen Kern der Streckvorrichtung 100 angepasst wird. Während das obere Ende des Ziehdummys 14 an der Schnittfläche des zweiten Verjüngungsabschnitts 17 anliegt, wird die Stelle, an der der Ziehdummy 14 anliegt, durch die Wärme der Heizeinrichtung 1 angeschweißt.
1 zeigt beispielhaft den Zustand nach der bisher beschriebenen Vorbearbeitung, d.h. beispielhaft den Zustand vor Beginn des Streckens des Glasbasismaterials 12. In dem durch die Streckvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgeführten Streckverfahren beginnt das Glasbasismaterial 12, ausgehend von der Seite des unteren Endes des Glasbasismaterials 12, erwärmt und gestreckt zu werden, indem veranlasst wird, das es einen Bereich innerhalb der Streckvorrichtung 100 durchläuft, in dem die voreingestellte Streckprozesstemperatur oder eine höhere Temperatur aufrechterhalten wird.
Bei dem Streckverfahren wird insbesondere die Temperatur des Bereichs um die Heizeinrichtung 1 auf 1900°C oder höher erhöht, wobei sich die Unterseite des in 1 dargestellten zweiten Verjüngungsabschnitts 17 in der Nähe der Heizeinrichtung 1 befindet. Vorzugsweise wird die Temperatur der Heizeinrichtung 1 auf diese Weise erhöht, ohne dass sich der Ziehdummy 14 in der Nähe der Heizeinrichtung 1 befindet. In Antwort darauf, dass die Temperatur im Bereich um die Heizeinrichtung 1 1900°C oder mehr erreicht, während der Zuführmechanismus 7 den Aufhängungsdummy 13 zuführt, beginnen zumindest entweder die Ziehrollen (obere Ziehrollen) 10 oder die Ziehrollen (untere Ziehrollen) 11 den Ziehdummy 14 mit einer Geschwindigkeit nach unten zu ziehen, die höher ist als die Zuführgeschwindigkeit des Zuführmechanismus 7. Dadurch beginnt das Glasbasismaterial 12, beginnend von der Seite des unteren Endes, gestreckt zu werden. Es wird darauf hingewiesen, dass der vorstehend erwähnte Bereich beispielsweise ein Bereich in der Nähe der Heizeinrichtung 1 ist, in dem eine Temperatur von 1900°C oder höher aufrechterhalten wird.
Bei dem durch die Streckvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgeführten Streckverfahren endet das Strecken des Glasbasismaterials 12, nachdem der erste Verjüngungsabschnitt 16 des Glasbasismaterials 12 in den Bereich eingetreten ist und bevor die Endfläche 19 des ersten Verjüngungsabschnitts 16 in den Bereich eintritt.
Wenn ein Ende mit einem charakteristischen effektiven Querschnitt des Glasbasismaterials 12, d.h. ein Abschnitt eines aus dem Glasbasismaterial 12 herzustellenden Glasstabes, der einem Ende des Bereichs entspricht, der als ein Produkt verwendet werden soll, sich zu nahe an der Endfläche 19 des ersten Verjüngungsabschnitts 16 befindet, könnte ein Versuch, das Glasbasismaterial 12 bis zum Ende mit dem effektiven Querschnitt zu strecken, dazu führen, dass der Aufhängungsdummy 13 und der Teil des ersten Verjüngungsabschnitts 16 in der Nähe der Endfläche 19 aufgrund von Wärme verformt werden, bevor das Ende mit effektivem Querschnitt verformt wird.
In dem Abschnitt der Endfläche 19 des ersten Verjüngungsabschnitts 16, an den der Aufhängungsdummy 13 angeschweißt ist, verbleiben oft winzige Luftbläschen und dergleichen. Dieser Abschnitt neigt dazu, sich im Vergleich zu den Abschnitten um diesen Abschnitt herum zu verformen. Für eine Kostensenkung wird der Aufhängungsdummy 13 häufig aus einem Glasstab mit einem Außendurchmesser hergestellt, der kleiner ist als derjenige der Endfläche 19 des ersten Verjüngungsabschnitts 16. Aus diesen Gründen könnte die vorstehend erwähnte Verformung auftreten, wenn der Teil des ersten Verjüngungsabschnitts 16 in der Nähe der Endfläche 19 eine Last aufnimmt, während er innerhalb der Streckvorrichtung auf eine Temperatur von 1900°C oder mehr, d.h. die Prozesstemperatur für Quarzglas, erwärmt wird. Infolgedessen könnte der Aufhängungsdummy 13 oder der Teil des ersten Verjüngungsabschnitts 16 in der Nähe der Endfläche 19 brechen, wodurch veranlasst wird, dass das Glasbasismaterial 12 innerhalb der Streckvorrichtung fällt. Kommt es in einem Teil des ersten Verjüngungsabschnitts 16 in der Nähe der Endfläche 19 zu einer Wärmeverformung, kann dies dazu führen, dass ein Glasstab mit einer starken Krümmung und großen Schwankungen des Außendurchmessers hergestellt wird.
Im Gegensatz dazu endet bei dem durch die Streckvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgeführten Streckverfahren das Strecken des Glasbasismaterials 12, nachdem der erste Verjüngungsabschnitt 16 des Glasbasismaterials 12 in den vorstehend erwähnten Bereich eingetreten ist und bevor die Endfläche 19 des ersten Verjüngungsabschnitts 16 in den Bereich eintritt. Beispielsweise kann die Streckvorrichtung 100 eine derartige Steuerung ausführen, dass der Bereich zu einem Zeitpunkt, zu dem der Zuführmechanismus 7 und dergleichen das Zuführen des Glasbasismaterials 12 in die Streckvorrichtung 100 beenden, vertikal unterhalb der Endfläche 19 des ersten Verjüngungsabschnitts 16 angeordnet ist.
Das Streckverfahren ermöglicht das Unterdrücken einer Wärmeverformung des Aufhängungsdummys 13 und des Teils des ersten Verjüngungsabschnitts 16 in der Nähe der Endfläche 19. Daher kann das Streckverfahren verhindern, dass der Aufhängungsdummy 13 oder der Teil des ersten Verjüngungsabschnitts 16 in der Nähe der Endfläche 19 bricht, so dass das Glasbasismaterial 12 nicht innerhalb der Streckvorrichtung 100 fallen wird. Das Streckverfahren unterdrückt eine Wärmeverformung des Teils des ersten Verjüngungsabschnitts 16 in der Nähe der Endfläche 19, so dass ein Glasstab mit einer geringen Krümmung und geringen Schwankungen des Außendurchmessers hergestellt werden kann. Das Streckverfahren verhindert das Herunterfallen des Glasbasismaterials 12 und erhöht die Wahrscheinlichkeit der Herstellung von Glasstäben, deren Krümmung und Schwankungen des Außendurchmessers innerhalb der für die Produkte zulässigen Toleranzen liegen. Dadurch wird die Ausbeute an Glasstäben verbessert, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden.
In dem Streckverfahren kann als ein spezifisches Beispiel das Strecken des Glasbasismaterials 12 so enden, dass (X/2) < Y < {(X/2)+Z} erfüllt ist, wobei X die Länge [mm] des vorstehend erwähnten Bereichs in der Aufwärts-Abwärts-Richtung der Streckvorrichtung 100 ist, Y die Länge [mm] eines Bereichs ist, der sich von der Mittenposition im Bereich in der Aufwärts-Abwärts-Richtung zur Endfläche 19 erstreckt, und Z die Länge [mm] des ersten Verjüngungsabschnitts 16 in der Aufwärts-Abwärts-Richtung ist.
Gemäß einem Beispiel des Streckverfahrens kann gesagt werden, dass: das Glasbasismaterial 12 in den Heizofen der Streckvorrichtung 100 zugeführt wird, die auf eine vorgeschriebene Streckprozesstemperatur erwärmt worden ist, wobei, wenn Glasstäbe, die derart gestreckt wurden, dass sie einen vorgeschriebenen Durchmesser haben, nacheinander vom unteren Abschnitt der Streckvorrichtung 100 empfangen werden, der Streckprozess fortgesetzt wird, wobei eine vertikale Vorrichtungslänge Y, die sich von der Mitte der Heizeinrichtung 1 zum Ende des Glasbasismaterials 12 erstreckt, das mit dem Aufhängungsdummy 13 verbunden ist, nicht kleiner wird als 1/2 einer vertikalen Vorrichtungslänge X (mm) eines Abschnitts des Inneren des Heizofens, in dem die vorgeschriebene Streckprozesstemperatur aufrechterhalten wird, und der Streckprozess endet, wenn X/2 kleiner als Y (mm) ist.
2 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen einer Beziehung zwischen Temperaturen und der Position des ersten Verjüngungsabschnitts 16 am oberen Ende des Glasbasismaterials 12, wenn das Glasbasismaterial 12 an einer Streckungsendposition ankommt. In 2 zeigt die vertikale Achse des Diagramms auf der rechten Seite einen Abstand (mm) von der Mitte der Heizeinrichtung 1 in der Aufwärts-Abwärts-Richtung, wobei die Position der Mitte der Heizeinrichtung 1 gleich 0 ist; und die horizontale Achse zeigt die Innentemperatur (°C) des Ofens an, d.h. die Temperatur (°C) im Inneren der Streckvorrichtung 100. Die Kurve, die in der Figur durch eine durchgezogene Linie dargestellt ist, stellt die Verteilung der Innentemperatur des Ofens dar, bei der eine maximale Temperatur an der Mittenposition der Heizeinrichtung 1 vorliegt.
In 2 ist ersichtlich, dass die vertikale Vorrichtungslänge Y (mm), die sich von der Mitte der Heizeinrichtung 1 bis zum Ende des Aufhängungsdummys 13 erstreckt, der mit dem ersten konischen Abschnitt 16 des Glasbasismaterials 12 verbunden ist, größer ist als die Hälfte der vertikalen Vorrichtungslänge X (mm) des Abschnitts des Inneren des Heizofens, in dem eine Temperatur von 1900°C oder mehr, d.h. die Prozesstemperatur für Quarzglas, aufrechterhalten wird.
Während des Streckprozesses bleibt daher das mit dem ersten Verjüngungsabschnitt 16 des Glasbasismaterials 12 verbundene Ende des Aufhängungsdummys 13 stets innerhalb eines Temperaturbereichs, der unter 1900°C liegt, d.h. der Prozesstemperatur für Quarzglas, wodurch eine unbeabsichtigte Verformung des Abschnitts des Aufhängungsdummys 13 in der Nähe des Verbindungsendes verhindert wird und auch große Durchmesserschwankungen von Produktteilen und ein Herabfallen von Produktteilen vermieden werden, die beide in Verbindung mit der unbeabsichtigten Verformung auftreten könnten. Auf diese Weise können Glasstäbe mit einer bevorzugten Form zuverlässig bereitgestellt werden.
In den bisher beschriebenen Ausführungsformen kann beispielsweise der Außendurchmesser des Körperabschnitts 18 des Glasbasismaterials 12 vorzugsweise größer als 80 mm sein, was dem Außendurchmesser üblicher Glasfaservorformen entspricht. Die Streckvorrichtung 100 kann ein Glasbasismaterial 12 verwenden, das einen Körperabschnitt 18 mit einem Außendurchmesser von mehr als 80 mm aufweist, wodurch eine Kapazitätsausnutzungsrate im Vergleich zu Streckvorrichtungen für herkömmliche Glasfaservorformen verbessert wird.
Eine Glasdrehbank, die aus einer Streckvorrichtung besteht, die einen Brenner als Wärmequelle verwendet, ist ein Vergleichsbeispiel, das mit der Streckvorrichtung 100 verglichen werden soll. Wenn die Glasdrehbank beispielsweise ein Glasbasismaterial 12 verwendet, das einen Körperabschnitt 18 mit einem Außendurchmesser von etwa 150 mm aufweist, kann es schwierig sein, eine Krümmung in einem Glasstab zu korrigieren, der aus dem Glasbasismaterial 12 hergestellt wird. Dies kann sich aus folgenden Gründen ergeben: Das Erwärmen erfolgt durch den Brenner der Glasdrehbank in einer offenen Atmosphäre, so dass ein mit der Strahlung verbundenes Abkühlen gleichzeitig mit dem Erwärmen auftritt; je größer der Außendurchmesser ist, desto größer ist die Wirkung der mit der Strahlung verbundenen Abkühlung, so dass die Temperatur nicht ausreichend erhöht werden kann; außerdem ist es schwierig, eine an einer Position der Kurvenkorrektur verbleibende Verformung zu beseitigen.
Im Gegensatz dazu wird in der Streckvorrichtung 100, wie vorstehend beschrieben, der Aufhängungsdummy 13 an die Endfläche 19, d.h. eine Schnittfläche des transparenten ersten Verjüngungsabschnitts 16, angeschweißt, und dann wird das Glasbasismaterial 12 gestreckt, um den axialen Kern des Glasbasismaterials 12 an die Mitte der Streckvorrichtung 100 anzupassen. Danach führt die Streckvorrichtung 100 das vorstehend erwähnte Streckverfahren aus. Auf diese Weise kann die Streckvorrichtung 100 auch bei Verwendung eines Glasbasismaterials 12, das einen Körperabschnitt 18 mit einem Außendurchmesser von etwa 150 mm aufweist, einen Glasstab mit einer geringen Krümmung bereitstellen, z.B. einen Glasstab mit einer Krümmung von 2 mm/m oder weniger oder mit einer Krümmung von etwa 2 mm/m.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist vorzugsweise D2 ≤ D1 < 140 erfüllt, wobei D1 der Außendurchmesser der Endfläche 19 [mm] und D2 der Außendurchmesser des Aufhängungsdummys 13 [mm] auf der Seite der Endfläche 19 ist. Insbesondere ist der Außendurchmesser der Schnittfläche des Glasbasismaterials 12, d.h. der Außendurchmesser der Endfläche 19, größer oder gleich dem Außendurchmesser des Aufhängungsdummys auf der Seite der Endfläche 19. Der Außendurchmesser der Endfläche 19 des Glasbasismaterials 12 ist vorzugsweise kleiner oder gleich 140 mm. Wenn der Außendurchmesser der Endfläche 19 eines Glasbasismaterials 12 größer als 140 mm ist, könnte eine Stelle im ersten Verjüngungsabschnitt 16 in der Nähe der Endfläche 19, die mit dem Aufhängungsdummy 13 verschweißt ist, unzureichend erwärmt werden und könnte an dieser Stelle eine Verformung auftreten. An der verformten Stelle könnte ein Riss entstehen. Wenn ein Riss in einem Glasstab auftritt, der durch Strecken eines Glasbasismaterials 12 durch die Streckvorrichtung 100 hergestellt wurde, wird die Belastung für eine Bedienungsperson, die den Glasstab aus der Streckvorrichtung 100 entfernt, zunehmen.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beträgt der Außendurchmesser des Aufhängungsdummys 13 auf der Seite der Endfläche 19 vorzugsweise 30 mm oder mehr und 60 mm oder weniger. Wenn der Außendurchmesser des Aufhängungsdummys 13 weniger als 30 mm beträgt, kann ein Riss aus einem winzigen Defekt aufgrund einer Belastung bei der Streckung oder der Umgebungswärme entstehen, oder es kann ein Produkt möglicherweise nicht gestützt werden und daher beim Setzprozess vor dem Strecken oder beim Entnahmeprozess nach dem Strecken instabil sein. Ein Aufhängungsdummy 13 mit einem Außendurchmesser von mehr als 60 mm ist nicht bevorzugt, da sich der Stückpreis für den Aufhängungsdummy 13 erhöht, was zu einem Kostenproblem führt.
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen näher beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Beispiele
Streckprozesse wurden mit einem Streckungs-Solldurchmesser von 150 mm unter Verwendung eines Glasbasismaterials ausgeführt, das einen Körperabschnitt mit einer Länge von 2200 mm und einem Außendurchmesser von 190 mm sowie Verjüngungsabschnitte an beiden Enden des Glasbasismaterials mit einer Länge von 500 mm aufweist. Das Glasbasismaterial wurde durch Sintern eines porösen Glasbasismaterials hergestellt, das durch Abscheiden von Glaspartikeln auf einem Target unter Verwendung eines OVD-Verfahrens bereitgestellt wurde, wobei das Target durch Verbinden von Dummystäben mit beiden Enden eines Kernelements mit einem für eine Einmoden-Glasfaser eingestellten Brechungsindex bereitgestellt wurde. Das Glasbasismaterial weist ein Ende, an dem ein transparenter, sich verjüngender Glasabschnitt vorgesehen ist, und ein anderes Ende auf, an dem ein Verjüngungsabschnitt mit einem opaken Glasabschnitt vorgesehen ist. Der Verjüngungsabschnitt mit dem opaken Glasabschnitt wurde durch Schneiden des Glasbasismaterials an einer Stelle hergestellt, die von der Verbindungsstelle zwischen dem Kernstab des Glasbasismaterials und dem Dummystab in Richtung des Dummystabs um 170 mm versetzt ist. Die Seite mit dem transparenten, sich verjüngenden Glasabschnitt wurde an einer Stelle geschnitten, an der der Außendurchmesser des vorderen Endes 110 mm beträgt. Ein Aufhängungsdummy mit einem Außendurchmesser von 40 mm wurde unter Verwendung einer Glasdrehbank an die Schnittfläche angeschweißt.
Es wurde die in 1 dargestellte Streckvorrichtung verwendet, und es wurde eine aus Quarzglas gebildete obere Kammer 4 verwendet. Das Glasbasismaterial wurde so angeordnet, dass sich die Seite mit dem transparenten, sich verjüngenden Glasabschnitt auf der Oberseite befand und die Seite, auf der sich der Verjüngungsabschnitt mit dem opaken Glasabschnitt befindet, auf der Unterseite befand, und das untere Ende des Glasbasismaterials sich auf der gleichen Höhe wie die Mitte der Heizeinrichtung befand. Die Raumtemperatur wurde mit 40°C/min bis auf 2100°C erhöht, und dann wurde ein Streckprozess ausgeführt, nachdem ein Ziehdummy angeschweißt war.
In Bezug auf die Streckvorrichtung wurde die Verteilung der Innentemperatur des Ofens, wobei die Temperatur erhöht wurde, wenn keine Vorform vorhanden war, unter Verwendung einer Ultrahochtemperatur-Thermoelementsonde des Typs OMEGA (eingetragenes Warenzeichen) gemessen. Das Ergebnis war, dass die vertikale Vorrichtungslänge des Abschnitts des Ofeninneren, in dem eine Temperatur von 1900°C oder höher aufrechterhalten wird, X = 340 mm beträgt. Der Abstand Y zwischen der Position des angeschweißten Endes des Aufhängungsdummys und der Position der Mitte der Heizeinrichtung wurde unterschiedlich verändert, als das Strecken des vorstehend erwähnten Glasbasismaterials endete, um Streckprozesse basierend auf den folgenden Vergleichsbeispielen 1 - 3 und Beispielen 1 - 3 auszuführen. Im Folgenden werden die Bedingungen detailliert dargestellt.
Vergleichsbeispiel 1: Unter der Bedingung X/2 = 170 mm, was die Hälfte der vertikalen Vorrichtungslänge eines Abschnitts des Ofeninneren ist, in dem eine Temperatur von 1900°C oder höher aufrechterhalten wird, wurde das vorstehend erwähnte Glasbasismaterial gestreckt, wobei das Strecken beendet wurde, wenn der Abstand Y zwischen der Position des angeschweißten Endes des Aufhängungsdummys und der Position der Mitte der Heizeinrichtung Y = 150 mm erfüllte.
Vergleichsbeispiel 2: Unter der Bedingung X/2 = 170 mm, was die Hälfte der vertikalen Vorrichtungslänge eines Abschnitts des Ofeninneren ist, in dem eine Temperatur von 1900°C oder höher aufrechterhalten wird, wurde das vorstehend erwähnte Glasbasismaterial gestreckt, wobei das Strecken beendet wurde, wenn der Abstand Y zwischen der Position des angeschweißten Endes des Aufhängungsdummys und der Position der Mitte der Heizeinrichtung Y = 160 mm erfüllte.
Vergleichsbeispiel 3: Unter der Bedingung X/2 = 170 mm, was die Hälfte der vertikalen Vorrichtungslänge eines Abschnitts des Ofeninneren ist, in dem eine Temperatur von 1900°C oder höher aufrechterhalten wird, wurde das vorstehend erwähnte Glasbasismaterial gestreckt, wobei das Strecken beendet wurde, wenn der Abstand Y zwischen der Position des angeschweißten Endes des Aufhängungsdummys und der Position der Mitte der Heizeinrichtung Y = 170 mm erfüllte.
Beispiel 1: Unter der Bedingung X/2 = 170 mm, was die Hälfte der vertikalen Vorrichtungslänge eines Abschnitts des Ofeninneren ist, in dem eine Temperatur von 1900°C oder höher aufrechterhalten wird, wurde das vorstehend erwähnte Glasbasismaterial gestreckt, und das Strecken wurde beendet, wenn der Abstand Y zwischen der Position des angeschweißten Endes des Aufhängungsdummys und der Position der Mitte der Heizeinrichtung Y = 180 mm erfüllte.
Beispiel 2: Unter der Bedingung X/2 = 170 mm, was die Hälfte der vertikalen Vorrichtungslänge eines Abschnitts des Ofeninneren ist, in dem eine Temperatur von 1900°C oder höher aufrechterhalten wird, wurde das vorstehend erwähnte Glasbasismaterial gestreckt, und das Strecken wurde beendet, wenn der Abstand Y zwischen der Position des angeschweißten Endes des Aufhängungsdummys und der Position der Mitte der Heizeinrichtung Y = 190 mm erfüllte.
Beispiel 3: Unter der Bedingung X/2 = 170 mm, was die Hälfte der vertikalen Vorrichtungslänge eines Abschnitts des Ofeninneren ist, in dem eine Temperatur von 1900°C oder höher aufrechterhalten wird, wurde das vorstehend erwähnte Glasbasismaterial gestreckt, und das Strecken wurde beendet, wenn der Abstand Y zwischen der Position des angeschweißten Endes des Aufhängungsdummys und der Position der Mitte der Heizeinrichtung Y = 200 mm erfüllte.

In jedem der vorstehend beschriebenen Vergleichsbeispiele 1 - 3 und Beispiele 1 - 3 wurden drei Glasbasismaterialien gestreckt, und die Schwankungen des Außendurchmessers der Produktabschnitte nach dem Strecken und die Stabilität des Entnahmeprozesses nach dem Strecken wurden bewertet. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse. In Tabelle 1 bedeutet das Symbol „O (Kreis)“ „gut“, und das Symbol „x (Kreuz)“ bedeutet „problematisch“. Tabelle 1

	Vergleichsbeispiel 1	Vergleichsbeispiel 2	Vergleichsbeispiel 3	Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3
Hälfte der vertikalen Vorrichtungslänge eines Abschnitts des Offeninneren, in dem eine Temperatur von 1900°C oder mehr aufrechterhalten wird = X/2 (mm)	170	170	170	170	170	170
Abstand zwischen der Position des angeschweißten Endes des Aufhängungsdummys und der Position der Mitte der Heizeinrichtung, der bereitgestellt wird, wenn das Strecken endet = Y (mm)	150	160	170	180	190	200
Bewertung von Produktformabschnitten nach dem Strecken	×	×	×	◯	◯	◯

In jedem der Vergleichsbeispiele 1 - 3 wurde das angeschweißte Ende des Aufhängungsdummys erwärmt, als der Streckvorgang endete, wodurch eine unbeabsichtigte große Verformung auftrat; und die Außendurchmesser der Produktabschnitte betrugen -1,9 mm bis +2,7 mm im Vergleich zum Soll-Streckungsdurchmesser, d.h., es wurde eine große Schwankung des Außendurchmessers beobachtet, und es wurden außerdem große Krümmungsmaße von 2,7 mm/m bis 3,8 mm/m beobachtet.
In jedem der Beispiele 1 - 3 wurde das angeschweißte Ende des Aufhängungsdummys nicht verformt, als der Streckvorgang endete; und die Außendurchmesser der Produktabschnitte betrugen -0,2 mm bis +0,7 mm im Vergleich zum Soll-Streckungsdurchmesser, d.h., es wurde eine geringe Schwankung des Außendurchmessers beobachtet, und es wurden auch geringe Krümmungsmaße von 0,4 mm/m bis 1,3 mm/m beobachtet.
Daher wird festgestellt, dass der Abstand Y zwischen der Position des angeschweißten Endes des Aufhängungsdummys und der Position der Mitte der Heizeinrichtung bei Abschluss des Streckvorgangs 180 mm oder größer sein sollte, wenn X/2 170 mm beträgt, wobei X/2 der numerische Wert ist, der durch Teilen der vertikalen Vorrichtungslänge X des Abschnitts des Ofeninneren, bei dem eine Temperatur von 1900°C oder höher aufrechterhalten wird, durch zwei erhalten wird. Mit anderen Worten: es sollte X/2 < Y erfüllt sein.
Als nächstes wurden der Außendurchmesser der Schnittfläche an einer Stelle des Glasbasismaterials, die sich auf der Seite des transparenten, sich verjüngenden Glasabschnitts befindet und an die der Aufhängungsdummy angeschweißt ist, und der Außendurchmesser des Aufhängungsdummys, der an die Schnittfläche angeschweißt ist, auf verschiedene Weise geändert, um Streckprozesse basierend auf den folgenden Beispielen 4 - 14 auszuführen.
Das Glasbasismaterial ist eines, das auf ähnliche Weise hergestellt ist, wie das in den vorstehenden Vergleichsbeispielen und Beispielen verwendete Glasbasismaterial und weist einen Körperabschnitt mit einer Länge von 2200 mm und einem Außendurchmesser von 190 mm sowie Verjüngungsabschnitte auf, die an beiden Enden des Glasbasismaterials angeordnet sind und eine Länge von 500 mm haben. Die Streckprozesse wurden mit einem Soll-Streckungsdurchmesser von 150 mm ausgeführt.
Das Glasbasismaterial wurde so eingestellt, dass sich die Seite mit dem transparenten, sich verjüngenden Glasabschnitt auf der Oberseite befand, und das untere Ende des Glasbasismaterials sich auf der gleichen Höhe befand wie die Mitte der Heizeinrichtung. Die Raumtemperatur wurde mit 40°C/min bis auf 2100°C erhöht, und dann wurde ein Streckprozess ausgeführt, nachdem ein Ziehdummy angeschweißt war. Es wird darauf hingewiesen, dass der Verjüngungsabschnitt mit dem opaken Glasabschnitt durch Schneiden des Glasbasismaterials an einer Stelle hergestellt wurde, die von der Verbindungsstelle zwischen dem Kernstab des Glasbasismaterials und dem Dummystab in Richtung des Dummystabs um 170 mm versetzt war.
In Bezug auf die Streckvorrichtung wurde die Verteilung der Innentemperatur des Ofens unter Verwendung einer Ultrahochtemperatur-Thermoelementsonde des Typs OMEGA (eingetragenes Warenzeichen) gemessen, wobei die Temperatur erhöht wurde, wenn keine Vorform vorhanden war. Das Ergebnis war, dass die vertikale Vorrichtungslänge eines Abschnitts des Ofeninneren, bei dem eine Temperatur von 1900°C oder höher aufrechterhalten wird, X = 340 mm (X/2 = 170 mm) beträgt.
In den folgenden Beispielen 4 - 14 wurde der Streckprozess an einer Streckungsendposition beendet, bei der der Abstand Y zwischen der Position des angeschweißten Endes des Aufhängungsdummys und der Position der Mitte der Heizeinrichtung Y = 180 mm betrug. Im Folgenden sind die Bedingungen im Einzelnen aufgeführt.
Beispiel 4: Die Seite des Glasbasismaterials mit dem transparenten, sich verjüngenden Glasabschnitt wurde an einer Stelle geschnitten, an der der Außendurchmesser des vorderen Endes des Glasbasismaterials 95 mm betrug. Ein Streckprozess wurde ausgeführt, nachdem das Glasbasismaterial, an dessen Schnittfläche ein Aufhängungsdummy mit einem Außendurchmesser von 40 mm unter Verwendung einer Glasdrehbank angeschweißt war, in der Streckvorrichtung angeordnet worden war.
Beispiel 5: Die Seite des Glasbasismaterials mit dem transparenten, sich verjüngenden Glasabschnitt wurde an einer Stelle geschnitten, an der der Außendurchmesser des vorderen Endes des Glasbasismaterials 110 mm betrug. Ein Streckprozess wurde ausgeführt, nachdem das Glasbasismaterial, an dessen Schnittfläche ein Aufhängungsdummy mit einem Außendurchmesser von 40 mm unter Verwendung einer Glasdrehbank angeschweißt war, in der Streckvorrichtung angeordnet worden war.
Beispiel 6: Die Seite des Glasbasismaterials mit dem transparenten, sich verjüngenden Glasabschnitt wurde an einer Stelle geschnitten, an der der Außendurchmesser des vorderen Endes des Glasbasismaterials 125 mm betrug. Ein Streckprozess wurde ausgeführt, nachdem das Glasbasismaterial, an dessen Schnittfläche ein Aufhängungsdummy mit einem Außendurchmesser von 40 mm unter Verwendung einer Glasdrehbank angeschweißt war, in der Streckvorrichtung angeordnet worden war.
Beispiel 7: Die Seite des Glasbasismaterials mit dem transparenten, sich verjüngenden Glasabschnitt wurde an einer Stelle geschnitten, an der der Außendurchmesser des vorderen Endes des Glasbasismaterials 140 mm betrug. Ein Streckprozess wurde ausgeführt, nachdem das Glasbasismaterial, an dessen Schnittfläche ein Aufhängungsdummy mit einem Außendurchmesser von 40 mm unter Verwendung einer Glasdrehbank angeschweißt war, in der Streckvorrichtung angeordnet worden war.
Beispiel 8: Die Seite des Glasbasismaterials mit dem transparenten, sich verjüngenden Glasabschnitt wurde an einer Stelle geschnitten, an der der Außendurchmesser des vorderen Endes des Glasbasismaterials 150 mm betrug. Ein Streckprozess wurde ausgeführt, nachdem das Glasbasismaterial, an dessen Schnittfläche ein Aufhängungsdummy mit einem Außendurchmesser von 40 mm unter Verwendung einer Glasdrehbank angeschweißt war, in der Streckvorrichtung angeordnet worden war.
Beispiel 9: Die Seite des Glasbasismaterials mit dem transparenten, sich verjüngenden Glasabschnitt wurde an einer Stelle geschnitten, an der der Außendurchmesser des vorderen Endes des Glasbasismaterials 110 mm betrug. Ein Streckprozess wurde ausgeführt, nachdem das Glasbasismaterial, an dessen Schnittfläche ein Aufhängungsdummy mit einem Außendurchmesser von 20 mm unter Verwendung einer Glasdrehbank angeschweißt war, in der Streckvorrichtung angeordnet worden war.
Beispiel 10: Die Seite des Glasbasismaterials mit dem transparenten, sich verjüngenden Glasabschnitt wurde an einer Stelle geschnitten, an der der Außendurchmesser des vorderen Endes des Glasbasismaterials 110 mm betrug. Ein Streckprozess wurde ausgeführt, nachdem das Glasbasismaterial, an dessen Schnittfläche ein Aufhängungsdummy mit einem Außendurchmesser von 30 mm unter Verwendung einer Glasdrehbank angeschweißt war, in der Streckvorrichtung angeordnet worden war.
Beispiel 11: Die Seite des Glasbasismaterials mit dem transparenten, sich verjüngenden Glasabschnitt wurde an einer Stelle geschnitten, an der der Außendurchmesser des vorderen Endes des Glasbasismaterials 110 mm betrug. Ein Streckprozess wurde ausgeführt, nachdem das Glasbasismaterial, an dessen Schnittfläche ein Aufhängungsdummy mit einem Außendurchmesser von 40 mm unter Verwendung einer Glasdrehbank angeschweißt war, in der Streckvorrichtung angeordnet worden war.
Beispiel 12: Die Seite des Glasbasismaterials mit dem transparenten, sich verjüngenden Glasabschnitt wurde an einer Stelle geschnitten, an der der Außendurchmesser des vorderen Endes des Glasbasismaterials 110 mm betrug. Ein Streckprozess wurde ausgeführt, nachdem das Glasbasismaterial, an dessen Schnittfläche ein Aufhängungsdummy mit einem Außendurchmesser von 50 mm unter Verwendung einer Glasdrehbank angeschweißt war, in der Streckvorrichtung angeordnet worden war.
Beispiel 13: Die Seite des Glasbasismaterials mit dem transparenten, sich verjüngenden Glasabschnitt wurde an einer Stelle geschnitten, an der der Außendurchmesser des vorderen Endes des Glasbasismaterials 110 mm betrug. Ein Streckprozess wurde ausgeführt, nachdem das Glasbasismaterial, an dessen Schnittfläche ein Aufhängungsdummy mit einem Außendurchmesser von 60 mm unter Verwendung einer Glasdrehbank angeschweißt war, in der Streckvorrichtung angeordnet worden war.
Beispiel 14: Die Seite des Glasbasismaterials mit dem transparenten, sich verjüngenden Glasabschnitt wurde an einer Stelle geschnitten, an der der Außendurchmesser des vorderen Endes des Glasbasismaterials 110 mm betrug. Ein Streckprozess wurde ausgeführt, nachdem das Glasbasismaterial, an dessen Schnittfläche ein Aufhängungsdummy mit einem Außendurchmesser von 70 mm unter Verwendung einer Glasdrehbank angeschweißt war, in der Streckvorrichtung angeordnet worden war.

In jedem der vorstehend beschriebenen Beispiele 4 - 14 wurde ein Glasbasismaterial gestreckt und wurden Schwankungen des Außendurchmessers von Produktabschnitten nach dem Strecken und die Stabilität des Entnahmeprozesses nach dem Strecken bewertet. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse. In Tabelle 2 bedeuten das Symbol „O (Kreis)“ „gut“ und das Symbol „Δ (Dreieck)“ „verbesserungsbedürftig“. Tabelle 2

	Beispiel 4	Beispiel 5	Beispiel 6	Beispiel 7	Beispiel 3	Beispiel 9	Beispiel 10	Beispiel 11	Beispiel 12	Beispiel 13	Beispiel 14
Außendurchmesser der Schnittfläche des transparenten, sich verjüngenden Glasabschnitts (mm)	95	110	125	140	150	110	110	110	110	110	110
Außendurchmesser des Aufhänaunasdummys (mm)	40	40	40	40	40	20	30	40	50	60	70
Bewertung der Form von Produktteilen nach dem Strecken	◯	◯	◯	◯	◯	◯	◯	◯	◯	◯	◯
Bewertung der Stabilität der Entnahme des Produkts nach dem Strecken	◯	◯	◯	◯	Δ	Δ	◯	◯	◯	◯	◯
Kostenbewertung	◯	◯	◯	◯	◯	◯	◯	◯	◯	◯	Δ
Gesamtbewertung	◯	◯	◯	◯	Δ	Δ	◯	◯	◯	◯	Δ

In jedem der Beispiele 4 - 14 betrugen die Außendurchmesser der Produktteile -0,3 mm bis +0,6 mm im Vergleich zum Soll-Streckungsdurchmesser, d.h. es wurde eine geringe Schwankung des Außendurchmessers beobachtet, und es wurden auch geringe Krümmungsmaße von 0,5 mm/m bis 1,7 mm/m beobachtet.
In Beispiel 8 trat jedoch bei der Entnahme von Produktteilen nach dem Strecken ein Riss in einem Abschnitt des transparenten, sich verjüngenden Glasabschnitts in der Nähe der Stelle auf, an der der Aufhängungsdummy angeschweißt war, so dass die Entnahme des Produkts instabil wurde, wodurch die Belastung für die Bedienungsperson erhöht wurde. Der Abschnitt, an dem der Aufhängungsdummy angeschweißt war, hatte einen großen Außendurchmesser von 150 mm, so dass davon ausgegangen wird, dass die durch die Glasdrehbank ausgeführte Erwärmung in der Nähe der Verbindungsstelle unzureichend war, so dass der Riss aufgrund einer Restspannung leicht entstehen konnte. Daher kann man sagen, dass der Außendurchmesser der Schnittfläche des transparenten, sich verjüngenden Glasabschnitts vorzugsweise 140 mm oder weniger betragen sollte.
In Beispiel 9 trat bei der Entnahme von Produktteilen nach dem Strecken ein Riss im Aufhängungsdummy auf, der an dem transparenten, sich verjüngenden Glasabschnitt angeschweißt war, so dass die Entnahme des Produkts instabil wurde, wodurch die Belastung für die Bedienungsperson erhöht wurde. Der Aufhängungsdummy hatte einen übermäßig kleinen Durchmesser von 20 mm, so dass davon ausgegangen wird, dass der Riss durch einen unsichtbaren winzigen Defekt infolge einer Belastung beim Strecken oder durch Umgebungswärme entstanden ist.
In Beispiel 14 traten keine Probleme mit der Form des Produkts oder mit der Stabilität des Entnahmeprozesses auf, aber es entstand ein Kostenproblem aufgrund des großen Außendurchmessers des Aufhängungsdummys von 70 mm. Je größer der Außendurchmesser eines Aufhängungsdummys ist, desto höher ist der Stückpreis des Aufhängungsdummys. Wenn also eine Vielzahl von Aufhängungsdummys verwendet werden muss, werden die Kosten für die Herstellung der Aufhängungsdummys steigen. Unter Kostengesichtspunkten ist daher ein Aufhängungsdummy mit einem Außendurchmesser von mehr als 60 mm nicht bevorzugt.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Beispielen kann man sagen, dass es vorteilhafter ist, wenn der Außendurchmesser an der Stelle eines Aufhängungsdummys, der an der Schnittfläche eines transparenten, sich verjüngenden Glasabschnitts angeschweißt ist, vorzugsweise 30 mm oder mehr und 60 mm oder weniger beträgt.
Vorstehend sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden, der technische Umfang der Erfindung ist aber nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Für Fachleute ist offensichtlich, dass an den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verschiedene Änderungen und Verbesserungen vorgenommen werden können. Außerdem ist aus dem Umfang der Ansprüche ersichtlich, dass die Ausführungsformen, an denen solche Änderungen oder Verbesserungen vorgenommen werden, innerhalb des technischen Umfangs der Erfindung eingeschlossen sein können.
Die Operationen, Prozeduren, Schritte und Stufen jedes Prozesses, der durch eine Vorrichtung, ein System, ein Programm und ein Verfahren ausgeführt wird, die in den Ansprüchen, Ausführungsformen oder Diagrammen dargestellt sind, können in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden, solange die Reihenfolge nicht durch „vor“, „bevor“ oder dergleichen angegeben ist und solange die Ausgabe eines vorangehenden Prozesses nicht in einem späteren Prozess verwendet wird. Auch wenn der Prozessablauf in den Ansprüchen, Ausführungsformen oder Diagrammen mit Ausdrücken wie „zuerst“ oder „als nächstes“ beschrieben ist, bedeutet dies nicht unbedingt, dass der Prozess in dieser Reihenfolge ausgeführt werden muss.
Bezugszeichenliste

1: Heizeinrichtung
2: Wärmeisolationsmaterial
3: Wasserkühlkammer
4: obere Kammer
5: Aufhängungsschaft
6: Verbindungsvorrichtung
7: Zuführmechanismus
8: untere Gasdichtung
9: Führungsrolle
10: Ziehrolle (obere Ziehrolle)
11: Ziehrolle (untere Ziehrolle)
12: Glasbasismaterial
13: Aufhängungsdummy
14: Ziehdummy
15: opaker Abschnitt
16: erster Verjüngungsabschnitt
17: zweiter Verjüngungsabschnitt
18: Körperabschnitt
19: Endfläche
100: Streckvorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 5766157 [0003]

Claims

Streckverfahren zum Strecken eines Glasbasismaterials durch Erwärmen des Glasbasismaterials, während es innerhalb einer Streckvorrichtung nach unten bewegt wird, wobei das Glasbasismaterial einen transparenten Verjüngungsabschnitt aufweist, wobei der transparente Verjüngungsabschnitt an einem oberen Ende des Glasbasismaterials angeordnet ist und eine Endfläche aufweist, an die ein aus einem Glasstab gebildeter Aufhängungsdummy angeschweißt ist, wobei das Streckverfahren die Schritte aufweist: Starten eines Prozesses zum Strecken des Glasbasismaterials durch Erwärmen des Glasbasismaterials, beginnend an einer Seite seines unteren Endes durch Veranlassen, dass das Glasbasismaterial einen Bereich innerhalb der Streckvorrichtung durchläuft, in dem eine voreingestellte Streckprozesstemperatur oder eine höhere Temperatur aufrechterhalten wird; und Beenden des Streckvorgangs des Glasbasismaterials, nachdem der Verjüngungsabschnitt in den Bereich eingetreten ist und bevor die Endfläche in den Bereich eintritt.
Streckverfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt zum Beenden des Streckvorgangs das Strecken des Glasbasismaterials derart beendet, dass (X/2) < Y < {(X/2)+Z} erfüllt ist, wobei X eine Länge des Bereichs in einer Aufwärts-Abwärts-Richtung der Streckvorrichtung [mm] ist, Y eine Länge eines Bereichs [mm] ist, der sich von einer Mittenposition im Bereich in der Aufwärts-Abwärts-Richtung zur Endfläche erstreckt, und Z eine Länge des Verjüngungsabschnitts [mm] in der Aufwärts-Abwärts-Richtung ist.
Streckverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei D2 ≤ D1 < 140 erfüllt ist, wobei D1 ein Außendurchmesser der Endfläche [mm] und D2 ein Außendurchmesser des Aufhängungsdummys [mm] auf einer Seite der Endfläche ist.
Streckverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Außendurchmesser des Aufhängungsdummys auf einer Seite der Endfläche 30 mm oder mehr und 60 mm oder weniger beträgt.
Streckverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Glasbasismaterial Quarzglas aufweist und die Temperatur im Streckprozess 1900°C beträgt.
Streckvorrichtung zum Strecken eines Glasbasismaterials durch Erwärmen des Glasbasismaterials, während es innerhalb der Streckvorrichtung nach unten bewegt wird, wobei das Glasbasismaterial einen transparenten Verjüngungsabschnitt aufweist, wobei der transparente Verjüngungsabschnitt an einem oberen Ende des Glasbasismaterials angeordnet ist und eine Endfläche aufweist, an die ein aus einem Glasstab gebildeter Aufhängungsdummy angeschweißt ist, wobei die Streckvorrichtung beginnt, das Glasbasismaterial durch Erwärmen des Glasbasismaterials, beginnend von einer Seite seines unteren Endes, zu strecken durch Veranlassen, dass das Glasbasismaterial einen Bereich innerhalb der Streckvorrichtung durchläuft, in dem eine voreingestellte Streckprozesstemperatur oder eine höhere Temperatur aufrechterhalten wird, und nachdem der Verjüngungsabschnitt in den Bereich eingetreten ist, das Strecken des Glasbasismaterials beendet, bevor die Endfläche in den Bereich eintritt.