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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Herstellung eines Glasrohres in einem Heißziehprozess, indem ein eine
Innenbohrung aufweisender Hohlzylinder, mit einem vorderen Ende
beginnend einem grafithaltigen Heizelement zugeführt, darin unter Inertgasatmosphäre bereichsweise
erweicht und aus dem erweichten Bereich das Glasrohr abgezogen wird,
wobei in die Innenbohrung ein Inertgasstrom eingeleitet wird.
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Ein derartiges Verfahren ist aus
der
DE 195 36 960
(A1) bekannt. Darin ist ein Verfahren zur Herstellung eines
Quarzglasrohres in einem Vertikalziehverfahren beschrieben, wobei
ein an einem Träger gehaltener
Quarzglaszylinder mit seinem unteren Ende beginnend einem ringförmigen Ofen
mit Grafit-Heizelement zugeführt
und darin zonenweise unter Bildung einer Ziehzwiebel erweicht wird.
Aus der Ziehzwiebel wird mittels eines Abzuges ein Quarzglasrohr
gezogen. Der Träger
weist eine Bohrung auf, die in die Innenbohrung des Quarzglaszylinders mündet und
durch die über
ein Ventil und einen Druckregler Druckluft in das Innere des Rohres
geleitet wird. Die Druckluft dient zur Erzeugung eines Innendrucks
innerhalb der Bohrung, wobei der Innendruck mittels eines Druckmessgerätes erfasst
und einer Regelung für
die Wandstärke
des abgezogenen Quarzglasrohres herangezogen wird.
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Beim Einsatz von Druckluft zur Erzeugung des
in die Innenbohrung einzuleitenden Spül-Gasstromes besteht die Gefahr,
dass in der Druckluft vorhandene und aus der Druckpumpe stammende Ölrückstände zu einer
Verunreinigung der Innenwandung des abgezogenen Glasrohres führen. Um
diese zu vermeiden muss die Druckluft mit großen Aufwand gefiltert oder
gereinigt werden.
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Durch den Einsatz von Inertgas als
Spülgas lassen
sich die mit Druckluft einhergehenden Ölverunreinigungen vermeiden.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass auch diese Verfahrensweise Nachteile
mit sich bringt, die im folgenden näher erläutert werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
bekannten Verfahren zur Herstellung von Glasrohren in einem Heißprozess
dahingehend zu verbessern, dass Glasrohre mit optisch homogener
und verunreinigungsfreier Innenbohrung hergestellt werden können.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von
dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
in die Innenbohrung ein Inertgasstrom eingeleitet wird, dem Sauerstoff
beigemischt ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird ein Gasgemisch eingesetzt, das aus einem Inertgas besteht,
dem ein fest voreingestellter Sauerstoffgehalt beigemischt ist,
oder aus einem Inertgas, dem während
des Ziehprozesses Sauerstoff beigemischt wird. Dieses Verfahren
zeichnet sich gegenüber
dem bisherigen Verfahren im Wesentlichen durch zwei Aspekte aus:
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- 1. Durch den Einsatz von Inertgas anstelle
von Druckluft werden die mit der Druckluft einhergehenden Verunreinigungen – wie eingangs
bereits erwähnt – vermieden.
- 2. Die Sauerstoffbeimischung bewirkt, dass an der Rohr-Innenwandung
anhaftende oder im Bereich der Oberfläche vorhandene oxidierbare
Verunreinigungen während
des Ziehprozesses oxidiert werden.
- Sofern die Verunreinigungen durch die Oxidation in die Gasphase überführt werden,
werden sie durch den Spülvorgang
aus der Innenbohrung des Hohlzylinders ausgetragen. Bei solchen
Verunreinigungen, die durch die Reaktion mit Sauerstoff ihren Oxidationszustand ändern, jedoch
in fester Phase verbleiben, kann sich diese Oxidation ebenfalls
vorteilhaft auswirken, wenn die Verunreinigungen in einem höheren Oxidationszustand
beim bestimmungsgemäßen Zustand
des Glasrohres weniger störend
wirken. Beispielsweise können
durch Verunreinigungen hervorgerufene Verfärbungen des Glasrohres, die
bei einem Einsatz für
optische Anwendungen, wie zum Beispiel für Lampenrohre, störend wirken,
durch die Reaktion mit dem dem Inertgas beigemischten Sauerstoff
oxidiert und dadurch entfernt werden, so dass sie bei der betreffenden
optischen Anwendung nicht mehr stören.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl bei
einem Vertikalziehverfahren als auch bei einem Horizontalziehverfahren
eingesetzt Werden.
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Es kann ein Mischgas aus einem Inertgas und
fest voreingestelltem Sauerstoffgehalt eingesetzt werden. Bevor
zogt Wird aber dem Inertgas während des
des Heißziehprozesses
mindestens zeitweise Sauerstoff zugemischt. Bei dieser Verfahrensweise erfolgt
das Beimischen des Sauerstoffes zum Inertgas während des Ziehprozesses. Dadurch
ist es möglich,
die Konzentration an Sauerstoff im Inertgas den jeweiligen Prozessbedingungen
flexibel anzupassen.
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Es ist erforderlich, dass innerhalb
des Heizelements eine Inertgasatmosphäre erzeugt oder aufrechterhalten
wird, um Abbrand von Grafit zu vermeiden. Der das Glasrohr innerhalb
des Heizelements umgebenden Inertgasatmosphäre wird daher kein Sauerstoff
zugeführt.
Unter einem Inertgas wird dabei ein Gas verstanden, in dem Grafit
bei Ziehtemperatur nicht merklich oxidiert wird. Dabei kann es sich um
das gleiche Inertgas handeln, das auch der Innenbohrung des Glasrohres
zugeführt
wird, allerdings ohne den Zusatz von Sauerstoff.
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In einer besonders bevorzugten Verfahrensvarianten
umfasst der Heißziehprozess
eine Anziehphase, während
der sich das vordere Ende des Hohlzylinders im Bereich des Heizelements
befindet, wobei während
der Anziehphase dem Inertgas kein Sauerstoff zugemischt wird.
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Bei dieser Verfahrensvarianten wird
dem Inertgas kein Sauerstoff zugemischt, solange sich das vordere
Ende des Hohlzylinders im Bereich der Heizzone befindet. Dadurch
ist es möglich,
das untere Ende des Hohlzylinders offen zu halten, was eine stetige
Gasspülung
der Innenbohrung ermöglicht,
und gleichzeitig im Bereich der Heizzone grafithaltige Bauteile
einzusetzen. Ein Abbrand der Grafitteile wird durch den aus dem
vorderen Ende austretenden Inertgasstrom verhin dert, dem in dieser
Phase des Heißziehprozesses
(Anziehphase) kein Sauerstoff beigemischt wird. Im Inertgas als
Verunreinigung enthaltende, geringe Mengen an Sauerstoff sind in
dieser Hinsicht im Wesentlichen unschädlich.
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Eine verbesserte Ausgestaltung dieser
Verfahrensweise besteht darin, dass der Heißprozess eine auf die Anziehphase
folgende Ziehphase umfasst, während
der sich das vordere Ende des Hohlzylinders außerhalb des Bereichs der Heizzone
befindet, und dass während
der Ziehphase dem Inertgas Sauerstoff zugemischt wird.
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Der Heißprozess umfasst somit eine
Anziehphase, während
der Inertgas kein Sauerstoff zugeführt wird, wohingegen während der
eigentlichen Ziehphase, während
der sich das vordere Ende des Hohlzylinders außerhalb des Bereichs der Heizzone befindet,
dem Inertgas Sauerstoffgas beigemischt wird. Durch die Sauerstoffbeimischung
ergeben sich oben die hinsichtlich der Oxidation von Verunreinigungen
beschriebenen Vorteile. Da sich das offene vordere Ende des Hohlzylinders
außerhalb
des Bereichs der Heizzone befindet, besteht die Gefahr eines Abbrandes
von Grafitteilen innerhalb der Heizzone oder einer Oxidation im
heißen
Bereich nicht. Der Zusatz von Sauerstoff zum Inertgas setzt ein,
unmittelbar nachdem das vordere Ende des Hohlzylinders den Bereich
der Heizzone verlassen hat, oder nachdem das vordere Eide des Hohlzylinders
vom Bereich der Heizzone einen gewissen Sicherheitsabstand erreicht
hat. Die Sauerstoffbeimischung zum Inertgas erfolgt einmalig, vorzugsweise
von Zeit zu Zeit oder ständig.
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Es hat sich als günstig erwiesen, den Sauerstoffgehalt
im Inertgas auf einen Wert im Bereich zwischen 5 % und 25% einzustellen.
Bei einem Sauerstoffgehalt unterhalb der genannten Untergrenze wird
eine vernachlässigbare
Wirkung hinsichtlich der Beseitigung störender Verunreinigungen beobachtet, während bei
einem Sauerstoffgehalt oberhalb der genannten Obergrenze die Gefahr
eines Brandes von Graphit im Bereich der Heizzone im Fall eines
Defekts des Glasrohres zunimmt.
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In einer besonders geeigneten Verfahrensweise
erfolgt das Beimischen des Sauerstoff zu dem Inertgas in einem Mischbehälter, der
einen Einlass für
den Sauerstoff und einen Einlass für das Inertgas aufweist.
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Durch das Mischbehälter-Volumen
wird ein reproduzierbares Einstellen und Einhalten einer vorgegebenen
Gaszusammensetzung erleichtert. Das im Mischbehälter erhaltene Mischgas wird
in das vordere oder in das hintere Ende des Glasrohres eingespeist.
Hierzu kann der Mischbehälter
einen Auslass für
den sauerstoffhaltigen Inertgasstrom aufweisen, der in die Innenbohrung
des Glasrohres mündet.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung
des Verfahrens wird der mit Sauerstoff vermischte Inertgasstrom
durch das dem vorderen Ende gegenüberliegende, hintere Ende in
die Innenbohrung eingeleitet. Diese Verfahrensvariante hat den Vorteil,
dass der Anschluss für
die Zufuhr des Inertgasstroms bereits zu Anfang des Ziehprozesses
an dem hinteren Ende des Hohlzylinders installiert sein kann.
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Bei einer alternativen und gleichermaßen bevorzugten
Verfahrensvariante wird der mit Sauerstoff vermischte Inertgasstrom
durch das vordere Ende in die Innenbohrung eingeleitet, wobei das
hintere, gegenüberliegende
Ende verschlossen ist. Bei dieser Verfahrensweise ist ein vergleichsweise
geringer Durchsatz an reinem, mit Sauerstoff vermischtem Inertgas
erforderlich, so dass auch ein Einsatz von Inertgas mit besonders
hoher Reinheit wirtschaftlich vertretbar ist.
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Im folgenden werden bevorzugte Verfahrensvarianten
für die
Zufuhr des Inertgasstroms zum vorderen Ende der Innenbohrung näher erläutert.
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Hierbei hat sich eine erste Verfahrensvariante
als geeignet erwiesen, bei der das vordere Ende der Innenbohrung
mit einem Stopfen verschlossen ist, durch welchen eine flexible
Gasleitung, die mit dem Auslass des Mischbehälters verbunden ist, in die
Innenbohrung geführt
ist. Die flexible Gasleitung ermöglicht
ein Mitführen
der Leitung mit dem sich bewegenden vorderen Ende des Glasrohres.
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Besonders bewährt hat sich auch eine weitere
Verfahrensvariante, bei der das vordere Ende der Innenbohrung in
eine abgeschlossene Druckkammer ragt, in welcher ein vorgegebener
Druck aufrechterhalten wird, wobei das Beimischen des Sauerstoff
zu dem Inertgas in der Druckkammer erfolgt. In der Druckkammer wird
ein vorgegebener Innendruck eingestellt, der sich auf den Druck
in der Innenbohrung des Glasrohres bzw. des Hohlzylinders im erweichten
Bereich auswirkt. Je nach Verfahrensweise handelt es sich bei dem
Innendruck in der Druckkammer um einen Überdruck gegenüber den
Außen
am Glasrohr/Hohlzylinder anliegenden Druck, oder um einen Unterdruck.
Die Druckkammer trägt
somit zur Regelung des Drucks innerhalb der Innenbohrung bei und sie
dient gleichzeitig als Mischkammer im oben erläuterten Sinn. Dabei ist zu
gewährleisten,
dass das mit Sauerstoff versetzte Inertgas (Mischgas) in den Bereich
der heißen
Zone gelangt. Dies kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass
in dem Hohlzylinder bzw. im Glasrohr eine Mischgasströmung von
unten nach oben eingestellt wird.
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Als günstig hat es sich auch erweisen,
wenn der mit Sauerstoff vermischte Inertgasstrom über ein Bypass-Ventil
in die Innenbohrung eingeleitet wird. Bei geöffnetem Bypass-Ventil strömt ständig ein
Teil des Inertgasstroms über
das Bypass-Ventil
ab, und zwar umso mehr, je größer der
Gasdruck. Plötzliche Änderungen
der Strömungs-
und Druckverhältnisse infolge
eines Regelungseingriffs oder anderer Ursachen wirken sich daher
nur zum Teil als Druckänderungen
in der Innenbohrung aus. Dies ist vor allem bei Glasrohren mit geringen
Wandstärken
vorteilhaft, da hierbei starke Druckschwankungen in der Innenbohrung – in Abhängigkeit
von der Viskosität
im erweichten Bereich – unmittelbar
zu Änderungen
der Rohrabmessungen führen
können.
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Es hat sich als besonders günstig erwiesen, als
Inertgas Stickstoff mit einer Reinheit von mindestens 99,99 % einzusetzen.
Hierbei handelt es sich um eine Stickstoffqualität, die im Handel kostengünstig erhältlich ist.
Die Verunreinigungen dieser Stickstoffqualität bestehen im Wesentlichen
aus Sauerstoff, und sind somit für
das erfindungsgemäße Verfahren in
Anbetracht der Zufuhr von einer deutlich höheren Menge ein Sauerstoff
zu dem Stickstoff unschädlich. Wichtig
ist, dass der Stickstoff ölfrei
ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
von Ausführungsbeispielen
und einer Zeichnung näher erläutert. In
der Zeichnung zeigen in schematischer Darstellung im einzelnen
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1 die
Anziehphase beim Ziehen eines Quarzglas-Hohlzylinders zu einem Quarzglasrohr
in einem Vertikalziehverfahren,
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2 die
eigentliche Ziehphase, und
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3 eine
Verfahrensvariante unter Einsatz einer Druckkammer.
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1 zeigt
das erfindungsgemäße Verfahren
während
der Anziehphase und eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete
Vorrichtung. Die Vorrichtung umfasst einen vertikal angeordneten,
auf Temperaturen oberhalb von 2300°C beheizbaren Ofen 1 der
ein Heizelement aus Graphit aufweist.
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In den Ofen 1 wird von oben
ein Hohlzylinder 2 aus synthetischem Quarzglas (gebrochen
dargestellt) mit vertikal orientierter Längsachse 3 eingeführt. Die
Innenbohrung 4 des Hohlzylinders 2 ist nach unten
hin offen, und nach oben mit einem Stopfen 5 verschlossen.
Durch den Stopfen 5 ist eine Spülgasleitung 6 in die
Innenbohrung 4 hineingeführt.
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Grundsätzlich sind in den 1 bis 3 Gasleitungen als durchgezogene Linien,
und elektrische Leitungen als punktierte Linien dargestellt.
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Die Spülgasleitung 6 mündet in
einen Prozessbehälter 7,
der über
eine Mischgasleitung 8, die mittels Absperrventil 15 verschließbar ist,
mit einem Mischbehälter 10 verbunden
ist. In den Mischbehälter 10 mündet eine
Stickstoffleitung 11 und eine Sauerstoffleitung 12.
Stickstoffleitung 11 und Sauerstoffleitung 12 sind
jeweils mit einem Durchflussmess- und -regelgerät 15 versehen. Der Richtungspfeil 23 kennzeichnet
einen Stickstoffstrom, der Richtungspfeil 24 einen Sauerstoffstrom.
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Der Prozessbehälter 7 ist außerdem über ein Regelventil 13 mit
einer Vakuumpumpe 14 verbunden. Der Prozessbehälter 7 dient
dazu, eventuelle Druckschwankungen in der Mischgasleitung 8 abzupuffern.
Zum Zweck des Ausgleichs von Druckschwankungen ist der Prozessbehälter 7 zusätzlich mit
einem Bypass-Ventil 25 versehen,
das geöffnet und
geschlossen werden kann. Im geöffneten
Zustand strömt
ständig
ein Teil des Gases aus dem Prozessbehälter 7 ab, so dass
sich plötzliche Änderungen
der Strömungsverhältnisse
infolge eines Regelungseingriffs oder anderer Ursachen nur teilweise auf Änderungen
des Drucks im Prozessbehälter 7 auswirken.
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Das untere Ende 19 des Hohlzylinders
2 ist offen. Während
der Anziehpase befindet sich das untere Ende 19 innerhalb
des Ofens 1 (oberhalb der Unterkante 22). Dabei
wird über
die Spülgasleitung 6 von
oben ein Gasstrom 23 aus Stickstoff der Reinheitsklasse 4.0 (99,997%)
von 30 l/min in die Innenbohrung 4 eingeleitet. Die Sauerstoffleitung 12 ist während der
Anziehphase geschlossen.
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Durch den Stickstoffstrom 23 wird
einerseits im Bereich des unteren Endes 19 ein Gasfenster 20 erzeugt,
das einen Eintrag von Partikeln in die Innenbohrung 4 vermindert.
Andererseits wird eine Oxidation im Ofenbereich, insbesondere ein
Abbrand des Grafitheizelements und anderer Grafitteile innerhalb des
Ofens 1, durch das Inertgas „Stickstoff" vermieden. Zu
diesem Zweck wird der Ringspalt zwischen Hohlzylinder 2 und
Innenwandung des Ofens 1 auch kontinuierlich mit einem
separaten Stickstoffstrom gespült.
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In 2 ist
die gleiche Vorrichtung dargestellt, wie in 1. Sofern in 2 identische Bezugsziffern wie in 1 verwendet sind, so bezeichnen
diese gleiche oder äquivalente
Bauteile und Bestandteile der Anlage, wie die entsprechenden Bezugsziffern
in 1. Auf die obigen
Erläuterungen wird
insoweit verwiesen.
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2 zeigt
den auf die Anziehphase folgenden Verfahrensschritt, die eigentliche
Ziehphase. Während
der Ziehphase wird aus dem im Ofen 1 erweichten Hohlzylinder 2 unter
Einsatz eines (in 2 nicht
gezeigten) Abzugs ein Quarzglasrohr 21 gezogen. Dabei ragt
das untere Ende 19 des abgezogenen Quarzglasrohres 21 aus
dem Ofen 1 heraus.
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Während
der Ziehphase wird über
die Spülgasleitung 6 von
oben ein Mischgasstrom (23; 24), bestehend aus
dem reinem Stickstoff und Sauerstoff der Rein heitsklasse 2.6 (99,96%)
in die Innenbohrung 4 eingeleitet. Der Mischgasstrom (23; 24)
wird im Mischbehälter 10 erzeugt,
indem diesem Stickstoff einer Reinheitsklasse von 4.0 (99,99%) über die Stickstoffleitung 11 und
Sauerstoff über
die Sauerstoffleitung 12 zugeführt werden. Die Zufuhrraten
von Stickstoff und Sauerstoff sind so eingestellt, dass sich während der
gesamten Ziehphase ein Mischgasstrom (23; 24)
aus 80 % Stickstoff und 20 % Sauerstoff bildet.
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Durch den sauerstoffhaltigen Stickstoffstrom (Mischgasstrom 23; 24)
) werden oxidierbare Verunreinigungen im Bereich der Innenwandung
der Innenbohrung 4 oxidiert und dabei in die Gasphase überführt und
mit der Gasströmung
aus der Innenbohrung 4 ausgetragen. Andere Verunreinigungen
im Bereich der Innenbohrung 4 werden durch Reaktion mit
Sauerstoff in einen höheren
Oxidationszustand überführt, in
dem sie für
den bestimmungsgemäßen Einsatz des
Quarzglasrohres unschädlich
sind.
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Nachfolgend wird eine für das erfindungsgemäße Verfahren
typische Verfahrensweise anhand den 1 und 2 näher beschrieben:
Der Hohlzylinder 2 hat
einen Außendurchmesser von
150 mm und eine Wandstärke
von 50 mm. Nachdem der Ofen 1 auf seine Solltemperatur
von ca. 2300 °C
aufgeheizt ist, wird der Hohlzylinder 2 mit dem unteren
Ende 19 von oben in den Ofen 1 eingefahren und
bei einer Position etwa in der Mitte des Ofens 1 erweicht;
wird der Hohlzylinder 1 mit einer Absenkgeschwindigkeit
von 18 mm/min abgesenkt und das erweichte Ende 19 wird
mittels eines Abzugs mit einer Geschwindigkeit von 1800 mm/min zu
einem Glasrohr mit einem Innendurchmesser von 6 mm und einem Außendurchmesser
von 8 mm abgezogen.
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Die Innenbohrung 4 ist am
oberen Ende mit dem Stopfen 5 verschlossen. Im Ofeninnenraum herrscht
annähernd
Atmosphärendruck.
In der Anziehphase ist die Sauerstoffleitung 12 geschlossen und über die
Spülgasleitung 6 wird
ein reiner Stickstoffstrom 23 in die Innenbohrung 4 eingeleitet.
Der Durchfluss des Stickstoffstroms 23 wird mittels des Durchflussmess-
und regelgerätes
15 auf etwa 30 l/min eingestellt, so dass sich in der Innenbohrung 4 ein
im wesentlichen konstanter Innendruck von 1,5 mbar einstellt. Der
Innendruck wird kontinuierlich ge messen und der Durchfluss des Stickstoffstroms 23 entsprechend
eingestellt (Stellgröße einer
Druckregelung). Aufgrund der so erzeugten Gasströmung und des Innendrucks bildet
sich im Bereich des unteren Endes der Innenbohrung 4 ein
Gasfenster 20, das eine Eindiffusion von Partikeln in die
Innenbohrung verhindert.
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Im Bereich einer Verformungszone
erweicht der Hohlzylinder 2 und die Innenbohrung 4 verengt sich
dabei allmählich.
Der damit einhergehende Anstieg des Innendrucks wird zunächst durch
entsprechende Reduzierung der Stickstoff-Durchflussmenge mittels der oben Durchflussregelung
(Durchflussmess- und -regelgerät 9)
kompensiert. Gleichzeitig wird das untere Ende 19 des Hohlzylinders 2 aus dem
Ofen 1 abgezogen, indem ein sich lösender erster Glasmassepfropfen
erfasst und mittels des Abzugs abgezogen wird.
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Sobald das untere Ende 19 den
Bereich des Ofens 1 verlassen und von der Unterkante 22 einen Abstand
von ca. 0,5 m hat, wird dem Stickstoffstrom 23 ein Sauerstoffstrom 24 beigemischt.
Hierzu wird die Sauerstoffleitung 12 zum Mischbehälter 10 geöffnet, und
diesem Sauerstoff mit 6 l/min zugeführt und gleichzeitig der Stickstoffstrom
auf 24 l/min verringert, so dass sich in der Spülgasleitung 6 eine
Mischgas mit der oben genannten Zusammensetzung von 80 % Stickstoff
und 20 % Sauerstoff bildet. Diese Zusammensetzung des Mischgasstroms
(23; 24) wird während des gesamten Ziehverfahrens
beibehalten. Der Mischgasstrom (23; 24) dient
gleichzeitig für
eine Regelung der Abmessungen (Außendurchmesser, Innendurchmesser,
Wandstärke)
des abgezogenen Glasrohres 21 als Steilgröße, so dass
bei Maßänderungen
die Menge des Mischgasstroms (23; 24) bei gleichbleibendem
Mischungsverhältnis
mittels einer Regeleinheit reguliert wird.
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Während
des Ziehverfahrens ist das Bypass-Ventil 25 geöffnet, so
dass ein Teil des Mischgasstroms (23; 24) über das
Ventil in Freie strömt
und nicht in die Innenbohrung 4 des Glasrohres 21. Druckschwankungen
in der Innenbohrung 4 werden so abgepuffert. Bei geschlossenem
Bypass-Ventil 25 verringert sich die erforderliche Menge
des Mischgasstroms (23; 24) um etwa 90%.
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Das so erhaltene Glasrohr 21 wird
in geeignete Teilstücke
abgelängt
und als Lampenrohr eingesetzt.
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3 zeigt
schematisch eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens während der
Ziehphase. Hierbei ragt das untere, offene Ende 19 des Glasrohres 21 in
eine abgeschlossene Druckkammer 26, in der sich auch der
Abzug (in der Figur nicht dargestellt) befindet. Innerhalb der Druckkammer 26 wird
ein Überdruck
gegenüber
dem Außen
am Glasrohr 21 anliegenden Atmosphärendruck von etwa 2 mbar aufrechterhalten.
Während
der Ziehphase werden ein Stickstoffstrom 23 und ein Sauerstoffstrom 24 in
die Druckkammer 26 eingeleitet. Der Durchfluss des Stickstoffstroms 23 wird
mittels des Durchflussmess- und -regelgerätes 15 auf etwa 100 m3/l und des Sauerstoffstrom 24 auf
etwa 24 m3/h eingestellt. Um eine Strömung des
Mischgasstroms (23; 24) durch die Innenbohrung 4 des
Glasrohres 21 in den Bereich der heißen Zone zu gewährleisten,
ist das obere Ende des Hohlzylinders 2 mit einem Stopfen 27 verschlossen,
der eine Öffnung 28 aufweist,
durch die das verbrauchte Mischgas (23; 24) nach
außen abströmt.
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Die Druckkammer 26 dient
insoweit als Mischbehälter
zur Mischung von Stickstoff (23) und Sauerstoff (24)
und sie trägt
zur Druckregelung mit bei.
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In einer alternativen Verfahrensweise
wird in der Druckkammer 26 ein Unterdruck angelegt. In dem
Fall wird der Mischgasstrom (23; 24) vorzugsweise
von oben (über
den Stopfen 27) in die Innenbohrung 4 des Hohlzylinders 2 eingeleitet,
um ein Einsaugen von Fremdgas in die Innenbohrung 4 zu vermeiden.