DE3027450C2

DE3027450C2 - Verfahren zur Innenbeschichtung eines Glas-Substratrohres für die Herstellung eines Glasfaser-Lichtleiters

Info

Publication number: DE3027450C2
Application number: DE19803027450
Authority: DE
Inventors: Ivan 7250 Leonberg Riegl; Karin 7142 Marbach Schmid
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1980-07-19
Filing date: 1980-07-19
Publication date: 1982-06-03
Also published as: FR2486927A1; AT380867B; GB2079742B; FR2486927B1; GB2079742A; ATA316281A; BE889655A; DE3027450A1; CH652112A5

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein derartiges Verfahren ist bekannt aus der veröffentlichten internationalen Patentanmeldung PCT-WO 80/00 440.

Um die Abscheidung der bei der chemischen Dampfphasenreaktion entstehenden glasbildenden Reaktionsprodukte zu unterstützen, ist bei dem bekannten Verfahren eine zusätzliche Wärmequelle stromabwärts von der für die Erhitzungszone der chemischen Dampfphasenreaktion verantwortlichen Wärmequelle angeordnet. Diese zusätzliche Wärmequelle soll Kräfte erzeugen, welche zusätzliche Anteile der glasbildenden Reaktionsprodukte hin zur Rohrinnenwand beschleunigen, die ansonsten nicht abgeschieden würden und das Substratrohr zusammen mit den Abgasen verlassen würden.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten ArI anzugeben, bei dem die Abscheidung der die Schicht bildenden Reaktionsprodukte durch andere als die bekannten Maßnahmen unterstützt wird.

Die Aufgabe wird wie im Patentanspruch 1 angegeben gelöst. Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Teile einer Anlage zur Innenbeschichtung ίο eines Glas-Substratrohres nach dem Verfahren der Abscheidung aus einer chemischen Dampfphasenreaktion, bei dem im Glasrohr durch äußere Reibungsmittel ein örtliches elektrisches Feld erzeugt wird,

F i g. 2 eine der F i g. 1 entsprechende Anlage, bei der die für das elektrische Feld verantwortliche Reibungselektrizität durch Anblasen des Substratrohres mit einem trockenen Gasstrom erzeugt wird, und

F i g. 3 eine der F i g. 1 oder F i g. 2 entsprechende Anlage, bei der das örtliche elektrische Feld durch zwei Elektroden erzeugt wird.

in F i g. 1 ist mit 1 das Substratrohr bezeichnet, dessen Innenwand zu beschichten ist. Mittels einer nicht gezeigten Glasbläser-Drehbank wird das Substratrohr während der Innenbeschichtung um seine Längsachse gedreht Zur Durchführung der chemischen Dampfphasenreaktion dient als Wärmequelle beispielsweise ein Wasserstoff-Sauerstoffbrenner 2, der eine Erhitzungszone 3 im Substratrohr erzeugt. Diese Wärmequelle ist parallel zur Längsachse des Substratrohres 1 verschieb-

jo bar angeordnet. Die am einen Ende in das Substratrohr einströmenden gas- bzw. dampfförmigen Reagenzien — in der Zeichnung als Reaktionsgase bezeichnet — reagieren in der Erhitzungszone 3 unter Bildung von Reaktionsprodukten, die nach Abscheidung auf der Rohrinnenwand stromabwärts von der Erhitzungszone zur glasigen Schicht erschmolzen werden. Die Längsverschiebung der Erhitzungszone 3 sorgt dabei für eine gleichmäßige Innenbeschichtung des rotierenden Substratrohres 1.

Erfindungsgemäß wird nun stromabwärts von der Erhitzungszone 3 ein örtliches elektrisches Feld erzeugt, welches glasbildende Reaktionsprodukte, hauptsächlich SiO2-i¹artikel, zur Rohrinnenwand hin beschleunigt. Ohne eine solche zusätzliche Beschleunigung würde der größte Teil der glasbildenden Reaktionsprodukte das Substratrohr verlassen und wäre damit für die Innenbeschichtung verloren.

Bei der in F i g. 1 gezeigten Anlage wird das elektrische Feld nun dadurch aufgebaut, daß an der Außenseite des Substratrohres 1 Reibungsmittel 4 angeordnet sind, die bei der Rotation des Substratrohres 1 Reibungselektrizität erzeugen. Die Beschleunigung der glasbildenden Reaktionsprodukte zur Rohrinnenwand hin aufgrund des so erzeugten elektrischen Feldes beruht auf der Tatsache, daß ein dielektrischer Körper in einem inhomogenen elektrischen Feld eine Kraft in Richtung des Ortes höherer Feldstärke erfährt. Als Reibungsmittel kommen Bürsten, Pinsel oder andere Elemente aus geeignetem Material in Frage. Das Reibungsmittel 4 ist in einem festen Abstand stromabwärts von der Erhitzungszone angeordnet, wobei die Wärmequelle 2 zusammen mit dem Reibungsmittel 4 auf einem gemeinsamen Träger 5 befestigt ist. Das erzeugte elektrische Feld wird also synchron mit der Erhitzungszone 3 entlang der Längsachse des Substratrohres 1 bewegt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Anlage wird das örtliche elektrische Feld ebenfalls durch Erzeugung von

Reibungselektrizität auf dem Substratrohr 1 aufgebaut, jedoch wird das Substratrohr 1 nicht durch körperliche Reibungsmittel gerieben, sondern durch einen trockenen Gasstrom, mit dem es in einem begrenzten Bereich aus einer Düse 6 angeblasen wird. Die Düse 6 ist wiederum gemeinsam mit der Wärmequelle 2 auf einem gemeinsamen Träger 5 befestigt, so daß das durch Reibung in einem Bereich stromabwärts von der Erhitzungszone 3 erzeugte elektrische Feld synchron entlang der Längsachse des Substratrohres 1 verschoben wird. Als Gas für den trockenen Gasstrom aus der Düse 6 kommt ein inertes Gas, beispielsweise Stickstoff in Frage.

Eine weitere Möglichkeit zur Erzeugung des die Abscheidung von glasbildendem Material unterstützenden elektrischen Feldes zeigt die F i g. 3. Dort wird das elektrische Feld mit Hilfe zweier Elektroden 7 und 8 erzeugt, die mit den Polen einer Gleichspannungsquelle 9 verbunden sind. Die eine Elektrode 8 ist stabförmig ausgebildet und ragt von dem Ende her, aus dem die Abgase austreten, in das Substratrohr 1 hinein. Die andere Elektrode 7 befindet sich außerhalb des Substratrohres 1 stromabwärts von der Wärmequelle 2 und ist beispielsweise ringförmig ausgebildet, so daß im Raum zwischen den beiden Elektroden ein etwa radial symmetrisches elektrisches Feld besteht Die innere Elektrode 8 ist mit dem negativen Pol und die äußere Elektrode 7 mit dem positiven Pol der Spannungsquelle 9 verbunden. Damit das elektrische Feld, wie bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen beschrieben, synchron mit der Erhitzungszone 3 bewegt werden kann, sind beide Elektroden mit Halterungselementen

ίο 10 und 11 starr gegenüber der Wärmequelle 2 angeordnet, indem die Halterungselemente 10, 11 mit einer Stange 12 mit der Wärmequelle 2 fest verbunden sind. Der gemeinsame Träger für die Wärmequelle 2 und die Halterungselemente 10 und 11 ist nicht gezeigt.

Das durch die Elektroden 7 und 8 aufgebaute elektrische Feld wirkt nun in der Art eines an sich bekannten Elektrofilters:

In der unmittelbaren Umgebung der inneren Elektrode 8 herrscht eine hohe elektrische Feldstärke, unter deren Einfluß die glasbildenden Partikel negativ geladen werden. Die so aufgeladenen Partikel wandern dann in Richtung zur positiven Elektrode 7 und werden dadurch auf der Rohrinnenwand abgeschieden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Innenbeschichtung eines Glas-Substratrohres durch Abscheidung von die Schicht bildenden Reaktionsprodukten einer chemischen Dampfphasenreaktion für die Herstellung eines Glasfaser-Lichtleiters, bei dem in das um seine Längsachse rotierende Substratrohr Reagenzien eingeleitet und in einer entlang dem Substratrohr bewegten Erhitzungszone zur Reaktion gebracht werden und die die Schicht bildenden Reaktionsprodukte stromabwärts von der Erhitzungszone abgeschieden werden und eine Maßnahme zur Unterstützung der Abscheidung der die Schicht bildenden Reaktionsprodukte getroffen wird, dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts von der Erhitzungszone (3) ein Synchron mit dieser bewegtes örtliches elektrisches Feld erzeugt wird, das die Abscheidung der die Schicht bildenden Reaktionsprodukte auf der Innenwand des Substratrohres (1) unterstützt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Feld durch Erzeugung von Reibungselektrizität auf dem Substratrohr aufgebaut wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungselektrizität durch Anlegen von Bürsten an die Außenseite des Rohres erzeugt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungselektrizität durch Anblasen des Rohres mit einem trockenen Gasstrom erzeugt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Feld durch zwei Elektroden erzeugt wird, wobei eine Elektrode innerhalb und die andere Elektrode außerhalb des Substratrohres angeordnet ist, derart, daß zwischen den Elektroden ein radial gerichtetes elektrisches Feld besteht.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine stabförmige innere Elektrode und eine ringförmige äußere Elektrode verwendet werden.