DE3149167A1 - BURNER FOR THE PRODUCTION OF PREFORMS FOR GLASS FIBERS - Google Patents
BURNER FOR THE PRODUCTION OF PREFORMS FOR GLASS FIBERSInfo
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Description
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Brenner zur Herstellung von Vorformen für GlasfasernBurners for making preforms for glass fibers
Die Erfindung bezieht sich auf Weiterbildungen eines
Brenners zur Verwendung bei der Herstellung von Vorformen für Glasfasern bzw. optische Fasern oder Lichtfasern.The invention relates to developments of a
Burner for use in the manufacture of preforms for glass fibers or optical fibers or light fibers.
Zur Herstellung von Glasfaser-Vorformen ist es bekannt, die Methode der axialen Gasphasen-Ablagerung zu verwen-For the production of glass fiber preforms it is known to use the method of axial gas phase deposition.
!5 den. Bei dieser Methode, die in Figur 1 gezeigt ist,! 5 den. In this method, which is shown in Figure 1,
werden glasbildende gasförmige Ausgangsmaterialien (die ein Zusatzmittel bzw. Dotierungsmittel enthalten), brennbares Gas, Sauerstoffgas usw. einem Brenner 1 mit mehreren konzentrischen Düsen zur Bildung einer Flamme 3glass-forming gaseous starting materials (which contain an additive or dopant) are flammable Gas, oxygen gas, etc. a burner 1 with several concentric nozzles to create a flame 3
zugeführt, die feine Glaspartikel 2 enthalten und diesupplied, which contain fine glass particles 2 and the
feinen Glaspartikel 2 in der Flamme 3 werden auf einem ;fine glass particles 2 in the flame 3 are on a;
stabförmigen Zuchtelement 4 abgelagert, wobei sich dieses
stabförmige Zuchtelement 4 dreht. Hierbei erhält man eine Vorform 5 für Glasfasern. Die so erhaltene Vorform 5
° wird erwärmt und gesintert und sie wird dem Warmziehen
unterworfen, um eine Glasfaser herzustellen.rod-shaped cultivation element 4 deposited, wherein this rod-shaped cultivation element 4 rotates. This gives a preform 5 for glass fibers. The preform 5 thus obtained
° is heated and sintered and it is subjected to hot drawing
subjected to manufacture a glass fiber.
Die Anwendung der Vorform 5, die mit der zuvor beschriebenen Methode hergestellt wird, ermöglicht die Herstel-The application of the preform 5 similar to that previously described Method is produced, enables the production
lung von qualitativ hochwertigen Glasfasern, die ausgezeichnete Übertragungskennwerte haben. Insbesondere erhält man hierbei Glasfasern, die hinsichtlich der Übertragungsverzerrung äußerst günstig sind. Um ständig qualitativ hochwertige Glasvorformlinge für Glasfasern mit Hilfe der zuvor beschriebenen Methode zu erzeugen, istmanagement of high quality glass fibers that have excellent transmission characteristics. In particular, receives this is glass fibers, which are extremely cheap in terms of transmission distortion. To constantly qualitative to produce high quality glass preforms for glass fibers with the help of the method described above is
es notwendig, daß die Temperaturverteilung und die Do- *■it is necessary that the temperature distribution and the Do- * ■
tierungsmittelverteilung in der Flamme 3 stabilisiert wer- \distribution agent in the flame 3 can be stabilized
den. Bei dem in Figur 1 gezeigten Brenner jedoch kommt *the. In the case of the burner shown in Figure 1, however, *
die Flamme 3 durch den umgebenden Gasstrom und durch die Diffusion der über die Düse eintretenden Gase zum Flakkern, wodurch Änderungen bei der Temperaturverteilung " und der Dotierungsmittelverteilung in der Flamme 3 verursacht werden.the flame 3 through the surrounding gas flow and through the diffusion of the gases entering through the nozzle to the flak core, thereby causing changes in the temperature distribution ″ and the dopant distribution in the flame 3 will.
Auch wurde versucht, die Flamme 3 durch Vorsehen einer baubenförmicen Abdeckung 6 an der Vorderseite des Brenners 1 mit mehreren Düsen zu stabilisieren, was beispielsweise in Figur 2 gezeigt ist. Die in der Flamme 3 gebildeten feinen Glaspartikel 2 jedoch lagern sich leicht auf der Innenwandoberfläche der baubenfönrigen Abdeckung 6 ab und die so abgelagerten feinen Glaspartikel beeinträchtigen die Flamme 3, wodurch Veränderungen hinsichtlich der Temperaturverteilung und der Dotierungsmittelverteilung der Flamme 3 sowie Veränderungen bei der Vorform 5 verursacht werden.Attempts have also been made to control the flame 3 by providing a baubenförmicen cover 6 on the front of the burner 1 with several nozzles to stabilize what, for example is shown in FIG. The fine glass particles 2 formed in the flame 3, however, are easily deposited on the Inner wall surface of the baubenfönigen cover 6 and affect the so deposited fine glass particles the flame 3, causing changes in temperature distribution and the dopant distribution of the flame 3 as well as changes in the preform 5 will.
Die Erfindung zielt darauf ab, die Flamme in einem Brenner stabil zu halten, der zur Verwendung bei der Herstellung von Vorformen für Glasfasern bestimmt ist, wobei die Auslegung so getroffen werden soll, daß eine gleichbleibende Produktion von qualitativ hochwertigen Vorformen für Glasfasern erzielt wird.The invention aims to keep the flame stable in a burner intended for use in the manufacture of preforms for glass fibers, wherein the design should be made so that a consistent production of high quality Preforms for glass fibers is achieved.
Zusammengefaßt wird das vorstehend genannte Ziel nach der Erfindung dadurch erreicht,.daß ein Brenner mit mehreren konzentrischen Düsen bereitgestellt wird, der mit einem zylindrischen Element versehen ist, das sich von der oberen Peripherie desselben nach vorne erstreckt und daß das zylindrische Element mit einer Heizeinrichtung ausgerüstet ist, um die Innenwandfläche zu erwärmen.In summary, the above object is achieved according to the invention, .that a burner with several concentric nozzle provided with a cylindrical member extending from the upper periphery of the same extends forward and that the cylindrical element with a heater is equipped to heat the inner wall surface.
Wie zuvor beschrieben, haben durchgeführte Versuche gezeigt, daß sich die in der Flamme gebildeten feinen Glasteilchen allmählich auf der Innenwandfläche an der Oberseite der haubenfcrmigen Abdeckung ablagern., die aufAs described above, tests carried out have shown that the fine glass particles formed in the flame gradually settle on the inner wall surface of the The top of the hood-shaped cover
1 1 . 1 "*>.>: *i 3U9-1671 1. 1 "*>.>: * I 3U9-167
dem Brenner angebracht ist. Ferner hat sich jedoch herausgestellt, daß bei einer Erwärmung des haubenförmiaen Abdeckungsteils die Neigung der feinen Glasteilchen zur Ab-attached to the burner. However, it has also been found that when the hood-shaped cover part is heated, the tendency of the fine glass particles to
,_ lageruna auf der Innenwand fläche an der Vorderseite der ο, _ lageruna on the inner wall surface at the front of the ο
haubenfcrmirfen Abdeckung vermindert wird und wenn die Temperatur der Innenwandungen der." .feaubenfcntiigen Abdeckung erhöht wird, die oben genannte verminderte Ablagerungsneigung verstärkt wird» Die Erfindung schafft einen Brenner für die Herstellung von feinen Glasteilchen unter Verwendung der zuvor beschriebenen Erscheinungen.hood cover is decreased and when the temperature the inner walls of the. " is increased, the above-mentioned reduced tendency to deposit is increased »The invention provides a burner for the production of fine glass particles using the phenomena described above.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel unter Bezugnahme-auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert, ■je Darin zeigt:The invention is explained in more detail below using an example with reference to the accompanying drawing, ■ each shows:
Figur 1 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung der Herstellung einer Glasfaser-Vorform mit einem üblichen Brenner mit mehreren konzentrisehen Düsen,Figure 1 is a schematic view for clarification the manufacture of a fiberglass preform with a conventional multiple concentric torch Nozzles,
Figur 2 eine schematische perspektivische Ansicht eines üblichen Brenners mit mehreren konzentrischen Düsen, der mit einer haubenfcrmren Abdeckung versehen ist, undFIG. 2 is a schematic perspective view of a conventional burner with several concentric ones Nozzles with a hood-shaped cover is provided, and
. Figur 3 eine Längsschnittansicht des Brenners nach der Erfindung.. Figure 3 is a longitudinal sectional view of the burner according to the invention.
In Figur 3 ist in einer Längsschnittansicht eine Ausführungsform des Brenners nach der Erfindung gezeigt. Der Hauptkörper eines Brenners 1' setzt sich aus konzentrischen Rohren 7a, 7b, 7c, 7d und 7e zusammen, die unterschiedliche Durchmesser haben. Mit 8a ist eine Gaszufuhrleitung für das Mittelrohr 7a bezeichnet und mit 8b, 8c, 8d und 8c sind die Gaszufuhrleitungen bezeichnet, die konzentrisch um die Gaszufuhrleitung 8a angeordnet sind. Mit 9a, 9b, 9c, 9d und 9e sind Gaszufuhreinlässe bezeich-In Figure 3, an embodiment of the burner according to the invention is shown in a longitudinal sectional view. Of the Main body of a burner 1 'is composed of concentric tubes 7a, 7b, 7c, 7d and 7e, which are different Have diameter. With 8a a gas supply line for the central pipe 7a is designated and with 8b, 8c, 8d and 8c denote the gas supply lines which are arranged concentrically around the gas supply line 8a. Gas supply inlets are designated by 9a, 9b, 9c, 9d and 9e.
net/ die mit den Gaszufuhrleitungen 8a, 8b, 8c, 8d und 8e jeweils verbunden sind. Den Gaszufuhrleitungen 8a bis 8d werden ein Ausgangsgas, brennbares Gas, Sauerstoffgas usw. zugeführt und es bildet sich eine Flamme am Auslaß (in Figur 3 rechts liegendes Ende), die feine Glaspartikel enthält.net / which are connected to the gas supply lines 8a, 8b, 8c, 8d and 8e, respectively. The gas supply lines 8a to 8d are supplied with an output gas, combustible gas, oxygen gas, etc., and a flame is formed at the outlet (end on the right in FIG. 3) which contains fine glass particles.
Eine haubenförmige Abdeckung 11/ wie das zylindrische Element, ist an dem Vorderabschnitt des Brenners 1' mit Hilfe eines DistanzStückes 10 angebracht. Die haubenförmige Abdeckung 11 erstreckt sich von der Vorderseite des Brenners 1' nach vorne. Wenn die haubenförmige Abdeckung 11 eine größere LängserStreckung hat, wird die Stabilität der Flamme in der haubenförmigen Abdeckung 11 verbessert.A hood-shaped cover 11 / like the cylindrical member is attached to the front portion of the burner 1 ' Using a spacer 10 attached. The hood-shaped Cover 11 extends forward from the front of the burner 1 '. When the hood-shaped cover 11 has a greater longitudinal extension, the stability the flame in the hood-shaped cover 11 is improved.
Es ist notwendig, daß das Material der haubenförmigen • Abdeckung 11 einen hohen Schmelzpunkt, eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und einen hohen Widerstand gegen thermische Stoßbeanspruchungen hat. Beispielsweise sei in diesem Zusammenhang Zirkonerde (Zirkonoxid) genannt. Um eine Innenwandfläche 11a der augenförmigen Abdeckung 11 auf hohe Temperaturen zu erwärmen, ist eine Heizeinrichtung 12 auf der Außenseite der haubenförmigen Abdeckung 11 vorgesehen. Bei der dargestellten Ausfüh-It is necessary that the material of the hood-shaped • Cover 11 has a high melting point, excellent corrosion resistance and high resistance against thermal shock loads. For example, zirconium earth (zirconium oxide) may be mentioned in this context. Around an inner wall surface 11a of the eye-shaped cover To heat 11 to high temperatures, a heater 12 is on the outside of the hood-shaped Cover 11 is provided. In the embodiment shown
*5 rungsform wird eine Hochfrequenz-Induktionsheizung als
Heizeinrichtung 12 verwendet und mit 13 ist eine Hochfrequenzarbeitsspule
gezeigt. Die Hochfrequenzspule 13 ist rohrförmig, so daß Kühlflüssigkeit durchgeleitet werden
kann.
. * 5 a high-frequency induction heater is used as the heating device 12 and 13 shows a high-frequency working coil. The high frequency coil 13 is tubular so that cooling liquid can be passed through.
.
Bei der Herstellung von Vorformen für Glasfasern unter Verwendung des Brenners 1' wird die Innenwandfläche 1 Ta der haubenförmigen Abdeckung 11 in der- zuvor erwähnten Heizeinrichtung 12 während der Bildung der Flamme erwärmt. Wenn die Temperatur- der Innenwandfläche 11a erhöht wird, wird es für die feinen Glaspartikel von der Flamme schwieriger, an der Innenwandfläche der haubenförmigen Abdeckung haften zu bleiben. Bei einem üblichenWhen making preforms for glass fibers using the burner 1 ', the inner wall surface 1 becomes Ta the hood-shaped cover 11 in the aforementioned Heating device 12 heated during the formation of the flame. When the temperature of the inner wall surface 11a is increased, it becomes for the fine glass particles of the Flame more difficult to adhere to the inner wall surface of the dome-shaped cover. With a common one
Brenner mit einer haubenförmigen Abdeckung erfolgt die Ablagerung von feinen Glaspartikeln leicht und insbesondere an dem vorderen Abschnitt der haubenförmigen Abdeckuncr 11. Von daher ist es erwünscht/ die Temperatur des Vorderteils der haubenförmigen Abdeckung 11 hauptsächlich auf hohe Werte zu erhöhen. Hierzu ist der Windungsabstand, d.h. der Abstand zwischen den Windungen der Hochfrequenzarbeitsspule 13, am Vorderteil der haubenförmigen Abdeckung 11 kleiner gewählt oder die Dicke des vorderen Abschnitts der haubenförmigen Abdeckung 11 kann vermindert werden.Burner with a hood-shaped cover takes place Deposition of fine glass particles easily and particularly on the front portion of the hood-shaped cover 11. Therefore, it is desirable / the temperature of the front part of the hood-shaped cover 11 is mainly to increase to high values. For this purpose, the winding distance, i.e. the distance between the windings the high-frequency working coil 13, on the front part of the hood-shaped Cover 11 selected to be smaller or the thickness of the front section of the hood-shaped cover 11 can be decreased.
Wie zuvor unter Bezugnahme auf die bevorzugte Ausführungsform anhand der Zeichnung beschrieben, verhindert
der Brenner zur Herstellung von Vorformen für Glasfasern
nach der Erfindung oder vermindert wenigstens die Ablagerung von feinen Glaspartikeln auf der Innenwandfläche
der haubenförmigen Abdeckung. Hierdurch werden das Flackern und das Verändern der Flamme verhindert,
die Temperaturverteilung und die Dotierungsmittelverteilung in der Flamme werden stabilisiert und es lassen
sich Glasfaser-Vorformen mit gleichbleibender Qualität herstellen.
25As described above with reference to the preferred embodiment with reference to the drawing, the burner for producing preforms for glass fibers according to the invention prevents or at least reduces the deposition of fine glass particles on the inner wall surface of the dome-shaped cover. This prevents flickering and changes in the flame, the temperature distribution and the dopant distribution in the flame are stabilized and glass fiber preforms of constant quality can be produced.
25th
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