DE3400710C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gasbrenner zum äußeren Beheizen von Glaskörpern nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Gasbrenner der genannten Art ist beispielsweise aus dem Firmenprospekt der Fa. Herbert Arnold, Weilburg/Lahn, Weilstr. 21 "Gasbrenner für Stadtgas - Erdgas - Propan­ gas - Wasserstoffgas", Brennerprospekt 2 (siehe Gas­ brenner No. 141/16 W-WK-Spezial) bekannt. Dieser Gas­ brenner stellt insbesondere auch eine Spezialentwicklung für die Lichtleitfaser-Technik dar.

Eine Standardausführung dieses Gasbrenners weist vier Brennerköpfe auf.

Für die Herstellung von Vorformen für Lichtwellenleiter aus Glas nach dem Innenabscheidungsverfahren (siehe dazu Telcom Report 6 (1983), Beiheft "Nachrichtenübertragung mit Licht", Seiten 29 bis 34) werden Gasbrenner benötigt, mit denen ein Substrator aus Quarzglas von außen auf Temperaturen im Bereich von 1600 bis 2200°C erhitzt werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Gas­ brenner der genannten Art dahingehend zu verbessern, daß mit ihm sowohl eine für eine Beschichtung eines Glas­ körpers, insbesondere die Innenbeschichtung eines Rohres als auch eine für das Kollabieren eines Rohres jeweils günstige Heizzone erzeugbar ist und daß darüber hinaus eine verbesserte Wärmeübertragung auf den Glaskörper oder das Rohr gegeben ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Der erfindungsgemäße Gasbrenner beruht auf folgenden Erkenntnissen:

Zum Beschichten eines Glaskörpers, beispielsweise eines Rohres, das auf der relativ zum Brenner definierten Drehachse angeordnet ist und um diese gedreht wird, ist eine Heizzone von typischerweise 3-6 cm Länge erfor­ derlich, die längs des Rohres geführt wird. Eine breite Heizzone wirkt sich günstig auf die Aufheizung und Um­ setzung der niederschlagsbildenden Reaktionsgase im Rohr und damit auf die Abscheidungsrate aus. Beim Kollabie­ ren des beschichteten Rohres zum Massivstab, der die Vorform für die Glasfaser bildet, ist dagegen eine schmale Heizzone erwünscht, um ein Durchhängen des schmelzflüssigen, waagerecht angeordneten Rohres zu vermeiden. Durch die im Merkmal a) des Patentanspruchs 1 angegebene relative Verschiebbarkeit der Multidüsen- Brennerköpfe längs der Drehachse, läßt sich die Heizzone wahlweise verlängern oder verkürzen und dadurch den verschiedenen Anforderungen beim Beschichten und beim Kollabieren Rechnung tragen.

Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, daß mit der Ab­ nahme des Rohrdurchmessers beim Kollabieren auch eine Verschlechterung der Wärmeübertragung auf das Rohr ver­ bunden ist. Zur Vermeidung dieser Verschlechterung trägt die radiale Verschiebbarkeit der Multidüsen-Brennerköpfe gemäß dem Merkmal b) des Patentanspruchs 1 bei. Durch dieses Merkmal lassen sich die Multidüsen-Brennerköpfe dem jeweiligen Rohrdurchmesser des zu kollabierenden Rohres entsprechend in einen für die Wärmeübertragung günstigen Abstand vom Rohr bringen.

Eine generell verbesserte Wärmeübertragung auf den Glas­ körper ermöglicht die spezielle Fokussierung nach dem Merkmal c) des Patentanspruchs 1. Durch diese spezielle Fokussierung kann erreicht werden, daß die Flammen eines Multidüsen-Brennerkopfes den Glaskörper auch noch auf der von diesem Brennerkopf abgekehrten Seite des Körpers coronaartig umgeben, so daß eine größere Mantelfläche des Rohres beheizt wird und eine gleichmäßigere Behei­ zung über dem Umfang des Körpers erreicht wird. Beides trägt zu einer verbesserten Wärmeübertragung bei.

Insgesamt ist damit durch den erfindungsgemäßen Brenner ein wirtschaftliches Arbeiten bei geringem Gasverbrauch ermöglicht.

Die Kühlung der Multidüsen-Brennerköpfe des erfindungs­ gemäßen Brenners wirkt einem Abbrand und damit einer Abgabe von Partikeln entgegen, welche den Glaskörper, insbesondere die Vorform für optische Glasfasern ver­ schmutzen würden.

Das Getrenntgas-System ermöglicht ein gefahrloses Ein- und Ausschalten des Brenners, der wiederholt längs des Glaskörpers in einer Richtung der Drehachse entlangge­ führt wird und jeweils beim Rücklauf in der entgegenge­ setzten Richtung abgeschaltet wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Brenner, der vorzugsweise mit Wasserstoff und Sauerstoff betrieben wird, läßt sich die Beheizung eines Glaskörpers, insbesondere eines Glasroh­ res bei der Herstellung von Vorformen für Glasfasern in den verschiedenen Prozeßphasen optimal ausführen.

Es hat sich erwiesen, daß die vorstehend genannten Vorteile des erfindungsgemäßen Gasbrenners bereits mit nur zwei Multidüsen-Brennerköpfen erreicht werden können. Demgemäß sind bei einer bevorzugten und vor­ teilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bren­ ners gemäß Anspruch 2 nur zwei Multidüsen-Brenner­ köpfe vorgesehen. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß ein Gasbrenner mit nur zwei Multi­ düsen-Brennerköpfen aus der obengenannten Veröffent­ lichung Telcom Report 6 (siehe dort Bild 3) für sich bereits bekannt ist.

Es ist zweckmäßig, den erfindungsgemäßen Brenner ent­ sprechend dem Anspruch 3 so auszuführen, daß die Multi­ düsen-Brennerköpfe zumindest um die Längserstreckung der Anordnung aus Düsen eines Multidüsen-Brennerkopfes in Richtung der Drehachse relativ zueinander längs der Drehachse verschiebbar sind. Dadurch kann mit dem Brenner eine Heizzone erzeugt werden, deren Länge der Summe aus den Längen der einzelnen Heizzonen entspricht, die mit den einzelnen Multidüsen-Brennerköpfen erzeugt werden.

Eine baulich einfache und zweckmäßige Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brenners ist gemäß Anspruch 4 so ausgestaltet, daß jeder Multidüsen-Brennerkopf auf je einer in der jeweiligen radialen Richtung ausgerich­ teten Geradführung verschiebbar gelagert ist, und daß die Geradführungen unabhängig voneinander in Längsrich­ tung der Drehachse verschiebbar auf einem gemeinsamen Brennersockel gelagert sind, der ebenfalls in Längsrich­ tung der Drehachse verschiebbar ist.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Brenners nach Anspruch 4 sind gemäß Anspruch 5 die Geradführungen auf dem Brennersockel senkrecht zur Drehachse verschwenkbar und/oder verschiebbar gelagert. Diese Weiterbildung ermöglicht es, die relative Lage von Drehachse und Brennersockel zu variieren, wobei insbesondere das gleichzeitige Vorhandensein der Verschwenkbarkeit und Verschiebbarkeit senkrecht zur Drehachse von Vorteil ist. Durch die Variation der relativen Lage zwischen Drehachse und Brennersockel läßt sich der Brenner den Erfordernissen der jeweils gegebenen Umstände anpassen.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Brenners nach Anspruch 5 ist gemäß Anspruch 6 so ausgebildet, daß ein Multidüsen-Brennerkopf starr mit einem Gleitschlitten verbunden ist, der auf der zugeordneten, als Gleit­ führung ausgebildeten Geradführung gelagert ist, die auf einem Stützkörper ausgebildet ist, der auf dem Brennersockel vertikal zur Drehachse verschwenkbar oder verschiebbar angelenkt ist.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung des erfindungsgemä­ ßen Brenners liegt gemäß Anspruch 7 die Fokusstelle eines Multidüsen-Brennerkopfes außerhalb des zu be­ heizenden Glaskörpers.

Eine bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltung des er­ findungsgemäßen Brenners nach Anspruch 7 ist gemäß An­ spruch 8 so ausgebildet, daß der Abstand eines Multi­ düsen-Brennerkopfes von der Drehachse kleiner ist als der Abstand der Fokusstelle dieses Multidüsen-Brenner­ kopfes von der Drehachse.

Bevorzugterweise ist dabei gemäß Anspruch 9 die Fokusstelle eines Multidüsen-Brennerkopfes von der Drehachse mehr als doppelt so weit entfernt wie der Multidüsen-Brennerkopf.

Bevorzugterweise ist bei dem erfindungsgemäßen Brenner gemäß Anspruch 10 ein Multidüsen-Brennerkopf derart auf die Drehachse ausgerichtet, daß seine Fokusstelle seit­ lich außerhalb des oder der anderen Multidüsen-Brenner­ köpfe liegt.

Ein Brenner nach Anspruch 10, der zudem nur zwei Multi­ düsen-Brennerköpfe entsprechend dem Anspruch 2 aufweist, ist vorteilhafterweise gemäß Anspruch 11 so ausgebildet, daß die verschiedenen radialen Richtungen, in denen die beiden Multidüsen-Brennerköpfe auf die Drehachse ausge­ richtet sind, einen Winkel von 100° bis 140° einschlie­ ßen. Dieser Winkelbereich hat sich hinsichtlich aufeinan­ dertreffender Flammen der beiden Multidüsen-Brennerköpfe als vorteilhaft erwiesen. Vorzugsweise schließen bei diesem Brenner die beiden Richtungen gemäß Anspruch 12 einen Winkel von etwa 120° ein.

Bevorzugterweise ist der erfindungsgemäße Brenner gemäß Anspruch 13 so ausgebildet, daß die Fokusstelle eines Multidüsen-Brennerkopfes auf einer die Frontseite des Multidüsen-Brennerkopfes im wesentlichen vertikal durch­ stoßenden Längsachse des Multidüsen-Brennerkopfes ange­ ordnet ist, die auf die Drehachse ausgerichtet ist und die zugleich seine Ausrichtung bestimmt.

Eine vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltung des er­ findungsgemäßen Brenners ist gemäß Anspruch 14 so ausge­ bildet, daß die Anordnung aus Düsen eines Multidüsen- Brennerkopfes auf dessen Frontseite aus einer raster­ förmigen Anordnung besteht, in der die Düsen in zuein­ ander senkrecht verlaufenden Zeilen- und Spaltenreihen angeordnet sind, wobei die Zeilenreihen parallel und die Spaltenreihen senkrecht zur Drehachse verlaufen, und daß die Düsen jeder Spaltenreihe auf einen zugeordneten Punkt der jeweiligen Fokusstelle fokussiert sind, die einer zur Drehachse parallel verlaufenden Linie entspricht.

Des weiteren ist eine bevorzugte und vorteilhafte Ausge­ staltung des erfindungsgemäßen Brenners gemäß Anspruch 15 so ausgestaltet, daß die Anordnung aus Düsen auf einer auf der Frontseite eines Multidüsen-Brennerkopfes ausgebildeten konkav zylindrisch gewölbten Fläche ange­ ordnet ist, deren Zylinderachse in Richtung der Dreh­ achse verläuft. Dabei ist bevorzugterweise gemäß An­ spruch 16 der Krümmungsradius der konkav zylindrisch gewölbten Fläche kleiner als der Abstand der Fokusstelle des betreffenden Multidüsen-Brennerkopfes von dessen Frontseite.

Zweckmäßig ist es bei dieser Ausgestaltung nach Anspruch 15 oder 16, wenn gemäß Anspruch 17 die konkav zylindrisch gewölbten Flächen auf den Frontseiten sämtlicher Multi­ düsen-Brennerköpfe den gleichen Krümmungsradius auf­ weisen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt und wird anhand dieser Figuren in der fol­ genden Beschreibung näher erläutert. Von den Figuren zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des Ausführungs­ beispiels, und

Fig. 2 eine Ansicht des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 von rechts in Richtung der Drehachse, die demnach in der Fig. 2 vertikal zur Zeichen­ ebene verläuft.

Die Darstellungen sind schematisch und nicht genau maß­ stäblich.

Der in den Figuren dargestellte Gasbrenner besteht im wesentlichen aus den beiden, beispielsweise baulich identisch ausgebildeten Multidüsen-Brennerköpfen MBK 1, MBK 2, deren zentrale Längsachsen A 1 bzw. A 2 in den verschiedenen zugeordneten radialen Richtungen R 1 bzw. R 2 auf die Drehachse A ausgerichtet sind. In den Figuren sind die Multidüsen-Brennerköpfe MBK 1 und MBK 2 in einer Gegenüberlage dargestellt, in der sich die Längsachsen A 1 und A 2 im Punkt AP auf der Drehachse A schneiden. Außerdem sind sie im gleichen radialen Abstand a von der Drehachse A angeordnet.

Die zentralen Längsachsen A 1 und A 2 schließen einen Winkel a von etwa 120° ein.

Jeder Multidüsen-Brennerkopf MBK 1 bzw. MBK 2 ist durch zwei im Abstand voneinander angeordnete und parallel zu seiner Längsachse A 1 bzw. A 2 verlaufende Stege VS 1 bzw. VS 2 starr mit einem Gleitschlitten GS 1 bzw. GS 2 ver­ bunden.

Jeder Gleitschlitten GS 1 bzw. GS 2 ist auf einer gerad­ linigen, in der jeweiligen radialen Richtung R 1 bzw. R 2 ausgerichteten Gleitführung GF 1 bzw. GF 2 verschiebbar gelagert. Dadurch ist es möglich, den radialen Abstand a jedes Multidüsen-Brennerkopfes MBK 1 bzw. MBK 2 unabhängig zu verändern und den Abstand von einem zu beheizenden Glaskörper, der beispielsweise aus dem Glasrohr R besteht, nach Wahl einzustellen.

Jede Gleitführung GF 1 bzw. GF 2 ist auf je einem Stütz­ körper SK 1 bzw. SK 2 ausgebildet.

Die beiden Stützkörper SK 1 und SK 2 sind im senkrecht zur Drehachse A gemessenen Abstand voneinander auf einem gemeinsamen Brennersockel BS gelagert, der in Richtung der Drehachse A - in der Fig. 2 also vertikal zur Zeichenebene - in beiden Richtungen verschiebbar ist, und der während eines Heizzyklus kontinuierlich über die ganze Länge des zur Drehachse A koaxialen Rohres R ver­ schoben wird.

Jeder Stützkörper SK 1 bzw. SK 2 ist auf dem Brennersockel BS unabhängig vom anderen Stützkörper SK 2 bzw. SK 1 in Längsrichtung der Drehachse A verschiebbar. Dadurch sind die beiden Brennerköpfe MBK 1 und MBK 2 zusätzlich in Richtung der Drehachse A relativ zueinander verschiebbar und können damit aus der in Fig. 1 gezeigten Gegenüber­ lage in andere Lagen gebracht werden, in denen ihre Längsachsen A 1, A 2 die Drehachse A im Abstand voneinander schneiden.

Die relative Verschiebbarkeit der beiden Brennerköpfe MBK 1 und MBK 2 in Richtung der Drehachse A ermöglicht nicht nur die wahlweise Verlängerung oder Verkürzung der durch den Brenner erzeugten Heizzone, sondern sie kann auch dazu benutzt werden, einen ungünstigen sogenannten Spiraleffekt zu vermindern oder zu beseitigen, der sich aufgrund des kontinuierlichen Vorschubs der Heizzone längs der Drehachse A während des sich um die Drehachse A drehenden Rohres R ergibt.

Zur Verminderung dieses Spiraleffektes können beispiels­ weise die beiden Multidüsen-Brennerköpfe MBK 1 und MBK 2 während des Vorschubs des Brennersockels BS auf diesem periodisch gegenläufig relativ zueinander verschoben werden, jeweils aber nur so weit, daß sich die von den einzelnen Multidüsen-Brennerköpfen erzeugten und sich überlappenden einzelnen Heizzonen nicht voneinander trennen.

Jeder Stützkörper SK 1 bzw. SK 2 ist außerdem so an dem Brennersockel BS angelenkt, daß er senkrecht zur Dreh­ achse A in den Richtungen des Doppelpfeils 11 bzw. 12 verschwenkbar und senkrecht zur Drehachse A in den Richtungen des Doppelpfeiles 21 auf dem Brennersockel BS verschiebbar ist. Dadurch läßt sich beispielsweise der Abstand der Drehachse A vom Brennersockel BS und der Winkel zwischen den Längsachsen A 1 und A 2 der beiden Multidüsen-Brennerköpfe MBK 1 und MBK 2 verändern, wodurch der Brenner verschiedenen Erfordernissen besser angepaßt werden kann.

Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, daß die Drehachse A als eine Achse definiert ist, welche die von den beiden sich schneidenden Längsachsen A 1 und A 2 der beiden Multidüsen-Brennerköpfe MBK 1 und MBK 2 aufgespannte Ebene im Schnittpunkt AP der beiden Längsachsen A 1 und A 2 vertikal durchstößt. Die Dreh­ achse A und die Längsachse des Glaskörpers oder Rohres sollten so aufeinander einjustiert werden, daß sie zumindest etwa zusammenfallen.

Auf der der Drehachse A zugekehrten Frontseite FP 1 bzw. Fp 2 jedes Multidüsen-Brennerkopfes MBK 1 bzw. MBK 2 ist eine konkav zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch gewölbte Fläche mit einer in Richtung der Drehachse A verlaufenden, speziell mit dieser zusammenfallenden Zylinderachse ausgebildet, die von der Längsachse A 1 bzw. A 2 des betreffenden Multidüsen-Brennerkopfes MBK 1 bzw. MBK 2 zentral vertikal durchstoßen wird.

Speziell weisen die konkav zylindrisch gewölbten Flächen auf den Frontseiten FP 1 und FP 2 der beiden Multidüsen- Brennerköpfe MBK 1 bzw. MBK 2 auch den gleichen Krümmungs­ radius a auf, der in der speziellen Darstellung des Brenners in den Figuren gleichzeitig dem Abstand der Multidüsen-Brennerköpfe von der Drehachse A entspricht.

Auf der konkav zylindrisch gewölbten Fläche jeder Front­ seite FP 1 und FP 2 ist eine rasterförmige Anordnung aus Düsen D ausgebildet, in der diese Düsen D in parallel zur Drehachse A verlaufenden Zeilenreihen Z und in Um­ fangsrichtung um die Drehachse A und damit senkrecht dazu verlaufenden Spaltenreihen S angeordnet sind. Jede rasterförmige Anordnung besteht speziell aus sieben Zeilenreihen Z und drei Spaltenreihen S, so daß die An­ ordnung insgesamt 21 Düsen aufweist. Die Zeilenreihen Z und Spaltenreihen S sind außerdem äquidistant. Die zen­ trale Düse D jeder rasterförmigen Anordnung ist auf dem Durchstoßpunkt N der Längsachse A 1 bzw. A 2 des betreffenden Multidüsen-Brennerkopfes MBK 1 bzw. MBK 2 durch die konkav zylindrisch gewölbte Fläche seiner Frontseite FP 1 bzw. FP 2 angeordnet.

Der Abstand zwischen den beiden äußeren Spaltenreihen S einer rasterförmigen Anordnung aus Düsen D entspricht der Längserstreckung L dieser Anordnung längs der Dreh­ achse A, welche die Länge der durch den betreffenden Multidüsen-Brennerkopf MBK 1 bzw. MBK 2 erzeugbaren Heizzone bestimmt, die im wesentlichen so lang ist, wie diese Längserstreckung L.

Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die soeben beschriebene spezielle rasterförmige Anordnung aus Düsen eine bevorzugte Anordnung ist. Es können aber je nach den Erfordernissen auch andere Anordnungen aus Düsen verwendet werden und von Vorteil sein. Insbesondere kann auch eine andere Anzahl von Düsen gewählt werden.

Die auf der Frontseite FP 1 bzw. Fp 2 jedes Multidüsen- Brennerkopfes MBK 1 bzw. MBK 2 angeordneten Düsen D sind auf eine zugeordnete Fokusstelle l 1 bzw. l 2 fokussiert, die im definierten Abstand vor der zugeordneten Front­ seite FP 1 bzw. FP 2 und mit Abstand jenseits der Dreh­ achse A liegt.

Unter Fokusstelle sei generell ein vorgebbarer lokaler Raumbereich verstanden, auf den die Düsen des zuge­ ordneten Multidüsen-Brennerkopfes ausgerichtet oder fokussiert sind. Die Düsen eines Multidüsen-Brenner­ kopfes sind dann auf eine Fokusstelle ausgerichtet oder fokussiert, wenn sich deren Düsenachsen in dieser Fo­ kusstelle schneiden.

Bei dem dargestellten Brenner liegt die einem Multi­ düsen-Brennerkopf MBK 1 bzw. MBK 2 zugeordnete Fokusstelle l 1 bzw. l 2 auf der Längsachse A 1 bzw. A 2 dieses Multidü­ sen-Brennerkopfes , und der definierte Abstand dieser Fokusstelle l 1 bzw. l 2 von der zugeordneten Frontseite FP 1 bzw. FP 2 ist durch den Abstand zwischen dem beim mittleren Punkt p auf dieser Fokusstelle liegenden Durchstoßpunkt der zugeordneten Längsachse A 1 bzw. A 2 durch die Fokusstelle und dem Durchstoßpunkt N dieser Längsachse durch die zugeordnete Frontseite FP 1 bzw. FP 2 bestimmt. Der Abstand der Fokusstelle l 1 bzw. l 2 von der Drehachse A ist durch den senkrechten Abstand des Durchstoßpunktes p der Längsachse A 1 bzw. A 2 durch die Fokusstelle von der Drehachse A bestimmt.

Jede Fokusstelle l 1 bzw. l 2 entspricht außerdem einer parallel zur Drehachse A verlaufenden Linie, in der sich die Düsenachsen DA der Düsen D auf der Frontseite FP 1 bzw. FP 2 des zugeordneten Multidüsen-Brennerkopfes MBK 1 bzw. MBK 2 schneiden.

Speziell schneiden sich die Düsenachsen DA der Düsen D jeder Spaltenreihe S der beispielhaften rasterförmigen Anordnung aus Düsen jeweils in einem Punkt p auf der betreffenden Fokusstelle l 1 bzw. l 2, und die Düsen verschiedener Spaltenreihen S schneiden sich in ver­ schiedenen Punkten p. Dies kann nach obiger Defini­ tion auch so ausgedrückt werden, daß die Düsen D einer Spaltenreihe S auf einen Punkt p fokussiert sind, wäh­ rend die Düsen verschiedener Spaltenreihen S auf ver­ schiedene Punkte p fokussiert sind.

Die Düsenachsen DA jeder Spaltenreihe S jeder raster­ förmigen Anordnung aus Düsen D verlaufen in einer zur Drehachse A senkrechten Ebene.

Die von einer Düse D erzeugte Flamme erstreckt sich un­ behindert längs ihrer Düsenachse DA.

Der maximale Durchmesser MD des auf der Drehachse A anzuordnenden und mit dem Brenner zu beheizenden Glas­ körpers, d. h., der maximale Außendurchmesser des Rohres R, bestimmt sich aus dem auf der Drehachse A sowohl senkrecht dazu als auch senkrecht zur Längsachse A 1 bzw. A 2 des zugeordneten Multidüsen-Brennerkopfes MBK 1 bzw. MBK 2 gemessenen Abstand MA zwischen den in Fig. 1 allein sichtbaren Düsenachsen DA der Düsen D auf den beiden äußeren Zeilenreihen Z der betreffenden raster­ förmigen Anordnung aus Düsen D. Der maximale Durchmesser MD des Glaskörpers sollte nur geringfügig größer sein, als der Abstand MA, derart, daß sich die Flammen aus den Düsen D der äußeren Zeilenreihen Z möglichst weit um den Mantel RM des Glaskörpers herumlegen und dadurch eine möglichst gleichmäßige Beheizung über den ganzen Umfang des Glaskörpers R bewirken.

Eine konkrete Ausführung des dargestellten Brenners wurde mit folgenden Abmessungen realisiert: Der Abstand der Fokusstelle l 1 bzw. l 2 von der zugeordneten Front­ seite FP 1 bzw. FP 2 beträgt jeweils 72,5 mm. Der Krüm­ mungsradius a der konkav zylindrisch gewölbten Fläche auf jeder Frontseite FP 1 bzw. FP 2 und damit der Abstand a der Drehachse A von dieser Frontseite beträgt jeweils 25 mm. In jeder Zeilenreihe Z und in jeder Spaltenreihe S beträgt der Abstand zwischen zwei benachbarten Düsen D jeweils 4 mm. Jede Düse D ist eine Koaxialdüse eines Ge­ trenntgas-Systems bei der die innere Düse einen lichten Durchmesser von etwa 1 mm und die diese innere Düse um­ gebende äußere Düse einen lichten Durchmesser von etwa 2 mm aufweist. Derartige Koaxialdüsen werden bei Ge­ trenntgas-Systemen üblicherweise verwendet.

Diese Ausführung ist für Rohre R mit 20 bis 25 mm Außendurchmesser und 1,5 bis 2,5 mm Wandstärke geeig­ net. Für eine beim Kollabieren benötigte schmale Heiz­ zone befinden sich ihre Multidüsen-Brennerköpfe in der Gegenüberlage, für eine beim Abscheiden benötigte breite Heizzone werden sie in Richtung der Drehachse A gegen­ einander verschoben. Beim Kollabieren des Rohres R werden die Multidüsen-Brennerköpfe in ihren radialen Richtungen nachgefahren, so daß das schrumpfende Rohr R immer im Bereich optimaler Flammentemperatur bleibt, die bei dieser Ausführung etwa 10 bis 15 mm vor der Front­ seite der Multidüsen-Brennerköpfe liegt.

Wie schon erwähnt, sind die beiden Multidüsen-Brenner­ köpfe dieser Ausführung mit einem Getrenntgas-System ausgerüstet, bei dem die Mischung der Brenngase Wasser­ stoff und Sauerstoff außerhalb des Brennerkopfes erfolgt und das einen gefahrlosen Betrieb gewährleistet. Der Wasserstoff wird dem betreffenden Multidüsen-Brennerkopf MBK 1 bzw. MBK 2 durch die Rohrleitung RL 11 bzw. RL 21 seitlich zugeführt, während der Sauerstoff durch die Rohrleitung RL 12 bzw. RL 22 auf der von der Drehachse A abgekehrten Rückseite zwischen den beiden Stegen VS 1 bzw. VS 2 zugeführt wird. Die Mischung der Brenngase erfolgt erst nach Austritt aus der Koaxialdüse D in der Flammenzone durch Diffusion.

Eine Wasserkühlung verhindert eine Oxidation der Multi­ düsen-Brennerköpfe, wodurch eine schädliche Partikelab­ gabe vermieden wird. Die Zu- und Ableitung des Kühl­ wassers erfolgt durch Leitungen, die in den Figuren nicht zu sehen sind, und das Kühlwasser wird ringförmig um das Getrenntgas-System im Multidüsen-Brennerkopf ge­ leitet.

Claims (17)

1. Gasbrenner zum äußeren Beheizen von auf einer relativ zum Brenner definierten Drehachse (A) anzuordnenden und um diese zu drehenden Glaskörpern, insbesondere zum Beheizen von Glasrohren (R) bei der Herstellung von Vorformen für optische Glasfasern, mit mehreren simultan längs der Drehachse (A) verschiebbaren und in radialem Abstand von der Drehachse (A) angeordneten Multidüsen-Brennerköpfen (MBK 1, MBK 2), die in verschiedenen Richtungen radial auf die Drehachse (A) ausgerichtet sind und von denen jeder auf seiner der Drehachse (A) zugekehrten Frontseite (FP 1, FP 2) eine Anordnung aus mehreren Düsen (D) aufweist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) die Multidüsen-Brennerköpfe (MBK 1, MBK 2) sind zusätzlich relativ zueinander längs der Drehachse (A) verschiebbar,
• b) jeder Multidüsen-Brennerkopf (MBK 1, MBK 2) ist in seiner radialen Richtung (R 1, R 2), in der er auf die Drehachse (A) ausgerichtet ist, relativ zur Drehachse (A) verschiebbar,
• c) die Düsen (D) auf der Frontseite (FP 1, FP 2) jedes Multidüsen-Brennerkopfes (MBK 1, MBK 2) sind auf eine im definierten Abstand vor der Frontseite (FP 1, FP 2), und mit Abstand jenseits der Drehachse (A) liegende Fokusstelle (l 1, l 2) fokussiert.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß nur zwei Multidüsen- Brennerköpfe (MBK 1, MBK 2) vorgesehen sind.

3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Multidüsen- Brennerköpfe (MBK 1, MBK 2) zumindest um die Längser­ streckung (L) der Anordnung aus Düsen (D) eines Multidüsen-Brennerkopfes (MBK 1, MBK 2) in Richtung der Drehachse (A) relativ zueinander längs der Drehachse (A) verschiebbar sind.

4. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Multidüsen-Brennerkopf (MBK 1, MBK 2) auf je einer in der jeweiligen radialen Richtung (R 1, R 2) ausge­ richteten Geradführung (GF 1, GF 2) verschiebbar gelagert ist, und daß die Geradführungen unabhängig voneinander in Längsrichtung der Drehachse (A) verschiebbar auf einem gemeinsamen Brennersockel (BS) gelagert sind, der ebenfalls in Längsrichtung der Drehachse (A) verschieb­ bar ist.

5. Brenner nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Geradführungen (GF 1, GF 2) auf dem Brennersockel (BS) senkrecht zur Drehachse (A) verschwenkbar und/oder verschiebbar gelagert sind.

6. Brenner nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Multidüsen- Brennerkopf starr mit einem Gleitschlitten (GS 1, GS 2) verbunden ist, der auf der zugeordneten, als Gleitführung ausgebildeten Geradführung (GF 1, GF 2) gelagert ist, die auf einem Stützkörper (SK 1, SK 2) ausgebildet ist, der auf dem Brennersockel (BS) vertikal zur Drehachse (A) verschwenkbar oder verschiebbar angelenkt ist.

7. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokusstelle (l 1, l 2) eines Multidüsen-Brennerkopfes (MBK 1, MBK 2) außerhalb des zu beheizenden Glaskörpers liegt.

8. Brenner nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Abstand (a) eines Multidüsen-Brennerkopfes (MBK 1, MBK 2) von der Drehachse (A) kleiner ist als der Abstand der Fokusstelle (l 1, l 2) dieses Multidüsen-Brennerkopfes (MBK 1, MBK 2) von der Drehachse (A).

9. Brenner nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fokusstelle (l 1, l 2) eines Multidüsen-Brennerkopfes (MBK 1, MBK 2) von der Drehachse (A) mehr als doppelt so weit entfernt ist, wie der Multidüsen-Brennerkopf (MBK 1, MBK 2).

10. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Multidüsen-Brennerkopf (MBK 1, MBK 2) derart auf die Dreh­ achse (A) ausgerichtet ist, daß seine Fokusstelle (l 1, l 2) seitlich außerhalb des oder der anderen Multidüsen- Brennerköpfe (MBK 1 bzw. MBK 2) liegt.

11. Brenner nach Anspruch 2 und Anspruch 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die ver­ schiedenen radialen Richtungen (R 1, R 2), in denen die beiden Multidüsen-Brennerköpfe (MBK 1, MBK 2) auf die Drehachse (A) ausgerichtet sind, einen Winkel von 100° bis 140° einschließen.

12. Brenner nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die radialen Richtun­ gen (R 1, R 2) einen Winkel von etwa 120° einschließen.

13. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokusstelle (l 1, l 2) eines Multidüsen-Brennerkopfes (MBK 1, MBK 2) auf einer die Frontseite (FP 1, FP 2) des Multidüsen-Brennerkopfes im wesentlichen vertikal durch­ stoßenden Längsachse (A 1, A 2) des Multidüsen-Brennerkop­ fes angeordnet ist, die auf die Drehachse (A) ausgerich­ tet ist und die zugleich seine Ausrichtung bestimmt.

14. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung aus Düsen (D) eines Multidüsen-Brennerkopfes (MBK 1, MBK 2) auf dessen Frontseite (FP 1, FP 2) aus einer rasterförmigen Anordnung besteht, in der die Düsen (D) in zueinander senkrecht verlaufenden Zeilenreihen (Z) und Spaltenreihen (S) angeordnet sind, wobei die Zeilen­ reihen (Z) parallel und die Spaltenreihen (S) senkrecht zur Drehachse (A) verlaufen, und daß die Düsen (D) jeder Spaltenreihe (S) auf einen zugeordneten Punkt (p) der jeweiligen Fokusstelle (l 1, l 2) fokussiert sind, die einer zur Drehachse (A) parallel verlaufenden Linie ent­ spricht.

15. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung aus Düsen (D) auf einer auf der Frontseite (FP 1, FP 2) eines Multidüsen-Brennerkopfes (MBK 1, MBK 2) ausgebildeten konkav zylindrisch gewölbten Fläche angeordnet ist, deren Zylinderachse in Richtung der Drehachse (A) verläuft.

16. Brenner nach Anspruch 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Krümmungsradius (a) der konkav zylindrisch gewölbten Fläche kleiner ist als der Abstand der Fokusstelle (l 1, l 2) des betreffenden Multidüsen-Brennerkopfes (MBK 1, MBK 2) von dessen Front­ seite (FP 1, FP 2).

17. Brenner nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die konkav zylindrisch gewölbten Flächen auf den Frontseiten (FP 1, FP 2) sämtlicher Multidüsen-Brennerköpfe (MBK 1, MBK 2) den gleichen Krümmungsradius aufweisen.