DE69122586T2

DE69122586T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer porösen Glasvorform

Info

Publication number: DE69122586T2
Application number: DE69122586T
Authority: DE
Inventors: Iii John Steele Abbott; Mark Charles Bertz; James Henry Faler; Iii William Schirmer; John Geyer Williams
Original assignee: Corning Inc
Current assignee: Corning Inc
Priority date: 1990-09-20
Filing date: 1991-02-08
Publication date: 1997-02-27
Anticipated expiration: 2011-02-09
Also published as: AU644155B2; AU7535691A; DE69122586D1; JPH04260618A; JP2809905B2; CA2034772A1; KR100207309B1; EP0476218B1; EP0476218A1; KR920006239A; US5116400A; CA2034772C

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer porösen Glasvorform zur Verwendung bei der Zubereitung von optischen Wellenleiterfasern.
Verschiedene Techniken zur Herstellung poröser Glasvorformen gehören zum Stand der Technik. Siehe beispielsweise Fujiwara et al., US-Patent Nr. 4 135 901, Anderson et al., US-Patent Nr. 4 136 828 (das "'828-Patent"), Bachmann et al., US-Patent
Nr. 4 203 553 (das "'553-Patent"), Powers, US-Patent
Nr. 4 378 985 (das "'985-Patent"), Berkey, US-Patent
Nr. 4 486 212 (das "'212-Patent"), Powers, US-Patent
Nr. 4 568 370 (das "'370-Patent"), Berkey, US-Patent vNr. 4 684 384 (däs "'384-Patent"), and europäisches Patent Nr. 154 500.
Die im Berkey '212-Patent gezeigte Basistechnik sieht es vor, einen rußerzeugenden Brenner entlang der Länge einer Vorform hin- und herzubewegen, während die Vorform um ihre Achse gedreht wird. Ein Dorn bzw. ein Fangstab, der während einer nachfolgenden Verarbeitung der Vorform entfernt wird, wird normalerweise verwendet, um den Prozeß einzuleiten. In manchen Fällen wird anstelle des Dorns ein aus einer vorausgehend hergestellten Vorform erzeugter verfestigter Glasstab verwendet.
Im Lauf der Jahre sind an der Basistechnik Modifikationen vorgenommen worden, um die Ausbeute zu erhöhen, mit welcher die Vorformen hergestellt werden. Beispielsweise ist eine Mehrzahl von getrennt hin- und herbewegten Brennern verwendet worden, die um den Umfang einer Vorform herum beabstandet sind. Eine weitere Verbesserung ist in Fig. 1 gezeigt. Wie in dieser Figur gezeigt, ist anstelle der Verwendung eines einzigen hin- und herbewegten Brenners eine Mehrzahl von mechanisch gekuppelten Brennern 13a, 13b und 13c auf einem Schlitten 15 angebracht und werden entlang der Länge der Vorform 17 in Gleichklang bewegt. Auf diese Weise konnten deutliche Erhöhungen der Rußabscheidungsraten erzielt werden.
Die Verwendung von mechanisch miteinander gekuppelten Brennern ist jedoch mit Nachteilen behaftet. Insbesondere weisen die Endabschnitte von mit mehrfachen Brennern hergestellten Vorformen Eigenschaften auf, die sich vom Mittenabschnitt unterscheiden, wodurch diese Endabschnitte nicht zur Faserherstellung verwendet werden können. Darüber hinaus nimmt die Länge der nichtnutzbaren Abschnitte zu, wenn die Ahzahl an Brennern erhöht wird.
Diese Wirkung ist in Fig. 1 gezeigt, wo der Zwischenraum zwischen dem ersten Brenner 13a und dem letzten Brenner 13c D beträgt und die Strecke, über welche der Schlitten 15 bewegt wird, L ist. Wenn, wie in dieser Figur gezeigt, der Schlitten sich an der linken Kante des Rohlings befindet, wird ein erster Einschnürungsbereich 19 in dem Bereich gebildet, den der Brenner 13c nicht erreicht, und ein zweiter Einschnürungsbereich 21 wird in dem Bereich gebildet, den beide Brenner 13b und 13c nicht erreichen. Entsprechende Einschnürungsbereiche werden auf der rechten Seite der Vorform gebildet.
Infolge dieser Endeffekte beträgt die nutzbare Länge der fertigen Vorform lediglich L-D. Es sind Versuche gemacht worden, um dieses Problem durch Verringern des Abstands zwischen benachbarten Brennern zu lösen, um D zu verringern. Dieser Versuch ist aufgrund einer gegenseitigen Störung zwischen den Flammen nicht erfolgreich gewesen, die durch benachbarte Brenner erzeugt werden. Deshalb ist bei den vorhandenen hinund hergehend bewegten Systemen gemäß dein Stand der Technik lediglich eine beschränkte Anzahl von Brennern, z.B. drei Brenner, mechanisch gekuppelt worden.
Zusätzlich zu dem grundsätzlichen Verfahren ist eine Vielzahl von Ansätzen verwendet worden, um poröse Vorformen herzustellen. Ein derartiger Ansatz sieht eine Längsbewegung der Vorform an der Gruppe von Brennern vorbei vor. Die '370 und '985-Patente von Powers, die vorstehend genannt sind, verwenden diesen Ansatz. Insbesondere offenbaren diese Patente das Sammeln von Ruß auf einem sich drehenden Element durch Bewegen des Elements an eine Reihe von schwingenden Brennern vorbei.
Die JP-A-01 009 821 ist auf ein Herstellungsverfahren für eine Silikarußvorform gerichtet, bei welchem die Drehung der Vorform, die Gasströmungsgeschwindigkeit und der Brenner zur Vorform auf Trennung gesteuert werden, um die radiale Dichte (siehe Fig. 3) der Rußvorform in der Hoffnung zu steuern, das Zerbrechen oder Splittern der Vorform während des Abkühlens im Verlauf nachfolgender Herstellungsschritte zu verringern. Die Vorrichtung wird als zwölf Brenner aufweisend beschrieben, die in Reihe angeordnet sind, mit 100 mm Abständen zwischen benachbarten Brennern. Diese Brenner werden als Einheit über eine Strecke von 100 mm in der Längsrichtung vor und zurück in Schwingung versetzt.
Die JP-A-01 009 821 offenbart deshalb eine Vorrichtung zur Herstellung einer länglichen porösen Glasvorform, umfassend:
a) eine erste Einrichtung zum Tragen eines Startelements der Vorform und zum Drehen des Startelements um seine Längsachse;
b) eine Gruppierung von Brennern, die vom Startelement beabstandet sind, einschließlich von wenigstens zwei Glasrußabscheidungsbrennern zum Abscheiden von Glasruß auf dem Startelement, wodurch die Vorform gebildet wird, und
c) eine zweite Einrichtung zum Erzeugen einer Relativschwingung zwischen der Vorform und der Brennergruppierung entlang einem Pfad parallel zur Längsachse des Startelements;
wobei die Bewegung jedes Brenners in der Gruppierung eine erste Grenze in einer Richtung und eine zweite Grenze in der entgegengesetzten Richtung aufweist, wobei der Abstand zwischen den ersten und zweiten Grenzen für jeden der Brenner geringer ist als die nutzbare Länge der Vorform, wobei die nutzbare Länge der Vorform die Länge der Vorform ist, die gleichmäßige Eigenschaften und einen gleichförmigen Durchmesser aufweist, sowie derart, daß jeder der Rußabscheidungsbrenner lediglich einen Teil der nutzbaren Länge quert und Ruß darauf abscheidet.
Ein weiterer Ansatz zum Herstellen von Vorformen sieht die Verwendung dessen vor, was beim Stand der Technik als Langschlitz- bzw. Bandbrenner bekannt ist. Diese Brenner haben mehrere eng beabstandete Öffnungen, von denen jede ihre eigene Flamme erzeugt. In Übereinstimmung mit der Bandbrennertechnik werden weder der Brenner noch die Vorform in Längsrichtung bewegt. Stattdessen sind die Öffnungsabstände, die Brennerkonfiguration und die Brennergasströme so gewählt, daß eine kontinuierliche Rußlage erzeugt wird, die Ruß über die gesamte Länge der Vorform abscheidet. Das '828-Patent von Anderson und das '553-Patent von Bachmann et al beschreiben diesen Ansatz.
Ein Patent, das für die vorliegende Erfindung besonders relevant ist, ist das '384-Patent von Berkey. Dieses Patent beschreibt ein System zur Herstellung von Vorformen, bei dem eine Mehrzahl von Brennern entlang der gesamten Länge der Vorform bewegt werden. Bei bestimmten Ausführungsformen wird das System verwendet, um mehrere Vorformen gleichzeitig herzustellen, wobei die Vorformen entlang beispielsweise den Seiten eines Quadrats angeordnet sind, und wobei die Brenner innerhalb des Quadrats angeordnet sind und sich in einer kontinuierlichen Schleife parallel zu den Seiten des Quadrats bewegen.
Bei der Diskussion von Problemen im Zusammenhang mit anderen Ansätzen zum Herstellen von Vorformen erwähnt das '384-Patent und verwirft die Idee einer Verwendung von mehreren Brennern sowie das Hin- und Herführen eines Brenners quer über einen Abschnitt der Vorform. Insbesondere führt das Patent in Spalte 2, Zeilen 21 bis 26, aus, daß dann, wenn viele Brenner verwendet werden und jeder entlang lediglich einem Segment der gesamten Vorform hin und her quergeführt wird, der Rußaufbau über die gesamte Länge der Vorform deshalb nicht gleichförmig ist, weil sämtliche Brenner nicht präzise dieselbe Zusammensetzung und Menge von Ruß bereitstellen können. Deshalb führt die Lehre des '384-Patents von der vorliegenden Erfindung weg.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Angesichts des vorstehend genannten Standes der Technik besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von porösen Glasvorformen zu schaffen. Insbesondere besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, Vorformen schnell und mit einem minimalen Ausschuß aufgrund von Endeffekten herzustellen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Vorformen mittels mehreren Brennern herzustellen, von denen jeder lediglich einen Teil der gesamten Länge der Vorform quert. Eine weitere Äufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Vorformen herzustellen, die im wesentlichen gleichmäßige Eigenschaften entlang ihren Längen durch Verwendung von Brennern aufweisen, die lediglich einen Teil der Vorform queren.
Deshalb wird eine Vorrichtung des in der JP-A-01 009 821 offenbarten Typs geschaffen, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die Einrichtung zur Erzeugung der Relativschwingung außerdem eine Einrichtung zum Variieren der Stelle von wenigstens einer der ersten und zweiten Bewegungsgrenzen der Brennergruppierung während der Herstellung der Glasvorform umfaßt, wobei die Oberfläche der Glasvorform frei von Riffeln und Rippen ist.
Die Erfindung schafft ferner ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung einer länglichen porösen Glasvorform gemäß Anspruch 17.
Durch die Erfindung werden Unregelmäßigkeiten, die bei einer Brennerwende um einen Punkt erzeugt werden, beseitigt, weil aufeinanderfolgende Schwingungen der Brennergruppierung unterschiedliche Endpunkte aufweisen können.
Die Grundelemente der Vorrichtungen des Verfahrens gemäß der Erfindung sind schematisch in Fig. 2 gezeigt. Wie in dieser Figur gezeigt, hat eine Brennergruppierung 23 eine Länge L und wird über eine Strecke 2J in Schwingung versetzt, d.h. ausgehend von der Mittenstellung wird die Gruppierung nach rechts um eine Strecke J in Schwingung versetzt, in ihre Mittenstellung rückgeführt und um eine Strecke J nach links in Schwingung versetzt und daraufhin erneut in ihre Mittenstellung rückgeführt, um einen Zyklus zu beenden. Bevorzugt ist die Schwingungsamplitude J gleich oder geringfügig größer als der Brennerabstand d, um zur Gewährleistung der Gleichförmigkeit einer kummulativen Abscheidung beizutragen. Außerdem werden die Wendepunkte der Brennergruppierung bevorzugt in systematischer Weise wiederum mit dem Zweck variiert, die axiale Gleichförmigkeit der fertigen Vorform zu verbessern.
Wie in Fig. 2 gezeigt, weist eine erfindungsgemäß zubereitete Vorform an jedem Ende einen nicht nutzbaren Abschnitt 25 auf. Die Länge dieses Abschnitts ist J, wobei J der vorstehend genannten Beschränkung unterliegt, demnach J ungefähr gleich d ist.
Der nicht nutzbare Abschnitt einer in Übereinstimmung mit dem Verfahren nach dem Stand der Technik von Fig. 1 zubereiteten Vorform hat im Vergleich eine Länge gleich 2D. Für eine Schwingungsamplitude J, die ungefähr gleich dem Brennerabstand d ist, und für eine mechanisch gekuppelte Anordnung von drei Brennern mit einer Gesamtlänge D gleich 2d liegt die Differenz der nicht nutzbaren Länge zwischen dem Stand der Technik von Fig. 1 und der vorliegenden Erfindung in der Größenordnung von 2d, was eine deutliche Verbesserung darstellt. Wenn man darüber hinaus versucht, die Rußabscheidungsrate des Systems gemäß dem Stand der Technik unter Verwendung mehrerer mechanisch gekuppelter Brenner zu erhöhen, wird die Verminderung der nicht nutzbaren Länge, die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt wird sogar noch ausgeprägter; z.B. für vier mechanisch gekuppelte Brenner beim Stand der Technik liegt die Verbesserung in der Größenordnung von 4d, für fünf mechanisch gekuppelte Brenner liegt sie in der Größenordnung von 6d usw.
Dieser Unterschied zwischen der vorliegenden Erfindung und dem Stand der Technik kann auch hinsichtlich eines Ausbeuteparameters beobachtet werden, der als das Verhältnis der nutzbaren Länge der Vorform zu ihrer Gesamtlänge definiert ist. Wenn die Anzahl von Brennern und der Brennerabstand sowohl für den Stand der Technik wie für die Technik der vorliegenden Erfindung n bzw. d betragen, und wenn der Querbzw. Querungsabstand für den Stand der Technik L und der Geraderichtabstand für die vorliegende Erfindung d beträgt, werden die nutzbare Länge und die Gesamtlänge für zwei Versuche bzw. Ansätze:
Nutzbare Länge (Stand der Technik) = L - (n-1)*d
Gesamtlänge (Stand der Technik) = L + (n-1)*d
nutzbare Länge (Erfindung) = (n=1)*d
Gesamtlänge (Erfindung) = (n+1)*d
Die jeweilige Ausbeute für die beiden Ansätze ergibt sich dadurch zu:
Ausbeute (Stand der Technik) = [L - (N-1)*d]/[L + (n-1)*d]
Ausbeute (Erfindung) = (n-1)*d/(n+1)*d=(n-1)/(n+1)
Da die Vorformlänge üblicherweise entweder durch Maschinenbegrenzungen und/oder durch stromabwärtige Verarbeitungsbedingungen festgelegt sind, entsprechen hohe Abscheidungsraten üblicherweise den Zunahmen des Werts n. Wie die vorstehend genannten Ausdrücke für die Ausbeute zeigen, nimmt die Ausbeute beim Stand der Technik ab, wenn n zunimmt, während im Gegensatz dazu die Ausbeute der vorliegenden Erfindung sich 1 nähert, wenn n zunimmt.
Um eine Vorform herzustellen, die über ihre gesamte nutzbare Länge im wesentlichen gleichmäßige Eigenschaften aufweist, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt die folgenden Merkmale auf. Zunächst ist es wichtig, eine Brennergruppierung zu verwenden, die aus Brennern zusammengesetzt ist, welche Eigenschaften aufweisen, die so ähnlich wie möglich sind. In der Praxis ist gefunden worden, daß die Variabilität zwischen Brennern reduziert werden kann, indem gewährleistet wird, daß der größte Teil des Brennerdruckabfalls in demjenigen Abschnitt des Brenners auftritt, wo die Variabilität von Brenner zu Brenner am geringsten ist.
Beispielsweise finden viele der Ströme durch einen herkömmlichen Rußabscheidungsbrenner ausgehend von einem Einlaß statt, der aus einer einzigen Öffnung besteht, zu einem Auslaß, der aus einer Mehrzahl von Öffnungen besteht. Aufgrund der Mehrzahl von Auslaßöffnungen neigt die Variabilität zwischen einzelnen Öffnungen dazu, sich über den Satz von Öffnungen so auszumitteln, daß die Variabilität zwischen Brennern am Auslaßende dazu neigt, relativ gering zu sein. Da eine einzelne Öffnung am Einlaß verwendet wird, neigt andererseits die Variabilität zwischen Brennern an diesem Ende dazu, höher zu sein, als am Auslaßende. Um die Gesamtvariabilität zwischen Brennern zu verringern, ist es demnach bevorzugt, daß der Hauptteil des Brennerdruckabfalls am Auslaßende stattfindet.
Dies kann durch Vergrößern der Querschnittsfläche der Einlaßöffnung problemlos erreicht werden.
Zusätzlich zum Verringern der Zwischenbrennervariabilität, ist außerdem gefunden worden, daß es bevorzugt ist, Gas, Sauerstoff und Reaktionspartnerrezepte zu verwenden, die zu kühleren Rußtemperaturen führen. Ein Rezept, das einen Ruß relativ niedriger Dichte während der Anfangsstufen des Abscheidungsvorgangs erzeugt, hat sich als hilfreich herausgestellt. Wie im Stand der Technik bekannt, kann eine geringere Rußdichte durch Verwenden niedrigerer Gas- und Sauerstoffströme erzielt werden, und kühlere Temperaturen können durch Verwenden höherer Reaktionspartnerströme und/oder niedrigerer Gasund Sauerstoffströme erreicht werden, wobei das spezielle Rezept, das für eine beliebige bestimmte Anwendung verwendet wird, eine Funktion der Eigenschaften der verwendeten Brennergruppierung und der erwünschten chemischen Zusammensetzung der Vorform ist.
Gezeigt hat sich außerdem, daß Verbesserungen bezüglich der Gleichförmigkeit aus dem Einschließen der Rußabscheidungsvorrichtung in einem Gehäuse und Steuern der Luftströme durch das Gehäuse resultieren. Insbesondere werden die Luftströme im Bereich der Brennergruppierung und der Vorform so gesteuert, daß diese Ströme 1) relativ gleichförmig über die Länge der Vorform und 2) im wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Vorform verlaufen.
Diese Luftströme können durch die Verwendung eines Diffusors am Auslaßende des Brennergruppierungs/Vorformbereichs erreicht werden, der eine Länge gleich oder größer als die Länge der Vorform aufweist. Zusätzlich wird die in den Brennergruppierungs/Vorformbereich zuströmende Luft außerdem bevorzugt so gesteuert, daß sie einen im wesentlichen laminaren Strom bildet. Eine Gruppierung von Öffnungen, z.B. eine Honigwabenstruktur, kann für diesen Zweck verwendet werden. Bei den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung strömt die Luft durch die Honigwabe, an der Brennergruppierung vorbei, an der Vorform vorbei und hinaus aus dem Brennergruppierungs/Vorformbereich durch den Diffusor.
Wenn die Brennergruppierung und die Vorform in vertikaler Richtung ausgerichtet sind, ist es zusätzlich zu den vorstehend genannten Merkmalen erwünscht, einen oder mehrere Hochleistungsenderhitzer im Bereich des Bodens der Vorform zu verwenden, um die Effekte von thermischen Gradienten entlang der Länge der Vorform zu minimieren. Obwohl Enderhitzer in der Vergangenheit zur Zubereitung von Vorformen verwendet wurden, waren diese Enderhitzer nicht vom Hochleistungstyp und sind nicht verwendet worden, um die Effekte thermischer Gradienten zu minimeren, die durch Ausrichten der Vorform in vertikaler Richtung resultieren. Auch bei Verwendung in vertikaler Ausrichtung sollte das Ausmaß des horizontalen Luftstroms im Brennergruppierungs/Vorformbereich so gewählt (erhöht) werden, so daß die Nichtgleichmäßigkeiten in der Vorforn aufgrund von Luftkonvektionsströmen entlang der Länge der Vorform minimiert werden.
Die beiliegenden Zeichnungen, die in die Beschreibung einbezogen werden und einen Teil derselben bilden, zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern. Selbstverständlich versteht es sich, daß sowohl die Zeichnungen wie die Beschreibung lediglich beispielhaft und für die Erfindung nicht beschränkend sind.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt ein schematisches Diagramm einer Technik gemäß dem Stand der Technik zur Herstellung poröser Glasvorformen.
Fig. 2 zeigt ein schematisches Diagramm der erfindungsgemäßen Technik zur Herstellung derartiger Vorformen.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer geeigneten Vorrichtung zum Durchführen der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 3.
Fig. 5 und 6 zeigen teilweise geschnittene Draufsichten der Vorrichtung von Fig. 3, wobei sich die Brennergruppierung in ihrer Betriebsstellung bzw. in ihrer Einführungs/Entnahmestellung befinden.
Fig. 7 zeigt eine Kurvendarstellung eines geeigneten Brennergruppierungsschwingungsmusters zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 zeigt eine Rußkurvenverlauf zur Erläuterung der Verbesserung der Gleichförmigkeit, die durch Verwendung von Enderhitzern hoher Leistung unter der Brennergruppierung erreicht werden, um die Effekte thermischer Gradienten entlang der Länge der Vorform zu minimieren.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Wie vorstehend erläutert betrifft die vorliegende Erfindung die schnelle Herstellung von porösen Glasvorformen zur Verwendung bei der Zubereitung optischer Wellenleiterfasern. Die Erfindung ist auf Vorformen zur Herstellung von sowohl Einzelmoden- wie Multimodenfasern geeignet. Sie kann verwendet werden, um die gesamte Vorform oder bestimmte Abschnitte der Vorform zuzubereiten.
Eine besonders vorteilhafte Verwendung der Erfindung besteht beispielsweise bei der Auftragung einer Hülle (Cladding) auf einem verfestigten Kernstab, wobei es sich hier um ein Verfahren handelt, das im Stand der Technik als Rohrumhüllung (Cane over Cladding) bekannt ist. Auf diese Weise verwendet, hat der durch die Brennergruppierung erzeugte Ruß eine konstante Zusammensetzung; z.B. besteht er typischerweise aus reinem Silika. Wenn er andererseits zur Erzeugung desjenigen Abschnitts einer Vorform verwendet wird, der der Kern einer Faser werden soll, ist der durch die Brennergruppierung erzeugte Ruß typischerweise ein Gemisch aus Silika und einem oder mehreren Dotierstoffen. Wenn auf diese Weise verwendet, kann die Zusammensetzung des Rußes geändert werden, wenn unterschiedliche Teile der Vorform abgeschieden werden, um ein Brechungsindexprofil gewünschter Form zu erzeugen.
Eine geeignete Vorrichtung zum Durchführen der vorliegenden Erfindung ist in den Fig. 3 bis 6 gezeigt. Mit dieser Vorrichtung kann Vorformen mit Geschwindigkeiten erzeugt werden, die bis zu dreimal größer sind als diejenigen, die mit einer Anlage gemäß dem Stand der Technik erzielbar sind, die die gesamte Länge des Rohlings queren. Aufgrund der hohen Luftströme, die bei dieser Vorrichtung verwendet werden (siehe nachfolgende Diskussion), neigt die Vorrichtung darüber hinaus dazu, im Vergleich zur herkömmlichen Anlage relativ rein zu bleiben, wodurch wiederum die Produktivität der Vorrichtung in diesem Fall durch eine Verringerung der Reinigungszeit verbessert wird, die zwischen Läufen benötigt wird.
Die Vorrichtung der Fig. 3 bis 6 weist allgemein ein Gehäuse 33 auf, in dem eine Vorform 17, eine Brennergruppierung 23, ein Verteiler 31 zum Zuführen von Prozeßgasen zu der Brennergruppierung, ein Schlitten 35 zum Hin- und Herbewegen (in Schwingung versetzen) der Brennergruppierung, Enderhitzer 77 hoher Leistung am Boden der Vorform, herkömmliche Enderhitzer 85 niedriger Leistung an der Oberseite der Vorform, und eine Bienenwabe 55, einen Diffusor 43 und einen Sammeltank 45 angeordnet sind, um im Brennergruppierungs/Vorformbereich 67 der Vorrichtung einen gleichförmigen Luftstrom bereitzustellen.
Die Vorform 17 wird in stationärer vertikaler Ausrichtung mit dem Gehäuse 33 durch Futter 27 und 29 gehalten. Während der Rußabscheidung wird die Vorform um ihre Längsachse mittels eines (nicht gezeigten) Motors gedreht, der das obere Futter 27 dreht, und der ein Traggehäuse 47 aufweist. Das Traggehäuse 47 weist außerdem eine Wiegevorrichtung auf, z.B. eine Waage zum Überwachen des Fortschritts des Rußabscheidungsprozesses.
Die Brenner 13 sind auf dem Verteiler 31 angebracht und bevorzugt gleichmäßig voneinander beabstandet. In der Praxis hat sich ein Brennerabstand in der Größenordnung von 4 Inch als funktionsmäßig erfolgreich herausgestellt. Größere oder kleinere Abstände können natürlich, falls erwünscht, verwendet werden. Bei den nachfolgend erläuterten Experimenten hatte der Verteiler 31 eine Gesamtlänge von 44 Inch und er trug 11 Brenner. Erneut können mehr oder weniger Brenner und eine größere oder kleinere Länge für den Verteiler 31 bei der Durchführung der Erfindung verwendet werden.
Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, können die Brenner mit einer Brennerabdeckung 57 versehen sein, welche die Brenner vor der Wärme schützt, die durch die Vorform abgestrahlt wird, wodurch die Brenner mit einer kühleren Temperatur laufen können. Die hohen Luftströme im Bereich der Brenner (siehe im folgenden) tragen außerdem zum Aufrechterhalten kühler Brennertemperaturen bei. Wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt, können die Brenner alternativ ohne eine Abdeckung betrieben werden.
Der Verteiler 31 führt Prozeßgase jedem der Brenner 13 zu und ist an seinem oberen Ende an eine (nicht gezeigte) herkömmliche Quelle für diese Gase angeschlossen. Falls erwünscht, können die Prozeßgase zum Boden des Verteilers oder gleichzeitig sowohl zur Oberseite wie zum Boden desselben zugeführt werden. Der Verteiler 31 sollte bevorzugt große Innenkammern (Kanäle) aufweisen, um Druckabfälle in dem Verteiler zu mindem und dadurch eine gleichmäßige Zufuhr der Prozeßgase zu jedem der Brenner zu gewährleisten.
Um 1) die Einleitung eines Startelements zu Beginn des Abscheidungsprozesses zu ermöglichen, z.B. eines Fangstabs, eines Dorns oder eines verfestigten Kernstabs, und 2) die Entnahme der porösen Glasvorform am Ende des Abscheidungsprozesses zu ermöglichen, sind der Schlitten 35 und der Verteiler 31 miteinander durch einen Schwenkmechanismus 51 verbunden, der es den Brennern 13 ermöglicht, aus der in Fig. 5 gezeigten (der Arbeitsstellung) in die in Fig. 6 gezeigte (die Einführ-/Entnahmestellung) gedreht zu werden. In der Einführungs-/Entnahmestellung sind die Brenner 13 auf die Wände des Gehäuses 3 zu gerichtet, insbesondere auf die Innenwand 69 zu. Um eine Beschädigung der Innenflächen des Gehäuses zu verhindern, wird ein Luftablenksystem, das aus einem Filter 37, einem Kanal 59, einem Gehäuseschutzgebläse 39 und einem Zuteilungsverteiler 61 besteht, verwendet, um die Flammen und den Ruß von den Brennern 37 zum Diffusor 43 hin abzulenken und dadurch weg von den Wänden des Gehäuses 33.
Die Brennergruppierung 23 wird entlang eines Pfads parallel zur Vorform 17 mittels des Schlittens 35 in Schwingung versetzt. Die Schwingung des Schlittens 35 wird mittels eines Antriebsmotors und einer Führungsschnecken-Kugelmutteranordnung mit einem Universalgelenk erzielt. Der Antriebsmotor ist derart computergesteuert, daß die Wendepunkte für die Brennergruppierung in einem vorausgewählten Muster des nachfolgend erläuterten Typs variiert werden können. Der Schlitten 35 ist bevorzugt mit selbstausrichtenden Linearlagern ausgerüstet, die nicht einer Verklemmung einer Kugel in ihrem Ring gegenüber einer weiteren Kugel unterliegen. Andere Mechanismen zum in Schwingung versetzen der Brennergruppierung können selbstverständlich, falls erwünscht, verwendet werden.
Wie vorstehend angeführt, ist die Amplitude der Schwingung der Brennergruppierung kleiner als die Gesamtlänge der Vorform derart, daß jeder Brenner lediglich einen Abschnitt bzw. Teil der Vorform quert, z.B. 20% der Vorform. Die Schwingung der Brennergruppierung ist notwendig, weil die Abscheidungsmuster der einzelnen Brenner sich nicht zu einem einzigen gleichförmigen Muster kombinieren bzw. verbinden und dadurch nicht eine gleichmäßige Zylindervorform erzeugen.
Beim vor und zurück in Schwingungversetzen (Rütteln) der Vorrichtung zur Vergleichmäßigung der Abscheidung müssen die folgenden Überlegungen in Betracht gezogen werden:
1. Die Abscheidungsrate und die Rußdichte hängen von der lokalen Oberflächentemperatur der Vorform ab, und wenn bei einem Rütteln bzw. Schwingen zu den rechten Enden die Vorrichtung pausiert, bevor das Schwingen bzw. Rütteln zurück nach links stattfindet, verursacht an diesem Punkt maximaler Auslenkung der heiße Abscheidungsstrom den Ruß dazu, sich zu verdichten und den lokalen Durchmesser dazu abzunehmen. Diese Abnahme beruht sowohl auf der Pause wie auf der Tatsache, daß, nachdem die Rückschwingung startet, der heiße Strom anfänglich über eine axiale Position hinwegläuft, die keine Möglichkeit hatte, sich abzukühlen. Demnach muß die Länge der Schwingung so variiert werden, daß die Wendepunkte stellungsmäßig variieren und entlang des Rohlings gleichmäßig beabstandet sind.
2. Sobald eine Durchmesserabnahme aufgetreten ist, neigt die Fläche der Vorform dazu, noch kleiner zu werden, weil die Abscheidungsrate vom Ziel- bzw. Targetdurchmesser so abhängt, daß an einer lokalen Eindrückung nachfolgend weniger Glas abgeschieden wird.
3. Der Effekt einer Wende hängt vom Rohlingsdurchmesser zu dem Zeitpunkt ab, wenn die Wende auftritt, und der Rohlingsdurchmesser ändert sich (wächst) mit der Zeit. Beim Variieren der Wendestelle ist es deshalb wichtig, ein Muster zu verwenden, das während des gesamten Abscheidungsprozesses einen Abstand der Wenden so gleichförmig wie möglich erzielt, d.h. auf einer kontinuierlichen Basis während des gesamten Prozesses.
4. Da die Querungsgeschwindigkeit der Brennergruppierung begrenzt ist, gibt es lediglich eine begrenzte Anzahl von Schwingungen, die vervollständigt werden können, bevor die Durchmesserdifferenz merklich bzw. beträchtlich wird, und neue Wenden weisen nicht dasselbe Abscheidungsmuster auf wie frühere. Da die Dichte des abgeschiedenen Rußes von der Querungsgeschwindigkeit abhängt, kann die Dichtevariation an der Wende unter bestimmten Umständen außerdem mit einer Rate bzw. Geschwindigkeit stärker ausgeprägt werden als die Geschwindigkeit, mit welcher zusätzliche Schwingungen eine Verbesserung der Gleichförmigkeit fördern können.
Diese Betrachtungen können unter Verwendung eines Schwingungsmusters erfolgreich verwirklicht werden, das systematisch die Stelle der Wendepunkte variiert. Ein Muster, das als erfolgreich funktionierend gefunden wurde, ist in Fig. 7 gezeigt.
Zur Erleichterung der Beschreibung wird bei dem in dieser Figur gezeigten Muster ein Brennerabstand von 100 mm angenommen, wobei jeder Brennerruß auf einem 200 mm-Bereich des Rohlings abscheidet, der in der Brennerruhestellung zentriert ist. Wenn der Brenner sich nach links bewegt, fangen demnach Abschnitte der rechten Hälfte des 200 mm-Bereichs des Brenners Ruß vom rechten Nachbarn des Brenners, und Abschnitte von der linken Hälfte des 200 mm-Bereichs empfangen Ruß vom linken Nachbarn des Brenners. Das heißt, die Spitzenwert- Spitzenwert-Amplitude des Schwingungsmusters ist doppelt so groß wie der Brennerabstand, so daß jeder Bereich des nutzbaren Teils des Rohlings Ruß von zwei Brennern empfängt.
Die Stelle der Wendepunkte wird in dem Muster von Fig. 7 durch Variieren der Größe der rechten Schwingungen variiert, während die Größe der linken Schwingungen konstant bleibt. Dies führt dazu, daß die Brennergruppierung in Abhängigkeit davon nach links oder nach rechts auswandert, ob die rechten Schwingungen kleiner (Auswanderung nach links) oder größer (Auswanderung nach rechts) sind als die linken Schwingungen. Darüber hinaus wird das Ausmaß der Größendifferenz zwischen den linken und rechten Schwingungen während des Abscheidungsprozesses systematisch geändert, um die Stellen der Wendepunkte zusätzlich zu variieren (Überlappen).
Die ersten zwanzig Schwingungen dieses Musters sind in Fig. 7 gezeigt, wobei die linken Schwingungen bzw. die Schwingungen nach links geradzahlig numeriert sind und sämtliche dieselbe Größe aufweisen, und wobei die rechten Schwingungen bzw. die Schwingungen nach rechts ungeradzahlig numeriert sind und entweder um D Millimeter größer oder kleiner sind als die linken Schwingungen, abhängig von der Auswanderungsrichtung. Ein geeigneter Wert für D ist 10% der Gesamtamplitude der Brennerschwingung, d.h. 20 mm in Fig. 7. Um eine Überlappung zu erzielen, wird die rechte Schwingung bei den 11ten, 21sten, 31sten, 41sten, 51sten, 61sten, 71sten und 81sten Schwingungen geringfügig modifiziert. Insbesondere modifizieren die 11ten, 31sten, 51sten und 71sten Schwingungen die rechte Schwingung um +0,5 D, um exakt mit den vorausgehenden zehn Schwingungen zu überlappen; die 21sten und 61sten Schwingungen modifizieren die rechte Schwingung um -0,25 D; und die 41sten und 81sten Schwingungen modifizieren die rechte Schwingung um -0,625 D bzw. -0,875 D, wodurch die Brennergruppierung zurück in ihre in Fig. 7 gezeigte Anfangsstellung gebracht wird, woraufhin der Prozeß erneut wiederholt wird.
In der Praxis hat sich das vorstehend genannte Muster als erfolgreich herausgestellt, um die Wendeprobleme zu lösen. Selbstverständlich können andere Muster, einschließlich Muster, bei denen die Wendepunkte zufällig oder quasi zufällig gewählt sind, bei der Ausführung der Erfindung verwendet werden.
Während des Abscheidungsprozesses erzeugen die Brenner 13 eine wesentliche Wärmemenge, weshalb ein Gebläse 49, das an der Basis des Gehäuses 33 angeordnet ist, zum Abkühlen der verschiedenen Bauteile der Vorrichtung vorgesehen ist. Insbesondere weist das Gehäuse 33 geeignete Kanäle auf, um die durch das Gebläse 49 bereitgestellte Luft so zu verteilen, daß zunächst das Gehäuseschutzgebläse 39 und daraufhin der Schlitten 35 und sein Antriebsmechanismus gekühlt werden. Die Kühlluft verläßt die Oberseite des Gehäuses 33 durch einen Kanal 71, durchsetzt das Traggehäuse 47 und kühlt dieses dadurch ab und verläßt schließlich das System durch einen Hauptaustragkanal 41, der an eine geeignete Verschmutzungsbekämpfungsanlage angeschlossen ist. Die Menge der durch das Kühlsystem strömenden Luft wird mittels eines Schlitzventils gesteuert, das an der Oberseite des Gehäuses 33 angeordnet ist.
Die Luftströmung im Brennergruppierungs/Vorformbereich 67 wird mittels der Bienenwabe 55, des Diffusors 43 und des Sammeltanks 45 ebenso wie durch die allgemeine Trichterform der Innenwände des Gehäuses 33 im Bereich 67 gesteuert. Die durch den Bereich 67 strömende Luft tritt durch geeignete Zuströmöffnungen in das Gehäuse 33 ein, die in den Wänden des Gehäuses gegenüberliegend zum Diffusor 43 gebildet sind.
Die Bienenwabe 55 umgibt vollständig den Verteiler 31 und ist an den Innenwänden des Gehäuses 33 durch Dichtungen 73 abgedichtet, wenn die Brenner 13 sich in ihrer Arbeitsstellung (siehe Fig. 5) befinden. Die Honigwabe beseitigt eine stromaufwärtige Turbolenz von der Luft, die in den Brennergruppierung/Vorformbereich zuströmt und bewirkt außerdem, daß die Luft in eine Richtung strömt, die im wesentlichen senkrecht zur Vorformachse und im wesentlichen parallel zu den Brennerflammen verläuft. Die Honigwabe kann aus einer Gruppierung von hexagonalförmigen Öffnungen zusammengesetzt sein, die eine Breite bzw. Weite in der Größenordnung von 0,25 Inch und eine Tiefe in der Größenordnung von 2,5 Inch aufweisen.
Der Diffusor 43 verläuft über die gesamte Länge der Brennergruppierung 23 und ist an seinem weiten Ende mit dem Sammeltank 45 verbunden, der ebenfalls über die gesamte Länge der Brenner verläuft. Die Luftströmung durch den Sammeltank und dadurch den Diffusor wird durch ein Austragventil 75 gesteuert, das den Tank mit dem Hauptaustrag 41 verbindet. Die Verbindung zwischen dem Austragventil und dem Sammeltank ebenso wie die Verbindung zwischen dem Boden des Tanks und seiner Tragbasis 79 erlauben bevorzugt eine gewisse Bewegung des Tanks ohne Leckage, wenn sich der Tank bei Temperaturänderungen ausdehnt und zusammenzieht. Die Verwendung von Teflonunterlegscheiben an diesen Verbindungen stellt eine geeignete Maßnahme dar, um eine derartige Bewegung zuzulassen.
Der Tank 45 erfüllt die wichtige Funktion, einen nahezu konstanten Druck entlang der Öffnung des Diffusors bereitzustellen; d.h. der Tank dient als Druckreservoir. Um dies zu gewährleisten, sollte der Tank einen möglichst großen Durchmesser aufweisen. Um die Grenzschichtrennung, wenn die Austragluft den Diffusor 43 verläßt und in den Tank 45 eintritt, zu verringern, sollte der Diffusor außerdem einen relativ kleinen Ausdehungs- bzw. Erweiterungswinkel aufweisen; d.h. einen Erweiterungswinkel von weniger als 6º.
In der Praxis haben sich ein Sammeltank mit einem Durchmesser von 30 Inch und ein Diffusor mit einer Weite von 5 Inch am Sammeltank und einer Weite von 2 Inch an seinem Zutrittschlitz 81 als erfolgreich funktionierend erwiesen. Für diese Konfiguration sowie für die vorstehend erläuterte Honigwabe wurde eine Variation der Luftströmung im Bereich der Vorform 17 von 2,7% bei abgeschalteten Brennern 13 ermittelt. Bei eingeschalteten Brennern hat sich die Variabilität auf 5,6% erhöht. In beiden Fällen wurden die niedrigsten Luftströmungen an den Enden des Diffusors ermittelt, wobei die niedrigste Luftströmung am Boden für die kalten Messungen und an der Oberseite für die Messungen bei eingeschalteten Brennern ergeben hat. Die Variabilität hat sich als relativ unabhängig vom Gesamtluftstrom herausgestellt, der im Bereich von 400 bis 800 Kubikfuß pro Minute (cfm) strömt.
Vorformen, die unter Verwendung des vorstehend genannten Strömungssteuersystems und einem Gesamtluftstrom in der Größenordnung von 1200 cfm hergestellt wurden, haben sich als eine Durchmesservariabilität in der Größenordnung von 12 bis 15% aufweisend herausgestellt, wobei der Boden des Rohlings einen größeren Durchmesser als die Oberseite aufweist. Um diese Variabilität weiter zu verringern, sind Hochleistungsenderhitzer 77, die unter der Brennergruppierung 23 angeordnet sind, verwendet worden, um relativ konstante Konvektionserwärmungseffekte über die gesamte Länge der Vorform bereitzustellen.
Der Effekt der Enderhitzer ist in der Rußkurvendarstellung von Fig. 8 gezeigt. In dieser Kurvendarstellung ist der Vorformdurchmesser in Millimeter als Funktion des Abstands von der Spitze (des Bodens) der Vorform aufgetragen. Die in Quadraten gezeigten Datenpunkte betreffen den Rußrohling, der mit einem Niedrigleistungsenderhitzer am Boden des Rohlings hergestellt ist, anstatt mit den Hochleistungsenderhitzern 77, während die als Kreuze gezeigten Datenpunkte den Rohling betreffen, der mit Hochleistungsenderhitzern hergestellt ist. Die Verringerung des Durchmessers des Bodenteils des Rohlings ebenso wie die Gesamtzunahme der Gleichförmigkeit, die durch den Zusatz der Brenner 77 erzeugt wird, geht aus diesen Daten hervor. Bei weiteren Experimenten stellte es sich heraus, daß die Verwendung von Hochleistungsenderhitzern die Durchmesservariabilitäten bis hinunter zu 3,6% verringert.
Außerdem wurden Experimente durchgeführt, bei denen Brenner 77 mit und ohne Honigwabe 55 verwendet wurden. Bei weggelassener Honigwabe ergab sich der Durchmesser der unteren 25% des Rohlings als geringfügig kleiner als derjenige bei einer Verwendung der Honigwabe. Der Gesamteffekt war jedoch nicht so groß wie in Fig. 8 gezeigt, d.h. es hat sich gezeigt, daß die Brenner 77 eine größere Wirkung auf die Gleichförmigkeit haben als die Honigwabe 55.
Zusätzliche Experimente wurden durchgeführt, bei denen unter Verwendung der Vorrichtung und Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung eine Rohrumhüllung durchgeführt wurde, und die resultierenden porösen Gasvorformen wurden verfestigt und daraufhin auf ihre axiale Variabilität untersucht. Die Experimente ergaben, daß die axiale Variation des Rohr/Hüllendurchmesserverhältnisses für die verfestigten Rohlinge überraschenderweise viel kleiner war als die axiale Variation des Außendurchmessers des Rohlings. Insbesondere betrug die Rohr/Hüllenvariation ungefähr ein Drittel der Durchmesservariation.
Wenn aus den verfestigten Rohlingen eine Faser gezogen wurde, wurde in ähnlicher Weise eine Abschlußwellenlängenvariation gefunden, die ungefähr ein Drittel desjenigen beträgt, was von der Durchmesservariation der verfestigten Rohlinge erwartet wurde. Dies ist ein wichtiges Ergebnis, weil fertige Fasern durch ihre Abschlußwellenlängen gewertet werden, und deshalb ist die Tatsache, daß die Abschlußwellenlängen weniger variieren als die Rohlingsdurchmesser, wenn die vorliegende Erfindung verwendet wird, aus dem Blickpunkt der Faserproduktion, wertvoll.
Obwohl spezielle Ausführungsformen der Erfindung erläutert und dargestellt wurden, versteht es sich, daß Modifikationen durchgeführt werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können neben der Honigwabe 55, dem Diffusor 43 und dem Sammeltank 45 andere Mittel verwendet werden, um den Luftstrom im Brennergruppierungs/Vorformbereich der Vorrichtung zu steuern. Insbesondere können weniger als sämtliche dieser Komponenten verwendet werden, den Luftstrom zu steuern; z.B. kann die Honigwabe 55 weggelassen werden. Außerdem können auch andere Luftstromtechniken, z.B. Drossel- und/oder Verteilersysteme verwendet werden, um den gewünschten gesteuerten Luftstrom im Bereich der Brenner und der Vorform zu erzielen.
In ähnlicher Weise können andere Mittel zum Bereitstellen der relativen Schwingungsbewegung zwischen der Vorform und der Brennergruppierung als die dargestellten bei Durchführung der Erfindung verwendet werden. Beispielsweise kann anstatt die Brennergruppierung in Schwingung zu versetzen die Vorform in Schwingung versetzt werden, oder eine Kombination aus Gruppierungsschwingung und Vorformschwingung kann verwendet werden, um die erwünschte Gleichförmigkeit entlang der Länge der Vorform zu erzielen.
Mit diesen alternativen Schwingungsschemata müssen selbstverständlich die Grenzen einer Relativbewegung zwischen den Brennern der Gruppierung und der Vorform so gesteuert werden, daß jeder Brenner Ruß lediglich auf einem Teil der nutzbaren Länge der Vorform abscheidet.
Wie bei dem vorstehend erläuterten Gruppierungsschwingungsansatz teilen diese alternativen Schwingungsschemata die gemeinsamen Eigenschaften, demnach 1) Ruß kontinuierlich über im wesentlichen die gesamte nutzbare Länge der Vorform abgeschieden wird, bis der Prozeß beendet ist, und 2) der nutzbare Teil der Vorforrn während des gesamten Abscheidungsprozesses im wesentlichen zylindrisch bleibt.

Claims

1. Vorrichtung zur Herstellung einer länglichen porösen Glasvorform (17) umfassend:

a) eine erste Einrichtung (27 und 29) zum Tragen eines Startelements der Vorform (17) und zum Drehen des Startelements um seine Längsachse;

b) eine Gruppierung von Brennern (23), die vom Startelement beabstandet sind, einschließlich von wenigstens zwei Glasrußabscheidungsbrennern zum Abscheiden von Glasruß auf dem Startelement, wodurch die Vorform gebildet wird, und

c) eine zweite Einrichtung (35) zum Erzeugen einer Relativschwingung zwischen der Vorform und der Brennergruppierung entlang einem Pfad parallel zu Längsachse des Startelements;

wobei die Bewegung jedes Brenners in der Gruppierung eine erste Grenze in einer Richtung und eine zweite Grenze in der entgegengesetzten Richtung aufweist, wobei der Abstand zwischen den ersten und zweiten Grenzen für jeden der Brenner geringer ist als die nutzbare Länge der Vorform, wobei die nutzbare Länge der Vorform die Länge der Vorform ist, die gleichmäßige Eigenschaften und einen gleichförmigen Durchmesser aufweist, sowie derart, daß jeder der Rußabscheidungsbrenner lediglich einen Teil der nutzbaren Länge quert und Ruß darauf abscheidet,

dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (35) zur Erzeugung der Relativschwingung außerdem eine Einrichtung zum Variieren der Stelle von wenigstens einer der ersten und zweiten Bewegungsgrenzen der Brennergruppierung während der Herstellung der Glasvorform umfaßt, wobei die Oberfläche der Glasvorform frei von Riffeln und Rippen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, außerdem umfassend eine dritten Einrichtung (55) zur Erzeugung eines Luftstroms im Bereich der Vorform und der Brennergruppierung, der im wesentlichen über die Länge der Vorform gleichmäßig ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die dritte Einrichtung eine Einrichtung zum Ableiten von Luft (43 und 45) aus dem Bereich der Vorform und der Brennergruppierung aufweist, wobei die Ableitungseinrichtung eine Länge aufweist, die im wesentlichen gleich oder größer als die Länge der Vorform ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Einrichtung zum Ableiten der Luft einen Diffusor (43) umfaßt, der einen Zutrittschlitz aufweist, dessen Länge im wesentlichen gleich oder größer als die Länge der Vorform ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Diffusor mit einem Druckvorratsbehälter (45) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die dritte Einrichtung eine Einrichtung (55) zum Einleiten von Luft in den Bereich der Vorforrn und der Brennergruppierung aufweist, wobei die Einrichtung zum Einleiten eine Länge aufweist, die im wesentlichen gleich oder größer als die Länge der Vorform ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Einrichtung zum Einleiten von Luft ein Element aufweist, das eine Honigwabenstruktur (55) hat, deren Länge im wesentlichen gleich oder größer als die Länge der Vorform ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, außerdem umfassend eine Einrichtung (51) zum Leiten des durch die Brennergruppierung erzeugten Rußes von der Vorform weg.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Einrichtung zum Leiten einer Einrichtung zum Schwenken der Brennergruppierung um eine Achse aufweist, die im wesentlichen parallel zur Längsachse der Gruppierung verläuft.

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Einrichtung die Vorform in einer im wesentlichen vertikalen Ausrichtung trägt, und wobei die Vorrichtung außerdem wenigsten einen stationären Erhitzer (77) aufweist, der unter der Brennergruppierung zum Minimieren der Effekte der thermischen Gradienten entlang der Länge der Vorform angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Brenner in der Brennergruppierung voneinander gleich beabstandet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Abstand zwischen den ersten und zweiten Grenzen (J) für jeden der Brenner im wesentlichen gleich oder größer als der Brennerabstand (d) ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Abstand zwischen den ersten und zweiten Grenzen für jeden der Brenner etwa doppelt so groß wie der Brennerabstand ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Länge der Brennergruppierung im wesentlichen gleich der nutzbaren Länge der Vorform (L) ist.

15. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Brennergruppierung eine lineare Gruppierung (23) ist.

16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung zum Variieren die Brennergruppierung dazu veranlaßt, sich in einer Richtung eine konstante Strecke und in der entgegengesetzten Richtung eine variable Strecke zu bewegen.

17. Verfahren zur Herstellung einer länglichen porösen Glasvorform umfassend die Schritte:

a) Bereitstellen eines länglichen zylindrischen Stabelements;

b) Bereitstellen einer Gruppierung (23) von rußerzeugenden Brennern, die vorn Startelement beabstandet sind,

c) Drehen des Startelements um seine Längsachse; und

d) Abscheiden von Glasruß auf dem Startelement zur Herstellung der Vorforrn (17), wobei während des Glasrußabscheidungsschritts eine Relativschwingungsbewegung zwischen der Gruppierung von rußerzeugenden Brennern und dem Startelernent derart erzeugt wird, daß jeder der Brenner in der Gruppierung eine erste Bewegungsgrenze in einer Richtung und eine zweite Bewegungsgrenze in der entgegengesetzten Richtung aufweist und Ruß lediglich auf einen Teil der nutzbaren Länge der Vorform abscheidet, wobei die nutzbare Länge der Vorform die Länge der Vorform ist, die im wesentlichen gleichmäßige Eigenschaften und im wesentlichen einen gleichförmigen Durchmesser aufweist, gekennzeichnet durch Ändern der Bewegungsgrenze der Brennergruppierung während der Herstellung der Glasvorform in wenigstens einer Richtung derart, daß der Teil der nutzbaren Länge der Vorform, auf welchem jeder Brenner Ruß abscheidet, sich ändert, wodurch die Oberfläche der Glasvorform frei von Riffeln und Rippen ist.

18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei die nutzbare Länge der Vorform im wesentlichen zylindrisch bleibt.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, mit dem zusätzlichen Schritt, entlang der Brennergruppierung und dem Startelement Luft strömen zu lassen, wobei der Luftstrom im wesentlichen über die Länge des Startelements relativ gleichförmig ist.

20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Startelement eine im wesentlichen vertikale Ausrichtung aufweist, und wobei das Verfahren den zusätzlichen Schritt aufweist, demnach die Luft entlang die unteren Abschnitte der Brennergruppierung und des Startelements strömen gelassen wird, um die Effekte thermischer Gradienten entlang der Länge des Startelements zu minimieren.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei der Ruß über im wesentlichen die gesamte nutzbare Länge der Vorform während des Schritts (d) abgeschieden wird.