NL8203484A - Toorts. - Google Patents

Description

*' ,* k ft VO 3666

Betr.: Toorts.

Be uitvinding is gericht op een toorts, welke wordt gebruikt voor bet verhitten van voorwerpen.

Een methode, welke bekend is voor bet vervaardigen van vooraf gevormde lichamen, waaruit lichtgeleidevezels worden getrokken, is 5 bekend als de Modified Chemical Vapor Deposition (MCVD)-methode en is bescbreven in bet Amerikaanse octrooischrift k.217-027- De ver-vaardiging van een vooraf gevormd lichaam voor licbtgeleiders gaat uit van een chemisch gereinigde buis van gesmolten kwarts, die in een glasbewerkingsdraaibank wordt geroteerd. Sen toorts waarin j_q zuurstof en waterstof langs een oppervlak met elkaar worden gemengd • wordt een aantal malen over de lengte van de buis in een ricbting bewogen, hetgeen ertoe leidt, dat een hete zone (bij benadering l!+00° tot l800°C) zicb over deze lengte beweegt. In de roterende buis worden cbemiscbe dampen gevorrndwanneer de toorts zicb over de lengte van de buis beweegt, hetgeen leidt tot bet neerslaan van uniforme kernlagen van gesmolten gedoteerd silicium op de binnenzijde van de buis.

Op deze wijze worden meervoudige lagen neergeslagen om de gewenste verbouding-tussen buismassa en kernmassa en een gewenst 20 brekingsindexprofiel te verkrijgen. Er vinden ongeveer 50 tot 100 passages van de toorts plaats en de hoeveelheid doteermiddel, die bij elke passage wordt gebruikt, kan worden gevarieerd, waarbxj de bre-kingsindex in elke volgende neergeslagen laag wordt vergroot om een vooraf gevormd lichaam met gegradeerde index te verschaffen of het 25 doteermiddelniveau kan in elke laag constant worden gebouden teneinde een voorgevormd lichaam met getrapte index te vormen. De buis met de daarin neergeslagen lagen wordt dan tot een massieve staaf samengeklapt door de temperatuur van de hete zone tot bij benadering 2000°C te ver-hogen wanneer de zone zicb enige malen over de lengte van de buis be-30 weegt.

Een type toorts, dat bij het bovenbeschreven fabricageproces wordt gebruikt, zowel voor neerslaan als samenklappen, omvat een aantal

8203484 X

4 S.

-2- holle buizen met kleine diameter waarvan de eerste uiteinden een gebogen stelsel vormen en waarvan de': tweede uiteinden in verbinding staan met een gasbron, zoals aangegeven in het Amerikaanse octrooi-schrift U.231-7TT- Zuurstof treedt via de buiseinden uit, terwijl 5 waterstof zich door de spleten tussen de buizen beweegt. Het is ge-blekens dat deze toorts bijzonder goed voldoet bij de vervaardiging van vooraf ^vormde lichtgeleidingslichamen. Vervaardiging van een dergelijke toorts is evenwel duur en het is lastig om de toorts te repareren. Bovendien is het lastig de snelheid van de gassen, die uit 10 de toorts uittreden te regelen en wel tengevolge van variaties in de diameters van de buizen.

Derhalve bestaat er vraag naar een betrekkelijk goedkope toorts, die op een eenvoudige wijze kan worden gemonteerd of gede-\ monteerd voor reparatie. Bovendien dient de toorts te voorzien in 15 uniforme gassnelheden.

Daartoe omvat de toorts volgens de uitvinding een plaats, welke is ingevangen tussen eerste en tweede buitenste onderdelen, waarbij elk buitenonderdeel is voorzien van een holte, die naar de plaat open is. De plaat bezit aan elk hoofdvlak daarvan tenminste 20 een groef, die zich vanuit een rand daarvan naar de respectieve holten in de buitenonderdelen uitstrekt. Gassen, die in de holten worden gevoerd, treden via de respectieve groeven uit.

De toorts volgens de uitvinding heeft als voordeel, dat de vervaardiging daarvan goedkoper is dan die van de bekende constructies.

25 Een verder voordeel is, dat de toorts volgens de uitvinding op een eenvoudige en snelle wijze kan worden gerepareerd.

Bovendien kunnen de groeven in de plaat met kleine toleranties worden vervaardigd, hetgeen resulteert tot een uniforme gassnelheid daaruit.

30 De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont: fig, 1 een uiteengenomen aanzicht van een toorts volgens de uitvinding; fig. 2 de toorts, gemonteerd en op zijn plaats voor het ver-35 hitt en van een uit glas bestaande buis; **1 2 0 3 4 84 * % -3-.

fig. 3 een dwarsdoorsnede ran de toorts volgens de uitvinding; en fig. k-6 een aantal alternatieve constructiegroeven in de planaire plaat van de toorts volgens de uitvinding.

5 De toorts volgens de uitvinding zal worden toegelicht onder verwijzing naar het gebruik daarvan voor het verhitten van glazen buizen waarbij materiaal op het binnenvlak daarvan wordt neergeslagen en waarbij hoge temperaturen worden gebruikt om dergelijke buizen samen te klappen. Een dergelijke toelichting is alleen bij wijze van voor-10 beeld gegeven en dient niet in beperkende zin voor de toorts volgens de uitvinding te worden opgevat aangezien deze met succes kan worden gebruikt voor het verhitten van andere voorwerpen met verschillende geometrieen.

De toorts, die in het in fig. 1 afgebeelde uiteengencmen 15 aanzicht in het algemeen met 10 is aangeduid, omvat eerste en tweede in hoofdzaak identieke buitenonderdelen 12 resp. lk, en een mondstuk-plaat 16, die alle coextensieve gebogen vlakken bezitten. De buitenonderdelen 12 en lU bezitten elk een U-vormig plenum 18 en een daar-mede in verbinding staande ingangsleiding 22. De eerste en tweede 20 buitenonderdelen 12 en Ik bezitten elk een gebogen kanaal 2b met een daarin gedrukte koelbuis 26. Een aantal openingen 28-28 strekt zich door de beide onderdelen 12 en lb uit.

De mondstukplaat l6 bezit een eerste aantal radiale groe-ven 32-32, die in een eerste hoofdvlak 3k zijn aangebracht, en, 25 zoals het best uit fig. 3 blijkt, een tweede aantal radiale groeven 36-36,die in een tweede hoofdvlak 38 zijn aangebracht. De plaat l6 omvat een aantal doorgaande .'openingen k2-k2.

Fig, 2 is een isometrisch aanzicht van de toorts 10, welke is gemonteerd door de planaire mondstukplaat l6 in te vangen tussen 30 de buitenonderdelen 12 en lk en de samenstellende onderdelen aan elkaar te bevestigen met een aantal bouten kk-kk, die zich door de openingen 28 en k2 uitstrekken.

Fig. 3 toont een dwarsdoorsnede van de toorts 10 over de lijn III-III van fig. 2. Uit deze figuur blijkt, dat de planaire 35 mondstukplaat l6 de twee plenums 18-I8 van elkaar scheidt en dat de \ 8203484 % ♦ τ -b- radiale lengte van de groeven 32 en 36 voldoende is om een verbinding tot stand te brengen vanuit het gebogen buitenvlak b6 (zie fig. 2) van de toorts 10 naar de respectieve plenums l8-l8 van de onderdelen 12 en 1^.

5 Ofschoon bij een bepaalde uitvoeringsvorm de groeven 32 en 36 zi jn doorschoten, zoals aangegeven in fig. b, kunnen andere opstel-ΐ, lingen, zoals gecentreerde groeven (fig. 5) en verschoven groeven (fig. 6) op een doeltreffende wijze worden toegepast afhankelijk van de gebruikte gassen, de vereiste oppervlaktemenging, de gewenste 10 t emperatuur,_enz.

Bij een meer.in het bijzonder bij -wijze van voorbeeld ge-kozen uitvoeringsvorm, weIke is weergegeven in fig. 2, bestonden de buitenonderdelen 12 en lU evenals de plaat 16 uit aluminium en bestond de buis 26 uit roestvrij staal.

15 Tijdens het bedrijf wordt zuurstof via deleiding 22 aan het plenum 18 van het buitenonderdeel 12 toegevoerd, terwijl waterstof via de leiding 22 aan het plenum 18 van het buitenonderdeel lU wordt toegevoerd. De zuurstof en de waterstof zullen uit de plenums l8-l8 bewegen en via de groeven 32 resp. 36 als afwisselende stralen uit-20 treden (zie fig.3 en H). De gassen zullen zich aan het oppervlak van de toorts 10 mengen en worden ontstoken voor het vormen van een gebogen vlam. Een roteerbare glazen buis 50, die in fig. 2 met een stippellijn is aangegeven, wordt dan in de vlam gebracht en de toorts 10 wordt een aantal malen over de lengte daarvan bewogen teneinde vol-25 doendehitte te verschaffen om een voorgevormd lichtgeleidingslichaam te vervaardigen, zoals gedetailleerd is omschreven in het Amerikaanse octrooischrift 217-027· Een koelmiddel, zoals water, wordt door de buis 26 gevoerd, zoals aangegeven door de pijlen, om'de temperatuur van het gebogen oppervlak b6 zo laag te houden, dat wordt voorkomen, 30 dat aan het oppervlak oxyden worden gevormd teneinde een daarna uit-werpen van deeltjes te beletten, die het oppervlak van het vooraf gevormde lichaam tijdens de vervaardiging kunnen verontreinigen. Dergelijke deeltjes kunnen de sterkte van een daaruit getrokken vezel op een schadelijke wijze beinvloeden.Ofschoon bij de uitvoerings-35 vorm volgens de uitvinding gebruik wordt gemaakt van een koelmiddel- ^^20 3 4 84 -5-.

<· » buis 26, kunnen verschillende andere methoden, zoals inwendige koel-kanalen, worden toegepast.

De toorts 10 volgens de uitvinding is tenminste even doeltref-fend en is minder duur om te vervaardigen dan de bekende toortsen.

5 Bovendien kan de toorts 10 op een eenvoudige vijze worden gerepareerd door een van de drie grondcomponenten (d.w.z. de buitenonderdelen 12 en lh en de mondstukplaat 16) te vervangen. Voorts kunnen de ver-hittingszone en de vlamdrukgebieden, welke door de toorts 10 volgens de uitvinding worden verschaft, worden gemodifieerd door op een een-10 voudige wijze de afmeting van de groeven 32 en 36 en/of de dikte van de mondstukplaat 16 te wijzigen.

Bij vier bij wijze van voorbeeld gekozen uitvoeringsvormen zijn de afmetingen van de groeven 32 en 36 in een mondstukplaat l6 met een dikte van 0,318 cm aangegeven in de onderstaande tabel I.

15 Tabel I

2

Toorts breedte in oppervlak breedte m oppervlak 'in cm cm van de in cmT van cm van de van de H^-groef

Og-groef Og-groef Hg-groef 1 0,025 0,2TT 0,051 0,5^8 20 2 0,030 0,329 0,06U 0,103 3 0,051 0,5^8 0,102 1,129 k 0,06^ 0,68¼. 0,130 1,^39

Ofschoon bij de bij wijze van voorbeeld beschreven toortsen gebruik wordt gemaakt van een zuurstof-waterstofmengsel, kunnen 25 ook andere gascombinaties, zoals methaan, propaan of dergelijke worden gebruikt.

Het is duidelijk, dat de bovenbeschreven uitvoeringsvormen slechts illustratief zijn voor de het principe van de uitvinding.

Er zijn verschillende modificaties binnen het kader van de uitvinding 30 mogelijk. Zo is de toorts 10 b.v. uitgevoerd voor het verschaffen ; van een gebogen oppervlak van bij benadering l80 doch de boog kan kleiner zijn dan of groter zijn dan l80° en kan zelfs 3βθ° bedragen, waarbij een ring wordt gevormd via welke een buis 50 kan passeren.

Bovendien is ofschoon de toorts 10 een gebogen viak h6 bezit teneinde 35 plaats te bieden aan een in hoofdzaak cylindrisch voorwerp (d.w.z.

'8 2 0 3 4 84 -β- de glazen buis 50) de toorts hiertoe niet benerkt. Het onnervlak h6 kan nlanair zi.in of andere confiscuraties aannemen afhankeli.ik van de sreometrie van het te verhitten voorwerp.

Λ 8203434

Claims (7)

1. Toorts, gekenmerkt door een plaat (l6), eerste .en tveede buitenonderdelen ( 12 resp. l4), die zodanig zijn opgesteld, dat de plaat (l6) daartussen is ingevangen, vaarbij elk buitenonderdeel (12, lU) is voor-zien van een holte (18) daarin, die naar de plaat (l6) open is, en de 5 plaat (l6) is voorzien van tenminste een groef (32, 36) aan elk hoofd-vlak (3^, 38)^daarvan, welke groef zich vanuit een buitenrand (k6) daarvan naar de respectieve holten (18) in de buitenonderdelen (12, lU) uitstrekt.

2. Toorts volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de tenminste 10 ene groef een eerste aantal gescheiden groeven (32) in een hoofdvlak (3^) omvat, die in een doorschoten relatie zijn opgesteld t.o.v. een tweeds aantal gescbeiden groeven (36) aan het tegenover gelegen opper-vlak (38) daarvan.

3. Toorts volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de groe-15 ven (32, 36) zijn gecentreerd. It. Toorts volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de groe ven (32, 36) zijn verschoven.

5. Toorts volgens een der voorgaande conclusies, gekenmerkt door koelorganen (26), die zich in de buitenonderdelen (12, 1^) bij de bui- 20 tenrand (½) van de plaat bevinden.

6. Toorts volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de buitenrand (U6) van de plaat (16) een gebogen vorm heeft en de groeven (32, 36) radiaal daarin verlopen.

7. Toorts volgens een der voorgaande conclusies, gekenmerkt door 25 een kanaal (22) in elk van de buitenonderdelen (12, 1¼) voor een communicable tussen de resnectieve holten (l8) en een easbron.

8. Toorts volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de plaat (l6) en de buitenonderdelen (12, 1^) tenminste een coextensief gebogen oppervlak (U6) bezitten. \ ' 8203484