NL8204438A - Werkwijze en inrichting voor de continue vervaardiging van langgerekte lichamen uitgaande van een ongesmolten uitgangsmateriaal. - Google Patents

Werkwijze en inrichting voor de continue vervaardiging van langgerekte lichamen uitgaande van een ongesmolten uitgangsmateriaal. Download PDF

Info

Publication number
NL8204438A
NL8204438A NL8204438A NL8204438A NL8204438A NL 8204438 A NL8204438 A NL 8204438A NL 8204438 A NL8204438 A NL 8204438A NL 8204438 A NL8204438 A NL 8204438A NL 8204438 A NL8204438 A NL 8204438A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
tube
melt
zone
glass
coil
Prior art date
Application number
NL8204438A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Philips Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Nv filed Critical Philips Nv
Priority to NL8204438A priority Critical patent/NL8204438A/nl
Priority to US06/549,118 priority patent/US4546484A/en
Priority to CA000440699A priority patent/CA1212837A/en
Priority to EP83201610A priority patent/EP0109131B1/en
Priority to AT83201610T priority patent/ATE21239T1/de
Priority to DE8383201610T priority patent/DE3365172D1/de
Priority to JP58213460A priority patent/JPS5997537A/ja
Publication of NL8204438A publication Critical patent/NL8204438A/nl
Priority to US06/755,745 priority patent/US4617041A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/0128Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from pulverulent glass
    • C03B37/01291Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from pulverulent glass by progressive melting, e.g. melting glass powder during delivery to and adhering the so-formed melt to a target or preform, e.g. the Plasma Oxidation Deposition [POD] process
    • C03B37/01294Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from pulverulent glass by progressive melting, e.g. melting glass powder during delivery to and adhering the so-formed melt to a target or preform, e.g. the Plasma Oxidation Deposition [POD] process by delivering pulverulent glass to the deposition target or preform where the powder is progressively melted, e.g. accretion
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B17/00Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
    • C03B17/04Forming tubes or rods by drawing from stationary or rotating tools or from forming nozzles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00Other methods of shaping glass
    • C03B19/01Other methods of shaping glass by progressive fusion or sintering of powdered glass onto a shaping substrate, i.e. accretion, e.g. plasma oxidation deposition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B3/00Charging the melting furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/02Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • C03B5/021Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by induction heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/06Doped silica-based glasses
    • C03B2201/30Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
    • C03B2201/32Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/06Doped silica-based glasses
    • C03B2201/30Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
    • C03B2201/40Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with transition metals other than rare earth metals, e.g. Zr, Nb, Ta or Zn
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/06Doped silica-based glasses
    • C03B2201/30Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
    • C03B2201/50Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with alkali metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/06Doped silica-based glasses
    • C03B2201/30Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
    • C03B2201/54Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with beryllium, magnesium or alkaline earth metals

Description

·»*- * 'r* ' - 1 ft * PHN 10.501 j . v ' ..; - 1 N.V. Philips1 Gloeilaitpenfaho^^ien te Eindhoven "Werkwijze en inrichting voor de continue vervaardiging van langgerekte lichamen uitgaande van een ongesmolten uitgangsmateriaal".
De uitvinding heeft betrekking qp een werkwijze en een inrichting v^or de continue vervaardiging van langgerekte lichamen zoals staven ‘waaf^bij het uitgangsmateriaal continu wordt toegevoegd aan een .smal| dif^i^h in een verticaal opgestelde buis bevindt en 5 langgerekte Mdismen aan de onderzijde van de buis in vaste vorm worden afgevoerd. ! Wërkwijzen van deze aard en inrichtingen voor het uitvoeren van dergelijke werkwijzen voor het smélten van kwartsglas zijn bekend bijvoorbeeld uit ÜS octrooi 3,764,286.
10 in bat algemeen wordt bij de bekende stand van de techniek geen aandacht geschonken aan een eventuele verontreiniging door oven-materiaal vah de.«melt, noch fjorden maatregelen voorgesteld cm dergelijke vËsrantkeia^ingen te vorkomen.
Cp zichzelf is het bekend glazen van hoge zuiverheid bestemd 15 voor de fabricage van optische vezels batchgewijs te smelten in een gekoelde kroes waarvan de inhoud door middel van een hoogfrequent veld _ «λ1 -_S”' ' y inductief ei^rf;gapacitief wordt verhit bijvoorbeeld uit Opto-Electronics 5(1973) p. 3115-¾¾. Dit proeven is gebleken dat het rendement bij de beschreven (^stejjdng niet optimaal is.
20 Aan deze stand van de techniek kunnen geen aanwijzingen worden ontleend hoe bijvoorbeeld buizen en staven uit glas van een zuiverheid geschikt voor de fabricage van optische vezels continu zouden wordêgt vsarvaèrdigt.
j§e uitvinding beqpgt een werkwijze te verschaffen voor de 25 continue veTVaarffiging van langgerekte lichamen zoals staven uit ongesmolten uitgangsmateriaal en een inrichting waarmede een dergelijke werkwijze kan worden uitgevoerd waarbij een zo groot mogelijk rendement van het toegepaste hoogfrequent vermogen wordt nagestreeft.
pen werkwijze waarmede aan deze opgave kan worden voldaan 30 draagt als ftÈnmeÊk dat a. het tdtgangaiateriaal continu wordt toegevoegd aan een smelt die zich in het -bovenste deel van een verticaal opgestelde buis bevindt, waarvan de wanden warden gekoeld.
8204438 ΡΗΝ 10.501 2 4 η b. de smelt in het bovenste buisdeel onder koeling van de wand wordt verhit door middel van een hoogfrequent magnetisch veld (verhittingszone) .
c. de smelt vervolgens in de gekoelde buis een zone van lagere 5 temperatuur passeert.
d. waarna de smelt in een volgende zone vast wordt en de buis verlaat.
In de zone van lagere temperatuur (c) kan een loutering van de smelt plaats vinden. In de daarop volgende zone kan het vast geworden materiaal 10 zich ontspannen. Het uitgangsmateriaal kan bij de fabricage van staven uit glas bestaan uit een mengsel van uitgangsstoffen zoals een glasgemeng, dat wil zeggen een mengsel van oxyden, carbonaten en/of andere verbindingen en/of uit glasscherven.
Het uitgangsmateriaal, wordt continu op de smelt gelegd. Het 15 uitgangsmateriaal wordt gesmolten door contact met de hete smelt en door licht-absorptie van uit de lager gelegen verhittingszone.
Bij voorkeur wordt de smelt in de verhittingszone zo hoog verhit, dat de snelheid van de reactie tussen de componenten van het glas zo hpog mogelijk is, waarbij echter de temperatuur aan het opper-20 vlak van de smelt niet zo hoog mag zijn, dat componenten door verdamping uit de smelt kunnen ontsnappen.
De temperatuur in de verhittingszone kan worden geregeld door meer of minder vermogen via het hoogfrequente veld in de smelt in te koppelen.
25 Een geschikte inrichting voor het uitvoeren van de werk wijze volgens de uitvinding omvat: - een verticaal opgestelde smelt buis, waarin uitgangsmateriaal wordt gesmolten en die in de verhittingszone en een daaronder zich uitstrekkende zone is voorzien van een koelmantel, waardoor in gebruik 3Q een koelmiddel wordt geleid, - een spoel uit metaalband, waarmede in gebruik een hoogfrequent electro-magnetisch veld wordt, opgewekt en die zich rondom de verhittingszone bevindt binnen de koelmantel, - een scherm uit evenwijdig aan de as van de buis opgestelde metaal-35 draden tussen de spoel en de wand van de buis, - een buis uit een materiaal met een hoge doorslagspanning en een lage o tg o die zich bevindt tussen het scherm uit metaaldraden en de spoel - waarbij een en ander zodanig is opgesteld binnen de koelmantel dat spoel 8204438 ΕΗΝ 10.501 3 en schem doqr ïmt koelmddel worden omspoeld.
·' r’ . '···.
do—gebralrte«ynpl<-Hyjc; doorloopt een glassmelt de verhittii^zoöe eh aansluitend een zone van lagere temperatuur, waarin loathing· vm het glas; kan plaatsvinden en de viscositeit van 5 het glas stijgt. In ifelouterzche kan qp gebruikelijke wijze het zuurstof evenwicht worden ingesteld met behulp van loutermiddelen. Door de hoge temperatuur in de verhittingszone is het glas reeds vrij van opgeloste gassen (^/ CC^).111 onder de louterzone gelegen gekoelde deel van de buis daalt de temperatuur van het glas tot de verstarrings-10 temperatuur waarna het glas het gekoelde buisdeel verlaat. Daarna kan eventueel eö§ koakspi worden toegepast cm een bepaalde temperatuur— gradient in te stellen. In deze zone vindt ontspanning van het verstarde glas plaats. r ïn <&, inrichting polgens de uitvinding voert de smeltbuis 15 geen spapiir^ tm opzichte véb aarde.
get feeejepaste hcpgfrequent vermogen wordt optimaal benut, doordat de verhouding diameter smeltbuis tot diameter spoel zo groot mogelijk kan worden gekozen. Of met andere woorden door de spoel en het . schem in het koelmiddel onder te brengen deze zo dicht mogelijk bij de 20 smeltbuiswand kunnen worden gebracht.
De frequentie van de stroon is bij voorkeur groter dan 1 MHz. In de praktijk is gebleken dat bij toepassing van de inrichting volgens de uitvinding door toepassing van het aardscherm zich geen capacitieve plasma’s in de buis of daaromheen, die ongevallen van 25 ernstige aard kunnen veroorzaken, kunnen vormen. Een thermokoppel kan zonder risiko in de glassmelt worden gestoken.
Het kan voordeel bieden in een glassmelt beneden de verhittingszone een droog gas in te blazen. Hierdoor wordt de glassmelt gemengd en bovendien gedroogd. Geschikte gassen zijn droge helium en 30 droge zuurstof. Opgeloste gassen en chemisch gebonden water kunnen in de opstijgende, grote gasbellen worden af gevoerd.
In de inrichting volgens de uitvinding bestaat de smeltbuis uit een materiaal met geringe dielektrische verliezen bij de frequentie van het toegepaste veld. Een geschikt materiaal is kwartsglas, andere 35 materialen die kunnen worden toegepast zijn en glas. Bij een geschikte uitvoeringsvorm bestaat de smeltbuis uit een buis uit kwartsglas met een wanddikte kleiner of gelijk aan 1,5 mm. Hierdoor wordt bereikt dat de binnenwand van de smeltbuis beneden een temperatuur blijft ’;82 0 4 4;2Ég^; > * * PHN 10.501 4 waarbij aantasting door componenten van de smelt kan plaats vinden.
De tussen het aardscherm en de spoel gelegen buis dient on electrische ontladingen te voorkomen. Cm deze reden bestaat de buis bij voorkeur uit een materiaal met een hoge doorslagspanning. Door plaatsing van spoel 5 en scherm in het koelmiddel treden geen plasma's qp.
Als koelmiddel wordt bij voorkeur gedemineraliseerd water toegepast met een soortelijke weerstand groter dan 1 MSI cm en een zo laag mogelijke tg <S , dat wil zeggen zoveel mogelijk vrij van organische stoffen. Het is verder gewenst dat het koelwater vrij is van 10 luchttellen. Het koelmiddel dient tevens voor het koelen van de spoel.
In een voorkeursuitvoeringsvorm van een inrichting, volgens de uitvinding is de buis althans tenminste in dat deel, dat beneden de verhittingszone is gelegen, konisch verwijd, hierbij dient de gevormde glasstaaf als bodem voor de glassmelt. De staaf wordt ondersteund en 15 mechanisch neerwaarts bewogen, waarbij de snelheid van de neerwaartse beweging in overeenstemming is met de snelheid waarmede het uitgangsmateriaal wordt ingelegd. De inrichting met een buis met konisch uitloop omvatienminste twee zones: a. een water gekoelde zone waarin de smelt door middel van een 2o hoog frequent veld op een zo hoog mogelijke temperatuur wordt verhit zonder dat materiaal door verdamping verloren gaat. In dit deel wordt het uitgangsmateriaal op het oppervlak van de smelt gelegd.
b. een onderste /gedeeltelijk gekoeld konisch verwijd deel (louter- en ontspanningszone). In dit deel daalt de temperatuur tot 25 beneden het verstarringspunt (dat wil zeggen die temperatuur waarbij geen vervorming meer optreedt onder het gewicht van de smelt). Bij het doorlopen van de temperatuurgradient tussen de verhittingszone en de ontspanningszone zal namelijk de viscositeit van glas als gevolg van de dalende temperatuur continu stijgen. Beneden het punt waar geen ver-3Q vorming meer optreedt laat het glas los van de wand van de smeltbuis.
Dit punt stelt zich van zelf in op een bepaalde hoogte in het konische deel. De konische verwijding behoeft niet meer dan 1 a 20 te bedragen.
Het biedt voordelen de zich vormende staaf een ontspanningszone te laten doorlopen . In de ontspanningszone kan de gewenste temperatuur gradient 35 worden verkregen door het betreffende - niet gekoelde - buisdeel te verwarmen met een weerstandsoven. De fabricage snelheid wordt in dit geval bepaald door de snelheid waarmede men de gevormde staaf laat zakken. De voordelen van een werkwijze voor het vervaardigen van staven onder 8204438 . · ·- **< — ·- - -. ' 4 . - ····" '-'"f ?· &. ' '-£ ' 1 '"' I' ' · π · . .-.-¾.
ΕΗΝ 10.501 ^ 5 toepassing vgn een, jnriditing·· net konisch verlopende smeltbuis bestaan in het hd^zo^er ^ιώτίη dat | 1. het i®ge3<^peMe hoogfrequiÊnt vermogen niet direct van invloed is op davprc?§ukt&3 snelheid. Jte smelttenperatuur kan willekeurig 5 gekomen w^deé* £ 2. de prpduktie snelheid vanfetglas wordt bepaald door de snelheid van > V· % ; :?'·.···.·/ - -S-; de on^fhaikelJ^k geregeMelmechanische verplaatsing van de onder-steunde gSvcTipe :plasstaaf» 3. hij een q| de^rtóLheid van de mechanische verplaatsing af gestemde 10 inlegssnel^eid ^V^ het uitgangsmateriaal en een constante warmtebalans zal ^t h^ver^^mde denkbeeldige vlak waar verstarring van de glas-smeltpla|ts zich c^een bepaalde plaats in de konisch verlopen de tu|s iftsteÉtgÏL, Cnder (ÉEt vlak laat de staaf los van de wand.
ïn t; itóere voG|keursuitvoeringsvorm van de inrichting 15 is de smelttuis voorzien pi een insnoering, waarbij het oppervlak . ';jy ‘ '5- · · van de iiipoering bij voorkeur tussen 50 en 60S van het oppervlak vaa de doorgfcede van het erboven gelegen buisdeel (verhittihgsz&ej bedraagt. Door een dergelijke insnoering (plaatselijke verkleining van de doorsnede) wordt bereikt dat het gedeelte-20 lijk ongesmolten materiaal dat zich tegen de gekoelde wand bevindt niet door kan schuiven naar de onder deze zone gelegen niet gekoelde zone. De vrije glasstrccm door de restrictie bepaald in deze inrichting de vervaardigingssnelheid van de hoeveelheid glas. Deze stroom kan werden geregeld door de temperatuur in de restrictie 25 te verhogen of te verlagen, door de restrictie in de richting van het midden van de spoel te verplaatsen of in de andere richting.
',"V t, . 1f- ί
De treldcracht iaa& de staaf bepaalt de diameter daarvan. Cp deze wijze wordt; verjjiekeÉS pat een gl|asstaaf wordt verkregen die ook aan de onttrek goep;dcorgeëiDlten erf homogeen is. De staven die door middel 30 van de we^cwij^Jrolgens φ uitvinding worden verkregen kunnen op diverse mgniegcen 'eventueel ook in lijn verder worden verwerkt tot optische vezels.
Staven kunnen eventueel in lijn uitgetrokken worden tot een vezel en met kunststof of met een ander materiaal van lagere brekings-35 index worden bekleed.
Het is ook mogelijk de staven als uitgangsmateriaal bij de vervasrdigingv^ï optische vezels door middel van een dubbele krees- methode efenöieel in lijn toe te passen.
Μ λ M ' i 8 2 0 4418 , ^ ¥ · PHN 10.501 6
Aan de hand van de bijgevoegde tekening zal een uitvoeringsvorm en een inrichting voor het uitvoering van een werkwijze volgens de uitvinding nader worden toegelicht.
In de tekening toont 5 Figuur 1 schematisch en in doorsnede een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding.
Figuur 2 schematisch en in doorsnede een voorkeursuitvoerings-vorm van de werkwijze volgens de uitvinding.
In de volgende uitvoeringsvormen wordt de vervaardiging van 10 staven uit glas besproken. In wezen is de uitvinding hiertoe niet beperkt Aanvraagster acht het mogelijk dat ook kristallyne materialen op de beschreven wijze kunnen worden gesmolten in het bijzonder in een inrichting zonder restrictie van de smeltbuis.
Figuur 1 toont schematisch een inrichting voor het ver-15 vaardigen van staven uit glas. De inrichting omvat in hoofdzaak een pijp 1 bijvoorbeeld uit kwartsglas een koelmantel 2 met in - en uit-voergeleidingen 3 en 4 voor het toe- en afvoeren van koelmiddel bijvoorbeeld gedemineraliseerd water. Binnen de koelmantel 2 bevindt zich een spoel bestaande uit acht metaalwindingen 5. In gebruik wordt in de spoel een hoogfrequent electromagnetisch veld opgewekt. Tussen de de 'spoelwindingen 5 en de buitenwand van buis 1 zijn rondom de omtrek van de buis op regelmatige onderlinge afstand metaaldraden 6 gespannen waarvan er twee in figuur 1 zijn getoond. Deze draden strekken zich uit tot boven en onder de spoel. In gebruik zijn deze draden 6 geaard. Het geaarde scherm uit draden 6 is zeer effectief gebleken voor het 25 onderdrukken van plasma's. Het onderste deel van buis 1 is omgeven door een weerstandsoven 7. De gevormde staaf uit glas wordt ondersteund door een tafel 8 die mechanisch naar beneden kan worden bewogen. Boven in de buis 1 worden glasgemeng of glasscherven 9 via een vulin-richting 10 op de glassmelt 11 gelegd. Via de gasinlaatbuis 12 kan 30 een droog gas door de glassmelt 11 worden geborreld. De startprocedure van het smeltproces is als volgb
Buis 1 wordt gevuld met glasgemeng 9 waarbij de steuntafel 8 de onderzijde van buis 1 afsluit. In het glasgemeng bevindt zich in de verhittingszone een susceptor (niet getekend) die vermogen uit het 35 hoogfrequente veld kan opnemen,in de praktijk kan deze bestaan uit een aan de onderzijde gesloten buis uit kwartsglas waarin zich een prop uit grafiet bevindt. De koelmiddel toevoer wordt nu in werking gezet.
Het koelmiddel kan bestaan uit gedemineraliseerd water. Er wordt 8204438
1 ' .................... 11 * V
ΕΗΝ 10.501 7 vervolgens een hoogfrequent veld (Freq. bijvoorbeeld 2.6 MHZ) in spoel 5 opgewekt en de weerstandsoven 7 ingeschakeld. Het hoogfrequent veld verhit de grafiet prop en door straling wordt nu hetcmringende gerneng gesmolten. Het volume verandert daarbij sterk. De niveaudaling wordt 5 aangevuld met nieuw glasgemeng totdat voldoende glassnelt van voldoende hoge temperatuur aanwezig is. De susceptor wordt nu verwijderd.
Het SEnelfeiveÉu wordt in dé praktijk cp ongeveer 2/3 van de hoogte van de spoel ,|ehduden. Tafel 8 wordt langzaam naar beneden bewogen terwijl tegelijkertijd glasgemeng 9 wordt ingelegd in het boveneinde 10 van de bu|s. |h. de smelt kan desgewenst cm een betere doormenging te krijgen eg eesh eKtra droging een droog gas via de inlaatbuis 12 worden geborreld^Iü^en.^oel 5 en scherm 6 bevindt zich een kwartsbuis 13 figuur I toont een vocrkeursuitvoeringsvorm van een inrichting volg^is de uitvinding. Deze inrichting omvat een ronde kwarts-15 buis 21 rost ri binnendiaiseter van 46. mm. Bij 22 vertoont de buis een insnoering^ ijer plaatse bedraagt de binnendiameter 35 mm. Hierna verwijdt ée buis Λ zioh weer tot de oorspronkelijke diameter. Buis 1 bezit een wanddikte van 1.0 mm. De buis 21 is cmgeven door een huis 23 uit metaal bijvoorbeeld aluminium. Het huis 23 is voorzien van 20 een invoerleiding 24 en een afvoerleiding 25 voor koelmiddel. Het huis 23 is in open verbinding via de opening 26 met een ruimte am-sloten door de cylinder 27. Cylinder 27, bijvoorbeeld uit kunststof . (zoals EMMA.) is eveneens voorzien van een toevoerleiding 28 voor koelmiddel. Binnen de cylinder 27 bevindt zich een schijfvormige 25 ring 29 die via een schroefdraad 30 in de cylinder 27 door draaien „ omhoog of .cmlaag kan worden bewogen. Cp de ring 29 rust via een cy linder 31_^eea|toeede schijfvormige ring 32 uit kwartsglas die aan de . ontrek is voo^sifn van een ril 33 waarin zich een O-ring 34 uit elastisch.mat|ri^al bevindt die de boven de schijfvormige ring 32, 30 binnen dsicyljntter 27 geleden ruimte 27A vloeistofdicht afdicht.
Buis 21 i§ aap. de schijfvopnige ring 32 vastgesmolten. Door de schijfvormige ring 29 haar omhoog of cmlaag te bewegen kan de insnoering 22 hoger of lager ten opzichte van de spoel 35 worden gesitueerd. In spoel 35 uit metaalband (bijvoorbeeld uit koper) wordt tijdens het 35 gebruik een hoogfrequent veld opgewekt. Tussen de spoel 35 en buis 21 bevinden zich een aantal draden 36 met diameter 0,8 irm regelmatig cm de ontrek van buis verdeeld. In deze uitvoeringsvorm is de onderlinge afstand,· 3 ram, in gebpuik worden deze draden 36 aan de tboven- - 82044|8 i » * PHN 10.501 8 en onderzijde geaard (niet getekend). Tassen de draden 36 en de spoel 35 bevindt zich een kwartsbuis 37 met een wanddikte van 1,0 ran. Het is in de praktijk gebleken, dat deze draden 36 zeer effectief de vorming van plasma's in het glasgemeng onderdrukken. De werking van de inrichting 5 volgens fig. 2 is nu als volgt.
Terwijl de steuntafel 38 de onderzijde van buis 21 afsluit wordt buis 21 via de vul trechter 39 met glasgemeng 40 gevuld. Vervolgens wordt via de toevoerleidingen 32 en 34 gedemineraliseerd water door de ruimte 27A en de door het huis 23 omsloten ruimte geleid. Een hcog-10 frequent veld wordt in de speel 35 opgewekt (freq. 2,6 MHz, 25kW output, spanning qp de spoel in onbelaste toestand ca. 10 kV). De startprccedure is geheel als reeds besproken bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 1 .
De geaarde draden 36 bewerken ondermeer dat in het reagerende en smeltende glasgemeng waarin grote hoeveelheden gassen en dampen vrij 15 komen (CO^, Η2<0) in de nabijheid van grillig gevormde korreloppervlakken geen ionisatie optreedt.
Nadat voldoende glasgemeng is gesmolten en het gewenste niveau is bereikt wordt tafel 38 langzaam mechanisch naar beneden bewogen. De restrictie 22 zorgt ervoor dat ongesmolten en ongereageerd glasgemeng 20 in buis 21 blijft hangen. Bij een juiste instelling van de temperatuur in de smelt ter plaatse namelijk door regeling van het hoogfrequente veld en/of door positionering van de restrictie ten opzichte van het hoogfrequent veld kan de uitstrcomsnelheid worden geregeld.
Via de vultrechter 39 wordt continu glasgemeng of glasscherven 25 aan de smelt in de buis toegevoegd in overeenstemming met de uitstroom snelheid van het gesmolten glas. De dikte van de staaf wordt bepaald door de snelheid waarmede tafel 38 omlaag wordt bewogen.
Het is qp deze wijze mogelijk bijvoorbeeld staven met een diameter tussen 28 en 34 mm te vervaardigen met een snelheid van 63 mm 30 per uur (1,6 tot 2,4 gr. glas per minuut)).
Het zal duidelijk zijn dat in een inrichting volgens de uitvinding ook twee of meer onder elkaar opgestelde spoelen aanwezig kunnen zijn waarmede dan de temperatuur in de smeltzone, de louterzone en in de restrictie onafhankelijk van elkaar kunnen worden geregeld.
35 De lengte van het buisdeel in elk van de zone's bepaald in afhankelijkheid van de doorstroomsnelheid de verblijftijd.
In een inrichting volgens de uitvinding kunnen glazen die normaliter bij temperaturen tussen 1300° en 1700° C of hoger worden ge- 8204438 ..-..:...:.11...............r ............r·.....—-------ιΊ|Γ ^ ^ ^ ^ .....
• m ": ":: . .· ' ' ' ;φ'· '" PHN 10.501 9 smolten goed worden verwerkt. Ock bij toepassing van agressieve glazen net veel alkalditetaalcayde in het bijzonder litliumoxyde treden geen moeilijkheden op. Met een inrichting volgens fig. 2 werden zonder moeilijkheden cmfcinu staven vervaardigd uit bijvoorbeeld de volgende 5 glazen: A. 62,5 mol% SiC>2 12.5 rtol% (CaO + MgO) 5 mol% ϋ2° 10 mol% Na20 10 10 mol% K20
Staelttemperatuur 1300°C. Bij batchgewijze smelten vreten dergelijke glazen door een kroes uit kwartsglas met een wanddikte van 2 mm in 8 uur heen. Bij· het smelten en vervaardigen van staven volgens de uitvinding werden geen moé3J.ijkheden ondervonden.
15 B. 62,5 mol% Si02 12.5 mol% A1203
12.5 mol% ZnO
12.5 mol% Na20
Sneltteirperatuur 1650¾. Uit een glas van deze samenstelling werden 20 zonder itoeilijkheden staven vervaardigd volgens de uitvinding.
25 30 35 > % 82044¾ê

Claims (9)

1. Werkwijze voor de continue vervaardiging van langgerekte lichamen, waarbij het uitgangsmateriaal continu wordt toegevoegd aan een smelt, die zich in een verticaal opgestelde buis bevindt en langgerekte lichamen aan de onderzijde van de buis worden afgevoerd met het kenmerk, 5 dat a. het uitgangsmateriaal continu wordt toegevoegd aan een smelt, die zich in het bovenste deel van een verticaal opgestelde buis bevindt, waarvan de wanden worden gekoeld, b. de smelt in het bovenste buisdeel onder koeling van de wand wordt 10 verhit door middel van een hoogfrequent magnetisch veld (verhittings- zone), c. de smelt vervolgens in de gekoelde buis een zone van lagere temperatuur passeert, d. waarna de smelt in een volgende zone vast wordt en de buis verlaat.
2. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het uit gangsmateriaal een glasgemeng is, dat wordt toegevoegd aan een smelt die door middel van een hoogfrequent veld zo hoog wordt verhit dat de snelheid van de reactie tussen de componenten van het glas zo hoog mogelijk is, zonder dat componenten in dampvorm uit de smelt kunnen 20 ontsnappen.
3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat beneden de ver hi ttings zone een droog gas in de smelt wordt geblazen.
4. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat droge helium en/of zuurstof in de glassmelt wordt geblazen.
5. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de glas smelt achtereenvolgens een verhittingszone en een louterzone passeert en vervolgens in vaste vorm door een ontspanningszone wordt gevoerd.
6. Inrichting voor de continue vervaardiging van langgerekte lichamen zoals staven omvattende een verhittingszone, met het kenmerk, 30 dat de inrichting omvat: - een verticaal opgestelde smeltbuis, waarin uitgangsmateriaal wordt gesmolten en die in de verhittingszone is voorzien van een koelmantel, waardoor in gebruik een koelmiddel worden geleid. - een spoel uit metaalband, waarmede in gebruik een hoogfrequent electro-35 magnetisch veld wordt opgewekt en die zich rondom de verhittingszone bevindt binnen de koelmantel, - een scherm uit evenwijdig aan de as van de buis opgestelde metaaldraden tussen de spoel en de wand van de buis, < 8204438 PHN 10.501 11 - een buis u$it een materiaal jjoet een hoge doorslagspanning en een lage tg t <3ie zich bevindt tussen het scherm uit metaaldraden en de spoel, waarbij een en ander zodanig is opgesteld binnen de koel mantel dat spoel en scherm door het koelmiddel worden omspoeld.
7. Jhri^tirig volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de smelthiis bepedeh de veriiittihgszone zich konisch verwijdt. 8. inrichting volgoj conclusie 6, met het kenmerk, dat de smeltbuis is· voorzien van eeri insnoering.
9. Inridhting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de 10 buis in |ert^ca]^ richting verplaatsbaar ten opzichte van de hoogfre-quentspoel met Igaelmantel is fcpgesteld..
15. X 20 25 30 : .· · ' ' ... ; . 'i r: ; . 35 ; Ψ \ P; ; .;j; r: . ' L:- *? ψ·~ ' ;ï 1
NL8204438A 1982-11-16 1982-11-16 Werkwijze en inrichting voor de continue vervaardiging van langgerekte lichamen uitgaande van een ongesmolten uitgangsmateriaal. NL8204438A (nl)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8204438A NL8204438A (nl) 1982-11-16 1982-11-16 Werkwijze en inrichting voor de continue vervaardiging van langgerekte lichamen uitgaande van een ongesmolten uitgangsmateriaal.
US06/549,118 US4546484A (en) 1982-11-16 1983-11-07 Device for the continuous manufacture of elongated bodies starting from unmolten solid starting material
CA000440699A CA1212837A (en) 1982-11-16 1983-11-08 Method of and device for the continuous manufacture of elongate bodies starting from unmolten solid starting material
EP83201610A EP0109131B1 (en) 1982-11-16 1983-11-10 Method of and device for the continuous manufacture of elongate bodies starting from unmolten solid starting material
AT83201610T ATE21239T1 (de) 1982-11-16 1983-11-10 Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen herstellen von langen koerpern ausgehend von ungeschmolzenem festem material.
DE8383201610T DE3365172D1 (en) 1982-11-16 1983-11-10 Method of and device for the continuous manufacture of elongate bodies starting from unmolten solid starting material
JP58213460A JPS5997537A (ja) 1982-11-16 1983-11-15 長尺体の連続製造方法および装置
US06/755,745 US4617041A (en) 1982-11-16 1985-07-16 Method for continuously manufacturing elongated bodies starting from unmolten solid starting material

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8204438 1982-11-16
NL8204438A NL8204438A (nl) 1982-11-16 1982-11-16 Werkwijze en inrichting voor de continue vervaardiging van langgerekte lichamen uitgaande van een ongesmolten uitgangsmateriaal.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8204438A true NL8204438A (nl) 1984-06-18

Family

ID=19840601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8204438A NL8204438A (nl) 1982-11-16 1982-11-16 Werkwijze en inrichting voor de continue vervaardiging van langgerekte lichamen uitgaande van een ongesmolten uitgangsmateriaal.

Country Status (7)

Country Link
US (2) US4546484A (nl)
EP (1) EP0109131B1 (nl)
JP (1) JPS5997537A (nl)
AT (1) ATE21239T1 (nl)
CA (1) CA1212837A (nl)
DE (1) DE3365172D1 (nl)
NL (1) NL8204438A (nl)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8403380A (nl) * 1984-11-07 1986-06-02 Philips Nv Werkwijze en inrichting voor het verdichten van een voorgevormd poreus lichaam uit materiaal, waarvan het hoofdbestanddeel uit sio2 bestaat.
FR2589228B1 (fr) * 1985-10-25 1989-08-04 Commissariat Energie Atomique Dispositif d'elaboration en continu de materiaux obtenus a partir de substances a l'etat fondu
US4752313A (en) * 1986-12-16 1988-06-21 Corning Glass Works Pultrusion process for fiber-reinforced composites
DE68913237T2 (de) * 1988-07-05 1994-09-29 Osaka Titanium Siliciumgiessvorrichtung.
US5181947A (en) * 1990-10-09 1993-01-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for manufacturing a glass fiber
US5173096A (en) * 1991-07-10 1992-12-22 Manville Corporation Method of forming bushing plate for forming glass filaments with forming tips having constant sidewall thickness
FR2686597B1 (fr) * 1992-01-28 1994-03-18 Alcatel Nv Procede de fabrication d'un tube en verre, notamment en verre fluore.
FR2707285B1 (fr) * 1993-07-06 1995-08-11 Alcatel Fibres Optiques Préforme pour fibre optique, procédé de fabrication d'une telle préforme et fibre optique obtenue à partir de cette préforme.
EP0738690B1 (en) * 1995-04-19 2001-06-13 Corning Incorporated Method and device for manufacturing a rod of a material having a cross-sectional composition gradient
FR2733224B1 (fr) * 1995-04-19 1997-07-04 Corning Inc Procede et dispositif de fabrication d'une barre en un materiau presentant un gradient de composition transversal, notamment de barre de verre
WO1999037590A1 (en) * 1998-01-26 1999-07-29 British Nuclear Fuels Plc Improvements in and relating to the handling, treatment and storage of waste
JP2001342026A (ja) * 2000-05-30 2001-12-11 Tosoh Quartz Corp 石英ガラスの製造方法及び製造装置
US6739155B1 (en) * 2000-08-10 2004-05-25 General Electric Company Quartz making an elongated fused quartz article using a furnace with metal-lined walls
DE10133469B4 (de) * 2001-07-10 2004-10-14 Schott Glas Vorrichtung zum Schmelzen hochreiner optischer Gläser
DE10331103B4 (de) * 2002-07-04 2008-06-26 Schott Ag Doppeltiegel für Glas-Ziehverfahren und Verfahren zum Herstellen von Glasfasern oder zugehörigen Vorformen mit dem Doppeltiegel
WO2010065401A2 (en) * 2008-12-01 2010-06-10 Inductotherm Corp. Purification of silicon by electric induction melting and directional partial cooling of the melt
EP2226301A1 (en) * 2009-02-22 2010-09-08 Silitec Fibers SA Method for producing and processing a preform, preform and optical fiber
CN103466933B (zh) * 2013-08-20 2015-10-28 宁波大学 叠加法挤制硫系玻璃光纤预制棒的挤压装置及方法
CN104338933B (zh) * 2014-09-29 2016-05-25 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 一种用于金属熔融挤出成型的3d打印头
CN108698894A (zh) 2015-12-18 2018-10-23 贺利氏石英玻璃有限两合公司 在多腔式烘箱中制备石英玻璃体
US11492282B2 (en) 2015-12-18 2022-11-08 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Preparation of quartz glass bodies with dew point monitoring in the melting oven
WO2017103125A1 (de) 2015-12-18 2017-06-22 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Sprühgranulieren von siliziumdioxid bei der herstellung von quarzglas
JP6881776B2 (ja) 2015-12-18 2021-06-02 ヘレウス クワルツグラス ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー 不透明石英ガラス体の調製
KR20180095619A (ko) 2015-12-18 2018-08-27 헤래우스 크바르츠글라스 게엠베하 & 컴파니 케이지 실리카 유리 제조 동안 규소 함량의 증가
CN108698893A (zh) 2015-12-18 2018-10-23 贺利氏石英玻璃有限两合公司 于耐火金属熔融坩埚中制备石英玻璃体
WO2017103160A1 (de) 2015-12-18 2017-06-22 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Herstellung von quarzglaskörpern aus siliziumdioxidgranulat
EP3390294B1 (de) 2015-12-18 2024-02-07 Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG Verringern des erdalkalimetallgehalts von siliziumdioxidgranulat durch behandlung von kohlenstoffdotiertem siliziumdioxidgranulat bei hoher temperatur
JP7430187B2 (ja) * 2018-11-30 2024-02-09 コーニング インコーポレイテッド ガラス管を加熱および冷却する装置および方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1572873A (en) * 1923-12-29 1926-02-16 Westinghouse Electric & Mfg Co High-frequency dielectric and magnetic furnace
NL47449C (nl) * 1937-03-12
US2289787A (en) * 1937-12-24 1942-07-14 Kaschke Kurt Production of shaped articles from metal powder
US2673228A (en) * 1950-09-15 1954-03-23 Norton Co Induction furnace with high-temperature resistor
US3874207A (en) * 1957-10-22 1975-04-01 Jerome H Lemelson Extrusion apparatus
US3774890A (en) * 1957-06-27 1973-11-27 Jerome H Lemelson Apparatus for working moldable material
US3261676A (en) * 1963-01-24 1966-07-19 Gen Electric Method for forming silica articles
US3293692A (en) * 1964-02-26 1966-12-27 Olin Mathieson Apparatus for forming rigid porous metal body
US3467513A (en) * 1965-10-20 1969-09-16 Corning Glass Works Process and apparatus for high pressure extrusion of glassprocess and apparatus for high pressure extrusion of glass
US3764286A (en) * 1971-04-22 1973-10-09 Gen Electric Manufacture of elongated fused quartz member
US3767373A (en) * 1971-11-15 1973-10-23 Nis Pri Vimmess Cylindrical furnace for continuous production of reinforced and nonreinforced seamless pipes of foam glass
US4116598A (en) * 1975-03-04 1978-09-26 Fizichesky Institut Imeni P.N. Lebedeva Akademii Nauk Sssr Apparatus for producing high-melting-metal-oxide-based crystalline materials
DE2842586A1 (de) * 1978-09-29 1980-04-17 Siemens Ag Verfahren zur herstellung von lichtleitfasern niedriger daempfung und hoher numerischer apertur
US4230473A (en) * 1979-03-16 1980-10-28 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Method of fabricating optical fibers
FR2457619A2 (fr) * 1979-05-23 1980-12-19 Siderurgie Fse Inst Rech Four de rechauffage a induction a champ glissant
US4350513A (en) * 1981-11-23 1982-09-21 Western Electric Company, Inc. Method and apparatus for extruding glass tubes

Also Published As

Publication number Publication date
DE3365172D1 (en) 1986-09-11
ATE21239T1 (de) 1986-08-15
CA1212837A (en) 1986-10-21
JPS5997537A (ja) 1984-06-05
EP0109131B1 (en) 1986-08-06
US4546484A (en) 1985-10-08
US4617041A (en) 1986-10-14
JPH0372573B2 (nl) 1991-11-19
EP0109131A1 (en) 1984-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8204438A (nl) Werkwijze en inrichting voor de continue vervaardiging van langgerekte lichamen uitgaande van een ongesmolten uitgangsmateriaal.
US3717450A (en) Furnace for manufacture of striationfree quartz tubing
US3320045A (en) Furnace for the manufacture of fused quartz
KR100626467B1 (ko) 실리카 용융로, 석영 부재 및 석영 부재 형성 방법
US7296441B2 (en) Device and method for melting a substance with the occurrence of a low level of contamination
US20050083989A1 (en) Process and apparatus for melting inorganic substances
JP2009523698A (ja) 溶融物の温度操作方法
EP0471152B1 (en) Method of forming glass articles
JP4181321B2 (ja) ガラスとガラスセラミックスを連続的に溶融して清澄濾過する装置
JP2005119959A5 (nl)
WO2013011837A1 (ja) ガラス溶融装置、ガラス繊維製造装置及びガラス繊維製造方法
US2814657A (en) Method and apparatus for heating glass
US10059614B2 (en) Melting glass materials using RF plasma
TW201321317A (zh) 玻璃熔融裝置、玻璃纖維製造裝置及玻璃纖維製造方法
US3636293A (en) Method and apparatus for melting vitreous-type materials
US3937625A (en) Radio frequency preparation of pure glass
KR100747351B1 (ko) 복수의 가열 영역을 구비한 히터, 이 히터를 구비한 광섬유인선 용해로 및 이를 이용한 광섬유 인선방법
US7197899B2 (en) Multi heating zone apparatus and process for making core/clad glass fibers
JPH10189291A (ja) 熱プラズマによる加熱処理装置
US7862656B2 (en) Apparatus and method for growing a crystal and heating an annular channel circumscribing the crystal
JPS60231421A (ja) 石英ガラスを製造する方法及び装置
JPS58156542A (ja) 光学ガラスの溶融方法
US3445215A (en) Method for refining glass baths
US20050223751A1 (en) Method and a device in the manufacture of an optical fibre
WO2001049617A1 (en) Long hot zone furnace element

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed