NL8801598A - Werkwijze voor het vervaardigen van een kanaalplaat. - Google Patents

Description

Titel: Werkwijze voor het vervaardigen van een kanaalplaat.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een kanaalplaat, waarbij uit een staaf kernglas en een om de staaf passende buis mantelglas glasvezels met een kern en een de kern omsluitende mantel worden gevormd; de glasvezels worden gebundeld; uit het samenstel van gebundelde glasvezels een plaat met de gewenste afmetingen wordt gesneden; en een kanaalplaat wordt gevormd door de .kernen van de glasvezels weg te etsen.

Dergelijke kanaalplaten, meestal multi-channelplate1s of MCP's genoemd, zijn op zichzelf bekend en worden veelal na metallisering van het ingangsvlak en het uitgangsvlak, waartussen zich de kanalen uitstrekken, toegepast in beeld-versterkerbuizen van het proximity-focustype. Volgens de bekende techniek wordt voor de vervaardiging van de uit een kern en een de kern omgevende mantel bestaande glasvezels uitgegaan van een zogenaamde "preform", die bestaat uit een met tussenruimte vrij in een buis van mantelglas hangende staaf kernglas. De "preform" wordt door een ringvormige ver-hittingszone getrokken, waarbij in de buis een onderdruk wordt bewerkstelligd. De in de verhittingszone heersende temperatuur is daarbij zodanig, dat het glas week wordt, zodat het mantelglas zich als gevolg van de in de buis mantelglas heersende onderdruk nauw om de staaf kernglas sluit (''shrinking1'). Gelijktijdig wordt het aldus verkregen samenstel uitgerekt tot een glasvezel met een ten opzichte van de oorspronkelijke staaf gereduceerde diameter van bijvoorbeeld 0,6 mm.

Ofschoon de staaf kernglas met relatief grote nauwkeurigheid gemaakt kan worden, blijken in de praktijk de glasvezels, waaruit uiteindelijk door samenbundeling de kanaalplaat gevormd wordt, diktevariaties te vertonen.

Deze diktevariaties zijn een gevolg van diktevariaties van de wand van de buis mantelglas, die op gereduceerde schaal terug te vinden zijn in variaties van de buitendiameter van de glasvezels. Als gevolg van deze variaties variëert bij stapeling van de glasvezels ook de hartafstand van de vezels en dus de hartafstand van de te vormen kanalen. Een aldus vervaardigde kanaalplaat verschaft daardoor geen optimale beeldkwaliteit.

De uitvinding beoogt het geschetste bezwaar te ondervangen en in het algemeen een werkwijze ter beschikking te stellen, die het mogelijk maakt om onder toepassing van buizen mantelglas met variërende wanddikte een geometrisch uniforme kanaalplaat te vervaardigen.

Hiertoe wordt volgens de uitvinding een werkwijze van de beschreven soort daardoor gekenmerkt, dat voorafgaand aan het vormen van de glasvezels de buis mantelglas tot een de staaf kernglas nauw omsluitende mantel wordt gevormd, dat de aldus verkregen massieve, een kern en een mantel vertonende, staaf zodanig wordt bewerkt dat de staaf een in hoofdzaak constante relatief grote buitendiameter heeft, en dat uit de staaf met in hoofdzaak constante buitendiameter glasvezels worden getrokken.

In het volgende zal de uitvinding nader worden beschreven met verwijzing naar de bijgevoegde tekening.

Figuur 1 toont schematisch een perspectivisch aanzicht van een deel van een kanaalplaat; figuur 2 illustreert schematisch de bekende techniek voor het vervaardigen van een glasvezel met een kern en een mantel; figuur 3 illustreert schematisch een werkwijze volgens de uitvinding.

Figuur 1 toont schematisch een perspectivisch aanzicht van een deel van een kanaalplaat 1, met een ingangsvlak 2 en een uitgangsvlak 3. De kanaalplaat is opgebouwd uit holle glasvezels 4 met een buitendiameter d, en een wanddikte a.

De glasvezels zijn zodanig gestapeld dat de hart-afstand van twee naburige vezels d is.

In het ideale geval is deze hartafstand voor elk tweetal naburige glasvezels van de kanaalplaat exact gelijk over de gehele lengte van de vezels.

Gebleken is echter, dat in de praktijk de hartafstand d binnen één en dezelfde kanaalplaat kan variëren, hetgeen tot een niet optimale beeldkwaliteit leidt.

Gebleken is voorts dat deze variatie van de hartafstand een gevolg is van een variatie van de buitendiameter d van de holle glasvezels. De variatie van de buitendiameter d is weer een gevolg van variaties in de wanddikte a van de vezels.

Ter verduidelijking is in figuur 2 geïllustreerd op welke wijze volgens de bekende techniek glasvezels voor een kanaalplaat worden vervaardigd.

Figuur 2 toont een staaf kernglas 20, die losjes in een buis mantelglas 21 hangt. De staaf en de buis hebben een relatief grote diameter.

De buis met de daarin hangende staaf worden door een oven 22 met een ringvormige verhittingszone getrokken, zoals met een pijl 23 is aangegeven. Tevens wordt tussen de buis en de staaf een onderdruk gecreëerd middels een met een op de bovenzijde van de buis geplaatste vacuumklok 24 verbonden, niet nader getoonde, pomp.

Door de tussen de buis en de staaf heersende onderdruk sluit de buis zich bij verhitting in de oven 22 nauw om de staaf. Dit proces wordt wel "rimming" genoemd. Bij voortgezette verhitting kan gelijktijdig of later de aldus gevormde, met mantelglas ("cladding") beklede staaf (core bar) tot een glasvezel met een kern en een mantel worden getrokken met een gereduceerde buitendiameter d van bijvoorbeeld 0,6 mm.

De oorspronkelijke staaf kernglas kan zeer nauwkeurig met een constante diameter worden vervaardigd. Als gevolg hiervan is ook de diameter van de kern 25 van de getrokken vezel binnen zeer nauwe grenzen constant.

Een glazen buis, zoals de buis mantelglas, is echter zeer moeilijk met zowel een nauwkeurig constante binnendiameter als een nauwkeurig constante buitendiameter, ofwel met een nauwkeurig constante wanddikte, te vervaardigen. Variaties in de buitendiameter zouden weliswaar nog door slijpen of afdraaien geëlimineerd kunnen worden, doch bij variaties in de binnendiameter is dat niet mogelijk.

Uitgaande van een staaf kernglas met een constante diameter en een hogere verwekingstemperatuur dan het mantelglas manifesteren alle variaties in de wanddikte van de buis mantelglas zich uiteindelijk in variaties in de buitendiameter d van de glasvezel.

Volgens de uitvinding wordt nu de staaf kernglas eerst voorzien van een de staaf nauw omsluitende mantel. Vervolgens wordt het aldus verkregen samenstel nauwkeurig rond geslepen of gedraaid, zodat de buitendiameter over de gehele lengte van bijvoorbeeld 1 meter constant is. Pas daarna wordt uit het verkregen samenstel op gebruikelijke wijze een glasvezel met gereduceerde diameter d getrokken.

Eén en ander is schematisch getoond in figuur 3. Figuur 3A toont weer een staaf kernglas 20 met een in hoofdzaak constante diameter D1 en een ruim om de staaf passende buis mantelglas 21 met een variërende wanddikte a . De buis wordt op de reeds beschreven wijze met behulp van een oven 30 tot een nauw om de staaf kernglas sluitende mantel 21' gevormd. De verkregen beklede staaf 31 heeft dan een variërende buitendiameter D1 + 2a . De beklede staaf wordt vervolgens, zoals vsr in figuur 3B schematisch is getoond afgedraaid of afgeslepen tot een constante diameter D1 + b. Figuur 3B toont schematisch een draaibank met centers 33,34 en een beitel of ander geschikt verspanend instrument 35. üit de aldus verkregen beklede staaf, die een kern met in hoofdzaak constante diameter D1 heeft en die bovendien een in hoofdzaak constante buitendiameter Dl + b heeft wordt vervolgens op gebruikelijke wijze een glasvezel met de gewenste diameter d getrokken. De glasvezel wordt daarna in lengtes gesneden, die verder op bekende wijze gestapeld en samengeperst worden tot een blok ("boule) waaruit de ruwe vorm van een kanaalplaat wordt gesneden, zodat de uiteindelijke kanaalplaat ontstaat, die vervolgens nog van metalliseringen en dergelijke kan worden voorzien.

Opgemerkt wordt, dat na het voorgaande diverse modificaties voor de deskundige voor de hand liggen.

Zo kan bijvoorbeeld desgewenst de buitendiameter van de volgens figuur 3A verkregen beklede staaf eerst reeds enigszins gereduceerd worden, voordat de bewerking van figuur 3B wordt uitgevoerd. Bij voorkeur wordt deze bewerking echter uitgevoerd bij een beklede staaf met zo groote mogelijke diameter. Deze en soortgelijke modificaties worden geacht binnen het kader van de uitvinding te vallen.

Claims (6)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een kanaalplaat, waarbij uit een staaf kernglas met een relatief grote diameter en een om de staaf kernglas passende buis mantelglas glasvezels met een relatief kleine diameter worden getrokken met een kern en een mantel; de glasvezels worden gebundeld; uit het samenstel van gebundelde glasvezels een plaat met de gewenste afmetingen wordt vervaardigd; en een kanaalplaat wordt gevormd door de kernen van de glasvezels te verwijderen, met het kenmerk, dat voorafgaand aan het vormen van glasvezels de buis mantelglas tot een de staaf kernglas nauw omsluitende mantel wordt gevormd, dat de aldus verkregen massieve, een kern en een mantel vertonende, staaf zodanig wordt bewerkt dat de staaf een in hoofdzaak constante relatief grote buitendiameter heeft, en dat uit de staaf met in hoofdzaak constante buitendiameter glasvezels worden getrokken.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de massieve, een kern en een mantel vertonende staaf door het uitoefenen van een trekkracht wordt gevormd met een reeds enigszins gereduceerde diameter, die echter relatief groot is ten opzichte van de diameter van de te vormen glasvezels.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, m e t het kenm erk, dat de massieve staaf zuiver rond wordt afgedraaid.

4. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, m e t het kenmerk, dat de massieve staaf zuiver rond wordt geslepen.

5. Kanaalplaat vervaardigd volgens de werkwijze van één der voorgaande conclusies.

6. Beeldversterkerbuis voorzien van een kanaalplaat volgens conclusie 5.