DE2407955A1 - Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung von quarzroehren - Google Patents

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München

14. Februar 1974

Quartz & Silice, 8, rue d'Anjou, F 75008 Paris

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung

von Quarzröhren

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Herstellung durchsichtiger Quarzröhren mit kleinem Durchmesser nach einem kontinuierlichen Verfahren, gemäß dem, ausgehend von einer kleinen Abmessung der Röhre, der sog. "Ausgangsröhre", durch Beschichten derselben mit Quarzpulver eine große Abmessung der Röhre erreicht wird.

Seit einigen Jahren haben sich Röhren aus reinem durchsichtigen erschmolzenen Quarz für die Herstellung von Jodlampen aufgrund ihrer Temperaturbeständigkeit und Transparenz durchge-setzt. Dennoch lassen sich die ständig vrachsenden Anforderungen an die geometrische Auslegung und die optischen Eigenschaften der Quarzröhren mit den bekannten Herstellungsverfahren nur schwer erfüllen.

In der Praxis muß das schmelzflüssige Material bei den ver-

— ρ —

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schiedenen bekannten Verfahren immer bei sehr hoher Temperatur durch das Innere einer Düse aus Graphit (FR-PS 1 108 060) oder aus einem hochschmelzenden Metall, wie Wolfram oder Molybdän, geführt werden.

Ersichtlich tritt trotz aller Vorkehrungen zum Schutz der Düse bei diesen Temperaturen immer eine teilweise Reaktion zwischen dem Düsenmaterial, dem schmelzflüssigen Quarz und gegebenenfalls der Umgebungsluft auf. Diese chemischen Reaktionen bewirken Unregelmäßigkeiten an den Stellen der Düse, die mit dem schmelzflüssigen Quarz in Berührung stehen, und damit folglich auch Fehler an der Röhrenoberfläche. Laufend lassen sich Röhren mit in Längsrichtung verlaufenden Fadenschlieren von mehr oder weniger großer Tiefe bei der Herstellung nach den meisten bekannten Verfahren beobachten.

Bei der Verwendung solcher Röhren für die Herstellung von Jodlampenkörpern verhalten sich die Schlieren wie Zylinderlinsen, so daß der Lichtstrom In einem Querschnitt senkrecht zur Lampenachse sehr heterogen ist; es gibt auch sehr starke Konzentrationen des Lichtstromes in engen Bereichen zum Nachteil des mittleren Stromes, dessen Intensität schwächer ist.

Um diesen Nachteil zu umgehen, muß der Lampenkörper die Form eines runden Rohres mit einer sehr glatten Oberfläche ohne Schlieren oder andere Linsen bildende Mängel aufweisen.

Das Verfahren nach der Erfindung beseitigt jede Möglichkeit einer chemischen Reaktion zwischen der Schmelze und einem anderen Material, da es gar nicht zu einer Berührung zwischen der Schmelze und einem anderen festen Material bei hohen Temperaturen kommt.

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Das Verfahren nach der Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß Körner aus geschmolzenem Quarz auf ein ebenfalls aus durchsichtigem Quarz bestehendes Ausgangsrohr aufgebracht werden, der Auftrag anschließend gebläht und das erhaltene Rohr gezogen wird, wobei die drei Arbeitsstufen des Beschichtens, Belähens und Ziehens auf einer Reihe von hintereinander angeordneten Standen wiederholt werden, wobei ein Stand, in dem die Röhre nur gezogen wird, das Ende der Fertigungsstraße bildet.

Das soeben beschriebene Verfahren arbeitet vorzugsweise in horizontaler Richtung.

Die in geeigneter Heise abgestützte Ausgangsröhre wird durch eine Reihe von später noch näher zu beschreibenden Vorrichtungen in Umlauf versetzt sowie längs ihrer Achse"vorgeschoben. Im allgemeinen ist die Winkelgeschwindigkeit von einem Stand zum nächsten im Zuge der Fertigungsstraße dieselbe, während sich die Vorschubsgeschwindigkeit parallel zur Röhrenachse in ihrer Größenordnung zwischen dem Eintritts stand der Ausgangsröhre und dem Äbtrennsiaid der fertiggestellten Röhre sehr stark ändern kann.

Für die folgende Beschreibung wird davon ausgegangen, daß der Beobachter vor der Fertigungsstraße steht und den Vorschub der Röhre von links nach rechts beobachtet. Die Ausgangsröhre tritt in die Fertigungsstraße von links ein und Tritt aus dieser nach Fertigstellung an der rechten Seite aus.

Die Zeichnungen zeigen in den einzelnen Figuren die Fertigungsstraße bzw. deren Einzelstände.

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Im Betrieb arbeitet die erfindungsgemäße Vorrichtung mit allen ■·' Ständen von links nach rechts gesehen wie folgt:

1. Stand (Fig. 1)

Eine Ausgangsröhre 1 wird an das linke Ende der Röhre 2 bis zur Berührung mit dieser herangeführt. Diese Röhre 2 kann eine vorher in demselben kontinuierlichen Verfahren hergestellte Röhre sein, da der Bedarf an Ausgangsröhrenmaterial nur einen geringen Prozentsatz der auf der Fertigungsstras-· se hergestellten Röhre darstellt.

Die Ausgangsröhre wird mit der gleichen Geschwindigkeit in Umlauf vorsetzt wie die bereits auf der Fertigungsstraße befindliche und sich über diese erstreckende Röhre und beginnt mit einer Geschwindigkeit V. vorzurücken. Ein an sich bekanntes Glasbläsergebläse 3, welchem von außen über die beiden Leitungen a, b Sauerstoff bzw. Propangas zugeführt wird, folgt synchron der Bewegung der Ausgangsröhre. Eine Vorrichtung 4 zündet das Gebläse, um die Berührungsstelle zwischen dem rechten Ende der Ausgangsröhre und dem Ende der bereits in der Maschine befindlichen Röhre zu erhitzen. Durch die Erwärmung sollen die beiden Röhrenenden so sauber miteinander verschmelzen, daß die Ausgangsröhre mit der auf der Fertigungsstraße befindlichen Röhre ein Stück bildet.

Nach erfolgter Verschmelzung schaltet sich der Brenner ab und wird von seiner Vorschubvorrichtung wieder in die Ausgangsstellung zurückgefahren. Die Vor- und RückSchubbewegung des Brenners erfolgt mittels einer Schraubenspindel 5, die paralH. zur Rohrachse verläuft und jeweils in der einen oder anderen Richtung durch einen Wendemotor 6 angetrieben wird. Der Brenner 3/4 ist an einem Schlitten 7 befestigt, der in Führungen 8

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parallel zur Achse der Anordnung gleitet. An dem Schlitten befindet sich eine Mutter 9> die mit der umlaufenden Spindel im Eingriff steht, sich aber selbst nicht drehen kann, wodurch ·' sich die Mutter und damit der Schlitten mit dem Brenner in Längsrichtung der Anordnung verschieben kann.

Auf den Führungen einstellbare Anschläge 10 betätigen den Umkehrschalter 11 in dem elektrischen Stromkreis für den Motorantrieb. Die Schweißzeit hängt von den Abmessungen der zu verschmelzenden Röhre (Durchmesser und Dicke) ab. Der Fachmann kann ohne weiteres die für die Verschweißung erforderliche Zeit bestimmten und von dieser bei Kenntnis der Vorschubgeschwindigkeit den Abstand zwisehen den Umkehranschlägen herleiten. Dieselben Anschläge bzw. ggfs. auch andere, steuern das Öffnen und Schließen von Elektroventilen 12, die das Gebläse mit Sauerstoff bzw. Propangas speisen, wobei die Dauerflamme 4 das Zünden sicherstellt.

2. Stand (Fig. 2)

ErfirEUngsgemäß wird ein dünner Strahl 15 aus Quarzpulver, dessen Korngröße unter 250 Micron liegt, auf die von dem Stand I herangeführte Quarzröhre gerichtet. Gleichzeitig erhitzen ein oder mehrere Brenner 16 die Quarzröhre auf die Erweichungstemperatur. Nach einem Teilmerkmal der Erfindung schneidet der Qnarzpulverstrahl mindestens eine der Brennerflammen.

Unter Brenner wird sowohl ein mit gasförmigem Brennstoff und Sauerstoff arbeitender Brenner, beispielsweise ein Wasserstoff-Sauerstoff- oder Propan-Sauerstoff-Brenner oder aber ein Plasmabrenner (Lichtbogenplasma oder Induktionsplasma) verstanden -

Eine vorteilhafte Abänderung der Erfindung besteht darin, die

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Röhre in einen Ofen mit einer feuerfesten Auskleidung und einer ausreichenden Menge kleiner Öffnungen zu geben, durch die die Erennerflamme in den Ofen eintritt und die Röhre erwärmt.

Der Quarzstrahl kann vorteilhaft durch einen Iriertgasstrom ins Innere einer Röhre geleitet werden, die unmittelbar vor dein Eintritt in eine Brennerflamme anhält. Ohne diese Vorsichtsmaßnahme könnte es zu einem Schmelzen der Quarzpulver— zuführungsdüse kommen oder, wenn es sich um sehr hochschmelzendes Material handelt, zu einem Schmelzen und Anbacken von Quarzpulverkömern an ihrem Ende. Anbackende Körner würden den vorhandenen Durchlaßraum verringern und. könnten darüber hinaus den Pulverstrahl in nicht voraussehbarer Weise ablenken. Es muß also vermieden vrardon, daß das Ende der die Körner heranführenden Röhre so warm wird, daß die Körner anbacken bzw, aneinander kleben können.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die geometr-iscbe Umformung, der die Röhre an dem selben Arbeitsstand unterworfen wird; die Brenner erweichen die"Röhre und der Quarzpulverstrahl, der mindestens eine Brennerflamme durchquert, verwandelt sich in einen Strahl von schmelzflüssigen Tropfen, die umso besser an der Röhre haften bleiben, je heißer diese ist. Die erste Aufgabe des Arbeitsstands II besteht also darin, die Dicke der aus dem Stand I kommenden Röhre zu verstärken.

Durch das Zusammenspiel der Antriebsvorrichtung für den Vorschub und die Drehung der Röhre, auf die in der Folge noch näher eingegangen wird, kann man die Röhre aus dem Stand II mit einer Geschwindigkeit austreten lassen, die größer ist als diejenige, mit der sie eingetreten ist. Dadurch erfolgt eine Ziehung des Materials in der von den Brennern erwärmten Zone V₂^V₁ nach Fig. 2.

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Auf die Beschichtung mit dem Pulver und die anschließende Ziehung folgt erfindungsgemaß ein Blähen der Röhre. Dieses Blähen vergrößert den Durchmesser und verringert die Wandstärke; die Ziehung verringert den Durchmesser und vergrössert die Länge. Eine Kombination aus Blähen und Ziehen ermöglicht somit eine Festlegung des Durchmessers und der Wandstärke am Ausgang des Standes. Der Blähvorgang kann nach Wahl mit einer der im folgenden beschriebenen zwei Vorrichtungen durchgeführt werden.

^a) Örtliche ErIiGhung__d.e.s Drucks im Inneren der Röhre (Fig.^ J5)

Im Inneren der Röhre werden, Stopfen 20, 20a mit einem Durchmesser vorgesehen, der etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der Röhre. Die Stopfen werden jeweils durch die mit der Röhre konzentrischen Magnetfelder von Spulen 21, 21a gehalten, die eine Vielzahl von gleichstromdurchflossenen Kupfers! cklungen aufweisen. Das entstehende Magnetfeld wirkt dabei auf einen aus Metall, beispielsweise Stahl, bestehenden Teil des Stopfens ein. Jeder Stopfen weist Klappen 22, 22a auf. durch die ein Gas, insbesondere Luft, nur in einer Richtung strömen kann.

Nunmehr kann an dem einen Ende der Röhre ein unter Druck stehendes Gas, beispielsweise Druckluft unter einem Druck von 100 bis 1000 Pascal eingeblasen werden. Dieser Druck hängt von der gewünschten Blähung- d.h. von der angestrebten Durchmesservergrößerung, ab. Er hängt ferner von der Temperatur der Röhre an der Stelle ab, an der die Blähung erfolgt. Diese beiden Bedingungen erlauben keine Angabe eines genauen Wertes für den Druck, jedoch kann der Fachmann durch einfache Versuche den in jedem Fall■geeigneten Wert ermitteln.

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b). Örtliche Verringerung des Drucks außerhalb der Röhre unmittelbar nach dem Austritt aus dem Brenner (Fig. 4)

Gemäß der einmal festgelegten Vorschubrichtung tritt die Röhre unmittelbar rechts von dem letzten Stand in ein abgedichtetes Gehäuse 25 ein. Die Form des Gehäuses kann beliebig gewählt sein, jedoch wird zum leichteren Verständnis eine kubische Form zugrunde gelegt.

An zwei einander gegenüberliegenden Seiten 26 weist das Gehäuse zwei kreisförmige, durch Irisblenden 27 verschlossene Öffnungen auf. Über eine an einem beliebigen Punkt des Gehäuses angeschweißte Leitung wird durch eine Pumpe 29 o, dgl. ein Gehäuseinnendruck erzeugt, der etwa 100 bis 1000 Pascal unter dem Atmosphärendruck liegt. Die Wirkung dieses Unterdrucks ist erkennbar genau dieselbe, wie die der Erhöhung des vorher beschriebenen Innendrucks.

Das Gehäuse muß deshalb mit Irisblenden versehen werden, damit sich der Röhrendurchmesser ändern kann. Die Röhre die sehr heiß ist, soll dabei mit der Blende nicht in Berührung kommen, vielmehr wird ein kleines Spiel von beispielsweise 1 mm auf den Radius belassen. Es kommt dadurch zu einem leichten Lecken, was bei der Auslegung der Saugpumpe berücksichtigt werden muß.

Empfehlenswert ist auch die Anordnung eines Ventils oder einer Ausgleichsklappe 30 zur Aufrechterhaltung des gewünschten Unterdruckwertes. Es spielt keine Rolle, aus welchem Material das Dichtungsgehäuse besteht; trotzdem sollte das Gehäuse so fest gebaut sein, daß es einer Verformung durch den verstärkten Außen- und Innendruck standhält.

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Vorteilhafterweise kann auch eine Kühlvorrichtung 31 an den Gehäusewänden vorgesehen werden, um eine unerwünschte Erwärmung zu vermeiden, die die mechanische Festigkeit beeinträchtigen würde. Aufgrund guter Erfahrungen empfiehlt es sich, ein Gehäuse aus Messing mit einer Wandstärke von 1 mm zu verwenden, welches durch äußere Winkelprofile aus dem selben Metall verstärkt und an den wesentlichen Außenflächen mit einem kühlenden Wasserkreislauf versehen ist. Dieser Kreislauf besteht aus einer Kupferleitung von 10 mm Durchmesser, welche mit Zinn auf die Flächen aufgelötet ist.

Die Erfindung ermöglMit somit, zunächst die Wandstärke der in den Arbeitsstand eingetretenen Ausgangsröhre durch Beschichten mit dem in der Flamme mindestens eines Brenners geschmolzenen Quarzpulver, dann den Rohrdurchmesser durch Blähen der Röhre und schließlich die Länge durch Ziehen bei gleichzeitiger Wandstärkenverringerung zu vergrößern.

Werden die verschiedenen Parameter richtig gewählt, insbesondere das Verhältnis zwischen der Eintrittsgeschwindigkeit in den Arbeitsstand I und der Austrittsgeschwindigkeit aus dem Stand III, so läßt sich eine mit der Ausgangsröhre geometrisch vollkommen identische Röhre herstellen. Selbstverständlich ist die aus dem Stand II austretende Röhre der in den Stand I eingeführten Ausgangsröhre qualitätsmäßig weit überlegen.

Die Ausgangsröhre kann beispielsweise aus durchsichtigem Quarz mit einem Innendurchmesser von 40 mm und einer Wandstärke von 2 mm bestehen und etwa 0,58 kg/m wiegen. Die Röhre wird mit einer Geschwindigkeit von 24 cin/3td. vorgeschoben. Der Durch-

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satz des QuarzpulverStrahls beträgt 1 kg/Std. und die Geschwindigkeits- und Niederdruckparameter sind so gewählt. . daß aus dem Stand II eine Röhre austritt, deren Abmessungen denjenigen der Ausgangsröhre entsprechen. Hieraus läßt sich ableiten, daß die Röhre aus dem .Stand II mit einer Geschwindigkeit von 200 cm/Std., d.h. also mit der achtfachen Geschwindigkeit gegenüber der Eintrittsgeschwindigkeit, austritt. Die aus dem Stand II austretende Röhre besteht zu 12 % aus dem Material der Ausgangsröhre und zu 88 % aus der Quarzpulverschmelze .

3. Stand

Dieser Stand ähnelt im wesentlichen dem Stand II und v/eist daher einen oder mehrere Brenner auf, wie sie beispielsweise im Zusammenhang mit dem Stand II beschrieben worden sind, ohne daß dies jedoch unbedingt erforderlich ist. Ein Quarzpulverstrhal mit der erforderlichen Korngröße unter 250 ?Iicron zirkuliert, ggfs. von einem Gasstrom getragen, in einer Röhre und durchquert die Flamme mindestens eines Brenners. Die Einstellung der Röhre, in der das Quarzpulver zirkuliert, muß genau dieselbe sein wie in dem Stand II. Auch der Stand III ist eine Blähvorrichtung nachgeschaltet, wie sie für den Stand II beschrieben worden ist.

Zwischen den beiden Ständen kann ein Unterschied bestehen: Die Austrittsgeschwindigkeit aus dem Stand III kann gegenüber der Eintrittsgeschwindigkeit nach Belieben größer oder kleiner gewählt werden. Es läßt sich somit allein durch Einstellen der Vorschubgeschwindigkeiten mit sehr hoher Genauigkeit eine Röhre herstellen, die beim Austritt aus dem Stand III das gewünschte Gewicht pro Meter Länge aufweist.

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- 11 Verwendung einer Vorrichtung zum Einstellen der Geometrie

Wie vorstehend aufgezeigt, läßt sich das Gewicht pro Meter mit sehr hoher Geimigkeit einstellen und erhalten. Wird der Außendurchmesser der Röhre eingestellt so folgt die Einstellung der geometrischen Parameter durch die Festlegung der Röhre daher mit derselben Genauigkeit.

Die Formabtastvorrichtung für den AußendurchmesGer wird in diesem Zusammenhang nicht weiter beschrieben, da zahlreiche Modelle dieser Art im Handel erhältlich sind und eine solche · Vorrichtung nicht Teil der Erfindung als solche bildet, sondern nur ein Mittel zu Erfüllung des Zwecks der Erfindung darstellt. ,

Die Anzeige der Abtastvorrichtung ermöglicht eine Beeinflussung des Unterschieds zwischen Innen- und Außendruck: Ist der Durchmesser zu groß, so wird der Druckunterschied verringert, und umgekehrt, wenn sich der Durchmesser als zu klein ergibt. Wesentlich ist, daß die Steuerung genügend empfindlich ist und schnell erfolgt, damit der Durchmesser der auf diese Weise geblähten Röhre zwischen zwei sehr nahe beieinander liegenden Werten liegt. Z.B. ließe sich der Außendurchmesser auf einen Wert zwischen 44,4 und 45»6 einstellen, was einer Toleranz von +0,6 mm, d.h. Λ,3 % entspricht. Dieser Wert ist nur ein Beispiel und bedeutet keine Einschränkung des Verfahrens in Bezug auf den Durchmesser und die Genauigkeit.

Möglichkeit einer großen Anzahl aufeinanderfolgender Arbeitsstand^

Selbstverständlich kann eine Vielzahl von Beschickungs-, Bläh- und Ziehständen hintereinander angeordnet werden. Der Gesamt-

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durchsatz der auf der Fertigungsstraße erzeugten Röhren entspricht der Sumne der jeweiligen Durchsätze der einzelnen Beschichtungsstände.

Möglicher Abschluß der Fertigungsstraße durch einen nicht beschichteten Stand ;

Soll im besonderen Fall als Endprodukt der Fertigungsstraße eine Röhre mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser, beispielsweise unter 20 mm, hergestellt werden, so empfiehlt es sich, mit einer sich von anderen Ständen in dem Sinne unterscheidenden Stand abzuschließen, als dieser eine mit der zu erzeugenden Röhre homothetische Röhre zugeführt wird; beispielsweise wurde auf einer solchen kontinuierlich arbeitenden Vorrichtung eine Röhre rntt einem Endaußendurchmesser von 10 mm und einem Endinnendurchmesser von 8 mm hergestellt- Der vorletzte Stand lieferte eine Röhre mit einem Außendurchmesser von 40 mm und einem Innendurchmesser von 32 mm. Diese Röhre wog 1 kg/m und wurde mit einer Geschwindigkeit von 5 m/Std. bei ihrem Eintritt in den letzten Stand vorgeschoben. Ein ringförmiger, mit einem Sauerstoff-Wasserstoff-Gemisch gespeisten Brenner erwärmte die Röhre bis zum Erweichen. Nach starkem Ziehen verläßt die Röhre schließlich den Stand mit einem Aussendurchmesser von 10 mm und einem Innendurchmesser von 8 mm sowie mit einer Geschwindigkeit von 80 m/Std.

j Vorrichtung zum Vorschieben der Röhre

Mittels dreier einfacher Versuche ist es möglich, die Vorschubbewegung mit der Drehbewegung der Röhre über die gesamte Fertigungsstraße ,zu koordinieren. Für die Winkelgeschwindigkeit kann der gewählte Wert beibehalten oder aber auch verändert werden. In diesem Falle erfolgt hauptsächlich an den heißesten

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Stellen eine Torsion der Röhre. Diese Torsion kann ein Verrühren bewirken, durch welches das Material homogenisiert wird. Beispielsweise kann die Röhre in den Stand III mit einer Umlaufgeschwindigkeit von 320 Umdrehungen/Minute eingeführt werden und mit 322 Umdrehungen/Minute aus dieser austreten. Die Vorschubgeschwindigkeiten auf der Fertigungsstraße müssen in Abhängigkeit vom Durchmesser der in einen Stand eintretenden Röhre und dem Quarzpulverdurchsatz in diesem Stand berechnet werden, um am Ausgang des Standes den gewählten Röhrendurchmesser zu erhalten.

Nachfolgend werden.drei Verfahren für den Röhrenvorschub beschrieben:

a) Vorschub durch geneigte Rollen (Fig. 5 und Fig. 5a)

Wenigstens eine durch einen Motor in Umlauf versetzte Rolle 35 berührt die Röhre tangential von außen," wobei ihre Achse J56 nicht parallel zur Röhrenachse 37 verläuft. Zum besseren Verständnis wird angenommen - was aber nicht obligatorisch ist daß sich der Berührungspunkt der Rolle mit der Röhre auf der oberen horizontal verlaufenden Mantellinie der Röhre befindet.

Die Rollenachse liegt in einer horizontalen Ebene in senkrechtem Abstand von der Röhrenachse, der gleich der Summe des Rollenradius und des Außenradius der Röhre ist.

c der Winkel, den die Rollenachse mit der Röhrenachse ein schließt (Fig." 5a) und nimmt die Rolle die Röhre ohne Gleitbewegung mit, dann hängt das Verhältnis der Drehzahl und des Längsvorschubs der Röhre bei einer Röhre mit einem gegebenen

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Außendurchmesser D nur von dem Winkel oc ab. Wird mit 33 der Längsvorschub der Röhre für eine Umdrehung bezeichnet, so läßt sich ohne weiteres zeigen, daß: ρ =^'0« tgoL .

Daraus folgt, daß, wenn die beiden Parameter der Umlaufgeschwindigkeit und des Neigungswinkels der Rolle gegeben sind, der Längsvorschub und die Umlaufgeschwindigkeit der Röhre innerhalb eines vernünftigen Wertbereichs jeden gewünschten Wert annehmen können. Insbesondere kann mit dieser Vorrichtung die Röhre auch ohne Vorschub in Umlauf versetzt werden (al = 0°; d.h. die Rollenachse verläuft parallel zur Röhrenachse), oder aber die Röhre kann ohne Umlauf vorgeschoben v/erden (cl = 90°; d.h. die Rollenachse steht senkrecht zur Röhrenachse).

Vorzugsweise werden die Rollen in Einheiten von jeweils drei und um beispielsweise 120° versetzt um denselben Röhrenäbschnitt angeordnet, um eine vollkommene Führung der Röhre zu gewährleisten.

b) Vorschub durch genoip;te Rauften (Fig. 6)

Solche Vorrichtungen sind dem Fachmann bekannt. Sie entsprechen genau den unter dem theoretischen Winkel geneigten Rollen. In der Praxis ist diese Vorrichtung ggfs. vorzuziehen, da die Berührung der Rohre mit der Raupenbähn besser ist als mit einer Rolle.

c) Vorschub durch bewegliche Reitstöcke (Fig. 7)

Auf einem Glasdrehmaschirienbett lassen sich mehrere bewegliche Reitstöcke mit sich automatisch schließenden und öffnenden Spannbacken unabhängig voneinander verschieben.

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Bei zwei Reitstöcken 45 und 46 sind -zu Beginn des Arbeitszyklus die Stellungen wie folgt:

•Zum Zeitpunkt 0 befindet sich der Reitstock 45 am linken Ende des Maschinenbettes. Seine Backen sind um die Röhre gespannt. Der Reitstock 45 läuft mit der für die gesamte Fertigungsstraße gewählten Drehzahl um. Der Reitstock 46 befindet sich unmittelbar rechts von der Maschinenbetcmitte, d.h. sein am weitesten links befindlicher Teil befindet sich 1 cm von der Maschinenbettmitte entfernt. Seine Backen sind geöffnet; der Reitstock 46 läuft mit der gewählten Drehzahl um.

Der Reitstock 45 beginnt sich nach rechts zu verschieben und nimmt dadurch die Röhre zum Vorschub und gleichzeitigen Umlauf mit. Das System zur Verschiebung des Reitstockes ermöglicht die Wahl der Drehzahl zur Bestimmung des Röhrendurchmessers über einen großen Bereich«

Hat der Reitstock die Maschinenbettmitte nahezu erreicht, d.h. befindet sich sein am weitesten rechts befindlicher Teil aufgrund des Berührungsspiels am Ende der Straße 1 1 cm von der Maschinenbettmitte entfernt, so wird ein Relais betätigt, das die Backen des Reitstockes 46 um die Röhre schließt, den Reitstock genau mit der gleichen Geschwindigkeit wie den Reitstock 45 verschiebt und dann, mit einer Verzögerung von etwa 1/10 see, die- Backen des Reitstockes 45 öffnet, die Verschiebung des Reitstockes 45 nach rechts anhält und dieses mit größerer Geschwindigkeit wieder nach links bis zum linken Ende des- Maschinenbetts laufen läßt.

Es erübrigt sich, den Arbeitszyklus weiter zu beschreiben, da dieser sich leicht vervollständigen läßt: Auf der

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gesamten Maschinenbettlange ist immer mindestens ein Reitstock vorhanden, das die Röhre verschiebt und in Umlauf versetzt.

Eine Fertigungsstraße setzt sich somit wie folgt zusammen (Fig. 8):

- ein Stand I zum Schweißen der Ausgangsröhre 50

- ein Drehmaschinenbett mit zwei beweglichen Spannfuttern .- ein Stand II zum Beschichten, Blähen und Ziehen 52

- Drehmaschinenbett 53

- ein Stand II, 54

- ein Endstand 55 zum einfachen Ziehen einer kleinen Röhre oder ein normaler Stand für eine größere Röhre.

Patentansprüche: - 17 -

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Claims (20)

1. - 17 -

   Patentansprüche

   /i./Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung durchsichtiger Röhren aus reinem Quarz, gekennzeichnet durch Beschichten einer Röhre (50) aus durchsichtigem Quarz mit einer Quarzpulverschmelze und anschließendes Blähen und Ziehen der erhaltenen Röhre, wobei die drei Arbeitsgänge des Beschichtens, Blähens und Ziehens an einer Reihe von hintereinander angeordneten Arbeitsständen wiederholt werden und ein die Fertigungsstraße abschließender Stand (55) die Röhre nur zieht.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Beschichtungsmaterial Quarzkörner oder Pulver mit einer Korngröße unter 250 Micron verwendet werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η - zeichnet , daß das Quarzpulver durch eine aus hochschmelzenden Material bestehende Röhre von einein reaktionsträgen Crsstrom mitgenommen wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die das Quarzpulver führende Röhre unmittelbar vor der der Erwärmung der Quarzröhre dienenden Flamme angehalten wird, so daß die Körner die Flamme durchqueren, ohne daß dabei das Ende der sie führenden Röhre erwärmt wird.
5. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Erwärmungsstand mit einem oder mehreren Sauerstoff-Gas-Brennern betrieben wird.

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6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Brenngas Wasserstoff oder Propangas verwendet wird.
7. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch g e k e η "n .zeichnet , daß in dem Erwärjnungsstand als Heizmittel ein Plasmabrenner verwendet wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß als Brenner ein Lichtbogenplasmabrenner verwendet wird.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet., daß ein Induktions-Plasmabrenner verwendet wird.
10. 10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet , daß an allen Arbeitsständen unterschiedliche Heizvorrichtungen verwendet werden, insbesondere ,jev/eils zwei aufeinanderfolgende Stände im Wechsel mit einem Gasbrenner und mit einem Plasmabrenner betrieben werden.
11. 11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichn et, daß der letzte Stand der Fertigungsstraße mit einem ringförmigen Sauerstoff-Gas-Brenner betrieben wird.
12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Brenngas Wasserstoff oder Propangas verwendet wird.
13. 13· Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das

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    Blähen der Röhre durch Erzeugen eines Überdrucks- im Röhreninneren erfolgt.
14. 14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß das Blähen der Röhre durch eine Senkung des Außendrucks erfolgt.
15. 15. Verfahren nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Überdruck im Röhreninneren zwischen 100 und 1000 Pascal gearbeitet wird.
16. 16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich·- n e t , daß mit einem Unterdruck zwischen 10 und 1000 Pascal gearbeitet wird.
17. 17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch

    13, dadurch gekennzeichnet , daß der dem Überdruck ausgesetzte Röhrenteil zwischen zwei mit Ventilen versehenen Stopfen angeordnet ist.
18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich net, daß jeder der mit einem Ventil versehenen Stopfen einen Stahlteil aufweist und von dem Magnetfeld einer mit der Röhre konzentrischen Spule gehalten ist, in der ein Gleichstrom fließt.
19. 19. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch

    14, gekennzeichnet durch an abgedichtetes und resistentes Gehäuse, durch dessen Inneres die Röhre hindurchführbar ist und in welchem gegenüber dem Umgebungsdruck ein Unterdruck herrscht.

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20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß am Röhren-Ein- und -Ausgang an dem abgedichteten Unterdruckgehäuse" Irisblenden vorgesehen sind.

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