DE2555551A1 - Refractory tube production - Google Patents

Abstract

In the mfr. of a refractory tube starting from a preformed tube of refractory material round which a concentrated heating zone is arranged by means of radiant energy of uniform intensity in such a way that a molten ring of uniform height is formed in, and is displaced along, the tube, the height being such that the surface tension forces and gravitational force hold the molten ring connected to the solid parts of the tube on each side thereof while the relative translatory motion between the refractory tube and the heating zone is regulated so as to displace the molten ring along the tube, (a) the radiant energy is formed by laser energy and the heating zone is formed by a series of laser beams of semicircular form uniformly distributed round the tube and each beam is focussed on the refractory tube to form the molten ring therein, and (b) the focussing is carried out in such a way that the energy density distribution of each beam is adjusted to give equal absorption of the laser energy round the whole surface of the tube within the molten ring. Enables the virtually full theoretical density to be achieved by eliminating any porosity introduced by e.g. impurities. Also permits, when appropriate, the production of a tube as a single crystal, so that limitations arising from the presence of grain boundaries, e.g. chain of atmosphere during treatment, are no longer of importance. The technique is particularly suitable for the production of Al2O3 envelopes for sodium halide-especially NaI- lamps, which operate at high pressure and temperature.

Description

MÜLLER-BORJE · GROEWING · DEÜIEL · SCiiÖIi ■ HERTEL MÜLLER-B ORJE · GROEWING · DEÜIEL · SCiiÖIi ■ HERTEL

FATENTAIfVVÄLTEFATENTAIfVÄLTE

DR. WOLFGANG MÜLUR-BOHE HANS W. GROENING. D1PL.-1NG. DR. PAUL DEUFEL. DiPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN, DIPL.-CHEM. WERNER HERTEL. DIPL.-PHYS.DR. WOLFGANG MÜLUR-BOHE HANS W. GROENING. D1PL.-1NG. DR. PAUL DEUFEL. DiPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN, DIPL.-CHEM. WERNER HERTEL. DIPL.-PHYS.

Hl/V/e/th - L 1087Hl / V / e / th - L 1087

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Arthur D. Little, Inc., Cambridge, Hass. (U.S.A.)Arthur D. Little, Inc., Cambridge, Hass. (UNITED STATES.)

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer hitzebeständigenMethod and device for producing a heat-resistant

S öhreS ohre

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Röhren aus hitzebeständigen Materialien und bezieht sich insbesondere auf die Herstellung einer hitzebeständigen Röhre in amorpher Form, in polykristalliner Form oder in Form eines Einkristalls.The invention relates to a method of making tubes from refractory materials, and particularly relates on the manufacture of a heat-resistant tube in amorphous Form, in polycrystalline form or in the form of a single crystal.

Der Ausdruck "hitzebeständig" oder "feuerfest" wird nachfolgend dazu verwendet, Materialien anzusprechen, welche verhältnismäßig hohe Schmelzpunkte haben und welche verhältnismäßig stark korrosiv sein können. Dabei sollen amorphe und kristalline Materialien eingeschlossen sein, einschließlich Glas, einschließlich Materialien in polykristalliner Form, und in Form eines Einkristalls. Verbindungen wie Aluminiumoxid, Siliziumoxid, Thoriumoxid, Zirkoniumoxid, Xtteriumoxid usw. gehören ebenfalls dazu. Weiterhin gehören zu solchen Materialien intermetallische Verbindungen wie Galliumarsenid und pseudobinäre Verbindungen wie AlAs-GaAsThe term "heat-resistant" or "refractory" is used hereinafter to refer to materials which are relatively have high melting points and which can be relatively highly corrosive. It should be amorphous and crystalline Materials may be included, including glass, including materials in polycrystalline form and in the form of a single crystal. Compounds such as aluminum oxide, silicon oxide, thorium oxide, Zirconium oxide, xtterium oxide, etc. are also included. Farther such materials include intermetallic compounds such as gallium arsenide and pseudo binary compounds such as AlAs-GaAs

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S itÜJf CHEN" SO ·JSIEBERTSTR.-t · POSTPACH 860720 · KABKL; ML'KBOPiVT · TEL. COSO) S itÜJf CHEN "SO · JSIEBERTSTR.-t · POSTPACH 860720 · KABKL; ML'KBOPiVT · TEL. COSO)

ebenso wie Elemente wie Germanium und Silizium. Irgendwelche feuerfeste oder hitzebeständige Materialien, die für die Zwecke der Erfindung geeignet sind, müssen dazu in der Lage sein, in einem geschmolzenen Zustand zu existieren, und zwar entweder unter Umgebungsbedingungen oder in einer speziellen Atmosphäre.as well as elements like germanium and silicon. Any refractory or heat resistant materials suitable for the purpose of the invention must be able to exist in a molten state, either under ambient conditions or in a special atmosphere.

Es wurde bereits eine Anzahl hitzebeständiger Materialien in Röhrenform. durch herkömmliche Verfahren unter Verwendung von Pulver hergestellt und zur Zeit ist Aluminiumoxyd das bedeutendste dieser hitzebeständigen Materialien, von denen hohe Teraperaturfestigkeit und ein hoher spezifischer elektrischer Widerstand gefordert wird und die chemisch inert sein müssen. Aluminiumoxyd kann deshalb bei der Betrachtung des Standes der Technik und der Einsatzmöglichkeiten als Beispiel verwend e t werden. Natürlich kann auch eines der anderen hitzebeständigen Materialien, insbesondere die Oxyde von yttrium, Zirkonium und· Thorium, in Röhrenform gebracht und sie können in der gleichen Weise verwendet werden, wie dies bei Aluminiumoxyd der Fall ist.A number of refractory materials have been used in tubular form. by conventional methods using Powder manufactured and at present, aluminum oxide is the most prominent of these refractory materials, of which high temperature resistance and a high specific electrical resistance are required and which are chemically inert must be. Aluminum oxide can therefore be considered when considering the state of the art and the possible uses as Example can be used. Of course, one of the other heat-resistant materials, in particular the Oxides of yttrium, zirconium, and thorium, are brought into tubular form and they can be used in the same way as is the case with aluminum oxide.

Zur Zeit werden Aluminiumoxydröhren zum Herstellen von Kapseln für Hochdxuck-Natriumhalogenidlampen verwendet. Der Ausdruck "Hochdruck" ist in diesem Zusammenhang relativ, da der tatsächliche Gasdruck in einer solchen Lampe geringer ist als eine Atmosphäre. Es ist erwünscht, Natriumhalogenid- (normalerweise Natrium-odid-) Lampen bei hohen Drücken zu betreiben, da das emittierte Licht nicht mehr gelbes Licht ist, wie es bei Natriumdampflampen auftritt, sondern sich weißem Licht nähert. Da jedoch der ' Druck in der Leuchtkapsel erhöht wird, steigt · auch die Betriebstemperatur und die sich ergebenden höher erhitzten Gase werden, zu korrodierend für Kapseln aus Siliziumdioxydglas. Dies hat zu der Verwendung von Kapseln ausAlumina tubes are currently used to make capsules for high pressure sodium halide lamps. The term "high pressure" is relative in this context, since the actual gas pressure in such Lamp is less than an atmosphere. It is desirable to use sodium halide (usually sodium odide) lamps operate at high pressures, as the light emitted is no longer yellow light, as occurs with sodium vapor lamps, but approaching white light. However, since the pressure in the light capsule is increased, the pressure also increases Operating temperature and the resulting higher heated gases become too corrosive for capsules made of silica glass. This has resulted from the use of capsules

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Aluminiumoxyd geführt, die man dadurch herstellt, daß das Aluminiumoxyd in der gewünschten Formgebung gesintert wird. Dieses Verfahren bewirkt eine polykristalline.Form des Aluminiumoxyds. Aluminiumoxyd in der Form eines Mehrkristalls ist normalerweise nicht transparent, was bedeutet, daß die Kapsel Energie absorbiert und sich damit höher erhitzt als wenn sie transparent wäre. Diese erhöhte Betriebstemperatur einer solchen Kapsel ergibt zwei Probleme. Das erste ist darauf zurückzuführen, daß in einem polykristallinen keramischen Material wie Aluminiumoxyd sich Verunreinigungen an den Korngrenzen absondern. Diese Verunreinigungen sind in hohem Maße beweglich und sie wirken mit den Gasen in der Lampenkapsel zusammen, wobei sie als Getter für diese Gase dienen. Da zunächst nur einige Milligramm Gas in der Kapsel vorhanden sind, vermindert die effektive Ausschaltung eines Milligramms durch Reaktion mit den Verunreinigungen die Qualität des Lichts. Das zweite Problem, beruht auf der Tatsache, daß.Kapseln aus Aluminiumoxyd mit Endkappen verschlossen und an diesen hermetisch abgedichtet werden müssen. Bei steigender Röhrentemperatur verstärken sich die thermisch induzierten Spannungen, wodurch es noch schwieriger wird, eine zuverlässige hermetische Abdichtung zu erreichen.Out of aluminum oxide, which is produced by sintering the aluminum oxide in the desired shape. This process produces a polycrystalline form of the Alumina. Alumina in the form of a multicrystalline is usually not transparent, which means that the Capsule absorbs energy and thus heats up more than if it were transparent. This increased operating temperature such a capsule poses two problems. The first is due to being in a polycrystalline ceramic Material such as aluminum oxide, impurities separate themselves at the grain boundaries. These impurities are high Dimensions movable and they interact with the gases in the lamp capsule, serving as a getter for these gases. Since initially only a few milligrams of gas are present in the capsule, the effective elimination of one is reduced Milligrams reduce the quality of the light by reacting with the impurities. The second problem is based on the The fact that capsules made of aluminum oxide are closed with end caps and hermetically sealed on them have to. When the tube temperature rises, the thermally induced tensions increase, which makes it even more difficult it becomes more difficult to achieve a reliable hermetic seal.

Diese beidpn Probleme können ausgeschaltet oder auf ein Minimum zurückgeführt werden, wenn die Röhre aus einem Einkristall ausgebildet werden könnte, bei dem die Quelle der Verunreinigungen an den Korngrenzen ausgeschaltet und damit die Getterung des Gases in der Kapsel beseitigt würde. Außerdem würde die Lampe bei einer niedrigeren Temperatur arbeiten, da reines Aluminiumoxyd in der Form eines Einkristalls transparent ist und aufgrund von Lichtstreuung keine Energie absorbiert.These two problems can be eliminated or reduced to a minimum if the tube is out of one Single crystal could be formed with the source of impurities switched off at the grain boundaries and thus the gettering of the gas in the capsule would be eliminated. In addition, the lamp would be at a lower level Working temperature, as pure aluminum oxide is transparent in the form of a single crystal and does not absorb energy due to light scattering.

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Dies .· wiederum verringert die Geschwindigkeit bzw. das Ausmaß einer Reaktion des eingeschlossenen Gases wie auch den Spannungswechsel an den hermetisch abgedichteten Verbindungen der Röhrenenden und der Kappen. Schließlich kann eine aus einem Einkristall bestehende Kapsel bei einer gegebenen Lichtabgabe hinsichtlich der Abmessungen kleiner sein, da durch die Kapselwände höhere Energiedichten übertragen werden können.This in turn reduces the rate or extent of reaction of the entrapped gas as well the change in voltage at the hermetically sealed connections of the tube ends and the caps. In the end can be a capsule made of a single crystal for a given light output in terms of dimensions be smaller, as higher energy densities can be transmitted through the capsule walls.

Obgleich das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung nicht auf "die Ausbildung einer hitzebeständigen Röhre in Form eines Einkristalls beschränkt ist, kann hierdurch eine solche hitzebeständige Röhre hergestellt werden, damit die damit verbundenen Vorteile erreicht werden.Although the method and the device according to the invention are not based on "the formation of a heat-resistant As a tube in the form of a single crystal is limited, such a heat-resistant tube can be manufactured thereby so that the associated benefits are achieved.

Der Erfindung liegt' im wesentlichen die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ausbilden hitzebeständiger Röhren zu schaffen, mit dem insbesondere eine solche Röhre in der ■ Form eines Einkristalls . hergestellt werden kann. Ferner soll durch dieses Verfahren die Querschnittsgestalt und die Wandstärke einer solchen hitzebeständigen Röhre variiert werden können und es soll in weitem Umfang bei Hochtemperaturmaterialien einschließlich jener verwendbar sein, die normalerweise als korrodierbar bezeichnet werden. Schließlich soll mit der Erfindung eine Vorrichtung zum Ausbilden hitzebeständiger Röhren, insbesondere in der Form eines Einkristalls . vorgeschlagen werden, die für eine Vielzahl von Materialien verwendet werden kann.The invention is essentially based on the object to provide a method for forming heat-resistant tubes, with which in particular such a tube in the ■ Shape of a single crystal. can be produced. Furthermore, the cross-sectional shape and the wall thickness of such a heat-resistant tube can be varied and it should be used widely in high-temperature materials including those normally referred to as corrodible. In the end is intended with the invention a device for forming heat-resistant Tubes, especially in the form of a single crystal. proposed for a variety of Materials can be used.

Die Erfindung umfaßt dementsprechend verschiedene Stufen und die Beziehung einer oder mehrerer solcher Stufen zueinander sowie eine Vorrichtung mit Baumerkmalen, Verbindungen von Elementen und der Anordnung von Teilen, die dazu dienen, diese Verfahrensstufen auszuführen.The invention accordingly encompasses various stages and the relationship of one or more such stages to one another as well as a device with structural features, connections of elements and the arrangement of parts, which serve to to carry out these procedural steps.

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Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, daß ein vorgefertiger Eöhrenrohling aus einem hitzebeständigen Material als Zuführungsröhre ausgebildet wird, daß um den Eöhrenrohling herum eine konzentrierte Heiz zone mittels einer Strahlungsenergie von im wesentlichen gleichförmiger Intensität ausgebildet wird, so daß in der Röhre ein geschmolzener Ring von im wesentlichen gleichförmiger Höhe erzeugt wird, und zwar vollständig durch die Röhre hindurch, daß die Höhe derart gewählt ist, daß die Kräfte der Oberflächenspannung und der Erdanziehung den geschmolzenen Ring mit massiven Abschnitten auf beiden Seiten des geschmolzenen Ringes von der Röhre in Berührung halten, daß weiterhin in kontrollierbarer V/eise eine relative translatorische Bewegung zwischen der hitzebeständigen Röhre und der Heizzone hervorgerufen wird, so daß dadurch der geschmolzene Ring durch die Röhre weiterbewegt wird, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsenergie Laserenergie ist, daß weiterhin bei der Herstellung der Heizzone eine Kehrzahl von L-aserbündeln mit einer. Halbrxngkonfiguratxon verwendet werden, die äquidistant um die Röhre herum angeordnet sind, daß jedes der Laserbündel mit einer Halbrxngkonfiguratxon auf die hitzebeständige Röhre fokussiert wird, um den geschmolzenen Ring in der Röhre auszubilden, daß weiterhin die Fokussierung in der Weise erfolgt, daß die energiedichte Verteilung jedes Bündels derart ausgebildet ist, daß im wesentlichen die Absorption der Laserenergie um die gesamte Oberfläche der Röhre herum innerhalb des geschmolzenen Ringes ausgeglichen wird.The method according to the invention is essentially distinguished characterized in that a prefabricated Eöhrenrohling from a Heat-resistant material is designed as a feed tube that a concentrated heating zone around the tube blank is formed by means of a radiant energy of substantially uniform intensity, so that a a molten ring of substantially uniform height is produced all the way through the tube, that the height is chosen so that the forces of surface tension and the gravitational pull of the molten ring with massive sections on either side of the molten one Keep the ring of the tube in contact so that a relative translational movement continues in a controllable manner between the refractory tube and the heating zone, so that thereby the molten ring through the Tube is moved further, further characterized in that The radiation energy is laser energy that continues to contain an inverse number of laser bundles in the production of the heating zone one. Halbrxngkonfiguratxon are used, which are arranged equidistantly around the tube, that each of the laser beams is focused on the refractory tube with a half-length configuration to form the molten ring in the tube, that furthermore the focusing takes place in such a way that the energy-dense distribution of each bundle is formed in such a way is that essentially the absorption of the laser energy around the entire surface of the tube within the molten Ring is balanced.

Die massiven Abschnitte auf beiden Seiten des geschmolzenen Ringes können in derselben Richtung oder in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden und die Röhre kann als Einkristall ausgebildet werden, indem entsprechend geformte Keimkristalle verwendet werden. Wenn jedes Ende der Röhre getrennt gehaltenThe massive sections on either side of the melted The ring can be rotated in the same direction or in opposite directions and the tube can be used as a single crystal be formed by using appropriately shaped seed crystals. When each end of the tube is kept separate

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wird und wenn getrennte Bewegungseinrichtungen einem oder "beiden der Enden der zwei festen Abschnitte zugeordnet werden (eine auf jeder Seite des geschmolzenen Ringes) ist es durch Einstellung der Geschwindigkeit an den Bewegungseinrichtungen oder an einer Bewegungseinrichtung möglich, bei geeigneter Einstellung der Relativgeschwindigkeit gegenüber der anderen Bewegungseinrichtung oder durch Einstellung der Geschwindigkeit, mit welcher die Heizzone bewegt wird, die Dicke der endgültigen Röhrenwand entsprechend zu steuern. Es sind auch andere Verfahrensabwandlungen möglich.will and if separate movement devices one or "be assigned to both of the ends of the two fixed sections (one on each side of the molten ring) it is by adjusting the speed on the agitators or on a movement device possible, with a suitable one Setting the relative speed in relation to the other movement device or by setting the speed, with which the heating zone is moved to control the thickness of the final tube wall accordingly. There are too other process modifications are possible.

Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugte Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Heizeinrichtung eine Lasereinrichtung aufweist, die wenigstens ein Bündel an Strahlungsenergie liefert, daß die optische Einrichtung eine Einrichtung zum Expandieren des Bündels aufweist, daß weiterhin eine Einrichtung vorgesehen ist, um das entstehende expandierte Bündel in eine Mehrzahl von Bündeln aufzuteilen, welche im wesentlichen äquidistant tim die Oberfläche der Röhre herum angeordnet sind, daß weiterhin eine Energieverteilungseinrichtung vorgesehen ist, um die energiedichte Verteilung jedes Bündels, welches zu der Mehrzahl von Bündeln gehört, im wesentlichen derart zu gestalten, daß die Absorption der Strahlungsenergie um die gesamte Oberfläche der Röhre herum ausgeglichen wird, und zwar innerhalb des geschmolzenen Ringes, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um jedes aus der Mehrzahl von Bündeln auf die Oberfläche der- Röhre innerhalb einer Heizzone zu fokussieren, welche die Röhre umgibt, wobei eine im wesentlichen gleichförmige Aufheizung der Röhrenoberfläche erreichbar ist.A device preferred for carrying out the method according to the invention is characterized in that the heating device a laser device having at least one Bundles of radiant energy is supplied by the optical device comprising means for expanding the bundle, that further means is provided for dividing the resulting expanded bundle into a plurality of bundles, which substantially equidistant from the surface of the tube are arranged that an energy distribution device is also provided to ensure the energy-density distribution of each bundle, which belongs to the plurality of bundles, to be designed essentially in such a way that the absorption of the radiant energy is leveled around the entire surface of the tube, within the molten ring, and that means provided to focus each of the plurality of bundles onto the surface of the tube within a heating zone, which surrounds the tube, a substantially uniform heating of the tube surface being achievable.

Vorzugsweise kann auch eine Strahlungsabschirmeinrichtung vorgesehen sein, welche die Heizzone umgibt, und es kann weiterhin eine Einrichtung vorgesehen sein, welche dazu dient, die massivenA radiation shielding device can preferably also be provided be, which surrounds the heating zone, and it can also be provided a device which serves to the massive

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Abschnitte der Röhre entweder in derselben Richtung oder in entgegengesetzten Richtungen zu drehen. Schließlich kann eine' Einrichtung verwendet werden, um eine gesteuerte oder kontrollierte Atmosphäre um die Röhre herum aufzubauen. Yorteilhafterweise kann weiterhin eine Einrichtung verwendet werden, um die Bewegung des Aufnahmeelementes in der Weise zu steuern, daß die Bewegung des geschmolzenen Ringes ausgelöst wird.Sections of the tube either in the same direction or in to rotate in opposite directions. Finally, a 'device can be used to be a controlled or controlled one Build atmosphere around the tube. Advantageously, a device can also be used to to control the movement of the receiving element in such a way that that the movement of the molten ring is triggered.

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Die Erfindung wird nachfolgend "beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:The invention is hereinafter "for example based on the Drawing described; in this show:

Fig. 1 eine Röhre während der Herstellung in einem Längsschnitt, wobei die fertige hitzebeständige Röhre im wesentlichen die gleiche Wandstärke hat wie die vorgefornate Ausgangsröhre,Fig. 1 shows a tube during manufacture in a longitudinal section, the finished heat-resistant tube in has essentially the same wall thickness as the preformed one Output tube,

J¹Xg. 2 eine Röhre während der Herstellung in einem Längsschnitt, wobei die fertige hitzebeständige Röhre eine verringerte Wandstärke hat,J ¹ Xg. 2 a tube during manufacture in a longitudinal section, the finished heat-resistant tube having a reduced wall thickness,

Fig. 3 und 4- Darstellungen typischer Querschnittsformen, wobei die Schnittebene senkrecht zur Röhrenachse liegt,3 and 4 representations of typical cross-sectional shapes, wherein the cutting plane is perpendicular to the tube axis,

Fig. 5 schematisch in einer perspektivischen Ansicht die Verwendung eines Keimteils in der Form eines Ringes zur Ausbildung einer Röhre aus einem Einkristall,5 schematically shows the use in a perspective view a seed part in the form of a ring for training a tube made of a single crystal,

Fig. 6 und 7 schematisch die Verwendung eines Keimteiles in der Form einer flachen Platte zur Ausbildung einer Röhre aus einem Einkristall,Figures 6 and 7 schematically illustrate the use of a seed member in the form of a flat plate to form a tube from a single crystal,

Fig. 8 die Verwendung eines Keimteiles in Form eines Stabes, zur Ausbildung der Röhre aus einem Einkristall,8 shows the use of a seed part in the form of a rod to form the tube from a single crystal,

Fig. 9 "bis 12 die Schritte zum Beginnen der Ausbildung einer Röhre aus einem Einkristall gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei eine Kombination aus einem Zuführungsrohr und einem Keimkristall verwendet wird,9 "through 12 show the steps for beginning the formation of a A tube made of a single crystal according to a preferred embodiment of the invention, wherein a combination is used from a feed tube and a seed crystal,

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15 "bis 17 weitere Kombinationen eines Zuführungsrohres und eines Keimkristalls,15 "to 17 other combinations of a supply pipe and a seed crystal,

Fig. 18 eine Draufsicht auf ein optisches System, welches in Verbindung mit einem Laser verwendbar ist, um die Heizeinrichtung zu bilden, v/obei dieses optische System eine Einrichtung aufweist, die dazu dient, das Laserbündel· in der Weise zu fokussieren, daß vier Bündel mit jeweils gesteuerten Energiedichten gebildet werden,18 shows a plan view of an optical system which can be used in conjunction with a laser to achieve the To form heating device, v / obei this optical system has a device which serves to focus the laser beam in such a way that four beams are formed with each controlled energy density,

Fig. 19 in schematischer Darstellung die Wirkung der Fokussierungseinrichtung der Fig. 1.8,19 shows a schematic representation of the effect of the focusing device of Fig. 1.8,

Fig. 20 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Strahlungsabschiraeinrichtung, welche die Heiszone umgibt, in teilweise weggebrochener Darstellung und20 shows a side view of an embodiment of the radiation shielding device, which surrounds the hot zone, partially broken away and

Fig. 21 einen schematischen Querschnitt einer gesteuerten Fluid-■ zuführung, welche während des Betriebes des Laserheizsystems der Fig. 18 das Rohr umgibt.21 shows a schematic cross section of a controlled fluid ■ feed which surrounds the tube during operation of the laser heating system of FIG.

Es gibt natürlich zahlreiche Veröffentlichungen über Fließzonenschmelzen von massiven Stäben aus verschiedenen Materialien. Es wird beispielsweise auf die Veröffentlichung "Zone Melting" von William G-. Pfann, John Wiley & Sons, Inc., New York, New York, 158 sowie auf die US-Patentschrift J 121 619 hingewiesen. Diese Technik ist bisher jedoch nicht in irgendeiner praktisch verwertbaren Weise auf die Herstellung von Rohren angewandt worden, wobei spezielle Probleme bestehen, die bei der Verarbeitung von festen bzw. massiven Stäben nicht gegeben sind. In der britischen Patentschrift 1 226 4-73 ist grundsätzlich erwähnt, daß ein Laserbündel auf einen Punkt auf einer Rohroberfläche fokussiert werden kann, es wird jedoch keine anwendbare Methode beschrieben,There are of course numerous publications on flow zone melting of solid bars made of different materials. For example, reference is made to the publication "Zone Melting" by William G-. Pfann, John Wiley & Sons, Inc., New York, New York, 158 and US Pat. No. J 121 619 are referred to. These However, technology has not yet been applied in any practical way to the manufacture of pipes, there are special problems that do not exist when processing solid or solid rods. In the British Patent specification 1 226 4-73 is basically mentioned that a laser beam be focused on a point on a pipe surface can, but no applicable method is described

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welche es ermöglicht, die Probleme zu überwinden, welche bei Rohren auftreten oder welche auftreten, um feuerfeste Rohre der hier in Rede stehenden Art herzustellen, wie es erst durch die Erfindung möglich wird. Zu den speziellen Problemen, welche bei -Rohren auftreten, gehört die Beibehaltung und Einstellung der Wandstärke, die Beibehaltung des gewünschten Querschnittes des Rohres, die Homogenisierung des feuerfesten Materials, die vorzugsweise Ausbildung eines Einkristalls und ähnliche Probleme. Es sind auch bereits Rohre aus geschmolzenem Material gezogen worden, welches in einem Schmelztiegel enthalten ist, wie es in der US-Patentschrift 3 015* 592 beschrieben ist. Sowohl die physikalischen und die äußeren Gegebenheiten ebenso wie die Vorrichtung des ElieSzonenvorganges sind jedoch gegenüber dem Verfahren bei einem Schmelztiegel grundsätzlich verschieden.which makes it possible to overcome the problems which at Pipes occur or which occur in order to produce refractory pipes of the type in question here, as it was only through the invention becomes possible. One of the special problems encountered with pipes is maintenance and adjustment the wall thickness, the retention of the desired cross-section of the pipe, the homogenization of the refractory material, the preferably formation of a single crystal and the like problems. Pipes of molten material have also been drawn contained in a crucible as described in US Pat. No. 3,015,592. Both the However, physical and external conditions as well as the device of the ElieSzone process are opposite to the The procedure for a crucible is fundamentally different.

Es gibt natürlich zahlreiche Veröffentlichungen auf dem Gebiet des Ziehens von Glasröhren, wobei Formen und Spindeln verwendet werden (siehe beispielsweise US-Patentschriften 3 620 704- und 3 672 201). Solche Verfahren sind jedoch auf die Herstellung von feuerfesten Rohren nicht anwendbar und insbesondere nicht auf die Herstellung von Materialien, welche hohe Schmelzpunkte haben oder auch nicht auf die Herstellung von Rohren mit extrem hohem Reinheitsgrad und/oder in !form, eines Einkristalls.There are, of course, numerous publications in the field drawing of glass tubes using molds and spindles (see, for example, U.S. Patents 3,620,704- and 3,672,201). However, such methods are not applicable to the manufacture of refractory pipes, and in particular are not on the production of materials that have high melting points or not on the production of pipes with extreme high degree of purity and / or in the form of a single crystal.

Bevor verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung und des Verfahrens nach der Erfindung beschrieben werden, soll zunächst das Verfahren allgemein anhand der S¹Xg. 1 erläutert werden, die einen Längsschnitt durch den die Schmelszone bildenden Abschnitt des Systems zeigt. Während ein fester, als Röhre vorgeformter Rohling 20 (der im allgemeinen durch Pressen von hitzebeständigem Pulver und gegebenenfalls durch Vorsintern hergestellt wird) 'nach oben durch eine Eeizzone 21 bewegt wird, wird ein Ring aus geschmolzenem hitzebeständigem Material ausgebildet, der kontinuierlich durch die Röhre nach unten wandert und dabei eineBefore various embodiments of the device and the method according to the invention are described, the method should first be described in general with reference to S ¹ Xg. 1, which shows a longitudinal section through the portion of the system forming the melt zone. While a solid, pre-formed as a tube blank 20 (which is generally produced by pressing heat-resistant powder and optionally by pre-sintering) 'is moved up through a heating zone 21, a ring of molten heat-resistant material is formed, which is continuously fed through the tube hikes down and a

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kristalline Röhre 23 aus hitzebeständigem Material ergibt. Die Höhe h der Heizzone muß so eingestellt bzw. gesteuert und die festen Abschnitte 20 und 23 der Röhre müssen mit einer solchen Geschwindigkeit bewegt werden, daß sie immer durch den geschmolzenen Ring 22 verbunden bleiben, der die Verbindung durch die Kräfte der Oberflächenspannung und der Schwerkraft aufrechterhält .crystalline tube 23 made of refractory material results. the The height h of the heating zone must be adjusted or controlled and the fixed sections 20 and 23 of the tube must have such a Speed are moved so that they always remain connected by the molten ring 22 which the connection through the Maintains surface tension and gravity forces.

Die vorgeformte feste Röhre 20, die zugeführt wird, hat einen Innenradius r *, einen Außenradius r p, eine Wandstärke t und eine relative Dichte ? (unter relativer Dichte ist das Verhältnis der tatsächlichen Dichte zur theoretischen Dichte des verwendeten Materials zu verstehen). In der gleichen Weise hat die feste kristalline Röhre 23 einen Innenradius r, _,, einen Außenradius ^r-K_2' sine Wandstärke t-, und eine relative Dichte j¹, . Damit man ein stabiles System erhält, bei dem der geschmolzene Ring 22 kontinuierlich fortschreiten kann, muß der Durchsatz des Massenflusses im Querschnitt an der Grenzlinie 24 zwischen festem Körper und Flüssigkeit bzw. zwischen dem Röhrenabschnitt 20 und dem geschmolzenen Ring 22 dem Durchsatz des Massenflusses im Querschnitt der Grenzlinie 25 zwischen Flüssigkeit und festem Körper bzw. zwischen dem geschmolzenen Ring 22 und dem kristallinen Röhrenabschnitt 23 gleich sein. Da die Geschwindigkeiten, mit denen der zugeführte Röhrenabschnitt 20 und der kristalline Röhrenabschnitt 23 bexvegt werden, getrennt eingestellt werden können, wobei der eine angehoben und der andere gezogen wird, ist es möglich, die Wandstärke einzustellen und bis zu einem gewissen Ausmaß auch den Außendurchmesser der ausgebildeten kristallinen Röhre zu bestimmen, indem der kristalline Röhrenabschnitt 23 mit einer größeren oder kleineren Geschwindigkeit bewegt xiird. Die Darstellung in Fig. 2 zeigt, wie die Wandstärke dadurch verringert werden kann, daß der Abschnitt 23 schneller bewegt wird als der Abschnitt 20.The preformed solid tube 20 that is fed has an inside radius r * , an outside radius rp, a wall thickness t, and a relative density? (The relative density is the ratio of the actual density to the theoretical density of the material used). In the same way, the solid crystalline tube 23 has an inner radius r, _ ,, an outer radius ^r -K_2 ', its wall thickness t-, and a relative density j ^1,. In order to obtain a stable system in which the molten ring 22 can progress continuously, the throughput of the mass flow in the cross section at the boundary line 24 between solid and liquid or between the tube section 20 and the molten ring 22 must correspond to the throughput of the mass flow in the cross section the boundary line 25 between liquid and solid body or between the molten ring 22 and the crystalline tube section 23 be the same. Since the speeds at which the fed tube section 20 and the crystalline tube section 23 are moved can be adjusted separately, one being lifted and the other being pulled, it is possible to adjust the wall thickness and, to a certain extent, also the outer diameter of the formed crystalline tube by moving the crystalline tube portion 23 at a higher or lower speed. The illustration in FIG. 2 shows how the wall thickness can be reduced by moving the section 23 faster than the section 20.

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Da der Massenstromdurclisatz gleich dem Produkt.aus relativer Dichte, Querschnittsfläche und Geschwindigkeit ist, wird das erforderliche stabile System, erreicht, wennSince the mass flow rate is equal to the product of relative Density, cross-sectional area and speed is achieved when the required stable system is achieved

wobei ν und v, die Geschwindigkeiten sind, mit denen sich die Rö'hrenabschnitte bewegen. Geht man davon aus, daß die relative Dichte der zugeführten Röhre im wesentlichen 100 % ist, dann istwhere ν and v are the velocities at which the Move tube sections. Assuming that the relative Density of the fed tube is essentially 100%, then is

Da r-v _2 im wesentlichen gleich r ρ bleibt, kann durch Vergrößern von v, t, verringert oder durch Verringern von v, t. vergrößert werden, solange natürlich die Grundbedingung eingehalten wird, daß die beiden Abschnitte durch den geschmolzenen Ring kontinuierlich verbunden bleiben. Auf diese Weise wird eine Steuerung der Wandstärke der fertigen hitzebeständigen Röhre ermöglicht. Since r-v _2 remains essentially the same as r ρ, it is possible to enlarge by v, t, decreased or by decreasing v, t. enlarged of course, as long as the basic condition is met that the two sections are continuous through the molten ring stay connected. In this way, it is possible to control the wall thickness of the finished heat-resistant tube.

Der Innendurchmesser und der Außendurchmesser der endgültigen Röhre sind natürlich Funktionen der Zonenhöhe und der Abmessungen der zugeführten Röhre bzw. Zuführungsröhre. Wenn keine Abschwächung während der Ausbildung der endgültigen Röhre auftritt, hat die entstehende Röhre im allgemeinen einen etwas geringeren Durchmesser und eine größere Wandstärke. Mit einer Abschwächung bzw. Dämpfung ist es möglich, die Beziehung zwischen dem Außendurchmesser und der Wandstärke zu ändern. Der Außendurchmesser der wachsenden Röhre ist jedoch immer kleiner oder gleich dem Außendurchmesser der Zuführungsröhre.The inside diameter and outside diameter of the final tube are, of course, functions of the zone height and dimensions of the fed tube or feed tube. If no weakening occurs during the formation of the final tube, the resulting tube generally has a slightly smaller diameter and a greater wall thickness. With a Attenuation or damping, it is possible to change the relationship between the outside diameter and the wall thickness. Of the However, the outside diameter of the growing tube is always less than or equal to the outside diameter of the feed tube.

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Nach, der Erfindung können auch hitzebeständige Röhren mit einer anderen Querschnittsgestalt ausgebildet werden, wobei die Wandstärke gleichmäßig oder ungleichmäßig sein kann. Als Beispiel eines kreisförmigen Querschnitts mit gleichmäßiger Wandstärke ist in Fig. 3 eine Röhre 28 und als Beispiel eines elliptischen Querschnitts mit ungleichmäßiger Wandstärke ist in Fig. 4 eine Röhre 29 dargestellt. Die endgültige Querschnittsgestalt kann durch die Formgebung des Röhrenrohlings und bis zu einem gewissen Ausmaß durch die Auslegung der Heizzone eingestellt bzw. gesteuert werden.According to the invention, heat-resistant tubes can also be used Another cross-sectional shape can be formed, wherein the wall thickness can be uniform or uneven. As an example of a circular cross-section with a uniform wall thickness, a tube 28 is shown in FIG. 3 and as an example an elliptical cross-section with uneven wall thickness, a tube 29 is shown in FIG. The final Cross-sectional shape can be determined by the shape of the tubular blank and to a certain extent by the Design of the heating zone can be set or controlled.

Obwohl es möglich, ist, das Wachstum der endgültigen Röhre dadurch zu beginnen, daß die Zuführungsröhre in die Schmelzzone derart eingebracht wird, daß der Schmelz Vorgang irgendx\fo zwischen den Enden der Zuführungsröhre beginnt, ist es im allgemeinen eher erwünscht, den Schmelzvorgang an einem Ende der Zuführungsröhre zu beginnen. Um dies zu tun, ist es notwendig, ein Ende der Zuführungsröhre , welches in der Schmelzzone angeordnet ist, mit einem festen Kontaktoberflächenelement in Berührung zu bringen, welches nachfolgend als Aufnahme bezeichnet wird und welches an einem eine Last tragenden Stab in der Weise angebracht ist, xvie es in der !ig. 17 veranschaulicht und in entsprechender Weise beschrieben ist. Beim Schmelzen des Endes der Zuführungsröhre und der Ausbildung einer Schmelze in der Eontaktoberfläche ist es möglich, eine Berührung und eine Y er schweißung der Röhre mit der Aufnahme herbeizuführen. Die Aufnahme kann eine beliebige Form haben und kann in manchen lallen ein Einkristall sein, der als Keim dient, um die Ausbildung einer Einkristallröhre zu beginnen. Verschiedene Beispielsformen von Aufnahmen sind in den Fig. 5 bis 17 dargestellt.Although it is possible, this allows the growth of the final tube to begin by introducing the feed tube into the melting zone in such a way that the melting process occurs at any time between Beginning at the ends of the feed tube, it is generally more desirable to have the melting process at one end of the Feed tube to begin. To do this, it is necessary to have one end of the feed tube, which is placed in the melting zone is to be brought into contact with a solid contact surface element, which is hereinafter referred to as a receptacle and which is attached to a load-bearing rod in such a way that it is in the! ig. 17 illustrates and is described in a corresponding manner. Upon melting the end of the feed tube and forming a melt In the contact surface it is possible to bring about a contact and a Y he welding of the tube with the receptacle. The receptacle can have any shape and can be a single crystal in some curls, which serves as a seed for the formation a single crystal tube. Various exemplary forms of receptacles are shown in FIGS. 5 to 17.

In der Fig. 5 weist die Aufnahme 30 die Form eines Kreisrings auf (oder hat einen anderen geeigneten Querschnitt) und besitztIn FIG. 5, the receptacle 30 has the shape of a circular ring on (or has another suitable cross-section) and has

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eine beliebige Länge, wobei die Aufnähme mit einem geschmolzenen Ring 31 in Berührung gebracht wird, der an einem Ende der Zuführungsröhre 20 hergestellt wird, während das Ende der Röhre in der Heizzone ist und mittels einer Einrichtung aufgeheizt wird, die schematisch durch Pfeile 32 dargestellt ist. Die Fig. 6 und 7 veranschaulichen die Verwendung einer Aufnahme in Form einer flachen Platte 3^, welche in ähnlicher Weise wie der Kreisring 30 mit einem geschmolzenen Ring 31 in der Heizzone in Berührung gebracht wird. Nachdem der geschmolzene Röhrenring 31 mit der Aufnahme in Berührung gebracht ist, wird der Vorgang der Röhrenherstellung gemäß der obigen Beschreibung fortgesetzt. Wenn die Flachplatte 3^ als Keimkristall verwendet wird, kann eine Verbindung 35 hergestellt werden, wie sie in der Fig. 7 dargestellt ist, welche später abgenommen wird.any length, with the inclusion with a melted Ring 31 is brought into contact, at one end of the supply tube 20 is made while the end of the tube is in the heating zone and by means of a device is heated, which is shown schematically by arrows 32. Figures 6 and 7 illustrate the use of a Recording in the form of a flat plate 3 ^, which in similar Way like the annulus 30 with a fused ring 31 in the heating zone is brought into contact. After the molten tubular ring 31 is brought into contact with the receptacle, the tube manufacturing process continues as described above. If the flat plate 3 ^ as a seed crystal is used, a connection 35 can be established, such as it is shown in Fig. 7, which will be removed later.

In der Fig. 8 ist die Aufnahme ein Stab 36, dessen Ende 37 geschmolzen wird und mit dem geschmolzenen Ende der Zuführungsröhre 20 in Verbindung gebracht wird. In einigen Fällen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß der Stab eine bevorzugte Form eines Oberflächenkontaktelementes ist, weil ein solches Element dazu verwendet werden kann, eine festere Verschweißung mit dem Zuführungsrohr zu bilden, als es bei dem dünnen Ring 30 oder der flachen Platte 34- der Fig. 5 und 6 möglich ist.In FIG. 8, the receptacle is a rod 36 , the end 37 of which is melted and brought into communication with the melted end of the feed tube 20. In some instances it has been found advantageous that the rod be a preferred form of surface contact element because such an element can be used to form a tighter weld to the feed tube than is the case with thin ring 30 or flat plate 34 - Figs. 5 and 6 is possible.

Die Fig. 9 "bis 17 veranschaulichen die Vervrendung verschiedener Ausführungsformen einer Aufnahme in Form eines Rohres. Diese Form einer Aufnahme hat sich bei der Erzeugung einer Einkristallröhre als vorteilhaft erwiesen. Die Fig. 9 ^>is 12 veranschaulichen die Verwendung einer rohrförmigen Aufnahme, um die Herstellung einer Röhre gemäß der Erfindung zu beginnen. Eine bevorzugte Zuführungsröhre 38? deren oberer Rand 39 quer und gerade abgeschnitten ist, wird in einer Halterung oder einem Futter 40 gehalten, und eine Aufnahmeröhre 4-1, die ein kegelstumpf förmig ausgebildetes IContaktende 42 hat, ist in einerFigures 9 "through 17 illustrate the use of various Embodiments of a receptacle in the form of a tube. This form of recording has proven itself in the production of a single crystal tube proven beneficial. Figures 9-12 illustrate the use of a tubular receptacle to begin the manufacture of a tube according to the invention. One preferred delivery tube 38? whose upper edge 39 transversely and just cut, is held in a holder or chuck 40, and a receiving tube 4-1, which is a truncated cone has shaped contact end 42 is in a

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Halterung oder einem Putter 43 gehalten. Diese Halterungen 4-0 und 43 sind so befestigt, daß sie jeweils Tragstäbe 44 bzw. 45 ■ belasten. Sine nicht dargestellte, getrennte Einrichtung ist dazu vorgesehen, den Lastaufnahme stab en 44 und 45 eine translatorische und eine rotatorische Bewegung zu erteilen und damit auch den Abschnitten der Röhre. Da jeder La st aufnahme st ab seine eigene individuelle Bewegungseinrichtung hat, können die translatorische und die rotatorische Bewegung des Zuführungsstabes der Aufnahme getrennt gesteuert werden. Vorrichtungen, welche als Beispiel dienen können, solche Lastaufnahmestäbe mit einer gewünschten, axialen Geschwindigkeit und einer gewünschten Winkelgeschwindigkeit zu bewegen, sind in der TTS-Patentschrift 3 552 beschrieben. Da die La st auf nähmest ab e, wie sie in der Vorrichtung der US-Patentschrift 3 552 931 verwendet werden, durch getrennte Einrichtungen bewegt werden, ist es möglich, eine Einstellung der Wandstärke und des Rohrdurchmessers-durch-verschiedene translatorische Bewegungsraten ebenso wie eine Gleichförmigkeit in der Rohrgröße und der Homogenität des Materials"durch eine Drehbewegung zu erreichen.Holder or a putter 43 held. These brackets 4-0 and 43 are attached so that they are respectively support rods 44 and 45 ■ burden. A separate device, not shown, is provided to give the load-bearing rods 44 and 45 a translational one and to give a rotational movement and thus also the sections of the tube. Since every last recording is from his own has its own individual movement device, the translational and the rotational movement of the feed rod of the receptacle can be controlled separately. Devices, which can serve as an example, such load bearing rods with a desired axial speed and a desired angular speed are described in TTS Patent 3,552. Since the load would decrease as it was in the device U.S. Patent 3,552,931 can be used by separate Devices are moved, it is possible to adjust the wall thickness and the pipe diameter-by-different translational motion rates as well as uniformity in pipe size and homogeneity of material "through a To achieve rotary motion.

Gemäß Fig. 10 wird eine Zuführungsröhre 38 in. die Heizzone 21 eingebracht, um einen anfangs geschmolzenen Hing 46 zu erzeugen, dessen ■ Querschnitt durch Kräfte der Oberflächenspannung die Tendenz hat, sich einem Kreis anzunähern. Sobald dieser anfangs geschmolzene Ring 46 um die Oberseite der Zuführungsröhre 3S herum ausgebildet ist, wird die Aufnahmekeimröhre 41 abgesenkt, um einen körperlichen Kontakt mit dem anfangs geschmolzenen Ring 46 herzustellen, wie es in der !ig. 11 veranschaulicht ist. Dies führt zu einem Verschweißen der Aufnahmekeimröhre mit dem anfangs geschmolzenen Ring 47 (siehe Fig. 12), welcher dann über die Länge der Zuführungsröhre vorgerückt wird, ura die endgültige Röhre gemäß der Erfindung herzustellen.As shown in FIG. 10, a feed tube 38 is inserted into the heating zone 21 introduced in order to produce an initially melted Hing 46, the ■ cross-section of which is caused by the forces of surface tension Has a tendency to approach a circle. Once this initially melted ring 46 around the top of the feed tube 3S is formed around, the receiving seed tube 41 is lowered to make physical contact with the initially molten Manufacture ring 46, as shown in the! Ig. 11 is illustrated. This leads to a welding of the receiving germination tube to the initially melted ring 47 (see Fig. 12), which then is advanced along the length of the feed tube, ura the make final tube according to the invention.

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Es gehört ebenfalls zur Erfindung, die Aufnahmeröhre (oder den Stab) mit der Zuführungsröhre in Verbindung zu bringen, bevor eine Heizung erfolgt, d. h. vor der geschmolzene Ring ausgebildet wird. Es gehört weiterhin zur Erfindung, entweder nur die Aufnahme und die Zuführungsröhre zu bewegen, um den Eontakt herzustellen, oder aber beide Elemente zu bewegen.It is also part of the invention, the pickup tube (or the Rod) in communication with the delivery tube prior to heating, d. H. formed in front of the molten ring will. It is also part of the invention to move either only the receptacle and the delivery tube to make contact or to move both elements.

Die relativen Größen und Konfigurationen der Zuführungsröhre und der Aufnahmeröhre müssen derart gexiählt sein, daß dann, wenn der anfangs geschmolzene Ring 4-6 auf dem Ende der Zuführungsröhre ausgebildet ist, die Aufnahmeröhre dazu in der Lage ist, damit einen körperlichen Kontakt herzustellen, so daß ein geschmolzener Ring zwischen diesen beiden Elementen gebildet wird, der sich über die gesamte Strecke durch die Röhre hindurch und um die Röhre herum erstreckt.The relative sizes and configurations of the supply tube and the receiving tube must be chosen such that: when the initially melted ring 4-6 on the end of the feed tube is designed, the pickup tube is able to make physical contact therewith, so that a molten ring is formed between these two elements and extends all the way through the tube extends through and around the tube.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie es in der Fig. 12 veranschaulicht ist, werden die Zuführungsröhre 38 und die Aufnahmeröhre zusammen mit der anschließend hergestellten Röhre, welche daran angebracht ist, in entgegengesetzten Richtungen gedreht, während der geschmolzene Ring 4-7 durch die Röhre bewegt wird. Diese gegenläufige Drehung der zwei festen Abschnitte auf jeder Seite des geschmolzenen Ringes bewirkt eine Homogenisierung des Materials in der hergestellten Röhre und bringt Veränderungen in der Heizintensität innerhalb der Heizzone 21 auf ein Kinimum.In a preferred embodiment of the method according to the invention, as illustrated in FIG the feed tube 38 and the take-up tube together with the subsequently manufactured tube, which is attached to it, rotated in opposite directions while the melted Ring 4-7 is moved through the tube. This counter-rotating of the two solid sections on either side of the molten one Ringes homogenizes the material in the manufactured tube and brings about changes in the heating intensity within the heating zone 21 to a minimum.

Die relative Größen/Konfiguration-kombination der uführungsröhre und der Aufnahmeröhre können in einer Anzahl von verschiedenen Ausführungsformen realisiert v/erden, von denen Beispiele in den Fig. 9 sowie 13 bis 17 veranschaulicht sind. Beispielsweise wird in den Fig. 9i 13 und 14- eine solche gleichförmigeThe relative size / configuration combination of the guide tube and the pickup tube can be implemented in a number of different embodiments, examples of which 9 and 13 to 17 are illustrated. For example becomes in Figs. 9i 13 and 14 such a uniform

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und vollständige Berührung der Aufnahmeröhre mit dem anfangs geschmolzenen Hing auf dem Ende der Zuführungsröhre dadurch gewährleistet, daß eine Aufnahmeröhre verwendet wird, die einen Außendurchmesser OD aufweist, welcher größer ist als der Innendurchmesser ID» der Zuführungsröhre, wobei die Wandstärke der Aufnahmeröhre im wesentlichen dieselbe ist oder etwas geringer ist als diejenige der Zuführungsröhre. In der 5¹Ig. haben sowohl die Zuführungsröhre 38 als auch die Aufnahmeröhre 41 gerade abgeschnittene Berührung senden 39 und 48, während in der Fig. 14- die Zuführungsröhre 38 ein Berührung sende 49 hat, in welchem die Röhrenwand derart abgeschnitten ist, daß sie eine nach innen geneigte Konfiguration hat.Diese Figuren veranschaulichen die Berührung der Aufnahme- und der Zuführungsröhre vor der Herstellung des geschmolzenen Ringes.and ensuring complete contact of the pickup tube with the initially molten hang on the end of the feeder tube by using a pickup tube having an outside diameter OD greater than the inside diameter ID »of the feeder tube, the wall thickness of the pickup tube being substantially the same or slightly less than that of the feed tube. In the 5 ¹ Ig. Both the feed tube 38 and the take-up tube 41 have just cut contact ends 39 and 48, while in Figure 14- the feed tube 38 has a contact end 49 in which the tube wall is cut so that it has an inwardly sloping configuration These figures illustrate the contact of the pickup and delivery tubes prior to the manufacture of the molten ring.

In der Ausführungsform der Pig. 15 haben die Zuführungs- und die Aufnahmeröhre im wesentlichen dieselben Querschnittsabmessungen und die Berührungsenden der Zuführungsröhre und der Aufnahmeröhre sind derart abgeschnitten, daß sie komplementäre kegelstumpfformige Flächen 49 bzw. 42 haben. Es liegt natürlich im Rahmen der Erfindung, die zu der Fig. 16 entgegengesetzten Röhrenabschnitte zu verwenden.In the embodiment of the Pig. 15 have the feed and the pick-up tube has substantially the same cross-sectional dimensions and the mating ends of the feed tube and the pick-up tube are cut off so that they have complementary frustoconical surfaces 49 and 42, respectively. It is of course within the scope of the invention to use the tube sections opposite to that in FIG.

Bei der Ausführungsform der Fig. 16 ist die Aufnahmeröhre derart dimensioniert, daß sie in die Zuführungsröhre hineinpaßt. Dies ist so lange möglich, wie die Zunahme des geschmolzenen Volumens, welches durch den geschmolzenen Ring 46 bei dessen Herstellung entsteht, dazu ausreichend ist, die gewünschte Berührung mit dem Ende der Aufnahmeröhre 41 zu gewährleisten. Gemäß Fig. 17 ist es schließlich auch möglich, eine Aufnahmeröhre zu verwenden, welche im Querschnitt größer ist als die Zuführungsröhre. Die Fig. 17 zeigt auch die Verwendung einerIn the embodiment of Figure 16, the pick-up tube is sized to fit into the delivery tube. This is possible so long as the increase in the molten volume, which by the molten ring 46 at its Production arises, it is sufficient to ensure the desired contact with the end of the receiving tube 41. According to FIG. 17, it is finally also possible to use a receiving tube which is larger in cross section than that Feed tube. Fig. 17 also shows the use of a

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Zuführungsröhre mit einem kegelstumpfförmig ausgebildeten Kontaktende 50.Feed tube with a frustoconical Contact end 50.

Obwohl in den I¹Xg. 9 bis 17 die Zuführungsröhre in der Weise dargestellt ist, daß sie als untere Röhre dient, und die Aufnahmeröhre als obere Röhre veranschaulicht ist, kann auch die umgekehrte Anordnung verwendet v/erden, da die Oberflächenspannung dazu verwendet werden kann, den anfangs geschmolzenen Ring 4-6 auf dem Ende der Zuführungsröhre zu halten. Die optimale Auswahl der Aufnahmeröhrenkonfiguration und ihre Anordnung ergibt sich leicht für ein beliebiges feuerfestes Material und eine entsprechende Rohrgröße.Although in the I ¹ Xg. 9-17 the feed tube is shown serving as the lower tube and the take-up tube is illustrated as the upper tube, the reverse arrangement can also be used since surface tension can be used to keep the initially molten ring 4 -6 to keep on the end of the feed tube. The optimal selection of the receiving tube configuration and its arrangement is easy for any refractory material and a corresponding tube size.

Die Verwendung eines Lasers hat entscheidende Vorteile zur Bestückung der Eeizzone gemäß der Erfindung. Wenn glühende oder außerordentlich heiße Heizsystem einen großen Teil ihrer Strahlung in einem Wellenlängenbereich abgeben, in welchem viele feuerfeste Haterialien in ihrem, geschmolzenen Zustand durchlässig sind, kann der Laser dazu verwendet werden, solche Schwierigkeiten zu vermeiden. Glühende oder außerordentlich heiße Systeme können auch Probleme im Hinblick auf die Wärmeübertragung auf die Röhre aufwerfen, die Laserenergie kann jedoch so gerichtet werden, daß derartige Probleme überwunden werden. Die Laserenergie hat keine charakteristische Temperatur, und somit bestehen keine oberen Temperaturgrenzen. Die Verwendung des Lasers bringt auch wenige Beschränkungen für die Atmosphäre mit sich, in welcher die Röhre hergestellt wird, und die Verwendung eines Lasers bietet die Möglichkeit, eine Anzahl von verschiedenen Atmosphären zu verwenden, zu denen auch ein Vakuum gehört, wobei auch verschiedene Drücke angewandt werden können, und ebenso reduzierende und oxidierende Zustände möglich sind. Die Verwendung eines Lasers ermöglicht auch eineThe use of a laser has decisive advantages for equipping the Eeizzone according to the invention. When glowing or extraordinarily hot heating system makes up a large part of its radiation emit in a wavelength range in which many refractory materials are permeable in their molten state the laser can be used to avoid such troubles. Glowing or extraordinary Hot systems can also have heat transfer problems onto the tube, but the laser energy can be directed to overcome such problems will. The laser energy has no characteristic temperature and so there are no upper temperature limits. The usage the laser also brings few restrictions on that Atmosphere in which the tube is manufactured, and the use of a laser offers the possibility of a To use a number of different atmospheres, including a vacuum, with different pressures also applied and reducing and oxidizing states are also possible. Using a laser enables one too

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is-is-

visuelle Beobachtung des Vorganges.visual observation of the process.

Die Fig. 18 veranschaulicht eine "bevorzugte Ausführungsform der Heizeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Zu den Merkmalen dieser Vorrichtung gehört eine Einrichtung, welche dazu dient, das Laserbündel in die Form eines Ringes zu bringen, weiterhin eine Einrichtung, welche dazu dient, das Bündel in zwei Ringe aufzuteilen, weiterhin eine Einrichtung, welche dazu dient, beide Ringe in Halb'ringe zu unterteilen, und eine Einrichtung, welche dazu dient, die Ringe in der Weise zu fokussieren, daß sie Bündel in Zeilen- bzxir. Linienkonfigurationen bilden, welche energiedichte Verteilungen haben, die zur Äufheizung eines Abschnittes einer Rohroberfläche besonders geeignet sind.Figure 18 illustrates a "preferred embodiment the heating device of the device according to the invention. to The features of this device include a device which serves to shape the laser beam into the shape of a ring to bring, furthermore a device which serves to divide the bundle into two rings, furthermore a device, which serves to subdivide both rings into half rings, and a device which serves to divide the rings into the way to focus that they bundle in line bzxir. Line configurations form, which have energy-dense distributions, which are particularly useful for heating a section of a pipe surface are suitable.

Bei der Vorrichtung der Fig. 18 ist das Strahlungsbündel 150 vom Laser 100 zunächst durch eine Bündelausdehnungseinrichtung 151 hindurchgeführt, welche einen sphärischen Spiegel 152 und einen sphärischen Spiegel 153 aufweist. Durch geeignete Auswahl der Brennweite der zwei sphärischen Spiegel ist es möglich, das Laserbündel um einen Faktor 2, 4- oder größer zu expandieren. Ein sotierendes Dove-Prisma 15^ wird dazu verwendet, das expandierte Bündel 155 in ein Bündel 156 umzuformen, welches eine ringförmige Konfiguration hat. Dove-Prismen sind bekannt und in der Literatur beschrieben. (Siehe beispielsweise "Modem Optical Engineering" von Warren J. Smith, McGraw-Hill Book Co., New York, New Xork, 1966, S. 87.) Durch Fokussierung des expandierten Bündels 155 durch das. Dove-Prisma 154- oberhalb oder unterhalb der optischen Achse des Prismas und durch Rotation des Prismas um seine eigene Achse mit Hilfe einer geeigneten Einrichtung wie eines Motors 157 ist es möglich, das Laserbündel in eine ringförmige Konfiguration umzuformen.In the device of FIG. 18, the radiation beam is 150 first passed by the laser 100 through a beam expansion device 151, which has a spherical mirror 152 and has a spherical mirror 153. By suitable selection of the focal length of the two spherical mirrors, it is possible expand the laser beam by a factor of 2, 4 or more. A sotierendes Dove prism 15 ^ is used to expand the Form bundle 155 into a bundle 156, which is a has an annular configuration. Dove prisms are known and described in the literature. (See, for example, Modem Optical Engineering "by Warren J. Smith, McGraw-Hill Book Co., New York, New Xork, 1966, p. 87.) By focusing the expanded Bundle 155 through the. Dove prism 154- above or below the optical axis of the prism and by rotating the prism around its own axis with the help of a suitable one Means like a motor 157 it is possible to use the laser beam reshape into an annular configuration.

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Das ringförmige Bündel 156 wird dann durch einen Bündelteiler 158 hindurchgeführt, welcher typischerweise ein wassergekühltes, "beschichtetes GaAs-S¹ enster 159 und einen vorderen Oberflächenspiegel 160 aufweist. Die Beschichtungsdicken auf den Oberflächen des Fensters 159 sind so ausgebildet, daß sie 50 % des Bündels von der Vorderseite des Fensters reflektieren, um ein ringförmiges Bündel 161 zu bilden, so daß keine Reflexionsverluste von den rückwärtigen Flächen entstehen. Die Hälfte des auftreffenden Bündels 156 wird zum Spiegel 160 übertragen, wo es als ringförmiges Bündel 162 parallel zum ringförmigen Bündel 161 reflektiert wird. Diese zwei ringförmigen Bündel werden dann jeweils derart geteilt, daß sie zwei Halbringbündel bilden, und die dabei entstehenden vier Halbringbündel v/erden kann als Linienbündel auf denjenigen Abschnitt der Rohroberfläche fokussiert, welcher innerhalb der Heizzone 21 angeordnet ist.The annular bundle 156 is then passed through a bundle divider 158 which typically includes a water cooled, "coated GaAs S ¹ window 159 and a front surface mirror 160. The coating thicknesses on the surfaces of the window 159 are designed to be 50 % of the bundle reflect from the front of the window to form an annular beam 161 so that no reflection loss occurs from the rear surfaces These two ring-shaped bundles are then each divided in such a way that they form two half-ring bundles, and the resulting four half-ring bundles can be grounded as a line bundle on that section of the pipe surface which is arranged within the heating zone 21.

Zunächst wird das ringförmige Bündel 161 auf einen halbkreisförmigen Spiegel 165 gerichtet, welcher derart positioniert ist, daß er es ermöglicht, daß eine Hälfte des ringförmigen Bündels in der Form eines Halbringbündels 166 auf einen ebenen Spiegel 167 auftrifft, um auf einen zylindrischen Spiegel 168 mit variabler Brennweite aufzutreffen, welcher das Bündel als Linie (Linienbündel 169) auf die Röhre fokussiert, um den geschmolzenen Ring 22 zu erzeugen. Die optischen Elemente der Fig. 18 sind auf einer Trägerbasis befestigt oder daran aufgehängt, wie es in der Optik üblich ist, wobei die Elemente räumlich derart angeordnet sind, daß diese optischen Wege ermöglicht werden. In der Fig, 18 ist das Linienbündel 169 als gestrichelte Linie dargestellt, um zu zeigen, daß es sich von dem Halbringbündel 166 unterscheidet. Es ist jedoch ersichtlich, daß diese, zwei Bündel in zwei verschiedenen Ebenen angeörndet sind und nicht nebeneinander. In ähnlicher Weise wird dasFirst, the annular bundle 161 is turned into a semicircular Mirror 165 directed, which is positioned so that it allows one half of the annular Bundle in the form of a half-ring bundle 166 impinges on a plane mirror 167 in order to reach a cylindrical mirror 168 with variable focal length, which the bundle as Line (bundle of lines 169) focused on the tube around the molten ring 22 to produce. The optical elements of Fig. 18 are mounted on or suspended from a support base, as is customary in optics, the elements being spatially arranged in such a way that these optical paths are possible will. In FIG. 18, the bundle of lines 169 is shown as a dashed line to show that it extends from the half-ring bundle 166 differs. It can be seen, however, that these two bundles are attached in two different planes are and not next to each other. Similarly, that will

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Halbringbündel 72 durch, den zylindrischen Spiegel 173 reflektiert, welcher ein Linienbündel 174 zurückgibt, das auf die Röhre gerichtet wird, um den geschmolzenen Hing 22 herzustellen. In ähnlicher Weise wird das Ringbündel 162 in · zwei Halbringbündel 175 und 176 aufgeteilt, und zwar durch den halbkreisförmigen Spiegel 177· Das Bündel 175 wird durch den ebenen Spiegel 178 auf den zylindrischen Spiegel 179 fokussiert, um in ein Linienbimdel 180 umgewandelt zu werden. Schließlich wird das Halbringbündel 176 durch den Zylinderspiegel 181 in das Linienbündel 182 fokussiert.Half-ring bundle 72 through the cylindrical mirror 173 which returns a line bundle 174 that aimed at the tube to remove the melted Hing 22 to manufacture. Similarly, the bundle of rings 162 is divided into two half-ring bundles 175 and 176 by the semicircular mirror 177 · The bundle 175 is through the plane mirror 178 is focused on the cylindrical mirror 179 to be converted into a line bundle 180. Finally, the half-ring bundle 176 is focused into the line bundle 182 by the cylinder mirror 181.

Eine torusförmige Strahlungsabschirmung 185, welche vier Öffnungen 186 aufweist, um den Durchgang der Linienbündel 169, 174-, 180 und 182 zu ermöglichen, ist dazu vorgesehen, Energie abzustrahlen, welche durch die geschmolzene Rohroberfläche reflektiert wird, und zwar zurück zu der Oberfläche, um die beim Schmelzen der Röhre aufgewandte Energie zu konzentrieren und zu konservieren. Diese Strahlungsabschirmung wird in Verbindung mit der Diskussion der Fig. 20 im einzelnen näher erläutert.A toroidal radiation shield 185 comprising four Has openings 186 to allow the passage of the bundles of lines 169, 174-, 180 and 182, is provided to power radiate, which is reflected by the molten pipe surface, back to the surface to the Concentrate and conserve the energy expended in melting the tube. This radiation shielding is shown in Connection with the discussion of FIG. 20 explained in more detail.

Die Fig. 19 soll die Vorteile veranschaulichen, welche mit dem optischen System der Fig. 18 erreichbar sind. Wenn eine HaIbringlaserbündelanordnung, wie sie beispielsweise durch das Bündel 166 dargestellt wird, in eine Linie fokussiert wird, so läßt sich zeigen, daß ein solches Linienbündel eine energiedichte Kurve hat, bei welcher am Ende oder im Bereich des Endes des Linienbündels Spitzen auftreten. Wenn ein Strahlungsbündel auf eine kreisförmige Oberfläche auftrifft, wie sie bei der Röhre vorhanden ist, nimmt die durch die Oberfläche absorbierte Energie ab, wenn der Winkel Θ, welcher zwischen einer Linie, die senkrecht zu der Rohroberfläche angeordnet ist, und der Bündelrichtung gebildet ist, größer als Null wird. Somit19 is intended to illustrate the advantages that come with the optical system of Fig. 18 can be achieved. When a halter laser bundle assembly, for example, as represented by the bundle 166, is focused in a line, so it can be shown that such a bundle of lines has an energy-dense curve at which at the end or in the region of the end of the line bundle peaks occur. When a beam of radiation hits a circular surface, as in the Tube is present, the energy absorbed by the surface decreases when the angle Θ, which is between a line, which is arranged perpendicular to the pipe surface, and the bundle direction is formed, becomes greater than zero. Consequently

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offensichtlich,daß dann, wenn ein Linienbündel, welches entlang seiner Längsausdehnung eine konstante Energiedichte aufweist, auf eine kreisförmige Oberfläche auftrifft, die Abschnitte der Oberfläche, welche Strahlung von den Enden des Bündels aufnehmen, weniger Energie absorbieren. Indem jedoch ein Halbririg-Laserbündel in ein Linienbündel fokussiert wird, ist es möglich, ein Bündel auszubilden, welches zu seinen Enden hin größere Energiedichten aufweist, und zwar gerade dort, wo eine solche zusätzliche Energie benötigt wird, um den Unterschied in der Energieabsorption gemäß den obigen Beschreibungen auszugleichen. Dies ist in der Fig. 20 dargestellt. Somit liefert die Einrichtung der Fig. 18 eine Möglichkeit, die Röhre in der Schmelzzone gleichförmiger um ihren gesamten Röhrenumfang herum aufzuheizen, da jedes der vier Linienbündel diese einzigartige energiedichte Verteilung aufweist. Es sei darauf hingewiesen, daß der Ausdruck "Linienbündel" dazu verwendet xirird, ein Bündel zu bezeichnen, welches tatsächlich eine bestimmte Höhe hat, wobei die Höhe durch die Fokussierung der zylindrischen Spiegel gesteuert wird.obvious that when a bundle of lines, which along its longitudinal extent has a constant energy density, meets a circular surface, the sections of the Surface that pick up radiation from the ends of the bundle will absorb less energy. However, by using a half-beam laser beam is focused into a line bundle, it is possible to form a bundle which is larger towards its ends Has energy densities, precisely where such additional energy is needed to make the difference in Balance energy absorption as described above. This is shown in FIG. Thus, the device delivers 18 shows a possibility of heating the tube in the melting zone more uniformly around its entire tube circumference, because each of the four bundles of lines has this unique energy-density distribution. It should be noted that the expression "Line bundle" is used to denote a bundle which actually has a certain height, the Height is controlled by focusing the cylindrical mirror.

Die Fig. 20 veranschaulicht als Beispiel eine Strahlungsabschirmung, welche so ausgebildet ist, daß sie eine torusfÖrmige Oberfläche 190 festlegt, welche die Heizzone 21 umgibt, und so gekrümmt ist, daß Strahlung zurückgeworfen wird, welche von dem geschmolzenen Ring reflektiert oder ausgesandt wird, und zwar zu dem geschmolzenen Ring zurück. Normalerweise entspricht der Krümmungsradius R dem Doppelten der Brennweite des Spiegels, welcher die Oberfläche 190 festlegt. Dieser Spiegel ist in der Weise beschichtet, daß er eine Oberfläche erzeugt, die außerordentlich stark im Infrarotbereich reflektiert, wobei als Material beispielsweise helles oder blankes Gold verwendet werden kann. Das Toroidal, dessen innere Oberfläche als Spiegel 190 dient, ist so ausgebildet, daß es eine obere Hälfte 192 undFIG. 20 illustrates, as an example, a radiation shield, which is designed so that it has a toroidal shape Surface 190 defines which surrounds the heating zone 21, and is so curved that radiation is reflected back which is from reflected or emitted from the molten ring, back to the molten ring. Usually corresponds to the radius of curvature R is twice the focal length of the mirror defining the surface 190. This mirror is in the Coated way that it produces a surface that reflects extremely strongly in the infrared range, being as Material for example bright or bare gold can be used. The toroidal, its inner surface as a mirror 190 is designed so that there is an upper half 192 and

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eine entsprechend angepaßte untere Hälfte 193 aufweist. Jede dieser Toroidhälften ist weiterhin- derart ausgebildet, daß sie eine integrale Verbindung und eine Trägereinrichtung aufweist,' welche die Form, eines kürzeren Klammerabschnittes 194- hat, der auf der oberen Hälfte 195 "und auf der unteren Hälfte 196 jeweils ausgebildet ist, wobei weiterhin ein längerer Abschnitthas a correspondingly adapted lower half 193. Each of these toroidal halves is furthermore designed in such a way that they has an integral connection and a support device, 'which has the form of a shorter bracket portion 194-, the one on the upper half 195 "and on the lower half 196 each is formed, with a longer section

197 vorhanden ist, der auf der oberen Hälfte 198 und auf der unteren Hälfte 199 ausgebildet ist, so daß eine Einrichtung gebildet wird, die dazu dient, die Toroidhälften zu kühlen und auszurichten. Die Trägereinrichtung muß solche Abmessungen haben, daß sie die Öffnungen 186 im Toroid freigibt. Ein Verklemmen oder Verklammern .erfolgt mit einer Reihe von Schrauben 200 und Muttern 201, und die Ausrichtung der Toroidhälften und der" Trägereinrichtungshälften wird durch eine Reihe von Dübelstiften und entsprechenden (nicht dargestellten) Stiftlöchern herbeigeführt und aufrecht erhalten, und zwar in den längeren Abschnitten 198 und 199 der Haltereinrichtung. Die gesamte Strahlungsabschirmeinrichtung 185 ist vorzugsweise aus Kupfer hergestellt und wird gekühlt, indem eine Kühlflüssigkeit wie Wasser durch die längeren Haiteabschnittshälften197 is present, the one on the upper half 198 and on the lower half 199 is formed so that means is formed which serves to cool the toroidal halves and align. The carrier device must be dimensioned such that it exposes the openings 186 in the toroid. A Clamping, or stapling, is done with a series of screws 200 and nuts 201, and the alignment of the toroidal halves and the carrier halves is determined by a series of Dowel pins and corresponding (not shown) pin holes brought about and maintained, namely in the longer sections 198 and 199 of the holder device. the all radiation shielding means 185 is preferred Made of copper and is cooled by a cooling liquid like water through the longer shark section halves

198 und 199 hindurchgeht. Die Kühlflüssigkeit wird durch eine Einlaßleitung 202 in einen oder in mehrere Durchgänge wie eingeführt und durch Durchgänge 204- abgeführt, welche außerhalb der Halteabschnittshälfte 195 münden, und zwar als ringförmige Auslaßleitung 205, welche die Einlaßleitung 202 konzentrisch umgibt. Geeignete Dichtringe wie O-Rxnge 206 und 207 liefern eine angemessene Dichtung zwischen den einander angepaßten Durchgängen in den Abschnittshälften 198 und 199.198 and 199 goes through. The cooling liquid is fed through an inlet conduit 202 into one or more passages such as introduced and discharged through passages 204- which are outside the holding section half 195 open out, specifically as an annular outlet line 205, which the inlet line 202 concentrically surrounds. Appropriate sealing rings such as O-rings 206 and 207 provide an adequate seal between the mated ones Passages in section halves 198 and 199.

Die Strahlungsabschirmeinrichtung wird durch eine Basishalterung durch die Kühlflüssigkeitsleitung 205 gehalten, und somit bleibt der obere Abschnitt der Abschirmung fest in bezug auf die anderen optischen Bauteile. Es ist somit eine einfache Sache, den unteren Abschnitt auszubauen und auszutauschen, während die Ausrichtung erhalten bleibt.The radiation shielding device is supported by a base bracket held by the coolant conduit 205, and thus the upper portion of the shield remains fixed with respect to the other optical components. It is therefore a simple matter to remove and replace the lower section, while maintaining alignment.

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Es sei darauf hingewiesen, daß die in der Fig. 20 veranschaulichte Konstruktion, wie sie oben beschrieben wurde, nur als Beispiel für eine mögliche Konfiguration und eine entsprechende Anordnung der Strahlungsabschirmeinrichtung dient. Es liegt somit im .Rahmen der Erfindung, irgendeine, in geeigneter Weise ausgebildete Strahlungsabschirmung zu verwenden (beispielsweise eine sphärisch geformte Einrichtung), welche in geeigneter Weise zusammengebaut ist.It should be noted that that illustrated in FIG Construction as described above, only as an example of a possible configuration and a corresponding arrangement the radiation shielding device is used. It is thus within the scope of the invention to include any suitably designed Use radiation shielding (e.g. a spherically shaped device) which is appropriate is assembled.

Da es normalerweise vorteilhaft ist, einen einzelnen Typ eines Lasers zu verwenden, um Rohre aus verschiedenem Material herzustellen, ist die Verwendung der Strahlungsabschirmung insbesondere wertvoll, wenn mit Materialien gearbeitet wird, die einen nennenswerten Anteil der Laserstrahlung reflektieren.Since it is usually advantageous to use a single type of laser to make tubes of different materials, the use of radiation shielding is particularly valuable when working with materials that reflect a significant proportion of the laser radiation.

Die Fig. 21 veranschaulicht eine Anordnung mit einer gesteuerten Atmosphäre , um die Röhre herum, und zwar während ihrer Herstellung. Das Gehäuse 63 kann evakuiert werden oder mit einem Gas mit gewünschten Eigenschaften gefüllt werden, beispielsweise mit einem reduzierenden, einem oxidierenden oder einem tragen Gas. Es wird die in der Fig. 18 dargestellte Laseroptik verwendet, wobei auch dieselben Bezugszeichen verwendet sind, um die zur Veranschaulichung dargestellten optischen Elemente zu bezeichnen. Das Gehäuse 63 hat eine Mehrzahl von Fenstern wie 210 und 211, wobei jedes Fenster jeweils für ein Laserenergiebündel vorhanden ist, welches auf die Rohroberfläche auftrifft. Beispielsweise ist eine Vorrichtung, welche verwendet werden kann, um eine gesteuerte Atmosphäre zu erzeugen, ein druck- und temperaturgesteuerter Ofen, wie er in der US-Patentschrift 3 639 718 beschrieben ist.Figure 21 illustrates a controlled atmosphere arrangement around the tube during its Manufacturing. The housing 63 can be evacuated or filled with a gas having desired properties, for example with a reducing, an oxidizing or a carrying gas. It becomes that shown in FIG Laser optics are used, the same reference numerals being used to denote the optical shown for illustration To designate elements. The housing 63 has a plurality of windows such as 210 and 211, each window for one Laser energy bundle is present, which is applied to the pipe surface hits. For example, a device that can be used to create a controlled atmosphere is a pressure and temperature controlled oven as described in U.S. Patent 3,639,718.

Die Fig. 21 veranschaulicht eine Einrichtung, welche dazu dient, den festen Abschnitten 20 und 23 cLer Röhre eine translatorischeFIG. 21 illustrates a device which serves to give the fixed sections 20 and 23 of the tube a translational effect

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Bewegung und gegebenenfalls auch eine Rotationsbewegung zu erteilen. Der feste Abschnitt 20 wird in einer Halterung 40 "gehalten, die ihrerseits von einem Lastauf nähme stab 44 gehalten ist. In ähnlicher V/eise wird der feste Abschnitt 23 in einer Halterung 43 gehalten, die ihrerseits von einem. Xastaufnähmestab 45 gehalten ist. Bei solchen Yorrichtungsausführungen, welche eine Einrichtung aufweisen, die dazu dient, eine gesteuerte Atmosphäre um die Röhre herum aufzubauen, sind Dichtungen 68 und 69 für die La st aufnahme stäbe 45 und 44 vorgesehen. Es kann eine beliebige geeignete Vorrichtung "verwendet werden, um den Lastaufnahmestäben 44 und 45 eine translatorische und eine rotatorische Bewegung zu erteilen, wozu die in der US-Patentschrift 3 552 931 beschriebene Vorrichtung als Beispiel dienen kann. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, die Heizeinrichtung in bezug auf die Röhre zu bewegen, wenn dies zweckmäßig erscheint.Movement and possibly also a rotational movement granted. The fixed section 20 is held in a holder 40 ″, which in turn would take rod 44 from a load pickup is held. In a similar way, the fixed section 23 is held in a holder 43, which in turn is held by a. Xastaufnähmestab 45 is held. With such equipment designs, which have a device which serves to establish a controlled atmosphere around the tube Seals 68 and 69 for the La st recording rods 45 and 44 are provided. Any suitable device "can be used to translate the load-bearing rods 44 and 45 and to impart a rotational movement, including the device described in US Pat. No. 3,552,931 as Example can serve. It is also within the scope of the invention to move the heater with respect to the tube when this seems appropriate.

Es sind natürlich eine Anzahl von verschiedenen Anordnungen zur Herbeiführung einer Relativbewegung einer solchen Heizeinrichtung und der festen Abschnitte der Röhre möglich. Darüber hinaus sind beliebige Ausführungsformen der Vorrichtung, wie sie oben veranschaulicht oder diskutiert wurden, in einer Kammer anzuordnen, in welcher die Fluidumgebungen während der Herstellung der Röhre steuerbar sind.There are, of course, a number of different arrangements for causing relative movement of such a heater and the fixed sections of the tube possible. In addition, any embodiments of the device, such as as illustrated or discussed above, to be placed in a chamber in which the fluid environments during the Manufacture of the tube are controllable.

Das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung können dazu verwendet werden, feuerfeste Rohre aus beliebigem feuerfestem Material herzustellen, welches dazu in der Lage ist, einen flüssigen Zustand anzunehmen, und welches in einen Rohrrohling geformt werden kann. Außer Aluminiumoxid gehören zu solchen feuerfesten Materialien, ohne jedoch die Erfindung darauf zu beschränken, Oxide wie Zirkoniumoxid, Titanoxid, Thoroxid, Ytteriumoxid und ähnliche, weiterhin Carbide wie Titaniumcarbid,The method and the device of the invention can do this be used to manufacture refractory tubes from any refractory material that is capable of a assume liquid state, and which can be formed into a pipe blank. In addition to aluminum oxide, these include refractory materials, but without restricting the invention thereto, oxides such as zirconium oxide, titanium oxide, thoroxide, ytterium oxide and similar, furthermore carbides such as titanium carbide,

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Boride wie Titaniumborid, intermetallische Verbindungen wie Galliumarsenid, ternäre Verbindungen wie HgCdTe, pneudobinäre Verbindungen wie AlAs-G-aAs und Elemente wie Bor und Silizium. Es können sowohl kristalline als auch amorphe Materialien verwendet werden. Für optische Anwendungen ist es im allgemeinen erforderlich, Materialien mit außerordentlich hohem Reinheitsgrad zu verwenden. Für andere Anwendungsfälle kann es erwünscht sein, Dopiermittel zu verwenden, beispielsweise Titan oder andere Zusätze, welche in geringeren Mengen vorhanden sind.Borides such as titanium boride, intermetallic compounds such as Gallium arsenide, ternary compounds such as HgCdTe, pneumatic binary compounds such as AlAs-G-aAs and elements such as boron and silicon. Both crystalline and amorphous materials can be used. For optical applications it is generally required to use materials with an extremely high degree of purity. It may be desirable for other applications be to use doping agents, for example titanium or other additives, which are present in smaller quantities.

Der zur Herstellung der Röhre in poly kristalliner Form oder als Einkristall verwendete Röhrenrohling kann durch irgendein geeignetes Verfahren hergestellt werden, beispielsweise durch Schleuderguß oder durch Pressen des hitzebeständigen Materials in Pulverform (mit oder ohne ein durch Wärme entfernbares Bindemittel) unter ausreichendem Druck, so daß sich ein selbsttragender Aufbau ergibt. Dieser durch Druckeinwirkung ausgebildete Aufbau kann gegebenenfalls teilweise gesintert werden, um dessen Festigkeit zu erhöhen. Röhrenrohlinge aus vorgesinterten Materialien wie AIpO^ sind kommerziell erhältlich. (Siehe auch beispielsweise "Introduction to Ceramics" von W. D. Kingery, John Wiley & Sons, Inc., New York, I960, insbesondere Kapitel 3 für "Formverfahren", welches im einzelnen solche Formverfahren wie Pulverpressen, Extrudieren, Schleuderguß und Sinterung beschreibt.) Im Hinblick auf die weit fortgeschrittene Technik bei der Herstellung von keramischen Materialien oder feuerfesten Körpern liegt die Auswahl solcher Parameter wie Partikelgröße, Bindemittel und Dichte des Materials, aus welchem die Zuführungsröhre hergestellt ist, im Ermessen des Fachmanns. Weiterhin ist die Auswahl der Methode, durch welche die Zuführungsröhre hergestellt wird, ebenfalls im Er-'messensSpielraum des Fachmanns.The one used to manufacture the tube in poly crystalline form or Tube blank used as a single crystal can be manufactured by any suitable method, for example by centrifugal casting or by pressing the refractory material in powder form (with or without a heat removable Binder) under sufficient pressure so that a self-supporting structure results. This by applying pressure The structure formed can optionally be partially sintered in order to increase its strength. Tube blanks made from presintered materials such as AIpO ^ are commercial available. (See also, for example, "Introduction to Ceramics" by W. D. Kingery, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1960, in particular chapter 3 for "molding process", which in detail describes such molding processes as powder molding, extrusion, centrifugal casting and sintering.) In terms of the far Advanced technology in the manufacture of ceramic materials or refractories lies in the selection of such Parameters such as particle size, binder and density of the material from which the delivery tube is made are at discretion of the specialist. Furthermore, the selection of the method by which the delivery tube is made is also a matter of discretion of the specialist.

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Wenn eine Einkristallröhre hergestellt werden soll, indem ein Keimkristall verwendet wird, muß die Qualität des Keimkristalls der gewünschten Qualität der fertiggestellten Röhre entsprechen. Weiterhin ist es erforderlich, daß eine geeignete Vorbehandlung des Keimkristalls durchgeführt wird, um irgendwelche Arbeitsbeschädigungen zu beseitigen, welche bei der !Formgebung und/oder dem Schneiden des Keimkristalls aufgetreten sein können. Die Herstellung geeigneter Keimkristalle ist an sich bekannt.If a single crystal tube is to be made by using a Seed crystal is used, the quality of the seed crystal must correspond to the desired quality of the finished tube. It is also necessary to have a suitable pretreatment of the seed crystal is carried out in order to remove any work damage caused by the shaping and / or may have occurred when the seed crystal was cut. The production of suitable seed crystals is known per se.

Die in der Heizzone erreichte Temperatur muß natürlich derart sein, daß sie zum Schmelzen der Eöhre ausreicht. Obwohl etwas höhere Temperaturen tragbar sind, sollte die Temperatur etwas unter dem pegel gehalten werden, der eine Verdampfung oder ein Absieden des geschmolzenen Materials unter den jeweiligen Umgebungsbedingungen hervorrufen würde. Somit hängt der· Temperaturbereich, der leicht aus vorhandenen physikalischen Daten zu bestimmen ist, von dem feuerfesten bzw. hitzebeständigen Material ab, aus welchem die Eöhre hergestellt wird.The temperature reached in the heating zone must of course be such that it is sufficient to melt the tube. Though something higher temperatures are tolerable, the temperature should be kept slightly below the level of vaporization or would cause the molten material to settle under the respective ambient conditions. Thus the temperature range depends which can easily be determined from existing physical data, from the refractory or heat-resistant Material from which the tube is made.

Die Höhe des wandernden geschmolzenen Ringes wird durch bekannte physikalische Paktoren gesteuert, d. h. den vorhandenen Temperaturgradienten, der eine Funktion der Wärmeleitfähigkeit des Rohrmaterials und der Umgebung der Röhre ist. Wie oben bereits ausgeführt wurde, kann diese Umgebung die normale Atmosphäre sein oder ein träges, unter Druck stehendes Gas, was gegebenenfalls von einer Flüssigkeit umgeben sein kann, oder es kann mit Hilfe eines Gases eine spezielle Atmosphäre aufgebaut werden, beispielsweise eine reduzierende oder eine oxidierende Atmosphäre. Ein weiterer Faktor, welcher die Umgebung betrifft, ist die·Verwendung einer Strahlungsabschirmung, um reflektierte Strahlung in die geschmolzene Zone zurückzureflektieren. DieThe height of the migrating molten ring is controlled by known physical factors; H. the existing temperature gradients, which is a function of the thermal conductivity of the pipe material and the surroundings of the pipe. As above this environment can be the normal atmosphere or an inert, pressurized gas, whatever can be surrounded by a liquid, or a special atmosphere can be built up with the help of a gas, for example a reducing or an oxidizing atmosphere. Another factor affecting the environment is the · use of a radiation shield to keep reflected Reflect radiation back into the molten zone. the

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Wachstumsrate der fertiggestellten Röhre ist natürlich gleich der Rückzugsrate ^v>>·The growth rate of the completed tube is of course equal to the withdrawal rate ^v >> ·

Da das erfindungsgemäße Verfahren das Schmelzen der Röhre verwendet, ermöglicht es die Auswahl einer beliebigen geeigneten Atmosphäre, um solche Ergebnisse wie Reinigung des hitzebeständigen Katerials und Einstellung des YälenzzuStandes von Zusatzstoffen zu erreichen. Wenn beispielsweise das Verfahren in einer oxidierenden Atmosphäre ausgeführt wird, ist es möglich, ein Titan-Dotiermittel in einen höheren Yalenzzustand zuSince the method of the invention uses the melting of the tube, it enables any suitable one to be selected Atmosphere to obtain such results as purification of the heat-resistant material and adjustment of the equilibrium to the state of To achieve additives. For example, if the process is carried out in an oxidizing atmosphere, it is possible a titanium dopant to a higher level of yalency

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bringen oder dort zu halten, d. h. Ti . Andere Arten der Umgebung können natürlich verwendet werden, um andere gewünschte Ergebnisse zu erreichen.bring or stop there, d. H. Ti. Other types of surroundings can of course be used to create other desired ones To achieve results.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann weiterhin anhand des folgenden Beispiels erläutert werden, welches lediglich zur Veranschaulichung und nicht zur Begrenzung der Erfindung dient.The method according to the invention can furthermore be based on the following Example are explained, which serves only to illustrate and not to limit the invention.

Ein Einkristall-Aluminiumoxidrohr wurde nach dem in den I?ig. 9 bis 12 dargestellten Verfahren hergestellt. Eine Röhre aus 99 % reinem Aluminiumoxid, welche durch Kaltpressen hergestellt wurde., so daß sie eine fraktionierte Dichte von 97 % aufweist und einen Außendurchmesser von 9»15 ®& bei einer Wandstärke von ^: 1,01 mm hat, wurde als Zuführungsröhre verwendet. Eine Einkristallröhre aus Aluminiumoxid mit einem Außendurchmesser von 7>1 mtn, i einer Wandstärke von 0,5 mm und einem kegelstumpfförmigen Kontaktende diente in einer Doppelfunktion zugleich als Aufnahmeröhre und als Keimkristall. Ein COp-Laser, welcher 415 bis 430 Watt verbraucht, wurde dazu verwendet, die Heizzone zu bilden. Als Optik wurde im wesentlichen die Anordnung nach den Fig. 25 und 27 verwendet, mit der Ausnahme, daß die Strahlungsabschirmung sphärisch geformt war.A single crystal aluminum oxide tube was made according to the I? Ig. 9 to 12 illustrated method produced. A tube made of 99% pure alumina which was made by cold pressing to have a fractional density of 97 % and an outside diameter of 9 » 15® with a wall thickness of ^: 1.01 mm was used as the feed tube. A single crystal tube made of aluminum oxide with an outside diameter of 7> 1 mm, a wall thickness of 0.5 mm and a frustoconical contact end served in a double function at the same time as a receiving tube and as a seed crystal. A COp laser consuming 415-430 watts was used to create the heating zone. The arrangement according to FIGS. 25 and 27 was essentially used as optics, with the exception that the radiation shield was spherically shaped.

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Sobald der geschmolzene Ring in der Berührungszuführung und "bei den Aufnahmeröhren ausgebildet war, wurde die Röhre mit einer Geschwindigkeit von etwa 8,7 cm. (3,4-3 Zoll) pro Stunde aufwärtsbewegt, und der massive Eohrabschnitt, welcher an der Aufnahmeröhre befestigt war, wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 15} 3 cm (6,06 Zoll) pro Stunde gezogen. Gleichzeitig zu diesen translatoris chen Bewegungen wurde die Zuführungsröhre ' in einer Richtung mit 490 U/min gedreht, und der massive Abschnitt der Röhre, welcher an der Aufnahmeröhre befestigt war, wurde in der entgegengesetzten Richtung mit einer Geschwindigkeit von 385 U/min gedreht.Once the melted ring is in the touch feed and "When the pick-up tubes were trained, the tube became with a speed of about 8.7 cm. (3.4-3 inches) per hour moving upwards, and the massive ear section that attaches to the When the pickup tube was attached, it was being pulled at a rate of about 15} 3 cm (6.06 inches) per hour. Simultaneously the feed tube was used for these translatory movements rotated in one direction at 490 rpm, and the massive section the tube attached to the pickup tube was moving in the opposite direction at one speed rotated from 385 rpm.

Die fertiggestellte Einkristallröhre hatte einen Außendurchmesser von 7 um und eine Wandstärke von 0,7 mm. Sie war transparent bzw. lichtdurchlässig bzw. durchsichtig und frei von Rissen oder Sprüngen.The finished single crystal tube had an outer diameter of 7 µm and a wall thickness of 0.7 mm. It was transparent or translucent or transparent and free of cracks or cracks.

Gemäß der Erfindung v/erden somit ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von verbesserten feuerfesten oder hitzebeständigen Röhren geschaffen, welche gegebenenfalls in der Form eines Einkristalls ausgebildet werden können, v/obei dann betriebliche Vorteile erreicht werden, wenn die dabei entstehende kristalline Röhre als Kolben für Hochdrucklampen verwendet wird.According to the invention, a method and an apparatus are thus provided created for the production of improved refractory or heat-resistant tubes, which may be in the Can be formed in the form of a single crystal, v / obei then operational advantages are achieved if the resulting crystalline tube used as a bulb for high pressure lamps.

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- Patentansprüche -- patent claims -

Claims (1)

PatentansprücheClaims Verfahren zur Herstellung einer hitzebeständigen Röhre, dadurch gekennz eichnet, daß ein vorgefertigter Röhrenrohling aus einem hitzebeständigen Material als Zuführungsröhre ausgebildet wird, daß um den Röhrenrohling herum eine konzentrierte Heizzone mittels einer Strahlungsenergie von im wesentlichen gleichförmiger Intensität ausgebildet wird, so daß in der Röhre ein geschmolzener Ring von im wesentlichen gleichförmiger Höhe erzeugt wird, und zwar vollständig durch die Röhre hindurch, daß die Höhe derart gewählt ist, daß die Kräfte der Oberflächenspannung und der Erdanziehung den geschmolzenen Ring mit massiven Abschnitten auf beiden Seiten des geschmolzenen Ringes von der Röhre in Berührung halten, daß weiterhin in kontrollierbarer V/eise eine relative translatorische Bewegung zwischen der hitzebeständigen Röhre und der Heizzone hervorgerufen wird, so daß dadurch der geschmolzene Ring durch die Röhre weiterbewegt wird, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsenergie Laserenergie ist, daß weiterhin bei der Herstellung der Heizzone eine Hehrzahl von Laserbündeln mit einer Halbringkonfiguration verwendet werden, die äquidistant um die Röhre herum angeordnet sind, daß Jedes der Laserbündel mit einer Halbringkonfiguration auf die hitzebeständige Röhre fokussiert wird, um den geschmolzenen Ring in der Röhre auszubilden, daß weiterhin die Fokussierung in der Weise erfolgt, daß die energiedichte Verteilung jedes Bündels derart ausgebildet ist, daß im wesentlichen die Absorption der Laserenergie um die -gesamte Oberfläche der Röhre herum innerhalb des geschmolzenen Ringes ausgeglichen wird.Process for the manufacture of a heat-resistant tube, characterized in that a prefabricated Tube blank made from a heat-resistant material is designed as a feed tube that around the tube blank around a concentrated heating zone by means of radiant energy of substantially uniform intensity is formed so that a molten ring of substantially uniform height is produced in the tube is, and completely through the tube, that the height is chosen such that the forces of surface tension and the gravitational pull of the molten ring with massive sections on either side of the molten one Keep the ring of the tube in contact so that a relative translational movement continues in a controllable manner between the refractory tube and the heating zone, so that thereby the molten ring through the Tube is moved further, further characterized in that the radiant energy is laser energy that further a large number of laser beams with a half-ring configuration are used in the production of the heating zone, which are arranged equidistantly around the tube, that each of the laser beams with a half-ring configuration on the Refractory tube is focused to form the molten ring in the tube that continues to focus takes place in such a way that the energy-density distribution of each bundle is designed such that essentially the absorption of laser energy around the entire surface around the tube is balanced within the molten ring. ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED 7098UM0797098UM079 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbildung einer Vielzahl von Laserbündeln mit einer Halbringkonfiguration in der Weise erfolgt, daß ein Laserbündel expandiert wird, daß dem expandierten Bündel eine ringförmige Konfiguration erteilt wird, daß das ringförmige Bündel in wenigstens zwei Ringbündel aufgeteilt wird und daß dann die ringförmigen Bündel in der Weise geteilt werden, daß die Halbringbündel entstehen.2. The method according to claim 1, characterized in that the formation of a large number of laser beams with one Half-ring configuration takes place in such a way that a laser beam is expanded, that the expanded beam one annular configuration is given that the annular Bundle is divided into at least two ring bundles and that the ring-shaped bundles are then divided in such a way that that the half-ring bundles arise. J. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierung gedes Laserbündels mit einer Halbringkonfiguration eine Fokussierung dieser Bündel in Linienbündel umfaßt. J. The method according to claim 1, characterized in that the Focusing of the laser beam with a half-ring configuration includes focusing these bundles in line bundles. 4. Vex'fahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die4. Vex'fahren according to claim 1, characterized in that the von dem geschmolzenen Hing reflektierte und emittierte ' Strahlung zu dem geschmolzenen Ring zurück reflektiert wird.reflected and emitted from the melted Hing 'Radiation is reflected back to the molten ring. 5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einem der massiven Abschnitte eine Drehbewegung erteilt wird.5. The method according to claim 1, characterized in that at least a rotary motion is given to one of the massive sections. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beiden massiven Abschnitten eine Drehbewegung erteilt wird..6. The method according to claim 1, characterized in that both a rotary motion is given to massive sections. 7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung des einen massiven Abschnittes entgegengesetzt zu der Sichtung des anderen massiven Abschnittes erfolgt.7. Method according to claim 6, characterized in that the rotational movement of the one solid section is opposite for the sighting of the other massive section. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der geschmolzene Ring anfangs an einem Ende der vorgefertigten Röhre erzeugt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the molten ring initially at one end of the prefabricated Tube is generated. 7098U/10797098U / 1079 9· Verfahren nacJi Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeelement ein Einkristall ist, welcher als Keim ν or·",/endet wird.9. Method according to Claim S, characterized in that the receiving element is a single crystal, which acts as a seed ν or · ", / ends. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eöhre innerhalb einer gesteuerten Fluidunigebung gehalten wird.10. The method according to claim 1, characterized in that kept the tube within a controlled fluid environment will. 11. Verfahren nach Anspruch 1Q dadurch gekennzeichnet, daß die gesteuerte Fluidumgebung eine gasförmige Atmosphäre aufweist.11. The method according to claim 1Q, characterized in that the controlled fluid environment has a gaseous atmosphere. 12. Vorrichtung zur Herstellung einer hitzebeständigen Eöhre, wobei eine Halteeinrichtung vorhanden ist, welche derart ausgebildet ist, daß sie getrennte massive Abschnitte einer hitζebeständigen Eöhre hält, daß weiterhin eine Heizeinrichtung vorhanden ist, um einen geschmolzenen Ring in der hitzebeständigen Eöhre auszubilden, wobei weiterhin der Eing über die gesamte Eöhre eine im wesentlichen gleichförmige Höhe hat, welche derart gewählt ist, daß die Kräfte der Oberflächenspannung und die Schwerkraft den geschmolzenen Eing mit den massiven Abschnitten in Verbindung halten, und wobei eine Einrichtung vorhanden ist, um eine gesteuerte relative translatorische Bewegung zwischen der Halteeinrichtung und der Heizeinrichtung hervorzurufen, wodurch der geschmolzene Eing durch die Eöhre hindurch wandert, dadurch. gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung eine Lasereinrich— tung aufweist, die wenigstens ein Bündel an Strahlungsenergie liefert, daß die optische Einrichtung eine Einrichtung zum Expandieren des Bündels aufweist, daß weiterhin eine Einrichtung vorgesehen ist, um das entstehende expandierte Bündel in eine Mehrzahl von Bündeln aufzuteilen, welche im ',ve s ent liehen äquidistant um die Oberfläche der Eöhre herum12. An apparatus for producing a heat-resistant Eöhre, wherein a holding device is present, which is designed such that on the one hit holds ζ ebeständigen Eöhre separate massive portions that continue a heater is present, in order to form a molten ring in the heat-resistant Eöhre, wherein furthermore the inlet has a substantially uniform height throughout the tube which is selected such that the forces of surface tension and gravity keep the molten inlet in communication with the solid portions, and with means for providing a controlled relative translational Causing movement between the holding means and the heating means whereby the molten input migrates through the tube, thereby. characterized in that the heating device comprises a laser device which supplies at least one bundle of radiant energy, in that the optical device comprises a device for expanding the bundle, that furthermore a device is provided for dividing the resulting expanded bundle into a plurality of bundles, which im ', ve s borrowed equidistantly around the surface of the duct 709814/1079709814/1079 angeordnet sind, daß weiterhin eine Energieverteilimgseinrichtung vorgesehen ist, um die energiedichte Verteilung jedes Bündels, welches zu der Mehrzahl von Bündeln gehört, im wesentlichen derart zu gestalten, daß die Absorption der Strahlungsenergie um die gesamte Oberfläche der Röhre herum ausgeglichen wird, und zwar innerhalb des geschmolzenen Hinges, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um jedes aus der Mehrzahl von Bündeln auf die Oberfläche. der Eöhre innerhalb einer Heizzone zu fokussieren, welche die Röhre umgibt, wobei eine im wesentlichen gleichförmige Aufheizung der Röhrenoberfläche erreichbar ist.are arranged that further a Energieverteilimgseinrichtung is provided in order to reduce the energy density distribution of each bundle belonging to the plurality of bundles, essentially designed so that the absorption of the radiant energy around the entire surface of the tube is balanced around, within the molten Hing, and that means is provided to each of the plurality of bundles onto the surface. the Focusing the tube within a heating zone surrounding the tube with a substantially uniform heating the tube surface can be reached. 13- Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieverteilungseinrichtung eine Einrichtung aufweist, um das expandierte Bündel in ein Bündel ringförmiger Konfiguration umzuwandeln, wodurch die Bündel anschließend an das Aufteilen eine ringförmige Konfiguration haben, und daß eine Einrichtung vorhanden ist, um die Bündel mit einer ringförmigen Konfiguration in doppelt so viele Bündel mit einer Halbringkonfiguration aufzuteilen, so daß dadurch die Mehrzahl von Bündeln entsteht.13 device according to claim 12, characterized in that the energy distribution means includes means for circulating the expanded bundle into a bundle of annular configuration converting, whereby the bundles have an annular configuration subsequent to splitting, and that there is a means of dividing the bundles with an annular configuration into twice as many bundles with a half-ring configuration, thereby forming the plurality of bundles. 14·. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Fokussierung jedes aus der Mehrzahl von Bündeln auf die Oberfläche eine Zylinderspiegeleinrichtung aufweist, um die Bündel mit einer Halbringkonfiguration als Linienbündel auf die Oberfläche zu fokussieren.14 ·. Device according to claim 12, characterized in that the means for focusing each of the plurality of bundles on the surface is cylinder mirror means to focus the bundles with a half-ring configuration as a bundle of lines on the surface. 15· Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, welche dazu dient, das expandierte Bündel in ein Bündel mit einer ringförmigen Konfiguration zu fokussieren, ein rotierbares Dove-Prisma aufweist sowie eine Einrichtung zum Drehen dieses Prismas.15 · Device according to claim 13, characterized in that the means serving to focus the expanded bundle into a bundle with an annular configuration, has a rotatable Dove prism and a device for rotating this prism. 709814/1079709814/1079 16. Vorrichtung nach. Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Umwandlung von Bündeln mit einer ringförmigen Konfiguration in Bündel mit einer Halbringkonfiguration auf Abstand voneinander angeordnete Spiegel aufweist.16. Device according to. Claim 13, characterized in that that the means for converting bundles with an annular configuration into bundles with a half-ring configuration having spaced apart mirrors. 17. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Strahlungsabschirmeinrichtung die Heizzone umgibt und derart ausgebildet ist, daß sie Strahlungsenergie, Vielehe von dem geschmolzenen Ring ausgesandt und reflektiert wird, auf den geschmolzenen Ring zurück reflektiert.17. The device according to claim 12, characterized in that a radiation shielding device surrounds the heating zone and is adapted to emit and reflect radiant energy, plural marriage, from the molten ring is reflected back onto the molten ring. 18. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um eine kontrollierte Atmosphäre um !wenigstens den geschmolzenen Ring herum zu erzeugen.18. Apparatus according to claim 12, characterized in that means are provided to provide a controlled atmosphere around at least the molten ring produce. 19- Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um einem oder beiden der massiven Abschnitte eine Drehbewegung in derselben Richtung oder in entgegengesetzten Richtungen zu erteilen.19 device according to claim 12, characterized in that a device is provided to one or both of the give massive sections a rotary motion in the same direction or in opposite directions. 7098U/10797098U / 1079