DE3521623A1 - Verfahren zum kontinuierlichen aufbau eines im innern traegerfreien, hohlzylindrischen sootkoerpers - Google Patents

Verfahren zum kontinuierlichen aufbau eines im innern traegerfreien, hohlzylindrischen sootkoerpers

Info

Publication number
DE3521623A1
DE3521623A1 DE19853521623 DE3521623A DE3521623A1 DE 3521623 A1 DE3521623 A1 DE 3521623A1 DE 19853521623 DE19853521623 DE 19853521623 DE 3521623 A DE3521623 A DE 3521623A DE 3521623 A1 DE3521623 A1 DE 3521623A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
soot
burner
cylinder
build
auxiliary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19853521623
Other languages
English (en)
Other versions
DE3521623C2 (de
Inventor
Hans-Ulrich Dipl.-Phys. Dr. 6451 Hammersbach Bonewitz
Uwe 6460 Gelnhausen Christiansen
Karl-Friedrich Dr. 6454 Bruchköbel Klein
Albert 6230 Frankfurt Mühlich
Karlheinz Dipl.-Phys. Dr. 6450 Hanau Rau
Wolfgang 6072 Dreieich Ruffing
Dieter Dipl.-Phys. Dr. 8759 Hösbach Röß
Fritz 6460 Gelnhausen Simmat
Anton 6466 Gründau Steinkohl
Ralf Dipl.-Phys. Dr. 6450 Hanau Takke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heraeus Quarzglas GmbH and Co KG
Original Assignee
Heraeus Quarzschmelze GmbH
Heraeus Schott Quarzschmelze GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heraeus Quarzschmelze GmbH, Heraeus Schott Quarzschmelze GmbH filed Critical Heraeus Quarzschmelze GmbH
Priority to DE19853521623 priority Critical patent/DE3521623A1/de
Priority to JP61076824A priority patent/JPS61291429A/ja
Priority to GB8609781A priority patent/GB2176501B/en
Priority to US06/866,052 priority patent/US4676814A/en
Priority to FR868608597A priority patent/FR2583409B1/fr
Publication of DE3521623A1 publication Critical patent/DE3521623A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3521623C2 publication Critical patent/DE3521623C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/01413—Reactant delivery systems
    • C03B37/0142—Reactant deposition burners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/14—Other methods of shaping glass by gas- or vapour- phase reaction processes
    • C03B19/1415—Reactant delivery systems
    • C03B19/1423—Reactant deposition burners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/14—Other methods of shaping glass by gas- or vapour- phase reaction processes
    • C03B19/1476—Means for heating during or immediately prior to deposition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/14—Other methods of shaping glass by gas- or vapour- phase reaction processes
    • C03B19/1484—Means for supporting, rotating or translating the article being formed
    • C03B19/1492—Deposition substrates, e.g. targets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/0148—Means for heating preforms during or immediately prior to deposition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/01486—Means for supporting, rotating or translating the preforms being formed, e.g. lathes
    • C03B37/01493—Deposition substrates, e.g. targets, mandrels, start rods or tubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40—Oxides
    • C23C16/401—Oxides containing silicon
    • C23C16/402—Silicon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/453—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating passing the reaction gases through burners or torches, e.g. atmospheric pressure CVD
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00—Type of glass produced
    • C03B2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03B2201/08—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
    • C03B2201/12—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant doped with fluorine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00—Type of glass produced
    • C03B2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03B2201/20—Doped silica-based glasses doped with non-metals other than boron or fluorine
    • C03B2201/28—Doped silica-based glasses doped with non-metals other than boron or fluorine doped with phosphorus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00—Type of glass produced
    • C03B2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
    • C03B2201/31—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with germanium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00—Type of glass produced
    • C03B2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
    • C03B2201/32—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00—Type of glass produced
    • C03B2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
    • C03B2201/40—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with transition metals other than rare earth metals, e.g. Zr, Nb, Ta or Zn
    • C03B2201/42—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with transition metals other than rare earth metals, e.g. Zr, Nb, Ta or Zn doped with titanium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/10—Internal structure or shape details
    • C03B2203/22—Radial profile of refractive index, composition or softening point
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/10—Internal structure or shape details
    • C03B2203/22—Radial profile of refractive index, composition or softening point
    • C03B2203/26—Parabolic or graded index [GRIN] core profile
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/46—Comprising performance enhancing means, e.g. electrostatic charge or built-in heater
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/50—Multiple burner arrangements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/50—Multiple burner arrangements
    • C03B2207/54—Multiple burner arrangements combined with means for heating the deposit, e.g. non-deposition burner
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/60—Relationship between burner and deposit, e.g. position
    • C03B2207/62—Distance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/60—Relationship between burner and deposit, e.g. position
    • C03B2207/64—Angle
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/60—Relationship between burner and deposit, e.g. position
    • C03B2207/66—Relative motion

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Description

Hanau, 30. April 1985 -U-. ZPL-eG/ha
Heraeus Quarzschmelze GmbH Patentanmeldung
"Verfahren zum kontinuierlichen Aufbau eines im Innere trägerfreien, hohlzylindrischen
Sootkörpers"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum axialen Aufbau eines im Inneren trägerfreien, hohlzylindrischen, im wesentlichen aus Siliziumdioxid bestehenden Sootkörpers in vertikaler Anordnung mittels mindestens eines der Sooterzeugung dienenden Aufbau-Flammhydrolyse-Brenners, wobei zu Beginn des Aufbaues der Soot auf einem Hilfskörper niedergeschlagen und während des Aufbaues der Aufbau-Brenner und der sich aufbauende Sootkörper relativ zueinander gedreht werden, und der Brenner hierbei in gleichbleibendem Abstand zu dem Aufbau-Ende des Hohlzylinders gehalten wird.
Ein derartiges Verfahren ist aus der EP-Al-O 041 397 bekannt. Zu Beginn dieses Verfahrens wird der Soot auf einen hängend angeordneten, rotierenden Dorn mittels Brenner niedergeschlagen. Der sich auf diese Weise aufbauende Sootkörper wird im Laufe des Verfahrens kontinuierlich nach unten in axialer Richtung abgezogen, wobei sich, bedingt durch den Dorn, im Sootkörper ein axialer Hohlraum bildet. Falls erforderlich, können mit in axialer Richtung verteilten weiteren Brennern weitere Sootschichten auf dem Sootkörper abgeschieden werden. Unterhalb des Dornes in geringem Abstand zu diesem, ist eine Heizvorrichtung vorgesehen, mittels derer die Vorform konsolidiert wird.
— 2 —
Die konsolidierte Vorform wird in einer weiteren Drehvorrichtung gelagert und kontinuierlich nach unten abgezogen.
Aus der DE-OS 26 47 121 ist ein Verfahren zum Aufbau eines Vorformlings für optische Fasern bekannt, bei dem die pulverförmige Substanz mittels Hydrolyse-Brenner auf einen sich um eine horizontale Achse drehenden zylindrischen Dorn niedergeschlagen \i/ird. Der Brenner wird hierbei in mehreren Durchgängen entlang des Domes verfahren, bis eine ausreichende Sootschicht auf dem Dorn aufgebaut ist. In einer weiteren Anordnung ist die Flamme des Hydrolyse-Brenners horizontal ausgerichtet und schlägt auf einem sich drehenden Ausgangsdorn Soot nieder. Der Dorn wird kontinuierlich mit wachsendem Sootkörper von der Flamme des Hydrolyse-Brenners entfernt. Dieses Verfahren ist auf Rußstäbe beschränkt, die eine Länge von etwa 6 cm aufweisen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem der Aufbau von langgestreckten, hohlzylindrischen Sootkörpern möglich ist und bei dem Hilfs- oder Stützkörper, die die Innenseite des Soot-Zylinders negativ beeinflussen können, vermieden werden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Mündung des Aufbau-Brenners annähernd mittig über dem vorbestimmten Querschnitt des sich nach oben aufbauenden freien Endes der Zylinderwandung gehalten wird und daß mittels eines gerichteten Gasstromes das Eindringen von Soct in den axialen Zylinderhohlraum verhindert wird. Mit diesem Verfahren lassen sich, durch den stehenden Aufbau des Soot-Zylinders, Sootzylinder herstellen, die eine Länge von 2000 mm und mehr aufweisen, ohne daß hierzu im Zylinderhohlraum ein Stützkörper erforderlich ist. Folglich entfällt es, einen Trägerkörper aus der Zylinderachse zu entfernen oder einen Stützkörper beim Aufbau mitzuführen, wodurch üblicherweise Verletzungen an der Innenoberfläche des Sootzylinders zu beobachten sind. Da diese beschädigten
Schichten gerade das Zentrum des späteren Faserkerns bilden, sind solche Beeinträchtigungen besonders schwerwiegend.Vielmehr wird gemäß dem vorliegenden Verfahren der Zylinderhohlraum durch den gerichteten Gasstrom festgelegt, der das Eindringen von Soot in den axialen Zylinderhohlraum verhindert.
Je nach Durchmesser des aufzubauenden Hohlzylinders bzw. dessen Wandstärke können mehrere Aufbau-Brenner über den Zylinder-Wandquerschnitt verteilt angeordnet sein. Der nach dem Verfahren freitragend hergestellte Soot-Zylinder hat auf der inneren Zylinderoberfläche eine beschädigungsfreie, homogene Oberflächenschicht. Weiterhin ist er, durch den axialen Schichtaufbau bedingt, und die daraus resultierende kontinuierliche Abkühlung sehr spannungsarm.
Als Ausgangsstoffe für die Herstellung eines solchen Soot-Zylinders werden hochreine Si-Verbindungen, z.B. SiCl,, eingesetzt. Die Ausgangsstoffe werden in einer Flamme, vorzugsweise einer H„-0_-Flamme, mit Sauerstoff zu den entsprechenden Oxiden oxidiert und auf einem senkrecht angeordneten, rotierenden Hilfskörper bei Temperaturen von 1100 bis 1400 0C, vorzugsweise bei 1200 bis 1300 0C, niedergeschlagen. Der Hilfskörper dient dabei nur anfangs zur Aufnahme des Sootmaterials. Nach dem Anwachsen des Sootkörpers auf ca. 500 bis 1000 mm kann der Hilfskörper entfernt werden, und der Sootkörper selbst durch ein körperumfassendes Werkzeug gehaltert und gedreht werden. Hierbei ist ein kontinuierlicher, fortlaufender Aufbau des Sootkörpers möglich. Von dem erstellten Sootkörper können Teile gewünschter Länge abgetrennt werden. In dieser stehenden Anordnung können Sootkörper großer Länge, d.h. 2 m und mehr, ohne Stützkörper aufgebaut werden.
Der Hilfskörper besteht vorzugsweise aus Quarzglas, Al 0 oder Graphit.
Besonders gut hat sich ein in dem axialen Zylinderhohlraum angeordneter Hilfs-Brenner zur Erzeugung des Gasstromes erwiesen,
— ·ι\ - —
mit dem ein definiert ausgerichteter Gasstrom erzeugt werden kann, der das Eindringen des Soots in den axialen Zylinderhohlraum verhindert. Je nach der Umdrehungsgeschwindigkeit und dem Durchmesser des Hohlraumes können mehrere dieser Hilfs-Brenner (Stützbrenner) über die Innenwandung verteilt angeordnet werden.
Um einen Hohlkörper mit Gradientenprofil zu erhalten, wird in einer bevorzugten Ausführungsform mit wenigstens einem der Aufbau-Brenner dotierter Soot abgeschieden. Zur Dotierung werden z.B. TiCl., GeCl., PoCl,, AlCl,, Frigene (F) eingesetzt, die im verglasten Hohlkörper eine die Brechzahl erhöhende oder erniedrigende Wirkung haben.
Die Bildung des Sootkörpers wird durch eine Reihe von Faktoren beeinflußt, insbesondere durch die Lage der Abscheidefläche zur Flamme des Aufbau-Brenners. Als vorteilhaft hat es sich herausgestellt, den/die Aufbau-Brenner derart ausgerichtet zu betreiben, daß die Achse ihres Flammkegels mit der Ebene, zu der die Zylinderachse die Flächennormale bildet, einen Winkel von 10° bis 50°, bevorzugt von 25° bis 30°, einschließt.
Um den Aufbau einer weitgehendst glatten Oberfläche an der Außenseite des Soot-Zylinders zu bewirken, kann,falls erforder lich, ein weiterer Hilfs-Brenner an der Außenseite des Soot-Körpers mit gegen das sich aufbauende Ende gerichteten Flammkegel vorgesehen werden. Die Hilfsfunktion des oder der HilfsBrenner wird dadurch verstärkt, daß die Flammkegel der Brenner schräg in Aufbaurichtung gegen die Zylinderwandung, sei es geqen dessen Innenwandung oder dessen Außenwandung, gerichtet werden.
Die Hilf s-Brenner können in vorteilhafter VJeise gleichzeitig als Aufbau- oder Dotierbrenner betrieben werden.
Bevorzugt wird der Hilfskörper, auf dem der Sootkörper in der Anfangsphase aufgebaut wird, gedreht, wobei dann die Aufbau-Brenner fest stehen. Als den Aufbau in der Anfangsphase unterstützende Maßnahme ist ein Hilfskörper dienlich, der einen ringförmigen, dem Querschnitt des aufzubauenden hohlzylindrischen Sootkörpers angepaßten Ringwulst aufweist, auf den der Soot niedergeschlagen u/ird.
Gut bewährt hat sich beispielsweise ein Hilfskörper mit einem Außendurchmesser von 400 mm, einem Innendurchmesser von 100 mm und einer Höhe von 150 mm, auf den ein Soot-Zylinder aufgebaut wurde, der einen Außendurchmesser von 400 mm mit einem Durchmesser des zylindrischen Hohlraumes von 100 mm aufwies.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt
Figur 1 den Aufbau eines hohlzylindrischen Sootkörpers während der Anfangsphase in einer Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie I-I in Figur 2,
Figur 2 eine Ansicht von oben auf die Anordnung nach Figur 1,
Figur 3 eine der Anordnung nach Figur 1 ähnliche Anordnung, wobei mit den Brennern unterschiedlich dotierter Soot niedergeschlagen wird,
Figur 4 ein dem Sootzylinder nach Figur 3 zugeordnetes Brechzahlprofil ,
Figur 5 den Aufbau eines Sootkörpers insbesondere für eine Gradientenprofilfaser und
Figur 6
und 7 den dem Querschnitt des Sootkörpers nach Figur 5 zugeordneten Temperaturverlauf sowie dessen Brechzahlprofil .
.9-
In der Anfangsphase wird der Soot mittels eines Aufbau-Brenners auf einem Hilfskörper 2 niedergeschlagen, wie dies insbesondere aus Figur 1 und 2 ersichtlich ist. Während der Aufbau-Brenner fest steht, ist der Hilfskörper 2 um eine Achse 3 in Richtung des Pfeiles 4 rotierend angeordnet. Der Hilfskörper 2, bestehend aus Quarzglas, Al„0, oder Graphit, u/eist einen ringförmigen Wulst 5 auf, der dem aufzubauenden, hohlzylindrischen Sootkörper angepaßt ist. In diesem Beispiel beträgt der Außendurchmesser des Hilfskörpers 400 mm, der Innendurchmesser, durch die Bezugsziffer 6 angedeutet, etwa 100 mm und die Höhe 7 des Wulstes über der Bodenfläche des Innenraumes etwa 150 mm. Die Oberseite des Wulstes 5 ist geringfügig abgerundet; diese Maßnahme wirkt sich vorteilhaft auf den Aufbau des Zylinders gerade in der Anfangsphase aus.
Während des gesamten Aufbaues des zylindrischen Sootkörpers 8, der sich auf der Oberseite des ringförmigen Wulstes 5 in stehender Anordnung aufbaut wird zumindest auf der Innenseite des aufzubauenden Sootkörpers 8, d.h. auf der den zylindrischen Innenraum 9 bildenden Seite, ein mit seiner Brennerdüse gegen die Innenu/andung gerichteter Hilfs-Brenner (Stützbrenner) 10 betrieben, dessen Gasstrom das Eindringen von Soot in den axialen Zylinderhohlraum verhindert. Der Begriff "Hilfs-Brenner" ist nicht dahingehend zu verstehen, daß mit diesem Brenner 10 gleichzeitig Soot abgeschieden werden muß; vielmehr ist die wesentliche Aufgabe dieses Brenners, eine gerichtete, den Aufbau des Zylinders an seiner Innenseite unterstützende Gasströmung zu erzeugen. Die Brennerdüse des Hilfs-Brenners 10 ist derart ausgerichtet, daß die Gasströmung geringfügig unterhalb der jeweils gerade aufzubauenden oberen Kante des Sootkörpers 8 ansetzt. Diese Gasströmung kann, gegebenenfalls auch zusätzlich zu der mit dem Hilfs-Brenner 10 erhaltenen Gasströmung, durch eine Gaszufuhr im unteren Bereich des Hilfskörpers 2, die sich entlag des Sootkörper-Zylinderhohlraumes fortsetzt, erhalten werden. Im Gegensatz zu einer derartigen Gasströmung hat die auf die Oberkante
des Sootkörpers gerichtete Gasströmung, die durch den HilfsBrenner 10 erreicht wird, eine wesentlich höhere Wirkung.
Ein weiterer Hilfs-Brenner 11 ist in der gezeigten Ausführung am Außenumfang des aufzubauenden} zylindrischen Sootkörpers 8 hier eine zusätzliche Gasströmung aufrechtzuhalten die von ihrer Funktion her der Gasströmung an der Innenseite des zylindrischen Sootkörpers 8 entspricht und verhindert" daß Soot über den vorbestimmten Außenumfang des Sootkörpers hinaus niedergeschlagen wird.
Eine Brennerversorgung 12 des Aufbau-Brenners 1 und der HilfsBrenner 10, 11 ist schematisch angedeutet.
Wie der Figur 1 zu entnehmen ist, ist der Flammkegel der Hilfs-Brenner 10, 11 schräg in Aufbaurichtung des Sootkörpers gegen die Zylinderwandung gerichtet. Während die Brenner 1, 10 und 11 stationär betrieben werden, wird der rotierende Hilfskörper 2 in Richtung des Pfeiles 13 nach unten entsprechend der Geschwindigkeit des Aufbaues des Sootkörpers abgezogen. Der Aufbau-Brenner 1, der, wie aus Figur 2 ersichtlich ist, etwa mittig über dem Querschnitt der Wandung des zylindrischen Sootkörpers 8 angeordnet ist, ist derart gehalten, daß die Achse seines Flammkegels, durch die strichpunktierte Linie 14 angedeutet, mit der Ebene 15, zu der die Zylinderachse 16 die Flächennormale bildet, einen Winkel 21 von 10° bis 50°, bevorzugt im Bereich von 25° bis 30°, einschließt.
Gegenüber der Anordnung nach Figur 1 wird die in Figur 3 dargestellte Anordnung derartig betrieben, daß mit den beiden Hilfs-Brennern 10, 11, mit denen der Führungs-Gasstrom erzeugt wird, ein Dotiermittel aufgebracht wird, so daß der Zylinder 8 im Bereich seiner Innenwandung und im Bereich seiner Außenwandung unterschiedlich dotierte Schichten 17, 18 aufweist, während der Kernbereich 19 undotiert bleibt. Hierdurch wird in dem späteren, verglasten Sootkörper ein Brechwertprofil über den Durchmesser erreicht, wie dies beispielsweise in Figur 4
■if.
dargestellt ist. Hier weist die Innenschicht 17 eine höhere Brechzahl η auf als die Außenschicht 18. Mit der Mittellinie 20 ist in diesem Diagramm die Zylinderachse 16 angedeutet.
In Figur 5 ist eine Anordnung mit mehreren Aufbau-Brennern dargestellt, mittels derer zusätzlich zu dem Soot jeweils unterschiedliche Mengen an Dotiermitteln zugeführt werden. Die Temperaturverteilung der einzelnen Brenner 1 wird dabei so gesteuert, daß sich die gewünschte Menge Dotiermittel örtlich entsprechend einbaut. Die Temperaturverteilung über den Durchmesser der in Figur 5 gezeigten Zylinderwandung sowie der erhaltene Brechungsindex η ist in den Figuren und 7 gezeigt. Die inneren Brenner werden gegenüber den äußeren Brennern mit höherer Temperatur T betrieben. In diesem Beispiel fällt der Brechnungsindex von innen nach außen ab.
Wie aus Figur 5 ersichtlich ist sind die beiden äußeren Aufbau-Brenner 1 zur Zylinderachse 16 hin geneigt, wobei der äußerste Aufbau-Brenner 1 stärker zur Zylinderachse hin geneigt ist, als der weiter innen liegende Brenner.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird, nicht dargestellt, zumindest an der Innenwandung des Zylinder-Hohlraumes ein Hilfs-Brenner 10, entsprechend der Darstellung nach Figur 1 und 3, betrieben, um das Eindringen von Soot in den axialen Zylinderhohlraum zu verhindern.
.JOL.
- Leerseite -

Claims (12)

Q C O Hanau, 30. April 1985 ZPL-eG/ha Heraeus Quarzschmelze GmbH Patentanmeldung "V/erfahren zum kontinuierlichen Aufbau eines im Innern träger freien, hohlzylindrischen Sootkörpers" Patentansprüche
1. Verfahren zum axialen Aufbau eines im Innern trägerfreien, hohlzylindrischen im wesentlichen aus Siliciumdioxid bestehenden Sootkörpers in vertikaler Anordnung mittels mindestens eines der Sooterzeugung dienenden Aufbau-Flammhydrolyse-Brenners, wobei zu Beginn des Aufbaues der Soot auf einem Hilfskörper niedergeschlagen und während des Aufbaues der Aufbau-Brenner und der sich aufbauende Sootkörper relativ zueinander gedreht werden und der Brenner hierbei in gleichbleibendem Abstand zu dem Aufbau-Ende des Hohlzylinders gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung des Aufbau-Brenners annähernd mittig über dem vorbestimmten Querschnitt des sich nach oben aufbauenden freien Endes der Zylinderwandung gehalten wird und daß mittels eines gerichteten Gasstromes das Eindringen von Soot in den axialen Zylinderhohlraum verhindert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Eindringen von Soot in den axialen Zylinderhohlraum verhindernde Gasstrom mit einem Hilfsbrenner, der in dem Zylinderhohlraum angeordnet ist, erhalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit mehreren über den Zylinder-Wandquerschnitt verteilt angeordneten Aufbau-Brennern der Zylinderaufbau erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit wenigstens einem der Aufbau-Brenner dotierter Soot abgeschieden wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Aufbau-Brenner derart gehalten wird, daß die Achse seines Flammkegels mit der Ebene, zu der die Zylinderachse die Flächennormale bildet, einen Winkel von 10° bis 50° einschließt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbau-Brenner in einem Winkel von 25° bis 30° gehalten wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang des Sootkörpers eine Gasströmung aufrechterhalten wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Gasstrom am Außehumfang des Zylinders mit einem weiteren Hilfs-Brenner erzeugt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Flammkegel jedes Hilfs-Brenners schräg in Aufbaurichtung gegen die Zylinderwandung gerichtet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfs-Brenner als Aufbau- oder Dotier-Brenner betrieben werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskörper gedreht wird.
- 3
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskörper einen ringförmigen, dem Querschnitt des aufzubauenden Hohlzylinders angepaßten Wulst aufweist, auf dem der Soot niedergeschlagen wird.
DE19853521623 1985-06-15 1985-06-15 Verfahren zum kontinuierlichen aufbau eines im innern traegerfreien, hohlzylindrischen sootkoerpers Granted DE3521623A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853521623 DE3521623A1 (de) 1985-06-15 1985-06-15 Verfahren zum kontinuierlichen aufbau eines im innern traegerfreien, hohlzylindrischen sootkoerpers
JP61076824A JPS61291429A (ja) 1985-06-15 1986-04-04 中空円筒状のス−ト体の連続的成形方法
GB8609781A GB2176501B (en) 1985-06-15 1986-04-22 Pyrolytic process for producing fused silicon dioxide cylindrical body
US06/866,052 US4676814A (en) 1985-06-15 1986-05-21 Method for the continuous building of a hollow cylindrical soot body having no internal support
FR868608597A FR2583409B1 (fr) 1985-06-15 1986-06-13 Procede pour la formation continue, sans support interne, d'un corps cylindrique creux en suie, servant de preforme pour la fabrication de fibres optiques.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853521623 DE3521623A1 (de) 1985-06-15 1985-06-15 Verfahren zum kontinuierlichen aufbau eines im innern traegerfreien, hohlzylindrischen sootkoerpers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3521623A1 true DE3521623A1 (de) 1986-12-18
DE3521623C2 DE3521623C2 (de) 1987-06-19

Family

ID=6273456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19853521623 Granted DE3521623A1 (de) 1985-06-15 1985-06-15 Verfahren zum kontinuierlichen aufbau eines im innern traegerfreien, hohlzylindrischen sootkoerpers

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4676814A (de)
JP (1) JPS61291429A (de)
DE (1) DE3521623A1 (de)
FR (1) FR2583409B1 (de)
GB (1) GB2176501B (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4935046A (en) * 1987-12-03 1990-06-19 Shin-Etsu Handotai Company, Limited Manufacture of a quartz glass vessel for the growth of single crystal semiconductor
GB9015921D0 (en) * 1990-07-19 1990-09-05 Secr Defence Coreless refractory fibres
JP3053320B2 (ja) * 1993-08-26 2000-06-19 信越化学工業株式会社 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法
US6242136B1 (en) 1999-02-12 2001-06-05 Corning Incorporated Vacuum ultraviolet transmitting silicon oxyfluoride lithography glass
US6319634B1 (en) 1999-03-12 2001-11-20 Corning Incorporated Projection lithography photomasks and methods of making
US6783898B2 (en) 1999-02-12 2004-08-31 Corning Incorporated Projection lithography photomask blanks, preforms and method of making
US6265115B1 (en) 1999-03-15 2001-07-24 Corning Incorporated Projection lithography photomask blanks, preforms and methods of making
US6682859B2 (en) * 1999-02-12 2004-01-27 Corning Incorporated Vacuum ultraviolet trasmitting silicon oxyfluoride lithography glass
JP3865039B2 (ja) 2000-08-18 2007-01-10 信越化学工業株式会社 合成石英ガラスの製造方法および合成石英ガラス並びに合成石英ガラス基板
DE10332176B4 (de) 2002-07-24 2007-04-05 Schott Ag Verfahren zur Verminderung der Kontamination mit Alkaliverbindungen der Innenoberfläche von aus Glasrohr hergestellte Hohlkörpern aus Glas und Behälter, sowie dessen Verwendung für medizinische Zwecke
JP6505188B1 (ja) 2017-10-13 2019-04-24 信越化学工業株式会社 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法および製造装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5319036A (en) * 1976-08-04 1978-02-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Preparation of fiber for optical transmission
JPS5346315A (en) * 1976-10-08 1978-04-25 Nippon Telegraph & Telephone Process for preparing glass rod having sooty appearance
JPS5346316A (en) * 1976-10-08 1978-04-25 Nippon Telegraph & Telephone Process for preparing glass rod and round cylinder of sooty appearance
JPS5930658B2 (ja) * 1977-06-17 1984-07-28 日本電信電話株式会社 径方向に屈折率の変化した円筒状ガラスの製造方法
JPS591221B2 (ja) * 1980-08-22 1984-01-11 日本電信電話株式会社 光伝送繊維用棒状母材の製造方法
JPS5930658A (ja) * 1982-08-07 1984-02-18 Sumitomo Metal Ind Ltd 管内面手入方法及びその装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NICHTS-ERMITTELT *

Also Published As

Publication number Publication date
GB2176501B (en) 1989-04-26
FR2583409B1 (fr) 1989-12-15
JPH0545531B2 (de) 1993-07-09
JPS61291429A (ja) 1986-12-22
DE3521623C2 (de) 1987-06-19
FR2583409A1 (fr) 1986-12-19
US4676814A (en) 1987-06-30
GB2176501A (en) 1986-12-31
GB8609781D0 (en) 1986-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19649935C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Quarzglaskörpern
EP0755900B2 (de) Vorrichtung zur Herstellung eines Quarzglasrohlings durch Abscheidung aus der Gasphase
DE2906070C2 (de) Verfahren zum Herstellen von optischen Wellenleitern
DE69125913T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer polarisationserhaltenden Faser
DE4212099C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Verbundkörpers aus Glas
DE19628958A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Quarzglaskörpern
DE3521623C2 (de)
DE2908092C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer optischen Faservorform
DE2803589A1 (de) Verfahren zur herstellung optischer glasfasern und hierfuer geeigneter spinnofen
DE2625010B2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Vorformlings für optische Fasern
DE60121889T2 (de) Vorrichtung zur Herstellung einer Soot-Vorform für eine optische Faser
DE19645754A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Faseroptik mit sich ändernder Dispersion mit einem Brechungsindexprofil in Form eines glatten kreisförmigen Ringes
DE2827303C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstandes und dessen Anwendung
WO2001079126A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines quarzglaskörpers
DE19958276C1 (de) Verfahren für die Herstellung einer Quarzglas-Vorform für eine Lichtleitfaser
DE2730346C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Vorformlings für optische Glasfasern
DE19736949C1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Quarzglaskörpers
DE2734152A1 (de) Vorrichtung zum ziehen eines buendels von kern-mantel-lichtleitfasern
DE102004028258B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines optischen Bauteils aus Quarzglas
DE102012109181B4 (de) Ziehen eines Halbleiter-Einkristalls nach dem Czochralski-Verfahren und dafür geeigneter Quarzglastiegel
DE2730708A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines zylindrischen gussblocks
DE2741854B2 (de) Verfahren zur Herstellung optischer Fasern
DE19751919A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Quarzglaskörpern und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE3502532A1 (de) Vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung von hohlen metallgussbloecken
WO1992021627A1 (de) Verfahren zur herstellung einer stabförmigen vorform

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: HERAEUS QUARZGLAS GMBH, 6450 HANAU, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee