DE19920368A1

DE19920368A1 - Thermal treatment apparatus for glass products, especially quartz glass products useful in the semiconductor industry, comprises IR lamp heaters

Info

Publication number: DE19920368A1
Application number: DE19920368A
Authority: DE
Inventors: Martin Mahlecke; Udo Retzlaff
Original assignee: GE Quartz GmbH
Current assignee: Momentive Performance Materials Quartz GmbH
Priority date: 1999-04-20
Filing date: 1999-05-04
Publication date: 2000-10-26

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (10) zum thermischen Behandeln von Glasfertigprodukten, Glashalbzeugen, Glasvorprodukten und dergleichen (Glasprodukte) (11), insbesondere aus Quarzglas, vorgeschlagen, umfassend wenigstens ein Gehäuse (12) zur Aufnahme der Glasprodukte (11) während der thermischen Behandlung sowie Heizmittel (13) zur Erzeugung von Wärme für die thermische Behandlung. Dabei wird das Heizmittel (13) aus Infrarotlampen gebildet.A device (10) for the thermal treatment of finished glass products, semi-finished glass products, glass precursors and the like (glass products) (11), in particular made of quartz glass, is proposed, comprising at least one housing (12) for receiving the glass products (11) during the thermal treatment and Heating means (13) for generating heat for the thermal treatment. The heating means (13) is formed from infrared lamps.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum thermischen Behandeln von Glasfertigprodukten, Glashalbzeugen, Glasvorprodukten und dergleichen (Glasprodukte), insbe sondere aus Quarzglas, umfassend wenigstens ein Gehäuse zur Aufnahme der Glasprodukte während der thermischen Behandlung sowie Heizmittel zur Erzeugung von Wärme für die thermische Behandlung.The invention relates to a device for thermal Treatment of finished glass products, semi-finished glass products, Glass precursors and the like (glass products), esp special made of quartz glass, comprising at least one housing to accommodate glass products during thermal Treatment and heating means for generating heat for the thermal treatment.

In vielen technischen Bereichen, beispielsweise in der Halbleiterindustrie, wird aufgrund seiner spezifischen chemischen und physikalischen Eigenschaften Quarzglas verwendet, wobei dort nicht nur bestimmte flächige Bauteile aus Quarzglas benötigt werden sondern auch komplexe, räumliche Bauteile. Diese Bauteile können beispielsweise Fertigprodukte, Halbzeugen, Vorprodukte und dergleichen sein, die hier aus Einfachheitsgründen kurz Glasprodukte genannt werden sollen. Diese Glaspro dukte werden entweder vor oder nach ihrer Formgebung einer thermischen Behandlung unterzogen, um diese für ihre spätere Verwendung bzw. Weiterverarbeitung geeignet zu konditionieren. So erfolgt diese Wärmebehandlung beispielsweise gezielt zum Tempern, zum Verformen und zum Biegen und dergleichen.In many technical areas, for example in the Semiconductor industry, due to its specific chemical and physical properties quartz glass used, where not only certain flat Components made of quartz glass are also required complex, spatial components. These components can for example finished products, semi-finished products, intermediate products and the like, which are here for simplicity glass products should be called for short. This glass pro Products are made either before or after they are shaped subjected to a thermal treatment for this purpose suitable for their later use or further processing to condition. This is how this heat treatment takes place For example, specifically for tempering, deforming and for bending and the like.

Ein wesentliches Kriterium der thermischen Behandlung der Glasprodukte in einer Vorrichtung bzw. einem Ofen der eingangs genannten Art ist, daß die thermische Behandlung bei sehr genauen und homogenen Temperatur verhältnissen innerhalb der Vorrichtung bzw. des Ofens erfolgen muß, d. h., daß einmal die für das spezielle Glasprodukt gewählte Temperatur hochgenau für den Behandlungsvorgang eingehalten wird und andererseits innerhalb der Vorrichtung eine homogene Verteilung der Temperatur über den gesamten Raum gewährleistet ist, so daß das Glasprodukt auch tatsächlich an allen seinen räumlichen bzw. flächigen Bereichen mit einer gleichen Temperatur beaufschlagt wird.An essential criterion for thermal treatment the glass products in a device or an oven the type mentioned is that the thermal Treatment at a very precise and homogeneous temperature conditions within the device or the furnace must be done, d. that is, once for the special Glass product selected temperature for the Treatment process is followed and on the other hand within the device a homogeneous distribution of the Temperature is guaranteed over the entire room, so that the glass product is actually at all its spatial or flat areas with the same Temperature is applied.

Insbesondere für eine Behandlung von Glasprodukten zur Ausführung eines Tempervorganges müssen die vorangehend aufgezeigten Kriterien für die thermische Behandlung hochgenau eingehalten werden. Es ist bekannt, daß beim Tempern nach der sogenannten Japan- bzw. Schockmethode die Vorrichtung bzw. der Ofen auf eine vorbestimmte Temperatur vorgewärmt und dort hochgenau gehalten wird. Das zu temperierende Glasprodukt wird dann in die Vorrichtung hinein überführt, dort auf die vorbestimmte Temperatur erwärmt und wieder aus der Vorrichtung her ausgeführt.In particular for a treatment of glass products for Execution of a tempering process must precede identified criteria for thermal treatment be adhered to with great precision. It is known that the Annealing according to the so-called Japan or shock method the device or the oven to a predetermined one Preheated temperature and is held there with high precision. The glass product to be tempered is then in the Device transferred into there to the predetermined Temperature warmed up and out of the device executed.

Bei bisher im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen dieser Art werden maximale Temperaturinhomogenitäten von ±25°C erreicht, was für viele Anwendungszwecke, insbe sondere bei komplizierten Glasproduktformteilen unakzep tabel ist. Das kann beispielsweise dazu führen, daß bestimmte Bereiche des zu behandelnden Glasprodukts verformen, andere Bereiche jedoch noch nicht die opti male Temper-Temperatur erreicht haben.In devices previously known in the prior art of this type, maximum temperature inhomogeneities of ± 25 ° C reached, which for many applications, esp unacceptable, especially for complicated molded glass products is tabular. This can lead, for example, to certain areas of the glass product to be treated deform other areas but not yet the opti male tempering temperature have reached.

Herkömmliche Aufheiz- und Abkühlzyklen arbeiten mit Auf heizgeschwindigkeiten von 4°C pro Minute. Das hat zur Folge, daß beim Aufheizen von Raumtemperatur bis zum Erreichen der Tempertemperaturen (typisch 1125°C) eine Zeitspanne von ca. 4,5 Stunden verstreicht, bis der eigentliche Tempervorgang vorgenommen werden kann. Das gleiche Zeitintervall von ca. 4,5 Stunden wird auch beim Abkühlen benötigt, weil durch die Temperaturinhomoge nität der derzeitigen Temperofensysteme ansonsten ther mische Spannungen z. B. in Quarzprodukten entstehen, die zum Bruch dieser Teile führen würden.Conventional heating and cooling cycles work with open heating speeds of 4 ° C per minute. That has to Consequence that when heating from room temperature to Reaching the tempering temperatures (typically 1125 ° C) Time period of approx. 4.5 hours passes before the actual annealing process can be carried out. The same time interval of approx. 4.5 hours is also used for Cooling needed because of the temperature inhomogeneity tity of the current tempering furnace systems otherwise ther mix voltages z. B. arise in quartz products that would break these parts.

Die im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen weisen Heizmittel in Form von Induktionsspulen auf, d. h. die Wärme wird durch elektrische Induktion erzeugt. Die Ergebnisse bei der thermischen Behandlung von Glaspro dukten bei Vorrichtungen bzw. Öfen der eingangs genann ten Art sind somit nicht zufriedenstellend, zumal in vielen Bereichen der thermischen Behandlung, insbeson dere beim Tempern von Glasprodukten, angestrebt wird, die Temperzeiten so kurz wie möglich zu halten, um die thermische Belastung des Glasproduktes so weit wie möglich zu reduzieren. The devices known in the prior art have Heating means in the form of induction coils, d. H. the Heat is generated by electrical induction. The Results in the thermal treatment of Glaspro products in devices or ovens of the beginning ten types are therefore unsatisfactory, especially in many areas of thermal treatment, in particular which is aimed at when tempering glass products, to keep the annealing times as short as possible in order to thermal stress on the glass product as far as possible to reduce.

Bei den bisher für diese Zwecke in den Vorrichtungen verwendeten Induktionsmitteln ist eine Steigerung der Temperaturgenauigkeit und der homogenen Wärmeverteilung in der Vorrichtung nur noch sehr begrenzt, wenn über haupt, möglich.So far in the devices for these purposes induction means used is an increase in Temperature accuracy and homogeneous heat distribution only very limited in the device if over at all, possible.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der eine hochgenaue Temperatureinstellung in der Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Glasprodukten möglich ist und eine gegenüber den Stand der Technik signifikant verbesserte Homogenität der Temperaturver teilung innerhalb der Vorrichtung möglich ist, mit der sogar bei komplex geformten Glasprodukten eine punktu elle Temperaturbeeinflussung möglich ist und eine hoch genaue, gegenüber dem Stand der Technik stark verbesser te Steuerungsmöglichkeit der Temperatur in der Vorrich tung möglich ist, wobei die Vorrichtung dennoch einfach im Aufbau, kostengünstig herstellbar, auf einfache Weise in ihrem Temperaturverhalten regelbar und frei von Ein flüssen auf das Glasprodukt während der thermischen Behandlung ist.It is therefore an object of the present invention to To create a device of the type mentioned at the outset, with a highly precise temperature setting in the Device for the thermal treatment of glass products is possible and one compared to the prior art significantly improved homogeneity of the temperature ver division within the device is possible with the a point even for complex shaped glass products Any temperature influence is possible and a high one accurate, greatly improve over the prior art te control possibility of the temperature in the device tion is possible, but the device is still simple under construction, inexpensive to manufacture, in a simple manner adjustable in temperature behavior and free of on flow on the glass product during thermal Treatment is.

Gelöst wird die Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß das Heizmittel aus Infrarotlampen gebildet wird.The object is achieved according to the invention in that the heating medium is formed from infrared lamps.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß sich Infrarotlampen sehr viel leich ter in bezug auf ihre gewünschte Wärmeabgabe steuern, regeln und einstellen lassen als beispielsweise Heiz mittel in Form von Induktionseinrichtungen, wie sie bisher bei im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen ausschließlich Verwendung fanden und finden. Die Infra rotlampen haben zudem den wesentlichen Vorteil, daß auch beispielsweise die Wellenlängen der Lampen im Infrarot bereich an die unterschiedlichen Werkstoffe, die die Glasprodukte bilden können, angepaßt werden können. Die Temperatursteuerung mittels Infrarotlampen ist bei spielsweise bis zu ±0,5°C genau möglich, so daß, wie angestrebt, dadurch auch eine sehr hohe Homogenitätsver teilung der erzeugten Wärme in der Vorrichtung möglich ist. Bei Tempervorrichtungen mit Infrarotlampen sind sehr homogene Temperaturverteilungen im Werkstoff er reichbar (≦ 10°C), die es ermöglichen, Aufheiz- und Abkühlraten von bis zu 250°C/min zu erreichen, ohne daß die thermischen Spannungen zum Bruch von z. B. Quarzglas führen. Da letztlich auch eine einfache Strom- bzw. Spannungssteuerung der Infrarotlampen mittels an sich im Stand der Technik bekannter Regelungs- und Steuerungs einrichtungen möglich ist, ist auch das erfindungsgemäße Teilziel einer einfachen Herstellbarkeit bzw. Bereit stellbarkeit der Vorrichtung verwirklichbar.The main advantage of the solution according to the invention is that infrared lamps are much easier control in relation to their desired heat emission, regulate and adjust as for example heating medium in the form of induction devices, such as hitherto in devices known in the prior art found and used exclusively. The infra red lamps also have the significant advantage that for example the wavelengths of the lamps in the infrared range of different materials that the Can form glass products, can be adapted. The Temperature control using infrared lamps is included for example up to ± 0.5 ° C possible, so that how sought, thereby also a very high homogeneity ver division of the heat generated in the device possible is. For tempering devices with infrared lamps very homogeneous temperature distributions in the material reachable (≦ 10 ° C), which enable heating and To achieve cooling rates of up to 250 ° C / min without the thermal stresses for breaking z. B. quartz glass to lead. Because ultimately a simple electricity or Voltage control of the infrared lamps by itself in State of the art known regulation and control facilities is possible, is also the invention Partial goal of simple manufacturability or ready adjustability of the device can be realized.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung wird das Gehäuse im wesentlichen aus Quarzglas gebildet, es kann aber beispielsweise auch aus Keramik, Silicium karbid oder aus Kombinationen von Quarzglas, Keramik und Siliciumkarbid gebildet werden. Das Gehäuse der Vorrich tung aus Quarzglas bzw. Keramik bzw. Siliciumkarbid auszubilden hat den Vorteil, daß dadurch auf einfache Weise Kontaminationen des Glasproduktes während der thermischen Behandlung in der Vorrichtung ausgeschlossen sind.According to an advantageous embodiment of the device the housing is essentially made of quartz glass, but it can also be made of ceramic or silicon, for example carbide or combinations of quartz glass, ceramic and Silicon carbide are formed. The housing of the Vorrich device made of quartz glass or ceramic or silicon carbide train has the advantage that it is simple Way contamination of the glass product during the thermal treatment in the device excluded are.

Bei einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Vor richtung ist im Gehäuse eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme des Glasprodukts während der thermischen Be handlung angeordnet, um beispielsweise für die Ausfüh rung einer Temperung mittels der Vorrichtung das zu behandelnde Glasprodukt schnell in die Vorrichtung hinein und schnell aus der Vorrichtung herausführen zu können, d. h. auch durch die vorgeschlagene mechanische Ausgestaltung der Vorrichtung die thermische Belastung des Glasproduktes nicht nur während der Erwärmungsphase im vorgewärmten Ofen sondern auch für das Hineinführen und Herausführen so gering wie möglich zu halten.In an advantageous further embodiment of the front direction is a receiving device in the housing Recording of the glass product during the thermal loading act arranged, for example, for the execution tion of an annealing by means of the device treating glass product quickly into the device and quickly lead out of the device can, d. H. also through the proposed mechanical Design of the device the thermal load of the glass product not only during the heating phase in the preheated oven but also for the introduction and keep the lead out as low as possible.

Dabei besteht die Aufnahmeeinrichtung vorteilhafterweise im wesentlichen aus einer vorrichtungsseitigen Schienen einrichtung sowie einer Auflageeinrichtung, die auf der Schieneneinrichtung aufliegend aus dem Gehäuse heraus ziehbar und in das Gehäuse hineinschiebbar ist. Die Schieneneinrichtung gestattet dabei ein leichtes aber präzise geführtes Hineinschieben und auch Herausziehen der Auflageeinrichtung in das Gehäuse bzw. aus dem Gehäuse heraus bei auf der Auflageeinrichtung liegendem zu temperierenden Glasprodukt.The receiving device advantageously consists essentially from a device-side rails device and a support device that on the Rail device lying out of the housing can be pulled and pushed into the housing. The Rail device allows an easy but precisely guided pushing in and pulling out the support device in the housing or from the Housing out when lying on the support device glass product to be tempered.

Die Schieneneinrichtung besteht vorzugsweise im wesent lichen aus zwei im wesentlichen parallel voneinander beabstandeten Schienen, wobei vorzugsweise wenigstens eine der Schienen einen prismatischen Querschnitt auf weist. Dadurch ist ein präzises Hineinschieben und Herausziehen der Aufnahmeeinrichtung in das Gehäuse bzw. aus dem Gehäuse heraus gewährleistet, ohne das befürch tet werden muß, daß die Auflageeinrichtung, auf der das zu temperierende Glasprodukt aufliegt, verkantet und somit auch das Glasprodukt beim Hineinscheiben bzw. Her ausziehen beschädigt wird.The rail device preferably consists essentially Lichen from two substantially parallel to each other spaced rails, preferably at least one of the rails has a prismatic cross section points. This is a precise insertion and Pulling the receiving device into the housing or guaranteed out of the case without fear tet must be that the support device on which the glass product to be tempered rests, canted and thus also the glass product when slice in or out undressing is damaged.

Auch die Auflageeinrichtung besteht vorteilhafterweise im wesentlichen aus zwei voneinander parallel beabstan deten Schienen, wobei vorzugsweise wenigstens eine der Schienen einen prismatischen Querschnitt aufweist, so daß die Schiene der Auflageeinrichtung mit prismatischem Querschnitt mit der Schiene der Schieneneinrichtung, die einen prismatischen Querschnitt aufweist, zur Ausbildung einer hochpräzisen Schienenführung in Eingriff steht und auf einfache Weise eine präzise Führung der Auflageein richtung auf der Schieneneinrichtung gewährleistet.The support device also advantageously exists essentially from two parallel beabstan Deten rails, preferably at least one of the Rails has a prismatic cross-section, so that the rail of the support device with prismatic Cross section with the rail of the rail device, the has a prismatic cross-section for training a high-precision rail guide is engaged and precise guidance of the support in a simple manner direction guaranteed on the rail device.

Selbstverständlich ist es auch möglich, beide Schienen der Schieneneinrichtung und dementsprechend beide Schie nen der Auflageeinrichtung mit einem jeweiligen prisma tischen Querschnitt zu versehen, so daß dadurch nochmals die Führungsgenauigkeit der Auflageeinrichtung auf der Schieneneinrichtung erhöht wird.Of course it is also possible to use both rails the track device and accordingly both tracks NEN of the support device with a respective prism table cross-section, so that again the guidance accuracy of the support device on the Rail device is increased.

Bei einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Auflageeinrichtung wenigstens einen Halter auf, auf dem das Glasprodukt während der ther mischen Behandlung liegt bzw. von dem dieses während der thermischen Behandlung gehalten wird.In a still further advantageous embodiment of the Invention has the support device at least one Holder on which the glass product during the ther mix treatment is or from which this during the thermal treatment is held.

Der Halter für das zu behandelnde Glasprodukt kann der art ausgestaltet sein, daß er mit dem Glasprodukt so gering wie möglich in Berührung kommt, d. h. auch der Halter kann einen im wesentlichen prismatischen Quer schnitt aufweisen, so daß die Berührungsflächen des Halters mit dem zu behandelnden Glasprodukt auf den Spitzenbereich des Prismas des Halters begrenzt sind. Es kann eine Mehrzahl von Haltern vorgesehen sein.The holder for the glass product to be treated can Art be designed so that he with the glass product comes into contact as little as possible, d. H. also the Holder can have a substantially prismatic cross have cut so that the contact surfaces of the Holder with the glass product to be treated on the Tip area of the prism of the holder are limited. It a plurality of holders can be provided.

Alle Elemente der Aufnahmeeinrichtung selbst können aus Quarzglas aber auch aus Keramik, Siliciumkarbid und dergleichen bestehen, um beispielsweise bei der thermi schen Behandlung zu gewährleisten, daß die Elemente der Aufnahmeeinrichtung nicht schmelzen bzw. anschmelzen.All elements of the recording device itself can be made from Quartz glass but also made of ceramic, silicon carbide and The like exist, for example, in the thermi treatment to ensure that the elements of the Do not melt or melt the pick-up device.

Die Heizmittel selbst können an sich auf verschiedene geeignete Weise aufgebildet sein, beispielsweise vor teilhafterweise stabförmig oder auch vorteilhafterweise kugelförmig, je nach der Art der Vorrichtung und den mit der Vorrichtung zur Behandlung der Glasprodukte verfolg ten Zwecken.The heating means themselves can be different be formed in a suitable manner, for example before partly rod-shaped or advantageously spherical, depending on the type of device and with track the device for treating the glass products purposes.

Die Heizmittel können gemäß einer vorteilhaften noch an deren Ausführungsform in im wesentlichen konzentrischen Ringen zueinander angeordnet sein, es ist aber auch vorteilhafterweise möglich, die Heizmittel im wesentli chen linear und im wesentlichen parallel zueinander beabstandet anzuordnen.The heating means can according to an advantageous yet their embodiment in essentially concentric Rings to be arranged to each other, but it is also advantageously possible, the heating means in essence Chen linear and essentially parallel to each other to be spaced apart.

Schließlich ist es vorteilhafterweise möglich, die Heiz mittel in der Vorrichtung beispielsweise bei punktförmig ausgebildeten Heizmitteln in Form einer Matrix anzuord nen, so daß über geeignete Steuermittel jedes punktför mige Heizmittel der Matrix gesondert angesteuert werden kann und eine gesonderte Temperatursteuerung und eine gesonderte Wellenlängensteuerung des Lichts der IR-Lampe ausgeführt werden kann, um einerseits auf unterschiedli che Werkstoffe die Temperatursteuerung abstellen zu können und auch andererseits auf komplex strukturierte Glasprodukte in bezug auf deren Wärmebehandlung gezielt eingehen zu können.Finally, it is advantageously possible to use the heating medium in the device, for example at punctiform trained heating means to arrange in the form of a matrix NEN, so that each point för appropriate control means heating medium of the matrix can be controlled separately can and a separate temperature control and a separate wavelength control of the light of the IR lamp can be carried out on the one hand on differ switch off the temperature control can and on the other hand on complex structured Glass products targeted for their heat treatment to be able to enter.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die nach folgenden schematischen Zeichnungen anhand eines Aus führungsbeispiels eingehend beschrieben. Darin zeigen:The invention will now be described with reference to the following schematic drawings using an off management example described in detail. In it show:

Fig. 1 in der Seitenansicht im Schnitt eine Ausge staltung der Vorrichtung mit oberhalb und unterhalb des thermisch zu behandelnden Glas produktes angeordneten Heizmitteln und Fig. 1 in a side view in section a configuration of the device with above and below the thermally treated glass product arranged heating means and

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Darstellung der Vor richtung von Fig. 1 im Schnitt. Fig. 2 is a plan view of the representation of the device of Fig. 1 in section.

Die Vorrichtung 10 zum thermischen Behandeln von Glas produkten 10 umfaßt im wesentlichen ein Gehäuse 12, das, nachdem das Glasprodukt 11 im Gehäuse 12 geeignet posi tioniert worden ist, für die thermische Behandlung ge schlossen werden kann, und nachdem die thermische Be handlung abgeschlossen worden ist, wiederum zur Entnahme des Glasprodukts 11 geöffnet werden kann. Diese Mittel zum Verschließen und Öffnen des Gehäuses 12 sind an sich bekannter Art, so daß darauf an dieser Stelle nicht näher eingegangen zu werden braucht.The device 10 for the thermal treatment of glass products 10 essentially comprises a housing 12 which, after the glass product 11 has been suitably positioned in the housing 12 , can be closed for the thermal treatment and after the thermal treatment has been completed , can in turn be opened to remove the glass product 11 . These means for closing and opening the housing 12 are of a type known per se, so that there is no need to go into them at this point.

Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausgestal tung der Vorrichtung 10 sind eine Mehrzahl nebeneinander angeordneter Heizmittel 13 in Form von Infrarotlampen vorgesehen, die das Innere des Gehäuses 12 im wesent lichen vollständig durchqueren und im wesentlichen die gesamte Innenfläche des Gehäuses 12 bedecken. Um eine homogene Wärmeverteilung in der Vorrichtung 10 zu er reichen, sind die Heizmittel 13 sowohl im Bereich des Bodens des Gehäuses 12 als auch im Bereich des Deckels des Gehäuses 12 angeordnet, so daß das Glasprodukt 11 im wesentlichen von beiden Seiten vollständig mit Wärme beaufschlagt werden kann. Die in den Figuren darge stellten Heizmittel 13 sind stabförmig ausgebildet und darüber hinaus im wesentlichen linear und im wesent lichen parallel zueinander beabstandet angeordnet. Die Heizmittel 13 können aber auch beispielsweise in Form konzentrischer Ringe angeordnet sein, wobei auch Misch formen aus konzentrischer Anordnung und paralleler Anordnung möglich sind. Die Heizmittel 13 können darüber hinaus auch kugelförmig ausgebildet sein und, was hier nicht dargestellt ist, beispielsweise im Boden und/oder im Deckenbereich, im Inneren des Gehäuses 12 derart an geordnet sein, daß sie eine Matrix bilden. Durch geeig nete elektrische Ansteuerung kann dann beispielsweise auch jeder beliebige geeignete Punkt bzw. jedes belie bige geeignete Heizmittel 13 der Matrix angesteuert werden, so daß eine gezielte Wärmeverteilung innerhalb der Vorrichtung 10 bezüglich des Glasproduktes 11 ge währleistet bzw. möglich ist.In the Fig. 1 and 2 Ausgestal device 10 , a plurality of juxtaposed heating means 13 are provided in the form of infrared lamps which completely traverse the interior of the housing 12 in wesent union and cover substantially the entire inner surface of the housing 12 . In order to achieve a homogeneous heat distribution in the device 10 , the heating means 13 are arranged both in the region of the bottom of the housing 12 and in the region of the lid of the housing 12 , so that the glass product 11 is essentially completely exposed to heat from both sides can. The heating means 13 shown in the figures are rod-shaped and, moreover, are arranged essentially linearly and essentially parallel to one another and spaced apart. However, the heating means 13 can also be arranged, for example, in the form of concentric rings, mixed forms of concentric arrangement and parallel arrangement also being possible. The heating means 13 can also be spherical and, which is not shown here, for example in the floor and / or in the ceiling area, can be arranged in the interior of the housing 12 in such a way that they form a matrix. Appropriate electrical control can then be used, for example, to control any suitable point or any suitable heating means 13 of the matrix, so that a targeted heat distribution within the device 10 with respect to the glass product 11 is ensured or possible.

Fest mit dem Gehäuse 12 verbunden ist eine Schienenein richtung 150 ausgebildet, die hier aus zwei voneinander im wesentlichen parallel beabstandeten Schienen 151 und 152 besteht. Eine der Schienen, hier die Schiene 151, weist einen prismatischen Querschnitt auf, wohin die andere Schiene 152 eine ebene Gleitseite aufweist. Auf dem prismatischen Ende der einen Schiene 151 und auf der ebenen Oberfläche der anderen Schiene 152 gleitet wieder um ein entsprechend ausgebildetes Schienenpaar 154, 155, das voneinander beabstandet eine Auflageeinrichtung 153 bildet. Die Schiene 154 der Auflageeinrichtung 153 ist hier ebenfalls entsprechend der prismatischen Form gebung der Schiene 151 geformt, so daß die Schienen 151, 153 geführt miteinander in Eingriff stehen. Dementspre chend könnten auch die mit ihren ebenen Gleitflächen in Eingriff stehenden Schienen 151, 155 einen prismatischen Querschnitt aufweisen, wenn dieses zur Verbesserung der Präzision der Führung zwischen Schieneneinrichtung 150 und Auflageeinrichtung 153 erforderlich ist. Geeignete Querträger 156, 157 verbinden die Schienen 154, 155 der Auflageeinrichtung 153. Auf bzw. an der Auflageeinrich tung 153 sind auf geeignete Weise Halter 16 angeordnet, auf denen das zu behandelnde Glasprodukt 11 mit mög lichst geringer Flächenauflage liegt. Aus diesem Grunde weisen die Halter 16 ebenfalls einen prismatischen Querschnitt auf. Firmly connected to the housing 12 , a rail device 150 is formed, which here consists of two rails 151 and 152 spaced apart from one another essentially in parallel. One of the rails, here the rail 151 , has a prismatic cross section, to which the other rail 152 has a flat sliding side. On the prismatic end of one rail 151 and on the flat surface of the other rail 152 again slides around a correspondingly designed pair of rails 154 , 155 , which forms a support device 153 spaced apart from one another. The rail 154 of the support device 153 is here also shaped according to the prismatic shape of the rail 151 , so that the rails 151 , 153 are guided in engagement with each other. Accordingly, the rails 151 , 155 which are in engagement with their flat sliding surfaces could also have a prismatic cross section if this is required to improve the precision of the guidance between the rail device 150 and the support device 153 . Suitable cross members 156 , 157 connect the rails 154 , 155 of the support device 153 . Holders 16 are arranged in a suitable manner on or on the support device 153 , on which the glass product 11 to be treated lies with the smallest possible surface contact. For this reason, the holders 16 also have a prismatic cross section.

Die Aufnahmeeinrichtung 15 wird somit durch die Schienen einrichtung 150 mit den Schienen 151, 152 gebildet und durch die Auflageeinrichtung 153 mit den Schienen 154, 155 sowie den Querträgern 156, 157 sowie dem Halter 16 oder den Haltern 16.The receiving device 15 is thus formed by the rail device 150 with the rails 151 , 152 and by the support device 153 with the rails 154 , 155 and the cross members 156 , 157 and the holder 16 or the holder 16th

Alle Elemente der Aufnahmeeinrichtung 15 können aus Quarzglas, aus Keramik, aus Siliciumkarbid oder ähn lichen Werkstoffen bestehen, was gleichermaßen für das Gehäuse 12 gilt.All elements of the receiving device 15 can consist of quartz glass, ceramic, silicon carbide or similar materials, which applies equally to the housing 12 .

Die hier in den Fig. 10 dargestellte Vorrichtung ist lediglich als beispielhafte Ausgestaltung der Vorrich tung zu sehen. Die Vorrichtung 10 kann beispielsweise als sogenannter Einlegeofen für flache Glasprodukte, als Durchlaufofen für flache Glasprodukte und auch als Ofen für räumlich komplex strukturierte Glasprodukte 11 aus gebildet sein. Es ist auch möglich, die Heizmittel 13 nicht nur, wie in den Figuren dargestellt, im Inneren des Gehäuses 12 im Boden- und im Deckenbereich auszu bilden, sondern auch an den Seiten und ggf. auch an den Stirnbereichen, um für eine noch größere homogene Wärme verteilung zu sorgen. Mittels hier nicht gesondert dar gestellter Einrichtungen kann das Innere der Vorrichtung 10 auch evakuiert werden, so daß die thermische Behand lung in sauerstoffreier Umgebung oder ggf. auch in einer Inertgasumgebung vonstatten gehen kann. Die Vorrichtung 10 eignet sich darüber hinaus auch zur Ausführung von Beschichtungen auf der Oberfläche des Glasprodukts 11, beispielsweise mittels des an sich bekannten CVD-Verfah rens (Chemical Vapour Deposition). Beschichtungen dieser Art können beispielsweise aus Siliciumkarbid bestehen. The device shown here in FIG. 10 can only be seen as an exemplary embodiment of the device. The device 10 can be formed, for example, as a so-called insertion oven for flat glass products, as a continuous oven for flat glass products and also as an oven for spatially complex structured glass products 11 . It is also possible not only to form the heating means 13 , as shown in the figures, in the interior of the housing 12 in the floor and in the ceiling area, but also on the sides and possibly also on the end areas, in order for an even larger homogeneous area To ensure heat distribution. By means not shown separately, the interior of the device 10 can also be evacuated so that the thermal treatment can take place in an oxygen-free environment or, if appropriate, also in an inert gas environment. The device 10 is also suitable for carrying out coatings on the surface of the glass product 11 , for example by means of the known CVD process (Chemical Vapor Deposition). Coatings of this type can consist, for example, of silicon carbide.

Der Betrieb der Vorrichtung 10 zur Ausführung einer thermischen Behandlung von Glasfertigprodukten, Glas halbzeugen, Glasvorprodukten und dergleichen in bei spielsweise flacher Bauform oder auch in komplex struk turierten Formen, d. h. an sich beliebiger Glasprodukte 11, geht folgendermaßen vonstatten. Die Vorrichtung 10 wird auf eine bestimmte vorgewählte Temperatur vorge heizt, wobei über geeignete Steuer- und Regeleinrichtun gen die Temperatur bis zu ±0,5°C aufgrund der als Heizmittel 13 verwendeten Infrarotlampen gehalten werden kann. Nach geeigneter Vorerwärmung der Vorrichtung 10 und dem Erreichen der bestimmungsgemäßen Temperatur wird die Auflageeinrichtung 153 mit dem Glasprodukt 11 bela den und in die geöffnete Vorrichtung 10 hineingeschoben, wobei dabei die Auflageeinrichtung 153 über ihre Schien en 154, 155 auf den Schienen 151, 152 der Schienenein richtung gleitet. Ist die Auflageeinrichtung 153 in die Vorrichtung 10 hineingeschoben worden, wird die Vorrich tung 10 verschlossen und das Glasprodukt 11 wird in bezug auf eine vorgewählte Zeit und eine vorgewählte Temperatur und gegebenenfalls eine vorgewählte Tempera turverteilung innerhalb der Vorrichtung 10 thermisch behandelt. Nach Ablauf der Behandlungstemperatur wird das Glasprodukt 11, nach wie vor auf der einen Auflage einrichtung 153 positioniert, aus der Vorrichtung 10 entfernt und einer weiteren bestimmungsgemäßen Behand lung unterworfen.The operation of the device 10 for carrying out a thermal treatment of finished glass products, semi-finished glass, intermediate glass products and the like in, for example, flat design or in complex structured forms, that is to say any glass products 11 , is carried out as follows. The device 10 is pre-heated to a certain preselected temperature, and the temperature can be maintained up to ± 0.5 ° C. by means of suitable control and regulating devices, due to the infrared lamps used as heating means 13 . After suitable preheating of the device 10 and reaching the intended temperature, the support device 153 is loaded with the glass product 11 and pushed into the opened device 10 , the support device 153 being on its rails 154 , 155 on the rails 151 , 152 of the rails direction slides. If the supporting means have been pushed into the device 10, 153 which Vorrich is tung closed 10 and the glass product 11 is turverteilung thermally treated within the device 10 with respect to a preselected time and a preselected temperature and optionally a preselected temperature. After the treatment temperature has expired, the glass product 11 , still positioned on the one support device 153 , is removed from the device 10 and subjected to a further intended treatment.

Eine Kontamination des Glasprodukts 11 durch den die Vorrichtung 10 bzw. das Gehäuse 12 bildenden Werkstoff ist ausgeschlossen. Dadurch, daß die thermische Behand lung im geschlossenen Gehäuse 12 stattfindet, ist auch eine Kontamination durch die Umgebungsatmosphäre ausge schlossen, beispielsweise dann, wenn das Gehäuse 12 zur Wärmebehandlung evakuiert und/oder mit einer unter ge ringem Überdruck stehenden Inertgasatmosphäre beauf schlagt wird. Contamination of the glass product 11 by the material forming the device 10 or the housing 12 is excluded. Characterized in that the thermal treatment takes place in the closed housing 12 , contamination from the ambient atmosphere is also excluded, for example when the housing 12 is evacuated for heat treatment and / or is subjected to an inert gas atmosphere under a slight excess pressure.

Reference list

1010th

Vorrichtung
contraption

1111

Glasprodukt
Glass product

1212th

Gehäuse
casing

1313

Heizmittel
Heating medium

1414

1515

Aufnahmeeinrichtung
Reception facility

1616

Halter
holder

150150

Schieneneinrichtung
Track device

151151

Schiene
rail

152152

Schiene
rail

153153

Auflageeinrichtung
Support device

154154

Schiene
rail

155155

Schiene
rail

156156

Querträger
Cross member

157157

Querträger
Cross member

Claims

1. Device for the thermal treatment of Glasfer tigprodukte, semi-finished glass products, glass precursors and the like (glass products), in particular made of quartz glass, comprising at least one housing for receiving the glass products during the thermal treatment and heating means for generating heat for the thermal treatment, characterized in that the heating means ( 13 ) is formed from infrared lamps.

2. Device according to claim 1, characterized in that the housing ( 14 ) is formed essentially from quartz glass.

3. Device according to one or both of claims 1 or 2, characterized in that a receiving device ( 15 ) for receiving the glass product ( 11 ) is arranged in the housing ( 14 ) during the thermal treatment.

4. The device according to claim 3, characterized in that the receiving device ( 15 ) consists essentially of a device-side rail device ( 150 ) and a support device ( 153 ) lying on the rail device ( 150 ) from the housing ( 14 ) can be pulled out and in the housing ( 14 ) can be pushed into it.

5. The device according to claim 4, characterized in that the rail device ( 150 ) consists essentially of two mutually parallel spaced rails ( 151 , 152 ).

6. The device according to claim 5, characterized in that at least one of the rails ( 151 , 152 ) has a prismatic cross section.

7. The device according to one or more of claims 4 to 6, characterized in that the rest device ( 153 ) consists essentially of two parallel spaced rails.

8. The device according to claim 7, characterized in that at least one of the rails ( 154 , 155 ) has a prismatic cross section.

9. The device according to one or more of claims 4 to 8, characterized in that the rest device ( 153 ) has at least one holder ( 16 ) on which the glass product lies during the thermal treatment or is held by this during the thermal treatment .

10. The device according to claim 9, characterized in that the holder ( 16 ) has a substantially prismatic cross section.

11. The device according to one or more of claims 3 to 10, characterized in that the elements of the receiving device ( 15 ) consist of quartz glass.

12. The device according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that the heating means ( 13 ) are rod-shaped.

13. The device according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that the heating means ( 13 ) are spherical.

14. The device according to one or more of claims 1 to 13, characterized in that the heating means in Form arranged essentially concentric rings are.

15. The device according to one or more of claims 1 to 13, characterized in that the heating means ( 13 ) are arranged substantially linearly and substantially parallel to one another spaced apart.

16. The apparatus according to claim 1, characterized in that a quick stress-free heating and cooling of materials using program-controlled temperature control is possible, with rates of up to 250 ° C / min can be achieved.

17. The apparatus of claim 1 and 16, characterized records that with quartz components a constant OH Ge can be achieved through an evacuated annealing room can.

18. The apparatus according to claim 1, characterized in that that in addition to the stress relief tempering of quartz construction divide by suitable temperature control and equipment is possible.

19. The apparatus of claim 1 and 16, characterized records that a reduction in recrystallizations (white dots) of quartz glass and other glasses possible is because the dwell time in the nucleation and Germ growth area is drastically shortened.

20. The apparatus according to claim 1, characterized in that contamination from furnace materials or other Atmosphere can be avoided.

21. The apparatus according to claim 1 and 16, characterized records that a reduction in the thermal Bela and a drastic reduction in temperzy break times.

22. The apparatus according to claim 1, characterized in that a match of the IR lamps to the difference materials.

23. The device according to claim 1 and 16, characterized records that in addition to the stress free tempering of Quartz components also separate from Coatings on quartz glass using the CVD process can be done.

24. The device according to claim 1 and 16, characterized records that in addition to the stress free tempering of Quartz components also separate from Silicon carbide layers can be made on quartz glass.

25. The device according to claim 1, characterized in that sintering processes can also be controlled.