DE69414283T2

DE69414283T2 - Verfahren zum Flammen polieren einer Vorform aus Glas

Info

Publication number: DE69414283T2
Application number: DE69414283T
Authority: DE
Inventors: Yuichi C/O Yokohama Works Of Yokohoma-Shi Kanagawa-Ken Ohga; Susumu C/O Yokohama Works Of Yokohoma-Shi Kanagawa-Ken Uchida
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1993-02-22
Filing date: 1994-02-18
Publication date: 1999-04-29
Anticipated expiration: 2014-02-19
Also published as: JP3387137B2; AU5515694A; DE69414283D1; AU671698B2; CN1045577C; KR970006994B1; JPH06247735A; CN1096013A; KR940019626A; EP0612700A1; EP0612700B1; US5674305A

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Flammabschleifen eines Glasvorformlings. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren zum Flammabschleifen eines Glasvorformlings, worin ein nutzloser Teil flammabgeschliffen wird und ein ungesinterter Teil des Glasvorformlings, der nicht zu einem transparenten durch eine Wärmebehandlung während des Sinterns eines porösen Vorformlings konvertiert werden kann, zu einem transparenten Glas konvertiert wird, wenn der Glasvorformling flammabgeschliffen wird.

Stand der Technik

Bisher sind als Verfahren zur Herstellung eines Quarzglas- Vorformlings hoher Reinheit (nachfolgend als "Glasvorformling" bezeichnet) ein VAD-Verfahren ("Vapor Phase Axial Deposition", axiale Dampfphasenabscheidung), ein OVD- Verfahren ("Outside Vapor Deposition", Außendampfabscheidung) und dgl. bekannt. Dieses Verfahren umfaßt die Abscheidung von feinen Silicaglaspartikeln (SiO&sub2;), die durch die Hydrolysereaktion eines SiCl&sub4;-Rohstoffs mit der Knallgasflamme hergestellt sind, auf einer äußeren Oberfläche eines rotierenden Startstabes wie einem Silicastab, wodurch ein poröser Vorformling in einer axialen Richtung gebildet wird, und anschließend Umwandeln des porösen Vorformlings zu einem transparenten Glas, um einen Glasvorformling für einen Lichtleiter herzustellen. Da der resultierende Glasvorformling, der ein transparentes Glas ist, eine Oberfläche mit einer Rauheit von einigen Mikrometern hat, wird die Oberfläche des Glasvorformlings flammabgeschliffen, um ihm eine glatte Oberfläche zu verleihen, und dann wird der Glasvorformling gezogen und versponnen. Da eine Drehbank für das Flammabschleifen vom horizontalen Typ ist, sind im allgemeinen Stützstäbe an beiden Enden des Glasvorformlings befestigt, die Stützstäbe sind mit der Drehbank durch Spannfutter befestigt, und dann wird der Glasvorformling mit sich bewegenden Knallgasbrennern flammabgeschliffen.
In Hinsicht auf niedrigere Kosten von Lichtleitern hat der Vorformling seit neuerer Zeit eine große Ausdehnung, indem der Durchmesser und/oder die Länge des Glasvorformlings vergrößert wird. Im Falle einer solchen Drehbank vom horizontalen Typ besteht die Gefahr, daß wegen der hohen Belastung einer oder beide Stützstäbe brechen, wenn der Vorformling eine schwere Masse hat und nur durch die Stützstäbe gestützt ist. Um dieses Problem zu lösen, wird ein Verfahren vorgeschlagen, welches das vertikale Halten des Glasvorformlings umfaßt (vgl. japanische Kokai- Veröffentlichung Nr. 228844/1991).
Wenn der nutzlose Teil des Vorformlings ausreichend erhitzt wird, um den nutzlosen Teil zu einem transparenten Glas während des Wärmebehandlungsschritts (Sinterschritt) zur Herstellung eines transparenten Glases umzuwandeln, um den Wirkungskoeffizienten der Verwendung zu erhöhen, besteht ein Problem darin, daß sich der Stützstab wegen des Vorformlinggewichtes dehnt, so daß der Vorformling herabfällt. Deshalb kann der nutzlose Teil nicht vollständig zum transparenten Glas während des Sinterschritts umgewandelt werden, so daß ein ungesinterter Ruß (ungesinterte feine Glasteilchen) an einem Ende des Glasvorformlings und am Stützstab zurückbleibt. Der ungesinterte Ruß schwebt im Ofen während dies Ziehschritts und haftet am Glasvorformling an, so daß die gesponnene Faser eine verminderte Festigkeit hat. Deshalb ist es notwendig, den ungesinterten Ruß zu transparentem Glas zu konvertieren. Wenn jedoch ausreichend Wärme eingesetzt wird, um den am Stützstab anhaftenden, ungesinterten Ruß während des Flammabschleifschritts zu transparentem Glas zu konvertieren, wird der Stützstab aufgrund des hohen Gewichts des Vorformlings gedehnt, so daß ein guter flammabgeschliffener Vorformling nicht erhalten werden kann. Obwohl wir untersucht haben, daß ein Stützstab am unteren Ende des Vorformlings angebracht ist, um die Dehnung des Stützstabs zu verhindern, stimmt die Rotationsachse am Ende des rotierenden Vorformlings nicht notwendigerweise mit dem Zentrum des Spannfutters überein, und der Stützstab kann brechen, wenn der Stützstab gezwungen wird, gehalten zu werden.
EP-A-0 440 130 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines zylindrischen Glasvorformlings in einer Drehbank, worin optogeometrische Fehler markiert und gemessen werden und durch Führen einer Heizvorrichtung mit unterschiedlicher Geschwindigkeit und Heizleistung entlang des rotierenden Glasvorformlings korrigiert werden.
EP-A-0 519 479 beschreibt ein Verfahren zum Flammabschleifen eines Glasvorformlings unter Verwendung einer Knallgasflamme, welches das Vorerhitzen des Glasvorformlings und dessen anschließendes Flammabschleifen umfaßt.
EP-A-0 578 244, welches zum Stand der Technik nach Art. 54(3) EPÜ gehört, richtet sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Lichtleiters aus einem Glasvorformling, der hergestellt wird durch Abscheiden von Glasruß auf einem Quarzglasstab.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Abschleifen der Oberfläche eines rotierenden Glasvorformlings durch eine Knallgasflarnme zur Verfügung, die sich entlang der Länge des Glasvorformlings bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsgeschwindigkeit der Knallgasflamme so reguliert wird, daß die Bewegungsgeschwindigkeit für den Teil des Glasvorformlings mit kleinerem Außendurchmesser größer ist als für den Teil des Vorformlings mit konstantem, maximalem Außendurchmesser, abhängig vom Außendurchmesser des Vorformlings, und daß ein ungesinterter Teil des Glasvorformlings zu einem transparenten Glas umgewandelt wird.
Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls ein Verfahren zum Abschleifen der Oberfläche eines rotierenden Glasvorformlings durch eine Knallgasflamme zur Verfügung, die sich entlang der Länge des Glasvorformlings bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Knallgasfließgeschwindigkeit so reguliert wird, daß die Fließgeschwindigkeit für den Teil des Vorformlings mit kleinerem Außendurchmesser kleiner ist als für den Teil des Vorformlings mit konstantem, maximalem Außendurchmesser, in Abhängigkeit vom Außendurchmesser des Vorformlings, und daß ein ungesinterte Teil des Glasvorformlings zu einem transparenten Glas umgewandelt wird.
Die vorliegende Erfindung stellt schließlich ein Verfahren zum Abschleifen der Oberfläche eines rotierenden Glasvorformlings durch eine Knallgasflamme zur Verfügung, die sich entlang der Länge des Glasvorformlings bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsgeschwindigkeit der Knallgasflamme und die Knallgasfließgeschwindigkeit so reguliert werden, daß die Bewegungsgeschwindigkeit für den Teil des Vorformlings mit kleinerem Außendurchmesser größer ist als für den Teil des Vorformlings mit konstantem, maximalem Außendurchmesser, abhängig vom Außendurchmesser des Vorformlings, und daß die Fließgeschwindigkeit für den Teil des Vorformlings mit kleinerem Außendurchmesser kleiner ist als für den Teil des Vorformlings mit konstantem, maximalem Außendurchmesser, abhängig vom Außendurchmesser des Vorformlings, und daß ein ungesinterter Teil des Glasvorformlings zu einem transparenten Glas umgewandelt wird.
Somit können in der vorliegenden Erfindung die Geschwindigkeit der Bewegung der Knallgasflamme, die Knallgas-Fließgeschwindigkeit oder beide variiert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Flammabschleifbehandlung durchgeführt werden, indem eine erste Brennergruppe, umfassend eine Mehrzahl von Knallgasbrennern, die so positioniert sind, daß eine Flamme zur Glasvorformlingoberfläche in der zur zylindrischen Achse des Glasvorformlings senkrechten Ebene austritt, und eine zweite Brennergruppe, umfassend eine Mehrzahl von Knallgasbrennern, die in der zur zylindrischen Achse des Gasvorformlings senkrechten Ebene positioniert sind, verwendet werden, wobei die erste und zweite Brennergruppe unabhängig oder in Kombination bewegt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein großer Glasvorformling im vertikalen Zustand gehalten, so daß der Bruch des Stützstabes aufgrund des Vorformlinggewichtes verhindert werden kann. Zusätzlich kann der Stützstab mit einem Hauptstab durch einen Stift verbunden sein, bevorzugt paßgenau verbunden sein, und er ist nur am oberen Ende des Stützstabes gestützt, so daß keine Biegespannung auf den Stützstab ausgeübt wird, und ebenfalls in dieser Hinsicht wird der Bruch des Stützstabes verhindert. Der Hauptstab kann durch ein am oberen Ende des Hauptstabes rotierendes Spannfutter gestützt sein. Der Grund dafür ist, daß eine große Menge Knallgas notwendig ist, um den großen Vorformling flammabzuschleifen, und daß das Spannfutter eine Temperatur von wenigstens 100ºC hat, da das Spannfutter einem aufsteigenden Luftstrom hoher Temperatur ausgesetzt ist.
Entsprechend ist es notwendig, sich mit der Wärme des Spannfutters zu beschäftigen. Der Temperaturanstieg des Spannfutters kann verhindert werden, indem der Abstand zwischen dem Vorformling und dem Spannfutter erhöht wird. In einem Verfahren, welches die direkte Befestigung des Stützstabes am Spannfutter umfaßt, sollte der Stützstab eine Länge von wenigstens 1 m haben, wodurch der Transport des Vorformlings aufwendig ist, und die Anlage sollte eine große Ausdehnung haben. Wenn die Verbindung mit dem Hauptstab durch den Stift hergestellt wird, kann der am oberen Ende des Vorformlings befestigte Stützstab eine geringere Länge haben, der Transport wird leichter, und der Abstand zwischen dem Vorformling und dem Spannfutter ist ausreichende groß.
Der nutzlose Teil der Vorformlings hat eine konisch zulaufende Form und einen kleineren Durchmesser als der des effektiven Teils (des Teils mit konstantem Außendurchmesser). Wenn das Flammabschleifen des nutzlosen Teils durch die Knallgasflamme durchgeführt wird, welche die gleiche für den effektiven Teil ist, steigt die Oberflächentemperatur des nutzlosen Teils des Vorformlings merkbar an, und die Menge des verdampfenden SiO&sub2;-Glases der Oberfläche erhöht sich, und das verdampfende Glas haftet wieder an der Vorformlingoberfläche an und bleibt als weißes Pulver zurück. Im nutzlosen Teil des Vorformlings mit der konisch zulaufenden Form fließt der Knallgasflammenstrom entlang der konisch zulaufenden Form, so daß das weiße SiO&sub2;-Pulver leicht zurückbleibt. Die Anhaftung des weißen Pulvers kann verhindert werden, indem die Bewegungsgeschwindigkeit der Knallgasflamme und/oder die Fließgeschwindigkeit des Knallgases in der Nähe des nutzlosen Teiles reguliert werden, um dem nutzlosen Teil die gleiche Glasoberflächentemperatur wie dem effektiven Teil zu geben.
Die erforderliche Fließgeschwindigkeit des Knallgases, um den nutzlosen Teil flammabzuschleifen, beträgt gewöhnlich wenigstens 40%, bevorzugt 60 bis 80% der konstanten Fließgeschwindigkeit für den effektiven Teil. Wenn der Brenner eine Fließgeschwindigkeit aufweist, die kleiner als 40% ist, kann ein ausreichendes Flammabschleifen nicht durchgeführt werden, so daß die glatte Oberfläche nicht erhalten werden kann.
Der am Ende des Glasvorformlings und am Stützstab anhaftende, ungesinterte Ruß kann zu transparentem Glas umgewandelt werden, indem die Bewegungsgeschwindigkeit des Knallgasbrenners oder des Vorformlings erhöht wird, um die Temperatur in der Nähe der Oberfläche zu einem gewissen Maße zu erhöhen und das Erwärmen des Zentrums des Stützstabes zu verhindern, d. h. ohne Dehnung des Stützstabes. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Knallgasbrenners oder des Vorformlings in der Nähe des Endes des Glasvorformlings und des Stützstabes beträgt gewöhnlich 10 mm/min bis 100 mm/min. bevorzugt 10 mm/min bis 50 mm/min. Wenn sie größer als 100 mm/min ist, wird die Wärme des Knallgasbrenners nicht ausreichend auf die Oberfläche übertragen, so daß der ungesinterte Ruß nicht ausreichend zum transparenten Glas umgewandelt werden kann und eine thermische Spannung auf der Oberfläche leicht einen Riß ergibt.
Die Bewegungsgeschwindigkeit der Knallgasflamme für den nutzlosen Teil des Vorformlings beträgt gewöhnlich 100 bis 1000%, bevorzugt 100 bis 500%, besonders bevorzugt 130 bis 500% der Bewegungsgeschwindigkeit der Knallgasflamme für den effektiven Teil des Vorformlings.

Kurze Beschreibung der Figuren

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäß behandelten Vorformlings.
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht eines Abscheidungsschrittes von feinem Glaspulver.
Fig. 3 ist eine schematische Ansicht eines Flammabschleifschrittes unter Verwendung einer herkömmlichen Drehbank vom horizontalen Typ.
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezug auf die beiliegenden Abbildungen erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 1 ist ein Glasvorformling 2 an einem Stützstab 1 befestigt. Der Glasvorformling 2 wird hergestellt unter Verwendung eines Silica-Startstabes 5. Der Glasvorformling 2 hat die Stellen a, b, c, d und e. Der Glasvorformling 2 wird durch die Knallgasbrenner 3 zum Flammabschleifen und die Knallgasbrenner 4 zum Hilfsheizen erhitzt. Der Stützstab 1 ist durch einen Stift 8 mit einem Hauptstab 7, der durch ein Rotationsspannfutter 6 gehalten wird, verbunden.
Fig. 2 zeigt einen Schritt zum Abscheiden von feinem Glaspulver. Um einen porösen Vorformling (Ruin) 10 zu bilden, wird Ruß auf einem Silica-Startstab 5 unter Verwendung eines Knallgasbrenners 9 zur Herstellung von Ruß abgeschieden. Ein Stützstab 1 wird durch ein Rotationsspannfutter 6 gehalten und wird rotiert.
Fig. 3 zeigt eine Flammabschleifbehandlung unter Verwendung einer Drehbank vom horizontalen Typ gemäß dem Stand der Technik. Ein Glasvorformling 2, der in einer horizontalen Richtung angeordnet ist, wird durch die Knallgasbrenner 3 zum Flammabschleifen erhitzt. Rotationsspannfutter 6 sind mit den Stützstäben 1 verbunden.

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert, die die vorliegende Erfindung nicht beschränken.

Beispiel 1

SiCl&sub4; wird durch ein VAD-Verfahren hydrolysiert, um feine Glasteilchen aus reinem Quarz auf einem Silica-Stab mit einem Durchmesser von 30 mm abzuscheiden, um einen porösen Vorformling mit einer Dicke von 250 mm und einer Länge von 1000 mm herzustellen. Dann wurde der poröse Vorformling in einem Vakuumofen bei 1600ºC erhitzt, um ihn zu einem transparenten Glas umzuwandeln, um einen Glasvorformling für Lichtleiter mit einem Durchmesser von 120 mm, einer Länge von 900 mm und einem Gewicht von 30 kg zu ergeben.
Ein Stützstab mit einem Durchmesser von 40 mm und einer Länge von 500 mm, der zuvor mit dem oberen Ende des Glasvorformlings verbunden wurde, wurde durch einen Stift mit einem Hauptstab verbunden, und der Hauptstab wurde durch ein Rotationsspannfutter gehalten, das nach oben und unten beweglich war, wie in Fig. 1 gezeigt. Der Glasvorformling wurde in einer vertikalen Richtung fixiert. Die Knallgasbrenner waren schon fixiert. Die Anordnung der Knallgasbrenner war dergestalt, daß 12 Knallgasbrenner zum Flammabschleifen um den Vorformling positioniert wurden und sechs Knallgasbrenner zum Hilfsheizen an einer Stelle 80 mm unterhalb der 12 Knallgasbrenner positioniert wurden. Die 12 Brenner zum Flammabschleifen wurden mit 300 l/min Wasserstoff (für die 12 Brenner) und 100 l/min Sauerstoff (für die 12 Brenner) versorgt, und die sechs Brenner zum Hilfsheizen wurden mit 100 l/min Wasserstoff und 50 l/min Sauerstoff versorgt. Der untere Teil (Stelle a) des Glasvorformlings war der Startpunkt für die Knallgasbrenner zum Flammabschleifen, und der Vorformling wurde mit einer Geschwindigkeit von 10 mm/min nach unten bewegt. Als der Knallgasbrenner das untere Ende (Stelle b) des konstanten Teils erreichte, wurde die Wasserstoffzufuhr von 300 l/min auf 400 l/min erhöht, und die Sauerstoffzufuhr wurde von 100 l/min auf 160 l/min erhöht, und dann wurde die Vorformlingoberfläche bei einer Vorformling-Bewegungsgeschwindigkeit von 10 mm/min flammabgeschliffen, bis das obere Ende (Stelle c) des konstanten Teils erreicht war. Ein Hauptziel der Hilfsbrenner ist es, weißes und an die Vorformlingoberfläche anhaftendes SiO&sub2;-Pulver zu entfernen, welches durch die Verdampfung von Glas gebildet wird, wenn der Vorformling bei hoher Temperatur flammabgeschliffen wird. Als die Flamme die Stelle c erreichte, wurde die Wasserstoffzufuhr auf 300 l/min zurückgestellt, und die Sauerstoffzufuhr wurde auf 100 l/min zurückgestellt. Das Flammabschleifen von Stelle c zum oberen Ende (Stelle d) des nutzlosen Teils des Vorformlings wurde unter Regulierung sowohl der Bewegungsgeschwindigkeit als auch der Knallgas-Fließgeschwindigkeit unter den nachfolgenden Bedingungen durchgeführt.
Bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Brenner zum Flammabschleifen die Stelle d erreichten, wurden die Wasserstoff- Fließgeschwindigkeit und die Sauerstoff-Fließgeschwindigkeit allmählich auf 100 l/min bzw. 50 l/min erniedrigt, und die Bewegungsgeschwindigkeit wurde allmählich von 10 mm/min auf 20 mm/min erhöht. Als der am Stützstab anhaftende, ungesinterte Ruß zum transparenten Glas umgewandelt wurde, während sich die Brenner zum Flammabschleifen von Stelle d zu Stelle e bewegten, wurde die Knallgasmenge der Brenner gehalten, und die Bewegungsgeschwindigkeit wurde von 20 mm/min auf 40 mm/min erhöht, um den Ruß zu Glas umzuwandeln. Die obige Fließgeschwindigkeit des Knallgases und die hohe Bewegungsgeschwindigkeit verhinderten die Dehnung des Stützstabes durch Erwärmen.
Als die Brenner zum Flammabschleifen das Ende (Stelle e) des ungesinterten Rußes erreichten, wurden die Brenner zum Flammabschleifen abgestellt, um die Flammabschleifbehandlung zu beenden. Die Glattheit des flammabgeschliffenen Glasvorformlings für Lichtleiter wurde untersucht, um festzustellen, daß der Vorformling eine ausreichende Glattheit von nicht mehr als 0,5 um hat.
Der resultierende Glasvorformling wurde versponnen, um einen Lichtleiter mit einem Durchmesser von 125 um zu bilden. Der Lichtleiter hatte gute Festigkeit bei einem Bruch von 7 kg in allen Längen.

Vergleichsbeispiel 1

Der Stützstab, der an dem Glasvorformling mit einer Länge von 900 mm und einem Durchmesser von 120 mm befestigt war, der durch das VAD-Verfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt war, wurde durch den Stift mit dem Hauptstab verbunden, und der Glasvorformling wurde vertikal befestigt, in der Weise wie in Beispiel 1.
Die Anordnung der Brenner war die gleiche wie in Beispiel 1. Für die 12 Knallgasbrenner zum Flammabschleifen betrugen die Wasserstoff-Fließgeschwindigkeit und die Sauerstoff- Fließgeschwindigkeit 400 l/min bzw. 160 l/min. Für die sechs Knallgasbrenner zum Hilfsheizen betrugen die Wasserstoff- Fließgeschwindigkeit und die Sauerstoff-Fließgeschwindigkeit 100 l/min bzw. 50 l/min. Der Vorformling wurde mit einer Bewegungsgeschwindigkeit von 10 mm/min nach unten bewegt, wobei das Spannfutter rotierte, als sich die Brenner zum Flammabschleifen vom unteren Teil (Stelle a) zum oberen Teil (Stelle d) des Glasvorformlings bewegten. Als die Knallgasbrenner zum Flammabschleifen die Stelle d erreichten, wurde die Wasserstoff-Fließgeschwindigkeit von 400 l/min auf 100 l/min abgesenkt, die Sauerstoff-Fließgeschwindigkeit wurde von 160 l/min auf 50 l/min abgesenkt, und die Bewegungsgeschwindigkeit wurde auf 10 mm/min gehalten. Der Vorformling wurde entlang des ungesinterten Rußteils verschoben (von Stelle d zu Stelle e). Der ungesinterte Ruß konnte zum transparenten Glas umgewandelt werden, aber der Stützstab wurde in der Nähe der Stelle d des Stützstabes gedehnt, so daß sich der Durchmesser des Stützstabes von 40 mm auf 20 mm verringerte.
Der Oberflächenzustand des Glasvorformlings wurde beobachtet. Im Gebiet zwischen den Stellen a und b des nutzlosen Teils des Vorformlings wurde verdampftes Material der Glasoberfläche abgeschieden, so daß ein weißes Pulver an der Vorformlingoberfläche anhaftete.

Vergleichsbeispiel 2

Bezüglich des durch ein VAD-Verfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellten Glasvorformlings mit einer Länge von 900 mm und einem Durchmesser von 120 mm wurde das Rotationsspannfutter direkt am Stützstab befestigt. Der Abstand zwischen dem Glasvorformling und dem Spannfutter betrug 500 mm. Unter Verwendung der gleichen Anordnung der Knallgasbrenner und der gleichen Knallgasfließgeschwindigkeit wie in Beispiel 1 wurde die Temperatur des Spannfutters gemessen, als die Knallgasbrenner zum Flammabschleifen die Stelle c erreichten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Weil das Spannfutter nahe den Knallgasbrennern positioniert war, erhöhte sich die Temperatur des Spannfutters, so daß die als Füllstoff in den Antriebsteil gefüllte Schmiere aus dem Antriebsteil herausfloß. Tabelle 1
Wie oben beschrieben, sind Beispiele gezeigt, in denen der Glasvorformling durch das VAD-Verfahren hergestellt wurde, aber die vorliegende Erfindung kann für einen Vorformling verwendet werden, der durch das OVD-Verfahren und dgl. hergestellt wurde. Das Silicaglas des Startstabes kann allein einen Kern oder einen Kern/Mantel-Verbund bilden. Der Vorformling, der ein äußeres Rohr verwendet, kann verwendet werden.
Das Flammabschleifen durch Knallgas ist in den Beispielen gezeigt, aber ein brennbares Gas, ein Flammhilfsgas und dgl. können anstelle von Wasserstoffgas und Sauerstoffgas verwendet werden, so daß die Wirkung der vorliegenden Erfindung erreicht werden kann.
Erfindungsgemäß besteht für den Stützstab keine Gefahr zu brechen, und die Oberfläche des großen, schweren Vorformlings kann effektiv flammabgeschliffen werden, um die glatte Oberfläche zu ergeben, da das Flammabschleifen des großen, schweren Vorformlings in einem solchen Zustand durchgeführt werden kann, daß der mit dem oberen Ende des Vorformlings verbundene Stützstab durch den Stift mit dem Hauptstab (Glasstab), fixiert durch das Rotationsspannfutter, verbunden ist.
Weil das Flammabschleifen unter Aufrechterhalten der Oberflächentemperatur auf einer konstanten Temperatur durch Regulierung der Knallgas-Fließgeschwindigkeit im nutzlosen Teil (konisch zulaufenden Teil) des Vorformlings reguliert werden kann, wird die Menge des verdampfenden Glases (SiO&sub2;) bei einem beinahe konstanten Wert gehalten, so daß die Menge von weißem SiO&sub2;-Pulver, das an der Vorformlingoberfläche anhaftet, eingeschränkt werden kann.
Da die Bewegungsgeschwindigkeit des Knallgasbrenners oder des Vorformlings während der Umwandlung des ungesinterten Rußes zu transparentem Glas erhöht wird, so daß die Wärmeleitung zum inneren Teil des Stützstabes verhindert werden kann, können das Erweichen und die Dehnung des Stützstabes aufgrund des Gewichts des Vorformlings verhindert werden. Entsprechend kann eine Faser mit hoher Festigkeit gesponnen werden, da sich der ungesinterte Ruß nicht während des Ziehschrittes des Vorformlings verteilt.
Insbesondere kann eine glatte und klare Oberfläche erhalten werden, indem die gesamte Länge des großen Glasvorformlings mit hohem Gewicht flammabgeschliffen wird, und der ungesinterte Teil kann zu transparentem Glas umgewandelt werden. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist sehr wirkungsvoll zum Flammabschleifen des Vorformlings vor dem Ziehen des Vorformlings.

Claims

1. Verfahren zum Abschleifen der Oberfläche eines rotierenden Glasvorformlings (2) durch eine Knallgasflamme, worin sich die Knallgasflamme entlang der Länge des Glasvorformlings bewegt oder sich der Glasvorformling entlang der Knallgasflamme bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß

die relative Bewegungsgeschwindigkeit der Knallgasflamme so reguliert wird, daß die relative Bewegungsgeschwindigkeit für den Teil des Vorformlings mit kleinerem Außendurchmesser größer ist als für den Teil des Vorformlings mit konstantem, maximalem Außendurchmesser, abhängig vom Außendurchmesser des Vorformlings, und daß

ein ungesinterter Teil des Glasvorformlings zu transparentem Glas umgewandelt wird.

2. Verfahren zum Abschleifen der Oberfläche eines rotierenden Glasvorformlings (2) durch eine Knallgasflamme, worin sich die Knallgasflamme entlang der Länge des Glasvorformlings bewegt oder sich der Glasvorformling entlang der Knallgasflamme bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß

die Knallgas-Fließgeschwindigkeit so reguliert wird, daß die Fließgeschwindigkeit für den Teil des Vorformlings mit kleinerem Außendurchmesser kleiner ist als für den Teil des Vorformlings mit konstantem, maximalem Außendurchmesser, abhängig vom Außendurchmesser des Vorformlings, und daß

3. Verfahren zum Abschleifen der Oberfläche eines rotierenden Glasvorformlings (2) durch eine Knallgasflamme, worin sich die Knallgasflamme entlang der Länge des Glasvorformlings bewegt oder sich der Glasvorformling entlang der Knallgasflamme bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß

die relative Bewegungsgeschwindigkeit der Knallgasflamme und die Knallgas-Fließgeschwindigkeit so reguliert werden, daß die relative Bewegungsgeschwindigkeit für den Teil des Vorformlings mit kleinerem Außendurchmesser größer ist als für den Teil des Vorformlings mit konstantem, maximalem Außendurchmesser, abhängig vom Außendurchmesser des Vorformlings, und daß

die Fließgeschwindigkeit für den Teil des Vorformlings mit kleinerem Außendurchmesser kleiner ist als für den Teil des Vorformlings mit konstantem maximalem Außendurchmesser, abhängig vom Außendurchmesser des Vorformlings, und daß

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, worin die Flammabschleifbehandlung durchgeführt wird unter Verwendung einer ersten Brennergruppe (3), umfassend eine Mehrzahl von Knallgasbrennern, die so angeordnet sind, daß eine Flamme zur Glasvorformlingoberfläche in der zur zylindrischen Achse des Glasvorformlings (2) senkrechten Ebene hin austritt, und einer zweiten Brennergruppe (4), umfassend eine Mehrzahl von Knallgasbrennern, die in der zur zylindrischen Achse des Glasvorformlings senkrechten Ebene angeordnet sind, wobei sich die erste und zweite Brennergruppe unabhängig oder in Kombination bewegt.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, worin der Glasvorformling (2) in einem vertikalen Zustand gehalten wird und nur am oberen Ende eines Stützstabes (1) gestützt wird, der am oberen Ende des Glasvorformlings befestigt und durch einen Stift (8) mit dem unteren Ende eines Hauptstabes (7) verbunden ist.