JPH0545531B2 - - Google Patents

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JPH0545531B2
JPH0545531B2 JP61076824A JP7682486A JPH0545531B2 JP H0545531 B2 JPH0545531 B2 JP H0545531B2 JP 61076824 A JP61076824 A JP 61076824A JP 7682486 A JP7682486 A JP 7682486A JP H0545531 B2 JPH0545531 B2 JP H0545531B2
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cylinder
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auxiliary
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Resu Deiitaa
Boneuitsutsu Hansuururitsuhi
Kurisuchiansen Ue
Kurain Karuruufuriidoritsuhi
Myuuritsuhi Aruberuto
Rau Karuruhaintsu
Rufuingu Uorufugangu
Zuimatsuto Furitsutsu
Shutainkooru Anton
Ta Rarufu
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Heraeus Schott Quarzschmelze GmbH
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、内部に担体の無い、中空円筒の、本
質的に二酸化ケイ素から成り立つている垂直配置
のスート体を、スート体の生成に役立つている少
なくとも１個の成形火焔加水分解バーナにより形
成し、この場合、形成の始めに、スート体が補助
体の上に沈澱し、形成の間に、成形バーナと、形
成されつつあるスート体とが相対的に相互に回転
され、この場合、バーナは、中空円筒の形成の端
部まで同一間隔に保持されるようになつているス
ート体の軸方向の成形方法に関するものである。
一つのこのような方法は、ヨーロツパ特許公報
EP−A1−0041397から公知となつている。この
方法の始めには、スート体は、懸垂して配置され
た、回転するマンドレルの上に、バーナによつて
沈澱される。このようにして形成されたスート体
は、過程の経過において、連続的に下方に軸方向
に引かれ、この場合、マンドレルに制約され、ス
ート体の中に軸方向の中空空間が形成される。必
要な場合には、軸方向に分布された他のバーナに
より、他のスートの層が、スート体の上に沈澱さ
れることができる。マンドレルの下方には、これ
に対してわずかな距離に、加熱装置があり、この
加熱装置により、予備成形体は固化される。固化
された予備成形体は、他の回転装置の中に軸承さ
れ、連続的に下方へ引かれる。
ドイツ特許公開第2647121号公報から、光学的
繊維のための予備成形体の形成方法が知られてい
るが、この方法においては、水平軸の回りを回転
する円筒形のマンドレルの上に、粉状物質が加水
分解バーナにより、沈澱されるようになつてい
る。この場合、バーナは、十分なスート層がマン
ドレルの上に形成されるまで、多数のパスでマン
ドレルに沿つて動かされる。他の配置において
は、加水分解バーナの火焔は、水平に置かれ、回
転しつつあるマンドレルの上に斜めにスートが沈
澱する。マンドレルは、成長するスート体と共に
加水分解バーナの火焔から連続的に離される。こ
の方法は、約６cmの長さを有しているスート棒に
限定されている。
発明が解決しようとする問題点 本発明は、長く延びている、中空円筒状のスー
ト体の形成が可能であり、また、スート体の円筒
の内側に負に影響をすることがある補助体、又
は、支持体が回避される方法を得るという課題に
基礎を置くものである。
問題点を解決するための手段 この課題は、本発明によると、円筒の壁の上方
に形成される自由端部の予定された横断面のほぼ
中央部分の上方において保持されることと、指向
されたガス流により、軸方向の円筒の中空空間の
中へのスートの侵入が阻止されることとにより解
決される。
この方法により、スート体円筒の直立する形成
によつて、2000mm及びそれ以上の長さを有してい
るスート体円筒が、このために、円筒の中空空間
の内部に支持体を必要とすること無しに作られ
る。その結果、支持体を円筒の軸から離し、又
は、支持体を成形の際に一諸に案内することを不
必要とし、これにより、従来のような、スート体
円筒の内部表面における損傷を認めることができ
ない。この損傷さた層は、正に、後の繊維核の中
心を形成するものであるので、このような被害
は、特に重大である。かえつて、本発明方法によ
り、円筒の中空空間は、指向されたガス流によつ
て固化されるが、このガス流は、円筒の軸方向の
中空空間の中へのスートの侵入を阻止する。
成形されるべき中空円筒の直径ないしはその壁
厚さに従つて、多数の成形バーナが、円筒の壁の
横断面の上に分布されて配置されることができ
る。本発明方法により、支持体無しに作られたス
ート体円筒は、内部の円筒表面の上に、損傷の無
い、均質な表面層を有している。その上、この円
筒は、軸方向の層の形成に制約され、また、それ
に基づく連続的な冷却により、応力は著るしく小
さい。
このようなスート体円筒の製造のための出発材
料として、高純粋のSi化合物、例えば、SiCI4が、
挙げられる。出発材料は、火焔、好適には、H2
−O2火焔の中において、酸素と対応する酸化物
に酸化され、垂直に配置された、回転する補助体
の上に、1100°〜1400℃好適には、1200°〜1300℃
の温度において、沈澱される。この補助体は、こ
の場合、単に、最初に、スート材料の受取りのた
めに役立つだけである。スート体の約500〜1000
mmの成長の後に、補助体は取去られることがで
き、スート体それ自体は、本体を包囲している工
具により保持され、回転される。この場合、スー
ト体の連続的な、前進し続ける形成が可能であ
る。製造されたスート体から、希望された長さの
部分が分離されることができる。この直立してい
る配置の中において、より大きな長さ、すなわ
ち、2m及びそれ以上のスート体が、支持体無し
に成形されることができる。
補助体は、好適には、石英ガラス、Ａ2O3又
は黒鉛製であることが望ましい。
軸方向の円筒中空空間の中に配置された、スー
ト体の軸方向の円筒の中空空間の中への侵入を阻
止する境界されて指向されたガス流が生成される
ことのできるガス流の生成のための補助バーナ
が、特に、有効であることが分かつた。中空空間
の回転速度及び中空空間の直径に応じて、多数の
この補助バーナ（支持バーナ）が、内壁の上に分
布して配置されることができる。
こう配輪郭を有している中空体を得るために、
一つの推奨実施形態においては、少なくとも１個
の成形バーナによつてドープされたスート体が、
沈澱される。ドープのために、例えば、TiCI4，
GeCI4，PoCI3，ＡCI3，フレオン（Ｆ）を挙げ
ることができるが、これらは、ガラス化された中
空体の中において、屈折率を高くするか、又は、
低くするかする作用を有する。
スート体の形成は、一連の因子により影響さ
れ、特に、合成バーナの火焔に対する沈澱面の位
置により影響される。成形バーナを、その火焔円
すいの軸が、円筒の軸の垂直面を形成している平
面と、10°〜50°、好適には、25°〜30°の角度を包
囲するように指向されて作動されることが、有利
であることが分かつた。
スート体円筒の外側に広範に平滑な表面を形成
させるために、若しも、必要であるならば、他の
補助バーナを、スート体の外側に、成形されつつ
ある端部の方に向けられた火焔円すいを設けられ
ることができる。補助バーナの補助機能は、バー
ナの火焔円すいが、斜めに成形方向において円筒
の壁の方に、それが、その内壁であろうと、外壁
であろうと、向けられることにより強化される。
補助バーナは、同時に、成形及びドープバーナ
として、有利に作動されることもできる。
好適には、その上において、スート体が開始位
相において形成される補助体は、回転されること
が望ましく、この時には、成形バーナは、静止し
ている。開始位相における成形を援助する手段と
して、環状の、成形されるべき中空円筒状のスー
ト体の横断面に適合された、その上に、スートが
沈澱される環状隆起を有している補助体が、役立
つ。
例えば、400mmの外径、100mmの内径、150mmの
高さを有している補助体が良好であることが分か
つたが、この上に、100mmの円筒形の中空空間の
直径を有している400mmの外径を有しているスー
ト体円筒が成形される。
実施例 以下、本発明の他の詳細及び特徴を、その実施
例を示す添附図面に基づいて説明する。
開始位相においては、スートは、成形バーナ１
により、補助体２の上に沈澱されるが、このこと
は、特に、第１及び２図に示されている。成形バ
ーナ１が静止している間に、補助体２が、軸３の
回りに、矢印４の方向に回転して配置される。石
英ガラス、Ａ2O3又は黒鉛から成立つている補
助体２は、環状の隆起５を有しているが、この隆
起５は、成形されつつある、中空円筒状のスート
体に適合されている。この実施例において、補助
体の外径は、400mmであり、参照符号６を付けら
れた内径は、約100mm、隆起５の内部空間の底面
の上方における高さは、約150mmである。隆起５
の上側は、わずかに丸められている。この手段
は、正に、初期位相における円筒の形成に有利に
作用をする。
環状の隆起５の上側の上に直立して配置されて
いる円筒状のスート体８の全体の成形の間に、成
形されつつあるスート体８の少なくとも内側の
上、すなわち、円筒状の内部空間９を形成してい
る側の上に、そのバーナノズルにより、内壁の方
に向けられた補助バーナ（支持バーナ）１０が作
動され、そのガス流は、スートの軸方向の円筒の
中空空間の中への侵入を阻止する。ここで、「補
助バーナ」という概念は、このバーナ１０によ
り、同時に、スートが沈澱されなければならない
という趣旨であると理解してはならない。かえつ
て、このバーナ１０の本質的な任務は、指向され
た、その内側の上において円筒の形成を援助して
いるガス流を生成することにある。補助バーナ１
０のバーナノズルは、ガス流が、わずかに、その
都度、正に成形されるべきスート体８の上縁の下
部に当たるように実施される。このガス流は、必
要な場合には、補助バーナ１０によつて維持され
るガス流に追加して、スート体の円筒の中空空間
に沿つて続く補助体２の下方領域内におけるガス
の供給により維持されることができる。このよう
なガス流と反対に、スート体の上縁に向けられ
た、補助バーナ１０によつて達成されるガス流
が、本質的に、より高い作用を有している。
他の補助バーナ１１が、図示された実施例にお
いては、成形されつつある円筒状のスート体８の
外周において、ここでは、追加のガス流を維持し
ているが、このガス流は、その機能から、円筒状
のスート体８の内側におけるガス流と対応してお
り、スート体の予定されて外周を越えて沈澱され
ることを阻止する。
成形バーナ１、補助バーナ１０，１１のバーナ
の供給管１２が、略図により示されている。
第１図から分かるように、補助バーナ１０，１
１の火焔円すいは、スート体８の成形方向におい
て斜めに、円筒の壁の方に向けられている。バー
ナ１，１０及び１１が、正常に作動されている間
に、回転しつつある補助体２は、スート体の成形
の速度に対応して、矢印１３の方向に下方に引去
られる。第２図から分かるように、成形バーナ１
は、円筒形のスート体８の壁の横断面の上にその
ほぼ中央部に配置されており、また、それを貫い
て鎖線１４によつて示された、その火焔円すいの
軸は、円筒の軸１６に対する垂直面を形成してい
る平面と、10°〜15°、好適には、25°〜30°の範囲
の角度２１を包囲するように保持されている。
第１図に示す配置に対し、第３図に示された配
置は、案内ガス流が生成される両方の補助バーナ
１０，１１によつてドープ剤が供給され、これに
より、円筒８が、その内壁の範囲内及びその外壁
の範囲内に、異なつてドープされた層１７，１８
を有し、一方、核領域１９がドープされないまま
であるように作動されている。これにより、後
に、ガラス化されるスート体の中において、屈折
率の輪郭が、第４図に示されるように、直径の上
に達成される。ここで、内層１７は、外層１８よ
りも、より高い屈折率ｎを有している。この線図
において、中心線２０により円筒の軸１６を示し
ている。
第５図には、多数の成形バーナ１を有している
配置が示されているが、これらのバーナ１によ
り、スート体に追加して、それぞれ、異なつたド
ープ剤の量が供給される。個々のバーナ１の温度
分布は、この場合、希望された量のドープ剤が局
部的に対応して形成されるように制御される。第
５図に示された円筒の壁の直径の上における温度
分布Ｔ並びに維持された屈折率ｎは、第６及び７
図に示されている。内方バーナは、外方バーナに
対し、より高い温度において作動される。この実
施例においては、屈折率ｎは、内部から外部の方
に低下している。
第５図から分かるように、両方の外部成形バー
ナ１は、円筒の軸１６に向かつて傾斜されてお
り、この場合、最外部の成形バーナ１は、円筒の
軸１６に対して、一層内方に横たわつているバー
ナよりも、より強く傾斜されている。
この実施例の場合にも、また、図示はされてい
ないが、少なくとも、円筒の中空空間の内壁にお
いて、補助バーナ１０が、第１及び３図に示す図
に対応し、スートの軸方向の円筒中空空間の中へ
の侵入を阻止するために、作動される。
発明の効果 本発明は、上記のような構成及び作用を有して
いるので、長く延びている中空円筒状のスート体
の成形を、内側の支持体無しに可能とするもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図は、第２図の切断線−により切断し
た、中空円筒状のスート体の初期位相の間におけ
る成形を示す図、第２図は、第１図に示す装置の
平面図、第３図は、第１図と同様ではあるが、バ
ーナによつて異なつてドープされたスートが沈澱
されるようになつている装置を示す図、第４図
は、第３図に示すスート体円筒に附属された屈折
率の傾向を示す線図、第５図は、こう配輪郭のた
めの繊維に対する特別なスート体の成形を示す
図、第６及び７図は、第５図に示すスート体の横
断面に附属される温度経過並びにその屈折率輪郭
を示す線図である。 １……成形バーナ、２……補助体、５……隆
起、８……スート体、１０，１１……補助バー
ナ、１６……円筒の軸、１７……内層、１８……
外層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 内部に担体無しの、中空円筒状の、本質的に
    二酸化ケイ素から成り立つている垂直な配置のス
    ート体を、スート体の生成に役立つている少なく
    とも１個の火炎加水分解成形バーナにより軸方向
    に形成し、この場合、形成の始めに、スート体が
    補助物体の上に沈澱し、形成の間に、成形バーナ
    と、形成されたスート体との間において相対的に
    回転され、この場合、成形バーナが中空円筒の形
    成の終わりまで同一間隔に保持されるようになつ
    ているスート体の軸方向の成形方法において、成
    形バーナの開口部が、円筒の壁の上方に形成され
    る自由端部の予定された横断面の上方にそのほぼ
    中央部に保持され、また、方向決めされたガス流
    により、スート体の円筒の軸方向の中空空間の中
    への侵入が阻止されるようにしたことを特徴とす
    る成形方法。 ２ 軸方向の円筒の中空空間内へのスート体の侵
    入を阻止しているガス流が、円筒の中空空間内に
    配置されている補助バーナにより維持されるよう
    にする特許請求の範囲第１項記載の成形方法。 ３ 円筒の壁の横断面の上に分割されて配置され
    た多数の成形バーナによつて円筒の形成が行われ
    るようになつている特許請求の範囲第１又は２項
    記載の成形方法。 ４ 少なくとも１個の成形バーナにより、ドープ
    されたスート体が沈澱されるように特許請求の範
    囲第３項記載の成形方法。 ５ 少なくとも１個の成形バーナが、次ぎのよう
    に、すなわち、その火炎円すいの軸が、円筒の軸
    に対する垂直面を形成している平面と10°〜50°の
    角度を包囲するように保持されている特許請求の
    範囲第１〜４項いずれかに記載の成形方法。 ６ 成形バーナが、25°〜30°の角度に保持されて
    いる特許請求の範囲第５項記載の成形方法。 ７ スート体の外周に、ガス流が維持されている
    特許請求の範囲第１〜６項いずれかに記載の成形
    方法。 ８ 円筒の外周におけるガス流が、他の補助バー
    ナによつて生成されるようになつている特許請求
    の範囲第７項記載の成形方法。 ９ 各補助バーナの火炎円すいが、成形方向に斜
    めに円筒の壁の方に向けられている特許請求の範
    囲第１〜８項のいずれかに記載の成形方法。 １０ 補助バーナが、形成バーナ又はドープバー
    ナとして作動されるうになつている特許請求の範
    囲第１〜９項のいずれかに記載の成形方法。 １１ 補助体が回転されるようになつている特許
    請求の範囲第１〜１０項のいずれかに記載の成形
    方法。 １２ 補助体が、環状の、合成されるべき中空円
    筒の横断面に適合された隆起を有しており、その
    上に、スート体が沈澱するようになつている特許
    請求の範囲第１〜１１項のいずれかに記載の成形
    方法。
JP61076824A 1985-06-15 1986-04-04 中空円筒状のス−ト体の連続的成形方法 Granted JPS61291429A (ja)

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DE3521623.9 1985-06-15

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Publication Number Publication Date
JPS61291429A JPS61291429A (ja) 1986-12-22
JPH0545531B2 true JPH0545531B2 (ja) 1993-07-09

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JP61076824A Granted 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

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GB2176501A (en) 1986-12-31
GB8609781D0 (en) 1986-05-29
US4676814A (en) 1987-06-30
JPS61291429A (ja) 1986-12-22
FR2583409B1 (fr) 1989-12-15
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