[发明专利]圆柱形石英玻璃部件的制造方法及其适用的装置

说明书

本发明涉及一种用于生产圆柱形石英玻璃部件的方法，即利用一个夹持在圆柱体上的拉引装置，按预定的拉引方向沿着一个拉引轴线从已软化的石英玻璃料中拉制出圆柱体。

此外，本发明还涉及一种装置，用于生产圆柱形石英玻璃部件，即从软化的石英玻璃料中拉制圆柱体，该装置配有一个输送装置、一个加热区和一个拉制装置，依此，利用输送装置将石英玻璃原料送给加热区，石英玻璃原料在加热区中在形成石英玻璃料的条件下被软化，与此同时，利用拉制装置沿着一拉引轴线并按着预定的拉引方向以调定的拉引速度，从软化的石英玻璃料中拉制出圆柱体。

这种圆柱形部件例如可以指的是一根管、一根毛细管或一根棒。由拉制出来的圆柱体，按以后的加工处理方法例如通过切断而获得所要的部件。石英玻璃料可以在坩埚中加以软化，或者作为定形体例如圆柱体加以制备，该圆柱体被送给加热区并在其中分区地加以软化。

文首述及的那种方法和装置已在EP-A2598349中公开过。在该专利文件中介绍了一种方法，用于生产一种大容积的石英玻璃预成形件，以之用来按所谓的棒—管合一技术制造光导纤维。在生产石英玻璃预成形件的一道工艺步骤中，将石英玻璃圆柱体拉制成具有预定尺寸的石项玻璃管。为此，将石英玻璃圆柱体依垂直取向连续地输送给一电加热炉，在此电炉中它从其下端开始分区段地被软化。从其已软化的区段连续地向下拉制出石英玻璃管，在拉制时的拉引轴线是与石英玻璃圆柱体和石英玻璃管的纵轴线相一致的。拉制石英玻璃管所用的拉制装置包括一个相对立地贴靠在该玻璃管圆周表面上的辊对，它配有两个逆向旋转的辊子。

在《德国工程师协会会刊》，第85卷，49/50期，958-959页上介绍了一种方法，用于生产灯用的石英玻璃管，按此法，石英玻璃管经过一个流出嘴从盛有软化的石英玻璃料的坩埚中垂直向下地拉制出来。在为此所用的拉制装置上，配置了平行于被拉制的管伸延的、反向地旋转的拉引链条。这些拉引链条都装配有弹簧导引的拉引夹爪，这些拉引夹爪夹持在石英玻璃管圆周表面上，并从而将管体向下拉引。

按照上述的这些方法，既可生产石英玻璃管，也可生产石英玻璃棒。由于在拉制过程中对拉制装置未做充分校准或者由于不可预见的变化，例如已软化的石英玻璃料范围内的温度波动，拉引轴线可能发生涉及垂直度的倾斜，这一点会导致拉制的石英玻璃管或棒变弯曲，或者还有可能出现偏离于理想的圆柱体几何形状的误差，例如在空心圆柱体上出现椭圆或不均匀的壁厚分布。此外，所拉制的圆柱体的总长度上的圆周表面由于同辊对或拉引链相接触而受到机械性加荷。由此产生的损害可能在拉制过程中或以后的继续加工步骤中发生不利影响。

本发明的任务因此在于提供一种方法，借以尽可能避免所拉制的圆柱体的变弯以及其它偏离理想圆柱体几何形状的误差，并提供一种适用于此目的装置。此外，本发明还有一个任务，就是尽量避免在所拉制的圆柱体的柱体圆周表面上的接触。

就本方法来说，上述任务是按照本发明从文首述及的方法出发，采取以下措施加以解决的：拉制装置包括多个沿着拉引轴线依次布置的并且可以依拉引方向和反方向彼此独立地移动的导引元件，这些导引元件中至少有两个彼此保持着一个夹持距离的导引元件同时摩擦接合地夹持在圆柱体上依拉制方向以相同速度移动。

夹持在圆柱体上的导引元件依拉引方向按拉引速度与被拉制的圆柱体同步地移动。上述导引元件在下文中也称之为“有效导引元件”。有效导引元件中至少有两个摩擦接合地夹持在圆柱体的圆周表面上的一个局部限界的和确定的部位上。每个导引元件在圆柱体上的摩擦接合的夹持通常都是采取下述措施来达到的：导引元件如此牢固地夹持在圆柱体上，从而可防止导引元件滑动或者圆柱体滑移。这时，相邻的同时夹持在圆柱体上的有效导引元件彼此保持着一定距离。这一距离相当于圆柱体的一个长度段，在下文中称之为“夹持距离”。在夹持距离的长度上可避免与圆柱体圆周表面的接触。

在拉引过程中至少其中有两个导引元件同时夹持在圆柱体上。若干个沿着拉引轴线依次布置的有效导引元件确保了依预定的轴线即拉引轴线对圆柱体的固定导引。也就是说，这一点与软化了的石英玻璃料的几何形状或状态的变化无关，或者与拉引参数的波动无关。因此，避免了圆柱体脱离预定的拉引轴线的倾斜，从而避免了与之相关的不合所要求的圆柱体几何形状的偏差。