(57)【要約】円筒形ガラス体、特に石英ガラス体を製造するための垂直延伸方法であって、初期延伸段階と延伸段階とを含み、初期延伸段階では、ガラス円筒体を、該ガラス円筒体の下端部から出発して延伸軸線に沿って加熱帯域まで供給し、該加熱帯域において該ガラスを円筒体軟化し、軟化した領域から延伸くびれ部を形成して初期延伸ストランドを形成し、延伸段階では、前記ストランドを引き取り手段に供給して、引き取って、予め定められた公称寸法を有するガラスストランドを形成し、続いて、このガラスストランドの所定の長さに切断して円筒形ガラス体を得る方法が提供される。上記の方法から出発し、短縮された初期延伸段階を有する垂直延伸方法を提供するために、本発明によれば、延伸軸線内に配置され、一方では、ガラス円筒体の下端部に連結され、他方では、予め定められた引き取り速度で引き取り手段により下向きに引き取ることができる、軸線方向に移動可能な延伸手段を用いて初期延伸ストランドを形成する必要があることが示唆される。
2005537214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形ガラス体、特に石英ガラス体を製造するための垂直延伸方法において、
初期延伸段階と延伸段階とを含み、前記初期延伸段階では、ガラス円筒体を、該ガラス円筒体の下端部から出発して延伸軸線に沿って加熱帯域まで供給し、該加熱帯域において前記ガラス円筒体を軟化し、軟化した領域から延伸くびれ(bulb)部を形成して初期延伸ストランドを形成し、前記延伸段階では、前記ストランドを引き取り手段に供給して、引き取って、予め定められた公称寸法を有するガラスストランドを形成し、続いて前記ガラスストランドを所定の長さに切断して円筒形ガラス体を得る方法であって、
前記初期延伸ストランド（１４）は、軸線方向に移動可能な延伸手段（４）を用いて形成され、該延伸手段（４）は、前記延伸軸線（１５）に配置されて、一方が前記ガラス円筒体（１）の下端部に連結され、他方が前記引き取り手段（１３）により予め定められた引き取り速度で下向きに引き取られることができることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記延伸手段（４）が、支持部材（７）と、該支持部材（７）に連結された細長い引き取り部材（５）とを含み、前記支持部材（７）が、前記初期延伸ストランド（１４）及び前記引き取り部材（５）と融着されており、該引き取り部材が、前記延伸軸線（１５）に延在し、前記引き取り手段（１３）により把持されて引き取られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記支持部材が、前記延伸プロセスの間に形成されつつある前記初期延伸ストランドに連結されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記支持部材（７）が、石英ガラス製であることを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
引き取り部材（５）及び支持部材（７）が、一体的に作られていることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
引き取り部材（５）及び支持部材（７）が、互いに取り外し可能に連結されていることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
引き取り部材（５）及び支持部材（７）が、アダプタ（６）によって互いに連結されていることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記アダプタ（６）が、該アダプタの底部から上部まで円錐状に拡径していることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記支持部材（７）が、前記初期延伸ストランド（１４）の方向に配位された支持表面（１７）を備え、該支持表面が、前記延伸軸線（１５）に垂直な方向に見て、公称寸法の前記ガラスストランドの断面積と最大で５０％異なる面積を有していることを特徴とする請求項２から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記支持部材が、該支持部材の底部から上部にかけて前記支持表面まで円錐状に拡径していることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記引き取り部材（５）が、前記延伸軸線（１５）に垂直な方向で見て、前記引き取り部材の長さの主要部分にわたって一定の半径方向の断面を有し、該断面が、前記支持表面（１７）の半径方向断面より大きくないことを特徴とする請求項９又は１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記引き取り部材（５）の主要部分の長さが、少なくとも１ｍ、好ましくは少なくとも２ｍであることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記引き取り部材（５）が、軸線方向に互いに連結することができるいくつかの細長いセグメントから構成されていることを特徴とする請求項２から１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記引き取り部材（５）が、軽金属のリンク機構を含んでいることを特徴とする請求項２から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記初期延伸段階では、前記引き取り速度を、少なくとも一時的に、前記公称寸法を達成するために必要とされる公称引き取り速度の範囲内の値に調節することを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記ガラス円筒体が、下向きに先細となった円錐状の下端部を備えていることを特徴とする先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか１項に記載の方法を実施するための装置において、
引き取り手段（１３）と、延伸軸線（１５）に配置され、前記ガラス円筒体（１）の下端部と前記引き取り手段（１３）との間に延在する、軸線方向に移動可能な延伸手段（４）とを備え、
前記延伸手段（４）が、前記ガラス円筒体（１）の下端部から降下する初期延伸ストランド（１４）を支持する支持部材（７）と、該支持部材に連結された細長い引き取り部材（５）とを含み、前記支持部材（７）が、前記延伸ストランド（１４）と前記引き取り部材（５）とに連結され、前記引き取り部材（５）が、前記延伸軸線（１６）上に延在し、前記引き取り手段（１３）により把持されていることを特徴とする装置。
【請求項１８】
前記支持部材（７）が、石英ガラス製であることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
引き取り部材（５）と支持部材（７）とが、一体的に作られていることを特徴とする請求項１７又は１８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
引き取り部材（５）と支持部材（７）とが、互いに取り外し可能に連結されていることを特徴とする請求項１７から１９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２１】
引き取り部材（５）と支持部材（７）とが、アダプタ（６）により互いに連結されていることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記アダプタ（６）が、該アダプタの底部から上部まで円錐状に拡径していることを特徴とする請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記支持部材（７）が、前記初期延伸ストランド（１４）の方向に配位された支持表面（１７）を備え、該支持表面が、前記延伸軸線（１５）に垂直な方向で見て、公称寸法の前記ガラスストランドの断面積と最大で５０％異なる面積を有することを特徴とする請求項１７から請求項２２までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項２４】
前記支持部材が、該支持部材の底部から上部にかけて前記支持表面まで円錐状に拡径していることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記引き取り部材（５）が、前記延伸軸線（１５）に垂直な方向に見ると、前記引き取り部材の長さの主要部分にわたって一定の半径方向の断面を有し、該断面が、前記支持表面（１７）の半径方向断面より大きくないことを特徴とする請求項２３又は２４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２６】
前記引き取り部材（５）の長さの主要部分の長さが、少なくとも１ｍ、好ましくは少なくとも２ｍであることを特徴とする請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記引き取り部材（５）が、軸線方向に互いに連結することができるいくつかの細長いセグメントから構成されていることを特徴とする請求項１７から２６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２８】
前記引き取り部材（５）が、軽金属のリンク機構を含むことを特徴とする請求項１７から２７のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒形ガラス体、特に石英ガラス体を製造するための垂直延伸方法であって、初期延伸段階と延伸段階とを含み、初期延伸段階では、ガラス円筒体を、該ガラス円筒体の下端部から出発して延伸軸線に沿って加熱帯域まで供給し、該加熱帯域において該ガラスを円筒体軟化し、軟化した領域から延伸くびれ部を形成して初期延伸ストランドを形成し、延伸段階では、前記ストランドを引き取り手段に供給して、引き取って、予め定められた公称寸法を有するガラスストランドを形成し、続いて、このガラスストランドを所定の長さに切断して円筒形ガラス体を得る方法に関する。
更に、本発明は、この方法を実施する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような方法及び装置は、何らかの望ましい断面外形を有する石英ガラスの円筒形部品、特に管及びロッド、又は光ファイバの予備成形物を生成するのに用いる。ドイツ特許ＤＥ１０１１７１５３Ａは、延伸により中空の円筒体から石英ガラス製の中実円筒体を製造するこのような垂直延伸方法を記載している。公知の垂直延伸方法は、適切な初期延伸段階及び延伸段階を含む。初期延伸段階は、管状又はロッド形のガラス円筒体が、垂直方向に上方から加熱源まで供給され、そこで軟化され、ガラス柱が、重力によりガラス円筒体の軟化領域から降下し、前記柱がエントレイナ（案内体）に供給され、これにより初期延伸ストランドが初めて引き取られるという手法で開始される。最初は、初期延伸ストランドの直径が小さいため、初期延伸段階の間は、案内体ロールは、高速回転が必要である。初期延伸ストランドを公称寸法にまで増大させるために、案内体の速度を次第に減速する。しかし、初期延伸段階での初期延伸ストランドの剛性が低度であることにより、著しく少ない量のガラス塊が引き出される場合には、重力による下方への降下ではなく偏向が生じることになるため、引き取り速度を減速することができる割合は限られている。引き取り手段を通過する間、前記偏向は延伸くびれ部の領域に更に伝達され、これによって、延伸されるガラスストランドに品質低下をもたらす。
【０００３】
垂れ（ドリップオフ）プロセスを加速するために補助装置を用いることは公知であり、この装置により、第１のガラス柱を軟化領域から延伸し、引き取り手段に供給し、次に、上記に説明したように、初期延伸ストランドを引き取って、外側直径を増大させる。
公称直径及び公称壁厚に達した後、適切な延伸段階の間に、ガラス円筒体から前記制御延伸速度で、公称直径又は公称壁厚が維持されるようにガラスストランドを下向きに引き取る。ストランドを適切な部片に切断することにより、ガラスストランドから円筒形ガラス体を生成する。
【０００４】
初期延伸段階の間に引き出されたガラス塊は不合格品とする。材料損失が増大すると、引き取り手段は、延伸くびれ部から更に離れ、初期延伸段階が長く続くことになる。従って、初期延伸段階は、垂直延伸方法の決定的な材料因子及び時間因子である。一方では、延伸くびれ部の直下には高温域が広がっており、他方では、引き取り手段が一番上に配置されている場合には、ガラスストランドを軸線方向に誘導することがより困難になるほか、部片の長さを切断することも困難になるため、引き取り手段と延伸くびれ部との間の距離を短くすることは可能でない場合が多い。
【特許文献１】ドイツ特許ＤＥ１０１１７１５３Ａ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は、初期延伸段階が短縮された垂直延伸方法、並びに該方法を実施するのに好適な装置を提供することである。
方法に関しては、本発明によれば、上述の方法から生じるこの目的は、一方がガラス円筒体の下端部に連結され、他方が引き取り手段により予め定められた引き取り速度で下向きに引き取られる。延伸軸線方向に配置された軸線方向に移動可能な延伸手段を用いて、初期延伸ストランドを成形することにより達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による垂直延伸方法では、初期延伸操作は、軸線方向に移動可能な延伸手段をガラス円筒体の下端部と引き取り手段との間に延在させることにより開始する。延伸手段は、引き取り手段により延伸軸線方向に下向きに移動可能に構成されるが、該延伸手段自体は不撓性（軸線方向に剛直）である。引き取り手段から延伸手段に伝達される力及び運動は、ガラス円筒体の軟化領域に直接作用し、前記場所に延伸くびれ部が次第に発達する。この点に関して、引き取り手段と延伸くびれ部との間の距離は、延伸手段を用いることにより短縮される。延伸手段を用いると、いくつかの有利な効果が生じる。
一つには、延伸手段が、少なくとも、別の方法ではガラス円筒体と引き取り手段との間の距離を架け渡すために必要とされることになる初期延伸ストランドの部分と置き換わる。従って、形成されつつある初期延伸ストランドは、ガラス円筒体（又は延伸くびれ部）と引き取り手段との間の長さではなく、ガラス円筒体と延伸手段の上側との間のみの長さであり、従って、極めて短い。
更に、下向きに降下するガラス柱及び形成されつつある初期延伸ストランドは、延伸手段により下から支持されることができ、従って、これにより初期延伸ストランドの直径の増大を促進することができる。このことは次の理由による。すなわち、初期延伸ストランドは、ごく短い長さであるため、初期延伸ストランドを偏向又は湾曲して反りを生じることなく、延伸手段により下からの強力な逆圧を与えることが可能である。強力な逆圧作用によって、ガラスストランドの公称寸法は、極めて急速に、延伸くびれ部の直後に既に達成され、従って、引き取り手段のかなり上部で達成される。延伸手段の支持機能を短い初期延伸ストランドと組み合わせることにより、本発明の方法においては、公知の方法の程度にまで引き取り速度をゆっくりと上昇させて直径を公称寸法まで慎重に増大させる必要がない。むしろ本発明の方法では、初期延伸ストランドを公称寸法まで急速に増大させることができる。
本発明による方法の別の利点は、延伸手段が、適切な調節手段にも助けられ、延伸方法を開始する前に正確に位置合わせすることができるため、延伸されるガラス円筒体及び加熱手段に対する正確な心出し配位、及び垂直配位、並びに引き取りを延伸軸線内で確実に達成することができることである。
【０００７】
このような作用により、初期延伸段階が短縮され、材料の損失が低減されることになる。延伸手段を利用することは、延伸くびれ部と引き取り手段との間の距離が大きい程、より一層有利になることが分る。
好ましくは、延伸手段は、支持部材と、該支持部材に連結された細長い引き取り部材とを含み、該支持部材は、初期延伸ストランド及び引き取り部材に融着しており、延伸軸線方向に延在する引き取り部材は、引き取り手段によって把持されて、引き取られる。
【０００８】
延伸手段は、該延伸手段の細長い引き取り部材が、引き取り手段にクランプされて前記手段により下向きに引き取られるため、一方では引き取り手段に連結される。他方では、延伸手段は、支持部材を介してガラス円筒体及び形成されつつある初期延伸ストランドともそれぞれ融着する。前記融着は、支持部材が、重力により下向きに降下するガラスプラグを支持し、該プラグと融着するため、延伸方法の前又は延伸方法の間に生じることができる。また、引き取り部材及び支持部材は、互いにしっかりと連結されているため、引き取り手段の運動及び力は、形成されつつある初期延伸ストランドに直接伝達される。
【０００９】
重力により下向きに落下するガラス柱は、支持部材の上に載ることができるため、（特に、初期延伸ストランドが短く、結果として生じる初期延伸ストランドの偏向又は湾曲して反る危険性が小さくなるため）延伸手段による強力な逆圧作用を受けることが可能になり、このため、比較的急速に公称寸法まで増大する。従って、初期延伸ストランドは、延伸手段により形成することができ、前記ストランドの寸法は、早い段階に公称寸法の範囲になる。
これは、支持部材が、この延伸方法において形成されつつある初期延伸ストランドに連結される場合に、特に有利であることが見出された。
【００１０】
この方法の好ましい変形形態において、支持部材と初期延伸ストランドのとの間の連結は、延伸方法の間に、即ち自動的に、どのような製造努力も付加することなく、支持部材が下向きに落下する初期延伸ストランドに押圧されると直ちに確立されるだけである。更に、この方法では、延伸装置の高さを比較的低く構成することができる。
支持部材は、石英ガラス製であることが好ましい。これにより、支持部材と初期延伸ストランドとの間を融着により簡単に連結することが可能になる、
【００１１】
適切な方法において、延伸手段は引き取り部材及び支持部材が一体的に作られる場合に用いられる。
最も単純な場合には、引き取り装置は、石英ガラスロッド又は石英ガラス管からなり、管又はロッドの上部前面は、本発明の目的の範囲内における支持部材として働き、管又はロッドの細長い部材は、引き取り手段により把持されて引き出される引き取り部材として働く。
しかしながら、延伸手段は、引き取り部材及び支持部材が互いに取り外し可能に連結される場合にも有利であることが分った。
【００１２】
延伸手段の実施形態において、使用後に引き取り部材を交換することが可能であり、繰り返し用いることも可能である。
この方法の好ましい変形形態では、引き取り部材及び支持部材は、アダプタにより互いに連結される。
アダプタにより、該アダプタの一端を引き取り部材と連結するように適合させるとともに、別の一端を支持部材と連結するように適合させることができ、また特に、支持されることになっている初期延伸ストランドの断面積に適合させた様々な半径寸法を備えた支持部材を支持することができる。ガラスストランド寸法が大きい場合には、支持部材及び延伸部材は、アダプタ内に確実な方法で保持することが好ましく、寸法が小さい場合には、摩擦連結で十分である。
これは、初期延伸段階で引き取り速度が、（少なくとも一時的に）公称寸法を達成するのに必要とされる公称引き取り速度の範囲内の値に設定される場合に、特に有利であることが分った。
【００１３】
本発明の方法では、引き取り手段を極めて早期に、理想的には初期延伸ストランドをビルドアップした直後に、即ち、初期延伸段階における任意の速度、ほとんどは公称引き取り速度で運転することができる。これは、所定のガラス円筒体寸法及び一定の供給速度で、公称寸法を備えたガラスストランドを生成することになる引き取り速度である。従って、延伸方法は、延伸手段と初期延伸ストランドとの間の連結点が、引き取り手段を通過するときには、既に公称引き取り速度で運転されている。これにより、材料の損失を更に減少させる好ましい運転が得られる。この初期延伸段階は、初期延伸ストランドが公称直径に達すると直ちに完了することになる。これは、通常、延伸手段と初期延伸ストランドとの間の連結点が、引き取り手段を通過する前に達成される。
【００１４】
これは、アダプタが、底部から上部まで円錐状に拡径している場合に、特に有利であることが分った。
円錐状に拡径していると、前記部分が引き取り手段を通過するのが容易になる。引き取り手段は、通常、ガラスストランドに接して対向するロールの１つ又は数個の対からなる。このロールは、ガラスストランドの外側表面に接して配置され、予め定められた回転速度及びトルクで前記ストランドに接して転がる。引き取り部材の直径から支持部材の直径まで円錐状に拡径するため、延伸速度又はトルクの制御にばらつきを生じる可能性がある段階が回避される。
本発明の方法の１つの変形形態では、支持部材が、初期延伸ストランドの方向に配位された支持表面を備え、該支持表面が、延伸軸線に垂直な方向で見て、公称寸法のガラスストランドの断面積と最大で５０％異なる面積を有し、これは特に有利であることが分っている。
【００１５】
ここで、支持部材には、初期延伸ストランドの断面に適合させた支持表面が設けられている。支持表面は、公称寸法を備えた初期延伸ストランドを支持するのにちょうど十分な大きさの表面を有する寸法であるのが理想的である。支持表面が、必要とされる大きさよりもかなり大きければ、引き取り手段を通って支持部材と初期延伸ストランド間の連結点を通過する間の制御が損なわれるという点で、引き取り手段が通過する際の不必要な問題が生じる。
このことを考慮すると、本発明はまた、支持部材が底部から上部の支持表面まで円錐状に拡径する場合、特に有利であることが分った。
【００１６】
円錐状に拡径していると、引き取り手段を通り、支持部材と初期延伸ストランドとの間の連結点を通過することが容易になる。この手法は、引き取り部材と支持部材との間にこれに対応するように設計されたアダプタを設け、このアダプタが、延伸ストランドの断面の約（＋／−５０％）まで、上向きに円錐状に拡径している場合には必要でない。
この方法は、延伸軸線に垂直な方向に見ると、引き取り部材が、その長さの主要部分にわたって一定の半径方向断面を有し、この断面が支持表面の半径方向断面より大きくない場合には更に改善される。
【００１７】
重量のため、引き取り部材は、できるだけ薄く作られるが、必要な機械的安定性、特に曲げ剛性を確保するのに必要な程度の厚みとする。最も単純な場合には、引き取り部材は、長さにわたって一様な直径であるか又は一様な半径寸法を備えた対称円筒形である。引き取り部材は、単一の部品又はいくつかの部品で作ることができ、好ましくは、軸線方向に相互に連結することができるいくつかの細長いセグメントから構成され、これにより長さにおいて可変のものである。また、引き取り部材は、伸縮式に作ることもでき、この場合、初期延伸ストランドの重量荷重により引き起こされる同時押しを防ぐために適切な止め部を設ける必要がある。
【００１８】
本発明の方法は、延伸くびれ部と引き取り手段との間の距離が大きい場合に特に有利である。前記距離は、引き取り部材により架け渡される。従って、上述の引き取り部材の主要部分の長さは、少なくとも１ｍ、好ましくは少なくとも２ｍである。
引き取り部材が、軽金属のリンク機構を含む場合に有利であることが分った。
軽金属は、低重量で高度の機械的強度及び安定性を有するという特徴がある。
更に、ガラス円筒体が下向きに先細となった円錐状の下端部を備える場合に有利であることが分った。
【００１９】
初期延伸ストランドが、所望の公称寸法まで徐々に増大する際には、支持部材の支持表面が「オーバーラン」する可能性がある。この危険性は、最初に、ガラス円筒体に円錐状先細となった端部又は液滴様の端部を備える場合には回避され、この場合、加熱されなければならない材料が少量であることにより、初期延伸作業が加速されるため、更に時間的にも有利となる。
方法を実施する装置に関しては、本発明によれば、上に示した目的は、引き取り手段と、延伸軸線に配置され、ガラス円筒体の下端部と引き取り手段との間に延在する、軸線方向に移動可能な延伸手段とを含む装置であって、該延伸手段が、ガラス円筒体の下端部から落下する初期延伸ストランドを支持する支持部材と、該支持部材に連結された細長い引き取り部材とを含み、支持部材が、初期延伸ストランドと引き取り部材とに連結され、引き取り部材が、延伸軸線に延在し、引き取り手段により把持されている装置により達成される。
【００２０】
本発明による装置では、初期延伸方法は、ガラス円筒体の下端部と引き取り手段との間に延在する軸線方向に移動可能な延伸手段により開始される。延伸手段は、引き取り手段により延伸軸線方向に下向きに移動可能であるように構成されるが、該延伸手段自体は不撓性（軸線方向に剛直）に作られる。引き取り手段により引き起こされる延伸手段の運動は、ガラス円筒体の軟化部分及びここで次第に形成される延伸くびれ部に直接伝達される。この点に関して、引き取り手段と延伸くびれ部との間の距離は、延伸手段を用いることにより短縮される。
延伸手段は、支持部材と、該支持部材に連結された細長い引き取り部材とを含み、支持部材は、初期延伸ストランド及び引き取り部材に融着され、該引き取り部材は、延伸軸線方向に延在し、引き取り手段により把持されて引き出される。
【００２１】
延伸手段は、該延伸手段の細長い引き取り部材が、引き取り手段にクランプされて前記手段により下向きに引き出されるため、一方では引き取り手段に連結される。他方では、延伸手段は、支持部材を介してガラス円筒体及び形成されつつある初期延伸ストランドともそれぞれ融着する。前記融着は、支持部材が、重力により下向きに落下するガラスプラグを支持し、該プラグと融着するため、延伸方法の前又は延伸方法の間に生じることができる。また、引き取り部材及び支持部材も相互にしっかりと連結しているため、引き取り手段の運動は、形成されつつある初期延伸ストランドに直接伝達される。
重力により下向きに落下するガラス柱は、支持部材上に載ることができるので、公称寸法を備えた初期延伸ストランドを比較的早く増大させることが可能となる。従って、延伸ストランドは、延伸手段により形成することができ、初期延伸ストランドの寸法は、早い段階で公称寸法の範囲となる。本発明の装置を用いることにより生じる別の有利な作用に関しては、本発明の方法に関する上記の説明が参照される。
【００２２】
本発明による装置を有利に発展させたものは、従属請求項から得られる。この従属請求項に示される装置を本発明の方法に関する該従属請求項で示される方法によって発展させる場合には、補足的説明のために対応する方法の請求項に関する上の記述が参照される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明を実施形態及び図面を参照して、更に詳細に説明する。
図１は、本発明による装置の実施形態及び、初期延伸段階での垂直延伸方法の態様を示している。初期時に僅かに円錐状の下端部を有する石英ガラスの中空円筒体１が、方向矢印２に沿って上方から連続的に加熱手段３に供給される。加熱手段３では、下側の円錐端部が軟化され、重力の作用で、延伸くびれ部が形成された状態で下向きに落下し始める。しかし、落下するガラス柱は、全体として参照番号４で示される延伸手段により直接支持される。
【００２４】
延伸手段４は、個々のセグメントから構成される引き取りロッド５と、アダプタ６と、石英ガラスの管状部材の形の支持体７とを含む。支持体７は、上部からアダプタ６の受け取り手段内に突出し、ネジ８により該受け取り手段内に固定される。このネジ８は、皿ネジとすることもできる。アダプタ６は、下向きに円錐状に先細となった部分９を備え、該部分はジャーナル１０で終端する。ジャーナル１０は、ネジ込み継ぎ手１１により引き取りロッド５にネジ留めされる。また、引き取りロッド５は、アルミニウムで作られており、長さが３．５ｍで外径が３５ｍｍである。引き取りロッド５の下端部１２は、いわゆる案内体１３のロール対を通って誘導され、これによって、引き取りロッドを下向きに（方向矢印２）互いに逆回転するロール対の間に引き取ることができる。
【００２５】
次に、本発明による方法を図１を参照して更に詳細に説明する。
まず、外径１８０ｍｍ、壁の厚さ６０ｍｍである石英ガラスの中空円筒体１と延伸手段４とを延伸軸線１５に正確に位置合わせする。続いて、石英ガラスの中空円筒体１をその下端部から出発し、供給速度５０ｋｇ／時で上部から加熱手段３に供給し、該加熱手段内で温度約２２００℃まで加熱する。このプロセスで、石英ガラス円筒体１の下端部は軟化する。石英ガラスが重力の作用により下向きに落下し始める程度まで軟化すると直ちに、石英ガラスは、支持体７がその上側部分１７で軟化部分を押し付けるようにして、該支持体７により支持される。その結果、支持体７上のガラス柱は、次第に増大し、ゆっくりと支持体７を下降させることにより延伸管１４を形成する。下降速度は、延伸管１４の外径が、ほぼ管状の支持体７の直径になるまで徐々に増大するように選択される。また、前記外径は、適切な延伸段階で延伸される管状ストランドの公称直径に相当する。この下降及び支持作用により、支持体７の上側部分１７と延伸管１４との間に同時に堅固な溶融連結が生じる。従って、支持体７の上側部分１７の面積は、公称寸法に延伸される管状ストランドの断面積に正確に一致するような寸法にされる。
【００２６】
延伸管１４が、所望の外径になり、支持体７へ確実に溶融連結されると直ちに、延伸手段４が、案内体１３により下向きに、即ち、最初はゆっくりとした速度であるが、直ぐに公称引き取り速度である６６．７ｍｍ／分で延伸される。指示された供給速度及び石英ガラスの中空円筒体１の寸法（可能性のある気泡の圧力は考慮しない）では、前記引き取り速度により、公称外径が９０ｍｍで壁の厚さが３０ｍｍの延伸管１４（次いで、管状ストランド）が生成される。
公称寸法を備える管状ストランドが、延伸管１４上に次第に形成される。延伸管１４と管状部材７との間の連結領域は、周囲ビード１６によって認識できる場合が多い。理想的には、引き出される管状ストランドの使用可能な部分は、ビードの直ぐ上で始まり、その結果、延伸速度は、延伸段階での公称延伸引き取りに従って設定することができる。
【００２７】
ビード１６及び延伸管１４の使用可能でない部分は、案内体１３を通過するが、アダプタ６の円錐部分９により、案内体１３のロールを通過するのが容易になっている。管状部材７と延伸管１４との間を固定する溶融連結により、延伸手段４が外れたり、下方に落下したりするのが防止される。
初期段階では、管状ストランドは、上述の寸法で延伸されると共に、この方法で所望の部品長さに切断される。
【００２８】
延伸手段４の使用により、初期延伸段階を短縮することができる。延伸管１４は、引き出される管状ストランドの公称寸法にほぼ近い外形寸法に極めて急速に形成される。軟化ガラス柱及び形成されつつある初期延伸管１４は、延伸手段４により下側から支持され、これによって、初期延伸管１４における直径の調整が加速される。これは、延伸管１４が比較的短い長さしかなく、このため、延伸管１４が偏向又は湾曲することなく、下方からの強力な逆圧を加えることができるために可能である。その結果として、延伸手段４は、中空円筒体１と案内体１３との間の距離を架け渡すために必要とされていた不撓性の初期延伸ストランドの部分と置き換わる。本発明による方法において、公称外径は、約３分の時間経過後には既に達成されている。全体として不合格とされる石英ガラス塊の原因となる形成されつつある延伸管１４の長さは、一般には２５０ｍｍ未満である。
本発明の方法では、大幅に時間が節約され、これによって延伸装置の能力が向上し、結果として材料の損失が少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による装置の実施形態及び石英ガラス管を製造するための本発明の延伸方法の変形形態を示す略図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  ガラス円筒体
４  延伸手段
５  引き取り部材
７  支持部材
１３  引き取り手段
１４  初期延伸ストランド
【図１】
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【国際調査報告】
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