(57)【要約】【課題】寸法の安定した内部ボアを有する石英ガラス製の中空筒状体の製造を容易し且つ材料の廃棄を減らすことができる方法を提供する。【解決手段】内部ボア（７）を有するＳｉＯ2スート管（１）を炉（２）内で焼結する際、細長い支持要素（５）の長手方向軸（１６）に沿って順々に配置された複数のスリーブ状成形要素部品（４）から構成され且つ中空筒状体（２０）の形成に伴ってＳｉＯ2スート管（１）により押されるスリーブ状成形要素（３；４）によって囲まれていると共にＳｉＯ2スート管（１）の内部ボア（７）に突出している細長い支持要素（５）を備える支持装置（３、４、５、６、１０、１１）にてＳｉＯ2スート管（１）を支持する、石英ガラスから中空筒状体（２０）を製造するための方法であって、スリーブ状成形要素部品（４）の少なくとも１つが、支持要素（５）の長手方向軸（１６）に対し横方向に動く成形要素（３；４）を使用する。【選択図】図１
2008088052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部ボア（７）を有するＳｉＯ2スート管（１）を炉（２）内で焼結する際、細長い支持要素（５）の長手方向軸（１６）に沿って順々に配置された複数のスリーブ状成形要素部品（４）から構成され且つ中空筒状体（２０）の形成に伴ってＳｉＯ2スート管（１）により押されるスリーブ状成形要素（３；４）によって囲まれていると共にＳｉＯ2スート管（１）の内部ボア（７）に突出している細長い支持要素（５）を備える支持装置（３、４、５、６、１０、１１）にてＳｉＯ2スート管（１）を支持する、石英ガラスから中空筒状体（２０）を製造するための方法であって、
スリーブ状成形要素部品（４）の少なくとも１つが、支持要素（５）の長手方向軸（１６）に対し横方向に動くこと、
焼結時、炉（２）内に設置され且つ支持要素（５）の長手方向軸（１６）の方向に長さＬHを有する環状の加熱ゾーン（１３）中にＳｉＯ2スート管（１）を一端から連続的に送り込むことによって領域ごとに焼結すること、及び
スリーブ状成形要素（３；４）として、複数の可動性のスリーブ状成形要素部品（４）から構成され且つそれぞれの長さＬTが次式：
１／４ＬH≦ＬT≦ＬH
に基づいて長さＬHに応じて決定されるものを使用すること
を特徴とする石英ガラスから中空筒状体を製造するための方法。
【請求項２】
少なくとも１つの前記可動性のスリーブ状成形要素部品（４）が、前記支持要素（５）の長手方向軸（１６）に対して傾斜可能であるか又は横方向に移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の石英ガラスから中空筒状体を製造するための方法。
【請求項３】
前記スリーブ状成形要素（３；４）として、複数の可動性のスリーブ状成形要素部品（４）から構成され且つそれぞれの長さが前記スリーブ状成形要素（３）の全長の１／３より短いものを使用することを特徴とする請求項１又は２に記載の石英ガラスから中空筒状体を製造するための方法。
【請求項４】
前記スリーブ状成形要素（３；４）として、複数の可動性のスリーブ状成形要素部品（４）から構成され且つそれぞれの長さがその外径の０．２倍〜１５倍の範囲内にあるものを使用することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の石英ガラスから中空筒状体を製造するための方法。
【請求項５】
前記スリーブ状成形要素（３；４）として、複数の可動性のスリーブ状成形要素部品（４）から構成され且つそれぞれの長さＬTが次式：
ＬT［ｍｍ］＝１．２×Ｇ［ｋｇ］±０．３Ｇ［ｋｇ］
に基づいて前記ＳｉＯ2スート管（１）の重量Ｇに応じて決定されるものを使用することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の石英ガラスから中空筒状体を製造するための方法。
【請求項６】
前記支持要素（５）と前記スリーブ状成形要素部品（４）との間に、０．１ｍｍ〜２ｍｍの範囲の隙間幅を有する隙間（８）が設けられた支持装置（３、４、５、６、１０、１１）を使用することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の石英ガラスから中空筒状体を製造するための方法。
【請求項７】
前記スリーブ状成形要素部品（４）の全て又は一部が、グラファイト、ＣＦＣ又はＳｉＣからなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の石英ガラスから中空筒状体を製造するための方法。
【請求項８】
前記スリーブ状成形要素（３；４）として、複数の可動性のスリーブ状成形要素部品（４）から構成され且つそれぞれの長さＬTが次式：
ＬT≦１／２ＬH
に基づいて長さＬHに応じて決定されるものを使用することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の石英ガラスから中空筒状体を製造するための方法。
【請求項９】
前記ＳｉＯ2スート管（１）の長さにわたる広範囲で均一な温度場を作り出すことによって、前記ＳｉＯ2スート管（１）の焼結を等温加熱で行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の石英ガラスから中空筒状体を製造するための方法。
【請求項１０】
内部ボア（７）を有する多孔性のスート管（１）を焼結するための炉（２）と、スート管（１）を加熱するための加熱要素（１３）と、炉（２）内でスート管（１）を支持するための支持装置（３、４、５、６、１０、１１）であって、細長い支持要素（５）の長手方向軸（１６）に沿って順々に配置された複数のスリーブ状成形要素部品（４）から構成され且つ中空筒状体（２０）の形成に伴ってスート管（１）により押されるスリーブ状成形要素（３；４）によって囲まれていると共にスート管（１）の内部ボア（７）に突出している細長い支持要素（５）を備える支持装置（３、４、５、６、１０、１１）とを備える請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法を実施するための装置であって、
スリーブ状成形要素部品（４）の少なくとも１つが、支持要素（５）の長手方向軸（１６）に対し横方向に動くこと、
加熱要素（１３）が、支持要素（５）の長手方向軸（１６）の方向に長さＬHを有すること、及び
スリーブ状成形要素（３；４）は、複数の可動性のスリーブ状成形要素部品（４）から構成され且つそれぞれの長さＬTが次式：
１／４ＬH≦ＬT≦ＬH
に基づいて長さＬHに応じて決定されるものであることを特徴とする装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの前記可動性のスリーブ状成形要素部品（４）は、前記支持要素（５）の長手方向軸（１６）に対して傾斜可能であるか又は横方向に移動可能であることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記スリーブ状成形要素（３；４）は、複数の可動性のスリーブ状成形要素部品（４）から構成され且つそれぞれの長さが前記スリーブ状成形要素（３）の全長の１／３より短いものであることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記スリーブ状成形要素（３；４）は、複数の可動性のスリーブ状成形要素部品（４）から構成され且つそれぞれの長さがその外径の０．２倍〜１５倍の範囲内にあるものであることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記スリーブ状成形要素（３；４）は、複数の可動性のスリーブ状成形要素部品（４）から構成され且つそれぞれの長さＬTが次式：
ＬT［ｍｍ］＝１．２×Ｇ［ｋｇ］±０．３Ｇ［ｋｇ］
に基づいて前記スート管（１）の重量Ｇに応じて決定されるものであることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記支持要素（５）と前記スリーブ状成形要素部品（４）との間に、０．１ｍｍ〜２ｍｍの範囲の隙間幅を有する隙間（８）が設けられていることを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記スリーブ状成形要素部品（４）の全て又は一部は、グラファイト、ＣＦＣ又はＳｉＣからなることを特徴とする請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
前記スリーブ状成形要素（３；４）は、複数の可動性のスリーブ状成形要素部品（４）から構成され且つそれぞれの長さＬTが次式：
ＬT≦１／２ＬH
に基づいて長さＬHに応じて決定されるものであることを特徴とする請求項１０〜１６のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部ボアを有するＳｉＯ2スート管を炉内で焼結する際、長手方向軸を備え且つ中空筒状体の形成に伴ってＳｉＯ2スート管により押されるスリーブ状成形要素によって囲まれると共にＳｉＯ2スート管の内部ボアに突出している細長い支持要素を備える支持装置によってＳｉＯ2スート管を支持する、石英ガラスから中空筒状体を製造する方法に関する。
【０００２】
更に、本発明は、内部ボアを有する多孔性のスート管を焼結するための炉と、スート管を加熱するための加熱要素と、炉内でスート管を支持するための支持装置であって、長手方向軸を備え且つ中空筒状体の形成に伴ってスート管により押されるスリーブ状成形要素によって囲まれていると共にスート管の内部ボアに突出している細長い支持要素を備える支持装置とを備える装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
合成石英ガラスからなる中空筒状体は、光ファイバー用のプリフォームを製造するための中間体として利用される。いわゆる「スート法」は、ＳｉＯ2粒子からなる多孔性ブランク（ここでは「スート体」又は「スート管」と呼ぶ）を形成する析出工程と、スート体をガラス化するための焼結工程とを製造工程に含む。
【０００４】
スート体の焼結（「ガラス化」とも呼ぶ）は、例えば、欧州特許出願公開第７０１９７５号に記載されており、この文献は、上述したような方法及び装置を開示している。この場合、スート管はガラス化炉に運び込まれると共に、炉内で支持装置によって垂直方向に支持される。この装置は、スート管の内部ボアを通って上部から突き出た支持棒であって、スート管の下端を初期段階で支持する支持台に接続された支持棒を備えている。支持棒は、炭素繊維強化グラファイト（ＣＦＣ：炭素繊維強化カーボン）から構成され且つスート管の内部ボアの領域では純グラファイトからなるガス透過性ジャケット管により覆われている。
【０００５】
ガラス化のために、スート管は環状の加熱要素に運び込まれ、その中でスート管の上端から始まって領域ごとにガラス化される。この時、スート管は、グラファイト製のジャケット管に対して連続的に倒れ込むと共に、その長さが短くなる。支持装置は、スート管の上端に埋め込まれたグラファイト製の支持リングを備え、第１の焼結段階ではスート管を支持台上に立てて保持し、第２の焼結段階では、グラファイト製の支持リングがグラファイト製のジャケット管に支持され、スート管の上端から吊り下げるように構成される。焼結後に生じた中空筒状体の内径は、理想的にはジャケット管の外径に一致する。
【０００６】
スート管が倒れ込む際、ジャケット管とスート管の内壁との間の隙間幅は重要な特性であることが分かっている。隙間幅が広いと、ジャケット管へのスート管の収縮が妨げられ、その結果、焼結後の中空筒状体の内径が一定しないものとなる。これに加えて、制御不能な可塑性の変形が起こり、それに伴って条痕が形成されて内部ボア及びガラス化した中空筒状体の品質を全体的に損なわせる可能性があり、同時にこの方法の段階の再現性を低下させる。これを回避するために、一般的には、スート管の内部ボアが可能な限り塞がれるようなジャケット管が用いられる。
【０００７】
しかしながら、この方法によっても焼結後の中空筒状体の内部ボアが、波形又はバナナ型に湾曲して形成される恐れがあり、断面が楕円形になるか又は壁が一方に偏って管の壁厚が半径方向に不均一となることもある。この結果はとりわけスート管の内部ボアの直径が小さい（約４５ｍｍ未満）場合に見られる。
【０００８】
この原因は、焼結工程においてスート管がジャケット管に対して収縮する際に、スート管の容積又は長さが大きく縮むことによって、支持装置、特にジャケット管及び支持棒の屈曲を引き起こす強い横方向力及び曲げモーメントがそれらに加わることにある。このことは、焼結面が非対称性となってスート管がジャケット管に対して不均一に倒れ込む時、又は区域ごとに焼結する場合のように、倒れ込むスート管がジャケット管に対して連続的に倒れ込む時に特に顕著である。既に存在していたわずかな不均一性が、焼結工程時に支持装置に大きな力を及ぼして、大きな変形をもたらす恐れがある。
【０００９】
欧州特許出願公開第７０１９７５号に記載されているような上端から下端への領域ごとの焼結では、スート管及び一部ガラス化した中空筒状体の重量は、第１の焼結段階中は支持台に加わる。スート管が長さ方向に更に収縮する結果、第２の焼結段階では、スート管はグラファイト製の支持リング部分で吊り下げられるようになり、その結果、ジャケット管に負荷が加わるようになり、これが更なる屈曲又は撓みをもたらし、ガラス化されるべき中空筒状体を変形させる。
【００１０】
バナナ型又は波形の内部ボアを有する中空筒状体は、廃棄されるか又は手間の掛かる方法で仕上げ作業を行わなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、本発明の目的は、寸法の安定した内部ボアを有する石英ガラス製の中空筒状体の製造を容易し且つ材料の廃棄を減らすことができる方法を提供することにある。
更に、本発明の目的は、その方法を実施するための装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この方法に関し、上記課題は、冒頭で述べた方法に基づく本発明に従い、支持要素の長手方向軸に沿って順々に配置される複数のスリーブ状成形要素部品から構成されるスリーブ状成形要素であって、スリーブ状成形要素部品の少なくとも１つが支持要素の長手方向軸に対し横方向に動くスリーブ状成形要素を使用することによって解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明による方法では、複数の部品から構成される成形要素が用いられる。この成形要素は、順々に配置され且つ機械的に相互に強固に接続されていない少なくとも２つの短い成形要素部品から構成される。この成形要素部品は、支持要素の長手方向軸と同軸上に配置されており、成形要素部品の少なくとも１つは、支持要素に対向して且つその長手方向軸に対して横方向に動く。このため、スート管が非対称的に焼結することによって成形要素部品に加わる力は、その後、可撓性を有する部分を撓ませるか又は傾斜させる力となる。従って、この可動性は、力の増加に対向して作用することとなり、結果として、特に強い横方向力及び曲げ力が成形要素部品、特に成形要素全体に加わらないようになる。そのため、強い横方向力及び曲げ力による変形が回避される。このように、成形要素が複数に分割されていること及び横方向に動くことは、横方向力及び曲げ力に対して補償的且つ緩衝的に作用する。
【００１４】
更には、少なくとも１つの可動性の成形要素部品に作用する横方向力は、（成形要素の全長に比べ）その長さが短いこと及びひいてはてこ力が小さくなることにより、曲げ要素を比較的小さくするので、結果として、それに伴う成形要素部品の変形又は撓みも小さくなる。
【００１５】
可撓性を有する成形要素部品は力を受けて撓むものの、それでも力が成形要素の全長に作用しないだけでなく、成形要素部品の長さにも影響しないため、撓みの振幅も小さくなる。本発明による方法では、大きな振幅を伴う成形要素全体の変形又は撓みに代わって、複数の小さな撓みが起こる。しかし、それらが中空筒状体の内部ボアの品質及び寸法規格へ与える影響はより小さいので、機械的な後加工によって簡単に取り除くことができる。
【００１６】
支持要素の長手方向軸に対して横方向に動くには、成形要素と支持要素との間に隙間の存在が不可欠である。この隙間の存在により、可動性の部品に作用する横方向力又は曲げモーメントが支持要素に直接作用しないので、支持要素の変形は起こらない。
【００１７】
可動性の成形要素部品の少なくとも１つが横方向に動くことは、好ましくは、支持要素の長手方向軸に対して傾いて又は側方に移動可能なことによる。
【００１８】
この移動能力は個別に又は組み合わせて存在する。例えば、支持要素の長手方向軸の周囲の回転方向又は支持要素の長手方向軸方向の移動といった他の移動能力を更に加えることもできる。スート管の焼結によって力が可動性部品に作用すると、そのつど成形要素部品が直ちに移動又は傾斜できることが重要である。この可動性は、面の幾何学、例えば丸みの付いた角又は成形要素部品間の溝の形状によっても影響を受ける。しかし、成形要素部品は、一緒に平らな表面を有するか又は相互に平らな表面を有する（flachen Stirnseiten aneinander oder aufeinander）ことが好ましい。
【００１９】
複数の可動性のスリーブ状成形要素部品から構成されるスリーブ状成形要素を使用する場合、スリーブ状成形要素部品それぞれの長さはスリーブ状成形要素の合計長の１／３より短い、好ましくは１／５より短い、特に好ましくは１／１０より短いことが特に有利であることが分かっている。
【００２０】
個々の可動性の成形要素部品が短いほど、スート体の収縮によって生ずるてこ力及び撓みも小さくなる。一方で可動性の成形要素部品の数が増えると、成形要素製造の構成上のコストも増加するため、成形要素部品それぞれが成形要素の全長の３％よりも短い長さを有することは好ましくない。
【００２１】
これに加えて、複数の可動性のスリーブ状成形要素部品から構成される成形要素を使用する場合には、スリーブ状成形要素部品それぞれの長さがその外径の０．２倍〜１５倍の範囲内、好ましくはその外径の４倍〜７倍の範囲内にあると特に有利であることが証明されている。
【００２２】
可動性の成形要素部品の長さ／外径の比が小さいほど、横方向力が加わった時のてこ力及び撓みも小さくなる。しかしながら、長さ／外径の比が４より小さい場合、特には０．２より小さい場合は、顕著なてこ力の低下は生じなくなる。
【００２３】
成形要素部品が自由に動くことができることによる強い横方向力及び曲げ力の補償及び緩衝化は、容積が大きく且つ壁の厚い、重量のあるスート管の場合に特に有益である。
【００２４】
これに関連して、複数の可動性のスリーブ状成形要素部品から構成される成形要素を使用する場合、スリーブ状成形要素部品の長さＬTは次式に基づいてＳｉＯ2スート管の重量Ｇに応じて決定されることが示されている：
ＬT［ｍｍ］＝１．２×Ｇ［ｋｇ］±０．３Ｇ［ｋｇ］
【００２５】
更には、支持装置を使用する際、支持要素と成形要素部品との間に隙間がある場合は、その隙間幅は０．１ｍｍ〜２ｍｍの範囲とすると有利であることが示されている。
【００２６】
支持要素と成形要素との間の隙間によって、成形要素部品は傾いたり、横方向へ滑ったり及び変形することができるようになる。隙間幅が０．１ｍｍより小さい場合には、成形要素部品の自由な移動は減少し、それに応じて横方向力及び曲げ力に対する効果もごくわずかなものとなる。隙間幅が２ｍｍより大きくなると、この大きな隙間幅は支持要素の外径又は成形要素部品の壁の厚さに負荷をもたらすことになり、支持装置の機械的安定性に悪影響を及ぼす。
【００２７】
成形要素部品は、等しい長さか又は予想される負荷に応じた長さを有し、例えば曲げ負荷の大きい場所では長さを短くしてもよい。
【００２８】
更には、成形要素部品は、全体又は一部がグラファイト、ＣＦＣ又はＳｉＣから成ると有利であることが分かっている。
【００２９】
グラファイト製、ＣＦＣ製又はＳｉＣ製の管は、高い純度と様々な多孔性を有しており、それらから対応する成形要素部品を容易に製造することができる。対応する材料からは、わずかな製造コストで成形要素部品を作ることができる。成形要素部品へのコーティングは、例えば密閉（Versiegelung）又は機械的補強のために施すことができる。
【００３０】
スート管を、その一端から焼結するために、炉内に備えられる環状の加熱ゾーンの中に連続的に送り込んで、その中で領域ごとに焼結する方法が好ましい。この方法では、加熱ゾーンが支持要素の長手方向軸方向に長さＬHを有しており、複数の可動性のスリーブ状成形要素部品から構成される成形要素を使用する場合には、その長さＬTは次式に基づいて長さＬHに応じて決定される：
１／４ＬH≦ＬT≦ＬH、好ましくは
ＬT≦１／２ＬH
【００３１】
本発明による方法は、特にスート管の領域ごとの焼結に有用である。領域ごとの焼結では、収縮するガラスによりその表面がまずゆっくりと気密的に閉鎖していくことから、スート管からのガスの拡散が容易である。その上、溶融面を軸方向に一定の速度で前進させることで、ガラス化していない領域が炉内に入るのを防いでいる。しかしながら、領域ごとの焼結では石英ガラスの収縮が非対称的に起こりやすく、そのために成形要素及び支持要素に曲げ力及び横方向力が加わる恐れがあるという欠点がある。この欠点は、可動性の成形要素部品により補償されるが、この場合、成形要素部品の長さを加熱ゾーンの長さに応じて調整した時に最適な効果が得られる。成形要素部品の長さが加熱ゾーンの長さの１／４より短い場合、成形要素全体の製造にかかる構成上のコストは比較的高くなる一方で、加熱要素の長さを超える長さの成形要素部品については、横方向力及び曲げ力の補償及び緩衝に関する作用は小さくなる。好ましくは、可動性の成形要素部品の長さは加熱要素の長さの１／４〜１／２の範囲内にある。
【００３２】
領域ごとの焼結に代わる方法として、ＳｉＯ2スート管の長さにわたる広範囲で均一な温度場を作り出すことによって、ＳｉＯ2スート管の焼結を等温加熱で実施する方法も有効である。
【００３３】
この場合は、ガラス化面（Verglasungsfront）は、スート管の全長にわたって、外側から内側に向かって進行する。このようにすることで、領域ごとの焼結時に比べて焼結工程を短くできる。しかし、一般的に、スート管が成形要素に対して半径方向について一様には収縮せず、その結果、この方法においても横方向力及び曲げ力が生じるが、これらは有利には、本発明による可動性の成形要素部品によって吸収できることが示されている。
【００３４】
この装置に関しては、上記課題は、冒頭で述べた装置に基づく本発明に従い、支持要素の長手方向軸に沿って順々に配置される複数のスリーブ状成形要素部品から構成されるスリーブ状成形要素であって、スリーブ状成形要素部品の少なくとも１つが支持要素の長手方向軸に対し横方向に動くスリーブ状成形要素によって解決される。
【００３５】
本発明による装置では、成形要素は、順々に配置され機械的に相互に強固に接続されていない複数の短い成形要素部品から構成される。この成形要素部品は、支持要素の長手方向軸に対し同軸に配置されており、成形要素部品の少なくとも１つは、支持要素に対向して且つその長手方向軸に対して横方向に動く。このため、スート管が非対称的に焼結することによって成形要素部品に加わる力は、その後、可撓性を有する部分を撓ませるか又は傾斜させる力となる。従って、この可動性は、力の増加に対向して作用することとなり、結果として、特に強い横方向力及び曲げ力が成形要素部品、特に成形要素全体に加わらないようになる。そのため、強い横方向力及び曲げ力による変形が回避される。このように、成形要素が複数に分割されていること及び横方向に動くことは、横方向力及び曲げ力に対して補償的且つ緩衝的に作用する。
【００３６】
更には、少なくとも１つの可動性の成形要素部品に作用する横方向力は、（成形要素の全長に比べ）その長さが短いこと及びひいてはてこ力が小さくなることにより、曲げ要素を比較的小さくするので、その結果として、それに伴う成形要素部品の変形又は撓みも小さくなる。
【００３７】
可撓性を有する成形要素部品は力を受けて撓むものの、それでも力が成形要素の全長に作用しないだけでなく、成形要素部品の長さにも影響しないため、撓みの振幅も小さくなる。本発明による装置を用いた場合は、大きな振幅を伴う成形要素全体の変形又は撓みに代わって、複数の小さな撓みが起こる。しかし、それらが中空筒状体の内部ボアの品質及び寸法規格へ与える影響はより小さいので、機械的な後加工によって簡単に取り除くことができる。
【００３８】
支持要素の長手方向軸に向かって横方向に動くには、成形要素と支持要素との間に隙間の存在が不可欠である。この間隙の存在により、可動性の部品に作用する横方向力又は曲げモーメントが支持要素に直接作用しないので、支持要素の変形は起こらない。
【００３９】
本発明による装置の好ましい実施の形態は従属請求項から明らかになる。従属請求項に記載されている装置の実施の形態を本発明による方法に関する従属請求項に従って実施する限りにおいて、対応する方法の請求項は上記の実施の形態にとって完全な説明を教示している。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明を実施例及び図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、ガラス化炉（２）において焼結時に支持装置によって支持される多孔性のＳｉＯ2スート管（１）を示す断面模式図である。
【００４１】
ＳｉＯ2スート管（１）は、長さが３．５ｍ、外径が４００ｍｍ、内径４３ｍｍの内部ボアを（７）有し、重量は約２４０ｋｇである。
【００４２】
支持装置は、支持棒（５）、複数のスリーブ（４）から構成されているジャケット管（３）、支持リング（６）及び支持台（１０）を具備している。
【００４３】
支持棒（５）は、ＣＦＣ製であり、ＳｉＯ2スート管（１）の内部ボア（７）中に伸びている。支持棒（５）は、本実施例では一体的に形成されているが、例えば先端がネジによって相互に接続される複数の棒から構成されてもよい。支持棒（５）は、３１ｍｍの外径を有しており、ジャケット管（３）により囲まれている。
【００４４】
ジャケット管（３）は、接続されずに互いに積み重ねられている複数の短いグラファイト製スリーブ（４）（本実施例では１０個のスリーブ（４）がある）から構成される。スリーブ（４）は、それぞれが４１ｍｍの外径、４．５ｍｍの壁厚及び２００ｍｍの長さを有している。
【００４５】
その結果、ＳｉＯ2スート管（１）の内壁とジャケット管（３）との間には平均隙間幅１ｍｍの環状の隙間（９）が残り、またジャケット管（３）と支持棒（５）との間には平均隙間幅０．５ｍｍの環状の隙間（８）が残る。スリーブ（４）は、相互に接続されておらず、互いに対する摩擦もなく半径方向に自由に動くことができ、また環状の隙間（８）によってあらかじめ画定された範囲内で支持棒（５）の長手方向軸（１６）に対して傾斜することもできる。
【００４６】
支持装置は、ＳｉＯ2スート管（１）の内部ボア（７）の上部にネジ止めされているネジ山（１１）付きグラファイト製支持リング（６）に加えて、焼結工程開始時にＳｉＯ2スート管（１）を垂直に固定する支持台（１０）を具備する。
【００４７】
環状の加熱要素（１３）は、５０ｃｍの長さ（高さ）を有する。ＳｉＯ2スート管（１）は、加熱要素（１３）に沿って方向矢印（１２）が示す方向に動くことができる。
【００４８】
以下に、合成石英ガラスから中空筒状体を製造するための本発明による方法の実施例を、図１に示した装置を例にして詳しく説明する。
【００４９】
ＳｉＣｌ4を火炎加水分解して、分離バーナーの火炎中でＳｉＯ2スート粒子を生成させ、これを長手方向軸の周囲を回転するＡｌ2Ｏ3製の担体棒の上に層状堆積させ、多孔性のＳｉＯ2スート体を形成する。担体棒は、平均直径約５０ｍｍの円錐型の外観を有する軽量の担体で、堆積工程終了後に取り除かれる。こうして得られたＳｉＯ2スート管（１）の密度は石英ガラスの密度の約２５％である。これを材料にして、以下に例示的に説明する方法に従って透明な石英ガラス管を製造する。
【００５０】
グラファイト製の支持リング（６）が設けられたＳｉＯ2スート管（１）の内部ボア（７）の中に、支持棒（５）及びそれを取り囲むグラファイト製のスリーブ（４）を入れる。これらを備えたＳｉＯ2スート管（１）をガラス化炉（２）の中に運び込み、その中で支持装置（３、４、５、６、１０、１１）を使って垂直方向に支持する。
【００５１】
ガラス化炉（２）の中では、ＳｉＯ2スート管（１）はその上端から始まって環状の加熱要素（１３）の間を通されることによって領域ごとに軟化及び焼結され、同時にＳｉＯ2スート管（１）はジャケット管（３）に対して連続的に収縮する。これに合わせてＳｉＯ2スート管（１）は、加熱要素（１３）に沿って下から上に向かって連続的に動く。
【００５２】
焼結工程は、ＳｉＯ2スート管（１）が支持台（１０）の上に立てて配置される第１焼結段階、及び冒頭で述べた欧州特許出願公開第０７０１９７５号に記載されているようにＳｉＯ2スート管（１）を支持リング（６）に吊り下げる第２焼結段階を含む。
【００５３】
焼結工程の第１段階だけでなく第２段階の間でも、スリーブ（４）と収縮したＳｉＯ2スート管（１）とが接触するようになる。ＳｉＯ2スート管（１）の容積及び長さが連続的に収縮することによって、強い横方向力及び曲げモーメントが１つになって支持装置、特にグラファイト製のスリーブ（４）に加わる。個々のスリーブ（４）は、半径方向に自由に運動できること及び長手方向軸（１６）に対して傾斜できることによって、それらに加わる力によって撓み、加わった力の大きさと方向に応じて動くことができる。しかし、これにより、加熱ゾーン外で支持装置の構成要素が固定又は変形することが防止されるか又は最小限に留められる。
【００５４】
個々のスリーブ（４）が負荷を除くように動くため、可動性のスリーブ（４）の数にほぼ一致する多数の小さな歪みが生じる。
【００５５】
その結果、図２に概略的に図示するように、焼結後に内径がある程度変動している内部ボア（７）を有する石英ガラス製の中空筒状体（２０）が得られる。
【００５６】
焼結工程が終了すると、支持棒（５）及びスリーブ（４）は取り除かれる。このようにして、長さ約２．５０ｍ、外径１５０ｍｍ、特に約４０ｍｍの小さな内径を特徴とし、高品質の内部ボア（７）を有する石英ガラス製の中空筒状体（２０）が得られる。焼結工程におけるスリーブ（４）の撓みにより生じた直径の小さな変動は数ミリメートルの範囲内であり、機械を用いた後処理によって比較的容易に取り除くことができる。内部ボアが全長にわたってバナナ型に曲がった場合、内部ボア（７）の最終的な直径を約４４ｍｍにすることはほとんど不可能である。
【００５７】
スリーブ（４）の可動性により、支持装置全体にかかる負荷が軽減され、相応の大きさの撓みを伴って支持棒（５）又はジャケット管（３）全体が曲がることが防止される。このようにして中空筒状体（２０）が全長にわたって楕円形となること、又は壁厚が不均一になることが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】石英ガラス製の円筒体を製造するための本発明による装置の一実施形態を表す概略図である。
【図２】複数の部品から構成されるジャケット管を焼結工程に使用する本発明による方法が石英ガラス製の円筒体の内部ボアに与える影響を説明するための概略図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  ＳｉＯ2スート管、２  ガラス化炉、３  ジャケット管、４  スリーブ、５  支持棒、６  支持リング、７  内部ボア、８，９  環状の隙間、１０  支持台、１１  ネジ山、１２  方向矢印、１３  加熱要素、１５  炉内部、１６  長手方向軸、２０  中空筒状体。
【図１】
2008088052.tif 000003
【図２】
2008088052.tif 000004