DE-102016107218-B4 - Sinterverfahren und Sintervorrichtung zum sintern eines porösen Glasbasismaterials

Abstract

Sinterverfahren zum Sintern eines porösen Glasbasismaterials zum Herstellen eines transparenten Glases durch Bewegen eines herabhängenden porösen Glasbasismaterials bezüglich eines Heizofens und Erwärmen des porösen Glasbasismaterials nach und nach von einem Ende zum anderen Ende, mit den Schritten: Messen einer Vorschubgeschwindigkeit V f des porösen Glasbasismaterials und einer Bewegungsgeschwindigkeit V w eines unteren Endes des porösen Glasbasismaterials; Ausführen einer Sinterbehandlung des porösen Glasbasismaterials durch Voreinstellen eines basierend auf einem Verhältnis V w /V f berechneten Sollwertes α S (L), der größer ist als 1, wobei der Sollwert α S (L) eine Streckungsrate in einem geraden Körperabschnitt des porösen Glasbasismaterials für jede Vorschubstrecke L des porösen Glasbasismaterials ist; und Steuern mindestens eines Parameters aus einer Temperatur des Heizofens und einer Vorschubgeschwindigkeit des porösen Glasbasismaterials derart, dass ein Messwert α der Streckungsrate des porösen Glasbasismaterials mit dem Sollwert α S (L) übereinstimmt, wobei die Sinterbehandlung ausgeführt wird durch Befestigen eines Gewichts in der Nähe des unteren Endes des herabhängenden porösen Glasbasismaterials, wobei das Gewicht eine Spannung auf das poröse Glasbasismaterial ausübt, eine Bildverarbeitung bezüglich eines Bildes ausgeführt wird, das durch Fotografieren einer an einer Seitenfläche des Gewichts angeordneten Markierung durch eine Kamera erhalten wird, die dem porösen Glasbasismaterial nachfolgt, und eine Bewegungsgeschwindigkeit V w des unteren Endes des porösen Glasbasismaterials basierend auf einer Position der Kamera und einer Position der Markierung im Bild berechnet wird.

Inventors

• Tetsuya Otosaka

Assignees

• SHIN-ETSU CHEMICAL CO., LTD.

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20160419

Priority Date

20150420

Claims (8)

1. Sinterverfahren zum Sintern eines porösen Glasbasismaterials zum Herstellen eines transparenten Glases durch Bewegen eines herabhängenden porösen Glasbasismaterials bezüglich eines Heizofens und Erwärmen des porösen Glasbasismaterials nach und nach von einem Ende zum anderen Ende, mit den Schritten: Messen einer Vorschubgeschwindigkeit V f des porösen Glasbasismaterials und einer Bewegungsgeschwindigkeit V w eines unteren Endes des porösen Glasbasismaterials; Ausführen einer Sinterbehandlung des porösen Glasbasismaterials durch Voreinstellen eines basierend auf einem Verhältnis V w /V f berechneten Sollwertes α S (L), der größer ist als 1, wobei der Sollwert α S (L) eine Streckungsrate in einem geraden Körperabschnitt des porösen Glasbasismaterials für jede Vorschubstrecke L des porösen Glasbasismaterials ist; und Steuern mindestens eines Parameters aus einer Temperatur des Heizofens und einer Vorschubgeschwindigkeit des porösen Glasbasismaterials derart, dass ein Messwert α der Streckungsrate des porösen Glasbasismaterials mit dem Sollwert α S (L) übereinstimmt, wobei die Sinterbehandlung ausgeführt wird durch Befestigen eines Gewichts in der Nähe des unteren Endes des herabhängenden porösen Glasbasismaterials, wobei das Gewicht eine Spannung auf das poröse Glasbasismaterial ausübt, eine Bildverarbeitung bezüglich eines Bildes ausgeführt wird, das durch Fotografieren einer an einer Seitenfläche des Gewichts angeordneten Markierung durch eine Kamera erhalten wird, die dem porösen Glasbasismaterial nachfolgt, und eine Bewegungsgeschwindigkeit V w des unteren Endes des porösen Glasbasismaterials basierend auf einer Position der Kamera und einer Position der Markierung im Bild berechnet wird.
2. Sinterverfahren nach Anspruch 1 , wobei die Sinterbehandlung des porösen Glasbasismaterials ausgeführt wird durch Voreinstellen einer Temperatur T 0 (L) des Heizofens für jede Vorschubstrecke L des porösen Glasbasismaterials, und das Sintern bei einer Ofentemperatur des Heizofens von T 0 (L) + ΔT ausgeführt wird, wobei ΔT eine Temperaturabweichung ist, die basierend auf einer Abweichung oder einem Verhältnis zwischen dem Messwert α und dem Sollwert α S (L) erhalten wird.
3. Sinterverfahren nach Anspruch 1 , wobei die Sinterbehandlung ausgeführt wird durch Voreinstellen einer Vorschubgeschwindigkeit V f0 (L) des porösen Glasbasismaterials für jede Vorschubstrecke L des porösen Glasbasismaterials, und das Sintern bei einer Vorschubgeschwindigkeit V f0 (L) + ΔV f , ausgeführt wird, wobei ΔV f eine Vorschubgeschwindigkeitsabweichung des porösen Glasbasismaterials ist, die basierend auf einer Abweichung oder einem Verhältnis zwischen dem Messwert α und dem Sollwert α S (L) erhalten wird.
4. Sinterverfahren nach Anspruch 1 , wobei das poröse Glasbasismaterial einen Kernstab mit einem konstanten Außendurchmesser in einer Längsrichtung und auf einem Außenumfang des Kernstabs abgeschiedene Glasmikropartikel aufweist, und die Sinterbehandlung ausgeführt wird durch Setzen des Sollwertes α S (L) als einen konstanten Wert α S , der größer ist als 1 und nicht von der Vorschubstrecke L des porösen Glasbasismaterials abhängig ist.
5. Sinterverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , wobei die Markierung Grenzen mehrerer Elemente in dem Gewicht aufweist, wobei die Grenzen durch stapelförmiges Anordnen der mehreren Elemente gebildet und konfiguriert sind.
6. Sinterverfahren nach Anspruch 5 , wobei die Markierung mehrere Markierungen aufweist, die in der Längsrichtung des porösen Glasbasismaterials voneinander beabstandet angeordnet sind.
7. Sinterverfahren nach Anspruch 6 , wobei die mehreren Markierungen unter Verwendung mehrerer Kameras einzeln fotografiert werden.
8. Sintervorrichtung zum Sintern eines porösen Glasbasismaterials zum Herstellen eines transparenten Glases durch Bewegen eines herabhängenden porösen Glasbasismaterials relativ zu einem Heizofen und Erwärmen des porösen Glasbasismaterials nach und nach von einem Ende zum anderen Ende, mit: einem Steuerabschnitt, der während des Sinterns des porösen Glasbasismaterials eine Vorschubgeschwindigkeit V f des porösen Glasbasismaterials und eine Bewegungsgeschwindigkeit V w eines unteren Endes des porösen Glasbasismaterials misst, für jede Vorschubstrecke L des porösen Glasbasismaterials einen basierend auf einem Verhältnis V w /V f berechneten Sollwert α S (L), der größer ist als 1 voreinstellt, wobei der Sollwert α S (L) eine Streckungsrate in einem geraden Körperabschnitt des porösen Glasbasismaterials für jede Vorschubstrecke L des porösen Glasbasismaterials ist, und mindestens einen Parameter aus einer Temperatur des Heizofens und eine Vorschubgeschwindigkeit des porösen Glasbasismaterials derart steuert, dass ein Messwert α der Streckungsrate des porösen Glasbasismaterials mit dem Sollwert α S (L) übereinstimmt, wobei die Sinterbehandlung ausgeführt wird durch Befestigen eines Gewichts in der Nähe des unteren Endes des herabhängenden porösen Glasbasismaterials, wobei das Gewicht eine Spannung auf das poröse Glasbasismaterial ausübt, eine Bildverarbeitung bezüglich eines Bildes ausgeführt wird, das durch Fotografieren einer an einer Seitenfläche des Gewichts angeordneten Markierung durch eine Kamera erhalten wird, die dem porösen Glasbasismaterial nachfolgt, und eine Bewegungsgeschwindigkeit V w des unteren Endes des porösen Glasbasismaterials basierend auf einer Position der Kamera und einer Position der Markierung im Bild berechnet wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sinterverfahren und eine Sintervorrichtung zum Sintern eines porösen Glasbasismaterials. In der JP 2005 - 8 452 A ist ein Verfahren zum Sintern eines transparenten Glases mit Unterdrückung einer Außendurchmesseränderung eines porösen Glasbasismaterials vorgeschlagen worden. In der JP 2003 - 81 642 A wird ein Verfahren zur Entwässerung und Wärmebehandlung eines porösen Glasvorformlings beschrieben, bei dem durch positionsabhängige Regelung der Ofenleistung während des Absenkens und Rotierens eine gleichmäßige Umwandlung in transparentes Glas ohne Durchmesserschwankungen entlang der Längsrichtung erreicht wird. Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Lichtleitfaserbasismaterials mit einer geringen Durchmesseränderung bereitzustellen, ohne dass die Anzahl von Prozessen zunimmt. Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen. Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Sinterverfahren zum Sintern eines porösen Glasbasismaterials zum Herstellen eines transparenten Glases bereitgestellt, wobei ein herabhängendes poröses Glasbasismaterial relativ zu einem Heizofen bewegt und das poröse Glasbasismaterial von einem Ende zum anderen Ende nach und nach erwärmt wird. Das Verfahren weist die Schritte auf: Messen einer Vorschubgeschwindigkeit Vf des porösen Glasbasismaterials und einer Bewegungsgeschwindigkeit Vw eines unteren Endes des Glasbasismaterials, Ausführen einer Sinterbehandlung des porösen Glasbasismaterials, Voreinstellen eines Sollwerts αS(L), der größer ist als 1, einer Streckungsrate in einem geraden Körperabschnitt des porösen Glasbasismaterials, der basierend auf einem Verhältnis Vw/Vf berechnet wird, für jede Vorschubstrecke L des porösen Glasbasismaterials, und Steuern mindestens eines Parameters unter einer Temperatur des Heizofens und der Vorschubgeschwindigkeit des porösen Glasbasismaterials, so dass ein Messwert α der Streckungsrate des porösen Glasbasismaterials mit dem Sollwert αS(L) übereinstimmt. Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Sintervorrichtung zum Sintern eines porösen Glasbasismaterials zum Herstellen eines transparenten Glases bereitgestellt, wobei ein herabhängendes poröses Glasbasismaterial relativ zu einem Heizofen bewegt und das poröse Glasbasismaterial von einem Ende zum anderen Ende nach und nach erwärmt wird. Die Vorrichtung weist einen Steuerabschnitt auf, der, wenn das poröse Glasbasismaterial gesintert wird, eine Vorschubgeschwindigkeit Vf des porösen Glasbasismaterial und eine Bewegungsgeschwindigkeit Vw eines unteren Ende des Glasbasismaterials misst, für jede Vorschubstrecke L des porösen Glasbasismaterials einen Sollwert αS(L), der größer ist als 1, einer Streckungsrate in einem geraden Körperabschnitts des porösen Glasbasismaterials voreinstellt, der basierend auf einem Verhältnis Vw/Vf berechnet wird, und mindestens einen Parameter unter einer Temperatur des Heizofens und der Vorschubgeschwindigkeit des porösen Glasbasismaterials berechnet, so dass ein Messwert α der Streckungsrate des porösen Glasbasismaterials mit dem Sollwert αS(L) übereinstimmt.1 zeigt eine schematische Ansicht einer Glasdrehbank 10;2 zeigt eine schematische Ansicht zum Beschreiben der Herstellung eines porösen Glasbasismaterials durch die Glasdrehbank 10;3 zeigt eine schematische Querschnittansicht einer Sintervorrichtung 29;4 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines durch die Sintervorrichtung 29 ausgeführten Sinterprozesses eines porösen Glasbasismaterials 18;5 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines unter Verwendung der Sintervorrichtung 29 hergestellten Lichtleitfaserbasismaterials 28;6 zeigt ein Graphen zum Darstellen von Einstellwerten einer Ofentemperatur in einem Heizofen 24;7 zeigt einen Graphen zum Darstellen von Sollwerten einer Streckungsrate des porösen Glasbasismaterials 18;8 zeigt einen Graphen zum Darstellen von Einstellwerten einer Vorschubgeschwindigkeit des porösen Glasbasismaterials 18; und9 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines unter Verwendung einer anderen Sintervorrichtung 39 hergestellten Lichtleitfaserbasismaterials 38; Die vorstehende Kurzbeschreibung der Erfindung beschreibt nicht unbedingt alle Merkmale der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung kann auch eine Teilkombination der vorstehend beschriebenen Merkmale sein. Nachstehend werden einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen sollen die gemäß den Ansprüchen definierte Erfindung nicht einschränken, und für Aspekte der Erfindung sind nicht notwendigerweise alle Kombinationen der in Verbindung mit den Ausführungsformen beschriebenen Merkmale wesentlich. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Glasdrehbank 10, die ein poröses Glasbasismaterial als einen Sintergegenstand herstellen kann. Die Glasdrehbank 1