DE102007009495A1

DE102007009495A1 - Verfahren zur Herstellung von Flachglas, Drossbox und Floatbadvorrichtung

Info

Publication number: DE102007009495A1
Application number: DE102007009495A
Authority: DE
Inventors: Armin Vogl; Andreas Morstein; Frank Klette; Andreas Dr. Roters
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2007-02-27
Filing date: 2007-02-27
Publication date: 2008-08-28
Anticipated expiration: 2027-02-28
Also published as: DE102007009495B4

Abstract

Um die Oberflächendefekte eines nach dem Floatbadverfahren hergestellten Glasbandes zu reduzieren, wird vorgeschlagen, dass in die Drossbox ein inertgashaltiges, sauerstofffreies Gas eingeleitet wird und dass in der Drossbox (10) ein Überdruck gegenüber der Atmosphäre im Floatbadgehäuse (1) eingestellt wird. Die Drossbox (10) weist eine Einrichtung (20) zum Einleiten eines Gases auf, wobei diese Einrichtung (20) mindestens einen im Innenraum (11) der Drossbox angeordneten Gasinjektor (21) sowie eine Gasversorgungseinrichtung (30) umfasst, an die der Gasinjektor (21) angeschlossen ist. Die Floatbadvorrichtung mit einem Floatbadgehäuse (1) und einer nachgeordneten Drossbox (10) ist dadurch gekennzeichnet, dass der Atmosphärendruck PD in der Drossbox > PF ist, wobei PF der Atmosphärendruck im Floatbadgehäuse ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Flachglas, insbesondere von TFT-Glas, gemäß des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Drossbox und eine Floatbadvorrichtung.
Die Herstellung von Flachglas nach dem Floatverfahren, sog. Floatglas, ist seit dem vorigen Jahrhundert bekannt und basiert im Wesentlichen auf den grundlegenden Schutzrechten von Pilkington ( US 3,083,551 , DE 147 19 50 ).
Beim Floatverfahren lässt man flüssiges Glas, das mittels einer Rinne aus der Arbeitswanne herbeigeführt wird, auf ein Bad aus geschmolzenem Metall, im allgemeinen Zinn fließen. Der Mengenstrom des Glases wird über einen beweglichen Schieber, geregelt, mit dessen Einstellung unter anderem auch die Glasdicke eingestellt wird. In Flussrichtung des Glases gesehen hinter dem Schieber befindet sich die Gießlippe, von der aus die Glasschmelze kontinuierlich auf das Metallbad fließt, wo die Glasschmelze zu einem dimensionsstabilen Glasband geformt wird und erstarrt. Anschließend wird das erstarrte Glasband von dem Metallbad entfernt. Hierzu ist hinter der Floatbadwanne eine Aushebeeinrichtung angeordnet.
Die auf diese Art und Weise hergestellten Floatgläser, die in der Regel ein Dicke von weniger als 1,5 mm aufweisen, werden als Dünnglassubstrate unter anderem benutzt zur Herstellung von Flachbildschirmen, z. B. von Plasmabildschirmen (PDP = Plasma Display Panel), Feld- Emissions-Bildschirmen (FED = Field Emission Display), TFT-Flüssigkristall-Bildschirmen (TFT = Thin Film Transistor), STN-Flüssigkristall-Bildschirmen (STN = Super Twisted Nematic), Plasmaunterstützten Flüssigkristall-Bildschirmen (PALC = Plasma Assisted Liquid Crystal), Electro-Lumineszenz-Displays (EL) und dergleichen oder zur Herstellung von Dünnschicht-Solarzellen.
Bei den Flachbildschirmen wird je nach dem Typ des Displays zwischen zwei Glasscheiben entweder eine dünne Schicht einer Flüssigkristallverbindung eingebracht oder es werden auf Vorder- und Rückseite der rückwärtigen bzw. vorderseitigen Scheibe jeweils dielektrische Schichten aufgebracht, aus denen Zellen geformt werden, in denen Phosphore untergebracht sind.
Es ist hierbei wichtig, dass die Schichtdicke der Flüssigkristallschicht bzw. die Dicke der dielektrischen Schicht genau eingehalten wird, damit insbesondere bei großen Abmessungen eines Bildschirms keine störenden Farbverfälschungen oder Ähnlichkeitsabweichungen auftreten. Da die Schichtdicken, derzeit ca. 30 μm, immer kleiner und die Bildschirme immer größer werden, kommt dieser Bedingung eine wachsende Bedeutung zu.
Obwohl Floatglas aufgrund seiner feuerpolierten Oberfläche vorzüglich für Displayanwendungen geeignet ist, ist es bei den heutzutage geforderten großen Substratformaten mit Kantenlängen von oberhalb 1800 mm noch nicht möglich, Displayglas nach dem Floatverfahren herzustellen, dessen Dickendifferenzen unter 50 um liegen.
Die Floatbadvorrichtung umfasst im Wesentlichen die Floatbadwanne mit Bodenwand und Wannenseitenwänden, in der sich das geschmolzene Metall befindet, das Floatbaddach (Roof) sowie die Seitenwände (Side-Ceilings), die am Dach befestigt sind. Zwischen den Seitenwän den des Dachs und den Wannenseitenwänden sind Seitenwandkästen mit Öffnungen vorgesehen, z. B. zur Durchführung von Top-Rollern aufweisen.
Die Floatbadvorrichtung weist somit ein kastenförmiges Floatbadgehäuse auf, das in einer Produktionshalle steht. Vor der Floatbadvorrichtung sind weitere Einrichtungen zur Herstellung der Glasschmelze und hinter der Floatbadvorrichtung sind Einrichtungen zur Bearbeitung des erzeugten Glasbandes angeordnet.
Dem Floatbadgehäuse ist die sogenannte Drossbox nachgeordnet, die die Vorrichtung zum Ausheben des Glasbandes aus dem Floatbad aufweist. Diese Vorrichtung zum Ausheben des Glasbandes umfasst in der Regel Walzen zum horizontalen Transport des Glasbandes, die auch als lift-out Roller bezeichnet werden. Ferner dient diese Drossbox auch als Schleusenkammer, weil die Austragsöffnung des Floatbadgehäuses gleichzeitig auch die Eingangsöffnung der Drossbox ist.
Bei den bekannten Floatbadvorrichtungen wird in die Floatbadkammer ein Formiergas, das in der Regel aus Stickstoff und Wasserstoff besteht, eingeleitet. In der Floatbadkammer wird durch kontinuierliche Gaszufuhr mit einem vorgegebenen Durchsatz ein Überdruck aufrechterhalten, um ein Einströmen von sauerstoffhaltigem Gas aus dem Außenraum in die Floatbadkammer zu verhindern. Sauerstoff im Floatbadgehäuse führt zu Zinnoxidationen mit erheblichen Nachteilen für die Oberflächenqualität des herzustellenden Glasbandes.
Aufgrund des Überdrucks in der Floatbadkammer strömt das Formiergas unter anderem durch die Austragsöffnung im Floatbadgehäuse in die Drossbox. Um Gasverluste zu vermeiden, wurden in der Vergangenheit verschiedene Lösungen zur Abdichtung der Austragsöffnung entwickelt. Die DE-OS 27 16 174 , DE-PS 18 04 295 und die DE-OS 1 909 921 , die lediglich eine Auswahl einer Vielzahl von Schriften darstellen, befassen sich mit entsprechenden Abdichtmaßnahmen im Bereich der Austragsöffnung, z. B. in Form von Vorhängen.
Zur zusätzlichen Abdichtung ist es aus der GB 1,017,713 bekannt, am unteren Ende der Trennwand zwischen Floatbad und Drossbox ein Rohr anzuordnen, aus dem Schutzgas auf das Glasband und anschließend in Vorschubrichtung des Glasbandes strömt.
Das Abströmen von Formiergas aus dem Floatbadgehäuse in die Drossbox hat den weiteren Nachteil, dass sich die in der Formiergasatmosphäre befindlichen zinn- und zinnoxidhaltigen Partikel wegen der großen zurückzulegenden Wegstrecke bis zur Austragsöffnung vermehrt auf der Glasbandoberfläche niederschlagen können, wo sie Oberflächendefekte bewirken. Um ein Abströmen der Formiergasatmosphäre über die Drossbox wenigstens zu reduzieren, werden in den Seitenwänden des Floatbadgehäuses Absaugrohre (sogenannte venting-out-Einrichtungen) angebracht, über die die Formiergasatmosphäre kontrolliert abgesaugt wird. Dadurch wird einerseits sichergestellt, dass die in den Formiergasatmosphäre befindlichen zinn- und zinnoxidhaltigen Partikel frühzeitig erfasst und entfernt werden und andererseits wird der Gasanteil, der über die Austragsöffnungen in die Drossbox gelangt, reduziert. Hierbei muss die zugeführte Gasmenge und die abgesaugte Gasmenge im Einklang stehen, damit der gewünschte Überdruck innerhalb des Floatbadgehäuses gewährleistet ist. Gasverluste über die Drossbox sind nach wie vor unvermeidlich und können nicht vollständig verhindert werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung von Flachglas bereitzustellen, mit dem die Oberflächendefekte des Glasbandes reduziert werden sollen. Es ist auch Aufgabe eine entsprechende Drossbox und eine Floatbadvorrichtung anzugeben.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zur Herstellung von Flachglas gelöst, bei dem in die Drossbox ein inertgashaltiges, sauerstofffreies Gas eingeleitet wird und in der Drossbox ein Überdruck gegenüber der Atmosphäre im Floatbadgehäuse eingestellt wird.
Mittels des inertgashaltigen Gases mit Überdruck gegenüber dem Floatbadgehäuse wird das Ausströmen der Formiergasatmosphäre aus dem Floatbadgehäuse zumindest reduziert, wodurch die Formiergasatmosphäre vorrangig über die im Floatbadgehäuse vorgesehen Absaugeinrichtungen (venting-out-Vorrichtung) abgesaugt wird. Schädliche Partikel wie Zinn- oder Zinnoxidteilchen, die sich in der Floatbadatmosphäre bei Verwendung eines Zinnbades anreichern können, befinden sich dementsprechend nur kurze Zeit in der Atmosphäre und werden daher schneller entfernt. Die Glasbandqualität wird durch diese Maßnahme deutlich verbessert.
Während bisher etwa 60% der Floatbadatmosphäre in die Drossbox gelangte, konnte dieser Wert bis auf etwa die Hälfte reduziert werden.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass keine Abdichtmaßnahmen zum Floatbadgehäuse und der Drossbox erforderlich sind.
Vorzugsweise wird in der Drossbox ein Druck eingestellt, der um 0,03 mbar bis 0,06 mbar über dem Atmosphärendruck des Floatbadgehäuses liegt. Insbesondere wird ein Druck eingestellt, der um 0,04 bis 0,05 mbar über dem Atmosphärendruck des Floatbadgehäuses liegt.
Es hat sich gezeigt, dass ein geringer Überdruck ausreicht, um den Anteil der Floatbadatmosphäre, der über die Drossbox abströmt, auf unter die Hälfte der Menge zu reduzieren, die üblicherweise abströmt. Die Oberflächendefekte des Glasbandes gehen in gleichem Maße zurück.
Die Obergrenze von 0,06 mbar Überdruck gegenüber der Floatbadatmosphäre sollte vorzugsweise nicht überschritten werden, damit nicht zuviel inertgashaltiges Gas in das Floatbadgehäuse einströmt, insbesondere, wenn es sich hierbei um reinen Stickstoff handelt. Die im Floatbadgehäuse befindliche Formiergasatmosphäre hat in der Regel einen Wasserstoffanteil von ca. 12 bis 15 Vol.%, der für die Reduktion des in der Floatbadatmosphäre befindlichen Sauerstoffs notwendig ist. Zwar besteht keine Gefahr, dass die Oberfläche des Glasbandes durch das Einströmen des Gases aus der Drossbox in die Floatbadkammer beeinträchtigt wird, weil dieses Gas keine schädlichen Partikel enthält, andererseits wird jedoch durch das einströmende Gas, insbesondere wenn es sich um reinen Stickstoff handelt, der H₂-Gehalt vermindert, so dass der Anteil an gebundenem Sauerstoff ebenfalls zurückgeht.
Es hat sich gezeigt, dass bei einem Überdruck, der unter dem Wert von 0,06 mbar liegt, dieser Effekt vernachlässigbar ist.
Vorzugsweise werden in mindestens zwei Zonen der Drossbox unterschiedliche Überdrücke eingestellt. Hierbei ist es bevorzugt, in der dem Floatbadgehäuse zugewandten Zone der Drossbox den größten Überdruck einzustellen.
Die Zonen der Drossbox werden vorzugsweise durch Vorhänge oberhalb der Walzen abgetrennt. Wenn mehrere Zonen vorgesehen sind, wird der Überdruck von Zone zu Zone, beginnend mit der Zone, die der Floatbadwanne benachbart ist, stufenweise verringert. Der Gasverbrauch wird durch diese Maßnahme reduziert.
Jedes Inertgas ist für die Einleitung in die Drossbox geeignet. Stickstoff ist bevorzugt wegen der guten Verfügbarkeit.
Vorzugsweise wird ein Gasgemisch eingeleitet, das aus Stickstoff und Wasserstoff besteht. Die Zugabe von Wasserstoff hat den Vorteil, dass eventuell in die Drossbox eindringender Sauerstoff zu Wasser gebunden wird, das anschließend innerhalb der Drossbox verdampft.
Vorzugsweise entspricht die Zusammensetzung dieses Gasgemisches dem Formiergas, das auch in das Floatbadgehäuse eingeleitet wird. Dementsprechend liegt vorzugsweise der Wasserstoffanteil unter 20 Vol.%. Ein solches in das Floatbadgehäuse abströmendes Gasgemisch hat den Vorteil, dass der H₂-Gehalt im Floatbadgehäuse nicht verringert wird.
Vorzugsweise werden 200 m³(i. N.)/h bis 400 m³(i. N.)/h Gas in die Drossbox eingeleitet. Besonders bevorzugt ist eine Gasmenge von 250 m³(i. N.)/h bis 350 m³(i. N.)/h.
Die Angabe m³ (i. N.) bezeichnet einen Normkubikmeter, der in der DIN 1343 festgelegt ist. Ein Normkubikmeter ist die Menge, die einem Kubikmeter Gas bei einem Druck von 1,01325 bar, einer Luftfeuchtigkeit von 0% (trockenes Gas) und einer Temperatur von 0°C entspricht.
Vorzugsweise wird ein auf eine Temperatur von 600°C bis 700°C erwärmtes Gas eingeleitet. Die Vorwärmung hat den Vorteil, dass durch den Kontakt mit dem Gas im Glasband keine Spannungen aufgrund von Temperaturunterschieden entstehen und das Glas nicht bricht. Insofern ist es vorteilhaft die Gastemperatur an die Glasbandtemperatur innerhalb der Drossbox anzupassen.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sich bei diesen Temperaturen das Gasvolumen um ein Mehrfaches gegenüber dem Gasvolumen bei 0°C vergrößert, so dass zur Erzeugung des gewünschten Überdrucks nur eine entsprechend geringe Gasmenge benötigt wird.
Für die Kühlung des Ausgangsbereichs des Floatbadgehäuses, insbesondere der exit lip am Ende der Floatbadwanne wird vorzugsweise ebenfalls ein Gas eingesetzt. Dieses Gas erwärmt sich in der Regel auf 150°–200°C. Dieses Gas kann für die Einleitung ein die Drossbox genutzt werden. Ggf. wird das Gas vor dem Einleiten vorgewärmt, wenn das rückgeführte Gas nicht die erforderliche Temperatur aufweist. Auf diese Weise ist es möglich, entsprechende Gasmengen einzusparen.
Das Verfahren eignet sich besonders für die Herstellung von Borosilikatgläsern, alkalifreien Gläsern, Alumosilikatgläsern, Alumolithiumsilikatgläsern und Vorläufergläsern für Glaskeramik.
Besonders geeignet ist das Verfahren zur Herstellung von Borosilikatglas, z. B. für Brandschutzanwendungen, mit einer Zusammensetzung von (alle nachfolgenden Angaben in Gew.-% auf Oxidbasis):
SiO₂ 70–85, B₂O₃ 7–13, Na₂O + K₂O + Li₂O 3–8, MgO + CaO + SrO 0–3, Al₂O₃ 2–7,
zur Herstellung von alkalifreiem Alumino(boro)silikatglas mit einer Zusammensetzung von
SiO₂ 50–70, B₂O₃ ≤ 15, Al₂O₃ 10–25, MgO 0–10, CaO 0–12, SrO 0–12, BaO 0–15, mit MgO + CaO + SiO + BaO 8–26, ZnO 0–10, ZrO₂ 0–5, TiO₂ 0–5, SnO₂ 0–2,
z. B. für die Herstellung von Displayglas, insbesondere mit einer Zusammensetzung von
SiO₂ > 55–65, B₂O₃ 5–11, Al₂O₃ > 14–25, MgO 0–8, CaO 0–8, SrO 0–8, BaO ≤ 10 mit MgO + CaO + SrO + BaO 8–21, ZnO 0–5, ZrO₂ 0–2, TiO₂ 0–3, SnO₂ 0–2,
insbesondere SiO₂ > 58–65, B₂O₃ > 6–10,5, Al₂O₃ > 14–25, MgO 0 – < 3, CaO 0–9, BaO > 3–8 mit MgO + CaO + BaO 8–18, ZnO 0 – < 2, As₂O₃-frei, Sb₂O₃-frei,
bevorzugt Zn-Oxid-, Ce-Oxid-, Zr-Oxid-, Ti-oxid-frei
Es ist ferner besonders geeignet zur Herstellung von verschiedenen Grüngläsern für Glaskeramik, so z. B. mit
SiO₂ 55–69, Al₂O₃ 19–25, Li₂O 3–5, Na₂O 0–1,5, K₂O 0–1,5, Σ Na₂O + K₂O 0,2–2, MgO 0,1–2,2, CaO 0–15, SrO 0–1,5, BaO 0–2,5, Σ MgO + CaO + SrO + BaO unter 6, ZnO 0–1,5, TiO₂ 1–5, ZrO₂ 1–2,5, SnO₂ 0 bis unter 1, Σ TiO₂ + SrO₂ + SnO₂ 2,5–5, P₂O₅ 0–3
oder eines Glaskeramikvorläuferglases mit einer Zusammensetzung von
SiO₂ 55–75, Al₂O₃ 15–30, Li₂O 2,5–6, Σ Na₂O + K₂O kleiner 6, Σ MgO + CaO + SrO + BaO kleiner 6, B₂O₃ 0 bis kleiner 4, Σ TiO₂ + ZrO₂ kleiner 2
oder eines Glaskeramikvorläuferglases mit einer Zusammensetzung von
SiO₂ 60–72, Al₂O₃ 18–28, Li₂O 3–6, Σ Na₂O + K₂O 0,2–2, Σ MgO + CaO + SrO + BaO kleiner 6, ZnO 0–1,5, B₂O₃ 0 bis kleiner 4, SnO 0,1–1,5, Σ TiO₂ + ZrO₂ kleiner 2, P₂O₅ 0–3, F 0–2.
Die Aufgabe wird auch durch eine Drossbox gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Einrichtung zum Einleiten eines Gases vorgesehen ist, die mindestens einen im Innenraum der Drossbox angeordneten Gasinjektor sowie eine Gasversorgungseinrichtung umfasst, an die der Gasinjektor angeschlossen ist.
Die Gasförderrate der Gaseinleitvorrichtung beträgt vorzugsweise 200–400 m³ (i. N.). Damit ist sichergestellt, dass in der Drossbox der gewünschte Überdruck in der Größenordnung von 0,03 mbar bis 0,06 mbar gegenüber der Floatbadatmosphäre eingestellt werden kann.
Vorzugsweise ist mindestens im oberen Gehäuseteil der Drossbox im Raum oberhalb der Walzen mindestens ein Gasinjektor angeordnet. Wenn der Raum im oberen Gehäuseteil in Zonen unterteilt ist, ist mindestens in der Zone, die dem Floatbadgehäuse genachbart ist, mindestens ein Gasinjektor angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann auch im unteren Gehäuseteil mindestens im Raum zwischen den Walzen mindestens ein Gasinjektor angeordnet sein. Vorzugsweise wird durch die im unteren Gehäuseteil angeordneten Gasinjektoren reiner Stickstoff eingeleitet, was den Vorteil hat, dass die Abstreifer der Walzen geschont werden. Die Anwesenheit von Wasserstoff in diesem Bereich hat den Nachteil, dass die Abstreifer, die in der Regel aus Graphit bestehen, aufgrund der hohen Temperaturen abbrennen können. Insofern wird durch das Einleiten von stickstoffhaltigem oder reinem Stickstoffgas auch ein Schutzgas für die Abstreifer eingebracht.
Der Gasinjektor umfasst ein sich parallel zu den Walzen erstreckendes Rohr mit Gasaustrittsöffnungen. Dieses Rohr ist in der Regel in der Seitenwand der Drossbox befestigt und dort nach außen geführt, wo der Anschluss an die Gasversorgungseinrichtung stattfindet.
Vorzugsweise werden beide Rohrenden mit der Gasversorgungseinrichtung verbunden. Dies bedeutet, dass sich die Rohre über die gesamte Breite der Drossbox von einer Seitenwand zur gegenüberliegenden Seitenwand erstrecken. Dadurch dass die Einleitung von beiden Seiten in das Rohr erfolgt, wird das einströmende Gas gleichmäßiger in der Drossbox verteilt. Hierbei ist es von Vorteil, wenn das Rohr in zwei Kammern unterteilt. Die symmetrische Einleitung des Gases in die Drossbox wird dadurch weiter verbessert.
Die Gaseinleiteinrichtung ist vorzugsweise an eine Gasaufheizeinrichtung angeschlossen, um das Gas auf die gewünschte Temperatur bringen zu können, damit keine Spannungen im Glasband auftreten können.
Vorzugsweise umfasst die Gasaufheizeinrichtung eine Kühleinrichtung der endseitigen Floatbadwand. In dieser Kühleinrichtung, in die ebenfalls inertgashaltiges Gas eingeleitet wird, wird das Gas aufgrund der Kühlwirkung erwärmt und kann somit wiederum für die Einleitung in die Drossbox genutzt werden. Da die Temperatur des die Kühleinrichtung verlassenden Gases bei etwa 150–200°C liegt, ist es empfehlenswert, dieses bereits vorgewärmte Gas einer weiteren Gasaufheizeinrichtung zuzuführen, um die gewünschte Temperatur von 700–800°C zu erreichen.
Die Aufgabe wird auch mit einer Floatbadvorrichtung gelöst, die ein Floatbadgehäuse und eine nachgeordnete Drossbox umfasst, wobei in dem Floatbadgehäuse ein Atmosphärendruck P_F und in der Drossbox ein Atmosphärendruck P_D herrscht, wobei P_D > P_F ist. Vorzugsweise liegt der Atmosphärendruck P_D um 0,03 bis 0,06 mbar über dem Atmosphärendruck P_F innerhalb des Floatbadgehäuses.
Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Schnitt durch ein Floatbadgehäuse und eine Drossbox,
2 einen Schnitt längs der Linie II-II durch die in 1 gezeigte Drossbox,
3 eine vergrößerte Darstellung des Übergangsbereichs zwischen Floatbadwanne und Drossbox und
4 eine Draufsicht auf die in der 3 gezeigte Kühleinrichtung mit Versorgungseinrichtungen.
In der 1 ist ein Floatbadgehäuse 1 schematisch dargestellt, in dem eine Floatbadkammer 2 angeordnet ist. Innerhalb des Floatbadgehäuses 1 befindet sich eine Formiergasatmosphäre mit dem Druck P_F. Im unteren Bereich befindet sich die Floatbadwanne 3 mit dem Metallbad 4, das in der Regel auf flüssigem Zinn besteht. Im linken Teil des Floatbadgehäuses 1 wird die Glasschmelze 5 auf das Metallbad 4 aufgegossen und dort zu einem Glasband 6 geformt, das am Floatbadende durch die Austragsöffnung 7 in eine sogenannte Drossbox 10 eingeführt wird. Innerhalb der Drossbox 10 befinden sich Walzen 16, die auch als lift-out Roller bezeichnet werden. Mittels dieser Walzen 16 wird das zum Teil erstarrte Glasband 6 vom Metallbad 4 abgehoben und weiteren Bearbeitungsstationen (nicht dargestellt) zugeführt.
Die Drossbox besteht aus einem oberen Gehäuseteil 11 und einem unteren Gehäuseteil 12. Der Raum oberhalb des Glasbandes 6 ist in der hier gezeigten Darstellung in 3 Zonen 14a, b, c aufgeteilt. Die Abtrennung der einzelnen Zonen 14a, b, c erfolgt mittels Vorhängen 15, die von dem oberen Gehäuseteil 11 nach unten herabhängen und einen geringfügigen Abstand im cm-Bereich zum Glasband 6 aufweisen. Dadurch wird eine Dichtwirkung erzielt, die das Abströmen von Gas aus der einen in die danebenliegende Zone weitgehend verhindert wird.
Im unteren Gehäuseteil 12 befinden sich die Walzen 16 mit ihren darunter angeordneten Abstreifern 17. Auch durch diese Abstreifer werden im unteren Bereich Zonen unterteilt, die nicht zwingend mit den Zonen im oberen Gehäuseteil übereinstimmen müssen.
Sowohl im oberen Gehäuseteil 11 als auch im unteren Gehäuseteil 12 sind Gasinjektoren 21 angeordnet, wobei in jeder Zone 14a, b, c aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich ein Gasinjektor dargestellt ist. Im unteren Bereich finden sich zwei Gasinjektoren 21 im Bereich zwischen den Walzen 16.
Diese Gasinjektoren 17 sind Bestandteil einer Gaseinleiteinrichtung 20, die schematisch in der 2 dargestellt ist.
Die 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie II-II durch die in 1 gezeigte Drossbox 10. Dies Gasinjektoren 21 erstrecken sich quer durch die Drossbox 10 und bestehen im Wesentlichen aus einem Rohr mit Gasaustrittsöffnungen 22. In der 2 sind sowohl über dem Glasband 6 als auch unter dem Glasband jeweils ein Gasinjektor 21 dargestellt. Diese Gasinjektoren 21 sind über Zuführleitungen 23 an eine Gasversorgungseinrichtung 30 angeschlossen, die die benötigte Gasmenge in die Gasinjektoren fördert, so dass innerhalb der Drossbox 10 ein Überdruck gegenüber dem Floatbadgehäuse erzeugt werden kann. Der Druck P_D innerhalb der Drossbox 10 liegt um etwa 0,3 bis 06 mbar über dem Atmosphärendruck P_F des Floatbadgehäuses.
Der Gasversorgungseinrichtung 30 ist eine Gasaufheizeinrichtung 31 vorgeschaltet, die mit dem Gastank 32 in Verbindung steht. Über die Gasaufheizeinrichtung 31 wird das Gas auf eine Temperatur von 600–700°C erwärmt.
In der 3 ist der Endbereich der Floatbadwanne 3 vergrößert dargestellt. Die endseitige Stirnwand 8 ist mit einer Kühleinrichtung 40 ausgestattet, die in der 4 schematisch in einer Schnittdarstellung zu sehen ist. Es handelt sich um eine Art Metalltasche, in die Gas eingeleitet wird.
In der in 4 gezeigten Darstellung besteht diese Kühleinrichtung 40 aus zwei Kammern, in die von unten Gas von einem Gastank 32 eingeleitet wird. Innerhalb der Tasche sind labyrinthartige Gänge vorgesehen, so dass das Gas eine ausreichend große Verweilszeit besitzt, um die Stirnwand 8 zu kühlen und sich bei dieser Gelegenheit entsprechend zu erwärmen. Das erwärmte Gas strömt über Leitungen 41 zu der Gasaufheizeinrichtung 31, wo das bereits vorgewärmte Gas auf die Endtemperatur 600–700°C gebracht wird. Danach gelangt das Gas in die zuvor beschriebene Gasversorgungseinrichtung 30 und wird über die Zuführleitungen 32 den Gasinjektoren 21 zugeführt.

1: Floatbadgehäuse
2: Floatbadkammer
3: Floatbadwanne
4: Metallbad
5: Glasschmelze
6: Glasband
7: Austragsöffnung
8: endseitige Stirnwand
10: Drossbox
11: oberes Gehäuseteil
12: unteres Gehäuseteil
13: Innenraum
14a, b, c: Zone
15: Vorhang
16: Walze
17: Abstreiter
20: Gaseinleiteinrichtung
21: Injektor
22: Gasausrittsöffnung
23: Zuführleitung
30: Gasversorgungsreinrichtung
31: Gasaufheizeinrichtung
32: Gastank
40: Kühleinrichtung
41: Leitung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 3083551 [0002]
- DE 1471950 [0002]
- DE 2716174 A [0012]
- DE 1804295 [0012]
- DE 1909921 A [0012]
- GB 1017713 [0013]

Claims

Verfahren zur Herstellung von Flachglas, insbesondere von TFT-Glas, nach dem Floatverfahren, bei dem eine Glasschmelze (5) auf ein in einem eine Atmosphäre aufweisenden Floatbadgehäuse (1) befindliches Metallbad (4) aufgegossen und kontinuierlich zu einem Glasband (6) geformt wird, und bei dem das geformte Glasband (6) am Ende des Floatbadgehäuses (1) mittels einer Aushebeeinrichtung aus dem Metallbad (4) herausgehoben wird, die sich in einer dem Floatbadgehäuse (1) nachgeordneten Drossbox (10) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass in die Drossbox (10) ein inertgashaltiges, sauerstofffreies Gas eingeleitet wird und dass in der Drossbox (10) ein Überdruck gegenüber der Atmosphäre im Floatbadgehäuse (1) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Drossbox (10) ein Druck eingestellt wird, der um 0,03 mbar bis 0,06 mbar über dem Atmosphärendruck des Floatbadgehäuses (1) liegt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Drossbox (10) ein Druck eingestellt wird, der um 0,04 bis 0,05 mbar über dem Atmosphärendruck im Floatbadgehäuse (1) liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens zwei Zonen (14a, b, c) der Drossbox (10) unterschiedliche Überdrücke eingestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der dem Floatbadgehäuse (1) zugewandten Zone (14a) der Drossbox (10) der größte Überdruck eingestellt wird.
Verfahren nach Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein stickstoffhaltiges Gas eingeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass N₂ eingeleitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gemisch aus Stickstoff und Wasserstoff eingeleitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass 200 m³(i. N.)/h bis 400 m³(i. N.)/h Gas in der Drossbox (10) eingeleitet werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass 250 m³(i. N.)/h bis 350 m³(i. N.)/h Gas eingeleitet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf eine Temperatur von 600°C bis 700°C erwärmtes Gas eingeleitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsbereich des Floatbadgehäuses (1) mit einem Gas gekühlt wird und dass dieses Gas anschließend in die Drossbox (10) eingeleitet wird.
Drossbox (10) mit einem Gehäuse aus einem Gehäuseoberteil (11) und einem Gehäuseunterteil (12) und mit einer im Gehäuse befindlichen Aushebeeinrichtung mit Walzen (16) zum horizontalen Transport eines in einem Floatbadgehäuse (1) hergestellten Glasbandes (6), dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrich tung (20) zum Einleiten eines Gases vorgesehen ist, die mindestens einen im Innenraum (11) der Drossbox (10) angeordneten Gasinjektor (21) sowie eine Gasversorgungseinrichtung (30) umfasst, an die der Gasinjektor (21) angeschlossen ist.
Drossbox nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasförderrate der Gaseinleiteinrichtung (20) 200 bis 400 m³ (I. N.)/h beträgt.
Drossbox nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens im oberen Gehäuseteil (11) im Raum oberhalb der Walzen (16) mindestens ein Gasinjektor (21) angeordnet ist.
Drossbox nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass im unteren Gehäuseteil (12) mindestens im Raum zwischen den Walzen (16) mindestens ein Gasinjektor (21) angeordnet ist.
Drossbox nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasinjektor (21) ein sich parallel zu den Walzen (16) erstreckendes Rohr mit Gasaustrittsöffnungen (22) umfasst.
Drossbox nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass beide Rohrenden des Gasinjektors (21) mit der Gasversorgungseinrichtung (30) verbunden sind.
Drossbox nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr in zwei Kammern unterteilt ist.
Drossbox nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Einleiteinrichtung (20) an eine Gasaufheizeinrichtung (31) angeschlossen ist.
Drossbox nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasaufheizeinrichtung (31) eine Kühleinrichtung (40) der endseitigen Floatbadwand (8) umfasst.
Floatbadvorrichtung mit einem Floatbadgehäuse (1) und einer nachgeordneten Drossbox (10), wobei in dem Floatbadgehäuse (1) ein Atmosphärendruck P_F und in der Drossbox (10) ein Atmophärendruck P_D herrscht, dadurch gekennzeichnet, dass P_D > P_F ist.
Floatbadvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Atmosphärendruck P_D um 0,03 bis 0,06 mbar über dem Atmosphärendruck P_F liegt.