DE1596448C3

DE1596448C3 - Diffusion process for changing the surface properties of float glass and float glass system for this

Info

Publication number: DE1596448C3
Application number: DE19661596448
Authority: DE
Inventors: Emile Gilly Plumat (Belgien)
Original assignee: Glaverbel Mecaniver SA
Current assignee: Glaverbel Mecaniver SA
Priority date: 1965-05-06
Filing date: 1966-04-18
Publication date: 1976-12-23

Description

Die Erfindung betrifft ein Diffusionsverfahren zum Verändern der Oberflächeneigenschaften von Flachglas unter Einwirkung von Wärme und eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Floatglasanlage.The invention relates to a diffusion method for changing the surface properties of flat glass under the influence of heat and a float glass system suitable for carrying out the process.

Es ist bekannt, Flachglas thermisch zu behandeln, indem es mit einem erhitzten Medium in Berührung gebracht wird, das entsprechende Atome und Ionen enthält, insbesondere durch Behandeln mit einer wäßrigen Natriumsilikatlösung bei einer Temperatur über 100⁰C (GB-PS 9 89 688). Hierbei kann ein Ionenaustauch zwischen dem Glas und der Flüssigkeit, in die das Glas eingetaucht ist, auftreten, der zu einer Änderung in der Zusammensetzung der Oberflächenschicht führt. Obwohl diese Behandlung gelegentlich zu gewissen Vorteilen führen kann, ist sie leider schwer kontrollierbar, und es zeigt sich häufig, daß die Ergebnisse nachteilig sind oder in jedem Fall stark variieren.
Aus der FR-PS 13 75 995 ist weiterhin eine solche Behandlung unter Verwendung von geschmolzenen Metallsalzen, insbesondere Kaliumsalzen, bekannt. Hierbei kann der Ionenaustausch zwischen dem Salzbad und dem Glas so intensiv sein, daß daraus starke Änderungen der Eigenschaften des Glases resultieren.It is known to treat flat glass thermally by bringing it into contact with a heated medium which contains corresponding atoms and ions, in particular by treating it with an aqueous sodium silicate solution at a temperature above 100 ^° C. (GB-PS 9 89 688). An ion exchange can occur between the glass and the liquid in which the glass is immersed, which leads to a change in the composition of the surface layer. Unfortunately, although this treatment can occasionally produce certain benefits, it is difficult to control and the results are often found to be detrimental or, in each case, vary widely.
From FR-PS 13 75 995 such a treatment using molten metal salts, in particular potassium salts, is also known. The ion exchange between the salt bath and the glass can be so intense that it results in strong changes in the properties of the glass.

Dieser Nachteil wird bei einem weiteren, aus der BE-PS 6 20 787 bekannten Verfahren vermieden, bei dem der Ionenaustausch zwischen einem Salzbad und dem Glas durch ein elektrisches Gleichstrompotential so reguliert wird, daß eine willkürliche Modifikation der Eigenschaften des Glases erreicht wird. Das Glasband wird hierbei zwischen zwei Flüssigkeitsschichten unterschiedlicher Dichte geführt, in die jeweils die Elektroden eingetaucht sind. Die Forderung, daß das Glas vollkommen von den flüssigen Materialien eingeschlossen sein muß, führt zu erheblichen Schwierigkeiten bei der praktischen Durchführung dieses Verfahrens. This disadvantage is avoided in a further method known from BE-PS 6 20 787 the ion exchange between a salt bath and the glass through an electrical direct current potential is regulated so that an arbitrary modification of the properties of the glass is achieved. The ribbon of glass is guided between two layers of liquid of different density, into each of which the Electrodes are immersed. The requirement that the glass be completely enclosed by the liquid materials must be, leads to considerable difficulties in the practical implementation of this process.

In »The Glass Industry« (Band 22,1941, Heft 3, S. 109 und 110) ist ein Verfahren zur Veränderung der optisehen, mechanischen und chemischen Eigenschaften eines Glases durch Verändern der chemischen Struktur der Glasoberfläche mit Hilfe einer Metallsalz enthaltenden Gasatmosphäre beschrieben. Bei diesem Verfahren erfolgt bei erhöhter Temperatur eine Abscheidung einer festen Metalloxidschicht durch Pyrolyse des in der Gasatmosphäre enthaltenen Metallsalzes auf der Oberfläche des Glases.In "The Glass Industry" (Volume 22, 1941, Issue 3, p. 109 and 110) is a procedure for changing the optic, mechanical and chemical properties of a glass by changing the chemical structure the glass surface with the help of a metal salt-containing gas atmosphere. In this procedure a solid metal oxide layer is deposited by pyrolysis of the at elevated temperature Metal salt contained in the gas atmosphere on the surface of the glass.

In der DT-PS 8 44 650 ist ein Verfahren zur Verbesserung der Lichtdurchlässigkeit optischer Gläser durch Veränderung der Oberflächenschichten dieser Gläser beschrieben, die dadurch bewirkt wird, daß man durch Elektrolyse eine Wanderung von Ladungsträgern durch das Glas hindurch verursacht. Hierdurch werden die im Inneren des Glases vorhandenen Ionen bewegt, was eine Anreicherung bzw. Abreicherung der Ionen in den entsprechenden Oberflächenschichten zur Folge hat.DT-PS 8 44 650 describes a method for improving the light transmission of optical glasses Change in the surface layers of these glasses described, which is caused by being through Electrolysis causes charge carriers to migrate through the glass. This will be moves the ions present inside the glass, which leads to an enrichment or depletion of the ions in the corresponding surface layers.

Aus der US-PS 21 98 733 ist ein Verfahren zur Veränderung der Zusammensetzung und der Eigenschaften von fertiggestellten Glasgegenständen bekannt," das darin besteht, daß man einen elektrischen Gleichstrom durch zwei Salzschmelzen führt, die einerseits in dem hohlen Glaskörper enthalten sind und andererseits denFrom US-PS 21 98 733 is a method for changing the composition and properties known from finished glass objects, "which consists in passing an electrical direct current leads through two molten salts, which are contained on the one hand in the hollow glass body and on the other hand the

hohlen Glaskörper umgeben. Hierdurch dringen Metallionen aus der Salzschmelze in die innere Oberfläche des hohlen Glasgegenstandes ein, während Alkalimetallionen die äußere Oberfläche des Glasgegenstandes verlassen. Bei diesem Verfahren ist es erforderlich, innerhalb eines genau definierten Temperaturbereiches zu arbeiten, nämlich bei einer Temperatur, die zwischen der Entspannungstemperatur und der Erweichungstemperatur des Glases liegt.surrounding hollow vitreous. Metal ions penetrate through this from the molten salt into the inner surface of the hollow glass object, while alkali metal ions leave the outer surface of the glass object. In this procedure it is required within to work within a precisely defined temperature range, namely at a temperature between the relaxation temperature and the softening temperature of the glass.

In der US-PS 24 28 600 ist ein Verfahren zum Anfärben von Gläsern und insbesondere Glasgegenständen beschrieben, das darin besteht, daß die Gläser bzw. die Glasgegenstände mit Kupfersalzdämpfen behandelt werden, die in die Glasoberfläche eindiffundieren.In US-PS 24 28 600 is a method for dyeing of glasses and in particular glass objects described, which consists in the fact that the glasses or the Glass objects are treated with copper salt vapors that diffuse into the glass surface.

Schließlich lehrt die FR-PS 14 02 262 ein Verfahren zur Behandlung von porösem Glas mit hohem Siliziumdioxidgehalt, das dazu dient, das in dem Glas vorhandene Restwasser zu entfernen, das eine Verminderung der Durchlässigkeit für Infrarotstrahlung zur Folge hätte. Finally, FR-PS 14 02 262 teaches a method for treating porous glass with a high silicon dioxide content, which serves to remove the residual water present in the glass, which is a reduction the transmission of infrared radiation would result.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das leicht in der Praxis verwirklicht werden kann, mit großer Sicherheit reproduzierbare Ergebnisse liefert und eine gesteuerte Veränderung der Oberflächeneigenschäften von Floatglas ermöglicht.The object of the invention is now to provide a method of the type mentioned, which can easily be implemented in practice, delivers reproducible results with great certainty and enables a controlled change in the surface properties of float glass.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Diffusionsverfahren zum Verändern der Oberflächeneigenschaften von Flachglas unter Einwirkung von Wärme gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die obere Fläche eines Floatglasbandes mit einer Atmosphäre in Berührung gebracht wird, aus der unter Einwirkung eines elektrischen Gleichspannungsfeldes, das sich zwischen dem Floatbad und in der Atmosphäre angeordneten Elektroden erstreckt, eine Diffusion von in dieser 35· Atmosphäre angereicherten Ionen in wenigstens einen Teil des Floatglasbandes bewirkt wird.This object is achieved according to the invention by a diffusion method for changing the surface properties released from flat glass under the action of heat, which is characterized in that the upper Surface of a float glass ribbon is brought into contact with an atmosphere from which it is exposed an electric DC voltage field, which is arranged between the float bath and in the atmosphere Extends electrodes, a diffusion of ions enriched in this 35 · atmosphere in at least one Part of the float glass ribbon is effected.

Das elektrische Feld kann so angelegt werden, daß das Floatbad, d. h. das Bad aus geschmolzenen Materialien, gegenüber der Atmosphäre positiv oder negativ geladen ist. Es ist bekannt, daß die Diffusion von Ionen durch ihre Aktivierung und die Diffusionshindernisse zwischen dem Flachglas und den Medien (Atmosphäre oder Floatbad), mit denen es in Berührung steht, bestimmt wird.The electric field can be applied so that the float bath, d. H. the bath of molten materials, positive or negative to the atmosphere is loaded. It is known that the diffusion of ions is caused by their activation and the obstacles to diffusion between the flat glass and the media (atmosphere or float bath) with which it is in contact will.

Indem ein elektrisches in dem elektrochemischen System aufgebaut wird, das durch das Floatbad, das Floatglasband und die Atmosphäre gebildet wird, die mit dem Floatglasband in Berührung steht, kann man eine Ionendiffusion in wenigstens einem Teil des Floatglasbandes herbeiführen, der an eine der Oberflächen des Floatglasbandes angrenzt, und die Intensität dieser Diffusion steuern. Man kann gleichfalls Ionen in das Glas eindiffundieren lassen, die ursprünglich in der Atmosphäre entgegengesetzt ist, und gleichzeitig eine Wanderung von Metallionen herbeiführen, die in dem Glas enthalten sind und elektrisch positiver sind als die Metalle, die das Bad bilden. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, daß Alkaliionen, beispielsweise in das Floatbad verdrängt werden können. In Berührung mit dem Bad werden diese Ionen zu ihrem metallischen Zustand zuduziert, in dem sie sich schließlich in dem Metallbad lösen und wo sie mit diesem Bad enthaltenen Verunreinigungen wie Schwefel und Sauerstoff Verbindungen eingehen können. Die auf diese Weise gebildeten Verbindungen sind im Hinblick auf das Floatglasband weniger schädlich als die Körper, die durch die Verbindung der das Floatbad bildenden Metalle mit den Verunreinigungen gebildet würden. An der oberen Fläche des Floatglasbandes tritt eine analoge Wirkung ein. In diesem Falle wandern beispielsweise Alkaliionen von der Oberfläche des Glases in das Innere und können so durch andere positive Ionen ersetzt werden, die ursprünglich in der Atmosphäre enthalten sind.By building up an electrical system in the electrochemical system that is created by the float bath, the float glass ribbon and the atmosphere is formed that is in contact with the float glass ribbon, one can use a Induce ion diffusion in at least a part of the float glass ribbon that is attached to one of the surfaces of the Float glass tape adjoins, and control the intensity of this diffusion. You can also get ions into the glass diffuse in, which is originally opposite in the atmosphere, and at the same time a hike bring about metal ions that are contained in the glass and are electrically more positive than the metals, that make up the bathroom. This process offers the advantage that alkali ions, for example in the float bath can be displaced. In contact with the bath, these ions are reduced to their metallic state, in which they eventually dissolve in the metal bath and where they are contaminated with this bath how sulfur and oxygen can form compounds. The connections formed in this way are less harmful in terms of the float glass ribbon than the bodies caused by the connection of the metals forming the float bath would be formed with the impurities. On the upper surface The effect of the float glass ribbon is analogous. In this case, for example, alkali ions migrate the surface of the glass into the interior and can thus be replaced by other positive ions that were originally contained in the atmosphere.

Vorzugsweise läßt man Ionen in das Floatglasband diffundieren, die die chemischen Eigenschaften des Glases verbessern oder seine mechanischen bzw. optischen Eigenschaften verändern. Beispielsweise kann man die Korrosionsbeständigkeit des Glases gegen atmosphärische oder chemische Bestandteile wesentlich verbessern, indem man die äußerste Schicht an Calcium oder Magnesium anreichert In gleicher Weise kann man gewisse optische Eigenschaften, wie beispielsweise den Glanz, verbessern, indem man Blei, Zinn oder Barium zufügt. Man kann weiter wenigstens einen Teil des Glases färben, indem man dort Ionen eindiffundieren läßt, beispielsweise Eisen-, Mangan-, Nickel-, Kobalt-, Kupfer-, Selenionen u. dgl. In anderen Fällen kann man Natriumionen, die in dem Glas enthalten sind, durch andere Ionen ersetzen, beispielsweise Lithium- oder Kaliumionen, die den Dehnungskoeffizienten der Oberflächenschichten des Glases merklich modifizieren. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, in einem Flachglas Dauerspannungen aufzubauen. Besonders wenn eine Kompression in der Oberflächenschicht aufgebaut wird, die dieser einen niedrigeren Dehnungskoeffizienten verleiht als er in den darunterliegenden Schichten vorhanden ist, kann die Widerstandsfähigkeit des Produktes merklich verbessert werden. Im übrigen können gewisse Ionen wie Lithiumionen in das Glas eingeführt werden, um eine Entglasung herbeizuführen, die vorzugsweise auf die äußerste Schicht der Oberfläche begrenzt istPreferably, ions are allowed to diffuse into the float glass ribbon, which have the chemical properties of the glass improve or change its mechanical or optical properties. For example, you can use the Significantly improve the corrosion resistance of the glass to atmospheric or chemical components, by enriching the outermost layer in calcium or magnesium. In the same way, certain Improve optical properties, such as gloss, by adding lead, tin or barium inflicts. At least part of the glass can be colored by letting ions diffuse into it, for example iron, manganese, nickel, cobalt, copper, selenium ions and the like. In other cases, sodium ions, replace those contained in the glass with other ions, for example lithium or potassium ions, which noticeably modify the expansion coefficient of the surface layers of the glass. on in this way it is possible, for example, to build up permanent voltages in flat glass. Especially when a compression is built up in the surface layer, it has a lower coefficient of elongation than it is in the underlying layers, it can increase the resistance of the product can be noticeably improved. In addition, certain ions such as lithium ions can get into the glass be introduced to induce devitrification, preferably on the outermost layer of the surface is limited

Vorzugsweise setzt man der Atmosphäre Ionen zu, die in das Floatglasband diffundieren sollen, und führt sie in den Teil der Atmosphäre ein, der unter der Einwirkung des elektrischen Feldes steht. Dieses Verfahren bietet einen sehr wesentlichen Vorteil; man kann nämlich die Ionen diffundieren lassen, die man in das Glas einzuführen wünscht und im übrigen die Art dieser Ionen sehr schnell verändern. Darüber hinaus ist es auf diese Weise möglich, die Konzentration der Ionen in der Atmosphäre zu steuern und selbst die Konzentration bestimmter Ionen für sich, wenn man gleichzeitig mehrere Arten von Ionen einwirken lassen will.Ions are preferably added to the atmosphere and are intended to diffuse into the float glass ribbon they enter the part of the atmosphere that is under the action of the electric field. This method offers a very significant advantage; you can let the ions diffuse that you enter the Desires to introduce glass and, moreover, change the nature of these ions very quickly. In addition, it is in this way possible to control the concentration of ions in the atmosphere and even the concentration certain ions for themselves, if you want to let several types of ions act at the same time.

Vorzugsweise konzentriert man das elektrische Feld auf ausgewählte Bereiche des Floatglasbandes, insbesondere längs der Randzonen. Man kann also die Ionen intensiver oder ausschließlich in bestimmte Bereiche des Floatglasbandes eindiffundieren lassen und auf diese Weise örtlich die Eigenschaften des Glases verändern. Man kann beispielsweise die Oberflächenspannung des Glases verändern, indem man die Konzentration der Alkaliionen an den Rändern des Floatglasbandes modifiziert Auf diese Weise kann man die Dicke des Floatglasbandes während seiner Verschiebung auf dem Floatbad modifizieren.The electric field is preferably concentrated on selected areas of the float glass ribbon, in particular along the edge zones. So you can concentrate the ions more intensely or only in certain areas diffuse in the float glass ribbon and in this way locally change the properties of the glass. For example, you can change the surface tension of the glass by changing the concentration the alkali ions modified at the edges of the float glass ribbon. In this way one can adjust the thickness Modify the float glass ribbon while it is moving on the float bath.

Die Erfindung betrifft weiter eine Floatglasanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die gekennzeichnet ist durch Elektroden in der Atmosphäre über dem Floatgiasband und Gegenelektroden im Floatbad.The invention further relates to a float glass system for carrying out the method according to the invention, which is characterized by electrodes in the atmosphere above the float glass band and counter electrodes in the float bath.

Zwischen den Elektroden und den Gegenelektroden im Floatbad wird eine zweckmäßig regelbare Potentialdifferenz angelegt, so daß ein elektrochemisches System aus dem Floatbad, das vorzugsweise geschmolze-An expediently controllable potential difference is created between the electrodes and the counter-electrodes in the float bath created so that an electrochemical system from the float bath, which is preferably molten

ne Metalle umfaßt, dem Floatglasband und der Elektrode in der Atmosphäre besteht. Bei der Verwendung eines Floatbades aus geschmolzenem Metall kann man beispielsweise bestimmte Ionen, die in dem Glas enthalten sind, gegen das Bad wandern lassen und ihre Reduktion in Berührung mit dem Metallbad herbeiführen, so daß sie eine nützliche Aufgabe erfüllen, beispielsweise die Oxidation des geschmolzenen Metalls verhindern.ne metals, the float glass ribbon and the electrode in the atmosphere. When using For example, a float bath of molten metal can contain certain ions that are in the glass are allowed to migrate towards the bath and bring about their reduction in contact with the metal bath, so that they do a useful job such as oxidizing the molten metal impede.

Vorzugsweise besteht wenigstens eine Elektrode und insbesondere die in der Atmosphäre aus mehreren Einzelelektroden, so daß elektrische Gleichspannungsfelder erzeugt werden können, deren Intensität von einem Bereich zum anderen variieren. Diese Einzelelektroden können elektrisch voneinander unabhängig sein und auf Potentialen liegen, die von einer Elektrode zur anderen verschieden sind. Man verfügt damit über mehrere Möglichkeiten, örtlich die Wirkungen des elektrischen Feldes zu regeln, indem man seine Intensität modifiziert. Preferably at least one electrode and in particular the one in the atmosphere consists of several individual electrodes, so that electrical DC fields can be generated, the intensity of a Range to vary. These individual electrodes can be electrically independent of one another and on Potentials lie that are different from one electrode to the other. You have several Possibilities of locally regulating the effects of the electric field by modifying its intensity.

Zur Erzeugung von elektrischen Gleichspannungsfeldern mit bereichsweise unterschiedlicher Intensität kann man als in der Atmosphäre liegende Elektrode eine Platte, die relativ zu der Gegenelektrode geneigt angeordnet ist, oder ein leitendes Teil verwenden, dessen Oberfläche gekrümmt oder polyederförmig oder auch mit Ausschnitten versehen ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der in der Atmosphäre liegenden Elektrode, die aus mehreren Abschnitten besteht, ist wenigstens einer dieser Abschnitte in der Nähe der Randzone des Floatglasbandes angeordnet. Man kann das^elektrische Feld, das auf den Rand des Floatglasbandes wirkt, individuell regeln, um die Relativkonzentration der Ionen in der Randzone zu modifizieren und damit dort die Oberflächenspannung des Glases zu verändern. Es ist bekannt, daß diese Eigenschaft die Dicke bestimmt, die das Glasband auf dem Floatbad annimmt.For generating electric DC voltage fields with different intensities in areas For example, as an electrode lying in the atmosphere, one can use a plate that is inclined relative to the counter electrode is arranged, or use a conductive part, the surface of which is curved or polyhedron-shaped or is also provided with cutouts. In a preferred embodiment, those in the atmosphere Electrode, which consists of several sections, is at least one of these sections in the vicinity of the Edge zone of the float glass ribbon arranged. One can see the electric field that acts on the edge of the float glass ribbon acts, regulate individually in order to modify the relative concentration of the ions in the edge zone and thus changing the surface tension of the glass there. It is known that this property is the thickness determined that the glass ribbon on the float bath accepts.

Vorzugsweise weist die Anlage gemäß der Erfindung weiter Einrichtungen auf, mit denen Ionen in die Atmosphäre eingeführt werden können, die der Wirkung des elektrischen Gleichspannungsfeldes unterliegt. Als solche Einrichtungen können beispielsweise eine oder mehrere Leitungen vorgesehen sein, die in der Atmosphäre im Bereich der dort, angeordneten Elektroden münden. Man kann so Behandlungen des Glases durchführen, deren Wirkungen sehr unterschiedlich sind und von der Natur der Ionen, die in die Atmosphäre eingeführt werden, abhängen.Preferably, the system according to the invention further comprises devices with which ions are released into the atmosphere can be introduced, which is subject to the effect of the electric DC voltage field. As such Devices can be provided, for example, one or more lines that are in the atmosphere open in the area of the electrodes arranged there. Treatments of the glass can be carried out in this way, whose effects are very different and depend on the nature of the ions that are introduced into the atmosphere will depend.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen an Hand der Zeichnung beschrieben.The invention is illustrated for example in the drawing and in the following in detail Hand outlined drawing.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Floatofen mit einer Wanne, die ein Floatbad aus geschmolzenen Stoffen enthält, auf dem ein Floatglasband liegt, und mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung;F i g. 1 shows a longitudinal section through a float furnace with a trough that contains a float bath of molten material Contains substances on which a float glass tape lies, and with a device according to the invention;

F i g. 2, 3 und 4 zeigen schematisch Schnitte durch Floatöfen mit verschieden ausgebildeten Elektroden gemäß der Erfindung;F i g. 2, 3 and 4 show schematically sections through float furnaces with differently designed electrodes according to the invention;

F i g. 5 zeigt eine Draufsicht auf eine mit Ausschnitten versehene Elektrode;F i g. Figure 5 is a top plan view of a cutout electrode;

F i g. 6 zeigt ähnlich wie F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Floatofen mit einer weiteren Ausführungsform einer Elektrode gemäß der Erfindung; F i g. 6 shows, similar to FIG. 1 shows a longitudinal section through a float furnace with a further embodiment of an electrode according to the invention;

F i g. 7 ist wiederum ein Längsschnitt durch einen Floatofen mit einer Elektrode gemäß der Erfindung, die aus mehreren Einzelelektroden gebildet ist, die auf Potentialen liegen, die von einer Einzelelektrode zur anderen verschieden sind.F i g. 7 is again a longitudinal section through a float furnace with an electrode according to the invention is formed from several individual electrodes which are at potentials that go from one individual electrode to the other are different.

Der Floatofen weist, wie aus F i g. 1 ersichtlich, eine Wanne 1 mit einem Boden 2 und Seitenwänden 3 und 4 sowie eine Dachkonstruktion mit einer Decke 6 und Seitenwänden 7 und 8 auf. Zwischen den Seitenwänden 3 und 7 ist ein Spalt 9 angeordnet, durch den das Floatglasband 10 in die Wanne 1 eintritt. Dieses Floatglasband tritt aus der Wanne durch einen Spalt 11 aus, der zwischen den Wänden 4 und 8 angeordnet ist. Im Inneren der Wanne gleitet das Floatglasband 10 auf einem Floatbad 12 aus geschmolzenen Stoffen, die eine größere Dichte als das Glas haben. Außer dem Floatbad 12 enthält der Floatofen eine Atmosphäre 13, die mit der oberen Fläche des Floatglasbandes 10 in Berührung steht. Im Inneren des Floatglasofens befinden sich weiter eine Elektrode 14, die durch eine ebene Platte gebildet wird, die in der Atmosphäre 13 liegt und mit Hilfe von Verankerungen 15 an der Decke befestigt ist sowie weiter drei Gegenelektroden 16, die in das-Floatglas 12 eintauchen. Die Elektroden 14 und 16 sind an eine Spannungsquelle 17 derart angeschlossen, daß sie ein elektrisches Gleichfeld erzeugen können, das sich zwischen dem Floatbad 12, dem Floatglasband 10 und der Atmosphäre 13, in der die Elektrode 14 liegt, erstreckt. In der Darstellung liegt die Elektrode 14 an einer Polarität, die in bezug auf die Gegenelektrode 16 positiv ist. Es sind jedoch ein Umschalter und ein Spannungsregler für die Spannungsquelle 17 vorgesehen, beispielsweise ein Potentiometer 18 mit einem Umschalter 19. Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 sind durch die Seitenwände 7 und 8 aus wärmebeständigem Material bestehende Leitungen 20 hindurchgeführt, durch die in die Atmosphäre 13 Ionen eingeführt werden können, die für die Behandlung des Floatglasbandes 10 bestimmt sind. Die oben beschriebene erste Ausführungsform der Erfindung arbeitet beispielsweise wie.folgt: Nachdem die Elektrode 14 mit dem positiven Pol und die Gegenelektrode. 16 mit dem negativen Pol der Spannungsquelle 17 verbunden worden sind, legt man an die Elektroden 14 und 16 eine Potentialdifferenz in der Größenordnung von 30 Volt an. In dem damit gebildeten elektrochemischen System zirkulieren die positiven Ionen von oben nach unten, und es bilden sich an jeder der Oberflächen des Glases zwei unterschiedliche Phänomene aus. An der Berührungsfläche zwischen dem Floatbad (das insbesondere aus geschmolzenem Zinn besteht) und dem Glas wandern Natriumionen in das Floatbad, wo sie reduziert werden, während die Wanderung von Zinnionen in Richtung auf das Glas nahezu vollkommen unterdrückt wird. Daraus ergibt sich, daß es die Anlage ermöglicht, einen Fehler zu vermeiden, der unter der Bezeichnung »Bloom«-Fehler bekannt ist und der von der Diffusion von Zinnionen in die untere Fläche des Glases herrührt An der Berührungsfläche Glas-Atmosphäre kann man einen Ionenaustausch herbeiführen, der beispielsweise die mechanischen Eigenschaften des Glases verbessern kann. Indem man in die Atmosphäre 13 Kaliumionen einführt, die aus ionisierten Dämpfen herrühren, die über die Leitungen 20 eingeführt werden, kann man diese Kaliumionen derart eindiffundieren lassen, daß sie Natriumionen ersetzen, die sich ursprünglich in der Nähe der oberen Oberfläche des Floatglasbandes befunden haben und die unter dem Einfluß des elektrischen Feldes in das Innere des Floatglasbandes verdrängt worden sind. Man erhält auf diese Weise ein Floatglasband mit einer durch Kaliumionen verstärkten Oberfläche.The float furnace has, as shown in FIG. 1 can be seen, a Tub 1 with a floor 2 and side walls 3 and 4 and a roof structure with a ceiling 6 and Side walls 7 and 8. A gap 9 is arranged between the side walls 3 and 7, through which the float glass ribbon 10 enters the tub 1. This float glass strip emerges from the trough through a gap 11, which is arranged between the walls 4 and 8. In the interior of the tub, the float glass strip 10 slides on one Float bath 12 made of molten substances which have a greater density than the glass. Except for the float bath 12 the float furnace contains an atmosphere 13 which is in contact with the upper surface of the float glass ribbon 10 stands. In the interior of the float glass furnace there is also an electrode 14 which is formed by a flat plate which lies in the atmosphere 13 and is attached to the ceiling with the help of anchors 15 as well further three counter electrodes 16, which are in the float glass 12 immerse. The electrodes 14 and 16 are connected to a voltage source 17 so that they a Can generate a constant electric field between the float bath 12, the float glass ribbon 10 and the Atmosphere 13 in which the electrode 14 is located extends. In the illustration, the electrode 14 is at a polarity which is positive with respect to the counter electrode 16. However, there is a toggle switch and a voltage regulator provided for the voltage source 17, for example a potentiometer 18 with a switch 19. In the Embodiment according to FIG. 1 are made of heat-resistant material through the side walls 7 and 8 Lines 20 passed through the 13 ions can be introduced into the atmosphere, the for the treatment of the float glass ribbon 10 are intended. The above-described first embodiment of the Invention works, for example, as follows: After the electrode 14 with the positive pole and the counter electrode. 16 have been connected to the negative pole of the voltage source 17, one puts on the electrodes 14 and 16 indicate a potential difference on the order of 30 volts. In the one thus educated In the electrochemical system, the positive ions circulate from top to bottom, and they form at each the surfaces of the glass result in two different phenomena. At the interface between the Sodium ions migrate into the float bath (which consists in particular of molten tin) and the glass Float bath, where they are reduced while the migration of tin ions towards the glass is nearly is completely suppressed. It follows that the system enables an error to be avoided, known as the "Bloom" fault and that of the diffusion of tin ions into the lower one The surface of the glass is caused by an ion exchange at the contact surface between the glass and the atmosphere, which can, for example, improve the mechanical properties of the glass. By going into the Atmosphere 13 introduces potassium ions resulting from ionized vapors introduced via lines 20 these potassium ions can be diffused in such a way that they replace sodium ions, which were originally located near the top surface of the float glass ribbon and those below the influence of the electric field have been displaced into the interior of the float glass ribbon. One receives on in this way a float glass ribbon with a surface reinforced by potassium ions.

Die Fi g. 2, 3 und 4 zeigen weitere Ausführungsformen der Anlage nach der Erfindung, bei denen für dieThe Fi g. 2, 3 and 4 show further embodiments the system according to the invention, in which for the

in der Atmosphäre liegende Elektrode bestimmte Elektrodenformen ausgewählt sind, die eine bevorzugte Behandlung gewisser Bereiche des Floatglasbandes ermöglichen. Bei der Ausführung nach F i g. 2 wird auf einem Floatband 21 ein Floatglasband 22 verschoben. Oberhalb dieses Floatglasbandes sind Zuführleitungen 23 angeordnet, von denen die Zeichnung nur das Aus-. trittsende zeigt sowie eine Elektrode 24, die relativ zu dem Floatglasband geneigt ist Bei dem dargestellten Fall liegt der linke Rand des Floatglasbandes 22 näher an der Elektrode 24, so daß auf diesem Rand ein stärkeres elektrisches Feld wirkt. Als Folge ist dessen Einfluß auf die Behandlung dieses Randes größer als der Einfluß auf die Behandlung des rechten Randes. Nach F i g. 3 verschiebt sich ein Floatglasband 26 auf einem Floatbad 25. Oberhalb des Floatglasbandes sind wieder Leitungen 27 angeordnet, ferner befindet sich über dem Floatglasband eine Elektrode 28, die das Floatglasband in Form eines konkaven Bogens überspannt In diesem Fall liegen beide Ränder des Floatglasbandes 26 näher an der Elektrode 28, so daß die Abstände zwischen dem Floatglasband 26 und der Elektrode 28 zur Mitte hin zunehmen. Das elektrische Feld ist somit relativ zur Längsachse der Elektrode symmetrisch, und zwar nimmt die Intensität des elektrischen Feldes symmetrisch zu den Rändern des Glasbandes 26 zu.Electrode lying in the atmosphere, certain electrode shapes are selected, which is a preferred treatment allow certain areas of the float glass ribbon. In the embodiment according to FIG. 2 will open a float band 21, a float glass band 22 is displaced. Supply lines are located above this float glass strip 23 arranged, of which the drawing only shows the Aus. shows end of occurrence as well as an electrode 24, which is relative to the float glass ribbon is inclined. In the case shown, the left edge of the float glass ribbon 22 is closer at the electrode 24, so that a stronger electric field acts on this edge. As a result, there is its influence on the treatment of this edge is greater than the influence on the treatment of the right edge. To F i g. 3, a float glass ribbon 26 moves on a float bath 25. Above the float glass ribbon are again Leads 27 are arranged, and there is also an electrode 28 above the float glass strip, which holds the float glass strip spanned in the form of a concave arc. In this case, both edges of the float glass ribbon 26 are closer at the electrode 28, so that the distances between the float glass ribbon 26 and the electrode 28 towards the center gain weight. The electric field is thus symmetrical relative to the longitudinal axis of the electrode, namely the intensity of the electric field increases symmetrically to the edges of the glass ribbon 26.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 verschiebt sich auf einem Floatbad 29 ein Floatglasband 30. Oberhalb des Floatglasbandes münden Zuführleitungen 3t, ferner ist dort eine Elektrode 32 in Form eines Winkels angeordnet. Die gebogene Elektrode 28 nach der Ausführungsform nach Fig.3 ist also durch eine Platte in Form eines Winkels ersetzt worden. Man erreicht hiermit im wesentlichen die gleiche Wirkung wie mit der Elektrodenform nach F i g. 3.In the embodiment according to FIG. 4, a float glass strip 30 moves on a float bath 29 above of the float glass ribbon open feed lines 3t, furthermore an electrode 32 is arranged there in the form of an angle. The curved electrode 28 according to the embodiment according to FIG. 3 is thus by a plate in Shape of an angle has been replaced. This achieves essentially the same effect as with the Electrode shape according to FIG. 3.

Fig.5 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der in der Atmosphäre liegenden Elektrode. Diese besteht aus einer ebenen Platte 33, die mit Ausschnitten 34 versehen ist Diese Ausführungsform ermöglicht es, das elektrische Feld auf den verbleibenden Teil der Platte zu konzentrieren. Man kann so eine Behandlung längs bevorzugter Streifen des Floatglasbandes durchführen, das sich in Richtung des Pfeiles 35 verschiebt.Figure 5 illustrates another embodiment of the electrode in the atmosphere. This consists of a flat plate 33 which is provided with cutouts 34 This embodiment enables it is to concentrate the electric field on the remaining part of the plate. You can get such a treatment Carry out a longitudinal preferred strip of the float glass ribbon, which extends in the direction of the arrow 35 shifts.

F i g. 6 zeigt einen Floatofen analog dem Floatofen nach F i g. 1, jedoch im Querschnitt. Wie aus F i g. 6 ersichtlich, besteht dieser Floatofen wiederum aus einer Wanne 36 mit einem Boden 37 und Seitenwänden 38 und 39 sowie einer Dachkonstruktion 40, die durch eine Decke 41 und Seitenwände 42 und 43 gebildet ist Im Inneren des Floatofens gleitet das Floatglasband 34 auf einem Floatbad 45 aus geschmolzenen Stoffen, die eine größere Dichte als das Glas haben. Außer dem Floatbad 45 enthält der Ofen eine Atmosphäre 46, die in Berührung mit der oberen Fläche des Glasbandes 44 steht In dem die Atmosphäre einschließenden Teil des Floatofens ist eine Elektrode 47 angeordnet, die plattenförmig in Form eines umgekehrten U ausgebildet ht Ferner sind drei Gegenelektroden 48 vorgesehen, die in das Floatbad 45 eintauchen. Diese Elektroden 47 und 48 sind an eine Spannungsquelle angelegt, analog der in F i g. 1 dargestellten (in F i g. 6 nicht gezeigt). Zuführungsleitungen 49 aus wärmebeständigem Material" sind durch den waagerechten Teil der Elektrode 47 hindurchgeführt und leiten Ionen in die Atmosphäre 46 ein, die für die Behandlung des Glasbandes 44 bestimmt sind.F i g. 6 shows a float furnace analogous to the float furnace according to FIG. 1, but in cross section. As shown in FIG. 6 can be seen, this float furnace in turn consists of a trough 36 with a bottom 37 and side walls 38 and 39 and a roof structure 40 which is formed by a ceiling 41 and side walls 42 and 43 Im Inside the float furnace, the float glass ribbon 34 slides on a float bath 45 made of molten substances, the one have greater density than the glass. In addition to the float bath 45, the furnace contains an atmosphere 46 which is in Contact with the upper surface of the glass ribbon 44 is in the portion of the atmosphere confining In the float furnace, an electrode 47 is arranged, which is plate-shaped in the shape of an inverted U ht Furthermore, three counter electrodes 48 are provided which are immersed in the float bath 45. These electrodes 47 and 48 are applied to a voltage source analogous to that in FIG. 1 (not shown in FIG. 6). Supply lines 49 made of heat-resistant material "are passed through the horizontal part of the electrode 47 and introduce ions into the atmosphere 46 intended for treating the glass ribbon 44 are.

Die Anlage nach F i g. 6 arbeitet beispielsweise wie folgt: Nachdem die Elektrode 47 mit dem negativen Pol und die Gegenelektroden 48 mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden sind, wird an die Elektroden 47 und 48 eine. Potentialdifferenz von beispielsweise 50 Volt angelegt Man kann so mit dieser Vorrichtung an den Rändern Natrium zur Oberfläche dieser Ränder diffundieren lassen, um auf diese Weise den Benetzungswinkel zu modifizieren. Diese Vorrichtung bildet dann ein vorteilhaftes Mittel, um ein Floatglasband mit einer Dicke zu erzeugen, die unterhalb der Gleichgewichtsdicke liegtThe system according to FIG. 6 works as follows, for example: After the electrode 47 with the negative pole and the counter electrodes 48 connected to the positive pole of the voltage source is connected to the electrodes 47 and 48 one. Potential difference of 50 volts, for example, applied. You can do so with this device at the edges diffuse sodium to the surface of these edges in order to reduce the wetting angle to modify. This device then forms an advantageous means of making a float glass ribbon with a thickness that is below the equilibrium thickness

Eine andere Ausführungsform der Anlage nach der Erfindung, mit der eine entsprechende Wirkung erreicht werden kann, wie mit der Ausführungsform nach Fig.6, ist in Fig.7 gezeigt Der Floatofen weist eine Wanne 50 mit einem Boden 51 und Seitenwänden 52 und 53 auf sowje eine Dachkonstruktion 54 mit einer Decke 55 und Seitenwänden 56 und 57. Im Inneren des Ofens gleitet das Floatglasband 58 auf einem Floatbad 59 aus geschmolzenen Stoffen, deren Dichte größer ist als die Dichte des Glases. Außer dem Floatbad 59 enthält der Ofen eine Atmosphäre 60, die mit der oberen Fläche des Floatglasbandes in Berührung steht Im Inneren des Ofens ist weiter eine Elektrode 61 angeordnet, die drei Abschnitte 62, 63 und 64 aufweist, -wobei die Abschnitte 62 und 63 der Elektrode 61 in der Nähe der Ränder des Floatglasbandes 58 liegen, und zwar mit einem geringen Abstand oberhalb dieser Ränder, während der Abschnitt 64 der Elektrode über dem mittleren Bereich des Floatglasbandes 58 liegt, und zwar mit einem größeren Abstand von dem Floatglasband als die Abschnitte 62 und 63. Es sind weiter drei in das Bad 69 eingetauchte Gegenelektroden 65 vorgesehen. Diese Elektroden 61 und 65 sind mit einer Sparinungsquelle 66 verbunden, und zwar derart, daß die Gegenelektroden 65 am positiven und die Elektrode 61 am negativen Pol liegen. Bei der Ausführungsform nach F i g-7 sind die Abschnitte 62 und 63 der Elektrode 61 weiter so geschaltet, daß sie auf einem Potential liegen, das von dem des Abschnittes 64 der Elektrode 61 verschieden ist Auf diese Weise werden elektrische Felder erzeugt, deren Intensität von einem Abschnitt zum anderen unterschiedlich ist Wie in der Zeichnung dargestellt, sind weiter Zuführleitungen 67 aus wärmebeständigem Material vorgesehen, durch die in die Atmosphäre 16 Ionen eingeführt werden können, die für die Behandlung des Floatglasbandes bestimmt sind. Diese besonders vorteilhafte Ausführungsform ermöglicht es, durch entsprechende Regelung der Stärke der elektrisehen Felder beispielsweise die Konzentration von Alkalüonen zu modifizieren, die in den Randbändern des Floatglasbandes 58 enthalten sind und damit verbunden die Oberflächenspannungen an den Rändern des Floatglasbandes-58 zu verändern. Es ist damit schließlich möglich, die Dicke des Floatglasbandes auf eine Dicke zu bringen, die unterhalb der Gleichgewichtsdicke ist, und zwar auf schnelle und einfache Weise.Another embodiment of the system according to the invention, with which a corresponding effect is achieved can be, as with the embodiment according to Fig.6, is shown in Fig.7 The float furnace has a Trough 50 with a bottom 51 and side walls 52 and 53 on and a roof structure 54 with a Ceiling 55 and side walls 56 and 57. Inside the furnace, the float glass strip 58 slides on a float bath 59 made of molten substances, the density of which is greater than the density of glass. Besides the float bath 59 contains the furnace has an atmosphere 60 in contact with the top surface of the float glass ribbon inside of the furnace is further arranged an electrode 61, which has three sections 62, 63 and 64, -which the sections 62 and 63 of the electrode 61 are in the vicinity of the edges of the float glass ribbon 58, namely with a small distance above these edges, while the portion 64 of the electrode above the central region of the float glass ribbon 58 lies, with a greater distance from the float glass ribbon than the sections 62 and 63. There are also three counter-electrodes 65 immersed in the bath 69 are provided. These electrodes 61 and 65 are connected to a Sparinungsquelle 66, in such a way that the Counter electrodes 65 are on the positive and the electrode 61 on the negative pole. In the embodiment according to In FIG. 7, the sections 62 and 63 of the electrode 61 are further connected in such a way that they are at a potential, which is different from that of the portion 64 of the electrode 61. In this way, electric fields are created generated, the intensity of which differs from one section to another As shown in the drawing, there are further supply lines 67 made of heat-resistant material, through which into the atmosphere 16 ions can be introduced, which are intended for the treatment of the float glass ribbon. This particular one advantageous embodiment makes it possible, by appropriate regulation of the strength of the electric view Fields, for example, to modify the concentration of alkaline ions in the marginal bands of the Float glass ribbon 58 are included and, associated with it, the surface tension at the edges of the float glass ribbon 58 to change. It is thus finally possible to reduce the thickness of the float glass ribbon to one thickness to bring that is below the equilibrium thickness, in a quick and easy way.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

£09 652/26£ 09 652/26

Claims

Patent claims:

1. Diffusion process for changing the surface properties of flat gas under the action of heat, characterized in that that the upper surface of a float glass ribbon is brought into contact with an atmosphere, from the action of an electrical direct voltage field, which is located between the float bath and electrodes disposed in the atmosphere, diffusion from in that atmosphere enriched ions is effected in at least a part of the float glass ribbon.

2. The method according to claim 1, characterized in that that on the lower surface of the glass ribbon a diffusion from opposite to the float bath metals electrically more positive metal ions from the strip into the float bath are brought about and these are reduced there will.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the electric field is selected Areas of the glass panel is concentrated.

4. The method according to claim 3, characterized in that that the electric field is concentrated on the edge zones of the glass panel.

5. The method according to claim 4, characterized in that in the edge zones of the glass sheet Concentration of certain ions, such as alkali ions, is modified.

6. float glass system for performing the method according to any one of claims 1 to 5, characterized by electrodes in the atmosphere above the float band and counter electrodes in the float bath.

7. Plant according to claim 6, characterized in that the electrode lying in the atmosphere consists of several individual electrodes with which electrical fields are generated, their intensity differs from one single electrode to another.

8. Plant according to claim 7, characterized in that the individual electrodes electrically from each other are independent and have different potentials.

9. Plant according to claim 7 or 8, characterized in that the individual electrodes in different Distances from the counter electrode are arranged.

10. Plant according to claim 6, characterized in that by the shape of the in the atmosphere lying electrode, electric fields of different intensities arise in areas.

11. Plant according to claim 10, characterized in that the electrode lying in the atmosphere is designed as a plate which is concave relative to the counter electrode.

12. Plant according to claim 10, characterized in that the electrode lying in the atmosphere is a plate which is developed in a polyhedron shape.

13. Plant according to claim 10, characterized in that the electrode lying in the atmosphere is a plate that is provided with cutouts.

14. Plant according to claim 6, characterized in that the electrode lying in the atmosphere is inclined relative to the counter electrode.

15. Plant according to claim 7, characterized in that one of the individual electrodes is in the vicinity the edge zone of the glass ribbon is arranged.