DE1596450B2 - Neigenschaften von flachglas und ziehanlage dafuer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Diffusionsverfahren zum Verändern der Oberflächeneigenschaften von Flachglas unter Einwirkung von Wärme und eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Ziehanlage, mit der eine Glasschmelze, die auf einem Bad aus geschmolzenen Stoffen schwimmt und sich auf diesem Bad in Richtung auf einen nach oben gerichteten Glaszug bewegt, behandelt wird.

Es ist bekannt, bei der üblichen Herstellung von gezogenem Glas die Glasschmelze in der Arbeitswanne thermisch zu behandeln, indem man mit Hilfe von Brennern pulverisierte Metalle in die umgebene Atmosphäre einführt. Man kann auf diese Weise zwischen der Glasmasse und der Atmosphäre, mit der die Glasschmelze in Berührung steht, einen Ionenaustausch herbeiführen, der eine Veränderung der Zusammensetzung der äußersten Zone der Glasschmelze verursacht, die an die Oberfläche angrenzt, die der unter erhöhter Temperatur stehenden Atmosphäre ausgesetzt ist (BE-PS 5 50 858). Leider ist diese Wirkung wenig steuerbar und das Verfahren führt häufig zu nachteiligen Ergebnissen: zumindest sind die Ergebnisse sehr schlecht reproduzierbar. Wenn man beispielsweise Alkaliionen in die Atmosphäre einführt, um den Verlust von Alkalibestandteilen zu kompensieren, der aufgrund der Flüchtigkeit dieser Bestandteile an der Oberfläche des Glases während der Abkühlung auftritt, ist die Steuerung der Ionendiffusion schwierig. Das Verfahren hat darüber hinaus einen geringen Wirkungsgrad und man erhält ein gezogenes Glas mit schlechter Oberflächcnqualität.

Es 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 sich hierdurch starke Änderungen der Eigenscharten des Glases ergeben (FR-PS 13 75 995).

Dieser Nachteil wird bei einem weiteren bekannten Verfahren (BE-PS b 20 787) vermieden, bei dem der Ionenaustausch zwischen einem Salzbad und dem Glas durch ein elektrisches Gleichstroinpotcntial so reguliert wird, daß eine gezielte Modifikation der Eigenschaften des Glases erreicht wird. Das Glasbad 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. Aus der Veröffentlichung »The Glass Industry« (Bd. 22. 1941. Heil 3. S. 109 und 110) ist ein Verfahren zum Modifizieren der optischen, mechanischen und chemischen Eigenschaften eines Glases durch Verändern der chemischen Struktur der Glasoberfläche mit Hilfe einer Metallsalz enthaltenden Gasatmosphäre bekannt. Bei diesem Verfahren erfolgt durch Pyrolyse bei erhöhter Temperatur eine Abscheidung einer festen Metalloxidschicht auf der Oberfläche des Glases.

In der DT-PS 8 44 650 ist ein Verfahren zur Verbesserung der Lichtdurchlässigkeit optischer Gläser durch Verändern der Oberflächenschichten dieser Gläser beschrieben, das darin besteht, daß man mit Hilfe von außen angelegter elektrischer Felder eine Elektrolyse und damit eine Wanderung von Ladungsträgern durch das Glas hindurch verursacht. Der Effekt wird dadurch erreicht, daß im Inneren des Glases vorhandene Ionen unter der Einwirkung des elektrischen Feldes versetzt werden, was aufgrund der Ionenwanderung von der Anodenseite des Glases zur Kathodenseite eine Abreicherung bzw. Anreicherung der wandernden Ionen verursacht. Dies hat eine Veränderung der Zusammensetzung der Oberflächenschichten des Glases und damit andere Eigenschaften zur Folge. Zum Aufbau des elektrischen Feldes werden bei diesem bekannten Verfahren feste, flüssige oder auch gasförmige Elektroden verwendet, die in jedem Fall die zu vergütenden Flächen unmittelbar berühren müssen.

Die US-PS 21 98 733 betrifft ein Verfahren zur Behandlung von fertiggestellten hohlen Glasgegenständen, mit dem Ziel, die Zusammensetzung und die Eigenschaften des Glasgegenstandes nach seiner Herstellung zu verärdern. Hierzu wird der Glasgegenstand mit einer Salzschmelze gefüllt und in eine

Sa!/.schmelze eingetaucht, worauf mit Hilfe von in die Salzschmelzen eingetauchten Elektroden eine Wanderung von Ionen der im Inneren des Glasgegenstandes befindlichen Salzschmelze in das Glas und ein Austreten von in dem Glas vorhandenen Ionen aus der äußeren Oberfläche des Glases in die es umgebende Salzschmelze bewirkt wird.

Die US-PS 24 28 600 ist auf ein Verfahren zum Anfärben der Oberflächenschichten von fertiggestellten Glasgegenständen gerichtet, das in mehreren Stufen abläuft und darin besteht, daß man die Oberflächen der erhitzten Glasgegenständen den Dämpfen von Kupfersalx.cn aussetzt, was einen Austausch der Alkaliionen des Glases durch Kupferionen verursacht, wonach das Glas einer reduzierenden Behandlung bei erhöhter Temperatur unterzogen wird.

Schließlich betrifft die FR-PS 14 02 262 ein Verfahren zur Entfernung von Restwasser im Rahmen eines Verfahrens zur Herstellung von Gläsern mit hohem Siliziumdioxidgehalt, das darin besteht, daß man die zu behandelnden Glasgegenstände mit einer chlorhaltigen Glasatmosphäre in Berührung bringt, wodurch die Hydroxylionen der Glasstruktur durch Chlorionen ersetzt werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem in einfacher Weise und ohne aufwendige Einrichtungen die Eigenschaften eines Glases in reproduzierbarer Weise gezielt modifiziert werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Diffusionsverfahren zum Verändern der Oberflächeneigenschaften von Flachglas unter Einwirkung von Wärme gelöst, das dadurch gekennzeichnet, ist, daß die obere Fläche einer Glasschmelze und die Oberflächen eines daraus abgezogenen Glasbandes mit einer Atmosphäre in Berührung gebracht werden, aus der im Bereich des Glaszuges unter Einwirkung eines elektrischen Gleichspannungsfeldes, das sich zwischen in der Atmosphäre und unter der Glasschmelze im Bereich des Glaszuges angeordneten Elektroden erstreckt, eine Diffusion von in der Atmosphäre angereicherten Ionen in diesen Teil der Glasschmelze bewirkt wird, wobei die Glasschmelze im Bereich des Glaszuges auf einem Bad aus geschmolzenen Stoffen schwimmt und in Berührung mit diesem Bad die unteren Elektroden angeordnet sind.

Nach der Erfindung läßt man somit auf einen Bereich der Glasschmelze ein elektrisches Gleichspannungsfeld einwirken, das sich zwischen dem Bad aus geschmolzenen Stoffen und der Atmosphäre erstreckt, die mit dem betreffenden Bereich der Glasschmelze in Berührung steht. In dem elektrischen Feld kann das Bad aus geschmolzenen Stoffen auf einer positiven oder negativen Polarität, bezogen auf die Atmosphäre, liegen.

Es ist bekannt, daß die Diffusion von Ionen durch ihre Aktivierung und die Diffusionshindernisse zwischen der Glasschmelze und den angrenzenden Medien (Atmosphäre und geschmolzene Stoffe) bestimmt wird, mit denen sie in Berührung steht.

Indem man ein elektrisches Gleichspannungsfeld in dem elektrochemischen System aufbaut, das durch das Bad aus geschmolzenen Stoffen, die Glasschmelze und die Atmosphäre gebildet wird, die mit der Glasschmelze in Berührung steht, kann man eine Diffusion von Ionen in wenigstens einen Bereich der Glasschmelze herbeiführen, der ,einer der Oberflächen der Glasschmelze benachbart ist, und die Intensität dieser Diffusion steuern. Man kann gleichfalls in das Glas Ionen

eindiffundieren lassen, die ursprünglich in der Atmosphäre enthalten waren und eine Polarität aufweisen, die der des Glases gegenüber 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 beispielsweise Alkaliionen in das Bad aus geschmolzenen metallischen Stoffen verdrängt werden können. In Berührung mit dem Bad werden diese Ionen zu ihrem metallischen Zustand reduziert, lösen sich schließlich in dem Metallbad und können schließlich mit in diesem Bad enthaltenden Verunreinigungen, wie Schwefel und Sauerstoff, Verbindungen eingehen. Die auf diese Weise gebildeten Verbindungen sind im Hinblick auf die Glasschmelze weniger schädlich als die Körper, die durch die Verbindung der das Bad bildenden Metalle mit den Verunreinigungen gebildet wurden. In den an die obere Oberfläche der Glasschmelze angrenzenden Bereichen tritt eine analoge Wirkung ein. In diesem Falle wandern beispielsweise Alkaliionen, die sich in der Nähe dieser Oberflächen befinden, in das Innere und können so durch andere positive Ionen ersetzt werden, die ursprünglich in der Atmosphäre enthalten sind.

Vorzugsweise läßt man in die Glasschmelze Ionen eindiffundieren, 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 mit Calcium oder Magnesium anreichert. In dergleichen 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 Lithiumoder Kaliumionen, die den Dehnungskoeffizienten der Oberflächenschichten des Glases merklich modifizieren.

Vorzugsweise setzt man der Atmosphäre die Ionen . zu, die in die Glasschmelze eindiffundieren sollen, und man führt sie in den Teil der Atmosphäre ein, die unter der Einwirkung des elektrischen Gleichspannungsfeldes 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.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Ziehanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die gekennzeichnet ist durch Elektroden in der Atmosphäre über der Glasschmelze und Gegenelektro-"den unter der Glasschmelze, jeweils in der Nähe des Glaszuges, wobei zwischen der unteren Fläche der Glasschmelze und dem Wannenboden in der Nähe des Glaszuges ein Bad aus geschmolzenen Stoffen angeordnet ist, mit dem die Gegenelektroden in Berührung stehen.

Mit Hilfe der Elektroden und der Gegenelektroden wird ein elektrisches Gleichspannungsfeld zwischen dem Bad aus geschmolzenen Stoffen und der Atmo-

Sphäre, mit der eine der Oberflüchen der Glasschmelze in Berührung steht, gebildet.

An die Elektroden und Gegenelektrodcn wird eine gegebenenfalls regelbare Potentialdifferenz angelegt, wobei wenigstens eine Elektrode in der Atmosphäre angeordnet ist. während die Gegenelektrode vorzugsweise durch das Bad aus den geschmolzenen Stoffen gebildet wird. Erfindungsgemäß wird durch das Bad aus den geschmolzenen Stoffen, der Glasschmelze und der Elektrode in der Atmosphäre ein elektrochemisches System gebildet, daß die Anwendung des crfindungsgcmäßen Verfahrens und die Ausnützung eines großen Teils seiner Möglichkeiten ermöglicht.

Bei Verwendung eines Bades aus geschmolzenem Metall kann rrian beispielsweise bestimmte Ionen, die in der Glasschmelze 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.

Vorzugsweise besteht wenigstens eine Elektrode aus mehreren Einzelelektroden, so daß elektrische Felder erzeugt werden können, deren Intensität von einem Bereich zum anderen differiert. Diese Einzclelcktroden 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 Gleichspannungsfeldes zu regeln, indem man seine Intensität modifiziert. "

Vorzugsweise weist die Vorrichtung 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 eine Behandlung des Glases durchführen, deren Wirkung sehr unterschiedlich ist und von der Natur der Ionen, die in der Atmosphäre eingeführt werden, abhängt.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in mehreren Ausführungsformen veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. ' '

Fig. 1 zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch die Arbeitswanne und die erfindungsgemäße Ziehanlage zur Herstellung von Flachglas, wobei die Arbeitswanne ein Bad aus geschmolzenen Stoffen enthält, auf dem sich eine Schicht aus geschmolzenem Glas bewegt, und weiter Einrichtungen vorgesehen sind, mit denen an beiden Enden der Arbeitswanne dieser eine geregelte Glasmenge zugeführt wird.

Fig.2 zeigt eine Spannungsquelle, die an die Elektroden einer Ziehanlage gemäß der Erfindung anlegbar ist

F i g. 3 zeigt im senkrechten Längsschnitt eine andere Ziehanlage nach der Erfindung mit einer Arbeitswanne, die ein Bad aus geschmolzenen Stoffen enthält, auf der sich eine Schicht aus geschmolzenem Glas, die aus einem Läuterungsbecken zufließt; in Richtung auf einen nach oben gerichteten Glaszug bewegt, der nach dem Pittsburgh-Verfahren arbeitet.

Fig.4 zeigt einen senkrechten Längsschnitt einer weiteren Ziehanlage nach der Erfindung mit einer Arbeitswanne, die ein Bad aus geschmolzenen Stoffen enthält, auf dem sich eine Schicht aus geschmolzenem Glas, die aus einem Läuterungsbecken zufließt, in Richtung auf einen nach oben gerichteten Gliisztig bewegt, der nach dem Libbey-Owens-Verfahren arbeitet.

Fig.5 zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Ziehanlagc mit einer Arbeitswanne, die ein Bad aus geschmolzenen Stoffen enthält, auf dem sich eine Schicht aus geschmolzenem Glas bewegt, die nach dem Libbey-Owens-Verfahren nach oben in Form eines Glasbandes abgezogen wird..',

Fig.6 zeigt einen senkrechten Längsschnitt einer weiteren Ziehahlage nach der Erfindung mit einer Arbeitswanne, die ein Bad aus geschmolzenen Stoffen enthält, auf dem sich eine Schicht aus geschmolzenem Glas bewegt, die nach dem Pittsburgh-Verfahren in Form eines Glasbandes nach oben abgezogen wird.

Fig. 1 veranschaulicht eine erste Ausführungsform der Ziehanlage der Erfindung. Die Arbeitswanne 1 umfaßt einen Boden 2 und zwei Seitenwände 3 und 4. oberhalb dieser Seitenwände 3 und 4 sind zwei Zuflußrinnen 5 und 6 angeordnet, von denen lediglich die an die Arbeitswanne angrenzenden Enden dargestellt sind. Diese Rinnen 5 und 6 werden durch einen Boden mit Lippen 7 und 8 und Scitenwänden 9 und 10, von denen für jede Rinne 5 und 6 nur eine sichtbar ist, gebildet. Die beiden Rinnen 5 und 6 weisen somit einen rechteckigen Querschnitt auf. Oberhalb des Zuflußendes der beiden Rinnen 5 und 6 sind zwei Querbalken 11 und 12 angeordnet, die zur Regelung der Menge der Glasschmelze 13 dienen, die an den beiden Enden der Arbeitswanne 1 auf das in dieser enthaltene Bad 14 aus geschmolzenen Stoffen herabströmt. Diese geschmolzenen Stoffe haben eine größere Dichte als die Glasschmelze, so daß sich eine Schicht aus geschmolzenem Glas auf dem Bad ausbildet. In Fig. 1 ist weiter eine Abdeckung 15 der Arbeitswanne gezeigt, die durch die Decken 16 und 17 gebildet wird, weiter L-förmige Abschirmungen 18 sowie geneigte Wände 19, die das obere Ende der Abschirmungen 18 mit dem unteren Ende der Wände 20 eines Ziehschachtes 21 verbinden, von dem lediglich das untere Ende mit dem ersten Ziehwalzenpaar 22 dargestellt ist. Im Inneren der Arbeitswanne ist weiter ein Elektrodenpaar 23 unterhalb der Abschirmungen 18 befestigt. Ferner sind drei Gegenelektroden 24 vorgesehen, die in das Bad 14 aus geschmolzenen Stoffen eingetaucht sind. Die Arbeitswanne 1 weist weiter Leitungen 25 auf, die durch die Decken 16 und 17 hindurchgeführt sind und in der Atmosphäre 26 im Bereich der Elektroden 23 münden, die in der Atmosphäre 25 angeordnet sind. Durch diese Leitungen 25 können Ionen zugeführt werden, die in der Atmosphäre verteilt der Wirkung eines elektrischen Feldes unterliegen.

Fig.2 zeigt schematisch eine Spannungsquelle 27, die an einen Spannungsschalter 28 und einen Spannungsregler, beispielsweise ein Potentiometer 29, angeschlossen ist.

Als Beispiel wird im nachstehenden eine Arbeitsweise dieser ersten Ausführungsform der Ziehanlage nach der Erfindung beschrieben. Nachdem die Elektroden 23 an den negativen Pol der Spannungsquelle 27 angeschlossen sind, wird an die Elektroden 23 und 24 eine Potentialdifferenz in der Größenordnung von 45 Volt angelegt. In dem damit gebildeten elektrochemischen System zirkulieren die positiven Ionen von oben nach unten, und es bilden sich an jeder der Oberflächen der Glasschmelze Phänomene aus, die an den beiden Oberflächen verschieden sind. An der Berührungsfläche Metall (insbesondere Zinn) — Glas wandern Natrium-

ionen zu dem Metallbad, in dem sie reduziert weiden, während die Wanderung von Zinnionen in Richtung auf das Glas nahezu vollkommen unterdrückt wird. Daraus ergibt sich, daß die Anlage es ermöglicht, einen Fehler zu vermeiden, der unter der Bezeichnung »Bloom«-Fchler bekannt ist und der von der von der Diffusion von Zinnionen in die untere Fläche des Glases verursacht wird. An der Berührungsfläche Glas-Atmosphäre kann man einen Ionenaustausch herbeiführen, der beispielsweise die mechanischen Eigenschaften des Glases _ϊ0 verbessern kann.

Wenn man in die Atmosphäre 26 Lithiumionen einführt, die in ionisierten Dämpfen enthalten sind, die aus den Leitungen 25 austreten, kann man diese Lithiumionen derart eindiffundieren lassen, daß sie Natriumionen ersetzen, die sich ursprünglich in der Nähe der der oberen Oberfläche der Glasströme befinden, die sich auf dem Bad 14 aus geschmolzenen Stoffen bewegen und die beiden Seiten der Ziehwulst speisen. Die Natriumionen werden hierbei unter der Wirkung des elektrischen Feldes in das Innere der Glasschmelze verdrängt. Bei dieser Arbeitsweise der Erfindung wird eine Ziehwulst gebildet, deren beide Seiten so behandelt sind, daß ein Flachglas 30 erhalten wird, dessen beide Oberflächen durch Lithium mechanisch verstärkt sind.

Fig.3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Ziehanlage der Erfindung, die für die Herstellung von gezogenem Flachglas nach dem Pittsburgh-Verfahren geeignet ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Arbeitswanne 3t von dem Läuterungsbecken 33 und ein Wehr 34 getrennt, das in die Glasschmelze 35 eintaucht. Die Arbeitswanne 31 mit dem Boden 36, der Schwelle 33 und der Endwand 37 enthält ein Bad 38 aus geschmolzenen Stoffen, die eine größere Dichte als das Glas haben. Der Oberflächenspiegel dieses Bades liegt auf einer Höhe, die unterhalb der Höhe der Schwelle 33 liegt. Auf dem Boden 36 der Arbeitswanne 31 steht eine senkrechte Rippe 39, die sich quer durch das Bad 38 hindurch erstreckt und bis in die Glasschmelze 35 vorsteht, die aus dem Läuterungsbecken 32 zufließt und auf dem Bad 38 in Richtung auf einen nach oben gerichteten Glaszug fließt. Das obere Ende der Rippe 39 bildet eine Ziehstange zur Halterung der Ziehwulst. Die senkrechte Rippe 39 ist zweckmäßig mit Öffnungen 40 versehen; damit das Bad 38 aus geschmolzenen Stoffen durch die Rippe hindurchtreten kann.

In Fig.3 ist weiter eine Abdeckung 41 vorgesehen, die durch die Decken 42 und 43 gebildet wird, weiter geneigte Wände 44 sowie die senkrechten Wände 45 eines Ziehschachtes 46, in dem lediglich die beiden ersten Ziehwalzenpaare 47 dargestellt sind. Zwischen dem unteren Ziehwalzenpaar und der Glasschmelze liegen zu beiden Seiten des Glasbandes Kühler 49.

Im Inneren der Arbeitswanne 31 ist ein Elektroden- ₅'₅ paar 50 angebracht, das unter den Decken 42 bzw, 43 befestigt ist. Weiter sind drei Gegenelektroden 51 vorgesehen, die in das Bad 38 aus geschmolzenen Stoffen eintauchen. Die Arbeitswanne umfaßt schließlich Leitungen 52, die durch die Decke 42 und die ^₀ Endwand 37 hindurchgeführt sind und in der Atmosphäre 53 im Bereich der Elektroden 50, die in dieser Atmosphäre angeordnet sind, münden. Durch diese Leitungen 52 können Ionen zugeführt werden, die in der Atmosphäre 53 verteilt der Wirkung des elektrischen g₅ Feldes unterliegen.

Das elektrische Feld wird erzeugt, indem die Elektroden 50 und 51 an eine Vorrichtung nach F i g. 2 angeschlossen werden. Die Arbeitsweise dieser Ausführungsförm der Anlage der Erfindung entspricht der oben unter Bezug auf die erste Ausführungsform beschriebenen Arbeitsweise.

F i g. 4 veranschaulicht eine dritte Ausführungsform der Anlage der Erfindung in Anwendung auf die Herstellung von gezogenem Glas nach dem Libbey-Owens-Verfahren. Nach dieser Ausführungsform.fließt die Glasschmelze 54 aus einem Läutcrungsbcckcn 55. das lediglich durch den geneigten Boden 56, die Decke 57 und die senkrechte Wand 58 angedeutet ist. in eine Arbeitswanne 59. wobei sie eine Schwelle 60 überströmt. Die Arbeitswanne 59 mit dem Boden 61 der Schwellenwand 62 und der Endwand 63 enthält ein Bad 64 aus geschmolzenen Materialien, deren Dichte größer ist als die Dichte des Glases und dessen Oberflächcnspiegei auf einer Höhe liegt, die niedriger ist als die Höhe der Schwelle 60. Nach Überwinden der Schwelle 60 breitet sich die Glasschmelze 54 auf dem Bad 64 aus und strömt in Richtung auf einen nach oben gerichteten Glaszug. Um den Wärmeaustausch zwischen der Glasschmelze 54 und dem darunterliegenden Bad 64 zu erleichtern, ist eine Reihe von Hindernissen 65 und 66 vorgesehen, die auf dem Boden 61 stehen, quer durch das Bad 64 hindurchgehen und bis in die Glasschmelze 54 vorstehen. Bei dieser Ausführungsform ist es nicht notwendig, eine senkrechte Rippe zur Stabilisierung der Ziehwuist vorzusehen, da die Schicht der Glasschmelze, die sich auf dem darunterliegenden Bad 64 bewegt, nur eine geringe Dicke aufweist.

Oberhalb der Arbeitswanne 59 sind zwei Innendekken 67 und 68 angeordnet, die einen gekrümmten Abschnitt in der Nähe des nach oben gerichteten Glaszuges aufweisen. Die Decke 67 erstreckt sich bis an die Wand 68, an die die Decke 69 des Kühlofens 70 angrenzt, von der im übrigen noch der Boden 71 sichtbar ist. Im Inneren des Kühlofens 70 sind lediglich die Umlenkwalze 72 und eine Transportwalze 73 für das Glasband 74 dargestellt. *

Im Inneren der Arbeitswanne 59 ist ein Elektrodenpaar 75 angeordnet, das unter den gekrümmten Enden der inneren Decken 67 und 68 befestigt ist. Weiter sind vier Gegenelektroden 76 vorgesehen, die in das Bad 64 eingetaucht sind. Die Arbeitswanne weist schließlich Leitungen 77 auf, die durch die Decken 67 und 69 und die Endwand 63 hindurchgeführt sind und in der Atmosphä-■ re 78 im Bereich der Elektroden 75 münden, die in der Atmosphäre 78 liegen. Durch diese Leitungen 77 können Ionen zugeführt werden, die in der unter der Wirkung des elektrischen Feldes stehenden Atmosphä* re 78 verteilt werden. Das ■ elektrische Feld kann hergestellt werden, indem die Elektroden 75 und 76 beispielsweise¹ an eine Vorrichtung nach Fig.2 angeschlossen werden.

Die Arbeitsweise dieser dritten Ausführungsform der Erfindung entspricht der oben beschriebenen Arbeitsweise der ersten Ausführungsform.

In Fig.5 ist eine vierte Ausführuijgsform der Ziehanlage nach der Erfindung dargestellt, mit einer Ziehwanne 69, die ein Bad 80 aus geschmolzenen Stoffen enthält, die eine größere Dichte haben als das Glas. Der Boden 81 bildet eine Stufe 8Z Rechts von dieser Stufe wird die Glasschmelze 83, die auf dem darunter liegenden Bad 80 schwimmend, in Richtung des Pfeiles 84 strömt, an der Stelle 85 nach oben gezogen. Diese Stufe bildet einen Teil einer Ziehkammer 86, die durch eine Schürze 87 von der Kammer 88 abgetrennt ist, die links dieser Schürze ist. Die Schürze hängt bis in

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die Nähe des Niveaus der Glasschmelze 83 herab, um die Luftströmungen in der Zichkammer 86 zu verringern. In der Zichkammer ist eine Ziehwalze 89 angebracht, die gleichzeitig als Umlenkwalze für das Glasband 90 dient, das dann getragen von den Walzen 92 in den Kühlofen 91 weiterläuft. Die Zichkammer 86 enthält weiter gerändelte Räder 93 an den Seiten, die ein wenig oberhalb des Fußes 94 des Bandes angeordnet sind und die einer. Zusammenziehung des- Bandes während seiner Bildung entgegenwirken. Der Fuß 94 des Bandes wird an seinen beiden gegenüberliegenden Flächen durch Kühler 95 und 96 gekühlt. Der Kühler 96, der die Unterseite des Fußes des Bandes kühlt (bezogen auf-die Vorschubrichtung der Glasschmelze 83) kühlt das Ende der Glasschicht, die die Vorderseite der freien Strömung dieser Schicht bildet, soweit ab, daß diese daran gehindert wird, über den Fuß 94 auf dem Bad 80 weiter vorzudringen. Um das Bad 80 in der Nähe des Fußes 94 des .Bandes trotz der relativ starken Abkühlung des Endes der Glasschicht nicht erstarren zu lassen, sieht man eine thermische Abschirmung 97 vor, die zwischen dem Kühler 96 und dem Teil des Bades 80 liegt, der dem Fuß 94 des Bandes benachbart ist und durch diesen nicht mehr abgedeckt wird. Das Ende 98 der thermischen Abschirmung 97, das in der Nähe des Fußes 94 des Bandes liegt, besteht aus Bornitrid, um jedes Anhaften von geschmolzenem Glas zu verhindern, falls das Ende der Schicht ungenügend gekühlt werden sollte. Außer der thermischen Abschirmung 97 sind elektrische Widerstandsheizelemente 99 vorgesehen, die in Hülsen 100 untergebracht sind, die in das Bad 80 eingetaucht sind und unter dem Fuß 94 des Bandes so viel Wärme abgeben können, daß ein Erstarren des Bades 80 unter diesem Fuß verhindert wird. Eine Erstarrung des Bades 80 kann damit nur in dem Abschnitt 101 des Bades 80 auftreten, der ganz rechts in der Ziehwanne 79 liegt.

Fi g. 5 zeigt weiter eine Elektrode 102, die unter der Schürze 87 befestigt ist sowie zwei Gegenelektroden 103, die in das Bad 80 eingetaucht sind. Weiter ist eine Leitung 104 vorgesehen, die durch die Decke 105 der Kammer 68 links von der Schürze 87 hindurchgeführt ist und die in der Atmosphäre 106 in der Nähe der Elektrode 102, die in dieser Atmosphäre angeordnet ist, mündet. Durch diese Leitung 104 können Ionen zugeführt werden, die in der Atmosphäre 106 verteilt werden, die der Wirkung des elektrischen Feldes unterliegen. Dieses Feld kann aufgebaut werden, indem die Elektroden 102 und 103 beispielsweise an eine Vorrichtung nach Fig.2 angeschlossen werden. Hinsichtlich der Arbeitsweise entspricht diese vierte Ausführung der Erfindung der oben unter Bezug auf die erste Ausführungsform beschriebenen Arbeitsweise.

Die fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßerr Ziehanlage nach F i g. 6 entspricht im wesentlichen der nach Fig.5, von der sie als Abwandlung angesehen werden kann. Nach F i g. 6 enthält eine Ziehwanne 107 ein Bad 108 aus geschmolzenen Stoffen, die eine größere Dichte haben als das Glas. Der Boden 109 der Ziehwanne weist gleichfalls eine Stufe 110 auf. Rechts von dieser Stufe wird die Glasschmelze 110, die auf darunter liegenden Bad schwimmt und sich in Richtung des Pfeiles 112 bewegt, bei 113 nach oben gezogen.

Die Ziehwanne 107 weist im übrigen eine Endwand 114 und eine Abdeckung 115 auf, die durch die Decken 116 und 117 gebildet wird. Oberhalb des Ziehpunktes 113 und zwischen den Decken 116 und 117 ist eine Ziehkammer 118 angeordnet, die zwei L-förmige Abschirmungen 119 und 120, geneigte Wände 121 und senkrechte Wände 122 eines Ziehschachtes 123 aufweist, von dem das erste Ziehwalzenpaar dargestellt ist. Diese Ziehkammer 118 enthält Kühler 125 zum Abkühlen der beiden gegenüberliegenden Flächen des Glasbandes 126 in der Nähe des Fußes des Bandes und weiter gerändelte Randhalterollen 128, die ein wenig oberhalb des Fußes 127 des Bandes angeordnet sind und ein Zusammenziehen des ■■ Bandes 126 während des Ziehens verhindern. Die Ziehkammer 118 erhält im übrigen unterhalb des ersten Ziehwalzenpaares 124 waagerechte Wandstücke 129, zwischen denen das Glasband 126 hindurchläuft. Damit das Bad 108 in der Nähe des Fußes 127 des Bandes trotz der relativ starken Kühlung des Endes der Schicht nicht einfriert, wird der horizontale Schenkel der L-förmigen Abschirmung 199 derart angeordnet, daß er eine Kühlung des Fußes 127 ermöglicht, bei möglichst geringer Kühlung des Bades 108 unmittelbar vor diesem Fuß. Wie bei der Ausführungsform nach F i g. 5 ist am Ende.; des waagerechten Schenkels der Abschirmung 119 ein Teil 130 aus Bornitrid angebracht, damit bei unzureichender Kühlung des Endes,der Glasschicht das Glas nicht anhaftet. Weiter !sind elektrische Widerstandsheizkörper 131 in Hülsen 132 in das Bad 108 eingetaucht. Diese Heizkörper geben unterhalb des Fußes 127 des Bandes eine Wärmemenge ab, die ausreicht, ein Erstarren des Bades 108 unter diesem Fuß zu verhindern. Mit dieser Anordnung kann ein Erstarren des Bades 108 nur in dem Bereich 133 des Bades auftreten, der ganz rechts innerhalb der Ziehwanne liegt.

Die F i g. 6 zeigt weiter eine Elektrode 134, die unter dem horizontalen Schenkel der L-förmigen Abschi^ mung 120 angeordnet ist, sowie zwei Gegenelektroden 135, die in das Bad 108 eintauchen. In F i g. 6 ist weiter eine Leitung 136 angebracht, die durch die-Decke 116 hindurchgeführt ist und in der Atmosphäre 137 in der Nähe der Elektrode 134 mündet, die", in. dieser Atmosphäre angeordnet ist Durch diese Leitung 136 können Ionen zugeführt werden, die in der Atmosphäre 137 verteilt werden, die der Wirkung des elektrischen Feldes unterliegt Dieses elektrische Feld wird aufgebaut, indem die Elektroden 134 und 135 beispielsweise an eine Vorrichtung nach F i g. 2 angeschlossen werden. Die Arbeitsweise dieser fünften Ausführungsform der Erfindung ist wiederum analog der oben beschriebenen Arbeitsweise der ersten Ausführungsform. ■ 7 ■·"··■"

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Diffusionsverfahren zum Verändern der Oberflächeneigenschaften von Flachglas unter Einwirkung von Wärme, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Fläche einer Glasschmelze und die Oberflächen eines daraus abgezogenen Glasbandes mit einer Atmosphäre in Berührung gebracht werden, aus der im Bereich des Glaszuges unter Einwirkung eines elektrischen Gleichspannungsfeldes, das sich zwischen in der Atmosphäre und unter der Glasschmelze im Bereich des Glaszuges angeordneten Elektroden erstreckt, eine Diffusion von in der Atmosphäre angereicherten Ionen in diesen Teil der Glasschmelze bewirkt wird, wobei die Glasschmelze im Bereich des Glaszuges auf einem Bad aus geschmolzenen Stoffen schwimmt und in Berührung mit diesem Bad die unteren Elektroden angeordnet sind.

2. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß an der unteren Fläche der Glasschmelze eine Diffusion von gegenüber dem Bad aus geschmolzenen Stoffen elektrisch positiveren Metallionen aus der Glasschmelze in das Bad aus geschmolzenen Stoffen bewirkt wird und diese dort reduziert werden.

3. Ziehanlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Elektroden in der Atmosphäre über der Glasschmelze und Gegenelektroden unter der Glasschmelze, jeweils in der Nähe des Glaszuges, wobei zwischen der unteren Fläche der Glasschmelze und dem Wannenboden in der Nähe des Glaszuges ein Bad aus geschmolzenen Stoffen angeordnet ist. mit dem die Gegenelektroden in Berührung stehen.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb der Atmosphäre liegende Elektrode aus mehreren Einzelelektroden besteht, mit denen elektrische Felder erzeugt werden, deren Intensität von einer Einzelelektrode zur anderen unterschiedlich ^;st.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelektroden elektrisch voneinander unabhängig sind und unterschiedliche Potentiale aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelektroden mit unterschiedlichen Abständen von der Gegenelektrode angeordnet sind.