DE19964043A1

DE19964043A1 - Vorrichtung zur Herstellung von Substratglas nach dem Überlaufverfahren

Info

Publication number: DE19964043A1
Application number: DE1999164043
Authority: DE
Inventors: Dieter Boettger; Sonja Nowak-Boettger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-12-30
Filing date: 1999-12-30
Publication date: 2001-07-05

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung aus Metall, welche in einem Keramikleitkörper integriert ist. Die Metallvorrichtung wird als stromgespeistes Element herangezogen. Weiterhin besitzt die Vorrichtung geeignete schlitzförmige Öffnungen, durch welche das Glas überläuft und über den Leitkörper nach unten abgezogen wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Substratglas in dem zwei aus einem Rohr, welches in Querrichtung geeignete schlitzförmige Öffnun gen besitzt, durch welches das Glas überläuft und über einen Leitkörper nach un ten fließende Glasschmelzströme nach der Vereinigung zu einer Flachglasscheibe ausgezogen werden. Die Vorrichtung eignet sich besonders für das Herstellen von Substratglas sehr geringer Dicke und zum Herstellen von Glasscheiben aus Spe zialgläsern mit erhöhter Kristallisationsneigung.

Bei den bisher bekannten Ziehverfahren treten Qualitätsschwankungen vor allem durch Dickenabweichungen und Ziehstreifen auf, die im wesentlichen auf chemi sche und physikalischen Temperatur-Inhomogenitäten im Glas zurückzuführen sind. Zur Herstellung nach dieser Methode besteht die Vorrichtung des USA-Pa tents 16 73 907 aus einem feuerfesten Überlauftrog und einem unter diesem an geordneten sich nach unten verjüngenden feuerfesten Formkeil.

Da das Glas vorzugsweise an den Trogenden eingeführt wird, kann dort ein stär kerer Überlauf als im dazwischenliegenden Mittelbereich auftreten, weil eine exakt Temperaturführung über die Länge des Troges äußerst schwierig ist. Diese unge nügende Temperaturführung verursacht Temperatur-Inhomogenitäten. Zur Erzie lung einer gleichmäßigen Dicke des noch weichen Glasbandes sind Vorrichtungen bekannt, welche während des Ziehens die Banddicke in Querrichtung messen und bei Abweichungen die Wärmezufuhr erhöhen bzw. reduzieren, z. B. durch jeweils oberhalb des Troges angebrachte regelbare Heizer. Hierdurch soll quer über den Ziehbereich die Glasdicke gesteuert werden, daß Problem der gleichmäßigen Glasdicke wird nicht einwandfrei gelöst. Es zeigte sich jedoch bei den erwähnten Vorrichtungen, daß bei dem so hergestellten Flachglas unerwünschte Streifen, Schlieren und Dickenabweichungen nicht zu umgehen sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher eine Vorrichtung zum Herstellen von Scheiben aus Substratglas durch Ausziehen nach unten, bei welchem alle oben beschriebenen Fehler vermieden werden und auch Gläser mit erhöhter Kristallisa tionsneigung verarbeitet werden können.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine hohe Temperaturhomogenität der Glasmasse gewährleistet und darüber hinaus eine steuerbare Beheizung der Glasmasse abhängig von deren Zusam mensetzung bewirken kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß oberhalb des Leitkörpers ein Rohr, und/oder eine Halbschale, aus Metall, vorzugsweise Platin oder Platinle gierungen eingelassen ist, wobei das Metallrohr selbst als stromgespeistes Ele ment herangezogen wird, indem das Rohr, und/oder die Halbschale, als Wider stand in einen Niederspannungsstromkreis eingeschaltet wird.

Dem Rohr und/oder Halbschale aus Metall sind Stromzuführungsflansche zuge ordnet, die umfänglich verteilt mit dem Metallrohr und/oder Halbschale verbunden sind. Durch die umfängliche Verteilung der Stromzuführungsflansche, wodurch sich Äquipotentiallinien innerhalb des Rohres ausbreiten, wird eine gleichmäßige Temperatur innerhalb des Rohres erreicht und damit die für das Überlaufen des Glases auf den Leitkörper notwendige Temperaturhomogenität der Glasmasse erreicht.

Mit Hilfe dieser Maßnahme lassen sich die Glasfehler, die durch chemische oder physikalische Temperatur-Inhomogenitäten im Glas verursacht werden, aus schalten. Es ist bekannt, daß eine hervorragende Temperaturhomogenität des Glases, mit einer Abweichung kleiner 1°C über den Querschnitt des Metallrohres, ein streifen und schlierenfreies Glas erzeugt. Ein wesentlicher positiver Nebenef fekt der guten Temperaturhomogenität des Glases ist dadurch gekennzeichnet, dass keine Dickenabweichungen des Substratglases mehr zu messen sind.

Eine mögliche Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dar gestellt und wird anhand dieser beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 die zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung in Seitenan sicht;

Fig. 2 die Vorrichtung im Querschnitt entlang der Schnittlinie 2-2 der Fig. 1.

Die fließfähige Glasmasse wird von einem nicht dargestellten Glasschmelzofen über einen Kanal 10 in die Vorrichtung zur Herstellung von Substratglasscheiben 1 geleitet.

Der Substratglasformer 11 besteht im oberen Bereich aus einem Rohr 12 und/oder Halbschale aus Metall, vorzugsweise Platin oder einer Platinlegierung und dem unteren Leitkörper 13. Das Rohr aus Metall 12 kann geschlossen aber auch als Halbschale ausgebildet sein, und bildet ein langgestrecktes Rohr mit in Querrichtung geeigneten Öffnungen und Überlaufkanten 14 aus denen die fließfä hige Glasmasse 15 mit einer geeigneten Viskosität austritt. An den Enden des Rohres 12 befinden sich Stromzuführungsflansche 16, die unmittelbar auf das Rohr aufgebracht sind. Die Stromzuführungsflansche dienen zum Anschluß an eine Stromquelle zur Beheizung des Rohres 12.

Die elektrische Leistung des Metall-Rohres 12 kann durch ein nicht dargestelltes Thermoelement und einem elektronischen Regler gesteuert werden. Weiterhin wird die Leistung über eine nicht dargestellte Stromquelle über den Transformator 17 und Stromschienen 18 den Stromzuführungsflanschen 16 zugeführt.

Bei der gezeigten Ausführungsform sind zwei Stromzuführungsflansche 16 aus geführt. Die Stromzuführungsflansche sind vertikal umfänglich um das Rohr vor gesehen. Dazu erstrecken sich oberhalb Stromschienen 18 die mit dem Transfor mator verbunden sind. Durch das erfindungsgemäße Metallrohr 12 bilden sich Äquipotentiallinien aus, die sich über das gesamte Rohr erstrecken und auf diese Weise eine praktisch gleichmäßige Verteilung der elektrischen Energie über den gesamten Umfang des Rohres erzielen. Infolge der erfindungsgemäßen Maßnah men wird eine überraschend hohe Temperaturhomogenität erreicht und darüber hinaus die Glasmasse abhängig von ihrer Zusammensetzung den erforderlichen Temperaturen unterworfen.

Im Betrieb tritt geschmolzenes Glas 15 in das Metallrohr 12 ein und füllt dieses infolge des sich ausbildenden Druckes bis zur Hälfte und fließt dann beidseitig längs der Seitenwandung nach unten. Es vereinigt sich schließlich an den Unter kanten zu einer einzigen Substratglasscheibe 1 und wird anschließend durch nicht dargestellte angetriebene Rollen nach unten abgezogen. Das Glasband kann dann in gewünschte Längen geschnitten werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Herstellen von Substratglasscheiben durch Ausziehen nach unten mit einem an einen Glasschmelzofen angeschlossenen Kanal, einem Substratglasformer bestehend aus einem Metallrohr und einem Leitkörper, da durch gekennzeichnet, daß im Substratglasformer 11 das Metallrohr 12 regel bar, vorzugsweise elektrisch beheizbar und dass das Metallrohr aus Platin oder einer Platinlegierung besteht und durch unmittelbaren Stromdurchgang durch das Platinmetall aus einer regelbaren Stromquelle beheizt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rohr 12 zwei Stromzuführungsflansche 16, die umfänglich am Rohr verteilt angreifen, zugeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzufüh rungsflansche 16, die umfänglich am Rohr verteilt angreifen aus Platin oder ei ner Platinlegierung ausgeführt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzufüh rungsflansche 16, die umfänglich am Rohr verteilt angreifen, aus Nickel und/oder einer Nickel/Chromlegierung bestehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführungsflansche 16 mit einer Wasserkühlung versehen sein können.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallrohr 12 in Querrichtung geeignete schlitzförmige Öffnungen 14 besitzt, durch die das Glas 15 auf einen Leitkörper 13 überläuft.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallrohr 12 als Halbschale ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallrohr 12 temperatur-, strom- oder spannungsgesteuert ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Metallrohr 12 und/oder Halbschale aus Platin oder einer Platinlegierung besteht.