DE2041843B2

DE2041843B2 - Verfahren zur Herstellung gebogener und beschichteter Glasplatten

Info

Publication number: DE2041843B2
Application number: DE2041843A
Authority: DE
Inventors: James Sidney Pittsburgh Golightly; William Eugene Verona Wagner
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1969-08-25
Filing date: 1970-08-22
Publication date: 1981-02-05
Also published as: GB1290270A; FR2059657A1; DE2041843A1; DE2041843C3; US3762902A; FR2059657B1

Description

Abschreckbehandlung eine Wiedererhitzung erforderlich, die die zuvor auf einen Teil der gewölbten Oberfläche aufgebrachte Beschichtung beeinträchtigen kann.

In der US-PS 30 78 693 wird ein Verfahren zum Auftragen eines Beschichtungsbandes mit geschwungener Abschnittslinie auf eine flache Glasplatte beschrieben. Die flache, teilbeschichtete Glasplatte wird dann in einem getrennten Arbeitsgang zum Biegen und Abschrecken neu erhitzt.

Nach dem von den vorgenannten Patentschriften aufgezeigten Stand der Technik sind getrennte Verfahrensstufen für die Herstellung eines fertigen Produktes erforderlich. Getrennte Arbeitsgänge bringen die Möglichkeit zusätzlicher Verluste bei der Handhabung mit sich. Auch kann es bei den getrennten Arbeitsgängen durch das Wiedererhitzen zur Rißbildung in dem zuvor hergestellten Belag kommen.

Nach der US-PS 33 05 336 werden auf Biegeformen aufliegende Glasplatten durch einen Heizofen bewegt, wo das Glas auf Verformungstemperaturen gebracht wird, die ausreichen, daß es einsackt und sich an die Form anlegt. Danach wird das Glas durch rasches Abkühlen einer Abschreckung ausgesetzt und ein Teil der abgeschreckten Glasoberfläche besprüht, so lange die im Glas gespeicherte Restwärme für eine Umwandlung des aufgesprühten Beschichtungsgemischi. s in einem Metalloxidfilm auf den entsprechenden Flächenbereichen ausreicht.

Das Verfahren stellt einen kontinuierlichen Arbeitsgang bereit und schaltet die Entfernung der Glasplatte aus der Biegeform vor Abschluß der Bearbeitung aus. Das Aufbringen eines Bcschichuingsgcmisches auf eine bereits gebogene und zwecks Abschreckung ausreichend abgekühlte Glasplatte führt indessen zu einer Beschichtung von geringer Haltbarkeit. Wird das Heschichtungsgcmisch bei einer Temperatur uuf die Glasplatte aufgebracht, die das Glas unmittelbar nach einer l.ufigebläsekühlung annimmt, weist überdies kein durch Pyrolysicrcn einer organischen oder anorganischen Metallverbindung hergestellter Mctalloxidfilm nach dem Stand der Technik die elektrische Leitfähigkeiiscigcnschaftcn auf, die durch Anwendung der derzeit in Fahrzeugen verfügbaren Stromspannungen zur F.ntfernung von Nebel und Dunst ausreichen würde.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens .uir Herstellung geformter, beschichteter, gehärteter Glasplatten, die die Nachteile der bekannten Platten nicht aufweisen und die einen permanenten Überzug von ausreichender elektrischer Leitfähigkeit, der im wesentlichen auf die gesamte Oberfläche der Glasplatte aufgebracht ist, besitzen.

Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet eine geänderte Arbeitsfolge in einer kontinuierlichen Verfahrensweise, wonach die auf einer Formschabione aufliegende heiße gebogene Glasplatte mit dem filmbildenden Gemisch versehen wird, so lange das Glas heiß genug ist, daß sich ein durchsichtiger elektrisch leitender Oberzug mit besserer Haltbarkeit und besseren Stromleitfähigkeitscigcnschaften als bei den nach der herkömmlichen kontinuierlichen Arbeitsweise erhaltenen Überzügen bilden kann.

Krfindungsgemäß wird eine bessere Nut/.ung der zur Verformung des Glases erforderlichen Wärme ermöglicht als es bisher möglich war. Die dem Glas zur Formung zugeführte Hitze schmilzt auch die metallkenimisrhcn !'ritten für die Stromzuführungsschienen und bewirkt, daß das filmbildende Gemisch durch Pyrolyse in einen elektrisch leitenden Oberzug guter Leitfähigkeit und mit gutem elektrischen Kontakt mit den Slromzuführungsschienen übergeht. Gleichzeitig verbleibt nach der Überzugsbildung noch genügend Restwärme im Glas, daß das Glas durch Abschrecken mit Luft hitzegehärtet werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in folgenden Stufen durchgeführt: Für jede der im Fertigprodukt

in vorgesehenen Stromzuführungsschiene oder -schienen wird ein Streifen metall-keramischer Fritte auf die zu biegende Glasplatte aufgebracht bevor die thermische Behandlung einsetzt, das Glas befindet sich noch in flachem Zustand auf einer Konturbiegeform, deren nach

f> oben gerichtete Formungsfiäche von der Seite gesehen die für die fertig geformte Glasplatte vorgesehene konkave Form hat, das Glas wird erhitzt, so daß es einsackt, um sich an die Formungsfläche anzulegen.

Unmittelbar nachdem sich die auf der Form liegende,

>o gebogene, erhitzte Glasplatte der 'Formungsfläche angepaßt hat, wird ein fumbildendes Gemisch aufgebracht. Die beschichtete, geformte· Glasplatte wird, wobei sie noch immer auf der Konturform aufliegt, nach einer kurzen Aufheizzeit oder Wiedererhitzungszeit der

.'"> Oberfläche vom Glasinnern her und vor Abkühlung der Glasplatte unter den Spannungspunkt des Glases durch Abschrecken beider Oberflächen unter zumindest teilweiser Härtung rasch zu einer gebogenen beschichteten Glasplatte abgekühlt.

«ι Während des Erh tzens und Kühlens der Glasplatte wird die Fritte gleichzeitig mit dem Biegen, Beschichten und Warmverfestigen des Glases in der richtigen Reihenfolge auf die Glasfläche aufgeschmolzen. Wird das mit den aufgeschmolzenen Fritten versehene Glas

>·"· jedoch vor dem Sprühen abgesehreckt, wird nur ein mangelhafter elektrischer Kontakt der aufgebrachten Beschichtung mit den Stromzuführungsschienen erzielt. Die nachstehend aufgeführte beispielhafte Ausführungsform dient der Erläuterung der Erfindung.

■"> Die Figur stellt eine Längsansicht der Vorrichtung zur Durchführung des erfiridungsgcmäßen Verfahrens im Aufriß dar, wobei sich die Bczugszahien auf die entsprechenden Bauteile beziehen; bestimmte Teile sind im Schnitt dargestellt.

■'"· Die Zeichnung zeigt eine horizontal verlaufende Förderanlage 11 die aus in Längsrichtung angeordneten Rollen 12 besteht, die so angeordnet sind, daß sie sich horizontal zwischen jeweils zwei transversal im Abstand ungeordneten Lagergehäusen erstrecken.

"'" Diese Lagergehäuse liegen einander im seitlichen Abstand gegenüber.

Die Förderanlage 11 verläuft durch eine.i Heizofen 14, eine Spriihzone 16 und eine Abschreckzonc 18. Die Außenabschnittc der waagrechten Fördervorrichtung

'·"> bestehen aus einer Ladezone 20 außerhalb des Heizofens 14 und einer Fintladezone 22 im Anschluß an die Abschreckzone 18. Die Förderanlage 11 dient dem Transport von Formen, die sich mit obenauf liegenden Glasplatten in zeitlich geregeltem Ablauf durch den

^h" Heizofen 14, die Sprühzone 16 und die Abschreckzone 18 bewegen. Die Steuerung erfolgt entweder durch das den Ablauf verfolgende Bedienungspersonal oder durch automatische Regelung mittels thermischer Abfühlelcmente.

^h1 Die Fördervorrichtung liegt über ihre gesamte Länge auf waagrechten Doppel-T-Trägern 24'auf. die wiederum auf in entsprechenden Abständen über die Länge der Doppcl-T-Träger vorgesehenen senkrechten Pfei-

lern 26 ruhen. Diese Doppel-T-Träger 24 sind zu beiden Seilen der förderanlage Il angeordnet, um als Auflage für die Lagergehäuse zu dienen.

Die förderanlage umfaßt einen vom ersten MoU)r30 bedienten ersten Abschnitt. Der Motor lauft mil Unterbrechungen, damit eine Form vom Heizofen 14 in die Spiühzone 16 und eine zweite Form von der Ladezone 20 in den Heizofen 14 auf bekannte Weise befördert werden kann. Ein zweiter Motor 32 steuert die absatzweise Bewegung der mit Glasplatten beladenen Formen von der Spiühzone 16 in die Abschreckzone 18 und von der letzteren gegebenenfalls durch weitere Kühlabsehniite zur Entladezone 22. Nicht dargestellte Schlupfkupplungen dienen in bekannter Weise zur selektiven Kopplung der Förderrollen in der Sprühzone 16 je nach Bedarf mit dem Motor 30 oder dem Motor 32.

Als Heizofen 14 wird ein Tunnelofen verwendet, der eine Einfahrklappt¹36 und eine Auslaufklappe 37 besitzt, die beide mit entsprechenden Gegengewichten versehen sind.

Die Gewichte hängen an einer Riemenscheibe, die in einem entsprechenden Gehäuse 38 mit Motorantrieb über dein Eingang bzw. Ausgang des Ofens angebracht ist. In Dach und Boden des Ofens befinden sich Heizelemente 40, die praktisch über die gesamte Länge des Ofens in neun Reihen nebeneinander angeordnet sind. Die Heizelemente sind vorzugsweise elektrische Widerslandsheizer. Jede Reihe von Heizelementen hat ein (nicht dargestelltes) getrenntes Steuerorgan zur Konirolle von je zwei sieh vertikal gegenüberliegenden Reihen von Heizelementen, wodurch sich ein Heizschema quer zu der Bahn der waagrechten Förderanlage Ii ergibt. Boden, Seitenwände und Dach des Heizofens 14 bestehen aus üblichem feuerfestem Stoff.

Die Sprühzone 16, auch Sprühkabine genannt, umfaßt eine Kammer, die von einer Abzugshaube 42 begrenzt ist. die in die Vakuumabzugsanlage 43 mündet. Für das Bedienungspersonal, das, die Anlage wartet, sind zwei Fenster 44 an den gegenüberliegenden Seitenwänden der Sprühzonenkammer vorgesehen.

in der Sprühzone 16 ist die Sprühpistole 46 an dem Sektionen aufweisenden Träger befestigt und kann dem Glas gegenüber dadurch senkrecht verstellt werden, daß der Träger in einer von mehreren möglichen Stellungen an der drehbaren Stange 49 befestigt wird. Die drehbare Stange 49 erstreckt sich über rlie gesamte Breite der Sprühzonc 16.

Die Sprühpistole 46 kann sich in Achsrichtung der Drehstange 49 linear hin und her bewegen und bogenförmig um die von der Drehstange 49 gebildete Achse schwingen, um sicherzustellen, daß das durch die Pistole 46 aufgetragene Sprühgemisch die gesamte Oberfläche einer Glasplatte in der Sprühzone 16 bedeckt.

Beispielsweise kann während des Besprühens die Quelle der Sprühstrahlen relativ zur Oberseite bewegt werden, so daß die Sprühstrahlen im Laufe der Sprühbehandlung mehrmals über die Oberseite streichen.

Es können handelsübliche Sprühpistolen verwendet werden.

Eine weitgehend gleichmäßige Beschichtung von Glasplatten mit einem transparenten, elektrisch leitenden Überzug aus Zinnoxid erreicht man, wenn man ein pyroiisierbares. fiimbildendes Gemisch in einer je nach der gewünschten Leitfähigkeit des Überzugs zwischen 323 und 538 cm³ je m² Glasfläche zu variierenden Menge aufbringt, wobei bei einer Filmsiärkc von 200 ηιμ ein spezifischer Flächcnwidersland von nicht einmal 10 Ohm pro Quadrat erzielt wird.

Die Abschrcck/onc t8 umfaßt einen auf den Schienen 66 hin und her schiebbaren Wagen 65. Auf den Wagen ist ein offenes Gestell 67 angebracht, das zwei an entgegengesetzten Seiten der Förderanlage Il angeordnete Luflkammern hält. Die Kammern umfassen einen oberen Raum 68 und einen unleren Raum 69, die mit Düsenöffnungen 70 versehen sind. Die Düsenöffnungen 70 sind an den entgegengesetzten Seiten der von den Glasplatten durchlaufenen Bahn und vorzugsweise in gleichem Abstand von dieser angeordnet. Jede Luftkammer ist in herkömmlicher Weise über elastische Teile 71 an ein Gebläse oder einen Kompressor angeschlossen (nicht dargestellt), damit während der unter Druck erfolgenden Anwendung des zum Härten verwendeten Mediums auf die untere und obere Fläche der in der Absehreekzonc befindlichen Glasplatten die Düsen relativ zur Glasplatte hin und her bewegt werden können. Die Düsen 70 verlaufen quer zur Bahn der Förderanlage 11 und sind in deren Längsrichtung im Absland angeordnet. Dämpfungsvorrichtungen (nicht dargestellt) können zur Regulierung des relativen Drucks der gegen die untere und obere Glasfläche gerichteten l.uflströme im Zufuhrsystem für das zum I lärien verwendete Medium vorgesehen werden. Durch entsprechende Anordnung des Gestells 67 und des aus den Leitungen und mit öffnungen versehenen Rohren bestehenden Luftversorgungssystems ist für den durch die Abschreckzone 18 verlaufenden Teil der Förderanlage Il freier Raum geschaffen.

Der Motor 72 betätigt die Exzenter 73, die durch Antriebselemente 74 mit dem Gestell 67 verbunden sind und die Düsen 70 quer zu ihrer Längsachse hin und hei bewegen, so daß die durch die Luft-Rohre zugeführten Luftströme in Wechselbewegung über die obere und untere Fläche der Glasplatte streichen.

Die Konturform 80 ruht auf einem Wagen, an dem im Abstand voneinander auf den Stunimelrollen 12 dei Förderanlage 11 aufliegende Laufschienen 81 befestigi sind, die, wenn die Stummelrollen 12 rotieren, vorwärts bewegt werden.

F.ine geeignete erfindungsgemäBe Heizscheibe bc steht aus einer Glasplatte — im allgemeinen Fenster oder Tafel- oder F'loatglas — mit als Siromzuführungs schienen geeigneten leitfahigen Metallstreifen, die an Rand mit den Glaskanten abschließend aufgelegt sind und einem leitenden, durchsichtigen Überzug. Genial: der US-PS 2b 48 754 müssen diese Metallstreifen fest ar der Glasplatte haften und Gesamt-Leitfähigkeil aufwei sen, die nicht weniger als 10- bis 20mal so groß wie jeni des leitenden Belags ist. Nach der bevorzugter Ausführungsform werden diese Metallstreifen dadurch hergestellt, daß ein üblicherweise 2.54 bis 25.4 mn breiter metallisierter Beschichtungsstreifen nahe ar entgegengesetzten Kanten auf die Fläche der betreffen den Platte aufgebracht wird. Dieser melallisicru Überzug muß den bei der Behandlung auftretende! Temperaturen und Oxidationsbedingungen widerstcher und sollte daher keramische oder glasartige Eigenschaf ten haben und außerdem glasieren oder anderweitig einen am Glas haftenden, gut abgebundenen Überzug bilden. Im allgemeinen bestehen diese Gemische au; einem hochieitenden Metallpulver und einem verglasen den Bindemittel. Typische verwendbare leitende kera mische Überzugsstoffe können folgende Zusammenset zung haben:

Gemisch Nr. 1

Flockensilber

Französisches Fettöl

(Öl, das zum Verschneiden eines

Gemisches aus keramischem Material

und Silber verwendet wird, um

dessen Anwendung durch ein

Schabloncnsieb zu erleichtern)

Terpentin

Gewichts-¹!

7,5

1.0

1.5
70,0
12,5

7.5

Gemisch Nr.2

Gewichts-¹

Feinteiliges Silber

Wasser

Äthylalkohol

72,6
9,3
1.7
1,4
7.5
7.5

Damit keine Stromzuführungsschienen angebracht werden, die bei Gebrauch übermäßige Beanspruchung im Glas hervorrufen, soll die Dicke der aufzubringenden Frilienbeschichtung nicht stärker als etwa 0,127 mm sein und vorzugsweise unter etwa 0,076 mm liegen.

Die Zusammensetzung der Stromzuführungsschienen wird so gewählt, daß bei Erhitzen der Platte auf die für die Weiterverarbeitung erforderliche Temperatur das Bindemittel verglast, das Glas durch die Erwärmung erweicht und sich nach unten einsackend an die Konturenform anlegt und der leitfähige Überzug z. B. oberhalb des Spannungspunktes des Glases je nach der chemischen Zusammensetzung der Schmelzglasur und der Glasstärke im allgemeinen bei 538 bis 7O4°C aufgetragen werden kann. Während dieser Erhitzungsbehandlung glasiert der keramische Metallüberzug und backt an das Glas, so daß eine feste Bindung zwischen Glas und Metallüberzug entsteht. Gleichzeitig erweicht das Glas und seine Randzone gleicht sich der Kontur der Form an.

Nachdem das Glas auf die entsprechend hohe Temperatur erhitzt worden ist, wird es aus der Erhitzungskammer entfernt und sofort, ehe die Glasplatte stärker abkühlen kann, mit einem Überzugsgemisch besprüht Für die Bildung des Überzugs verwendet man im allgemeinen ein organisches Metalleemisch oder ein in einem sauren Gemisch und einem organischen Lösungsmittel dispergiertes anorganisches Metallsalz, das bei Berührung mit dem heißen Glas unter Bildung eines Metalloxidüberzugs pyrolysiert. Beispielsweise verwendet man zum Besprühen ein filmbildendes Gemisch, das eine organische Zinnverbindung, eine ionisierbares Fluor enthaltende Verbindung und ein organisches Lösungsmittel enthält. Geeignete typische Gemische sind in den US-PS 25 66 346, 25 69 773. 26 14 944, 26 88 565 und 26 91 323, 26 94 761 und 27 40 731 beschrieben. Geeignete Formulierungen für ein Gemisch, das bei der Berührung mit heißem Glas zu einem leitenden Zinnoxidüberzug hydrolysiert, sind:

Formulierung 1

2360 g Dibutylzinnoxid

1180 g Ammoniumacetat

1749cm* 30% HFin Methanol

300 cm'
50 cm J

Formulierung 2

75 g
30 g
30 g
10g
10g

Triethylamin
HCl (36%ig)

wasserfreies Zinntetrachlorid

Wasser

Methanol

Phenylhydrazin-hydrochlorid

50% HF in Wasser

Eine zur Herstellung eines leitfähigen Zinnoxidiiberzugs typische verwendbare anorganische Lösung besteht aus 50 cm³ der noch zu beschreibenden Lösung A sowie 30 g Methylalkohol und 30 g einer wäßrigen Lösung von Fluorwasserstoffsäure, die 48 Gew.-% HF enthält. Die Lösung A enthält 20.430 g wasserfreies Zinntetrachlorid, 918 g einer wäßrigen Lösung von 10 Gew.-% Dioctyl-natrium-sulfosuccinat, 7.056 cm^J Wasser und 1.854 cm³ Methanol.

Sowohl anorganische als auch organische Zinngemische führen oeim Kontakt mit heißem Glas durch Pyrolyse zu Zinnoxidüberzügen: ein bevorzugtes Gemisch enthält ein organisches Lösungsmittel, eine organische Zinnverbindung und eine ionisierbare. Fluor enthaltende Verbindung. Geeignet sind Dibutylzinnoxid, Fluorwasserstoffsäure mit einem HF-Gehalt von 48% und Methanol. Weiterhin eignet sich als Lösungsmittel ein Gemisch eines Alkohols mit bis zu 4 C-Atomen mit einem aromatischen nichtpolaren Lösungsmittel, wie Benzol, Toluol oder Xylol. Eine Menge dieses Gemisches wird mittels einer Sprühpistole auf die erhitzte Glasplatte gesprüht. Die Sprühdauer ist kurz und beträgt normalerweise je nach der Dicke des herzustellenden Überzuges, dem in der Zerstäuber-Sprühpistole angewendeten Luftdruck und der Größe der zu beschichtenden Glasplatte 2 bis 20 Sekunden.

In einer Ausführungsform wird auf einer in Konturen ausgebildeten Biegeform, die in der Seitenansicht konkav ist und deren obere Fläche die Form aufweist, die eine gebogene Glasplatte erhalten soll, eine Glasplatte angeordnet, auf die an zwei entgegengesetzten Enden längs der Kante zwei Streifen schmelzbaren metall-keramischen Frittenmaterials, wie vorgehend beschrieben, aufgetragen sind. Die mit dem Glas beladene Form wird in den Heizofen 14 eingeführt. Die Glasplatte wird auf der Fördervorrichtung so ausgerichtet, daß die beiden entgegengesetzten Ränder mit den aufgelegten Keramik/Silber-Streifen die vordere und hintere Kante bilden. Diese keramischen Überzüge bilden Stromzuführungsschienen, die 6,35 mm breit und höchstens etwa 0,127 mm dick sind. Das Glas wird auf etwa 7O4°C erhitzt. Zeit und Ofentemperatur, die zum Erhitzen der Platte auf die gewünschte Temperatur erforderlich sind, ändern sich von Glas zu Glas. Die aufgeführten Werte gelten für ein übliches industriell eingesetztes Gemisch für Glasplatten auf Soda/Kalk/ Kieselsäure-Basis. Die Heizelemente 40 im Ofen 14 werden sowohl an der Decken- als auch an der Bodenwandung auf eine Leistung von bis zu 323 Kilowatt je Quadratmeter Heizfläche eingestellt. Bei einer Ofenleistung von 125 kW etwa erreicht eine Glasplatte mit einer Nennstärke von 635 mm die entsprechende Temperatur und Weiche zum Anlegen an die Konturform je nach dem Grad und der Kompliziertheit der erforderlichen Wölbung in etwa 4 bis 5 Minuten, während eine Platte, mit 3.18 mm Nennstärke etwa 80 bis 100 Sekunden benötigt, um die erforderliche Temperatur zu erreichen und sich an die

Konturfonn anzulegen.

Dann wird das Glas in die Sprühkabine 16 gebracht, wo es mit einem geeigneten Metalloxid-Film-bildenden Gemisch beschichtet wird, das in einer Menge von 323 bis 538 cm^J je m^; aufgetragen wird und bei der Berührung mit der heißen Glasoberfläche unter Pyrolysiercn einen Überzug bildet, der Zinnoxid, Indiumoxid und dergleichen enthält. Dieser so gebildete Überzug bedeckt auch die Stromzuführungsschienen.

Unter Verwendung der vorangehend beschriebenen Formulierung 1 wurde ein Überzug mit einem spezifischen Flächenwiderstand von 9 Ohm pro Quadrat bei einer Überzugsstärke von 100—120 πιμ hergestellt. Die Glastemperatur beträgt zu Beginn der Sprühbehandlung etwa 677°C. Bei einmaliger Sprühbeschichtung wird die Temperatur an der Glasoberfläche nach 4 Sekunden Sprühzeit'auf etwa 482°C herabgedrückt, steigt nach weiteren 4 Sekunden jedoch wieder bis auf 62PC. Bei Auftrag des Überzugs in dreimaliger Besprühung innerhalb von 4 Sekunden sinkt die Oberflächentemperatur auf etwa 566° C und erhöht sich wieder auf über 649° C. Der Widerstand quer über eine 508 mm breite Platte beträgt bei Einfachsprühung 40 Ohm. Eine andere Platte der gleichen Größe weist nach drei Hin- und Herbewegungen der Sprühpistole während der Dauer der Beschichtung mit dem den Überzug bildenden Material einen Widerstand von Schiene zu Schiene von nur 10 Ohm auf.

Nach beendeter Beschichtung wird die überzogene, gewölbte Glasplatte innerhalb von etwa 2 bis 4 Sekunden in die Abschreckzone gebracht. Während dieser Überführung erhitzt die Restwärme im Glasinnern die Oberflächen wieder auf eine solche Temperatur, die ausreicht, daß das Glas zumindest einer teilweisen Härtung unterzogen werden kann. Der Luftdruck an den Düsen der Abschreckzone beträgt 7000 Pa. Der Düsenabstand beträgt 127 mm, das Glas ist ungefähr in der Mitte zwischen den oberen und unteren geöffneten Düsen. Die Sprühpistolen-Schwenkbrücke in der Sprühzone ist auf eine Höhe von 0,3048—0,4672 m über der Stellung eingestellt, die das auf der Konturform liegende Glas einnimmt.

Die Sprühpistole wird während der Mehrfachsprühbehandlung in etwa 4 Sekunden an der Schwenkstange 3—4mal über dem Glas geschwenkt.

Die bei der Härtung von gebogenen, beschichteten Glasplatten von 6,35 mm Stärke erzielten Kompressionsbeanspruchungswerte an der Oberfläche liegen über 63,3 N/mm*. Bei dünneren Platten (1,984 mm stark) liegen die Kompressionsbeanspruchungswerte über 28,1 N/mm!.

Dadurch, daß das filmbildende Gemisch auf das heiße Glas aufgebracht wird und gleichzeitig die untere Seite der Luft ausgesetzt ist, verringert sich cas Temperaturgefälle von Glasfläche zu Glasfläche, was wiederum die Reduzierung des thermischen Verzerrens oder Verziehens, das aufträte, wenn die Unterseite nicht der Luft ausgesetzt würde, auf ein Minimum zur Folge hat. Das Glas wird jedoch andererseits auch nicht übermäßig abgeschreckt, da es in der Beschichtungszone lediglich ein paar Sekunden der Luft ausgesetzt bleibt, was nicht ausreichend ist, das Glasinnere unter den Spannungspunkt abzukühlen und was eine Wiederaufwärmung oder -erhitzung gestattet Die Temperatur des Glases liegt also bei seinem Eintritt in die Abschreckzone ausreichend über dem Spannungspunkt, daß eine deutliche Härtung erfolgt, insbesondere wenn 6,35 mm starke, gewölbte, beschichtete Platten in 2—4 Sekunden in die Kühlzone 18 bewegt und zuvor nur 3 — 4 Sekunden der Sprühbehandlung unterzogen werden.

Beispielsweise können zur Beschichtung einer Glasplatte mit einer Dimension von mehr als etwa 30,5 cm die Sprühstrahlen in der Richtung bewegt werden, in der die Platte länger als 30,5 cm ist. Zum Beschichten einer Glasplatte mit einem relativ schmalen und einem relativ breiten Teil kann so verfahren werden, daß man zur Steuerung der Bewegung der Sprühstrahlen rcLtiv «ru.r

lu Glasplattenfläche die Geschwindigkeit der Bewegung erhöht, wenn die Sprühstrahlen auf den verhältnismäßig schmalen Teil treffen, und die Geschwindigkeit der öewegung verzögert, wenn die Sprühstrahlen den vergleichsweise breiten Teil erfassen.

Die Kontrolle der Temperatur vor, während und unmittelbar nach der Beschichtung ist zur Erzielung von vorschriftsmäßigen gebogenen, beschichteten und gehärteten Glasplatten wichtig. Die Fähigkeit des verwendeten Materials zur Überzugsbildung und die Leitfähigkeit des gebildeten Überzugs läßt bei durch Pyrolyse hergestellten Zinnoxidüberzügen merklich nach, wenn die Anfangstemperatur zu Beginn der Sprühbehandlung unter 649°C liegt.

Eine gute Härtung wird erzielt, wenn zu Beginn der Abschreckbehandlung die Temperatur des beschichteten Glases über dem Spannungspunkt liegt, der bei den meisten Glasqualitäten bei etwa 510°C liegt. Bei mehrfachen Passagen der Sprühpistole oder der Mehrfachsprühpistolen, die gegebenenfalls für größere

ίο Platten erforderlich sind, kann sich die Glastemperatur zwischen den Passagen und zwischen dem Beschichten und Abschrecken wieder genügend weit erhöhen, so daß eine ausreichende Härtung des Glases erreicht wird. Wenn zur Glashärtung eine Abschreckbehandlung vor Auftrag des filmbildenden Gemisches durchgeführt wird, sinkt die Temperatur des Glases unter den Spannungspunkt ab. Bei derartig niedrigen Temperaturen durch Pyrolyse hergestellte Metalloxidüberzüge haben ungenügende elektrische Leitfähigkeit und schlechte Verbindung mit den Stromzuführungsschienen, um als wertvolle Ware in den Handel gebracht werden zu können. Nur wenn gebogene Platten mit aufgetragenen Stromsammelsehienen unter Nutzung der Biegehitze zuerst beschichtet werden, entsteht guter elektrischer Kontakt zwischen dem pyrolysierten Metalloxidüberzug und allen metallischen Stromzuführungsschienen. Wenn eine Glasplatte, die eine gekühlte Oberfläche und eine darauf aufgetragene Stromzuführungsschiene besitzt, mit einem Gemisch besprüht wird,

aus dem durch Pyrolyse ein elektrisch leitender Überzug hergestellt werden kann, erzielt man bestenfalls einen schwachen Kontakt zwischen Belag und Stromzuführungsschiene.

Die vorangehende Beschreibung behandelte lediglich

5"> Fälle, in denen nur die Oberseite einer Glasplatte beschichtet wird. Erfindungsgemäß können jedoch ebenso gut gebogene Glasplatten hergestellt werden, die elektrisch leitende Überzüge auf beiden Seiten besitzen. Ein typisches Handelsprodukt ist die außenliegende Glasschicht einer Verbundglas-Windschutzscheibe für Flugzeuge, die an der inneren, konkaven Fläche mit einer elektrisch hoch leitfähigen Heizeinrichtung und an der auswärts gekehrten, konvexen Fläche mit einem elektrisch leitenden Überzug relativ hohen Flächenwiderstands (zwischen 100 000 Ohm pro Quadrat und 10 Megohm pro Quadrat) für Erdungsleitung zur Ableitung atmosphärischer Störungen versehen ist Zur Heizeinrichtung gehören Strornzuführungsschienen

und ein. wie vorstehend angegeben, hergestellter Metalloxidüberzug. Der elektrisch leitende Erdungsiibcv.ug wird dadurch auf die konvexe Glasfläche aufgebracht, daß gleichzeitig mit dem Besprühen der Oberseite von einer Sprühpistole aus. die ähnlich wie ■-, Pistole 46 und dieser gegenüber unterhalb der Fördervon ichhing It angebracht ist, ein Vergiftungsmittel enthaltendes, filmbildcndes Gemisch nach oben auf die LY,ler:,;:ilc der Glasplatte Cl gespniht wird Überraschenderweise traten bei der gleichzeitigen in Besprühung der Glasober- und -Unterseite aus gegenständigen, oberhalb und unterhalb der Glasplatte angeordneten Sprühpistolen keine Schwierigkeiten auf. Verschiedene Gemische aus denen elektrisch leitende Überzüge mit hohem Widerstand hergestellt werden is können, sind in der US-PS 29 15 730 (s. Übersicht in Spalte 4 unten) beschrieben. Eine Platte von 122 cm Länge, 30,5 cm Breite und 2,54 mm Stärke, die mit einer Temperatur von 677°C in die Beschichtungszone gelangte, wurde einer einfachen Doppelbeschichtung 2» unterworfen, dabei wurde sie auf der Oberseite in zwei Passagen mit organischer Zinnlösung Nr. 4 gemäß

Tabelle III der US-PS 31 07 177 und an der unteren Glasobei fläche einmal mit der in dieser Tabelle mit Nr. 6 bezeichneten organischen /innlösung, die durch Zusatz von 9 Vol.-Teilcn n-Propanol zu 1 Vol.-Teil der Lösung auf 10% verdünnt worden war. beschichtet. Der Überzug auf der Oberseite halt:.· eine Stärke von etwa 3200 ιτιμ, was aus der roten Farbe zweiter Ordnung zu schließen war. Der Widerstand von Schiene zu Schiene betrug 20 Ohm und der ■ pe''ifisolv FliichenwirlerMatul 60Ohm pro Quadrat. Die Unterseite war farblos, was eine Stärke von etwa 70 ηιμ anzeigte; der durchschnittliche spezifische Flächenwiderstand betrug etwa 1 Megohm pro Quadrat.

Durch das zugesetzte Lösungsmittel wurde das Mali der Filmbildung an der unteren Fläche erniedrigt und damit die elektrische Leitfähigkeit des resultierenden Zinnoxidüberzugs, verglichen mit einem Überzugsgemisch für die Unterseite ohne Lösungsmittel, verringert. Das zugesetzte Lösungsmittel diente als Vergiftungsmittel. Andere bekannte Vergiftungsmittel für Zinnoxidüberzüge sind Antimontrichlorid. Wismnttrichlorid. Zinkchlorid und Kobaltchlorid.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung gebogener und beschichteter Glasplatten, bei dem man eine zu biegende flache Glasplatte am Umfangsrand auf eine Konturform auflegt, deren Oberseite die für die Glasplatte vorgesehene Form hat, die aufliegende Platte in einer abgeschlossenen heißen Umgebung so weit erhitzt, daß sie einsackt und sich an die Oberseite der Form anlegt, und die Oberseite der erhitzten verformten Platte vor deren Abkühlung unter die für die Überzugsbildung nötige Temperatur mit einem überzugsbildenden Gemisch, das eine Metallverbindung enthält, die bei Berührung mit der heißen Glasfläche einen Metalloxidüberzug bildet, besprüht und die beschichtete Glasplatte abkühlt, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die zu biegende Glasplatte einen Streifen aus schmelzbarer metaükeramischer Fritte aufbringt, die mit dem Streifen versehene Glaspfalie auf eine solche Temperatur erwärmt, bei der bei der Verformung der Glasplatte gleichzeitig die Fritte unter Bildung eines elektrisch leitfähigen Materials auf die Glasplatte aufschmilzt und das überzugbildende Gemisch bei Berührung mit der heißen Glasplatte einen Metalloxidüberzug bildet, das Aufsprühen nach Bildung des Metalloxidüberzuges vor Abkühlen der Glasplatte unter ihren Spannungspunkt abbricht und nach einer zur Wiedererhitzung der beschichteten Oberfläche vom Inneren der Glasplatte her ausreichenden Zeit und vor Abkühlung der Glasplatte unter den Spannungspunkt des Glases die beschichtete Glasplatte, ohne sie von der Form zu entfernen, beiderseitig rasch abkühlt.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung gebogener und beschichteter Glasplatten, bei dem man eine zu biegende flache Glasplatte am Umfangsrand auf eine Konturform auflegt, deren Oberseite die für die Glasplatte vorgesehene Form hat, die aufliegende Platte in einer abgeschlossenen heißen Umgebung so weit erhitzt, daß sie einsackt und sich an die Oberseite der Form anlegt, und die Oberseite der erhitzten verformten Platte vor deren Abkühlung unter die für die Überzugsbildung nötige Temperatur mit einem überzugsbildenden Gemisch, das eine Metallverbindung enthält, die bei Berührung mit der heißen Glasplatte einen Metalloxidüberzug bildet, besprüht und die beschichtete Glasplatte abkühlt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man auf die zu biegende Glasplatte einen Streifen aus schmelzbarer metallkcramischer Fritte aufbringt, die mit dem Streifen versehene Glasplatte auf eine solche Temperatur erwärmt, bei der bei der Verformung der Glasplatte gleichzeitig die Fritte unter Bildung eines elektrisch leitfähigen Materials auf die Glasplatte aufschmilzt und das über/ugbiklende Gemisch bei Berührung mit der heißen Glasplatte einen Metulloxidübcrzug bildet, das Aufsprühen nach Bildung des Mctiilbxidüberzugs vor Abkühlen der Glasplatte unter ihren Spannungspunkt abbricht und nach einer zur Wiedererhitzung der beschichteten Oberfläche vom Innern der Glasplatte her ausreichenden Zeit und vor Abkühlung der Glasplatte unter den ^r. Spannungspunkt des Glases die beschichtete Glasnlatte. ohne sie von der Form zu entfernen, beiderseitig rasch abkühlt.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet das Formen, Beschichten und Verstärken von Glasplatten,

to insbesondere in einfacher, kontinuierlicher Weise unter einmaliger Erwärmung, um dadurch die Glasplatte für die Warmverformung zu erweichen und ein filmbildendes Gemisch, das auf der gebogenen Glasplatte eine durchsichtige, elektrisch leitende Schicht bildet, aufzu-

!■=, bringen, wonach die gebogene, beschichtete Glasplatte so rasch abgekühlt wird, daß sie zumindest teilweise abgeschreckt wird. Erfindungsgemäß wird die zum Biegen des Glases erforderliche Wärme auch für die Befestigung von Stromzuführungsschienen an einer

2fi Fläche der Glasplatte verwendet. Bei Verwendung werden diese Stromzuführungsschienen an eine Stromquelle angeschlossen, damit die beschichtete Glasplatte von der Stromquelle aus erwärmt und von Beschlag oder Eis, die sich bilden, wenn das Fenster hohen

κ, Feuchtigkeitsbedingungen ausgesetzt ist, befreit werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist bei der Herstellung von Fenstern für Fahrzeuge, wie Flugzeuge, Züge, Motorboote usw. verwertbar. Sie kann außerdem beim

to Bau von Erkerfenstern und dgl. für Gebäude, wie Wohnhäuser, Gewächshäuser für Garten und für andere Zwecke außerhalb des Fahrzeugbaus, z. B. bei der Herstellung von Deckgläsern für Instrumententafeln und von anderen Gegenständen, wie Fernsehröhren

η usw., angewendet werden, ferner bei der Fertigung von Glasplatten, auf deren geerdete, elektrisch leitende Anlage gegen Ortung durch Radar, zur Ableitung von Ladungen, die durch weiteren Aufbau atmosphärische Störungen verursachen würden, und dgl. angebracht sind.

Die Fertigung solcher Produkte setzt die Verformung und Beschichtung der Glasplatte voraus. Für bestimmte Verwendungszwecke, z. B. als Flugzeugfenster muß das Glas überdies einer Abschreckung ausgesetzt werden,

Vi um es zu verstärken, so daß es als beschichtetes Fenster den im Flugbetrieb auftretenden thermischen und mechanischen Belastungen standzuhalten vermag. Bis vor kurzem wurde die Formgebung und beschichtung in getrennten Stufen durchgeführt.

ifl Die US-PS 3021227 bzw. die DE-OS 1421917 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung geoogencr und beschichteter Glasplatten. Sie beschreibt eine durch einen Biegeofen und eine Beschiehlungszone geführte Fördervorrichtung, von der eine Form mit einer

λ daraufliegenden Glasplatte durch den Biegeofen, wo Wärme angewandt wird, bis das Glas infolge der Schwerkraft einsackt und sich der Formungsfläche einer Form anpaßt bewegt wird. Die erhitzte Glasplatte wird dann in die Beschichtungszone weiterbefördert, wo ein

.ο Teil ihrer Oberfläche mit einem Überzug mit wiirmeabschirmenden Eigenschaften versehen wird, ehe das CJlas unter die zur Filmbildung erforderliche Temperatur abkühlt. Nach dieser Patentschrill wird die gebogene, teilbeschichtete Glasplatte nach der Beschichtung, aus

λ der Form entfernt, so daß sie an der Luft abkühlen kann. Soll das Glas abgeschreckt werden, muß man es zur thermischen Abschreckbehandlung wieder erhitzen und rasch abkühlen. Ebenso ist bei einer chemischen