DE2041843C3

DE2041843C3 - Verfahren zur Herstellung gebogener und beschichteter Glasplatten

Info

Publication number: DE2041843C3
Application number: DE2041843A
Authority: DE
Inventors: James Sidney Pittsburgh Pa. Golightly
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1969-08-25
Filing date: 1970-08-22
Publication date: 1982-03-11
Also published as: GB1290270A; FR2059657B1; DE2041843B2; DE2041843A1; FR2059657A1; US3762902A

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 ϊ 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 is 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 Verforrnungsicrnperaiurcn gebracht wird, die ausreichen. daO es einsackt und *ich 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 Beschichtungsgemisches in einem Mctalloxidfilm auf den entsprechenden Flächenbereichen ausreicht.

Das Verfahren stellt einen kontinuierlichen Arbeits- jo gang bereit und schaltet die Entfernung der Glasplatte aus der Biegeform vor Abschluß der Bearbeitung aus. Das Aufbringen eines Beschichtungsgemisches auf eine bereits gebogene und zwecks Abschreckung ausreichend abgekühlte Glasplatte führt indessen zu einer Beschichtung von geringer Haltbarkeit Wird das Beschichtungsgcmisch bei einer Temperatur auf die Glasplatte aufgebracht, die das Glas unmittelbar nach einer Luftgcbläsckühlung annimmt, weist überdies kein durch Pyrolysicren einer organischen oder anorganisehen Mctallvcrbindung hergestellter Metalloxidfilm nach dem Stand der Technik die elektrische Lcitfähigkeilseigenschaften auf, die durch Anwendung der derzeit in Fahrzeugen verfügbaren Stromspannungen zur Entfernung von Nebel und Dunst ausreichen würde.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung geformter, beschichteter, gehärteter Glasplatten, die die Nachteile der bekannten Platten nicht aufweisen und die einen permanenten Überzug von ausreichender elektrischer Leitfähigkeil, 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 Formschablone aufliegende heiße gebogene Glasplatte mit dem filmbildenden Gemisch versehen wird, 30 lange das Glas heiß genug ist. daß sich ein durchsichtiger elektrisch leitender Überzug mit besserer Haltbarkeit und besseren Stromleitfähigkeitseigenschaften als bei den nach der herkömmlichen kontinuierlichen Arbeitsweise erhaltenen Überzügen bilden kann.

Erfindungsgemäß wird eine bessere Nutzung der zur Verformung des G'ases erforderlichen Wärme ermöglicht als es bisher möglich war. Die dem Glas zur Formung zugcführle H,tze schmilzt auch die metallkeramischen Fritten für die Stromzuführungsschienen und bewirkt, daß das filmbüdende Gemisch durch Pyrolyse in einen elektrisch leitenden Überzug guter Leitfähigkeit und mit gutem elektrischen Kontakt mit den Stromzuführungsschienen übergeht Gleichzeitig verbleibt nach der Überzugsbildung noch genügend Restwärme im Glas, daß das Glas durch Abschrecken mit Luft hitzegehänet werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in folgenden Stufen durchgeführt: Für jede der im Fertigprodukt 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 oben gerichtete Formungsfläche 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, gebogene, erhitzte Glasplatte c'^r Formungsfläche angepaßt hat. wird ein filmbildend« Gemisch aufgebracht Die beschichtete, geformte Glasplatte wird, wobei sie noch immer auf der Konturform aufliegt, nach einer kurzen Aufheizzeit oder Wiedererhitzungszeit der Oberfläche vom Gksinnern 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.

Während des Erhitzens 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 abgeschreckt, 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 erfindungsgemäßen Verfahrens im Aufriß dar, wobei sich die Bezugszahlen 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 angeordneten Lagergehäusen erstrecken. Diese Lagergehäuse liegen einander im seitlichen Abstand gegenüber.

Die Förderanlage H verläuft durch einen Heizofen 14, *ίπβ Sprühzone 16 und eine Abschreckzone 18. Die Außenabschnitte der waagrechten Fördervorrichtung bestehen aus ci.ier Ladezone 20 außerhalb des Heizofens 14 und einer Entladezone 22 im Anschluß an die Abschreckzone 18. Die Förderanlage 11 dient dem Transport von Formen, die sich mit obenauf liegende;! Glasplatten in Leitlich geregeltem Ablauf durch den 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 Abfühlelemente.

Die Fördervorrichtung iicgt über ihre gesamte Länge auf waagrechten Doppcl-T-Tragern 24 auf, die wiederum auf in entsprechenden Abständen über die Länge der Doppel-T-Träger vorgesehenen senkrechten Pfei-

lern 26 ruhen. Diese Doppel-T-Träger 24 sind zu beiden Seiten der Förderanlage 11 angeordnetem als Auflage für die Lagergehäuse zu dienen.

Die Förderanlage umfaßt einen vom ersten Motor 30 bedienten ersten Abschnitt. Der Motor lauft mit Unterbrechungen, damit eine Form vom Heizofen 14 in die Sprühzonc 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 Sprühzone 16 in die Abschreckzone 18 und von der letzteren gegebenenfalls durch weitere Kühlabschnitte 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 vprwpnHei. der eine tinfahrklappe 36 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 dem 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 Widerstandsheizer. Jede Reihe von Heizelementen hat ein (nicht dargestelltes) getrenntes Steuerorgan zur Kontrolle von je zwei sich vertikal gegenüberliegenden Reihen von Heizelementen, wodurch ^irh ein Heizschema quer zu der Bahn der waagrechten Förderanlage 11 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 Scitenwänden 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 Trager in einer von mehreren möglichen Stellungen an der drehbaren Stange 49 befestigt wird. Die drehbare S;ange 49 erstreckt sich über die gesamte Breite der Sprühzone 16.

Die Sprühpistole 46 kann sich in Achsrichtung der Drthstangc 49 linear hin und her bewegen und bogenförmig um die von der Drehstange 49 gebildete Achse schwingen, urn sicherzustellen, daß das durch die Pistole 4€ 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 Sprühbehan.dlung 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 p-yrolisierbares, filmbildendes Gemisch in einer je nach der gewünschten Leitfähigkeit des Überzugs zwischen 323 und 538 cm³ je m³ Glasfläche zu variierenden Menge aufbringt, wobei bei einer Filmstärke von 200 ιτιμ ein spezifischer Flächenwiderstand von nicht einmal 10 Ohm pro Quadrat erzielt wird.

Die Abschreckzone 18 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 11 angeordnete Luftkammern hält. Die Kammern umfassen einen oberen Raum 68 und einen unteren Raum 69, die

ίο 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. |ede Luftkammer ist in herkömmlicher Weise über elastische

!5 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 Flache der in der Abschreckzone befindlichen Glasplatten die

:o 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 Abstand angeordnet. Dämpfungsvorrichtungen (nicht dargestellt) können zur Regulierung des relativen

:·} Drucks der gegen die untere und obere Glasfläche gerichteten Luftslröme im Zufuhrsystem für das zum Härten verwendete Medium vorgesehen werden. Durch entsprechende Anordnung des Gestells 67 und des aus den Leitungen und mit öffnungen versehenen Rohren

jo bestehenden Luftversorgungssystems ist für den durch die Abschreckzone 18 vet laufenden Teil der Förderanlage 11 freier Raum geichaffen.

Der Motor 72 betätigt die Exzenter 73. die durch Antriebselemente 74 mit dem Gestell 67 verbunden sind

is und die Düsen 70 quer zu ihrer Längsachse hin und her 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

u) Abstand voneinander auf den Stummelrollen 12 der Förderanlage 11 aufliegende Laufschienen 81 befestigt sind, die, wenn die Stummelrollen 12 rotieren, vorwärts bewegt werden.

Eine geeignete erfindungsgemäßc Heizscheibe besteht aus einer Glasplatte — im allgemeinen Fcnstcr- oder Tafel- oder Floatglas — mit als Stromzuführungsschienen geeigneten leitfähigen Metallstreifen, die am Rand mit den Glaskanien abschließend aufgelegt sind, und einem leitenden, durchsichtigen Überzug. Gemäß

vi der US-PS 26 48 754 müssen diese Metallstreifen fest an der Glasplatte haften und Gcsamt-Lcitfähigkeit aufweisen, die nicht weniger als 10- bis 20mal so groß wie jene des leitenden Belags ist. Nach der bevorzugten Ausführungsform werden diese Metallstreifen dadurch

S5 hergestellt, daß ein üblicherweise 2,54 bis 25,4 mm breiter metallisierter Beschichtungsstreifen nahe an entgegengesetzten Kanten auf die Fläche der betreffender. Platte aufgebracht wird. Dieser metallisierte Überzug muß den bei der Behandlung auftretenden

ho Temperaturen und Oxidationsbedingungen widerstehen und sollte daher keramische oder glasartige Eigenschaften haben und außerdem glasieren oder anderweitig einen am Glas haftenden, gut abgebundenen Überzug bilden. Im allgemeinen bestehen diese Gemische aus

b5 einem hochleitenden Metallpulver und einem verglasenden Bindemittel. Typische verwendbare leitende keramische Überzugsstoffe können folgende Zusammensetzung haben:

Gemisch Nr. I

Gewichts-%

PbO 7.5

B₂O₃ I₁O

SiO₂ 1,5

Flockensilber 70,0

Franzö:>ches Fettöl 123

(Öl. das zum Verschneiden eines
Gemisches aus keramischem Material
und Silber verwendet wird, um
dessen Anwendung durch ein
Schabloncnsiebzu erleichtern)
Terpentin 7,5

300 cm³
50cmi

Formulierung 2

75 g
30 g
30 g
lOg
10g

Triäthylamin
HCI(36%ig)

wasserfreies Zinntetrachlorid

Wasser

Methanol

Phenylhydrazin-hydrochlorid

50% H F in Wasser

Gem.sch Nr. 2

Feinteiliees Silber
SiO₂

Wasser
Äthylalkohol

72.6
3.3
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 Frittcnbcschichtung nicht stärker als etwa 0,127 mm sein und vorzugsweise unter etwa 0,076 mm liegen.

Die Zusammensetzung der Stromzuführungsschienen wird so _eewähli. 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 704⁰C aufgetragen werden kann. Während dieser Erhitzungsbehandlung glasiert der keramische Metallüberzug und back; an das Gl?s, 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 Metallgemisch oder ein in einem sauren Gemisch jnd einem organischen Lösungsmittel dispergiertes anorganisches Metallsalz, das bei Berührung mit dem heißen Glas unter Bildung eines Metailoxidüberzugs pyrolysierL 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 heiSem Glas zu einem leitenden Zinnoxidüberzug hydrolysiert, sind:

Formulierung 1

2360 g Dibutyfzinnoxid

1180 g Ammoniumacetat

1749 cmJ 30% HF in Methanol

Eine zur Herstellung eines leitfähigen Zinnoxidüberzugs typische verwendbare anorganische Lösung besteht aus 50 cm³ der noch zu beschreibenden Lösung A sowie 30 g Methylalkohol und JOg einer wäßrigen

15 Lösung von Fluorwasserstoffsäure, die 48 Gew.-% HF

Gewichts-% enthält. Die Lösung A enthält 20.430 g wasserfreies

Zinntetrachlorid, 918 g einer wäßrigen Lösung von IO Gew.-% Dioctyl-natriumsulfosuccinat, 7.056cm¹ Wassei lii'iü ΐ.ο34 LrTi* rvicinaiiui.

Sowohl anorganische als auch organische Zinngemische führen beim Kontakt mit heißem Glas durch Pyrolvsc zu Zinnoxidubcr/ügen; ein bevorzugtes Gemisch enthält ein organisches Lösungsmittel, eine organische Zinnverbiiidung 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

w 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 Zcrstäuber-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 schmc'zbaren metall-keramischen Fritlenmaterials. 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

μ Kilowatt je Quadratmeter Heizfläche eingestellt. Bei einer Ofenleistung von 125 kW etwa erreicht eine Glasplatte mil einer Nennstärke von 635 mm die entsprechende Temperatur und Weiche zum Anlegen an die Konturform je nach dem Grad und der

bi Kompliziertheit der erforderlichen Wölbung in etwa 4 bis 5 Minuten, während eine Platte mit 3,18 mm Nennstä.-ke etwa 80 bis 100 Sekunden benötigt, um die erforderliche Temperatur zu erreichen und sich an die

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Konturform anzulegen.

Dann wird das Glas in die Sprühkabine 16 gebracht, wo es mit einem geeigneten Metalloxid-Film-bildenden Gemisch beschichtet wird, das in e-ner Menge von 323 bis 538 cm^J je m³ aufgetragen wird und bei der Berührung mi' der heißen Glasoberfläche unter Pyrolysieren einen Überzug bildet, der Zinnoxid, Indiumoxid und dergleichen enthält. Dieser so gebildete Überzug bedeckt auch die Slromzuführungsschienen.

Unter Verwendung der vorangehend beschriebenen Formulierung I wurde ein Überzug mit einem spezifischen I lachenwiderstand von 9 Ohm pro Quadrat bei einer Übcr/ugsstarke von 100— 120ηιμ hergestellt. Die Glastemperatur beträgt zu Beginn der Sprühbehandlung etwa 677⁰C. Bei einmaliger Sprühbeschichtung wird die Temperatur an der Glasoberflache nach 4 Sekunden Sprühzeit auf etwa 482°C henbgc-Hriickt. steigt nach weiteren 4 Sekunden jedoch wieder bis auf 621"C. 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 Einfachspriihung 40 Ohm. Eine andere Platte der gleichen Größe weist nach drei Hin- und Herbewegungen der Sprühpistole vährend 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 betragt 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 Mchrfachsprühbchandlung 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/mm². Bei dünneren Platten (1.984 mm stark) liegen die Komprcssionsbeanspruchungswerte 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 das 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 Hegt also bei seinem Eintritt in die Abschreckzone ausreichend über dem Spannungspunkt, daß tine deutliche Härtung erfolgt, insbesondere wenn 635 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 ein 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 relativ zur

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

is 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 fviaU-nj's zur Überzugsbildung und die Leitfähigkeit des gebildeten Überzugs läßt bei durch Pyrolyse hergestellten Zinnoxidüberzügen merklich nach, wenn die Anfangstemperatur zu Beginn der Sprühbehandl'ing unter 649'C liegt.

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

M Platten erforderlich sind, kann sich die Glastemperalur 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 Metalloxidübcrzüge haben ungenügende elektrische Leitfähigkeit und

•»o sch¹ chtc Verbindung mit den Stromzuführungsschicnen, um als wertvolle Ware in den Handel gebracht werden zu können. Nur wenn gebogene Platten mit aufgetragenen Stromsammeischienen 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 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 außenüe-

w gende Glasschicht einer Verbundglas-Windschutzscheibe für Flugzeuge, die an Jer inneren, konkaven Fläche mit einer elektrisch hoch leitfähigen Heizeinrichtung und an der auswärts gekehrten, konvexen Fläche mit einem elektrisch leitenden Überzug relativ hoh?n Flichenwiderstands (zwischen 100 000 0hm pro Quadrat und 10 Megohm pro Quadrat) für Erdungsleitung zur Ableitung atmosphärischer Störungen versehen ist Zur Heizeinrichtung gehören Stromzuführungsschicnen

und ein, wie vorstehend angegeben, hergestellter Metalloxidüberzug. Der elektrisch leitende Erdungsüberzug wild dadurch auf die konvexe Glasfläche aufgebracht. düB gleichzeitig mit dem Besprühen der Oberseite von einer Sprühpistole aus, die ähnli.'h wie Pistole 46 und dieser gegenüber unterhalb der Fördervorrichtung ti angebracht ist, ein Vergifiungsmittcl enthaltendes, filmbüderides Gemisch nach oben auf die Unterseite der Glasplatte G gesprüht wird. Überraschenderweise traten bei der gleichzeitigen 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 können, sind in der USPS 29 15 730 (s. Übersicht in Spalte 4 unten) beschrieben. Cine Platte von 122 cm Länge, 30,5 cm Breite und 2,54 mm Stärke, die mit einer Trmnpratur vnn fi?7'C in fiit' Rpsrhirhtunps/ftne gelangte, wurde einer einfachen Doppelbeschichtung unterworfen, i.'jbei wurde sie auf der Oberseite in zwei Passagen mit organischer Zinnlösung Nr. 4 gemäß Tabelle IM der US-PS 31 07 177 und an der unteren Glasoberfläche einmal mit der in dieser Tabelle mit Nr. 6 bezeichneten organischen Zinnlösung, die durch Zusatz von 9 Vol.-Teilen n-Propanol zu I Vol.-Teii der Lösung auf 10% verdünnt worden war, beschichtet. Der Überzug auf der Oberseite hatte eine Stärke von etwa 3200 πιμ, was aus der roten Farbe zweiter Ordnung zu schließen war. Der Widerstand von Schiene zu Schiene betrug 20 Ohm und der spezifische Flächenwiderstand 60 Ohm pro Quadrat. Die Unterseite war farblos, was eine Stärke von etwa 70 ιημ anzeigte;der durchschnittliche spezifische Flächenwiderstand betrug etwa 1 Megohm pro Quadrat.

Durch das zugesetzte Lösungsmittel wurde das Maß 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. Pa·. /iipcs.rt7tr Lösungsmittel diente als- Vcrgiftungsmiuel. Andere bekannte Vergiftungsmittel für Zinnoxidüberzüge snd Antimontrichlorid, Wismuttrichlorid, Zinkchlorid und Kobaltchlorid.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung gebogener und beschichteter Glasplatten, bei dem man eine zu biegende flache Glasplatte am Umfangsrand auf eino 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 Oberzugsbildung nötige Temperatur mit einem überzugsbildenden Gemisch, das eine Metailverbindung 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 metallkeranvscher Frilte 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 überzugbildende Gemisch bei Berührung rr.it der heiikn 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 Zeil uiid vor Abkühlung der Glasplatte unter den Spannungüpunkt 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 metallkcra= mischer Fritte aufbringt, die mit dem Streifen versehene Glasplatte auf eine solche Temperatur erwärmt, bei der bei der Verformung der Glasplatte gleichzeitig die Frilte unter Bildung enes elektrisch leitfähigen Materials auf die Glasplatte aufschmilzt und das übcrzugbildende Gemisch bei Berührung mit der heißen Glasplatte einen Metalloxidübcrzug bildet, das Aufsprühen nach Bildung des Metalloxidübcrzugs 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 Abkü...jiig der Glasplatte unter den Spannungspunkt des Glases die beschichtete Glasplatte, ohne sie von der Form zu entfernen, beiderseitig rasch abkühlt.

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

ίο 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 Fläche der Glasplatte verwendet. Bei Verwendung werden diese Siromzuführangsschienen 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 Feuchiigkeiisbedingungen ausgesetzt ist, befreit werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist bei der Herstellung von Fenstern für Fahrzeuge, wie Flugzeuge. Züge, Motorboote usw. verwertbar. Sie kanr "uBerdem beim Bau von Erkerfenstern und dgl. fi oebäude, wie Wohnhäuser, Gewächshäuser für Gärten und für andere Zwecke außerhalb des Fahrzeugbaus, z. B. bei der Herstellung von Deckgläsern für Instrumententafeln und von anderen Gegenständen, wie Fernschröhrcn

J5 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 agl angebracht sind.

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

Die US-PS 3021227 bzw. die DE-OS 14 21917 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung gebogener und bejchichteter Glasplatten. Sie beschreibt eine durch einen Biegeofen und eine Beschichtungszone geführte Fördervorrichtung, von der eine Form mit einer daraufliegenden Glasplatte durch en 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

Teil ihrer Oberfläche mit einem Überzug mit wärmeabschirmenden Eigenschaften verschen wird, ehe das Glas unter die zur Filmbildung erforderliche Temperatur abkühlt. Nach dieser Patentschrift wird die gebogene, teilbeschichtete Glasplatte nach der Beschichtung, aus 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