DE2613399A1

DE2613399A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von waerme reflektierendem glas

Info

Publication number: DE2613399A1
Application number: DE19762613399
Authority: DE
Inventors: Yoshimasa Chujo; Takayoshi Kandachi
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 1975-03-29
Filing date: 1976-03-29
Publication date: 1976-10-07
Also published as: GB1505464A; DE2613399B2; FR2306176B1; FR2306176A1; JPS5812218B2; JPS51112823A; US4064832A; DE2613399C3; BE840165A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Wärme reflektierendem Glas

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Wärme reflektierendem Glas und insbesondere Vorrichtungen zur Einstellung der Temperatur einer Atmosphäre, die eine Sprühbeschichtungszone an einer Oberfläche einer langgestreckten Glaslage umgibt.

Bei der Herstellung von Wärme reflektierendem Glas ist es bekannt, einen Metall-Oxid-Film auf einer Oberfläche einer auf einer !Förderstrecke transportierten heißen Glaslage dadurch auszubilden, daß eine Lösung einer Metallverbindung unter Verwendung einer Sprühvorrichtung aufgesprüht wird, die in einer in bezug auf die Länge der sich bewegenden Glaslage querverlaufenden Richtung hin- und herbewegbar ist, während ein bei der Zersetzung der Metallverbindung entstehendes Gas zwangsweise durch Ansaugkanäle abgesaugt wird, die auf gegenüberliegenden Seiten des querverlaufenden Weges der sich hin- und herbewegenden Sprühvorrichtung

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ORIGINAL INSPECTED

vorgesehen sind. Beim Aufsprühen einer Lösung einer Metallverbindung auf eine heiße Glasoberfläche wird die Metallverbindung-in ein entsprechendes Metalloxid und ein begleitendes Zersetzungsgas zersetzt. Das Zersetzungsgas wird daher zwangsweise mit Hilfe der Absaugvorrichtung von der Sprühzone entfernt und zum Abströmen gebracht. Bei dem Verfahren zur Bildung eines Metall-Oxid-Films auf der Glasoberfläche unter Verwendung einer Vorrichtung vom. oben beschriebenen Typ hat sich jedoch gezeigt, daß optische Eigenschaften des aufgeschichteten Metall-Oxid-Films sehr stark von der Atmosphärentemperatur der Sprühzone und ebenso von der Auspuffbzw. Absaugtemperatur beeinflußt werden, die Änderungen in der Atmosphärentemperatur widerspiegelt. Vermutlich ist das deshalb der Fall, weil der zeitliche Ablauf, die Rate bzw. Geschwindigkeit usw. der Zerfallsreaktion der Metallverbindung, die auf die Glasoberfläche aufgetragen bzw. aufgeschichtet werden soll, empfindlich von der Atmosphärentemperatur der Sprühzone beeinflußt werden. Daher sollte die Atmosphärentemperatur der Sprühzone tunlichst auf einem Niveau von 100⁰C bis 35O⁰C konstant gehalten werden.

Es wurden bisher einige Verfahren zur Steuerung dieser Atmosphärentemperatur vorgeschlagen, einschließlich eines Verfahrens, das eine hohe Atmosphärentemperatur durch Verbrennungsoxidation des die Metallverbindung auflösenden Lösungsmittels aufrechterhält, indem ein Sauerstoffgas enthaltendes Gas in die Sprühzone eingeführt wird. Die Temperatursteuerung wird auch mittels eines Verfahrens versucht, das eine Heiß-Gas-Gebläsevorrichtung zum Einblasen bzw. Einspritzen eines heißen Gases mit einer vorbestimmten Rate bzw. Geschwindigkeit in die Sprühzone, aus einer Verbrennungsvorrichtung verwendet, die getrennt von der Sprühbeschichtungsvorrichtung angeordnet ist. Das erstere Verfahren kann jedoch leicht gefährliche Unfälle wie ein Zünden und eine Explosion in der Sprühzone heraufbeschwören, da ausnahmslos ein

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■brennbares Lösungsmittel in Berührung mit der heißen Glaslage gebracht wird. Andererseits wohnen auch dem letzteren Verfahren Probleme inne, wie z.B. die Schwierigkeit, eine Heiß-Gas-Gebläsevorrichtung in den eng "begrenzten Raum der Sprühzone anzuordnen, sowie der komplizierte Aufbau der Anordnung, und ist darüberhinaus vom Standpunkt des Verbrauchs an Wärmeenergie nachteilig.

Demgegenüber schafft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Wärme reflektierendem Glas, bei dem eine Lösung einer Metallverbindung auf eine Seite einer Glaslage mit Hilfe einer sich quer hin- und herbewegenden Sprühvorrichtung aufgeschichtet wird, die über einer Förderlinie für eine heiße, langgestreckte Glaslage angeordnet ist, wobei die Temperatur einer Sprühzone dadurch gesteuert wird, daß die Sprühzone von einer inneren Abzugshaube umschlossen wird, die Gasaustrittskanäle zum Abströmen und Entfernen des Abgases aufweist, das durch den Zerfall der aufgesprühten Metallverbindung erzeugt wird, und bei dem weiterhin die innere Abzugshaube in einem äußeren Gehäuse eingeschlossen ist, das einen Wärme- bzw. Hitzesteuerraum auf der Außenseite der inneren Abzugshaube umgrenzt, wodurch die Temperatur der Sprühzone auf einem geeigneten Niveau gehalten und kalte Luft daran gehindert wird, direkt in die Sprühzone einzutreten. Der Hitze- bzw. Wärmesteuerraum kann aktiv durch geeignete Heizvorrichtungen geheizt werden, um die Sprühzone auf einem hohen Temperaturniveau, von 100°C bis 35O°C, vorzugsweise von 150⁰O bis 35O°G zu halten. Dadurch, daß die Sprühzone auf einem solchen hohen Temperaturniveau gehalten bzw. gesteuert wird, kann ein Metall-Oxid-Film mit hervorragenden optischen Eigenschaften auf der Glaslagen-Oberfläche gebildet werden.

Weiterhin schafft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens, die folgende Teile umfaßt:

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eine über einer Förderlinie einer heißen, langgestreckten Glaslage angeordnete und in einer querverlaufenden Richtung hin- und herbewegbare Sprühvorrichtung zum Aufsprühen einer Lösung einer Metallverbindung auf die obere Oberfläche der in eine Sprühzone eintretendenGlaslage, eine innere Abzugshaube, die einen nach unten divergierenden, die Sprühzone umschließenden Mittelbereich und aufrecht bzw. senkrecht stehende Endteile umfaßt, die an der Vorder- und Rückseite der Sprühzone Abgaskanäle für das von der Sprühzone abzublasende Abgas bilden, Abgasleitungen, die von den oberen Enden der Abgaskanäle nach außen führen und durch die das Abgas wegströmt, und ein äußeres Gehäuse, das die innere Abzugshaube umschließt und einen Wärmebzw. Hitzesteuerungsraum umgrenzt, wobei die innere Abzugshaube und das äußere Gehäuse jeweils einen querverlaufenden Schlitz in ihrer oberen Wand aufweisen, der zur Aufnahme der quer hin- und herlaufenden Sprühvorrichtung dient.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Temperatur der Sprühzone während des Sprühbeschichtungsprozesses auf einem geeigneten Niveau gehalten werden, ohne daß sie von der Raum- bzw. Umgebungstemperatur beeinflußt wird. Um eine hohe Sprühzonentemperatur aufrechtzuerhalten, können innerhalb des Wärme-Steuerungsraums zwischen der inneren Abzugshaube und dem äußeren Gehäuse eine oder mehrere Heizeinheiten vorgesehen sein.

Die Erfindung hat vom industriellen Standpunkt her gesehen eine Reihe von hervorragenden Vorteilen. Erstens ist es möglich, die Sprühbeschichtung unter gesteuerten Temperaturbedingungen vorzunehmen. Die Vorrichtung ist einfach hinsichtlich ihres Aufbaus und ihres Betriebs und die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhaltenen Wärme reflektierenden Glaslagen bzw. Glasschichten weisen eine einheitliche und hervorragende Qualität auf.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

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Fig. 1 eine schematische Darstellung, teilweise im Längsschnitt, einer wärmegesteuerten SOrühbeschichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung und

Pig. 2 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1.

In den Fig. ι und 2 ist allgemein mit dem Bezugszeichen 10 eine Vorrichtung bezeichnet, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen wärmegesteuerten Sprühbeschichtungsverfahrens dient. Die Vorrichtung 10 umfaßt eine Sprühvorrichtung, die die Form einer Spritzpistole 12 besitzen kann, die einen Halsteil 14 umfaßt, der sich nach unten bis zu einem Punkt über der heißen Glaslage G erstreckt, die auf einer Rollenförderstrecke R mit einem Rahmen F transportiert wird, und einen Sprühkopf 16, der am unteren Ende des Halsteils 14 angeordnet ist. Die Sprühpistole 12 ist über eine geeignete Leitungsvorrichtung, wie z.B. die flexible Röhre 18 mit einem Speichertank (nicht dargestellt) verbunden, der eine Lösung einer Metallverbindung enthält.

Die Sprühpistole 12 wird von einem Fahrgestell 20 getragen, das von einem Motor 22 so angetrieben wird, daß es sich längs der Schienen 24- hin- und herbewegt und so der Sprühpistole 12 in bezug auf die Glaslage G querverlaufende Bewegungen erteilt, wobei die Bewegungsrichtung des Sprühkopfes 12 an den gegenüberliegenden Seiten der Glaslage G in der üblichen Weise umgekehrt wird. Eine Sprühzone 26, die den Sprühkonus S und den sich hin- und herbewegenden Sprühkopf 16 enthält, ist in einer inneren Abzugshaube 28 eingeschlossen, die fest über der Glaslage G so getragen wird bzw. angeordnet ist, daß zwischen ihnen ein vorherbestimmter Bodenspalt 30 offen bleibt. Die innere Abzugshaube 28 umfaßt einen Mittelteil 32, der nach unten auseinanderweichende Wände 34 besitzt, die die Sprühzone 26 gehäusemäßig umgeben, und aufrechte Endteile 36 an gegenüberliegenden Seiten des Mittelteils 32. Die einander gegenüberliegenden Endteile 36 bilden Abgaskanäle 38, die an den unteren Enden mit der Sprühzone 26 in Verbindung stehen und sich an ihren oberen Enden

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zu Haupt-Abgasleitungen 40 hin öffnen. Die aufrechtstehenden bzw. senkrechten Abgaskanäle 38 können jeweils eine oder mehrere Prall- bzw. Leitplatten 42 enthalten, die dazu dienen, den Strom des Abgases zu regulieren und zu vereinheitlichen. Die Haupt-abgasleitungen 40 erstrecken sich parallel zu den aufgerichteten Endteilen 36 der inneren Abzugshaube 28 und können weiterhin Abzweigleitungen 44 umfassen, die sich zu den gegenüberliegenden Enden des Zwischenteils 32 erstrecken, so daß das Abgas angesaugt bzw. gesammelt wird, das sonst leicht von den gegenüberliegenden Enden des mittleren Teils 32 entweicht. Die Absaugleitung umfaßt in der üblichen Weise einen Ventilator (nicht dargestellt), um das Abgas durch die Haupt- und die Zweig-Abgasleitungen 40 und 44 abzusaugen.

Die innere Abzugshaube 28 ist ihrerseits in einem äußeren Gehäuse 46 eingeschlossen, das im wesentlichen eine rechteckige Form aufweist und durch geeignete Vorrichtungen so getragen wird, daß ihr unteres Ende eine schmale Lücke 48 in bezug auf die sich bewegende Glaslage G erzeugt, so daß ein im x^esentlichen geschlossener Wärme-Steuerungsraum ^O auf der Außenseite der inneren Abzugshaube 28 gebildet wird, wodurch kalte Luft abgehalten wird, die ansonsten in die Sprühzone 26 direkt durch die Bodenlücke 30 zwischen dem unteren Ende der inneren Abzugshaube 28 und der Glaslage G eindringen würde. Eine geeignete Zahl von Heizeinheiten 52 kann anden Innenwand-Oberflächen des äußeren Gehäuses 46 befestigt sein, um die Sprühzone 26 aktiv von außen zu heizen. Bewegliche Drosselklappen 54· sind in den unteren Teilen der Räume 56 zwischen den Außenwänden 58 der aufrechten Endteile 36 und dem äußeren Gehäuse 46 vorgesehen und dienen dazu, die Luftmenge zu regulieren, die in den Wärme-Steuerungsraum 50 eingeführt werden soll. Die Drosselklappen 54 können auf einer Welle 60 montiert sein, die in den Seitenwänden 62 des Außengehäuses 46 drehbar gelagert ist und einen Knopf 64 besitzt, der eine Betätigung von außen ermöglicht; ο

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Die innere Abzugshaube 28 und das Außengehäuse 4-6 weisen sich in Querrichtung erstreckende, längliche Schlitze 66 und 68 in der jeweiligen oberen Wand 70 bzw. 72 auf, die dazu dienen, den sich nach unten erstreckenden Halsteil 14- der sich in Querrichtung hin- und herbewegenden Sprühpistole 12 aufzunehmen und ihre Querbewegungen zu führen. Verschiebliche Justierplatten 74- sind auf der Deckwand 70 des Mittelteils 32 auf gegenüberliegenden Seite■ des HaIsteilo 14· der Sprühpistole 12 befestigt und dienen dazu, die Weite des Schlitzes 66 einzustellen. In ähnlicher Weise sind verschiebbare Einstellplatten 76 auf der Deckwand 72 des Außengehäuses 4-6 auf gegenüberliegenden Seiten des Halsteils 14 der Sprühpistole 12 montiert und dienen dazu, die Weite des Schlitzes 68 einzustellen.

Darüberhinaus sind in einstellbarer V/eise Justierplatten und 80 an den unteren Enden der aufrechtstehenden Endteile 36 der inneren Abzugshaube 28 und des Außengehäuses 4-6 bzw. an den Vorder- und Rückseiten der Sprühzone 26 vorgesehen und dienen dazu, die Weite der Bodenspalte 30 und 4-8 zu der heißen Glaslage bzw. Glasschicht G auf der Förderstrecke einzustellen.

Die Justierplatten 74-, 78 und 80 bestehen z.B. aus flexiblem, wärmefestem Material wie z.B. Asbestgewebe, so daß keine Möglichkeit besteht, daß die Glaslage G oder der Hals teil 14- der Sprühpistole 12 bei einem Kontakt mit ihnen beschädigt werden.

Beim Betrieb wird die heiße Glaslage bzw. Glasschicht G, die geformt und in einem schematisch dargestellten Heizofen auf eine vorbestimmte !Temperatur aufgeheizt wurde, von den Förderrollen R kontinuierlich in der in Fig. 1 durch den Pfeil be- · zeichneten Richtung befördert. Mit dem Bezugszeichen 84- ist ein Kühl- bzw. Vorglühofen bezeichnet, in dem die heiße Glasschicht G, die auf einer ihrer Oberflächen einen aufgeschichteten Metall-Oxid-Film besitzt, abgekühlt bzw. ausgeglüht wird. Die Metall-Oxid-BeSchichtungsvorrichtung 10 gemäß der Erfindung ist üblicher-

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weise zwischen einem solchen Aufheizofen und einem solchen Auskühlofen angeordnet.

Nach dem Eintreten in die Sprühzone 26 wird eine Lösung einer Metallverbindung über die gesamte Breite der heißen Glaslage bzw. Glasplatte G mit Hilfe der Sprühpistole 12 gesprüht, die im Gleichlauf mit der lördergeschwindigkeit der heißen Glasschicht G in querverlaufender Bewegung gehalten wird. Bei der Berührung mit der heißen Oberfläche des Glases G wird die Metallverbindung thermisch in ein entsprechendes Metalloxid zersetzt, und bildet einen Metall-Oxid-Überzug auf der Glasoberfläche. Beispiele von Metallverbindungen, die bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nützlich sind, umfassen Acetate von Chrom, Eisen, Kobalt, Nickel, Zinn, Aluminium und ähnlichen Metallen, Acetylacetonatokomplexe von Metallen, aliphatische Säureester von Metallen und Mischungen hieraus. Um die Sprühlösung vorzubereiten bzw. herzustellen, werden diese Metallverbindungen in geeigneten Lösungsmitteln wie z.B. Alkoholen, Benzol, Toluol, Dichlormethan, Pyridin und ähnlichem gelöst.

Das Gas, das bei der thermischen Zersetzung der Metallverbindung erzeugt wird, wird von der Sprühzone 26 durch die Abgaskanäle 3ö in den aufrechtstehenden Endteilen 36 der inneren Abdeckhaube 28 abgeleitet und entfernt, die im wesentlichen vollständig die Sprühzone 26 umschließt, wobei durch Ansaugen Ersatzluft von der Außenseite durch den Bodenspalt 30 zwischen der inneren Abdeckhaube 28 und der sich bewegenden Glaslage G und gleichzeitig durch den querverlaufenden Schlitz 66 angesaugt wird. Ein übermäßiges Kühlen der Sprühzone durch kalte Luft, die direkt von der Außenseite her eintritt, wird durch die Schaffung des Hitzesteuerungsraumes 50 verhindert, der von dem äußeren Gehäuse 4-6 auf der Außenseite der inneren Abzugshaube 28 umschlossen wird. Die Luft in dem Hitzesteuerungsraum 50 wird durch Wärmestrahlung von der heißen Glasschicht G auf-

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geheizt. Wenn es gewünscht wird, können die oberen Teile des Hitzesteuerungsraums 50 durch eine geeignete Zahl von Heizeinheiten 52 geheizt werden, um ein relativ hohes Temperaturniveau der Luft aufrechtzuerhalten, die durch den querverlaufenden Schlitz 66 in der Oberwand 77 der inneren Abzugshaube 28 in die Sprühzone 26 gezogen werden soll. Die Luftmenge, die in den Wärmesteuerungsraum 50 eintritt, wird durch die Einstellung der Justierplatten 80 und der Drosseln 5^ gesteuert. Darüberhinaus ist die Menge der temperaturgesteuerten Luft, die durch den Schlitz 66 in die Sprühzone 26 gezogen werden soll, durch die Einstellung des Niveaus der Justierplatten 74- steuerbar. Zusätzlich wird die Luftmenge, die in die innere Abzugshaube 28 aus dem Wärmesteuerungsraum 50 durch den Bodenspalt 30 fließt, durch die Justierplatten 78 an den Außenwänden 58 der Endteile 36 der inneren Abzugshaube 28 eingestellt. Die Luftmenge, die in die Sprühzone 26 durch den querverlaufenden Schlitz 66 in der oberen Wand 70 des Mittelteils 32 fließt, steht in enger Beziehung mit der Weite des Bodenspaltraums 30.

Wie sich aus der vorausgehenden Beschreibung ergibt, kann die Temperatur der von der inneren Abzugshaube 28 eingeschlossenen Sprühzone 26 auf einem optimal hohen Niveau von 100⁰C bis 35O⁰O dadurch gehalten werden, daß sowohl die Lufttemperatur in dem Hitze- bzw. WärmeSteuerungsraum 50 innerhalb des äußeren Gehäuses 46 als auch die Luftmengen gesteuert werden, die in die Sprühzone 26 durch den querverlaufenden Schlitz 66 bzw. den Bodenspaltraum 30 gezogen werden sollen.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Wärme reflektierendem Glas, ^ dadurch gekennzeichnet , daß eine Lösung einer Metallverbindung auf eine Seite einer G-lasschicht bzw. G-laslage mittels einer sich in Querrichtung hin- und herbewegenden Sprühvorrichtung aufgetragen wird, die über einer Förder linie für eine heiße, langgestreckte G-laslage angeordnet ist, wobei die Temperatur einer Sprühzone dadurch gesteuert wird, daß die Sprühzone von einer inneren Abzugshaube umschlossen wird, die Abgaskanäle zum Ableiten und Entfernen der Abgase aufweist, die bei der Zersetzung der aufgesprühten Metallverbindung erzeugt werden, und daß die innere Abzugshaube von einem äußeren Gehäuse umschlossen wird, das einen Wärme- bzw- Hitzesteuerungsraum auf der Außenseite der inneren Abzugshaube umgrenzt, wodurch die Temperatur der Sprühzone auf einem geeigneten Niveau gehalten und kalte Luft daran gehindert wird, unmittelbar in die Sprühzone einzudringen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühzone auf einer Temperatur zwischen 100⁰G und 35O⁰C gehalten wird.

3. Vorrichtung zur Herstellung von Wärme reflektierendem Glas, gekennz eichnet durch eine Sprühvorrichtung, die über einer IFörder linie für eine heiße, langgestreckte Glaslage gehalten wird und in einer querverlaufenden Richtung hin- und herbewegbar ist, um eine Lösung einer Metallverbindung auf die obere Oberfläche der Glaslage aufzusprühen, wenn diese in eine Sprühzone eintritt, durch eine innere Abzugshaube, die einen nach unten divergierenden, die Sprühzone umschließenden Mittelteil und aufrechte Endteile umfaßt, die an den Vorder- und Rückseiten der Sprühzone Abgaskanäle bilden, um das Abgas von der Sprühzone abzuziehen,

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durch Abgasleitungen., die von den oberen Enden der Abgaskanäle nach außen führen, um das Abgas durch sie hindurch abströmen zu lassen, und durch ein äußeres Gehäuse, das die innere Abzugshaube umschließt und dazwischen einen Wärmebzw. Hitzesteuerungsraum umgrenzt, wobei die innere Abzugshaube und das äußere Gehäuse jeweils einen querverlaufenden Schlitz in ihrer oberen Wand aufweisen, der dazu dient, die sich in Querrichtung hin- und herbewegende Sprühvorrichtung aufzunehmen und zu führen.

4·. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Gehäuse innerhalb des Wärme- bzw. Hitzesteuerungsraums zwischen der inneren Abzugshaube und dem äußeren Gehäuse eine geeignete Zahl von Heizeinheiten umfaßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch bewegliche Drosselplatten, die in den unteren Teilen der Räume zwischen den Außenwänden der aufrechtstehenden Endteile und des äußeren Gehäuses vorgesehen sind und dazu dienen, die Iiuftmenge zu regulieren bzw. zu steuern, die in den Wärme- bzw. Hitzesteuerungsraum eingeführt werden soll.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die innere Abzugshaube verschiebbare Justierplatten umfaßt, die an der oberen Wand des Mittelteils auf gegenübediegenden Seiten eines Halsteils der Sprühvorrichtung befestigt sind und dazu dienen, die Weite des Schlitzes einzustellen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die innere Abzugshaube als auch das äußere Gehäuse jeweils Justierplatten an den unteren Enden umfassen,die der Glas lage an einem Spalt an den Vorder- und Rückseiten der Sprühzone gegenüberliegen, um auf diese Weise die Weite dieses Spaltes einzustellen.

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