DE2613399B2

DE2613399B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Wärme reflektierendem Glas

Info

Publication number: DE2613399B2
Application number: DE2613399A
Authority: DE
Inventors: Yoshimasa Musashino Tokio Chujo; Takayoshi Matsusaka 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: 1979-03-15
Also published as: JPS51112823A; FR2306176B1; US4064832A; BE840165A; GB1505464A; JPS5812218B2; DE2613399C3; FR2306176A1; DE2613399A1

Description

Die Erfindung geht von einem Verfahren aus, wie es im Oberbegriff von Patentanspruch 1 angegeben ist, und von einer Vorrichtung »ms, wie sie im Oberbegriff von Patentanspruch 3 angegeben ist.

Bei der Herstellung von Wärme reflektierendem Glas ist es bekannt, einen Meta)|oxid-Film aiuf einer

5 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

to querverlaufenden Richtung hin- und herbewtgbar ist, während ein bei der Zersetzung der Metallverbindung entstehendes Gas zwangsweise durch Abs?iugkanäle abgesaugt wird, die auf gegenüberliegenden Seiten des querverlaufenden Weges der sich hin- und herbewegenden Sprühvorrichtung 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 Metalloxid-Films auf der Glasoberfläche unter Verwendung einer Vorrichtung vom oben beschriebenen Typ hat sich jedoch gezeigt, daß optische Eigenschaften des aufgeschichteten Metalloxid-Films sehr stark von der Temperatur der Atmosphäre in der Sprühzone und ebenso von der Auspuff- bzw. Absaugtemperatur beeinflußt werden, die Änderungen in der Temperatur der Atmosphäre widerspiegelt Vermutlich ist das deshalb der Fall, weil der zeitliche Ablauf, die Geschwindigkeit usw. der Zerfallsreaktion der Metallverbindung, die auf die Glasoberfläche aufgetragen bzw. aufgeschichtet werden soll, empfindlich von der Temperatur der Atmosphäre in der Sprühzone beeinflußt werden. Daher sollte die Temperatur der Atmosphäre in der Sprühzone tunlichst auf einem Wert von 100⁰C bis 350⁰C konstant gehalten werden.

Es wurden bisher einige Verfahren zur Steuerung der Temperatur der Sprühzone vorgerfhlagen. So wird bei einem Verfahren eine hohe Temperatur durch Verbrennung des die Metallverbindung auflösenden Lösungsmittels aufrechterhalten, indem ein Sauerstoff enthaltendes Gas in die Sprühzone eingeführt wird. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß leicht gefährliche Unfälle durch Zünden und Explosionen in der Sprühzone entstehen, da ausschließlich brennbare Lösungsmittel in Berührung mit dem heißen Glas gebracht werden.

so Eine andere Möglichkeit, die Temperatur in der Sprühzone zu steuern, besteht darin, heißes Gas mit einer bestimmten Geschwindigkeit aus einer Verbrennungsvorrichtung, die getrennt von der Sprühvorrichtung angeordnet ist, mittels einer Gebläsevorrichtung in die Sprühzone zu blasen (vgl. DE-OS 23 60 949 und DE-OS 24 05 701). Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß die Gebläsevorrichtungen in dem eng begrenzten Raum der Sprühzone angeordnet werden müssen, daß aufwendige apparative Anordnungen notwendig sind

μ und daß relativ viel Wärmeenergie verbraucht wird. Die in den Vorrichtungen der DE-OS 23 60 949 und DE-OS 24 05 701 vorgesehenen Asbestvorhänge dienen lediglich dazu, die Außenluft am Eindringen in den Ofen zur Herstellung des Glasbandes zu hindern. Eine Steuerung

es der Temperatur der Atmosphäre in der Sprühäone wird durch diese Asbestvorhänge nicht erreicht; dies wird vielmehr durch Einblasen heißen Gases in die Sprühzone erreicht.

Bei dem in der DE-OS 2019 725 beschriebenen Verfahren wird die Temperatur der Atmosphäre in der

^ Sprühzone ebenfalls durch Einblasen vorgewärmter

ftjj Gase gesteuert. Es gelten daher die gleichen, oben aufgeführten Nachteile, Die in dieser Offenlegungsschrift zur Durchführung des Verfahrens gezeigte Vorrichtung weist ein die Sprühzone umgebendes Gehäuse sowie eine darüber angeordnete Abzugshaube auf, Zwischen Abzugshauhe und Gehäuse kann ungehindert Luft von außen eindringen, so daß auf der Außenseite des Gehäuses kein Wärmesteuerungsraum gebildet wird. Die Steuerung der Temperatur erfolgt vielmehr durch Einblasen vorgewärmter Gase in die Sprühzone.

In der DE-AS 18 09 320 wird eine Vorrichtung gezeigt, bei der sich an den Längsseiten der Sprühkammer Vakuumabzugsräume befinden. Zwischen der von ι den Vakuumabzugsräumen begrenzten Sprühzone und

dem Ofen zur Herstellung des Glasbandes sowie dem Kühlofen sind Asbestvorhänge angeordnet, um die Atmosphäre der Umgebung am Eindringen in den Ofen

~ bzw. Kühlofen zu hindern. Die Asbestvorhänge

umschließen jedoch nicht die Abzugsrä\me und schaffen daher kein Wärmesteuerungsraum an der Außenseite der Abzugsräume. Bei der in der DE-AS 20 32375 gezeigten Vorrichtung wird durch Wände rund um die Sprühzone eine praktisch geschlossene Sprühkammer geschaffen. Diese Sprühkammer wird jedoch von keinem äußeren Gehäuse umschlossen, so daß auch bei dieser Vorrichtung kein Wärmesteuerungsraum vorhanden ist In beiden Auslegschriften wird das Problem der Temperatursteuerung in der Sprühzone nicht angesprochen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei dem im Oberbegriff von Patentanspruch 1 angegebenen Verfahren, die Temperatur der Sprühzone auf einem geeigneten Wert zu halten, um Metalloxidschichten mit

Ψ ausgezeichneten optischen Eigenschaften zu erhalten,

ohne daß die Gefahr besteht, daß es in der Sprühzone zur Entzündung oder Explosion kommen kann und ohne

' aufwendige, rum Teil in der Sprühzone unterzubringen-

": de, Anordnungen vorsehen zu müssen. Gleichzeitig soll

¹J kalte Luft daran gehindert werden, unmittelbar in die

• Sprühzone einzudringen.

_s; Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß

Patentanspruch 1 gelöst Ferner wird eine Vorrichtung zur Durchfährung des Verfahrens vorgeschlagen.

Der Hitze- bzw. Wärmesteuerraum kann aktiv durch geeignete Heizvorrichtungen geheizt werden, um die Sprühzone auf einem hohen Temperaturniveau von 100⁰C bis 350⁰C, vorzugsweise von 150⁰C bis 350° C zu halten. Dadurch, daß die Sprühzone auf einem solchen

^: hohen Tensperaturniveau gehalten bzw. gesteuert wird,

■ kann ein Metalloxid-Film mit hervorragenden optischen

Eigenschaften auf der Glaslagen-Oberfläche gebildet werden.

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 Wärmesteuerungsraums zwischen der inneren Abzugshaube und dem äußeren Gehäuse eine

■; oder mehrere Heizeinheiten vorgesehen sein.

j| Die Erfindung hat vom industriellen Standpunkt her

j| gesehen eine Reihe von hervorragenden Vorteilen.

Erstens ist es möglich, Jie 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 erfindungsgemäßer, 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

to Fig. 1 eine schematische Darstellung, teilweise im Längsschnitt, einer wärmegesteuerten Sprühbeschichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung und F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie A-A in F ig. 1. In den F i g. 1 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 gegenüberlie- genden Seiten der Glaslage G in der üblichen Weise umgekehrt wird. Eine Sprühzone 26, die den Sprühkonus 5 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 aufrech te 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 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. DiJ Haupt-Abgasleitungen 40 erstrecken sich parallel zu den aufgerichteten Endteilen 36 der inneren Abzugshaube 28 und können weiterhin Abzweigleitungeil 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-Abgaslcirungen 40 und 44 abzusaugen.

Die innere Abzugshaube 28 ist ihrerseits in einem äußeren Gehäuse 4C eingeschlossen, das im wesentlichen eine rechteckige Form aufweist und durch geeignete Vorrichtungen so getragen wird, daß ihr

unteres Ende eine schmäle Lücke 48 in bezug auf die sich bewegende Glaslage G erzeugt, so daß ein im wesentlichen geschlossener Wärme-Steuerungsraum 50 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 an den 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 ^pjtnnwanHpn A3 Hoc Δ ufl«in<TAhäiic«>c 4A rfrphHar gelagert ist und einen Knopf 62 besitzt, der eine Betätigung von außen ermöglicht.

Die innere Abzugshaube 28 und das Außengehäuse 46 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 Seiten des Halsteils 14 der Sprühpistole 12 befestigt und dienen dazu, die Weite des Schlitzes 66 einzustellen. In ähnlicher Weise sind verschiebbare Einstellplattcn 76 auf der Deckwand 72 des Außengehäuses 46 auf gegenüberliegenden Seiten des Halstcils 14 der Sprühpistole 12 montiert und dienen dazu, die Weite des Schlitzes 68 einzustellen.

Darüberhinaus sind in einstellbarer Weise Justierplatten 78 und 80 an den unteren Enden der aufrechtstehenden Endteile 36 der inneren Abzugshaube 28 und des Außengehäuses 46 bzw. an den Vorder- und Rückseiten der Sprühzone 26 vorgesehen und dienen dazu, die Weite der Bodenspalte 30 und 48 zu der heißen Glaslage bzw. Glasschicht Cauf 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 Halsteil 14 der Sprühpistole 12 bei einem Kontakt mit ihnen beschädigt werden.

Beim Betrieb wird die heiße Glaslage bzw. Glasschicht C, die geformt und in einem schematisch dargestellten Heizofen 82 auf eine vorbestimmte Temperatur aufgeheizt wurde, von den Förderrollen R kontinuierlich in der in F i g. 1 durch den Pfeil bezeichneten 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 üblicherweise 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 Föfdergeschwindigkeit 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

ίο ähnlichen Metallen, Acetylacelonatokomplexe von Metallen, aliphatischc 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 Mctallverbindung erzeugt wird, wird von der Sprühzone 26 durch die Abgaskanäle 38 in den aufrechtstehenden Endieüe" 36 der innere" Abdeckhaube 29 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 Schalung des Hitzesteuerungsraumes 50 verhindert, der von dem äußeren Gehäuse 46 auf der Außenseite der inneren Abzugshaube 28 umschlossen wird. Die Luft in dem Hitzesteuerungsraum 50 wird durch Wärmestrahlung von der heißen Glasschicht G aufgeheizt. 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

■Ό Wärmesteuerungsraum 50 eintritt, wird durch die Einstellung der Justierplatten 80 und der Drosseln 54 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 <-;urch den querverlaufenden SchL.z 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 350⁰C dadurch gehalten werden, daß sowohl die Lufttemperatür 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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Herstellung von Wärme reflektierendem Glas, bei dem eine Lösung einer Metallverbindung auf eine Seite einer Glasschicht bzw, Glaslage mittels einer sich in Querrichtung hin- und herbewegenden Sprühvorrichtung aufgetragen wird, die über eine Förderlinie für eine heiße, langgestreckte Glaslage angeordnet ist, und bei dem die Sprühzone von einer Abzugshaube umschlossen wird, die Abgaskanäle zum Ableiten und Entfernen der Abgase aufweist, die bei der Zersetzung der aufgesprühten Metallverbindung erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Sprühzone dadurch gesteuert wird, daß die Abzugshaube von einem äußeren Gehäuse umschlossen wird, das einen Wärme- bzw. Hitzesteuerungsraum auf der Außenseite der Abzugshaube umgrenzt, wodurch die Temperatur der Sprühzone auf einem geeigneten Wert 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 100⁰C und 350⁰C gehalten wird.

3. Vorrichtung zur Herstellung von Wärme reflektierendem Glas mit einer mit Abzugskanälen versehenen Abzugshaube, um das Abgas von einer Sprühzone abzuziehen und mit einer Sprühvorrichtung, die über einer Förderlinie für eine heiße, langgestreckte Glaslage gehalten wird und in einem in der Abzuzshaube vorgesehenen Schlitz in einer quer verlaufenden Richtung hin- und herbewegbar ist, um eine Lösung einer Mecallverbindung auf die obere Oberfläche der Gl&lage aufzusprühen, wenn diese in die Sprühzone eintriu, dadurch gekennzeichnet, daß ein äußeres Gehäuse (46) vorgesehen ist, das die Abzugshaube (28) umschließt und dazwischen einen Wärme- bzw. Hitzesteuerungsraum (50) umgrenzt, wobei das äußere Gehäuse (46) einen quer verlaufenden Schlitz (68) in seiner oberen Wand (72) aufweist, der dazu dient, die sich in Querrichtung hin- und herbewegende Sprühvorrichtung (12) aufzunehmen und zu führen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Gehäuse (46) innerhalb des Wärme- bzw. Hitzesteuerungsraums (50) zwischen der Abzugshaube (28) und dem äußeren Gehäuse (46) eine geeignete Zahl von Heizeinheiten (52) umfaßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch bewegliche Drosselplatten (54), die in den unteren Teilen der Räume zwischen den Außenwänden (58) der aufrechtstehenden Erdteile (36) der Abzugshaube (28) und des äußeren Gehäuses (46) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Abzugshaube (28) als auch das äußere Gehäuse (46) jeweils Justierplatten (78, 80) an den unteren Enden umfassen, die der Glaslage an einem Spalt an den Vorder- und Rückseiten der Sprühzone (26) gegenüberliegen, um auf diese Weise die Weite dieses Spaltes einzustellen.