DE3103195C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausbildung einer Metallverbindungsbeschichtung auf einer Oberfläche eines erwärmten Glassubstrats während dessen Förderung durch eine Beschichtungsstation, unter Kontaktieren des Substrats mit wenigstens einem Tröpfchenstrom, der eine Substanz oder Substanzen enthält, aus der oder aus denen die Metallverbindungsbeschichtungen auf dieser Fläche ausgebildet wird, wobei dieser wenigstens eine Strom nach unten und in Förderrichtung oder nach unten und entgegengesetzt zur Förderrichtung gegen das Substrat geneigt wird, und wenigstens ein gasförmiger Strom unter einem Winkel zum Tröpfchenstrom auf das Glassubstrat gerichtet wird.

Die Erfindung befaßt sich auch mit einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Ausbildung eines Metall- oder Metallverbindungsüberzugs auf einer Oberfläche eines erwärmten Glassubstrats während seiner Förderung durch eine Beschichtungsstation, mit einer Sprüheinrichtung, die wenigstens einen Tröpfchenstrom der Substanz(en) enthält, aus der oder aus denen diese Metallverbindungsbeschichtungen auf dieser Substratoberfläche ausgebildet ist, wobei die Sprüheinrichtung nach vorne und gegen das Substrat geneigt ist.

Derartige Verfahren werden verwendet, um Überzüge oder Beschichtungen zu bilden, welche die sichtbare oder wahrnehmbare Farbe des Glases verändern und/oder gewisse andere erfolgreiche Eigenschaften bezüglich der einfallenden Strahlung haben, beispielsweise infrarot-reflektierende Eigenschaften.

Bei der Herstellung von Beschichtungen oder Überzügen, die gleichförmige Eigenschaften haben, treten Probleme auf. Diese entstehen insbesondere durch die Schwierigkeit, eine Gleichförmigkeit der Struktur und Dicke der Beschichtung von einer Zone zu einer anderen sicherzustellen.

In der britischen Patentschrift 15 16 032 bzw. der DE-OS 27 16 183 ist ein Verfahren der vorstehend erwähnten Art beschrieben, bei dem die Bildung einer homogenen Beschichtung dadurch unterstützt wird, daß das Beschichtungsmaterial gegen das Substrat als ein Strom abgegeben wird, der nach unten zum Substrat hin in Förderrichtung geneigt ist, so daß ein spitzer oder mittlerer Einfallswinkel dieses Stroms auf das Substrat, gemessen in einer Ebene senkrecht zum Substrat und parallel zu dessen Förderrichtung, entsteht, der nicht größer als 60° ist.

Die britische Patentschrift 15 23 991 beschreibt ein Glasbeschichtungsverfahren der gleichen Art, bei dem zum gleichen Zweck der Verbesserung der Homogenität und Gleichförmigkeit Saugkräfte in Absaugkanälen ausgeübt werden, die derart angeordnet sind, daß Gase aus der Umgebung des Tröpfchenstromes von dem Strom fort und in diesen Abzugskanal strömen, ohne die Bewegungsbahnen der Tröpfchen zum Substrat hin zu beeinflussen.

Auch wenn man die Bedingungen, die in diesen Patentschriften vorgeschlagen werden, beachtet, treten manchmal Fehler unterhalb der Beschichtung oder an der Oberfläche der Beschichtung auf. Obwohl diese Fehler oft nicht sehr bedeutend sind, vermindern sie die Qualität des Produktes gegenüber den nunmehr geforderten hohen Qualitätsbedingungen. Wenn sich die Fehler an der Oberfläche der Beschichtung befinden, kann die Qualität des Produktes in einigen, jedoch nicht in allen Fällen, durch eine Oberflächennachbehandlung der Beschichtung verbessert werden. Derartige zusätzliche Nachbearbeitungen erhöhen jedoch die Kosten des Produktes.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Beschichtungen durch Rückströmung und dgl. verunreinigende Produkte so zu beseitigen, daß eine einwandfreie Oberfläche, die gleichmäßig quer über die Bahn ist, erhalten wird und durch eine entsprechende Regelmaßnahme Beschichtungsfehler der obengenannten Art vermieden werden. Hierbei sollen insbesondere auch Dämpfe aus der Querbewegungsbahn des Tröpfchenstroms ausgespült werden, so daß diese nicht in den Strömen eingefangen bleiben oder werden.

Erreicht wird dies erfindungsgemäß überraschend dadurch, daß auf einer Oberfläche eines erwärmten Glassubstrats während dessen Förderung durch eine Beschichtungsstation, unter Kontaktieren des Substrats mit wenigstens einem Tröpfchenstrom, der eine Substanz oder Substanzen enthält, aus der oder aus denen die Metallverbindungsbeschichtungen auf dieser Fläche ausgebildet wird, wobei dieser wenigstens eine Strom nach unten und in Förderrichtung oder nach unten und entgegengesetzt zur Förderrichtung gegen das Substrat geneigt wird, und wenigstens ein gasförmiger Strom unter einem Winkel zum Tröpfchenstrom auf das Glassubstrat gerichtet wird.

Die oben angegebene Vorrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß aus durch wenigstens eine schlitzartige Austrittsöffnung für den Gasstrom langgestreckten Querschnitts, wobei die längere Querschnittsabmessung quer zur Bewegungsbahn des Substrats liegt, und wobei die Austrittsöffnung für den Gasstrahl hinter der einen stabilen Sprühkonus erzeugenden Spritzpistole angeordnet ist, und der Gasstrahl so einstellbar ist, daß eine geringe Verformung des Querschnitts des oder der Tröpfchenströme sich einstellt.

Durch die Maßnahme nach der Erfindung wird also erreicht, daß die in dieser Weise in Zuordnung zum Tröpfchenstrom geblasene Luft Wirkung hat, Dämpfe aus dieser Querbewegungsbahn herauszuspülen, so daß diese nicht in den Strömen eingefangen bleiben oder werden.

Der Impuls des Gases, das den Strahl bildet, kann so eingestellt werden, daß eine geringe Verformung des Querschnitts des Tröpfchenstroms erfolgt.

Bei der Wahl des Gasstrahles ist zu berücksichtigen die Zusammensetzung der Tröpfchen und die Zusammensetzung der Beschichtung, und zwar derart, daß das Gas nicht von sich aus zu irgendwelchen unerwünschten chemischen Reaktionen führt.

Bisher dagegen wurden Substanzen aus der Umgebung unmittelbar hinter den nach unten geneigten Tröpfchenstrom zum Substrat hin mitgerissen.

Erfindungsgemäß ist es immer wichtig, daß der Druckluftstrahl auf den Tröpfchenstrom so aufgeblasen wird, daß dieser sich verformt.

Versuche zeigen, daß das erfindungsgemäße Verfahren weniger dazu neigt, Beschichtungen zu bilden, die zu einer Lichtstreuung, insbesondere an der Beschichtungsoberfläche oder an der Grenzfläche zwischen der Beschichtung und dem Substrat führen. Ohne Festlegung auf irgendeine Theorie wird doch angenommen, daß einige Beschichtungsfehler, die bei den bisherigen Verfahren auftraten und eine Lichtstreuung oder Lichtbrechung bewirkten, dadurch entstanden, daß Substanzen aus der Umgebung unmittelbar hinter dem nach unten geneigten Tröpfchenstrom zum Substrat hin mitgenommen oder mitgerissen werden, wobei die Rückseite des Tröpfchenstromes diejenige ist, an der die Tröpfchen die kürzeren Bahnen durchlaufen. Wenn dies zutreffend ist, kann die Verbesserung, die ermöglicht wird, wenn das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird, auf einem Abfangen wenigstens eines Teiles der so mitgenommenen unerwünschten Verbindungen beruhen und/oder auf einer Verminderung der Konzentration dieser Verbindungen dieser Gasströmung. Die Beschichtungsqualität, die mit solchen Verfahren erzielt wird, mit denen sich die Erfindung befaßt, unterliegt zahlreichen und sehr deutlich erkennbaren Einflüssen, und es können daher gewisse andere Erklärungen für die vorteilhafte Wirkung des Gasstrahles oder der Gasstrahlen möglich sein.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist der Gasstrahl oder sind die Gasstrahlen nach unten und vorwärts, d. h. in Förderrichtung zum Substrat hin geneigt. In diesen Fällen ist die erfindungsgemäße Qualitätssteuermaßnahme in der Lage, das Auftreten von Fehlern an der Beschichtung- Glasgrenzfläche oder innerhalb der Grenzfläche zwischen der Beschichtung und einer vorher hergestellten Beschichtung, falls diese vorhanden ist, auszuschalten oder zu vermindern. Derartige, unterhalb der Oberfläche liegende Fehler können insbesondere störend sein. Sie können in gar keinem Fall durch eine Nachbehandlung entfernt werden.

Die Tröpfchen können in mehreren Strömen abgegeben oder ausgestoßen werden, die über die Bewegungsbahn des Substrates hinweg verteilt sind. Diese Ströme können gemeinsam über die volle Substratbreite, die beschichtet werden soll, hinweg auf das Substrat aufprallen. In diesem Fall können die Vorratsquellen der Ströme stationär sein, und der Gasstrahl oder die Gasstrahlen können von einer stationären Düsenöffnung oder von stationären Düsenöffnungen abgegeben werden, wobei sich die Öffnung oder die Öffnungen über die Substratbewegungen hinweg erstrecken oder über diese Bewegungsbahn hinweg verteilt sind, derart, daß der Strahl oder die Strahlen gegen die Tröpfchenströme über ihre kombinierte Breite hinweg aufprallt oder aufprallen.

Bei bevorzugten Ausführungsformen prallt wenigstens ein Tröpfchenstrom auf eine Zone innerhalb der Substratoberfläche, die beschichtet werden soll, auf, und dieser Strom wird wiederholt in Querrichtung über die Bewegungsbahn des Substrates hinweg bewegt. Beschichtungen guter Qualität können auf diese Weise leichter erhalten werden. Bei einigen Ausführungsformen wird der Spritzkopf oder werden die Spritzköpfe, von dem oder von denen die Tröpfchen ausgestoßen werden, entlang einer endlosen Bahn derart verschoben, daß wiederholt die Substratbewegungsbahn in einer Richtung an der Beschichtungsstation überquert wird. Bei anderen Ausführungsformen wird der Spritzkopf oder werden die Spritzköpfe quer über die Bewegungsbahn des Substrates hinweg hin und her verschoben. Das zuerst genannte Verfahren führt zu einem gleichmäßigen Betrieb des Spritzkopfbewegungsmechanismus. In einigen Fällen kann jedoch ein Mechanismus, der zu einer Hin- und Herbewegung führt, leichter eingebaut werden. Die Erfindung umfaßt Verfahren, bei denen der Gasstrahl oder die Gasstrahlen von einer Düsenöffnung oder von Düsenöffnungen abgegeben wird oder werden, die quer über die Bewegungsbahn des Substrates gleichzeitig mit dem Tröpfchenstrom oder den Tröpfchenströmen bewegt wird oder werden. Derartige Verfahren können sehr wirksam bezüglich der Gasvolumenrate sein, die abgegeben wird, um den Gasstrahl oder die Gasstrahlen zu bilden. Bei anderen erfindungsgemäßen Verfahren wird der Gasstrahl oder werden die Gasstrahlen von einer stationären Düsenöffnung oder von stationären Düsenöffnungen abgegeben, wobei sich die Düsenöffnung quer über die Bewegungsbahn des Substrates hinweg erstreckt oder wobei diese Düsenöffnungen quer über die Bewegungsbahn des Substrates hinweg verteilt sind. Bei derartigen Verfahren kann der Tröpfenstrom oder können die Tröpfchenströme quer über die Substratbewegungsbahn hinweg bewegt werden, was jedoch nicht immer unbedingt erforderlich ist.

Zum Zweck der folgenden Beschreibung soll Bezug auf einen Tröpfchenstrom und auf einen Gasstrahl (einzelner Tröpfchenstrom, einzelner Gasstrahl) genommen werden, wobei in jedem gegebenen Verfahren zwei oder mehr derartige Ströme und/oder zwei oder mehr derartige Gasstrahlen beispielsweise nebeneinander verwendet werden.

Vorzugsweise wird der Gasstrahl durch ein Gas gebildet, welches in die Umgebung oberhalb des Substrates aus einer außenliegenden Quelle geblasen wird. Die Ergebnisse, die erzielt werden, wenn man in dieser Weise arbeitet, sind im allgemeinen besser als die, die erzielt werden können, wenn man das Gas aus der Umgebung stromauf oder stromab von der Beschichtungsstation mittels eines Gebläses oder dgl. abzieht, welches in dieser Umgebung eingebaut ist. Bei der Wahl des Gases zur Bildung des Gasstrahles soll die Zusammensetzung der Tröpfchen und die Zusammensetzung der Beschichtung, die auf dem Substrat ausgebildet werden soll, berücksichtigt werden, so daß das Gas nicht von sich aus zu irgendwelchen unerwünschten chemischen Reaktionen führt.

Vorzugsweise wird Luft für den Gasstrahl verwendet. Die Wahl von Luft hat den Vorteil, daß man Wirksamkeit mit geringen Kosten kombinieren kann. Es können jedoch auch andere Gase verwendet werden, beispielsweise ein Inertgas, wie beispielsweise Stickstoff.

Es ist zweckmäßig, daß der Gasstrahl aus einem Gas bei gewöhnlicher Temperatur besteht, und zwar hinsichtlich des geringen erforderlichen Gasvolumens.

Die Strömungsrate des Gases, welches den Gasstrahl bildet, und die räumliche Ausdehnung des Querschnittes der Strömungsbahn des Substrates, sind wichtige Faktoren zur Verminderung der Ursache einer Lichtbrechung oder Lichtstreuung. Diese Faktoren sind ebenfalls von Bedeutung für die Ergiebigkeit des Beschichtungsverfahrens. Hiermit ist die Menge an erforderlichem Beschichtungsmaterial gemeint, welches für eine gegebene Menge von Material, welches den Tröpfchenstrom bildet, auf das Glas abgeschieden wird. Das Blasen eines Gasstrahles gegen den Tröpfchenstrom verringert die Ergiebigkeit bis zu einem Ausmaß, welches mit der Volumenströmungsrate des Gases, welches den Strahl bildet, ansteigt. Diese Volumenströmungsrate sollte deshalb nicht größer sein als diejenige, welche die besten Ergebnisse bezüglich der Beschichtungsqualität mit sich bringt.

Die günstigsten Volumenströmungsraten für den Strahl hängen von den Betriebsbedingungen in einzelnen Anlagen ab und können in jeder gegebenen Anlage durch Tests bestimmt werden.

Vorzugsweise ist diese Volumenströmungsrate derart, daß der Strahl den Querschnitt des Tröpfchenstromes leicht verformt. Wenn diese leichte Verformung auftritt, so ist dies ein Zeichen dafür, daß die Stärke des Strahles wenigstens für den betrachteten Zweck ausreicht. In jedem Fall sollte jedoch die Stärke des Strahles nicht derart sein, daß der Tröpfchenstrom unterbrochen oder unstabil gemacht wird. Praktisch strömt der größte Teil des Gases, wenn nicht das gesamte Gas, welches den Strahl bildet, um die Seite des Tröpfchenstromes herum und strömt dann stromab weiter. Die räumliche Ausdehnung des Querschnittes des Gasstrahles und die Volumenströmungsrate eines derartigen Gasstrahles sind Faktoren, welche die Einwirkung des Gasstrahles auf die Temperaturbedingungen in der Umgebung oberhalb des erhitzten Glassubstrates beeinflussen. Wie jedoch bereits dargelegt wurde, kann die Volumenströmungsrate des Gases, welches den Strahl bildet, gering sein, und falls der Gasstrahl über einen beträchtlichen Bereich verteilt ist, können diese thermischen Einwirkungen vernachlässigt werden.

Die Breite des Gasstrahles, d. h. dessen räumliche Ausdehnung in Richtung quer zur Bewegungsbahn des Substrates, ist vorzugsweise zumindest ausreichend, um ein Aufprallen des Strahles gegen die volle Breite des Tröpfchenstromes sicherzustellen. Der Strahl fängt in diesen Fällen jede Strömung eines Umgebungsgases ab, welches hinter dem Tröpfchenstrom nach unten mitgenommen wird.

Vorzugsweise hat der Gasstrahl einen langgestreckten Querschnitt, wobei die größere Querschnittsabmessung in Richtung quer zur Bewegungsbahn des Substrates verläuft. Diese Form des Gasstrahles ist bevorzugt, da diese in dem Sinn zum Wirkungsgrad beiträgt, so daß eine gegebene Verbesserung der Beschichtungsqualität bei einer relativ kleinen Volumenströmungsrate des Gases, welches den Strahl bildet, erreicht werden kann. Gute Ergebnisse bezüglich einer Verbesserung der Beschichtungsqualität können dessen ungeachtet mit Gasstrahlen anderer Formen verwendet werden, beispielsweise mit Gasstrahlen mit kreisförmigem oder elliptischem Querschnitt. Es ist vorteilhaft, daß der Gasstrahl von seiner Austrittsdüse aus in Querrichtung oder seitlich divergiert, beispielsweise unter Bildung eines eingeschlossenen Winkels von 70 bis 110°.

Der Gasstrahl ist vorzugsweise derart ausgerichtet, daß dieser gegen den unteren Abschnitt oder unteren Teil des Tröpfchenstromes neben dem Glassubstrat einwirkt. In diesem Fall ist der Gasstrahl wirksamer als in dem Fall, in welchem der Gasstrahl gegen den Tröpfchenstrom in der Nähe seiner Quelle gerichtet wird.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist der Gasstrahl von seiner Austrittsdüse aus nach unten geneigt. Diese Neigung trägt dazu bei, daß der Strahl den gewünschten Effekt hat, ohne daß die Stabilität des Tröpfchenstromes gestört wird.

Vorzugsweise ist der Gasstrahl derart gerichtet, daß er gegen den unteren Teil des Tröpfchenstromes vom Glassubstrat abgelenkt wird. Diese Ablenkung kann die Verteilung des Gases über die Breite des Tröpfchenstromes, ausgehend von einem Strahl relativ geringer Breite, unterstützen.

Vorzugsweise ist der Tröpfchenstrom derart geneigt, daß der eingeschlossene Winkel zwischen der Achse des Tröpfchenstromes und der Substratoberfläche, die beschichtet werden soll, im Bereich von 20° bis zu 60°, und insbesondere im Bereich von 25° bis 35°, liegt. Dieses Merkmal erleichtert die Bildung von Beschichtungen mit guten optischen Qualitäten. Zur Erzielung bester Ergebnisse sollten alle Teile des Tröpfchenstromes auf das Substrat unter einer beträchtlichen Neigung gegenüber der Senkrechten auftreffen. Bei den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist der Tröpfchenstrom ein paralleler Strom oder ein Strom, der von seiner Quelle aus unter einem Winkel von nicht mehr als 30°, beispielsweise unter einem Winkel von etwa 20°, divergiert.

Untersuchungen haben ergeben, daß gleichförmige Beschichtungen leichter hergestellt werden können, wenn bestimmte Bedingungen bezüglich des senkrechten Abstandes zwischen der Substratoberfläche, die beschichtet werden soll, und der Quelle des Tröpfchenstromes beachtet werden. Vorzugsweise sollte dieser Abstand, gemessen senkrecht zur Substratoberfläche, im Bereich von 15 cm bis 35 cm liegen. Es wurde gefunden, daß dieser der am besten geeignete Bereich ist, insbesondere wenn man die bevorzugten Neigungs- und Divergenzbereiche für den Tröpfchenstrom berücksichtigt, die im Vorstehenden erwähnt wurden.

Die Erfindung ist sehr gut zur Beschichtung eines kontinuierlich sich in Längsrichtung bewegenden Glasbandes geeignet. Die Erfindung kann aber ebenfalls zur Beschichtung einzelner Glasscheiben verwendet werden.

Die Erfindung umfaßt Verfahren, bei denen das Substrat ein kontinuierliches Flachglasband ist, welches sich von einer Flachglasherstellungsanlage, beispielsweise einem Schwimmtank, fort bewegt. Bei einigen Anwendungsfällen der Erfindung prallt der Tröpfchenstrom auf die Oberfläche des Glasbandes an einer Stelle auf, an welcher die Temperatur des Glases im Bereich von 650°C bis 100°C liegt.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann verwendet werden, um verschiedene Oxidbeschichtungen dadurch herzustellen, daß eine flüssige Zusammensetzung verwendet wird, welche ein Metallsalz enthält. Der Gasstrahl verhindert oder vermindert das Auftreten von Beschichtungsfehlern, die entstehen können, wenn Lösungen verwendet werden, welche Reaktionsdämpfe abgeben, die sonst hinter der aufgesprühten Lösung leicht in Kontakt mit dem Glas mitgenommen werden können. Sehr vorteilhafte erfindungsgemäße Verfahren sind Verfahren, bei denen die Tröpfchen einer Lösung eines Metallsalzes sind, wobei aus dieser Lösung eine Metalloxidbeschichtung auf dem Substrat ausgebildet wird und wobei ein sehr gutes Beispiel hierfür die Metallchloride sind. Bei einigen Verfahren ist die Lösung eine Zinnchloridlösung, beispielsweise ein wäßriges oder nichtwäßriges Medium, welches Zinnchlorid und ein Dotiermittel enthält, beispielsweise eine Substanz, die Antimonionen, Arsenionen oder Fluorionen zur Verfügung stellt. Das Metallsalz kann zusammen mit einem Reduktionsmittel, beispielsweise Phenylhydrazin, Formaldehyd, Alkohole verwendet werden oder mit kohlenstoffhaltigen Reduktionsmitteln, wie beispielsweise Hydroxylamin und Wasserstoff. Andere Zinnsalze können anstelle von Zinnchlorid oder zusätzlich von Zinnchlorid verwendet werden, wie beispielsweise Zinnoxalat oder Zinnbromid. Beispiele anderer Metalloxidbeschichtungen, die in gleicher Weise hergestellt werden können, umfassen Oxide von Cadmium, Magnesium und Wolfram. Zur Herstellung derartiger Beschichtungen kann die Beschichtungslösung in gleicher Weise dadurch hergestellt werden, daß eine wäßrige oder organische Lösung einer Zusammensetzung des Metalles und eines Reduktionsmittels gebildet wird. Lösungen von Nitraten können verwendet werden, beispielsweise Eisen- und Indium-Nitrate, um Beschichtungen der entsprechenden Metalloxide herzustellen. Die Erfindung kann als weiteres Ausführungsbeispiel dazu verwendet werden, Beschichtungen durch Pyrolyse organo-metallischer Verbindungen herzustellen, beispielsweise Carbonyl und Metall-Acetylacetate, die in Tröpfchenform der zu beschichtenden Substratoberfläche zugeführt werden. Ebenfalls können bestimmte Metall-Acetate und Metall-Alkylate verwendet werden, wie beispielsweise Zinn-Dibutyl-Diacetat und Titan-Isopropylat. Es liegt im Rahmen der Erfindung, eine Zusammensetzung zu verwenden, welche Salze verschiedener Metalle enthält, um eine Metalloxidbeschichtung zu erzeugen, welche ein Gemisch von Oxiden unterschiedlicher Metalle enthält.

Bei einigen Verfahren gemäß der Erfindung wird ein Gasabzugssystem betrieben, um Umgebungsgase vom Tröpfchenstrom in der gleichen Richtung über das Substrat hinweg abzuziehen, in der der Gasstrahl gerichtet ist. Zu diesem Zweck können Saugkräfte in einem Abzugskanal oder in mehreren Abzugskanälen erzeugt werden, wobei der Gaseintritt oder die Gaseintrittsöffnung derart angeordnet ist oder sind, daß die Öffnung oder die Öffnungen zur Vorderseite des Tröpfchenstromes hinweist oder hinweisen. Ein derartiges Absaugsystem vermindert die Gefahr von unerwünschten Oberflächenabscheidungen auf der Beschichtung in dem Fall, in dem der Tröpfchenstrom nach unten und vorwärts, d. h. in Förderrichtung zum Substrat hin gerichtet ist. Die Saugkräfte sind natürlich derart eingestellt, daß sie den Tröpfchenstrom nicht unterbrechen oder diesen unstabil machen. Derartige Verfahren vereinigen die technische Lehre der vorliegenden Erfindung mit der technischen Lehre der britischen Patentschrift 15 23 991 und können ebenfalls die technische Lehre umfassen, wie sie in der DE-OS 31 03 233 beschrieben ist.

Die Erfindung umfaßt eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen Substratträger auf und Einrichtungen, mit denen ein Substrat in einer gegebenen Richtung, nämlich in der Förderrichtung oder in der Vorwärtsrichtung, gefördert wird, wobei dieses Substrat getragen wird, und es ist eine Sprüheinrichtung vorgesehen, welche wenigstens einen Tröpfchenstrom auf das getragene Substrat abgibt, und diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Sprüheinrichtung derart aufgebaut und angeordnet ist, daß wenigstens ein Tröpfchenstrom nach unten und vorwärts oder in Förderrichtung oder nach unten und rückwärts oder entgegengesetzt zur Förderrichtung auf das getragene Substrat gerichtet ist und daß diese Vorrichtung Blaseinrichtungen aufweist, um wenigstens einen Gasstrom in die Umgebung oberhalb des Substrates derart abzugeben, daß sich dieser Strahl in der gleichen (Förderrichtung oder entgegengesetzt zur Förderrichtung) Richtung über das Substrat hinweg bewegt und gegen den Tröpfchenstrom oder die Tröpfchenströme prallt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann irgendein zusätzliches Merkmal oder irgendwelche zusätzlichen Merkmale aufweisen, die erforderlich sein können, um eines oder mehrere der verschiedenen Verfahrensmerkmale, die im Vorstehenden beschrieben wurden, durchzuführen.

Vorzugsweise kann die Sprüheinrichtung derart aufgebaut und angeordnet sein, daß der Tröpfchenstrom oder die Tröpfchenströme nach unten und vorn, d. h. in Förderrichtung, auf das getragene Substrat abgegeben wird oder werden.

Bei bestimmten Vorrichtungen gemäß der Erfindung ist der Sprüheinrichtung ein Antriebsmechanismus zugeordnet, mit dem der Tröpfchenstrom oder die Tröpfchenströme wiederholt in einer Richtung quer über die Bewegungsbahn, längs der das Substrat gefördert wird, hin und her bewegt wird oder werden.

Vorzugsweise ist die Beschichtungsvorrichtung in einem Tunnel montiert, durch den das Glassubstrat gefördert wird, und die Einrichtungen, die den Gasstrahl oder die Gasstrahlen abgeben, erhalten das Gas aus einer Quelle außerhalb des Tunnels.

Vorzugsweise sind bei der Vorrichtung die Sprüheinrichtungen derart ausgebildet, daß der Tröpfchenstrom oder die Tröpfchenströme unter einem derartigen Winkel abgegeben wird oder abgegeben werden, daß der eingeschlossene Winkel zwischen der Achse oder den Achsen des Tröpfchenstromes oder der Tröpfchenströme und der das Substrat tragenden Ebene der Trageinrichtung im Bereich von 20° bis zu 60°, und insbesondere im Bereich zwischen 25° bis 35° liegt. Vorzugsweise ist die Sprüh- oder Spritzeinrichtung derart aufgebaut, daß der Tröpfchenstrom oder die Tröpfchenströme als ein paralleler Strom oder parallele Ströme abgegeben werden oder als ein Strom oder als Ströme, der oder die von der Quelle unter einem Winkel von nicht mehr als 30° divergiert oder divergieren.

Die Erfindung umfaßt eine Vorrichtung der oben beschriebenen Art, die einer Flachglasherstellungsanlage zugeordnet ist, beispielsweise einem Schwimmtank, um ein Glasband zu beschichten, wenn es sich von dieser Anlage fortbewegt. Vorzugsweise ist die Spritz- oder Sprüheinrichtung derart angeordnet, daß der Tröpfchenstrom oder die Tröpfchenströme auf die Oberfläche des Glasbandes in einer Zone aufprallt oder aufprallen, in der die Glastemperatur im Bereich zwischen 650°C bis 100°C liegt.

Bei einigen erfindungsgemäßen Vorrichtungen ist die Gasabzugslage derart angeordnet, daß Umgebungsgase vom Tröpfchenstrom oder von den Tröpfchenströmen in der gleichen Schicht oberhalb des Substrates abgezogen werden, in der die Gasabgabeeinrichtungen den Gasstrahl oder die Gasstrahlen abgeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Teiles einer Flachglasherstellungsanlage, die eine bekannte Glasbeschichtungseinrichtung, entsprechend der GB-PS 15 23 991, aufweist,

Fig. 2 eine Draufsicht auf bestimmte Beschichtungsfehler, die bei der Verwendung dieser Einrichtung auftreten können,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Teiles einer Anlage, die ähnlich aufgebaut ist, wie die in Fig. 1 gezeigte, jedoch eine erfindungsgemäße Beschichtungseinrichtung aufweist,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Einzelheit der in Fig. 3 dargestellten Beschichtungseinrichtung und einen Teil einer Glasscheibe und

Fig. 5 einen Teil einer anderen Anlage, bei der eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beschichtungseinrichtung vorgesehen ist.

Es sei nunmehr auf Fig. 1 Bezug genommen. Die Beschichtungseinrichtung ist in einer Entspannungskammer 1 angeordnet, welche eine Deckenwandung 2 und eine Bodenwand 3 aufweist, wobei durch diese Kammer das Glasband 4 von einer Bandherstellungsstation der Anlage gefördert wird. Die Kammer 1 kann beispielsweise ein Teil des Glaskühl- oder Entspannungsofens einer Libbey-Owens-Tafelglasziehmaschine sein. Diese Kammer kann aber auch einem Schwimmtank zugeordnet sein, in dem das Glasband mittels eines Schwimmverfahrens hergestellt wird.

Das Glasband 4 wird von Rollen 5 getragen und bewegt sich durch die Kammer 1 in der Richtung, die durch den Pfeil 6 angezeigt wird. Oberhalb der Bewegungsbahn des Glasbandes ist die Kammer 1 mit zurückziehbaren feuerfesten Wänden 7 und 8 ausgerüstet, die zwischen sich einen abgeteilten Raum begrenzen, in welchem der Metallverbindungsüberzug auf der oberen Oberfläche des Glasbandes hergestellt wird, wenn dieses sich durch die Kammer bewegt.

Eine Spritzpistole 9 ist oberhalb der horizontalen Bewegungsbahn des Glasbandes angeordnet und ist mit einem nicht dargestellten Mechanismus verbunden, der diese Spritzpistole längs einer horizontalen Bewegungsbahn, quer zur Bewegungsrichtung des Bandes, hin und her bewegt. Der senkrechte Abstand zwischen der Spritzpistole und der Oberseite des Glasbandes liegt im Bereich von 15 bis 35 cm. Die Spritzpistole ist derart ausgerichtet, daß die Tröpfchen in einem stabilen Spritzkonus ausströmen, dessen Mittelneigungswinkel gegenüber dem Band im Bereich von 20° bis 60° liegt, wobei dessen Konuswinkel 20° beträgt. Die allgemeine Ausstoß- oder Ausströmrichtung der Tröpfchen aus der Spritzpistole verläuft bei der Darstellung in Fig. 1 von links nach rechts. Diese Strömungsrichtung von links nach rechts ist die Vorwärts- oder Förderrichtung im Sinne dieser Beschreibung.

In einem Abstand in der Größenordnung von 10 bis 30 cm stromab von der stromabgelegenen Grenze 10 der Aufprallzone des Tröpfchenstromes auf das Glasband ist ein Abzugskanal 11 angeordnet, der mit nicht dargestellten Einrichtungen verbunden ist, welche Saugkräfte in diesem Kanal aufrechterhalten. Der Kanal erstreckt sich quer über die Bandbewegungsbahn und weist eine Düse 12 auf, welche einen schlitzartigen Gaseinlaß bildet. Die Eintrittsöffnung der Düse befindet sich in einer Höhe im Bereich von 1 cm bis zu 20 cm oberhalb des Glasbandes.

Die Saugkräfte, die in dem Kanal 11 erzeugt werden, wenn die Einrichtung in Betrieb ist, bewirken, daß Gase in der Umgebung des Tröpfchenstromes kontinuierlich vom Strom fort und aus der Nachbarschaft der Aufprallzone fort nach vorn oder in Förderrichtung direkt in diesen Kanal hinein strömen. Der Zweck dieses Abzugsystems besteht darin, schädliche Reaktionsprodukte aus der Atmosphäre oberhalb der nacheinander beschichteten Zone quer über dem Band zu entfernen. Die Saugkräfte, die dazu dienen, die Gase in den Kanal zu saugen, sind derart eingestellt, daß die Bewegungsbahnen der Tröpfchen von der Spritzpistole zum Glasband im wesentlichen durch diese Saugkräfte unbeeinflußt bleiben, und dieses Verfahren entspricht demjenigen, welches in der britischen Patentschrift 15 23 991 beschrieben ist. Die Ausübung dieser Saugkräfte vermindert die Gefahr der Ausbildung von unerwünschten Oberflächenablagerungen auf der hergestellten Beschichtung, wie es bereits dargelegt wurde.

Bei der speziellen dargestellten Ausführungsform ist ein zweiter Abzugskanal 13 vorgesehen, der im Abstand stromab vom Kanal 11 angeordnet ist. Dieser zweite Abzugskanal zieht Gase ab, die am Kanal 11 vorbei stromab, d. h. in Förderrichtung, strömen.

Wenn die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung verwendet wird, wurde bei einer Prüfung gelegentlich gefunden, daß das Glas, auf dem der Überzug ausgebildet wurde, Beschichtungsfehler aufweist, welche sich als örtliche lichtstreuende Zonen zeigen. Derartige Zonen oder Bereiche sind über die Flächen des Flachglases in erkennbaren Mustern verteilt, von denen ein typisches Beispiel in Fig. 2 dargestellt ist. In Fig. 2 ist ein Teil einer Glasscheibe 4 in Draufsicht dargestellt. Die Flächen oder Bereiche, die schwarzgefärbt sind, sind diejenigen Bereiche der Scheibe, in denen eine nicht einwandfreie Streuung des durchgelassenen Lichtes auftritt. Musterartig betrachtet weisen diese Bereiche im Abstand voneinander angeordnete Querbänder 14 auf, wobei sich von einer Seite eines jeden Querbandes eine Reihe von kurzen Streifen 15 erstrecken. Der Lichtstreuungseffekt des Glases in diesen Bereichen ist klein, beispielsweise 0,2% bis 0,5% größer als derjenige anderer Bereiche der Scheibe. Das Vorhandensein dieser Fehler ist jedoch nicht annehmbar, wenn die Beschichtung hohe optische Anforderungen erfüllen soll.

Es wurde gefunden, daß der Abstand der Querbänder 14 dem schrittweisen Vorschub des Tröpfchenstromes von einer Querbewegung über das Glas zur anderen entspricht. Die sauberen Kanten der Bänder 14 befinden sich an der Vorderseite dieser Bänder, und die Streifen 15 verlaufen von diesen Bändern nach hinten. Aus diesen Gründen wurde angenommen, daß die Fehler durch die Einwirkung von mitgerissenen Dämpfen auf das Glas hinter dem Tröpfchenstrom entstehen.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine ähnliche Anlage wie die in Fig. 1 dargestellte. Diese Anlage weist jedoch eine erfindungsgemäße Beschichtungseinrichtung auf, mittels welcher Beschichtungsfehler, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind, ausgeschaltet werden können oder weniger oft auftreten. Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Anlage, bei der gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet werden, um die gleichen Teile der Anlage zu kennzeichnen, ist eine feste Querführung 16 vorgesehen, an welcher ein Schlitten 17 montiert ist. Dieser Schlitten weist Rollen auf, die auf Flanschen dieser Führung 16 laufen. Der Schlitten trägt ein senkrechtes Rohr 18, in dem Leitungen für Druckluft und zu verspritzende Lösung verlaufen. Die Druckluft und die Lösung werden über flexible Leitungen zugeführt, von denen eine Leitung 19 in Fig. 3 dargestellt ist. Getrennte Druckluft- und Lösungsströme werden der Spritzpistole 20 über eine Zweigleitung 21 aus dem Rohr 18 zugeführt. Ein weiterer Druckluftstrom strömt im Inneren des Rohres 18 weiter nach unten und tritt als Strahl aus einer flachen Düse 22 aus, welche eine schlitzartige Auslaßöffnung aufweist.

Während der Querbewegungen des Schlittens 17 über die Bewegungsbahn des Glasbandes 4 wird die Beschichtungslösung aus der Spritzpistole 20 als konstanter Sprühkonus 23 ausgestoßen, dessen Aufprallzone auf das Glasband in einem gegebenen Zeitpunkt in Fig. 4 durch eine gestrichelte Grenzlinie 24 dargestellt ist. Gleichzeitig wird Luft kontinuierlich aus der Düse als Strahl mit in Querrichtung langgestrecktem Querschnitt ausgestoßen, dessen Auftreff- oder Aufprallzone auf das Glasband durch die gestrichelte Linie 25 dargestellt ist. Der Gasstrahl wird durch das Glasband gegen den Spritzkonus 23 an dessen unterem Bereich abgelenkt und bewirkt eine geringe Abflachung des Tröpfchenstromes an dessen hinterem Rand. Der flache Strahl divergiert von seiner Quelle seitlich unter einem eingeschlossenen Winkel, der zwischen 70° und 110° liegt. Das Gas dieses Strahles strömt auf jeder Seite des Tröpfchenstromes vollständig oder hauptsächlich an diesem vorbei nach vorn. Der leicht verformte Tröpfchenstrom bleibt während seiner Querbewegung über das Glasband hinweg völlig konstant. Der Gasstrahl kann Dampfströme abfangen oder anhalten, die hinter dem Tröpfchenstrom nach unten mitgerissen werden, so daß verhindert wird, daß diese Ströme in Kontakt mit dem Glas gelangen. Der Gasstrahl kann aber auch derartige Dämpfe verdünnen, ehe diese das Glas erreichen. Es wurde gefunden, daß die Erzeugung eines derartigen hinteren Gasstrahles während des Spritzens der Beschichtungslösung das Auftreten von Fehlern, wie sie in Fig. 2 gezeigt wurden, verhindert oder vermindert.

Die Gesamtqualität der hergestellten Beschichtung kann manchmal dadurch verbessert werden, daß eine Wand 26 oberhalb der Abzugsleitung 13 vorgesehen wird, wie es gestrichelt in Fig. 3 gezeigt ist, um zu verhindern, daß Abzugsgase, die an dieser Abzugsleitung vorbeigeströmt sind, über diese Abzugsleitung vorbei und zurück zur Beschichtungszone strömen. Verfahren und Vorrichtungen, die für diese Zwecke ein oder mehrere Prallbleche oder Trennwandungen verwenden, sind in der DE-OS 31 03 233 beschrieben. Die Beschichtungseinrichtung, die in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, kann erfindungsgemäß auch zur Beschichtung eines Glassubstrates während dessen Förderung durch einen Tunnel in einer Richtung entgegengesetzt zu der des Pfeiles 6 verwendet werden. In diesem Fall ist die Richtung des Spitzkonus 23 zum Substrat nach unten und entgegengesetzt gerichtet. In diesem Fall kann der Gasstrahl aus der Düse 22 Dampfströme abfangen oder auffangen oder verdünnen, die nach unten zur Beschichtung hin mitgerissen werden, wobei diese Dämpfe von der Prallzone des Spitzkonus auf das Glasband ausgehen. Der Gasstrahl kann das Auftreten von Fehlern in der Beschichtungszone verhindern oder vermindern, wobei diese Fehler durch eine anschließende Oberflächenbehandlung nicht mehr entfernt oder lediglich mit außerordentlichen Schwierigkeiten entfernt werden können. Wenn eine weitere Beschichtungsstation weiter stromab in Förderrichtung oder Bewegungsrichtung des Substrates vorgesehen ist, in der eine zweite Beschichtung auf der Oberseite der ersten Beschichtung ausgebildet wird, so wären diese Fehler für eine derartige Oberflächenbehandlung unerreichbar.

Es sei nunmehr auf die in Fig. 5 dargestellte Einrichtung Bezug genommen.

Diese Figur zeigt einen Teil eines Tunnels 30, durch den ein neu geformtes Glasband 31 auf Rollen 32 von einer Flachglasanlage, beispielsweise von einem Schwimmtank, in Förderrichtung oder in Vorwärtsrichtung bewegt wird, wie es durch den Pfeil 33 angedeutet wird. Dieses Glasband wird während seiner Bewegung durch diesen Tunnel durch eine Beschichtungseinrichtung beschichtet, welche in einer Kammer oberhalb der Bandbewegungsbahn angeordnet ist, wobei stromauf und stromab gelegene Begrenzungswandungen 34 und 35 vorgesehen sind.

Die Beschichtungseinrichtung weist mehrere Spritzpistolen auf, die im Abstand voneinander an einem endlosen Förderband angeordnet sind, welches zwei parallele Trumme 36 und 37 aufweist, die sich quer über den Tunnel an stromauf und stromab gelegene Beschichtungsstationen erstrecken. Zwei der Spritzpistolen, die mit 38 und 39 bezeichnet sind, sind in der Figur dargestellt. Die Spritzpistole 38 befindet sich am stromauf gelegenen Trumm, und die Spritzpistole 39 befindet sich am stromab gelegenen Trumm der endlosen Förderbahn. Jede Spritzpistole wird von einem Rohr 40 getragen, in dem Kanäle zur Zuführung der Beschichtungslösung und der Druckluft zur Spritzpistole vorgesehen sind. Jedes Rohr 40 wird von einem Schlitten 41 getragen, welcher Räder 42 aufweist, die auf der endlosen Förderbahn laufen. Eine Trennwand 43 ist quer durch den oberen Abschnitt des Tunnels hindurch zwischen den parallelen Bahnen angeordnet, längs denen die Spritzpistole auf den gegenüberliegenden Trummen der endlosen Förderbahn läuft.

Während der Beschichtung rotiert die Anzahl der Spritzpistolen kontinuierlich in einer Richtung. Die Spritzpistolen stehen während dieser Drehbewegung mit Anschlüssen für Beschichtungslösung und Druckluft in Verbindung, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, um die Zufuhr von Teilen zu verändern, damit eine Anpassung an unterschiedliche Beschichtungsbedingungen erfolgen kann. Beispielsweise kann jede Spritzpistole dauernd in Verbindung mit der Beschichtungslösungsquelle und der Druckluftquelle während jeder Querbewegung der Spritzpistolen durch den Tunnel hindurch stehen. In diesem Fall werden zwei übereinander angeordnete Überzüge auf dem Glasband ausgebildet. Die erste Beschichtung oder der erste Überzug wird durch Beschichtungslösung gebildet, welche von den Spritzpistolen abgesprüht wird, wenn diese den Tunnel längs des stromauf gelegenen Trummes der endlosen Förderbahn überqueren. Während dieser Querbewegung sind die Spritzpistolen nach unten und hinten, d. h. gegen die Förderrichtung, gerichtet, wie beispielsweise die Spritzpistole 38. Die obere Beschichtung wird aus Beschichtungslösung gebildet, die von den Spritzpistolen abgesprüht wird, wenn diese den Tunnel am stromab gelegenen Trumm der Förderbahn überqueren. Derartige Spritzpistolen sind nach unten und vorn, bzw. in Förderrichtung, geneigt, wie beispielsweise die Spritzpistole 39.

Das Zuführsystem für die Beschichtungslösung kann derart ausgebildet sein, daß lediglich einige der Spritzpistolen während ihrer Querbewegung am stromauf gelegenen Trumm der Förderbahn gespeist werden, und daß lediglich die anderen Spritzpistolen mit Beschichtungslösung während ihrer Querbewegung am stromab gelegenen Trumm der Förderbahn gespeist werden. Verschiedene Beschichtungslösungen können verschiedenen Sätzen von Spritzpistolen zugeführt werden, so daß die übereinander liegenden Beschichtungen unterschiedliche Zusammensetzungen haben.

Bei der dargestellten Ausführungsform wird die Beschichtungslösung lediglich an der stromab gelegenen Beschichtungsstation aus der Spritzpistole 39 abgesprüht, wie es durch den Tröpfchenstrom 44 veranschaulicht ist. Die Beschichtungslösung kann jeder Spritzpistole der Reihe von Spritzpistolen während deren Querbewegung durch den Tunnel an der stromab gelegenen Beschichtungsstation zugeführt werden. Die Beschichtungslösung kann lediglich einige der Spritzpistolen des gesamten Spritzpistolensatzes zugeführt werden, und zwar in Abhängigkeit von der erforderlichen Niederschlagsrate des Beschichtungsmaterials.

Hinter der Querbewegungsbahn der Tröpfchenströme an der stromab gelegenen Beschichtungsstation ist eine Gasabgabeleitung 45 vorgesehen, die sich quer durch den Tunnel oberhalb der Bewegungsbahn des Glasbandes erstreckt. Diese Leitung 45 weist eine Abgabemündung 46 auf, die eine schlitzartige Auslaß- oder Ausstoßöffnung bildet, welche sich über die volle Breite der Glasbandbewegungsbahn erstreckt. Die Leitung 45 ist mit einem nicht dargestellten Gaszuführungssystem verbunden, welches kontinuierlich Luft dieser Leitung zuführt, so daß ein flacher Strahl der vorerhitzten Luft aus der schlitzartigen Auslaßöffnung nach vorn oder in Förderrichtung austritt. Dieser Luftstrahl prallt gegen die unteren Abschnitte der versprühten Tröpfchenströme, wenn diese sich quer durch den Tunnel an der stromab gelegenen Beschichtungsstation bewegen. Dieser Luftstrahl hat die Wirkung, das Auftreten von Beschichtungsfehlern an der Grenzfläche zwischen Beschichtung und Substrat zu verringern oder auszuschalten. Es kann angenommen werden, daß dieser Luftstrahl eine oder mehrere schädliche Substanzen abfängt, die nach unten in den Dampfströmen hinter dem Sprühkonus mitgerissen werden. Es kann ferner angenommen werden, daß der Dampfstrahl die Konzentration dieser Substanzen verdünnt, ehe diese das Glassubstrat erreichen.

Da der Luftstrahl aus der Leitung 45 über die volle Breite der Bewegungsbahn des Glasbandes wirksam ist, läuft eine beträchtliche Menge der Luft, die diesen Strahl bildet, in jedem gegebenen Augenblick durch die Querbewegungsbahn der Tröpfchenströme an diesen Strömen vorbei nach vorn oder in Förderrichtung. Diese Luft hat die Wirkung, Dämpfe aus dieser Querbewegungsbahn herauszuspülen, so daß diese nicht in den Strömen eingefangen bleiben oder werden. Das Verfahren umfaßt deshalb auch die technische Lehre, wie in der DE-OS 31 03 227 beschrieben ist.

Die Luft, die der Leitung 45 zugeführt wird, kann gewöhnliche Zimmertemperatur haben, beispielsweise 25°C. Da jedoch eine kontinuierliche Abgabe der Luft über die gesamte Breite der Bandbewegungsbahn erfolgt, und da die Volumenströmungsrate der Luft deshalb wesentlich größer ist als es üblich ist, wenn die Vorrichtung verwendet wird, die in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, ist es bevorzugt, die Luft vorzuerhitzen. Diese Vorerhitzungstemperatur kann derart ausgewählt werden, daß die Temperatur der abgesprühten Tröpfchen beeinflußt wird, wie in der DE-OS 31 03 234 beschrieben ist.

Stromab von der stromab gelegenen Beschichtungsstation befindet sich ein Abzugskanal 47, dessen unterer Eintrittsabschnitt 48 für das abzuziehende Gas zu dieser Beschichtungsstation hinweist. Nicht dargestellte Einrichtungen sind vorgesehen, um dauernd eine Saugkraft in diesem Kanal aufrechtzuerhalten, damit Umgebungsgas aus der Umgebung der Vorderseite der Querbewegungsbahn der Tröpfchenströme an der stromab gelegenen Beschichtungsstation nach vorn oder in Förderrichtung von dieser Bahn fort und in den Abzugskanal strömen. Dadurch wird die Gefahr eines Niederschlags von Material auf dem gebildeten Überzug vermindert, wobei dieses Material oberhalb der Bewegungsbahn des Glasbandes sich befindet und von dort abgezogen wird.

Die folgenden Beispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens wurden mit Hilfe der im Vorstehenden beschriebenen Vorrichtung durchgeführt.

Beispiel 1

Eine Beschichtungsvorrichtung, wie sie in den Fig. 3 und 4 dargestellt wurde, wurde verwendet, um ein Glasband mit einer Breite von 3 m während seiner Herstellung durch ein Libbey-Owens-Ziehverfahren zu beschichten. Die Fördergeschwindigkeit des Glasbandes betrug 1 m pro Minute. Die Beschichtungsanlage wurde an einer derartigen Stelle angeordnet, bei der die Temperatur des Glases im Aufprallbereich des Tröpfchenstromes in der Größenordnung von 600°C lag.

Die Spritzpistole war vom üblichen Typ und wurde mit einem Druck in der Größenordnung von 4 bar betrieben. Die Spritzpistole wurde über der Glasbewegungsbahn in einer Höhe von 30 cm oberhalb des Glasbandes derart hin und her bewegt, daß pro Minute neun Hin- und Hergänge durchgeführt wurden. Die Spritzpistole war so ausgerichtet, daß die Achse des Sprühkonus mit der Ebene des Glasbandes einen Winkel von 35° bildete.

Die Spritzpistole wurde mit einer wäßrigen Lösung von Zinnchlorid gespeist, welches dadurch erhalten wurde, daß hydratisiertes Zinnchlorid (SnCl₂ · 2H₂O) in Wasser in einer Menge von 375 g Zinnchlorid pro Liter gelöst wurde, wobei pro Liter 55 g von NH₄HF₂ zugesetzt wurde.

Die Ausstoß- oder Abgaberate der Beschichtungslösung wurde derart eingestellt, daß auf dem Glasband eine mit Fluorionen dotierte Zinnoxidbeschichtung gebildet wurde, die eine Dicke von 750 nm hatte.

Ein Druckluftstrahl wurde kontinuierlich mit einer Rate von 15 m³/Stunde aus der Düse 22 ausgestoßen, deren Öffnung 20 cm oberhalb des Glasbandes lag. Diese Düse 22 war derart eingestellt, daß sie unter einer Neigung von 45° zur Bandebene lag und den Luftstrahl gegen das Glasband unmittelbar hinter der Aufprallzone des Tröpfchenstromes auf das Band richtete.

Das Luftabsaugsystem war derart eingestellt, daß ein Unterdruck von 0,1 bar in der Saugdüse eines jeden Abzugskanals 11 und 13 aufrechterhalten wurde, wobei die Düsen 20 cm oberhalb des Glasbandes angeordnet waren.

Das durch dieses Verfahren hergestellte beschichtete Glas hatte außerordentlich hohe optische Qualitäten, wobei lediglich sehr geringe Lichtstreuungsfehler innerhalb der Beschichtung oder an der Grenzfläche zwischen Beschichtung und Glas auftraten.

Eine Beschichtung aus Indiumoxid kann aus einer wäßrigen Lösung von Indiumnitrat mit ähnlich guten Ergebnissen hergestellt werden.

Das im Vorstehenden beschriebene Verfahren kann beispielsweise auch verwendet werden, um ein Glasband zu beschichten, welches aus einem Schwimmtank austritt.

Bei einem Vergleichsversuch wurde das Verfahren durchgeführt, ohne daß Gas aus der Düse 22 ausgestoßen wurde, wobei jedoch die anderen Betriebsbedingungen unverändert blieben. Es wurde gefunden, daß das hergestellte beschichtete Glas Lichtdiffusions- oder Lichtbrechungsflächen oder -bereiche aufwies, die in einem Muster verteilt waren, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.

Beispiel 2

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Anlage wurde verwendet, um ein Glasband zu beschichten, dessen Tröpfchenaufprallzone sich auf einer Temperatur in der Größenordnung von 580°C befand. Die Spritzpistole wurde mit einer Lösung des Reaktionsproduktes von wasserfreien SnCl₄ mit Methanol gespeist. Die Konzentration der Lösung wurde mittels Dimethylformamid nach Zusatz von HCl zur Stabilisierung der Lösung nach Zusatz von NH₄HF₂ als Dotierungsmittel eingestellt.

Die Abgabe der Beschichtungslösung wurde derart eingestellt, daß die mit Fluorionen dotierte Beschichtung aus SnO₂ eine Dicke von 720 nm hatte.

Saugkräfte wurden kontinuierlich in den Leitungen 11 und 13, wie im Beispiel 1, aufrechterhalten.

Ein Druckluftstrahl wurde kontinuierlich aus der Düse 22 während jeder Überquerung der Spritzpistole über das Glasband ausgestoßen. Der Druckluftstrahl war gegen den unteren Abschnitt des Tröpfchenstromes meistens in der unmittelbaren Umgebung des Substrates gerichtet. Die Ausstoßrate der Druckluft war ausreichend, um eine geringe Verformung der natürlichen Form des Tröpfchenstromes hervorzurufen.

Die Beschichtung war von außerordentlich hoher Qualität, wobei geringe Grenzflächenfehler zu einer Lichtdiffusion an der Grenzfläche von Glas und Beschichtung führten.

Bei einer Abänderung des im Vorstehenden beschriebenen Verfahrens, wobei im wesentlichen identische Ergebnisse erzielt wurden, wurde eine Beschichtungslösung verwendet, die dadurch hergestellt wurde, daß man SnCl₄ in stöchiometrischen metrischen Anteilen mit essigsaurem Anhydrid reagieren läßt, wobei die entstandene sehr sirupartige braunschwarze Flüssigkeit langsam gerührt wurde, damit HCl austreten konnte. Das Gemisch wurde mit Dimethylformamid verdünnt, und es wurden einige Kubikzentimeter einer 40 volumenprozentigen handelsüblichen Lösung von HF als Dotiermittel zugesetzt.

Bei weiteren Versuchen wurde das Verfahren nach Beispiel 2 wiederholt, und zwar mit der Abänderung, daß in einem Fall die Düse 22 abwärts geneigt mit ihrer Achse in Linie mit der Schnittlinie zwischen der hinteren Grenze der Sprühzone und dem Glasband ausgerichtet war. Im anderen Fall war die Düse 22 horizontal gerichtet, wie die Düse 45, 46 in Fig. 5. Die Beschichtungsqualität war genau so gut als wenn man die Düse in geneigter Stellung verwendete, wie es in Fig. 3 dargestellt und im Beispiel 2 beschrieben ist.

Beispiel 3

Ein Floatglasband mit einer Breite von etwa 2,5 m wurde beschichtet, als sich dieses Band aus dem Floattank mit einer Geschwindigkeit von 4,5 m pro Minute bewegte. Dabei wurde eine Beschichtungsanlage verwendet, wie sie in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Die Spritzpistole 20 wurde unter einem Winkel von 30° zur Horizontalen eingestellt und die Druckluftdüse 22 wurde unter einem Winkel von 27° zur Horizontalen eingestellt, so daß diese Druckluftdüse direkt zum unteren Abschnitt des Sprühstrahles neben dem Glasband hinwies.

Die Spritzpistole war von üblicher Bauart und wurde mit einem Druck in der Größenordnung von 3 bar betrieben. Die Spritzpistole war in einer Höhe von 25 cm oberhalb des Glasbandes montiert und war unter einer Neigung von 30° zur Bandebene geneigt. Die Spritzpistole wurde pro Minute zehnmal hin und her bewegt. Die Spritzpistole wurde mit einer Lösung gespeist, die dadurch erhalten wurde, daß Kobaltacetylacetonat Co(C₅H₇O₂)2H₂O in Dimethylformamid gelöst wurde. Die Spritzpistole war derart angeordnet, daß die Lösung auf das Glasband an einer Stelle längs dessen Bewegungsbahn aufprallte, an der das Glas eine Temperatur in der Größenordnung von 580°C hatte.

Die Saugdüse 12 des Abzugskanals 11 war 20 cm oberhalb des Glasbandes angeordnet. Die Saugkräfte waren derart eingestellt, daß ein Unterdruck in der Größenordnung von 0,05 bar in der Saugdüse aufrechterhalten wurde. Die Abzugsleitung 13 wurde nicht verwendet.

Die Ausstoßrate der Beschichtungslösung wurde so eingestellt, daß auf dem Glas eine Beschichtung aus Kobalttrioxid (Co₃O₄) gebildet wurde, welche eine Dicke von 92 nm hatte.

Ein Druckluftstrahl wurde kontinuierlich aus der Düse 22 ausgestoßen, die in einer Höhe von 15 cm oberhalb des Glasbandes angeordnet war. Die Volumenrate des Druckluftausstoßes war derart eingestellt, daß der Druckluftstrahl direkt gegen den Tröpfchenstrom einwirkte. Der Druckluftstrahl war jedoch nicht ausreichend stark, um Verformungen der Form des Spritz- oder Sprühkonus hervorzurufen. Die Verwendung des Druckluftstrahles, der verglichen mit denen, die in den vorher beschriebenen Beispielen verwendet wurden, verhältnismäßig schwach war, erfolgt wegen der sehr flüchtigen Natur der Beschichtungslösung.

Die Beschichtung, die auf dem Glasband ausgebildet wurde, hatte bei Betrachtung in Durchsicht eine bräunliche Farbe, und es waren sehr geringe Schleierspuren vorhanden, die innerhalb der Beschichtung lagen oder an der Grenzfläche zwischen Glas und Beschichtung.

Das beschriebene Beschichtungsverfahren kann verwendet werden, um Farbschichten oder gefärbte Schichten zu bilden, die aus einem Gemisch von Oxiden bestehen, wobei die Spritzpistole mit einer Lösung beschickt wird, die ein Gemisch von Verbindungen verschiedener Metalle enthält, beispielsweise Metallverbindungen, ausgewählt aus der Gruppe Eisen, Kobalt, Chrom und Nickel. Es können mehrere Spritzpistolen verwendet werden, und gleichzeitig verschiedene Lösungen von verschiedenen Spritzpistolen abgegeben werden.

Claims (10)

1. Verfahren zur Ausbildung einer Metallverbindungsbeschichtung auf einer Oberfläche eines erwärmten Glassubstrats während dessen Förderung durch eine Beschichtungsstation, unter Kontaktieren des Substrats mit wenigstens einem Tröpfchenstrom, der eine Substanz oder Substanzen enthält, aus der oder aus denen die Metallverbindungsbeschichtung auf dieser Fläche ausgebildet wird, wobei dieser wenigstens eine Strom nach unten und in Förderrichtung oder nach unten und entgegengesetzt zur Förderrichtung gegen das Substrat geneigt wird, und wenigstens ein gasförmiger Strom unter einem Winkel zum Tröpfchenstrom auf das Glassubstrat so gerichtet wird, daß er gegen den oder die Tröpfchenströme aufprallt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gasstrahl, der einen langgestreckten Querschnitt hat und dessen längere Querschnittsabmessung in Richtung quer zur Bewegungsbahn des Substrats liegt, verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Gasstrahlen von einer oder mehreren Düsenöffnungen ausgestoßen werden, wobei die Düsenöffnung(en) quer über die Bewegungsbahn des Substrats gleichzeitig mit dem oder den Tröpfchenstrom(strömen) bewegt werden.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Volumenströmungsrate des den Strahl bildenden Gases derart eingestellt wird, daß eine geringe Verformung des Querschnitts des oder der Tröpfchenströme erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Gasstrahls wenigstens ausreichend ist, um ein Aufprallen des Gasstrahls gegen die volle Breite des unteren Abschnitts des Tröpfchenstromes sicherzustellen.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der geneigt gerichtete Gasstrahl gegen den unteren Teil des Tröpfchenstroms hin vom Glassubstrat abgelenkt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gasabzugssystem so betrieben wird, daß Umgebungsphase vom Tröpfchenstrom in der gleichen Richtung, in der die Gasstrahlen gerichtet sind, über das Substrat hinweg abgezogen werden.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, zur Ausbildung einer Metallverbindungsbeschichtung auf einer Oberfläche eines erwärmten Glassubstrats während seiner Förderung durch eine Beschichtungsstation, mit einer Sprüheinrichtung, die wenigstens einen Tröpfchenstrom der Substanz(en) enthält, aus der oder aus denen diese Metallverbindungsbeschichtungen auf dieser Substratoberfläche ausgebildet ist, wobei die Sprüheinrichtung nach vorne und gegen das Substrat geneigt ist; mit einer Blaseinrichtung, die einen Gasstrahl in die Umgebung oberhalb des Substrats austrägt, der in die gleiche Vorwärtsrichtung oberhalb des Substrats wandert und gegen diese Tröpfchenströme auftrifft, gekennzeichnet durch wenigstens eine schlitzartige Austrittsöffnung für den Gasstrom langgestreckten Querschnitts, wobei die längere Querschnittsabmessung quer zur Bewegungsbahn des Substrats liegt, und wobei die Austrittsöffnung für den Gasstrahl hinter der einen stabilen Sprühkonus (23) erzeugenden Spritzpistole (20) angeordnet ist, und der Gasstrahl so einstellbar ist, daß eine geringe Verformung des Querschnitts des oder der Tröpfchenströme sich einstellt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzeinrichtung mit einem Antriebsmechanismus versehen ist, der den oder die Tröpfchenströme wiederholt entweder in einer Richtung oder hin und her quer über die Bewegungsbahn des Substrats bewegt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungseinrichtung in einem Tunnel montiert ist, durch den hindurch das Glassubstrat gefördert wird und daß die Blaseinrichtungen, die den oder die Gasstrahlen abgeben, das Gas aus einer Quelle außerhalb des Tunnels erhalten.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Gasabzugseinrichtungen vorgesehen sind derartiger Anordnung und Ausbildung, daß Umgebungsgase von dem oder den Tröpfenströmen in der gleichen Richtung (Förderrichtung oder entgegengesetzt zur Förderrichtung) oberhalb des Substrats abgezogen werden, in der die Blaseinrichtungen den oder die Gasstrahlen abgeben.