FI59238C - Foerfarande och anordning foer belaeggning av glas - Google Patents

Description

I55r7| ΓΒ1 m,KUULUTUSJULKAISU CQ07Q

ΛΓα lBJ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 1 00

JjSjB C (45) Patentti n??3nr.«tt,y 10 07 1001 ^ (51) K».ik.3/Int.ci.3 C 03 C 17/22 SUOMI—FINLAND (21) P»t#nttlh*k*mu» — Pst«ntvw6kn4n| 751752 (22) Hakwnltpllyl — Aiwttknlngidig 12.06.75 ' * (23) AJkupftivt—Glltlgh«tsdtg 12.06-75 (41) Tullut Julkiseksi — BIHrtt offentllg 15.12.75

Patentti· Ja rakiltasi hallitus .... ........ , , . ,, , m - . __ . (44) Nlhttrtlcslpenon Js kuuLJulkstsun pvm. — o-, no o-,

PatantK och ragiatar*tysalsan Ansakin uthgd och utUkrHt«n puuic«nd 31· 03· oi (32)(33)(31) Pyydetty «tuolle··· priority 1^ · 06.71*

Englanti-England(GB) 26522/7H

(71) Pilkington Brothers Limited, Prescot Road, St. Helens, Merseyside WA10 3ΤΊ, Englanti-Englönd(GB) (72) Bernard James Kirkbride, Wigan, Lancashire, Robert Andrew Downey,

Burscough, Lancashire, Charles Victor Thomasson, Preston, Lancashire,

Joseph Earle Lewis, Burscough, Lancashire, Englanti-England(GB) (7M Oy Kolster Ab (5*0 Menetelmä ja laite lasin päällystämiseksi - Förfarande och anordning för beläggning av glas Tämä keksintö kohdistuu lasin päällystämiseen ja tarkemmin sanottuna menetelmään lasin päällystämiseksi tasaisella, heijastavalla piipäällysteellä päällystysasemalla, jolloin lasin lämpötila sen o siirryttyä päällystysaseman ohi on vähintään 400 C, lämpöhajottamalla silaanipitoista kaasua kuumalle lasipinnalle ei-hapettavissa olosuhteissa. Keksintö kohdistuu edelleen laitteeseen lasin päällystämiseksi, johon laitteeseen kuuluu välineet lasin siirtämiseksi päällystysaseman ohi, joihin välineisiin kuuluu kaasunsyöttöjohto, joka ulottuu lasin kulkuradan poikki, ja pitkänomainen etuseinästään avoin kammio, joka on sijoitettu kulkuradan viereen johdon suuntai-seks i.

Lukuisia päällystemateriaaleja on käytetty tai on esitetty käytettäväksi muuttamaan lasin säteilyn läpäisykykyä tai heijastus-ominaisuuksia, parantamaan lasin ulkonäköä tai muodostamaan koristekuvioita lasin pinnalle. Tällaisilla päällysteillä on usein useampia kuin yksi tarkoitus. Esimerkiksi metallioksidipäällysteitä ja tyhjiö-höyrystettyjä metallipäällysteitä on käytetty antamaan lasille sääte-lymahdollisuus auringonvalon suhteen sekä muodostamaan lasiin miellyttävä värisävy.

2 59238

Tiedetään, että silaanit hajoavat kuumennettaessa muodostaen piitä. Silaaneja on tämänvuoksi käytetty lähdemateriaalina valmistettaessa piitä sähköä johtavia laitteita varten.

Esiteltävän keksinnön pääkohteena on päällysteen muodostaminen lasille, mikä voidaan saada taloudellisesti, sen auringon valoa säätävät ominaisuudet ovat hyvät ja ulkonäkö miellyttävä, lisättäväksi ennestään saatavissa oleviin päällystettyihin laseihin ja erikoisesti käytettäväksi ikkunalaseissa.

Keksintö perustuu havaintoon, että piitä oleva päällyste voidaan muodostaa kuumalle jatkuvalle lasiliuskalle taloudellisen menetelmän avulla, jolloin saadaan kestävä ja tasainen päällyste, joka omaa edulliset auringonvaloa säätävät ominaisuudet sekä miellyttävän ja tasaisen ulkonäön.

Keksinnön mukainen menetelmä lasin päällystämiseksi on tunnettu siitä, että silaanpitoinen kaasu vapautetaan lähellä kuumaa lasipintaa oleellisesti vakiopaineisena päällystettävän lasin leveyden poikki kuumaan vyöhykkeeseen, joka ulottuu lasin pinnan poikki ja a-vautuu sitä kohti, joka kuuma vyöhyke määrää kaasun vertauskuvan lasin pintaa kohden.

Suositeltava menetelmä käsittää kaasun koostumuksen säätämisen silaanin pyrolyysinopeuden pitämiseksi kuumalla lasipinnalla sellaisena, että saavutetaan etukäteen määrätyn paksuinen piipäällyste tälle pinnalle.

Kaasun virtausnopeutta säädetään edullisesti tasaisen päällysteen saamiseksi ja silaanin pitoisuutta kaasussa säädetään halutun paksuisen päällysteen saamiseksi.

Vaikka päällystettävän lasipinnan lämpötilan täytyy olla H00 °C:n yläpuolella silaanin hajoittamiseksi tälle pinnalle, voi lasipinnan lämpötila olla huomattavasti korkeampi, esimerkiksi 750 °C: een asti.

Olemme havainneet, että korkeiden lämpötilojen käyttö aiheuttaa vääristymiä päällystettyyn lasiin ja esiintyy taipumusta päällystetyn lasin muodostumiseen jonka pinta näyttää läpinäkymättömältä tai himmeältä. Tämän vuoksi suosittelemme 700 °C:n alapuolella olevien lämpötilojen käyttämistä paitsi, jos vääristymät ja/tai himmeys päällystetyssä tuotteessa ovat hyväksyttäviä.

Yleensä lasin lämpötila päällystysasemassa on edullisesti alueella 500. . .700 °C.

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan käyttää päällystämään lasiliuskan pintaa, jota siirretään päällystysaseman ohitse ja kaasun 3 59238 ’ koostumusta säädetään liuskan etenemisnopeuden mukaan.

Lasiliuskan päällystämiseksi, jota siirretään sulan metalli-kylvyn ohitse, jonka yläpuolella pidetään yllä suojaavaa ilmakehää, silaanipitoinen kaasu vapautetaan edullisesti kuumaan tilaan, joka sijaitsee alueella, jossa lasin lämpötila on alueella 600...670 °C.

Keksinnön mukainen menetelmä sallii halutun paksuuden omaavan tasaisen piipäällysteen muodostamisen liikkuvalle lasipinnalle pro-sessiolosuhteita säätämällä. Käytännössä käsiteltäessä juuri valmistunutta lasiliuskaa linjassa, lasin siirtymisnopeus päällystysaseman ohitse määräytyy lasin valmistuksessa käytettyjen näkökohtien mukaan. Olemme havainneet, että sopiva menettely halutun paksuuden omaavan, tasaisen päällysteen muodostamiseksi on kaasun virtausnopeuden säätäminen, kunnes saavutetaan tasainen päällyste ja silaanin pitoisuuden säätäminen sitten kaasussa, kunnes saadaan halutun paksuinen päällyste. Paksuutta voidaan kuitenkin säätää muillakin tavoilla. Esimerkiksi lasin lämpötilaa voidaan nostaa muodostuneen päällysteen paksuuden suurentamiseksi. Käsiteltäessä liikkuvaa lasiliuskaa samanaikaisesti valmistusprosessin kanssa, voidaan se suorittaa siirtämällä päällys-tysasemaa pitkin liuskaa. On huomattava, että tämä tapa ei aina ole käyttökelpoinen.

Piipäällyste voidaan muodostaa keksinnön mukaisen menetelmän avulla joko toiselle tai molemmille lasiliuskan pinnalle, jota hehkutetaan ja menetelmää voidaan myös käyttää lasiliuskan päällystämiseen, jota siirretään lasin jäähdytysuunin lävitse, jolloin silaani-pitoista kaasua vapautetaan kuumaan tilaan, joka sijaitsee jäähdytys-uunissa kohdassa, jossa lasin lämpötila on alueella 400...700 °C.

Täten keksinnön mukaista menetelmää voidaan käyttää valssatun lasilevyn käsittelyyn jäähdytysuunissa. Käsiteltäessä valssattua lasilevyä, utuisuus tai vääristymät lopputuotteessa voivat olla hyväksyttäviä ja tällöin voidaan työskennellä 700 °C:n yläpuolella olevissa lämpötiloissa, esimerkiksi noin 750 °C:n lämpötilassa. Keksinnön mukaista menetelmää voidaan käyttää myös lasilevyn käsittelyyn valmistuksen yhteydessä.

Päällystettävän kuuman lasilevyn pinnan läheisyydessä oleva ja sitä kohti virtaavan kaasun sisältämä silaani esikuumenee ennen sen saapumista tälle pinnalle. On edullista, jos silaanikaasun lämpötila sen koskettaessa päällystettävän lasin pintaa on niin korkea kuin mahdollista ilman kaasufaasin hajaantumista. Päällystysasemaan saapuvan silaanipitoisen kaasun lämpötila pidetään arvossa, jossa ei tapahdu merkittävää hajaantumista, varmuuden vuoksi 400 °C:en alapuolella, h 59238 kunnes se vapautuu kuuman lasipinnan välittömään läheisyyteen.

Keksinnön mukainen menetelmä on erikoisen sovelias pääasiallisesti piitä sisältävien päällysteiden muodostamiseen, mutta sitä voidaan käyttää myös piitä ja muita materiaaleja sisältävien päällysteiden muodostamiseen. Täten esimerkiksi silaanipitoinen kaasu voi sisältää muiden päällystysaineiden esivaiheita, jotka joko reagoivat tai eivät reagoi s liaanista saostuneen piin kanssa. Keksinnön mukaista menetelmää voidaan käyttää kirkkaan tai värillisen lasin päällystämiseen, esimerkiksi ruskeiksi, harmaiksi tai vihreiksi värjätyille laseille, joita on kaupallisesti saatavissa.

Silaanipitoinen kaasu sisältää edullisesti 0,1...20 tilavuusprosenttia silaania, 10 tilavuusprosenttiin asti vetyä ja 70...99,9 tilavuusprosenttia inerttiä kaasua. Silaani voi olla monosilaani (SiH^).

Keksintö kohdistuu edelleen laitteeseen lasin päällystämiseksi, jolle on tunnusomaista, että päällystysasemaan kuuluu välineet kaasu-johdon jäähdyttämiseksi, ja kaasunsyöttöjohto ja pitkänomainen etuseinästään avoin kammio ovat yhteydessä toisiinsa koko pituudeltaan aukon välityksellä, jossa aukossa kaasuvirtausta rajoitetaan kaasun virtauksen rajoittimella.

Putken lämpötilan säätö voidaan suorittaa jäähdyttämällä putkea.

Keksinnön mukainen laite on erikoisen sovelias piipäällysteen mudostamiseksi silaanipitoisesta kaasusta, mutta sitä voidaan käyttää myös muiden päällysteiden muodostamiseksi kaasufaasista saostamalla.

Kaasuvirtauksen rajoitin voi muodostua kaasunsyöttöputkesta kammioon johtavien, pienten poikkileikkauspinta-alojen omaavien kanavien muodostamasta ryhmästä, jolloin kanavien mitat valitaan siten, että painehäviö putkessa on pieni verrattuna painehäviöihin kanavissa.

Kammion ja putken välille voidaan asentaa lämpöeristys. Lämpö-eristyksen avulla voidaan kaasunsyöttöputki ja kaasunvirtauksen rajoitin pitää kylminä silaanin hajaantumisen estämiseksi kaasufaasissa putkessa tai rajoittimessa, kun taas kaasu kuumenee nopeasti kammiossa ennen sen joutumista kosketukseen lasipinnan kanssa vapauduttuaan tähän kammioon vakiopaineessa sen pituussuunnassa. Lisäksi lämpöeristyksen käyttö rajoittaa kammion määräämien seinien jäähtymistä putkea jäähdytettäessä ja parantaa kammiossa vallitsevien olosuhteiden sää-tömahdollisuuks ia.

Tällaista laitetta voidaan käyttää esimerkiksi tasaisen piipäällysteen saamiseksi 3 metrin levyiselle, liikkuvalle lasiliuskalle.

s 59238

Kammion sivuseinämiä voidaan mutoilla kanavan muodostamiseksi, joka laajenee rajoittimesta kammion avointa seinämää kohti.

Muotoiltujen sivuseinien käyttäminen kammiossa säätää kaasun virtauskuviota siinä. Kaasun virtauskuvio riippuu myös muista parametreistä, kuten lasipinnan lämpötilasta, kammioon vapautuvan silaanipi-toisen kaasun lämpötilasta ja nopeudesta, jolla lasipinta kulkee kammion avoimen sivun ohitse. Säätämällä eri parametreja voidaan säätää kaasunvirtauskuviota tasaisen päällysteen ja silaanin tehokkaan käytön saamiseksi välttäen samalla silaanin oleellisen hajaantumisen kaa-sufaasissa.

Käytettäessä silaania piipäällysteen saamiseksi sulan metalli-kylvyn pinnalla liikkuvan lasiliuskan pinnalle, kaasunsyöttöputken lämpötilaa täytyy säätää siten, että silaanipitoisen kaasun lämpötila on selvästi 400 °C:n alapuolella ennen sen virtaamista kaasunvirtaus-rajoittimen lävitse ulostulokammioon. Putken lämpötilan säätölaitteet voivat käsittää vaipan kaasunsyöttöputken kanssa termisessä yhteydessä olevan nesteen jäähdyttämiseksi tai lämmittämiseksi. Putken jäähdyttämiseksi voidaan kierrättää vettä vaipan lävitse kaasun pitämiseksi likimain jäähdytysveden lämpötilassa. Jakolaitteen jäähdyttäminen auttaa myös jakolaitteen käyristymisen estämisessä ja vähentää niitä vaikeuksia, jotka johtuvat sellaisesta käyristymisestä.

Keksintö antaa menetelmän tasaisen ja kulutusta kestävän piipäällysteen muodostamiseksi kuumalle lasiliuskalle antaen sille edulliset auringon valon säätöominaisuudet ja miellyttävän ulkonäön. Keksinnön avulla saadaan myös, uusina tuotteina, lasiliuska, jolla on o-lellisesti tasainen, alkuainepiistä muodostuva päällyste ja liuskasta leikatut päällystetyt lasikappaleet. Päällyste voi muodostua pääasiallisesti piistä.

Päällysteen paksuus on 250...600 A määritettynä myöhemmin esiteltävällä tavalla. Päällysteen paksuus voi olla myös alueella 300... 450 A määritettynä myöhemmin esitettävällä tavalla.

Keksinnön ymmärtämiseksi paremmin esitellään seuraavassa eräitä sen toteutuksia esimerkkien avulla mukaanliitettyihin piirroksiin viitaten, joista kuvio 1 on poikkileikkaus levylasia valmistavasta laitteesta, jossa on esitetty sulan metallikylvyn sisältävän tankin rakenne sekä keksinnön mukainen kaasun jakolaite sijaiten poikittain lasiliuskan kulkusuunnan suhteen lähellä laitteen poistopäätä, kuvio 2 on leikkaus kuvion 1 viivaa II-II pitkin, 6 59238 kuvio 3 on leikkaus kuvion 2 viivaa III-III pitkin esittäen yksityiskohtaisemmin kaasunjakolaitetta, kuvio 4 esittää kuvion 3 mukaista jakolaitetta alhaalta katsottuna esittäen kaasunvlrtausrajoitinta, jonka kantta jäähdytetty kaasu vapautetaan alempaan, avoimen etuseinän omaavaan kammioon, kuvio 3 on suurennettu esitys kaasunvirtausrajolttimen osasta, kutio 6 leikkauskuva kuvion 3 nuolen suuntaan esittäen mekanismia jako-laitteen hiilisivukappaleiden säätämiseksi, kuvio 7 on kuvion 3 mukainen osaleikkaus esittäen kaasunjakolaitteen muunnosta, jossa on muotoillut sivut etuseinästä avointa kammiota varten muodostaen tämän kammion laajenevaksi, kuvio Θ on kuvion 7 mukainen osaleikkaus esittäen vielä toista muotoa muotoilluista sivuseinistä jakolaitteen etuseinästä avointa kammiota varten, kuvio 9 on kuvion 3 mukainen leikkaus esittäen kaasunjakolaitteen vaihtoehtoa, jolloin etuseinästä avoimen kammion muoto on edelleen toinen, kuvio 10 on kaaviollinen poikkileikkaus keksinnön toisesta toteutuksesta lasin pääHystämiseksi lasinjäähdytysuunissa, kuvio 11 on poikkileikkaus keksinnön mukaisesta lasltysykslköstä, jossa on kehykseen asennettu piillä päällystetty lasilevy, kuvio 12 on poikkileikkaus moalkertaisesta lasltusyksiköstä keksinnön mukaisesti.

Piirroksissa samat viitenumerot tarkoittavat samoja tai vastaavia osia. Kuviot 1-6 esittävät keksinnön mukaisen laitteen suositeltavaa toteutusmuotoa käytettäväksi tasaisen ohuen plfpäällysteen muodostamiseksi levylasi-liuskan yläpinnalle. Päällyste muodostetaan kylvyn polstopäässä liuskan lyhentyessä kohtaa, jossa se nostetaan sulan netallikylvyn pinnalta, jolla levylasi muodostetaan.

Kuvioissa 1 ja 2 sula lasi 1 saapuu tavanomaisella tavalla kanavan 2 kautta, joka ulottuu lasinsulatusuunin syöttöpäähän. Kanava 2 päättyy nokkaan, jossa on sivureunat 3 ja huuli 4 ja sulan lasin, tavallisesti natronkalkkl-lasia, virtausta nokkaan säädetään eäätölevyllä 3· Mokka ulottuu pohjaa 7, ulostuloseinän 8 ja sivuseinien 9 muodostamaa tankin sisääatuloseiaäa ylitse. Tankki sisältää sulaa metallia, tavallisesti sulaa tinaa tai tinaseosta, jossa tinan osuus on määräävä, olevan kylvyn 10 ja sula lasi liikkuu, kuten kohdassa 11 on esitetty nokan kielen 4 ylitse sulan netallikylvyn 10 pinnalle kylvyn alkupäähän, jossa lämpötila pidetään alueella 1000°C kuumentimien avulla, esitettyinä viitenumeroilla 12 ja sijoitettuina kansirakenteeseen 13, joka vuorostaan on tuettu tankin päälle ja määrää sulan netallikylvyn yläpuolella olevan tilan 14· Kansirakenteessa on sisääntulosenä 13, joka ulottuu alaspäin lähelle eulan netallikylvyn 10 pintaa kylvyn tulopäässä ja muodostaa 7 59238 rajoitetun korkeuden omaavan eisftäntulon 16. Kansirakenteen 17 uloke ulottuu reunaan 7 asti muodostaen nokan ympäröivän kammion.

Kansirakenteessa on myös alaspäin oleva seinämä 19 ulostulopäässä.

Ulostulo 20 kylvyssä muodostunutta lasiliuskaa 21 varten määräytyy kansira-lexteen päätyseinän 19 alareunan ja kylvyn päätyseinän Θ yläreunan mukaan. Pyörivät vetotelat 22 on asennettu ulostulon 20 jälkeen siten, että telojen yläpinnat ovat hieman kylvyn päätyeeinän 8 yläpinnan yläpuolella niin, että lasiliuska nousee hieman kylvyn pinnalta siirtyessään vaakatasossa ulos-tulosta 20 teloille 22.

Suoja-atmosfääri, esimerkiksi 95 i* typpeä ja 5 1» vetyä, ylläpidetään ylimäärin kylvyn yläpuolisessa tilassa 14 syötettynä putkien 23 kautta, jotka ulottuvat alaspäin kannen 13 lävitse ja yhdistettyinä yhteiseen syöttöjoh-toon 24. Suojaava kaasuseos virtaa ulospäin sisääntulon 16 lävitse7täyttäen nokan sulkevan kammion 17· Kylvyssä ylläpidetään lämpötilagrad1enttia alkaen noin 1000°C:n lämpötilasta sisääntulossa ja ollen alueella noin 570-650°C kylvyn ulostulossa, jossa lasiliuska poistuu kylvystä. Tässä matalammassa lämpötilassa lasi on riittävän jäykkää pysyäkseen vahingoittumatta kosketta-essaan vetoieloja 22, mutta voidaan se lisäksi nostaa kylvyn pinnalta, kuten edellä on mainittu.

Sulan lasin 11, joka virtaa nokan kielon 3 ylitse kylpyyn annetaan virrata kylvyn pintaa pitkin, kuten kuviossa 2 on esitetty, muodostaen sulaa lasia olevan kerroksen 25» joka sitten siirtyy eteenpäin liuskana, joka jäähdytetään ja poistetaan kylvystä. Sisäseinien 9 välissä olevan kylvyn sisältävän tankin leveys on suurenpi kuin liuskan leveys.

Kaasun jakolaite, joka syöttää silaanlpitolsta kaasua laslliuekan pinnalle, sijaitsee poikittain lasiliuskan kulkusuunnan suhteen lähellä kylvyn ulostuloa, kuten kuvioissa 1 ja 2 on esitetty, missä lasin lämpötila on alueella 570 - 670°C.

Keksintöä sovellettaessa lasin pinnalle syötetään ellaanipitoista kaasua, joka sisältää 0,1 - 20 tilavuusprosenttia silaania, 10 tilavuusprosenttiin asti vetyä ja 70 - 99,9 tilavuusprosenttia lnerttiä kaasua, tavallisesti typpeä. Alueella 570 - 670°C olevissa lämpötiloissa kaasun sisältämä silaani hajoaa helposti kuuman kaasun pyrolyysin vaikutuksesta kuumalle lasipinnalle muodostaen piitä, Si, olevan saostuman lasipinnalle. Silaani on edullisesti monosllaania, SIH^.

Kaasunjakolaite on osoitettu yleisesti viitenumerolla 26 kuviossa 1 ja on se esitetty yksityiskohtaisemmin kuvioissa 3*6. Jakolalta käsittää onton kanavamaisen osan 27, joka on hitsattu kohdassa 28 suuremman käännetyn Utn muotoisen kanavan osan kanteen, johon kuuluu myös sivuseinät 30. Ontto kana-vamalnen osa 27 toimii putkena 31 jäähdytysnesteen, tavallisesti veden, virtausta varten.

8 59238

Vaakasuunnassa olevat osat 32 ulottuvat sisäänpäin ktunutitäkin sivuseinästä 30 näiden sivueelnlen koko pituudelta Ja oelen 32 sisäreunojen väliin Jäävä alue nuodoetaa pitkänonaieen rakonaisen aukon 33*

Toinen U-muotolnen oea 34 on kiinnitetty sjnaetriieitl raon 33 Kodosta vi in vaakasuuntaisiin osiin 32« peittäen raon. Osaa 34 alareunat on hitsattu vaakasuuntaisiin osiin 32 Ja osa 34 sruodostaa kaasunsyöttöputken 35« Jonka alapinnassa on ulostulorako 33*

Osan 34 Ja osien 29« 30 välille auodostuu toinen kanava 36, Joka on käännetyn U:n muotoinen, Jäähdytysveden Johtamista varten.

Jakolaite auodostaa myös pitkänoaaisen etuseinästään avolaen kaaaion 40« Joka sijaitsee lasiliuskan 21 yläpinnan 41 kulkutien vieressä Ja Joka on yhdistetty koko pituudeltaan kassunsyöttöputkeen 33.

Kuvioiden 1-6 sukuisessa toteutuksessa etuseinästään avoiaessa kaaaios-sa on kansi« Jonka auodostavat puristettua aineraallkultua olevasta lämpö-eristysaateriaalista valmistetut levyt 42« Jotka auodostavat väliinsä pitkänomaisen raon 43 sovitettuna yhteen kaasunsyöttöputken 35 kannessa olevan raon 33 kanssa. Kaaaion 40 päädyt on suljettu hiilestä valalstetullla päätyseinillä 44 Ja kaaaion 40 aoleaaat sivuseinää muodostuvat kahdesta hlllllevyatä 43 yhdistettyinä toisiinsa keskuskääntötapin 46« kv. 2« avulla. Joka on kiinnitetty putken 36 sivuseiniin 30.

Levyjä 43 pidetään paikallaan saaaa materiaalia kuin levyt 42 olevia eristystyynyjä 47 vastaan, Jotka on asetettu sivuseiniin 30 hitsattuja kiinnityslevyjä vastaan pulttien 49 avulla. Jotka kulkevat levyissä olevien rakojen 30 lävitse levyihin 48 kiinnitettyinä. Painejouset 31 on asennettu kumpaankin pulttiin 30 mutterien 32 avulla Ja tukevat ne reikälevyä 33 vastaan levyn ulkosivulla. Tämä järjestely sallii levyjen säätämisen myöhemmin esitettävällä tavalla siten, että levyjen 34 alareunat asettuvat niin lähelle lasllluskan yläpintaa kuin mahdollista liuskan koko leveydeltä.

^aasuvlrtausrajoitin on kiinnitetty rakojen 33 Js 43 Tällin Ja kuuluu siihen tukilevy 33, Jossa on keskellä sijaitseva poimutetuista metallilevyistä valmistettu rakolevy 36. Tukilevyt 33 on kiinnitetty pulteilla 37 vaakasuuntaiseen osaan 32, pulttien päiden ollessa upotettuina levyihin 35 Js päällystettyinä eristelyvyillä 42, Jotka on kiinnitetty sopivalla liinalla levyihin 35· Keskellä sijaitseva rakcfay 56 käsittää useita poimutettuja metalli-liuskoja 58 asennettuina toisiinsa nähden siten, että ne muodostavat useita kanavia 59, Joiden poikkipinta-alat ovat pieniä verrattuna kaasunsyöttöputken 35 poikkipinta-alaan niin, että silaanipitoista kaasua syötettäessä paineen alaisena putkeen 35 kaasunsyöttöputken 60 kautta Jakolaittaan toiseen päähän, kuten kuviossa 2 on esitetty, painehäviö putkessa 35 on pieni verrattuna painehäviöön kapeissa kanavissa 59 Js rakolevy 56 muodostaa tehokkaan kaasun- 5 59238 virtausta rajoittavan laitteen niin, että kylmää silaanipitolsta kaasua vapautuu ulostulokammioon 40 oleellisesti vaktpaineessa ja väkiolämpötilaasa ulostulokammion koko leveydeltä.

Tukilevyt 55, joihin rakolevy 56 on kiinnitetty, ovat myös aetai11a ja on ne tiiviisti kiinnitetty jäähdytettyyn vaakasuuntaiseen osaan 32 siten, että rakolevyn lämpötila pysyy 400°Cin alapuolella huoliaatta siltä, että j'akolaite sijaitsee levylasin valaistuslaitteen ulostulon puoleisessa tilassa, jossa ympäristölämpötila on hieaan laslliuskan lämpötilan alapuolella.

On kuitenkin suositeltavaa, että ulostulokaaalo 40 kuuaenee lasilius-kan 21 yläpinnasta siirtyvän säteilyn vaikutuksesta sen siirtyessä ulostulo» kammion avoimen sivun alapuolella, jolloin jakolaite on sijoitettu kuvassa 3 esitetyllä tavalla niin, että ulostulokammlon alareuna 61 sijaitsee lähellä liuskan 21 yläpintaa 41, jolle päällyste on tarkoitus muodostaa.

Käyttämällä lämpöeristyslevyjä 42 taataan se, että kaasunsyöttöputki 35 ja rakolevy 56 voidaan pitää 400°Ctn alapuolella olevassa lämpötilassa siten, että silaani ei hajoa ja saosta piitä joko putken 35 sisäpinnalle tai rakole-vylle 36· Kammion hiilestä valmistetut seinät ovat oleellisesti ympäristön lämpötilassa siten, että kammiossa 40 oleva tila muodostaa kuumennusalueen, johon jäähdytettyä silaanipitolsta kaasua vapautetaan oleellisesti vakloläm-pötilassa ja vaktpaineessa lasipinnan poikki.

Jäähdytysvettä johdetaan kaasunjakolaitteen toiseen päähän, tankin uiko» puolelle, kuten kuviossa 2 on esitetty. Veden syöttöputki 62 on yhdistetty putkeen 36 ja vesi virtaa putkea 36 pitkin jakolaitteen toiseen päähän ja sitten reiän kautta,jota el ole esitetty kannessa 29 ja onton kanavamaisen osan 27 kannessa ylempään putkeen 31·

Vesi virtaa putkea 31 pitkin polatoputkeen 63, joka on jakolaitteen samassa päässä kuin veden syöttöputki 62« Tämänlainen jäähdytysveden syöttö jäähdyttää elimet 27, 29, 30 ja 34 niin, että kaasunjakolaitteen jäykkyys säilyy ja kaasujohdon 35 kautta virtaava silaanipitoinen kaasu pysyy jokseenkin jäähdytysveden lämpötilassa eli noin 40 - 50°Cseea.

Kuviosta 2 nähdään kuinka kaasunjakelulaltteen pohjalla oleva kammio 40 sijaitsee vain jakelulaltteen keskiosassa ja ae on yhtä pitkä kuin levein liuska, joka päällystetään sen kulkiessa kylpyä pitkin.

Tämän vuoksi aukko 33 sijaitsee vain kaasunsyöttöjohdon 33 keskiosassa ja työntyy siitä johdon päitä kohti, joten kaasunsyöttöjohdolla 33 ja jäfihdjtysvesljohdolla 36 on kammion 40 takana jatkuva lattia, jonka muodostaa jatkuva levy, joka on jaotettu sivuseiniin 30.

10 59238

Kaasunjakelulaite on säädettävästi kannatettu tankkirakenteeasa kuten kuviosea 2 on osoitettu ja on tiiviisti kiinnitetty tankin sivuseinissä 9 oleviin aukkoihin 64· Kaasunjakelulaitteen asentamiseksi aukot 64 avataan ja kaasunjakelulalte työnnetään tankin poikki toiselta sivulta, joka on kuviossa 2 vasen sivu. Jakelulaitteen vasen sivu pide- tään laipassa 65, joka on asennettu kääntölaitteelle, joka puolestaan sijaitsee klerteitetyn kannatus tangon 66 yläpäässä, jonka tangon alapää on tartunnassa ruuvikierukkaan kotelossa 67# joka kierukka on käsin kierrettävissä pyörän 68 avulla. Kotelo 67 on vaunun 69 kannattama, joka kulkee kiskoja 70 pitkin, joista vain lyhyt osa on esitetty.

Kannattimen 72 yläosassa on kuormitustela 71» joka on säädettävissä pystysuunnassa, niin että se voi tukea jakelulaitetta tämän saapuessa tankin vasemmalta sivulta.

Jakolaltetta ohjataan tankin poikkisuunnassa samanlaisella kuoraltuste-lalla 711, joka on asennettu säädettävän tuen 73 yläpäähän.Jakolaitteen oikeanpuoleinen pää kulkee laipan 74 kautta, joka on vastaavasti asennettu laippaan 69 kierteillä varustetulla tangolla 73* Joka kytkeytyy ruuvikierukkaan kotelossa 76, jota ruuvikierukkaa säädetään käsin rattaan 77 avulla. Kotelo 76 on asennettu kiinteään tukialustaan 76.

Asennettaessa jakolaltetta paikalleen sen kulkiessa tankin lävitse tuettuna laippojen 65 ja 74 väliin, rattaita 68 ja 77 kierretään jakolaitteen nostamiseksi kuormitusteloilta 71* 711· Rattaiden 68 ja 76 kiertäminen sallii siten jakolaitteen korkeuden säätämisen tankin poikkisuunnassa siten, että seinien 43 alapinnat 34 asettuvat niin lähelle lasllluskan yläpintaa kuin mahddlista. Käytännössä on suositeltavaa tukea jakolaltetta takaapäin sen kulkiessa tankin lävitse* Tässä tapauksessa jakolaite käännetään ylösalaisin ja käännetään sitten kiertämällä laippoja 69 ja 74 180°.

Huolimatta osien 27, 29 ja 30 Jäähdytyksestä, joka auttaa lujuuden säilyttämisessä, esiintyy jakolaitteessa määrättyä taipumista Ja sen korvaamiseksi levyjä 49 voidaan säätää keskltapplensa 46 avulla. Tämä säätö suoritetaan kaaviollisesti kuviossa 2 Ja yksityiskohtaisemmin kuviossa 3 ja 6 esitetyn mekanismin avulla.

Kummassakin levyssä 49 on viisi rakoa,joiden lävitse jousella kuormitetut kiinnityspultit kulkevat. Kummankin levyn ulkoreunan viereen, lähelle toista rakoa on kiinnitetty säätöelin kummankin levyn yläpinnalle levyjen 11 59238 kiertämiseksi niiden kiertyvän keskiakselin 46 ympäri rakojen 50 sallimissa säätörajoissa. Yleensä levyt 45 on akseloitn hieman alaspäin kalteviksi niiden kesklakselln 46 suhteen osien 27« 29 Ja 30 taipumisen tasaamiseksi Ja sivuseinien alareunojen 54 saamiseksi niin lähelle kuin mahdollista lasi-liuskan yläpintaa liuskan koko leveydeltä. Molempiin säätöelimiin kuuluu metallinen tukilevy 79« Joka on kiinnitetty pulteilla 89 siihen kuuluvan levyn 45 yläpintaan. Tukllevyssä on pystysuunnassa oleva korvake 81, Johon on kiinnitetty haarukka 82 kierteillä varustetun tangon 83 alapäähän kääntötapin 84 avulla. Kierteillä varustettu tanko 83 ulottuu pystysuunnassa korvakkeen 85 lävitse tukiolkaan 86, Joka on hitsattu Jäähdytysvesiputken 36 sivuseinän 30 ulkopuolelle. Rajoitustyyny 87 on kiinnitetty tukiolan 86 yläpäähän Ja tanko 83 ulottuu ylöspäin tämän tyynyn lävitse Ja siihen on kiinnitetty kierteillä sisäpuolelta kierteillä varustettu kartiohammaspyörä 88, Joka kiinnittyy kartiohammaspyörään 89» joka vuorostaan on kiinnitetty vaakatasossa olevaan tankoon 90 tuettuna laippaan 92 asennettuun laakerilohkoon 91

Ja laippa 92 on kiinnitetty pulteilla 93 onton kanavamalsenosan 27 ulkoseinään hitsattuun tukilaippaan. Kuten kuviossa 2 on esitetty, kumpikin tangoista 90 ulottuu pitkin kanavamaista osaa 27 tankin seinämän lävitse Ja tuetaan niitä toisilla laakeripukeilla, joita ei ole esitetty,korvakkeis-sa 65 ja 74 vastaavasti ja kummankin tangon ulkopäähän on muotoiltu mutteriksi työkalua varten tangon kiertämiseksi levyjen 45 nostamista tai laskemista varten niiden klertoaksellen ympäri. Kumpikin kaasunsyöttöputklsta 60 on kytketty, kuten kuvion 2 vasemmanpuoleisessa osassa on esitetty, sekoitti-meen 92, joka on yhdistetty kaasunsyöttöputkeen 93 virtausmittarin 94 kautta Ja edelleen säätöventtiilin 95 kautta putkeen 96, joka vuorostaan on yhdistetty kaasusäiliöön, jossa on kaasumaista monosilaania SiH, typessä. Toinen 4 kaasunsyöttöputkl 97 on yhdistetty sekoittimeen 92 ja virtausmittarin 98 kautta edelleen säädettävään venttiiliin 99«joka on yhdistetty kaasunsyöttö-putkeen 100 säädettävän koostumuksen omaavan typpi- ja vetykaasujen seoksen syöttämiseksi.

Säätämällä venttiilejä 95 jm 99 voidaan säätää putkiin 60 syötettävän eilaanipltoisen kaasun koostumusta siten, että kaasu sisältää 0,1 - 20 tilavuusprosenttia sllaanla, 10 tilavuusprosenttiin asti vetyä ja 70-99,9 tila- C * 59238 vuusprosenttia inerttiä kaaraa, joka tää·K tapauksessa oa typpeä. Bdmllisesti putkat 60 kaasunjakolaitteen nolemnissa päissä on yhdiststty Bskoittimeen 92, mutta eriliietä syöttöä voidaan käyttää jakolaittaan molempia päitä varten. Vaikkakin eaitatyaaä toteutukaeaaa ayötetään kaasua jakolaittaan molempiin päihin, voi olla riittävää syöttää kaasua putkaan yhdestä kohtaa. Kaa-auaäiliön venttiilejä käytetään säätämään silaanipltoisen kaasun virtausnopeutta kaasunsyöttöputksen 39 ja siten säätämään virtausta rakolsvyn 33 lävitse kuumennettuun kammioon 40 ja kaasun virtausnopeus putkeen 35 on sellainen että taataan kaasun vapautuminen rakolevyn ja raon 43 kautta kammioon 40 tasaisella paineella kammion 40 koko leveydeltä tasaisen k sittelyn saamiseksi lasiliuskan koko leveydeltä.

Silaanipitoisen kaasun kokonaisvirtausnopeutta säädetään säätämällä vsnt -tillejä 95 je 99 tasaisen päällysteen saamiseksi ja silaanipitoisen kaasun koostumusta, erikoisesti silaanipitolsuutta, säädetään säätämällä venttiiliä 95 lasiliuskan 21 siirtymisnopeuden suhteen kylvyn pinnalla kammion 40 avoimen eivan alapuolella silaanin pyro1yysinopeuden kuumalla lasipinnalla pitämiseksi sellaisena, että tälle pinnalle muodostuu etukäteen määrätyn paksuuden omaava vapiipäällyste sinä aikana, jona lasiliuska poistuu avoimen etuseinän omaavan kammion alapuolelta. Tavallisesti keksintöä sovellettaessa silaanipitoisen kaasun koostumuksen säätö suoritetaan tuotteen tarkastuksen yhteydessä ja venttiilien asetukset säilytetään halutun paksuudenomaavan piikerroksen muodostuttua. Koostumus voidaan määrittää etukäteen laskemalla ja/tai kokeellisesti ja hienosäätö suoritetaan senjälkeen halutun kerrospaksuuden saamiseksi.

Slla&nlpltoiseen kaasuun sisältyvä vety ja typpi poistuvat avoimen etuseinän omaavan kammion alareunojen 34 ja lasiliuskan yläpinnan väliin jäävästä raosta. On myös mahdollista muodostaa tiiviste kammion virtaussuunnassa olevan sivuseinän 45 alapintaan kätitteleaälli levyjä 45 siten että sulaa metallia, esimerkiksi tinaa, tarttuu kiinni tämän seinän alapintaan ja koskettaa lasiliuskan yläpintaa juuri ennen se päällystämistä. Tällaisen tiivisteen käyttö takaa että kalkki kaasu poistuu kulkusuunnassa yhtyen suoja-atmosfäärin yleiseen virtaukseen, joka poistuulylvyn ulostulosta putken 20 kautta.

Poistoputket voidaan varustaa esimerkiksi rakonaisllla putkilla kiinnitettyinä jakolaitteen ulkopuolelle käytettyjen kaasujen poistamiseksi kammiosta 40.

i3 5 9 2 3 8

Sikanipitoisten kunjia nopea kuumeneminen on «dullista ilman hsfrantu-mista kaasufaasissa Ja kaasun kuumentaminen sen virratessa uloetulokammioon 45 suoritetaan kaasun viipymi«aikana ulostulokammlosea, mikä riippuu kammion sisätilavuudesta ja sen aakentsssta.

Kuviot 7 Ja Θ «eittävät kahta vaihtoehtoista ulostulokammlon Järjestelyä, joissa sivuseinät 101 ovat paksusta hiilestä kiinnitettyinä pulteilla 102 tukilevyihin 55* Lämpöeristykseen käytetään välilevyjä 42. Seinämät 101 on muotoiltu siten, että ne muodostavat kanavan kammioon, Joka eroaa raosta 45 kammion avointa sivua kohti.Sivuseinien sisäpinnat 105 voivat olla muodoltaan kaarevia, kuten kuviossa 7 on esitetty poikkileikkauksen kasvaessa nopeasti, siten aukosta 45 alaspäinvirtaavat kaasut laajenevat nopeasti.

Hieman Bevempi laajeneminen ja modifioitu virtauskuvlo saadaan kuvjon Θ mukaisella toteutuksella, jossa seinien 101 sisäpinnat ovat suoria lultevia pintoja.

Toinen keksinnön mukainen jakolalte on esitetty kuviossa 9 Ja on siinä etuseinästä avoin kammio päällystyskaasun lamlnaarlvirtausta varten muotoiltuna yhdensuuntaisesti lasipinnan 41 kanssa.

Jakolaitteeseen kuuluu käännetyn Usn muotoinen kanavamainen osa 150, jossa m sivuseinät 151, 152 ja kansi 155· Osan 150 kanava on jaettu kahteen alueeseen pystysuuntaisella väliseinällä 154 hitsattuna kohdassa 155 kanteen I55. Vaakasuorassa olevat osat 158 ja 159 ulottuvat sisäänpäin sivuseinästä 151 ja väliseinästä 134 niiden alaosassa ja muodostavat ne yhdeseä pitkänomaisen raon 156. Toinen pienempi V-muotolnen kaavamainen osa 140 on sijoitettu symmetrisesti raon 156 päälle sen alareunojen ollessa hitsattuna vaakasuorassa oleviin osiin 158 ja 159« Vaakasuorassa oleva osa L4I on hitsattu pystysuunnassa olevan väliseinän 154 alareunaan Ja seinän 152 alareunaan ulottuen seinän 152 ulkopuolelle.

Kaksi käännetyn Utn muotoista kanavamalsta osaa 150 ja 140 yhdessä vaakasuorassa olevien osien 158 Ja 159 kanssa muodostavat U-auotoisen putken 142 jäähdytysnesteen johtamista varten. Suorakulmainen paluuputki 145 muodostuu sivuseinästä 152, kannesta 155» väliseinästä 154 ja vaakasuorassa olevasta osasta 141. TT-anotoisen kanavaaaisen osan 140 sisäpuoli yhdessä vaakasuorassa olevien osien 158 ja 159 kanssa muodostaa kaasunsyöttöputken 144· 14 59238

Kaasunvirtauksen rajolttimessa 145» joka oa samanlainen kuin karissa 3» 4 ja5 esitetty» on rakolevy 56 tukilevyjen 55 välissä ja on se kiinnitetty pulteilla vaakasuorassa olevien osien 138 ja 139 alapinnalle upotettujen pulttien 57 avulla siten» että rakolevy 56 on raon 136 kohdalla* Kuten kuvion 3 toteutuksessa» rakolevyn 56 kanavien poikkileikkaukset ovat pieniä verrattuna kaasunsyöttöputken 144 poikkipinta-alaan.

Muotoillut hlllilevyt 146» 147» 148 ja 149 muodostavat U-muotoisen kammion 150» jonka avoin etusivu ulottuu päällystettävän lasiliuskan 21 yläpinnan 41 poikki. Hiililevyseä 146 on ylä- ja alaosa 152 ja 153 sekä kuitumaista lämpöeristettä oleva levy 154 niiden välissä. Muotoiltu hiililevy 147 käsittää vastaavasti ylä- ja alaosan 155 ja 156 muodostaman laminaatin kuitumaisen läapösrlstyskerroksen kiinnitettynä niiden väliin. Lämpöeristekerrokset 154 ja 157 säätävät lämpövirtausta jäähdytetyn kaasunsyöttöputken ja kammion 150 välillä sallien kammion seinämien muodostavien muotohiilikappaleiden kuumeta käytössä.

Useita toisistaan erilleen sijoitettuja etäisyyskappaleita 167 da hitsattu U-muotoisen kanavamaisen osan 150 sivuseinän 132 ulkopinnalle. Muotoiltu hiillkappale 148 sijaitsee hilllkappaleen 147 yläpinnalla koskettaen etäisyys-kappaleiden I67 etupintoja. Tolsistaan erillään olevat etäisyyskappaleet 158 etäisyyskappaleita 167 vastaavasti on sijoitettu U-mnotolsen kammion 150 virtaussuunnassa kauimmaiseen osaan ja eroittavat ne muotoillut hiilikappaleet 148 ja 149 toisistaan. Etäisyyskappaleet 158 ja hiillkappale 148 on kiinnitetty etäisyyskappaleisiln 167 pulteilla 160» joiden päät on upotettu etäisyys-kappaleisiin 158. Muotoiltu hiillkappale 149 on kiinnitetty paikalleen pul-teillä 168» jotka vuorostaan on kiinnitetty etäisyyskappaleisiln 158. Pultit 168 kiinnittävät myös olakkeet 162» jotka ulottuvat jakolaittaan pituudelta ja tukevat putkea I63» jossa on pitkänomainen rako 164 paineen alaisen kaasun syöttöä varten.

Hlilikappaleiden 146» 147» 148 ja 149 pinnat» jotka määrittävät U-muo-tolsen kammion 150 seinät» ovat tasalaisla ja muotoiltu pyörteiden välttämiseksi ja kaasun laminaarlsen virtauksen sallimiseksi lasipinnan 41 ylitse. Apuhillikappaleet 164 ja 166 on kiinnitetty muotoillun hilllkappaleen 149 takasivulle» sen ylä- ja alaosaan kaasun virtauksen säädön auttamiseksi.

Alempi apukappale ulottuu vaakasuunnassa lähelle kaasun pintaa ja rajoittaa kaasun virtausta kappaleen 149 alaosassa.

Käytön aikana putket 142 ja 143 (jotka on yhdistetty keskenään väliseinässä olevan reiän avulla sen toisessa päässä) on yhdistetty 4*ähdytys-nestesäiliöön ja kaasunsyöttöputkl 144 on yhdistetty silaanlkaasusäillöön amall* tavalla kuin kuvioiden 1-6 mukaisissa laitteissa. Lisäksi putki 163 on yhdistetty paineen alaisena olevaa kaasua sisältävään säiliöön (ei-esltetty) 15 59238 (esimerkiksi typpeä/vetyä) kaasun virratessa raon 164 kautta hajoittaan U-muotoisesta kammiosta 190 poistuvaa jätekaasua.

Seuraavassa esitetään eräitä käyttöesimerkkejä. Esimerkit 1-4 kohdistuvat piipäällyeteen muodostamiseen levylasllluskan yläpinnalle hieman ennen kuin liuska poistuu levylasin valmistuslaltteesta. Esimerkki 5 kohdistuu piipäällyeteen muodostamiseen valssatulle lasilevyHaukalle sen kulkiessa lasin jääbdytysuunin lävitse.

Esimerkeissä on annettu tuotteiden optiset ominaisuudet. Mainitut päällysteiden paksuudet on määritetty tunnettujen optisten paksuusmittausten avulla. Valkoisen valon läpäisykyvyt on määritetty käyttäen valolähteenä C.I.E. Illumlnant C valolähteitä. Mainitut optiset ominaisuudet on määritetty mittauksista, jotka suoritettiin lasin valonpuolelsen pinnan päällysteestä.

Esimerkki 1

Kuvioissa 1-6 esitettyä laitetta käyttäen ylläpidettiin suoja-atmosfääriä, joka sisälsi 94 tilavuusproserttiä typpeä ja 6 tilavuusprosenttia vetyä, sulan tinakylvyn yläpuolella devassa tilassa, jolloin levylasiliuskaa siirrettiin kylvyn pintaa pitkin.

Lasiliuska 21 poistettiin laitteesta telojen 22 avulla nopeudella 299 m/sek ja ohjattiin lastnjäähdytysuunin lävitse, joka sijaitsi telojen 22 perässä.

Kaasun jakolaite sijaitsi lähellä kylvyn ulostulopäätä, jossa lasipinnan lämpötila oli noin 610°C, siten sijoitettuna, että ulostulokammion 49 alareuna oli niin lähellä liuskan 21 yläpintaa 98 kuin mahdollista koskettamatta sitä.

Silaanipitoista kaasua, joka sisälsi 3,9 tilavuusprosenttia monisi-laanla SiH^, 93,9 tilavuusprosenttia typpeä ja 2,2 tilavuumprosenttia vetyä, johdettiin jakolaitteeseen putkien 97 kautta nopeudella 90 litraa minuutissa metriä kohti jakolaltteen pituutta. Syöttönopeutta säädettiin, kunnes lasille muodostui oleellisesti tasainen plipäällyste laslnjäähdytysuunin ulostulopäässä.

Lasiliuekasta leikattujen pilpäällysteisten lasilevyjen värisävy osoittautui olevan ruskea läpitulevalle valolle ja hopea heijastuneelle valolle. Päällystetyn lasin paksuus, taitekerroin ja optiset ominaisuudet olivat seuraavat.

Makeimiheijaetukeen aallonpltuue( ^ Μχ) 9300 k

Taitekerroin 3*73

Optinen paksuus 1234 k

Paksuus 359 k

Valkoisen valon läpäisykyky 23 i

Suora auringonlämmön läpäisy 34 i

Kokonaielämpöläpäisy 40 i»

Auringonsäteilyn heijastuminen 48 56 16 59238

Esimerkki 2

Esimerkissä 1 käytetty Menettely toistettiin peitsi, että käytettiin kuviossa 7 esitettyä nodifioitua laitetta siten, että ulostulokammio 45 on erikoisesti Muotoiltu.

Prosessiolosuhteet olivat seuraavat:

Suoja-atmosfäärin koostumus 94 tilavuusprosenttia typpeä

Lasiliuskan nopeus lasinjäähdytys- uunin lävitse 219 Metriä tunnissa

Lasin lämpötila 640°C

Syötetyn kaasuseoksen koostumus 2,6 tilavuusprosenttia nonosliaania

SiH4 4.7 tilavuusprosenttia vetyä 92.7 tilavuusprosenttia typpeä

Kaasuseoksen syöttönopeus 84 litraa minuutissa Metriä kohti syöttölaitteen pituutta.

Muodostui tasainen plipäällyste ja päällystetyn lasin värisävy oli ruskea läplkulkeneelle valollepa hopea heijastuneelle valolle.

Päällystetyn lasin paksuus, taitekerroin jm optiset ominaisuudet olivat seuraavati

Maksimiksi jaetukeen taitekerroin ( ~Τ\ΛΛΧ) 5850 1

Taitekerroin 3,55

Optinen paksuus 1463 k

Paksuus 412 1

Valkoisen valon läpäisykyky 24 #

Suora auringonlämmön läpäisy 33 96

Kokonaislämpöläpäisy 39 #

Auringonsäteilyn heijastuminen 47 #

Esimerkki 3

Esimerkin 1 mukainen Menettely toistettiin jälleen paitsi, että käytettiin esimerkissä 8 esitettyä ulostulokammion muunnosta. Prosessiolosuhteet olivat seuraavatt

Suoja-ataosfäärin koostumus 94 tilavuus-# typpeä 6 tilavuus·# vetyä

Lasiliuskan nopeus jäähdytysuunissa 295 metriä tunnissa

650°C

Syötetyn kaasuseoksen koostumus 2,3 tilavuus-# monosliaania SiH^ 5,2 tilavuus·# vetyä 92,5 tilavuus-# typpeä

Kaasuseoksen syöttönopeus 87 litraa minuutissa metriä kohti jakolaltteen pituutta.

17 59238 Jälleen muodostui tasainen päällyste ja päällystetyn lasin värisävy oli ruskea läpäistylle valolle ja hopea heijastuneelle valolle.

Päällysteen paksuus, taitekerroin ja lasin optiset ominaisuudet olivat seuraavat:

Makeialheijaetukeen aallonpituus ( 5100 k

Taitekerroin 3*60

Optinen paksuus 1274 k

Paksuus 3 54 1

Valkoisen valon läpäisykyky 27 #

Suora auringonläamön läpäisy 36 #

Kokonaislämpöläpäisy 41 #

Auringonsäteilyn heijastuminen 47 #

Toinen esimerkki kuvioiden 1-6 mukaisen jakolaitteen käytöstä on seuraava esimerkki.

Esimerkki 4 Päällystettävän laslliuskan leveys oli 3 m. Prosessiolosuhteet olivat seuraavat:

Suoja-atmosfäärin koostumus 90 tilavuus-# typpeä 10 tilavuus-# vetyä

Laslliuskan nopeus jäähdytysuunin lävitse 360 metriä tunnissa

Laein lämpötila £60°C

Syötetyn kaasuseoksen koostumus 2,3 tilavuus-# monisliaania SiH, 4 5»6 tilavuus-# vetyä 92,2 tilavuus-# typpeä

Kaasuseoksen syöttönopeus 66 litraa minuutissa metriä kohti jakolaitteen pituutta

Saatiin tasainen päällyste, jonka värisävy oli ruskea läpäisseelle valolle ja hopea heijastuneelle valolle.

Päällysteen paksuus ja päällystetyn lasin optiset ominaisuudet olivat: Maksimlheijastuksen aallonpituus ( \ 4400 1

* BBT

Taitekerroin 2,9

Optinen paksuus 1100 k

Paksuus 38O 1

Valkoisen valon läpäisykyky 36 #

Suora auringonläamön läpäisy 47 #

Kokonaislämpöläpäisy 34 #

Auringonsäteilyn heijastuminen 35 # 18 59238

Esimerkki 5

Esimerkin 1 menettely toistettiin käyttäen kuviossa 9 esitettyä Muunnettua laitetta ja johtamalla silaanipitoinen kaasu etuseinästä avoimen kammion lävitse lasipinnalle oleellisesti laminaarisissa virtausolosuhteissa. Kaasun kokonalsvirtaumnopeus asetettiin muodostamaan tasainen päällyste js sliaanin pitoisuutta kaasussa vaihdeltiin päällysteen paksuuden muuttamiseksi säilyttäen kuitenkin tasaisuus. Prosessiolosuhteet olivat:

Suoja-atmosfäärin koostumus 90 tilavuus-# typpeä 10 tilavuus-# vetyä

Lasilluekan nopeus jäähdytysuunin lävitse 365 metriä tunnissa

Lasin lämpötila 620°C

Kaasuseoksen syöttönopeus 90 litraaminuutissa metriä kohti jakolaittaan pituutta

Syötetyn kaasuseoksen koostumus (a) 9 tilavuus-# monosliaania SiH4 99 tilavuus-# typpeä (b) 10 tilavuus-# monosilaanla SiH4 90 tilavuus-# typpeä (o) 9 tilavuus-# vetyä 90 tilavuus-# typpeä

Lasin paksuus, taitekerroin ja optiset ominaisuudet olivat: 5 (») 5 (ti 5 (c) M.keiilh.1 j.stuJcB.B ..llonpituu. 4e00 j n00 j 6000 j

Taitekerroin 5,49 4,00 5,80

Optinen paksuus 1190 1 1780 k 1500 1

Paksuus 548 k 444 k 595 k

Valkoisen valon läpäisykyky 25 # 21 # 18 #

Suora auringonlämmön läpäisy 57 # 24 # 28 #

Kokonalslämpöläpälsy 45 # 51 # 54 #

Auringonsäteilyn heijastuminen 43 # 54 # 52 # Väri läpäisyssä ruskea vihreä ruskea Väri heijastuessa hopea kulta hopea kulta

Samoin kuin käytettäessä keksintöä levylasin päällystämiseen sitä valmistettaessa, voidaan keksinnön mukaista menetelmää käyttää jollakin muulla tavalla valmistetun lasiliuskan päällystämiseen, esimerkiksi tunnetun vals-sausmenetelmän tai pystysuuntaisen vetomenetelmän avulla valmistettuihin lasi-liuskoihin, jolloin muodostunut laslliuska siirretään laslnjäähdytyeuunin lävitse.Eräs kaasunjakolaitteen muoto valssatun lasiliuskan päällystämiseksi lasinjäähdytysuunissa on esitetty kaaviollisesti kuviossa 10. Tämä kaasun ja-kolaite voi sijalta uunissa, jossa lasin lämpötila on alueella 400-750°c.

59238 7alssattua laeiliuskaa 110 siirretään uunin teloille kohdassa 111. Kaasun jakolaitteeseen kuuluu kupu 112, joka on yhdistetty poistoputkeen 113· Kaasun jako laite sijaitsee poistokuvun alla ja poietoluvun 112 sivuseinät ulottuvat alaspäin lähelle lasiliuskan 110 yläpintaa. Kaasunjakolalte käsittää suojakuvun 114» johon on muodostettu kaasunsyöttöputki 33 vesijäähdytetyn vaipan 36 ympäröimänä samalla tavalla kuin on esitetty kuvion 3 toteutuksessa.

Rakolevyn 36 muodossa oleva kaasuvlrtauksen rajoitin on valmistettu poimutetusta metallilevystä kuviossa 3 esitetyllä tavalla. Rakolevyä tukevat tukilevyt 55·

Pitkänomainen etuseinästä aroin kammio 40 on muodostettu rakolevyn alapuolelle hiiltä olevien sivulevyjen avulla,jotka ovat L-kirjäinen muotoisia ja muodostavat raon kammion kanteen kaasunvirtausta rajoittavan rakolevyn 36 alapuolella. Muotoiltujen hlllikappaleiden alaosat ulottuvat lähelle lasi-liuskan yläpintaa ja tällä järjestelyllä saadaan silaanipitoinen kaasu vapautumaan kammioon 40 vakiopaineessa kammion koko leveydeltä, joka ulottuu siirtyvän valssatun lasiliuskan koko leveydeltä. Ei-hapettavan atmosfäärin muodostamiseksi suojakuvun 114 alle, suoja-atmosfääriä, esimerkiksi tyyppikaasua tai kaaeuseosta, joka sisältää 95 tilavuusprosenttia typpeä ja 3 tilavuusprosenttia vetyä,johdetaan putkien 117 kautta, jotka on muodostettu kuvun 114 huippuun ennen>jälkeen kaasujakolaitettä. Rakolevyjen 118 muodossa olevat kaasunvlrtausrajoittimet, jotka ovat samanlaiset kuin rakolevy 36, muodostavat ulostulon kummastakin putkesta 117 saaden suoja-atmosfäärin virtaamaan alaspäin oleellisesti vakiopaineessa jakolaitteen koko leveydeltä lasiliuskan yläpintaa kohden. Täten saavutetaan vakio suojakaasuvlrtaus hiille lvukappaleid en 113 ja suojakuvun väliseen alueeseen. Kaasut poistetaan suojakuvun pohjareunan alitse ylöspäin poistokuvun 112 kautta poistoputkeen 113. Täten muodostetaan ei-hapettava atmosfääri lasijäähdytysuunin alueeseen, jossa piipäällyste muodostetaan lasiliuskan yläpinnalle ja saavutetaan jatkuva jätekaasujen poisto päällystysalueesta, jolloin vältytään mahdollisuudelta silaanipitolsen kaasun leviämiseksi laslnjäähdytysuunin koko pituudelta.

Kuvion 10 mukaisen laitteen muunnosta voidaan käyttää myös ympäristössä, missä el ole suojaavaa atmosfääriä, kuten laslnjäähdytysuunlssa ja ilman, että suoja-atmosfääriä täytyy syöttää suoraan päällystysasemaan. Tässä muunnoksessa putket 117 ja rakolevy 118 on poistettu ja kummankin hiillsi-vukappaleen 113 alaosaa on laajennettu lasin siirtymlssuunnassa mittaan, joka oleellisesti estää ulkoisen ilmakehän pääsyn kammioon 40.

Seuraavassa on esitetty esimerkki tämän muunnetun laitteen käytöstä valssatun, kuvioidun kasin päällystämiseksi sen siirtyessä laslnjäähdytysuunin lävitse.

20 5 9238

Esimerkki 6

Lasiliuskan päällystetty leveys 1 metri

Lasiliuskan siirtymienopeue uunin lävitse 350 m/h

Laein lämpötila 620°C

Syötetyn kaasuseoksen koostumus 3*0 tilavuus-^ monosilaania SIH^ 5*0 tilavuus-# vetyä 90,0 tilavuus-# typpeä

Kaasuseoksen syöttönopeus 60 litraa minuutissa metriä kohti jakolaitteen pituutta.

Saatiin tasainen päällyste, jonka värisävy oli ruskea läpäistylle valolle ja hopea heijastuneelle valolle.

Päällysteen optiset ominaisuudet olivat seuraavat:

Makslmiheijaetukeen aallonpituus Μχ) 4000 k

Taitekerroin 3,2

Optinen paksuus 1000 k

Paksuus 312 k

Valkoisen valon läpäisy 33 #

Suora auringonlämmön läpäisy 43 #

Kokonaislämpöläpälsy 31 #

Auringonsäteilyn heijastuminen 36 #

Levylasia voidaan päällystää myös lasinjäähdytysuunissa, jossa levylasi liuskaa siirretään sen hauteesta poistamisen jälkeen, .ikäli kaasunjakolaite on sijoitettu jäähdytysuunlin, jossa lasin lämpötila on 400°C»n yläpuolella.

Muodostuneen piipäällysteisen lasin leikattuna levyiksi liuskasta tavanomaisella tavalla ulkonäkö oli miellyttävä ja sen auringonvalon säätelyoml-naisuudet olivat käyttökelpoiset tehden sen sopivaksi lasitusykslkköihln erikoisesti rakennusten ikkunoihin.

Kuviossa 11 on esitetty sellainen lasitusyksikkö keksinnön mukaisesti, käsittäen lasilevyn 120, jolla on piipäällyste 121, jonka paksuus on esitetty suuresti liioitellen selvyyden vuoksi. Levy on asennettu kehyksen 122, joka on kiinnitetty seinään jollakin tavanomaisella tavalla.

Pllpäällysteistä lasia voidaan käyttää myös monllasitusyksiköissä, erikoisesti kaksoielasitusyksiköissä.Eräs tällainen yksikkö on esitetty kuvassa 12 ja käsittää se päällystämättömän lasilevyn 126 ja lasilevyn 120, jolla on piipäällyste 121, joka esitetyssä toteutuksessa on sijoitettu yksikön sisäpinnalle sen suojaamiseksi säätä vastaan. Lasilevyt on eroltettu toisistaan väliosien 124 avulla,jotka ovat tavanomaista rakennetta, lasin pintojen ollessakilnnitettyjen välikappaleisiin 124 sopivalla liimalla. Yksikkö kokonaisuudessaan on asennettu kehykseen 123 kiinnittämistä varten seinään tavanomiasella tavalla.

59238

Lasin piillä päällystetyn puolen sijoittaminen kaksoislasitusykslkön sisäpuolelle suojaa piipäällysteitä säältä. Piipäällysteen kestävyyden vuoksi ei tämä tosin ole välttämätöntä ja piillä päällystetyt lasilevyn pinnat voivat olla myös ulkopintoja.

Päällystetty lasilevy voi muodostaa joko uiko- tai sisäruudun kaksols-lasitusyksikössä. Monikertaisissa lasitusyksiköisiä, joihin kuuluu kolme tai useampia ruutuja, päällystettyä lasia voidaan käyttää väliruutuna tai sisä-tai ulkoruutuna.

Eräissä sovellutuksissa, jolloin tarvitaan erittäin lujaa lasia, on edullista lujittaa lasia lämpökäsittelyprosessin avulla ja Imksinnön mukaista piillä päällystettyä lasia on termisesti lujitettu tavanomaisten menettelyjen mukaisesti ilman havaittavaa pllpäällysteen vaurioitumista. Päällystetty lasi voidaan laminoida.

Piillä päällystetyn lasin miellyttävä ulkonäkö antaa mahdollisuuden niiden käyttämiseksi sovellutuksissa, joissa ei vaadita sen auringonvaloa sääteleviä ominaisuuksia, esimerkiksi sisälasltuksissa tai koristeena tai eräissä tepauksisaa sisustuksen rakenneosina. Täten esimerkiksi päällystetty lasi voi olla pöydän pintana.

Piillä päällystettyä lasia voidaan käyttää myös peilinä tummaa taustaa vastaan estämään valon läpitulo lasin lävitse, jolloin tällainen peili käsittää keksinnön mukaisesti piillä päällystetyn lasin, jossa on tumma tausta, esimerkiksi mustaa maalia, joko pllpäällysteen päOLlä tai sen vastakkaisella puolella.

Keksintöä sovellettaessa voidaan käyttää multakin sllaaneja silaanipitoi-sen kaasun aineosana, esimerkiksi dlsilaania SigHg tai diklorosllaanla

SiH2Cl2.

Keksinnön mukaista menetelmää on käytetty muodostamaan lasilevylle päällyste, jonka paksuus on alueella 200 k - 1000 1 tai enemmän. Edullisesti päällysteen paksuus on alueella 250 - 600 k.

Ohuehkot päällysteet tällä alueella ovat hopeanvärisiä ja sinertäviä heijastuneessa valossa ja ruskeita läpitulksssa valossa. Päällysteen paksuuden kasvaessa muuttuu ulkonäkö asteettain niin, että paksuuden ollessa noin 400 k päällystetty lasi näyttää kellertävän hopeaiselta heijastuneessa valossa ja ruskealta läpiknlkeneessa valossa.

Heijastus- ja läpäisyvärit syvenevät jatkuvasti, kunnes paksuus saavuttaa arvon 450 1, jolla paksuudella interferensaivärit tulevat merkittäviksi. Interferenssivärit eivät yleensä ole suotavia levylasissa, vaikka ne voivat muodostaa miellyttäviä vaikutuksia kuvioidussa laeissa. Yleensä, aurin-valon sääteöyä varten, päällysteet kuvioittomllla laseilla ovat suositeltavia paksuuksien ollessa alueella 300 - 450 k, Jolla alueellaolevia tasaisia päällysteitä saadaan helposti.

22 59238

Laeilla olevan päällysteen paksuus voidaan määrittää yksinkertaisen optisen menetelmän avulla, mittaamalla se aallonpituus ( 7\ ), millä valon heijastus päällysteestä on maksimissa (H ). Ohutkalvoteoria osoit- ΒΑΧ taa: - (»ffl-.rn )2

Ho ♦ Hg jossa Ho - päällysteen taitekerroin Ng - lasin taitekerroin Täten, edellyttäen että lasin taitekerroin tunnetaan, voidaan määrätä taitekerroin. Taitekerroin suhtautuu päällysteen paksuuteen yhtälön

Ho. d - h - optinen paksuus, jossa d on päällysteen paksuus. .

4

Claims (7)

23 59238

1. Menetelmä lasin päällystämiseksi tasaisella, heijas tavalla piipäällysteellä päällystysasemalla, jolloin lasin lämpötila sen siirryttyä päällystysaseman ohi on vähintään 400°C, lämpöhajottamalla silaanipitoista kaasua kuumalle lasipinnalle ei-hapettavissa olosuhteissa, tunnettu siitä, että silaanipitoinen kaasu vapautetaan lähellä kuumaa lasipintaa oleellisesti vakiopaineisena päällystettävän lasin leveyden poikki kuumaan vyöhykkeeseen, joka ulottuu lasin pinnan poikki ja avautuu sitä kohti, joka kuuma vyöhyke määrää kaasun virtauskuvan lasin pintaa kohden.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aikaansaadaan silaania sisältävän kaasun virtausmäärää, joka aikaansaa tasaisen päällysteen, ja tämän jälkeen säädetään si-laanin konsentraatiota kaasussa aikaansaamaan halutun vahvuinen päällyste .

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että silaania sisältävä kaasu sisältää 0,1...20 tilavuus-*» silaania, 10 tilavuus-%:iin asti vetyä ja 70...99,0 tilavuus->o inerttiä kaasua.

4. Laite lasin päällystämiseksi patenttivaatimuksen 1 mukaisella menetelmällä, johon laitteeseen kuuluu välineet lasin siirtämiseksi päällystysaseman ohi, joihin välineisiin kuuluu kaasun-syöttöjohto (35), joka ulottuu lasin kulkuradan poikki, ja pitkänomainen etuseinästään avoin kammio (40), joka on sijoitettu kulkuradan viereen johdon suuntaiseksi, tunnettu siitä, että päällystys-asemaan kuuluu välineet (36) kaasujohdon (35) jäähdyttämiseksi, ja kaasunsyöttöjohto (35) ja pitkänomainen etuseinästään avoin kammio (40) ovat yhteydessä toisiinsa koko pituudeltaan aukon (43) välityksellä, jossa aukossa kaasuvirtausta rajoitetaan kaasun virtauksen rajoittimella (56).

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että kaasun virtauksen rajoitin (56) on rakennettu ryhmästä Pienen poikkileikkauksen omaavia kanavia (59), jotka johtava kaasun syöttöjohdosta (35) kammioon (40), joiden kanavien (59) mitat on valittu siten, että painehäviö johdossa (35) on pieni verrattuna paine-häviöihin kanavissa (59).

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen laite, tunnettu lämpöeristyksestä (42) johdon (35) ja kammion (40) välissä. 24 59238

7. Jonkin patenttivaatimuksen 4...6 mukainen laite, tunnettu siitä, että kammion (40) sivuseinät (101) on muotoiltu siten, että kammioon muodostuu kanava, joka laajenee mainitusta ra-joittimesta (66) kammion avointa etuseinää (54) kohti. 25 59238