Uprawniony z patentu: Pilkiogton Brotheirs Limited, Liverpool (Wielka Brytania) Sposób wytwarzania szkla oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania szkla o okreslonych wlasciwosciach powierzchnio¬ wych, na przyklad o okreslonej zdolnosci odbijania swiatla, barwie lub przewodnosci elektrycznej, oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu.Znane sa sposoby nadawania pewnych cech po¬ wierzchni szkla, zwlaszcza plyt szklanych, w któ¬ rych szklo styka sie z roztopionym materialem przewodzacym elektrycznosc, na przyklad metalem.Roztopiony metal zastosowany tu jest jako elek¬ troda celem przewodzenia regulowanego pradu elektrycznego, przez co uzyskuje sie modyfikacje struktury powierzchni szkla.W znanym sposobie jedna powierzchnia szkla styka sie z roztopionym metalem, podczas gdy na drugiej powierzchni tej warstwy szkla znajduje sie roztopiony material przewodzacy prad elektrycz¬ ny odpowiednio unieruchomiony, a struktura po¬ wierzchni szkla modyfikowana jest przez przepu¬ szczanie regulowanego pradu elektrycznego przez szklo znajdujace sie miedzy unieruchomionym roz¬ topionym materialem a roztopionym metalem, przy czym szklo przesuwane jeist na powierzchni rozto¬ pionego metalu a roztopiony, elektrycznie przewo¬ dzacy material jest unieruchomiony na górnej po¬ wierzchni szkla.Roztopionym materialem unieruchomionym na górnej powierzchni szkla jest sól lub metal, przy czym material ten jest odizolowany od kapieli me¬ talowej, w której szklo jest przesuwane. W przy- 10 15 20 30 padku, gdy jedna z powierzchni warstwy szkla pod¬ dawana jest obróbce modyfikujacej nalezy zasto¬ sowac prad1 staly. Prad zmienny stosowany jest wówczas, gdy modyfikacja obydwu powierzchni szkla ma byc dokonywana jednoczesnie. sposób ten znajduje zastosowanie przy obróbce osobnych arkuszy szkla lub przy modyfikacji wla¬ sciwosci powierzchni tasmy szklanej. Celem za¬ pewnienia wymaganego styku elektrycznego z gór¬ na powierzchnia szkla plaskiego W postaci tasmy przesuwanej na powierzchni roztopionego metalu, stosuje sie roztopiony metal, przy czym jeziorko roztopionego metalu unieruchomione jest na gór¬ nej powierzchni szkla nie mogac przesuwac sie do przodu razem z warstwa szkla.W celu oddzielenia jeziorka roztopionego metalu od powierzchni kapieli metalowej, na której prze¬ suwana jest tasma szkla, jeziorko to jest ograni¬ czone z bloków na wierzchu tasmy szklanej, a po¬ nadto uniemozliwiony jest przesuw tego jeziorka wzdluz tasmy szklanej tak, aby pozostalo ono nie¬ ruchome w stosunku do powierzchni kapieli meta¬ lowej. Znany sposób przewiduje doprowadzenie roztopionego szkla z regulowana predkoscia do kapieli metafliowej, utrzymywania tej warstwy w stanie cieklym podczas jej przesuwu wzdluz ka¬ pieli oraz ksztaltowanie jej obrzezy w trakcie przesuwu tak, aby tasma przybrala forme plytkiej rynny. '.-'.., .'..'.¦ W celu obróbki górnej powierzchni szkla prad ' 7146571465 3 4 elektryczny przepuszczalny jest przez warstwe szkla w (takim kierunku, zeby jeziorko roztopione¬ go metalu dzialalo jako anoda, a natezenie pradu reguluje sie w zaleznosci od wymaganych zmian wlasciwosci górnej powierzchni szkla.Jezeli metal o odpowiednim stopniu czystosci zo¬ stanie wprowadzony do górnej powierzchni szkla, to powierzchnia ta uzyska dobre wlasciwosci od¬ bijania zarówno swiatla jak i ciepla.W przypadku modyfikowania dolnej powierzch¬ ni warstwy szkla regulowany prad elektryczny przepuszczony jest przez szklo w takim kierunku, ze kapiel metalowa dziala jako anoda. Kapiel me¬ talowa utworzona jest z roztopionej cyny lub jej stopu o ciezarze wlasciwym wiekszym niz ciezar wlasciwy szkla. Zamiast cyny lub jej stopów mo¬ zna stosowac olów lub bizmut albo tez ich stopy o ciezarze wlasciwym wiekszym niz ciezar szkla Jest mozliwym przeprowadzenie obróbki obydwu powierzchni warstwy szkla wedlug powyzszego sposobu. W takim przypadku dwa jeziorka rozto¬ pionego metalu ograniczone sa na górnej powierz¬ chni szkla, przy czym znajduja sie one w takiej odleglosci od siebie, ze pozostaja elektrycznie wza¬ jemnie odizolowane, natomiast prad elektryczny przepuszczany jest przez szklo znajdujace sie mie¬ dzy powierzchnia kapieli metalowej a jeziorkami roztopionego metalu w takim kierunku, ze jedno jeziorko jest anoda, a drugie — katoda w stosun¬ ku do powierzchni kapieli, a wielkosc obydwu pra¬ dów jest z kolei regulowana tak, ze metal o z gó¬ ry usltalonej koncentracji przenika obydwie po¬ wierzchnie szkla.Dwa wspomniane osobno jeziorka moga byc utworzone z tego samego metalu, z którego jest utworzona kapiel, lufo z innego metalu lub stopu.Jezeli zamierza sie przeprowadzic dwie kolejne obróbki górnej powierzchni szkla, polaczenia elek¬ tryczne moga byc wykonane tak, ze obydwa je¬ ziorka sa anodami lub tez katodami w stosunku do kapieli metalowej.Znane urzadzenie do wytwarzania szkla plaskie¬ go o zadanej charakterystyce powierzchni sklada sie z konstrukcji zbiornikowej zawierajacej kapiel metalowa, z urzadzenia do doprowadzania szkla z regulowana predkoscia i do przesuwania szkla w postaci warstwy lub tasmy do przodu, z regu^ laltorów do kontrolowania temperatury i lepkosci szkla tak, aby zapewnic stopniowe chlodzenie w miare jego przesuwania sie az do chwili, gdy sta¬ nie sie ono na tyle sztywne, zeby mozna je bylo zdjac z kapieli w stanie nieuszkodzonym, z elek¬ trod zanurzonych w jeziorku roztopionego mate¬ rialu i w kapieli metalowej oraz z obwodu elek¬ trycznego dla elektrod.Zasadniczymi wadami przedstawionego znanego sposobu i urzadzenia byla niska wydajnosc przy duzym zuzyciu energii, przy czym otrzymywane szklo charakteryzowalo sie niewystarczajacymi wskaznikami odbijania swiatla, przewodzenia elek¬ trycznosci oraz trwalosci.Celem niniejszego wynalazku jest usuniecie po¬ wyzej przedstawionych niedogodnosci i opracowa¬ nie wydajnego sposobu wytwarzania szkla o okre¬ slonych wlasciwosciach powierzchniowych.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze szklo otrzymuje sie w temperaturze zapewniaja¬ cej mu przewodnosc elektryczna i laczy sie je ze stopiona substancja przewodzaca prad za pomoca przekladni ustalajacej. Nastepnie przez substancje ta oraz przez szklo przepuszcza sie prad elektrycz¬ ny a wielkosc pradu reguluje sie tak, aby spowo¬ dowac kontrolowane przenikanie pierwiastka ze stopionej substancji do szkla w celu odpowiednie¬ go zmodyfikowania jego wlasciwosci powierzch¬ niowych.Sposób wedlug wynalazku ma szczególne zasto¬ sowanie do wytwarzania szkla plaskiego, polega¬ jacego na tym, ze wytwarza sie tasme szklana, która w stanie goracym przesuwa sie z okreslo¬ na predkoscia obok przekladki ustalajacej, styka¬ jacej ,sie zarówno z tasma szklana jak i ze stopio¬ na substancja, a równoczesnie przez substancje i przez szklo przepuszcza sie prad elektryczny o takiej wartosci, by spowodowac kontrolowane przenikanie pierwiastka z roztopionej substancji do szkla, w celu odpowiedniego zmodyfikowania jego wlasciwosci powierzchniowych.Odlpowiednie stezenia przenikajacego do szkla pierwiastka ustala sie przez ciagle wprowadzanie pierwiasika do roztopionej substancji przewodza¬ cej prad, przy czym predkosc tego wprowadzania Ustala sie w zaleznosci od predkosci przesuwu szkla i wartosci pradu.Sposób wedlug wynalazku ma równiez zastoso¬ wanie do wyrobów szklanych, na przyklad plyt szklanych na przenosniku walkowym, oraz do ciag¬ lych tasm szklanych, przesuwanych na przenosni¬ ku walkowym. - Sfposólb wedlug wynalazku stosuje sie takze w przypadku procesu wytwarzania szkla, polegajace¬ go na tym, ze tasme szklana wytwarza sie na po¬ wierzchni kapieli roztopionego metalu, przy czym tasma szklana przesuwa sie po powierzchni cze¬ sciowo samoczynnie, a czesciowo wskutek dziala¬ nia sily pociagowej w kierunku wzdluznym. Wpro¬ wadzana do kapieli roztopiona masa szklana ulega wtedy przeksztalceniu w ciagla tasme.W przypadku takiego procesu, podczas którego przesuwa sie szklo wzdluz kapieli roztopionego me¬ talu, przy czym przewodnosc elektryczna szkla u- sitala sie przez dobranie odpowiedniej temperatury, sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze roz¬ topiona substancje utrzymuje sie w stycznosci z przekladka ustalajaca, przylegajaca do górnej powierzchni przesuwanej tasmy szklanej i mody¬ fikuje sie wlasciwosci powierzchniowe szkla przez kontrolowane przepuszczanie pradu elektrycznego przez szklo znajdujace sie pomiedzy substancja a kapiela.Zgodnie z korzystna odmiana sposobu wedlug wynalazku, strukture powierzchniowa górnej po¬ wierzchni szkla modyfikuje sie przez utrzymanie roztopionej substancji w stycznosci z przekladka ustalajaca, umieszczona poprzecznie w stosunku do kierunku przesuwu tasmy szklanej oraz przepusz¬ czanie kontrolowanego pradu elektrycznego przez roztopiona substancje i kapiel metalowa tak, by roztopiona substancja dzialala jako anoda.Sily utrzymujace roztopiona substancje w stycz- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6071465 nosci z górna powierzchnia tasmy szklanej sa wy¬ wolane przyleganiem! tej substancji do przekladki ustalajacej umieszczonej nad tasma szklana, przy czym prad elektryczny przeplywa z roztopionej substancji poprzez szklo do kapieli metalowej.Jako roztopiona substancje stosuje sie metal lub stop metali. Mozna równiez stosowac roztopiona sól.Szklo utwardzone moze byc poddawane obróbce sposobem wedlug wynalazku w takiej temperatu¬ rze, w której zachowuje ono przewodnosc elektry¬ czna, wystarczajaca do zapewnienia ciaglego prze¬ plywu substancji modyfikujacej do szkla w sposób kontrolowany.Sposób wedlug wynalazku moze byc stosowany do modyfikowania wlasciwosci pewnej czesci po¬ wierzchni szklanej, na przyklad w celu uzyskania wzoru prazkowanego. Najczesciej jednak modyfi¬ kuje sie cala powierzchnie szkla lub obie jego po¬ wierzchnie.Pradem stalym modyfikuje sie jedna z powierz¬ chni szkla. Przy powierzchni stosuje sie prad zmienny. W tym przypadku wlasciwosci dolnej po¬ wierzchni modyfikuje sie przez dzialanie elektry¬ czne na powierzchni styku szkla z kapiela meta¬ lowa. Jako roztopiona substancje stosuje sie cyne, olów, bizmut, antymon, ind, cynk lub tal.Stosuje sie równiez stop cynowy z rozpuszczo¬ nym w nim litem, sodem, potasem, cynkiem, mag¬ nezem, chromem, zelazem lub wanadem. Ponadto mozna równiez stosowac stop bizmutowy z roz¬ puszczonym w nim litem, sodem, cynkiem, magne¬ zem, glinem, krzemem, tytanem, manganem, ko¬ baltem, niklem, miedzia, srebrem, zlotem, antymo¬ nem, indem lub renem. Mozna takze stosowac stop olowiu z rozpuszczonym w nim litem, sodem, cyn¬ kiem, magnezem, glinem, krzemem, tytanem, man¬ ganem, chromem, kobaltem, niklem, miedzia, sreb¬ rem, antymonem, indem lub renem.Temperature stopu i wartosc pradu elektryczne¬ go mozna dobrac tak, by wywolac przenikanie dwóch metali ze stopu do szkla w ilosciach po¬ trzebnych dla uzyskania odpowiednich wlasciwosci szkla. Przekladka ustalajaca nie musi byc prze¬ wodnik elektrycznosci. Bezposrednio polaczenie z roztopiona substancja uzyskuje sie za pomoca son¬ dy polaczonej z przekladka ustalajaca.Jest jednak korzystnym, gdy roztopiona substan¬ cja przylega do metalicznej przekladki ustalajacej.W przekladce ustalajacej stosuje sie osm, pallad, platyne, rod, ruten, iryd lub ren.W przypadku elektrody wykonanej z jednego z tych metali unika sie przenikania metalu elek¬ trodowego do szkla. Elektroda nie musi byc calko¬ wicie wykonana z metalu chemicznie nieaktywne¬ go, moze ona byc wykonana ze zwyklego metalu powleczonego kosztowniejszym metalem. Mozna na przyklad stosowac elektrody miedziane, mosiezne lub nawet grafitowe powleczone rutenem.Mozna równiez stosowac elektrody ze stopu za¬ chowujacego stan staly w temperaturze procesu lub z substancji zlozonej na przyklad z materialu ogniotrwalego, takiego jak tlenek glinowy oraz z metalu elektrodowego, takiego jak rulten.W korzystnej odmianie sposobu wedlug wyna¬ lazku stosuje sie olów w substancji roztopionej oraz elektrode rutenowa. Ponad kapiela roztopio¬ nego metalu, wzdluz której przesuwa sie tasma szklana, utrzymuje sie atmosfere ochronna zawie- 5 rajaca srodek redukcyjny, na przyklad wodór.Metal z którego wykonana jest eletkroda lub który wchodzi w sklad elektrodyf nie musi byc koniecznie tym samym metalem, który ma prze¬ nikac do szkla z roztopionej1 substancji. Wymfie- 10 nione wyzej platynowce moga sluzyc jako elek¬ trody w procesie prowadzonym sposobem wedlug wynalazku z zastosowaniem innego metalu lub stopu.W przypadku, gdy metal przekladki ustalajacej dzialajacej jako anoda, jest tym samym metalem, który ma przenikac do szkla, stezenie tego metalu jest cia#e uzupelniane metalem z elektrody.Sposobem wedlug wynalazku mozna modyfiko- wac wlasciwosci powierzchniowe nie tylko plyt szklanych lecz równiez drazonych bloków szkla¬ nych, przednich plytek lamp itelewizyjnycn, izola¬ torów elektrycznych i innych wyrobów prasowa¬ nych. 25 Przedmiotem wynalazku jest równiez urzadze¬ nie do wyftwarzania szkla plaskiego o okreslonych wlasciwosciach powierzchniowych, posiadajace no¬ sniki szkla, grzejniki polaczone z nosnikiem do re¬ gulacji elektrycznej przewodnosci szkla, wydluzo- 30 na przekladke ustalajaca, umieszczona poprzecznie w stosunku szkla oraz system dostarczajacy prajd elektryczny, skladajacy sie z obwodu elektrycznego i polacze¬ nia z masa roztopionej, elektrycznie przewodnej 35 substancji oraz polaczenia z druga powierzchnia szkla, przy czym system ten Jest umieszczony taft, by zapewnial przeplyw pradu elektrycznego po¬ miedzy roztopiona substancja a szklem.W korzystnej odmianie urzadzenia wedlug wy- 40 nalazku tasme szklana przesuwa sie wzdluz kapieli roztopionego metalu, a urzadzenie sklada sie ze zbiornika na roztopiony metal, konstrukcji rograni¬ czajacej przestrzen ponad kapiela, systemu utrzy¬ mujacego atmosfere ochronna w tej przestrzeni, 45 systemu przesuwajacego roztopiona tasme szklana wzdluz kapieli z okreslona predkoscia, elektrycz¬ nie przewodnej przekladki ustalajacej, umieszczo¬ nej poprzecznie i tuz nad przesuwajaca sie tasma szklana, systemu utrzymujacego mase roztopionej, 60 elektrycznie przewodnej substancji w stycznosci z przekladka ustalajaca za pomoca sil napiecia po¬ wierzchniowego, elektrycznego polaczenia z kapie¬ la roztopionego metalu oraz dajacego sie regulo¬ wac obwodu pradu elektrycznego. 55 Jako przekladke ustalajaca stosuje sie korzyst¬ nie elektrode w ksztalcie preta, umieszczona po¬ przecznie w stosunku do 'kierunku przesuwu tasmy szklanej. • Elektroda ta moze byc wykonana z metalu, fcrtó- 60 ry nie wykazuje aktywnosci podczas przenikania pierwiastka do szkla, takiego jak platyna, pallad, ruten, rod, osm, iryd lub ren. Mozna równiez sto¬ sowac elektrode z metalu, który ma przenikac' do szkla pod wplywem dzialania pradu elektrycznego «5 takiego jak krzem, tytan, mangan, chrom, Wazo,7 71465 8 wanad, ¦ kobalt nikiel, miedz, srebro, zloto lub an¬ tymon.Zgodnie z inna odmiana urzadzenia wedlug wy¬ nalazku, , jako elektrycznie przewodna przekladke ustalajaca stosuje sie wstege z folii metalowej, umocowana koncami do zbiornika tak, ze powierz¬ chnie folii leza równolegle do tasmy szklanej i tuz nad nia.Inna odmiana elektrody jest elektroda z biegna¬ ca do jej dolu szczelina, w która wklada sie pret z metalu, który ma byc wprowadzony do szkla i laczy sie ten pret z urzadzeniem do stopniowego obnizenia preta w szczelinie tak, ze utrzymuje sie stale stezenie metalu w przylegajacej do elektro¬ dy masie roztopionego, elektrycznie przewodnego materialu. Zgodnie z jeszcze inna odmiana urza¬ dzenia wedlug wynalazku, jako przekladke usta¬ lajaca stosuje sie wydluzony, prostokatny pojem¬ nik z porowatego materialu ogniotrwalego na roz¬ topiona sól.Zakres wynalazku obejmuje równiez szklo o o- kreslojnych wlasciwosciach powierzchniowych, na¬ danych mu przez warstwe powierzchniowa, zawie¬ rajaca co najmniej jeden pierwiastek wprowadzo¬ ny opisanym wyzej sposobem wedlug wnalazku.Niektóre odmiany sposobu i urzadzenia wedlug wynalazku zostaly zilustrowane na zalaczonych rysunkach, .sposród których: fig. 1 przedstawia przekrój w rzucie pionowym urzadzenia wedlug wynalazku ze zbiornikiem na kajpiel roztopionego metalu, konstrukcje ograniczajaca przestrzen po¬ nad ta kapiela, urzadzenie do wylewania rozto¬ pionego szkla do kapieli oraz elektrode umiesz¬ czona ponad kapiela, do której to elektrody przylega masa roztopionej, elektrycznie przewodnej substancji, fig. 2 przedstawia rzut poziomy urza¬ dzenia z fig. 1 z usunieta konstrukcja ogranicza¬ jaca, fig. 3 przedstawia przekrój wzdluz linii III- -III, widocznej na fig. 2, fig. 4 przedstawia per¬ spektywiczny widok elektrody w ksztalcie preta, umieszczona ponad przesuwajaca sie tasma szkla¬ na wzdluz kapieli roztopionego metalu i polaczona elektrycznie z ta kapiela, fig. 5 przedstawia per¬ spektywiczny widok zmodyfikowanej elektrody, fig. 6 — przekrój wzdluz linii VI-iVI z fig. 5, fig. 7 przedstawia podobnie na fig. 6 dwie elektrody w ksztalcie pretów umieszczone ponad przesuwna tasma szklana, fig. 8 przedstawia rzut poziomy zbiornika w odmianie urzadzenia, w której jako przekladke ustalajaca stosuje sie wstege folii me¬ talowej, fig. 9 przedstawia przekrój Wzdluz linii IX-1X z fig. 8, fig. 10 przedstawia rzut podobny do fig. 8, pokazujacy inna odmiane elektrody, fig. 11 przedstawia przekrój pionowy przez elektrode stosowana do utrzymyiwania masy roztopionej soli w stycznoscf z górna powierzchnia szkla. Na wszystkich rysunkach, tymi samymi numerami oznaczono te same lub podobne elementy.Na fig. 1 i 2 widoczne sa zbiorniki 1 do ciaglego wytapiania szkla i regulator 2. Zbiornik jest za¬ konczony rynna 3 z wystepem 4 i bocznikami 5, z których jeden jest widoczny na fig. L. Wystep 4 i boczniki 5 tworza rynne o przekrojiu prostokat¬ nym.Rynna 2 znajduje sie ponad podstawa 6 wydluzo¬ nego zbiornika, którego boczne sciany 7 tworza jednolita konstrukcje z podstawa 6, wlot zamknie¬ ty jest sciana 8, a wylot sciana 9. Zbiornik ten za¬ wiera kapiel roztopionego metalu 10, którego po¬ wierzchnie oznaczono 11. Kapiel te stanowi na przyklad roztopiona cyna lub stop cynowy z prze¬ wazajaca zawartoscia cyny, którego ciezar wlasci¬ wy przewyzsza ciezar wlasciwy szkla.Konstrukcja ograniczajaca przestrzen ponad ka¬ piela sklada sie ze stropu 12, bocznych scianek 13 i koncowych scianek 14 i 15, odpowiednio u wlotu i wylotu kapieli, sciana 14 siega powierzchni 11 roztopionego metalu tworzac wlot 16 o ograniczo¬ nej wysokosci, przez który przechodzi roztopione szklo.Scianka 15 konstrukcji ograniczajacej tworzy wraz ze sciana 9 zbiornika wylot 17, przez który wyprowadza sie tasme szklana na walki 18, umie¬ szczone poza wylotem zbiornika, nieco ponad wierzcholkiem sciany 9 zbiornika tak, ze tasma dostaje sie do wylotu 17 gdzie zostaje calkowicie zdjeta ze sciany 9.Walki 19 przenosza tasme szklana do odprezarki tunelowej i nadaja tasmie sile pociagowa, która przesuwa ja wzdluz powierzchni kapieli 10. Prze¬ dluzenia 19* konstrukcji ograniczajacej siega re¬ gulator 2 tworzac z bocznymi sciankami 20, miesz¬ czaca rynne 3.Stopione sodowo-wapniowo-kwarcowe szklo 21 wlewa sie do kapieli 10 z roztopionego metalu po¬ przez rynne 3, przy czym regulator 2 reguluje pred¬ kosci wplywu szkla 21 ponad wystepem 4. Wystep ten znajduje sie w pewnej odleglosci pionowej od powierzchni 11 kapieli tak, ze szklo spada swo¬ bodnie przez kilka centymetrów dzielacych je od powierzchni 11. Spadek szkla powoduje powsta¬ wanie pietki 22 roztopionego: szkla siegajacej tylnej scianki 8 wierzcholka.Temperature szkla przeplywajacego wzdluz ka¬ pieli reguluje sie za pomoca regulatorów 23 zanu¬ rzonych w kapieli 10 oraz regulatorów 24 umiesz¬ czonych w przestrzeni nad kapiela, ograniczonej specjalna konstrukcja. Gaz ochronny wprowadza sie do tej przestrzeni przewodami 26, rozmieszczo¬ nymi w pewnych odstepach w stronie 12. Przewo¬ dy 26 sa polaczone rozgaleziaczami 27 z komora 28, która z kolei laczy sie ze zródlem gazu redu¬ kujacego. W ten sposób gaz ochronny utrzymuje sie w zasadniczo zamknietej przestrzeni, przy czym gaz ten przeplywa przez wlot 16 i wylot 17.Temperature roztopionego szkla, doprowadzone¬ go do kapieli, reguluja regulatory 23 i 24 tak, by na kapieli powstala warstwa roztopionego szkla 29. Warstwa ta przesuwa sie przez wlot 16 pod wplywem dzialania sil napiecia powierzchniowego i sily ciezkosci, az na powierzchni kapieli wytwo¬ rzy sie z warstwy 29 plywajaca masa 30 roztopio¬ nego szkla, które nastepnie przesuwa sie w posta¬ ci tasmy wzdluz kapieli. Szerokosc zbiornika na poziomie powierzchni kapieli jest wieksza niz sze¬ rokosc masy 30 roztopionego szkla, tak ze poczat¬ kowy swobodny przeplyw roztopionego szkla nie jest ograniczony.W celu nadania górnej powierzchni tasmy szkla¬ nej odpowiednich wlasciwosci powierzchniowych 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 609 71465 10 sposobem wedlug wynalazku, roztopiona, elektry¬ cznie przewodna substancje utrzymuje sie silami napiecia powierzchniowego w stycznosci z ta po¬ wierzchnia i przesuwa sie szklo pod elektrycznie przewodna substancja.Jak pokazano na fig. 1—4, elektroda 31 jest umieszczona poprzecznie w stosunku do tasmy 32, która przesuwa sie wzdluz kapieli roztopionego metalu. Elektroda 31 znajduje sie tuz nad górna pawierzchnfa szkla, w odleglosci okolo 6 mm.Elektrode te utrzymuje sie w odpowiedniej pozycji za pomoca lacznika 33, siegajacego od przestrzeni nad kapiela do srodka elektrody. Nie uwidoczniona na rysunku izolacja elektryczna sprzyja doklad¬ nemu ustawieniu elektrody 31 w stosunku do gór¬ nej powierzchni szkla.Poza ta funkcja, lacznik 33 dziala równiez jako przewód elektryczny, laczacy obwód zasilajacy z elektroda 31. Jak pokazano na fig. 4 w srodku górnej powierzchni elektrody 31 znajduje sie gwin¬ towy swbrzen 34 wkrecony do dolnego konca 35 lacznika 33.Elektroda 31 dziala jako przekladka ustalajaca substancji 36, przylegajacej do dolnej powierzchni elektrody 31 i górnej powierzchni szkla. W ten sposób górna powierzchnia tasmy szklanej jest chociaz czesciowo odciazona od ciezaru masy sub¬ stancji 36. Dzieki temu, ze szklo jest obciazone, proces prowadzi sie sposobem wedlug wynalazku w poblizu goracego konca kapieli (patrz fig. 1 i 2), gdzie temperatura szkla siega 850^900°C, a szklo wystepuje w stanie plastycznym.Druga elektroda 37 jest zanurzona w kapieli roz¬ topionego meltalu wzdluz drogi przesuwu szkla; jest ona osadzona na laczniki 38, przechodzacym przez boczna scianke 7 zbiornika i polaczonym z druga koncówka zasilajacego obwodu elektrycznego.Polaczenie elektryczne z obwodem zasilania dzia¬ la w ten sposób, ze elektroda 31 funkcjonuje jako anoda systemu elektrolitycznego, skladajacego sie z elektrody 31, roztopionej substancja 36, szkla 32 i kapieli roztopionego metalu 10. Przeplyw pradu przez szklo powoduje kontrolowane przenikanie pierwiastka z substancji 36 do górnej powierzch¬ ni szkla, dzieki któremu zachodzi okreslona zmia¬ na we wlasciwosciach powierzchniowych szkla, co opilsano nizej.Wartosc pradu elektrycznego, przeplywajacego przez szklo pomiedzy elektroda 31 a kapiela roz¬ topionego metalu, reguluje sie w zaleznosci od szybkosci posuwu tasmy szklanej tak, ze przeni¬ kanie pierwiastka do szkla jest kontrolowane, a tym samym kontrolowana jest intensywnosc zmian wlasciwosci powierzchniowych szkla.Rodzaj stosowanej elektrycznie przewodnej sub¬ stancji oraz pierwiastka przenikajacego do szkla dobiera sie w zaleznosci od rodzaju pozadanych zmian w powierzchniowych wlasciwosciach szkla.Wprowadzenie pewnych pierwiastków do górnej powierzchni szkla wywoluje zabarwienie lub zmia¬ ne zabarwienia powierzchniowej warstwy szkla.Inne pierwiastki wplywaja na przewodnosc elek¬ tryczna powierzchni szkla powodujac, ze warstwa ta staje sie lepiej przewodna od innych warstw i moze byc stosowana jako grzejnik oporowy.Równie wazne zastosowanie ma sposób wedlug wynalazku przy modyfikowaniu zdolnosci odbija* nia swiatla. Proces ten ma szczególne zastosowa¬ nie przy wytwarzaniu szkla o zabarwieniu natu- 5 ralnym oraz szkla tlumiacego goraco i swiatlo do wyrobu przednich szyb pojazdów.Jako roztopiona, elektrycznie przewodna sub¬ stancje 36 stosuje sie metal lub stop metali, a elek¬ troda 31 jest korzystnie wykonana z metalu, do 10 którego substancja ta latwo przylega.Szczególnie skuteczne szklo przeciwodblaskowe otrzymuje sie przez elektrolityczne wprowadzenie olowiu do górnej powierzchni tasmy szklanej, a nastepnie poddanie tej powierzchni dzialaniu at¬ mosfery redukcyjnej podczas ciaglego przesuwu tasmy wzdluz kapieli roztopionego metalu. Pro¬ ces ten wywoluje szare zabarwienie szkla i zwiek¬ sza jego zdolnosc odbijania swiatla. Jako rozto- piona substancje 36 stosuje sie roztopiony olów, a jako elektrode 31 stosuje sie elektrode platyno¬ wa, rutenowa lub rodowa, powleczona platyna.Innymi metalami, które mozna stosowac jako elek¬ trody w polaczeniu z olowiem jako roztopiona sub¬ stancja jest pallad, nikiel i miedz. Elektroda ze¬ lazna okazala sie równiez odpowiednia, szczególnie w postaci zelaznego preta pokrytego rutenem, do którego roztopiony olów latwo przylega. Mozna równiez zastosowac elektrode z zelaza spiekanego.Olów wprowadza sie pomiedzy elektrode 31 a szklo w postaci malych pastylek.Inna odmiana elektrody jest elektroda widoczna na fig. 5 i 6 o prostokatnym, wydrazonym prze¬ kroju. Wnetrze elektrody 31 utrzymuje roztopiony 35 olów, kitóry rozlewa sie pod elektroda przylegajac do jej spodu. Mase roztopionego olowiu uzupelnia sie przez wprowadzenie olowiowych tabletek przez rurke 40, która kieruje te tabletki przez boczna scianke elektrody do jej przestrzeni7 wewnetrznej. 40 W ten sposób kompensuje sie strate olowiu prze¬ nikajacego do górnej powierzchni szkla.Regulacja pradu przeplywajacego przez olów i przez szklo, w stosunku do predkosci przesuwu s^kla, pozwala na kontrolowanie przenikania olo- 45 lowiu do szkla. Olów wprowadzany do szkla przed stwardnieniem tasmy szklanej i zdjeciem jej z ka¬ pieli, ma postac drobnych metalicznych czasteczek.Czasteczki te nadaja szara barwe szklu i zwiek¬ szaja wlasciwosci odlbijajjace jego powierzchni. 50 Jako elektrode stosuje sie metal niereaktywny, przy czym obok rutenu, palladu i platyny mozna stosowac osm, rod, iryd, i ren. Metale te mozna stosowac praktycznie z dowolnym metalem lub stoipem jako substancja 36 ze wzgledu na ich nie- 55 aktywnosc, przy czym nawet jesli czesc obojetne¬ go metalu elektrody polaczy sie z roztopiona sub¬ stancja, metal ten nie przenika na ogól do szkla.O ile jako przekladki ustalajace stanowia dro¬ gie metale, to mozna je stosowac w postaci po- 60 wlok na odpowiednim metalu podstawowym lub nawet na materiale ognioodpornym. Na przyklad rultenem powlec mozna rdzen miedziany, mosiezny, stalowy, a nawet grafitowy. Rutenem mozna po¬ kryc równiez rdzen niklowy przez odparowywanie 65 prózniowe. Elektroda moze byc wykonana z mate^71465 11 rialu ognioodpornego takiego jak tlenek glinowy, polaczonego na przyklad z rutenetm.Innynii metalami, które mozna stosowac jako roztopione, sa cyna, bizmut, antymon, ind, cynk i tal. Ind na przyklad nadaje szklu zabarwienie zólte.WszysUkie te metale topia sie w temperaturze ponizej 1000°C tak, ze mozna je stosowac na zna¬ cznej powierzchni tasmy szklanej, przesuwajacej sie wzdluz kapieli. W przypadku, gdy do górnej powierzchni szkla chce sie wprowadzic metal wy¬ soce aktywny chemicznie, taki jak lit, sód lub po¬ tas, afflbo metal, którego temperatura topnienia przewyzsza temperature procesu wytwarzania szkla stosuje sie stopy metali.Metal rozpuszczajacy musi rozpuszczac wystar¬ czajaca ilosc metalu, aby prad byl przenoszony do szkla glównie przez jony tego metalu. Jako sub¬ stancje 36 mozna na przyklad zastosowac stop cy¬ ny z litem, sodem, potasem, cynkiem, magnezem, glinem, 'krzemem, tytanem, manganem, chromem, zelazem lufb wanadem.Szczególnie odpowiednim metalem rozpuszczaja¬ cym jest bizmut, który mozna stosowac w stopie z litem, sodem, cynkiem, glinem, krzemem, tyta¬ nem, manganem, kobaltem, niklem, miedzia, zlo¬ tem, antymonem, indem lub renem. Bizmut roz¬ puszcza mala ilosc wielu metali o wysokiej tem¬ peraturze topnienia i jest stosunkowo nieaktyw¬ nym metalem.Olów moze byc stosowany w stopie z litem, so¬ dem, cynkiem, magnezem, glinem, krzemem, tyta¬ nem, manganem, chromem, kobaltem, niklem, mie¬ dzia, srebrem, antymonem, indem lub renem.Elektroda, do której przylega roztopiony stop 36, moze byc wykonana z jednego z platynowców lub innego metalu obojetnego. Jezeli rozpuszczonym metalem stopu olowiowego jest krzem, tytan, man¬ gan, chrom, kobalt, nikiel, miedz, srebro lub ren, elektroda 31 moze byc wykonana z tego samego metalu.Zastosowanie stopu miedzi z bizmutem daje za¬ barwienie czerwone pod wplywem dzialania atmo¬ sfery redukujacej. Stop srebra z bizmutem daje zabarwienie zólte, a stop niklu z bizmutem — za¬ barwienie szare.Poza metalami i stopami metali stosuje sie rów¬ niez inne roztopione, elektrycznie przewodne sub¬ stancje, na przyklad roztopione sole, przy czym doibre rezultaty osiagnieto stosujac roztopione ha¬ logenki srebra, miedzi, cyniku, sodu, potasu, litu, chromu, manganu, ceru, kofoalltu, neodymu i pra- zeodymu.Mozna takze stosowac mieszaniny soli, na przy¬ klad chlorku srebra, chlorku sodu i chlorku po¬ tasu.Jako elektrode mozna stosowac elektrode obo¬ jetna, na przyklad grafitowa, zanurzona w rozto¬ pionej soli. Korzystnie stosuje sie elektrode z me¬ talu reaktywnego, który przenika do szkla z soli, poniewaz w przypadku zuzywalnej anody, nie wy¬ dziela sie zaden gaz do atmosfery kapieli w wy¬ niku elektrolizy.Stosujac chlorek chromu w polaczeniu z elek¬ troda chromowa uzyskuje sie niebieskie zabar- 12 10 15 20 wienie szkla. Chlorek neodymu z elektroda neo¬ dymowa daije barwe purpurowa. Kolor zielony otrzymuje sie stosujac chlorek prazeodymu z elek¬ troda prazeodymowa W ten sposób mozna wpro¬ wadzac do szkla inne pierwiastki, na przyklad mangan.Sposób wedlug wynalazku ma zastosowanie nie tylko w przypadku szkla przesuwanego wzdluz ka¬ pieli roztopionego metalu, lecz równiez w przypad¬ ku szkla przesuwanego na przenosniku walkowym.Zakres wynalazku obejmuje zatem utrzymywanie dwóch róznych roztopionych i elektrycznie prze¬ wodnych substancji w stycznosci z powierzchnia szkla. Na przyklad, jedna suibsitancje utrzymuje sie w stycznosci z górna powierzchnia szkla jak opi¬ sano wyzej, podczas gdy dolna powierzchnia szkla przechodzi .ponad elektroda z drugiej substancji i przylega do elektrody umieszczonej ponizej po¬ ziomu przesuwu szkla.W procesie prowadzonym sposobem wedlug wy¬ nalazku nastepuje przenikanie jonów z powierzch¬ ni lezacej naprzeciwko powierzchni modyfikowa¬ nej, przy czym w pewnych okoiicznosciadh trzeba utrzymywac cyrkulacje i oczyszczanie roztopione- 25 go metalu lub soli katodowej. Ponadto, do jednej powierzchni goracej tasmy szklanej, przesuwanej na przenosniku, na przyklad w odprezarce tune¬ lowej mozna wprowadzac miedz lub srebro.Inna odmiane sposobu i urzadzenia wedlug wy¬ nalazku ilustruje fig. 7, na którym dwie roztopio¬ ne, elektrycznie przewodne substancje 41 i 42 przy¬ legaja do górnej powierzchni przesuwanego szkla.Elektrody 43 i 44 sa rozmieszczone w pewnej od¬ leglosci od siebie wzdluz powierzchni szkla, przy czym odleglosc ta musi byc wystarczajaca dla za¬ pewnienia przeplywu pradu elektrycznego jak po¬ kazuje strzalka 45 z elektrody 43, przez cala gru¬ bosc ponizej elektrody 43 i przez roztopiony metal pod tasma szklana oraz przez cala gnubosc szkla 40 ponizej elektrody 44. Wlasciwosci powierzchni gór¬ nej szkla sa modyfikowane dzieki przenikaniu pierwiastka z substancji 41, podczas gdy wlasci¬ wosci dolnej jego powierzchni sa modyfikowane pod elekjtroda 44 [przez kapiel metalowa.Elektrody 43 i 44 moga znajdowac sie dostatecz¬ nie blisko siebie, by nie powodujac dotykania sie substancji 41 i 42, spowodowac przeplyw pradu tylko przez szklo, przy czym tylko górna po¬ wierzchnia tasmy szklanej jest wtedy modyfiko¬ wana przez przenikanie pierwiastka z masy 41.Na fig. 7 szklo jest przesuwane wzdluz kapieli roztopionego metalu, lecz w przypadku gdy szklo ma taka temperature ze jego dolna powierzchnia nie uleglaby zniszczeniu przez walki przenosnika, szklo moze przesuwac sie po takich elektrycznie izolowanych walkach pod substancjami 41 i 42.Prad przeplywa wówczas tylko przez szklo i fylko górna powierzchnia szkla jest modyfikowana. Elek¬ troda 43, dzialajaca jako anoda, moze byc na przy¬ klad pretem weglowym lub rutenowym, z którego zwiesza sie mase olowiu 41 a elektroda 44 moze byc pretem niklowym, z którego zwiesza sie mase roztopionej cyny, dotykajaca górnej powierzchni szkla.Fig. 8 i 9 ilustruja^ jeszcze inna odmiane urza- 30 35 45 50 55 60 6571465 1S 14 dzenia wedlug wynalazku, w którym jako prze¬ kladke ustalajaca stosuje sie wstege metalowej folii 46, przymocowana do drazków 47 przymocowanych do bocznych scian 7 zbiornika za pomoca elemen¬ tów 48.Elementy 48 sa umocowane do scianek zbiornika tak, ze powierzchnia folii 46 lezy równolegle i tuz nad przesuwna tasma szklana a roztopiona sub¬ stancja 36 przylega do folii bedac w ten sposób zlokalizowana przy górnej powierzchni szkla. Sto¬ suje sie na przyklad folie o grubosci 0,25, mm i szerokosci 5 cm, która plywa na substancji 36, jesli jest wykonana z metalu o nizszym ciezarze wlasciwym niz ciezar wlasciwy tej substancji.Mozna na przyklad stosowac folie zelazna, powle¬ czona rutenem, która plywa na roztopionym olo¬ wiu 36.Fdig. 10 i 11 ilustruja dalsza odmiane urzadze¬ nia wedlug wynalazku, w którym zastosowano przekladke ustalajaca substancje 36 na górnej po¬ wierzchni szkla 32 w postaci elektrody 31 wksztal¬ cie preta, ze szczelina 39, podobna do elektrody z fig. 5. Elektroda 31 jest utrzymywana w odpo¬ wiedniej pozycji przez laczniki 33, siegajace prze¬ strzeni nad kapiela i przechodzace przez boczne sciany zbiornika. Niewidoczne sworznie, podobne do sworzni 34 z fig. 3 i 4, sa umocowane do kon¬ ców elektrody 31 a do tych sworzni przymocowane sa dolne konce laczników 33. Poza podtrzymywa¬ niem elektrody 31, laczniki 33 sluza do zapewnie¬ nia elektrycznego polaczenia z elektroda.Roztopiona substancja 36 przylega do elektro¬ dy 31 i jest przez te elektrode umiejscowiona w stycznosci z górna powierzchnia tasmy szklanej.Jedna z mozliwosci jest wykonanie elektrody 31 z rutenu a substancja 36 jest stop miedzi z bizmu¬ tem, z którego to stopu elektrolitycznie wypro¬ wadza sie miedz do górnej powierzchni szkla.Pret metalu, który ma byc wprowadzony do szkla, w tym przypadku miedz, zawiesza sie w szczelinie 39 w elektrodzie 31 na wieszakach 50, które przechodza przez ogranicznik 12 i sa na¬ gwintowane w górnych koncach 51, Nakretki 52 utrzymuja pret 49 w pozycji pionowej w stosunku do elektrody 31, która staje sie faktycznie rama preta.Przeplyw pradu przez elektrode 31 powoduje przenikanie miedzi ze stopu do szkla a stezenie miedzi w stopie utrzymuje sie dzieki powolnemu rozpuszczaniu sie miedzi preta 49. W miare roz¬ puszczania pret 49 obniza sie przez odpowiednie ustawienie nakretek 52 tak, by dolny koniec preta 49 byl zanurzony w substancji 36.Elektroda stosowana z substancja roztopionej soli jest pokazana -na fig. 12. Elektroda ta ma ksztalt wydluzonego, prostokatnego pojemnika 52 z porowatego ognioodpornego materialu, na przy¬ klad tlenku (glinowego i jest zawieszona nad tas¬ ma szklana za pomoca elementów 53, umocowuja¬ cych konce pojemnika 52 do bocznych scianek 7 zbiornika, podobnie jak elementy 48 z fig. 8.W pojemniku znajduje sie pewna ilosc roztopio¬ nej soli 54, która przenika przez porowaty mate¬ rial utrzymujac w ten sposób stala ilosc soli w ma¬ sie 36. Dolny koniec lacznika 33, zapewniajacego polaczenie elektryczne, jest zanurzony w roztopio¬ nej soli 54.Sposób wedlug wynalazku ma zastosowanie w przypadku plyt szklanych, przesuwanych wzdluz kapieli roztopionego metalu za pomoca podajacych palców zahaczajacych o krawedzie plytt lub za po¬ moca przenosnika walkowego. Wyroby prasowane, takie jak wydrazone tilolri szklane, przednie plytki lamp telewizyjnych i izolatory elektryczne, moga byc modyfikowane sposobem wedlug wynalazku.W tymi celu po uformowaniu artykulu przenosi sie go w stanie goracym do roztopionej kapieli, na której artykul ten plywa a równoczesnie do wne¬ trza wyrdbu wprowadza sie roztopiona substancje, przylegajaca do przekladki ustalajacej tak, by zna¬ lazla sie w stycznosci z zewnetrzna .powierzchnia tego artykulu.Przez odpowiednie uksztaltowanie przekladki ustalajacej mozna nadac szklanemu wyrobowi do¬ wolne wlasciwosci powierzchniowe. Statyczna ob¬ róbka goracego artykulu szklanego, polega na tym, ze zarówno wewnetrzna jak i zewnetrzna powierz¬ chnie wyrobu wprowadza sie w sltycznosc z rozto¬ pionymi, elektrycznie przewodnymi substancjami, przylegajacymi do przekladek ustalajacych.Sposób wedlug wynalazku ma równiez zastoso¬ wanie do nadawania odpowiednich wlasciwosci powierzchniowych szklu walcowanemu, goracemu i przesuwanemu na przenosniku walkowym. W ten sposób imozna takze modyfikowac modelowane szklo walcowane, szklo zbrojone oraz szklane ele¬ menty konstrukcji budowlanych. . Sposób wedlug wynalazku ma równiez zastoso¬ wanie do wytwarzania plaskiego szkla przez pio¬ nowe wyciaganie szkla z roztopionej masy.Sposób wedlug wynalazku stanowi ulepszona skuteczna metode modyfikowania barwy, zdolnosci odbijania swiatza hub przewodnosci elektrycznej szkla, nie powodujac zmian w strukturze tego ma¬ terialu. Wlasciwosci wytwarzanego szkla plaskiego lub ksztaltowanych wyrobów szklanych modyfi¬ kuje sie latwo sposobem wedlug wynalazku, nie naruszajac ciaglosci wytopu szkla z pieca.Stosowanie sposobu wedlug wynalazku umozli¬ wia osiagniecie wiekszego urozmaicenia szkla o okreslonych wlasciwosciach odpowiadajacego po¬ trzebom handlowym dzieki temu, ze obróbke elek¬ tryczna mozna prowadzic w dowolnym miejscu kapieli roztopionego metalu. Fakt, ze elektrycznie przewodna substancja przylega do elektrody nad powierzchnia tasmy szklanej powoduje, ze nawet w poblizu goracego konca kapieli (patrz fig. 1 i 2) powierzchnia szkla nie ulega uszkodzeniu. PL