SE453591B - Sett och anordning for att bilda en beleggning av en metall eller en metallforening pa en yta av ett uppvermt glassubstrat - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 453 591 I det brittiska patentet 1 523 991 visas ett glasbelägg- ningssätt av samma slag, där för samma ändamål att befordra homogeniteten och enhetligheten i beläggningen sugkrafter skapas i utloppsledningar belägna så att man bringar gaser som omger strömmen av små droppar att strömma bort från strömmen och in i sådan utloppsledning, i huvudsak utan att påverka vägarna för de små dropparna mot substratet. Även om man iakttager de föreslagna förhållandena i de ti- digare patenten, har defekter ibland uppträtt under eller vid ytan på beläggningen, vilka defekter ehuru ofta ej myc- ket framträdande, icke desto mindre diskvalificerar produk- ten från den toppkvalitetsgradering som nu efterfrågas. Om defekterna finns vid beläggningens yta, kan produktens kva- litet i vissa fall men ej alltid förbättras genom en efterbeläg- gande ytbehandling, men givetvis ökar en sådan ytterligare behandling produktens kostnad.

De kvarvarande defekterna är ofta ej särskilt markerade men de kan icke desto mindre diskvalificera produkten från topp- kvalitetsbedömningar som nu efterfrågas.

Tar man hänsyn till de många faktorer som kan påverka belägg- ningskvaliteten och som kan skilja sig från ett sätt till ett annat enligt omständigheterna, är det ej att förvänta att någon given kvalitetsreglerande åtgärd kommer att vara helt tillfredsställande i alla fall. Föreliggande uppfinning er- bjuder emellertid en regleràtgärd, som har befunnits vara gynnsam åtminstone för att minska uppträdandet av dessa be- läggningsdefekter.

Enligt föreliggande uppfinning avses ett sätt att bilda en beläggning av en metall eller en metallförening på en yta av ett uppvärmt glassubstrat under dess förflyttning i en gi- ven riktning genom en beläggningsstation, genom att bringa substratet i beröring med åtminstone en ström av små droppar, 10 15 20 25 30 35 453 591 omfattande en substans eller substanser ur vilken eller vilka beläggningsmetallen eller metallföreningen bildas på ytan, vilket sätt utmärkes av att strömmen (strömmarna) av små droppar lutas nedåt och framåt mot substratet och av att åtminstone en gasstråle utmatas i omgivningen ovanför sub- stratet, så att den förflyttas i samma (framåt) riktning ovanför substratet och slår an mot en sådan ström (strömmar) av små droppar, varvid gasstrålen (gasstrålarna) bibringas avlâng tvärsektion, där den längre tvärsektionsdimensionen an- ordnas i riktningen tvärs över substratets väg.

Experiment antyder att sättet enligt uppfinningen är mindre känsligt för att bilda beläggningar som ger anledning till ljusspridning, särskilt vid beläggningsytan eller i gräns- ytezonen mellan beläggningen och substratet. Ehuru vi ej önskar vara bundna till någon särskild teori förmodas det att vissa beläggningsfel som uppträder vid tidigare kända sätt och som förorsakar ljusdiffusion eller ljusspridning kan ha uppstått genom medbringning av substanser mot sub- stratet från omgivningen omedelbart bakom den nedåt rikta- de strömmen av små droppar (bakre delen av strömmen är där dropparna har sina kortaste flygvägar).

Om detta är riktigt, kan den förbättring som har befunnits existera då man använder ett sätt enligt föreliggande upp- finning bero på uppfångning av åtminstone en del av de falska föreningar som så medbringats och/eller en minskning i koncentrationen av sådana föreningar i sådant alstrat gasflöde. Den beläggningskvalitet som emellertid uppnås vid sätt av det slag som uppfinningen befattar sig med, är käns- ligt för många och subtila påverkningar och det kan vara någon annan förklaring för den gynnsammare effekten av gås- strålen (strålarna).

Vid föredragna utföringsformer av uppfinningen lutas strömmen (strömmarna) av små droppar nedåt och framåt mot substratet. Under sådana omständigheter är kvalitetsreg- 453 10 15 20 25 BO 35 591 leringsâtgärden enligt uppfinningen i stånd att undvika eller minska uppträdandet av defekter vid skiljeytan mel- len beläggning/glas eller vid skiljeytan mellan belägg- ningen och en tidigare bildad beläggning om sådan före- kommer. Sådana defekter under ytan tenderar att vara sär- skilt besvärliga. De kan under inga förhållande avlägs- nas under en efterbehandling.

De små dropparna kan utmatas i ett flertal strömmar för- delade tvärs över substratets väg. Sådana strömmar kan tillsammans slå an på substratet över hela substratbred- den, som skall beläggas. I detta fall kan strömmarnas källor vara stationära och gasstrålen eller gasstrålarna kan utmatas från ett statíonärt munstycke eller från sta- tionära mynstycken, som sträcker eller är fördelade tvärs över substratets väg, så att sådan stråle (strålar) slår an mot strömmar av små droppar över deras kombinerade sammanlagda bredd.

Vid föredragna utföringsformer slår emellertid åtminstone en sådan ström av små droppar mot en zon inom substrat- ytearean, som skall beläggas och sådan ström förflyttas upprepade gånger tvärs över substratets väg, så att det senare så att säga översvepes av strömmen av små droppar.

Goda kvalitetsbeläggningar kan lättare bildas på detta sätt. I en del utföringsformer förflyttas spruthuvudet eller spruthuvudena från vilka de små dropparna utmatas utmed en ändlös bana för att på så sätt upprepade gånger tvära över substratvägen i en riktning i beläggningssta- tionen. Vid andra utföringsformer förflyttas spruthuvu- det (huvudena) fram och tillbaka tvärs över substratvägen.

Det förra förfarandet leder till jämn drift av spruthuvu- dets förflyttningsmekanism, men i en del fall kan en fram och återgående mekanism vara lättare och lämpligare att installera. Uppfinníngen innefattar sätt där gasstrålen (strålarna) utmatas från ett munstycke eller munstycken, som förflyttas i tvärriktningen tvärs över substratets 10 15 20 25 30 35 455 591 väg samtidigt med strömmen (strömmarna) av små droppar.

Sådana sätt kan vara mycket effektiva i förhållande till volymhastigheten på gas som utmatas för att bilda gas- strålen (strålarna). Vid andra sätt enligt uppfinningen utmatas gasstrålen (strålarna) från ett stationärt mun- stycke eller från stationära munstycken, som sträcker sig eller är fördelade tvärs över substratets väg. Vid sådana sätt kan strömmen (strömmarna) av små droppar för- flyttas tvärs över substratets väg men ej med nödvändig- het.

För enkelhets skull kommer i den följande beskrivningen hänvisning att göras till en ström av små droppar och till en gasstråle men vid något givet sätt kan två eller flera sådana strömmar av små droppar och/eller två eller flera sådana gasstrålar, t.ex. sida vid sida användas.

Företrädesvis bildas gasstrålen av gas som blåses in i omgivningen ovanför substratet från en extern källa. De resultat som erhålles då man arbetar på det sättet är i allmänhet överlägsna de som kan uppnås genom att ta gasen från omgivningen uppströms eller nedströms om belägg- ningsstationen medelst en fläkt eller liknande anordning installerad i denna omgivning. Valet av gas för att bil- da strålen avgöres med hänsyn till sammansättningen på de små dropparna och sammansättningen på beläggningen, som skall bildas på substratet så att sådan gas ej i sig själv ger anledning till några icke önskvärda kemiska reaktioner.

Företrädesvis användes luft för gasstrålen. Valet av luft har den meriten att kombinera effektivitet med låg kost- nad. Emellertid kan andra gaser användas, t.ex. en inert gas såsom kväve.

Det är lämpligt att strålen sammansättes av gas av van- 10 15 20 25 30 35 453 591 lig temperatur med hänsyn till den ringa gasvolym som kräves.

Volymflödeshastigheten på gas som bildar strålen och dess rumsutsträckning i tvärsektion för dess flödesväg särskilt i riktningen tvärs för substratets väg är bety- delsefull faktor för ändamålet att minska anledning till ljusspridning. Det är också viktigt för utbytet vid be- läggningssättet varmed avses mängden erforderligt belägg- ningsmaterial som avsättes på glaset för en given mängd material som bildar strömmen av små droppar. Blåsningen av en stråle av gas mot strömmen av små droppar tenderar att sänka utbytet i en utsträckning som ökar med volym- flödeshastigheten på gasen som bildar strålen. Den has- tigheten bör därför företrädesvis ej vara större än den som ger det bästa resultatet när det gäller beläggnings- kvaliteten.

De mest lämpliga volymflödeshastigheterna för strålen beror på driftsförhållanden i enskilda anläggningar och kan i någon given anläggning bestämmas genom prov. Volym- flödeshastigheten är företrädesvis sådan att strålen obe- tydligt deformerar tvärsektionen på strömmen av små drop- par. Om denna lätta deformation inträffar är det en an- tydan om att styrkan i strålen är åtminstone tillräcklig för avsett ändamål. Under alla förhållanden måste emeller- tid styrkan på strålen ej vara sådan att den avbryter strömmen av små droppar eller gör den instabil. I prak- tiken strömmar den mesta om ej all gasen som bildar strå- len runt sidorna på strömmen av små droppar och passerar nedströms. _ Rumsutsträckningen på tvärsektionen på gasstrålen och vo- lymflödeshastigheten på sådan stråle är en faktor som påverkar verkan av gasstrålen på temperaturförhållandena i omgivningen ovanför det uppvärmda glassubstratet. Som 10 15 20 25 50 35 453 591 emellertid redan antytts kan volymflödeshastigheten på gasen som bildar strâlen vara liten och om gasstrålen fördelas över en avsevärd area kan en sådan värmeeffekt vara försumbar.

Bredden på strålen, d.v.s. dess rumsutsträckning i rikt- ningen tvärs för substratets väg är företrädesvis åt- minstone tillräcklig för att säkerställa strålens anslag mot fulla bredden mot strömmen av små droppar. Strålen kommer under sådana omständigheter att uppfånga varje ström av omgivande gas, som kan ha medbringats nedåt bakom strömmen av små droppar från dess källa.

Företrädesvis är gasstrålens tvärsektion utsträckt, dess längre tvärsektionsdimensioner befinner sig då i tvärriktningen för substratets väg. Denna form av gas- stråle föredrages emedan den leder till effektivitet i den betydelsen att en given förbättring av beläggnings- kvaliteten kan erhållas med en relativt liten volymflödes-' hastighet på gasen som bildar strålen. Goda resultat ut- tryckt i en förbättring av beläggningskvaliteten kan ic- ke desto mindre uppnås med strålar av andra former, t.ex. strålar med cirkulär eller elliptisk tvärsektion. Det är fördelaktigt för strålen att divergera sidledes från sitt utmatningsmunstycke t.ex. i en vinkel av 700 till 1100.

Gasstrålen riktas företrädesvis så att den verkar mot bottendelen av strömmen av små droppar, intill glassub- stratet. Strålen är under dessa förhållanden mera effek- tiv än om den skulle riktas mot strömmen av små droppar nära dess källa. _ Vid föredragna utföringsformer av uppfinningen lutas gas- strålen nedåt från dess utmatningsmunstycke. Denna lut- ning hjälper till att möjliggöra strålen att ha den öns- kade effekten utan att störa strömmens av små droppar stabilitet. 10 15 20 25 30 35 453 591 Företrädesvis riktas gasstrålen så att den avböjes från glassubstratets botten mot den nedre delen av strömmen av små droppar. Denna avböjning kan befordra fördelning av gasen tvärs över bredden på strömmen av små droppar från en stråle av relativt smal bredd.

Företrädesvis lutas strömmen av små droppar så att den inneslutna vinkeln mellan axeln på strömmen av små drop- par och substratytan som belägges, ligger i omrâdet 200 till 6o° ooh helst inom omrâdet 25° till 35°. Detta sär- drag underlättar bildning av beläggningar med god optisk kvalitet. För att erhålla de bästa resultaten bör alla delar av strömmen av små droppar falla in mot substratet i en väsentlig lutning mot det vertikala. I de mest före- dragna utföringsformerna av uppfinningen utgöres strömmen av små droppar av en parallell ström, eller en som diver- gerar från sin källa i en vinkel understigande 300 t.ex. en vinkel av omkring 200.

Experiment antyder att jämna beläggningar kan lättare bildas om vissa förhållanden iakttages med avseende på det lodräta avståndet mellan substratytan, som belägges och källan för strömmen av små droppar. Företrädesvis uppgår ett sådant avstånd, mätt normalt mot substratytan till 15 till 35 cm. Detta har befunnits vara det mest lämpliga området, särskilt om man iakttager fördragna lutnings- och divergensområden för strömmen av små drop- par, omnämnt ovan.

Uppfinningen är mycket lämpligt att användas vid belägg- ning av ett kontinuerligt sig i längdled rörande glas-_ band. Den kan även användas för att belägga individuella glasskivor.

Uppfinníngen innefattar sätt där substratet utgöres av ett kontinuerligt band av plant glas, som förflyttas från en anläggning för bildning av plant glas t.ex. en float- 10 15 20 25 30 35 453 591 glasvanna. Vid vissa sådana tillämpningar av uppfinningen slår strömmen av små droppar an mot glasbandets överyta i ett läge där temperaturen på glaset ligger inom områ- det 65o° c tili 1oo° c.

Sättet enligt uppfinningen kan tillämpas för att bilda olika oxidbeläggningar genom att använda en flytande kom- position innehållande ett metallsalt. Gasstrålarna för- hindrar eller minskar förekomsten av beläggningsdefekter, som kan uppträda då man använder lösningar som avger re- aktiva ângor, som annars skulle ha en tendens att med- bringas till beröring med glaset, bakom den sprutade lös- ningen. Mycket fördelaktiga sätt enligt uppfinningen in- nefattar sätt där de små dropparna utgöres av små droppar av en lösning av ett metallsalt, där ett mycket gott exempel utgöres av metallklorid, från vilken metalloxid- beläggning bildas på substratet. Vid vissa sådana sätt utgöres lösningen av en tennkloridlösning, t.ex. ett vat- ten- eller icke vattenhaltigt medium innehållande stanni- klorid och ett dopmedel, t.ex. en substans som lämnar jo- ner av antimon, arsenik eller fluor. Metallsaltet kan an- vändas tillsammans med ett reducerande medel, t.ex. fenylhydrazin, formaldehyd, alkoholer och icke kolhaltiga reducerande medel, såsom hydroxylamin och väte. Andra tennsalter kan användas i stället för eller tillsammans med stanniklorid, t.ex. stannooxalat eller stannobromid.

Exempel på andra metalloxidbeläggningar, som kan bildas på liknande sätt innefattar oxider av kadmium, magnesium och volfram. För att bilda sådana beläggningar kan be- läggningskompcsitionen likaledes iordningsställas genom att bilda en vattenlösning eller organisk lösning av en förening av metallen och ett reducerande medel. Lösning- ar av nitratet kan användas, t.ex. järn och indiumnitra- ter, för att bilda beläggningar av motsvarande metall- oxider. Som ytterligare exempel kan uppfinningen användas för att bilda beläggningar genom pyrolys av organometal- liska föreningar, t.ex. karbonyler och metallacetylace- 10 15 20 25 30 35 453 591 10 0 tonater som tillföres i form av små droppar till substrat- ytan, som skall beläggas. Även vissa metallacetater och ~ alkylater kan användas, t.ex. tenndibutyldiacetat och ti- tanisopropylat. Det ligger inom uppfinningens ram att an- bringa en komposition innehållande salter av olika metal- ler för att på så sätt bilda en beläggning innehållande en blandning av oxider av olika metaller.

Vid vissa sätt enligt uppfinningen drives ett gasutlopps- system för att dra omgivande gaser bort från strömmen av små droppar i samma riktning över substratet som den i vilken gasstrålen riktas. För detta ändamål kan sugkrafter skapas i en eller flera utloppsledningar, vilkas gasinträde (inträ- den) är placerade vända mot strömmens av små droppar front.

Ettsådant utloppssystem kan minska riskerna för falska ytav- sättningar på beläggningen i den händelse att strömmen av små droppar är riktad nedåt och framåt mot substratet. Sug- krafterna regleras givetvis så att de ej avbryter strömmen av små droppar eller gör den ostadig.

Sådana sätt kombinerar utövningen av föreliggande uppfin- ning och uppfinningen som är föremål för förut Omnämnda brittiska patent 1 523 991 och de kan också inbegripa den uppfinning som är beskriven i vår samtidiga patentansökan 8100691-8.

Uppfinningen innefattar anordningar lämpliga att användas för bildning av en beläggning av en metall eller metallför- ening på en yta av ett uppvärmt glassubstrat genom ett sätt enligt uppfinningen såsom förut beskrivits.

Anordningen för genomförande av sättet för bildning av en be- läggning av en metall eller metallförening på en yta av ett uppvärmt glassubstrat, där anordningen innefattar ett stöd för ett substrat och anordningar för att transportera ett substrat i en given riktning under det att det sålunda upp- bäres och sprutanordningar för att utmata åtminstone en ström 10 15 20 25 30 35 455 591 11 o av små droppar påëæt uppburna eller understödda substratet, kännetecknas av att sprutanordningen är konstruerad och an- ordnad att utmata åtminstone en sådan ström av små droppar i en nedåtriktad och framåtriktad eller en nedåtriktad och bak- åtriktad lutning på det understödda substratet och av att an- ordningen innefattar blåsanordningar för att utmata åtmins- tone en strâle av gas in i omgivningen ovanför substratet, så att strålen förflyttas i samma riktning ovanför substratet och slår an mot strömmen (strömmarna) av små droppar och har avlång tvärsektion anordnad i riktning tvärs över substra- tets väg.

Anordningen enligt uppfinningen kan innefatta något ytter- ligare drag eller särdrag som kan erfordras för att tillämpa någon eller flera av de olika valfria sättsärdragen som ovan omnämnts.

Företrädesvis är sprutanordningen konstruerad och anordnad att utmata strömmen (strömmarna) av små droppar nedåt och fram- åt mot det understödda substratet. vid vissa anordningar enligt uppfinningen är sprutanordnin- garna anordnade med en drivmekanism för att upprepade gånger förflytta strömmen (strömmarna) av små droppar i en riktning eller fram och tillbaka tvärs över den väg utmed vilken sub- stratet transporteras.

Beläggningsanordningen är med fördel monterad i en kanal ge- nom vilken glassubstratet transporteras och anordningar för att utmata gasstràlen (strålarna) tar gasen externt utanför kanalen.

Man föredrager anordningar, där sprutanordningarna är an- ordnade att utmata strömmen (strömmarna) av små droppar i en vinkel så att den inneslutna vinkeln mellan axeln eller axlarna på strömmen (strömmarna) av små droppar och substratet uppbärande planet ligger i området 200 till 600, varvid det mest föredragna området är 250 till 453 591 10 15 20 25 30 35 12 55°. Företrädesvis är sprutanordningen anordnad att ut- mata en ström av små droppar eller strömmar, som utgöres av en parallell ström eller är en som divergerar från sin källa i en vinkel understigande 300 såsom ovan nämnts.

Uppfinningen innefattar anordningar enligt ovan, instal- leradei förening med en anläggning för formning av plant glas, t.ex. en floatglasvanna, för att belägga ett glasband då det transporteras från en sådan anläggning.

Företrädesvis är sprutanordningarna anordnade så att strömmen (strömmarna) av små droppar slår an mot överytan på bandet i en zon där temperaturen på glaset ligger i området 65o° c till 1oo° c.

I vissa anordningar enligt uppfinningen finnes gasut- loppsanordningar anordnade för att dra omgivande gaser bort från strömmen (strömmarna) av små droppar i samma (framåt eller bakåt) riktning ovanför substratet som den i vilken gasutmatningsanordningen utmatar gasstrålen (strålarna).

Med hänvisning till de bifogade schematiska ritningarna där fíg. l visar en tvärsektion i vertikalprojektion av en del av en anläggning för tillverkning av plant glas i vilken en tidigare känd glasbeläggningsanordning ingår, fig. 2 en planvy av vissa beläggningsdefekter, som i- bland uppträder då man använder sig av den anordningen, fíg. 3 en tvärsektíon i sidovertikalprojektion av en del av en anläggning, liknande fíg. l, men som innefattar en beläggningsanordning enligt uppfinningen, fig. U en planvy av en detalj av beläggningsanordningen som visas i fig. 3 och en del av en glasskiva och 10 15 20 25 BO 55 453 591 15 fig. 5 visar slutligen del av en annan anläggning inbe- gripande en annan utföringsform av beläggningsanordning- en enligt uppfinningen, kommer uppfinningen nu att närmare beskrivas.

I fig. l är beläggningsanordningen placerad i en kylkam- mare l, med ett tak 2 och en botten 3, genom vilken kam- mare glasbandet H transporteras från en bandbildningssek- tion av anläggningen. Kammare 1* kan t.ex. utgöra del av kylkanalen i en dragmaskin enligt Libbey-Owens eller kan vara anordnad tillsammans med en floatglasvanna, där glasbandet bildas enligt floatglasprocessen.

Glasbandet U uppbäres av rullar 5 och förflyttas genom kammaren l i den riktning som antydes av pilen 6. Ovan- för glasbandets väg är kammaren 1 försedd med förflytt- bara eldfasta skärmar 7 och 9, som mellan sig begränsar en avdelning, där metallföreningsbeläggningen bildas på den övre ytan av glasbandet då det förflyttas genom kam- maren.

En sprutpistol 9 är monterad ovanför den horisontella vä- gen för glasbandet och är ansluten till en mekanism (ej visad) för att förflytta sprutpistolen fram och tillbaka utmed en horisontell väg vinkelrätt mot bandets förflytt- ningsriktning. Det vertikala avståndet mellan sprutpisto- len och överytan på glasbandet uppgår till från 15 till 35 cm. dropparna utmatas i en stabil konisk sprutkon vars medel- intningsvinkei mot bandet är från 2o° 'C111 6o°, varvid. konvinkein är 2o°. Den allmänna riktningen för utrustning Sprutpístolerna är orienterade så att de små av de små dropparna från sprutpistolen är därvid från vänster till höger såsom sett i figuren, vänster till högerriktningen är den framåtgående eller nedströmsrikt- ningen såsom definieras i denna beskrivning. 453 591 10 15 20 25 30 35 lä På ett avstånd av storleksordningen 10 till 30 cm ned- ströms om nedströmsgränsen 10 för anslagszonen för ström- men av små droppar mot glasbandet, finns en utloppsled- ning ll, som är ansluten till anordningar (ej visade) för att upprätthålla sugkrafter i utloppsledningen. Ut- loppsledningen sträcker sig tvärs över bandets väg och har ett munstycke 12, som begränsar en springliknande gasinloppspassage. Inträdesöppningen i munstycket befin- ner sig på en höjd av l cm till 20 cm ovanför glasbandet.

Sugkrafterna, som skapas i utloppsledningen ll, då an- ordningen är i drift förorsakar gaser som befinner sig i omgivningen till strömmen av små droppar att strömma kontinuerligt framåt bort från strömmen och från närhe- ten till anslagszonen och direkt in i sådan utloppsled- ning. Ändamålet med detta utloppssystem är att avlägsna skadliga reaktionsprodukter från atmosfären ovanför deg successivt belagda zonerna tvärs över bandet. Sugkraf- terna som tjänar till att suga gaser in i utloppsled- ningen inställes så att de små dropparnas vägar från ' sprutpistolen till glasbandet väsentligen lämnas opåver- é: kade av sugkrafterna och sättet överensstämmer därmed med det som utsäges i det brittiska patentet nummer l 523 991 omnämnt ovan. Utövandet av sådana sugkrafter minskar risken för falska ytavsättningar på den bildade beläggningen som omnämnts.

Vid den särskilt visade utföríngsformen av anordningen finns en andra utloppsledning 13, som är anordnad på av- stånd nedströms från ledningen ll. Den andra utloppsled- ningen drar bort gaser, som strömmar nedströms förbi ut- loppsledningen ll.

Då man använder anordningar som visas i fig. l har gla- set på vilket beläggningen bildats ibland befunniêfvíd undersökning uppvisa beläggningsdefekter, som är uppen- bara som lokala ljusspridande områden. Sådana områden 10 15 20 25 30 35 453 591 15 är fördelade över området på en glasskiva i ett igen- kännbart mönster av vilket ett representativt exempel visas i fig. 2. I denna figur visas en del av en glasski- va lü i planet. Områdena som är svartfärgade är de omrâ- den på skivan där man erhåller icke önskvärd diffusion av genomgående ljus. Betraktat i mönsterform, omfattar dessa områden på avstånd från varandra tvärgående band lü, där från en sida på var och en av dem det finns en serie korta svansar l5. Den ljusspridande.effekten av gla- set i dessa områden är liten t.ex. från 0,2 till 0,5 % mera än hos de andra områdena på skivan, men närvaron av dessa defekter är ej acceptabel då beläggningen måste uppfylla höga klassade optiska specifikationer.

Mellanrummen mellan de tvärgående banden lä har befun- nits svara mot den stegvisa framflyttningen av strömmen av små droppar en övertväring över glaset till nästa.

De rena kanterna på banden lü befinner sig på dessa bands framsida och svansarna 15 sticker ut från dessa band i riktning bakåt. Det är för dessa skäl som defekterna ha antagits härröra från verkan av medbringade ångor på glaset bakom strömmen av små droppar.

Pig. 3 och N visar en anläggning liknande den som visas i fig. 2, men där en beläggningsanordning enligt före- liggande uppfinning ingår, medelst vilken beläggningsde- fekter av det slag som har visats i fig. 2 kan undvikas eller minska dess möjlighet att uppträda. I anläggningen enlígt'fig. 3 och H, där samma hänvisníngsbeteckningar som i fig. l användes för att beteckna samma delar i an- ordningen, finnes en fast tvärgående styrning 16 utmed_ vilken en vagn 17 är monterad. Vagnen är försedd med rul- lar, som löper med flänsar på styrningen. Vagnen uppbär ett vertikalt rör 18, inom vilket det finnes ledningar för komprimerad luft och lösning, som skall sprutas. Luf- ten och lösningen matas via flexibla ledningar, av vilken en, betecknad 19, visas i fig. 3. Separata strömmar av 10 15 20 25 30 55 453 591 16 luft och lösning matas till en sprutpistol 20 via en gren 21 från röret 18. En ytterligare ström av luft ström- mar ytterligare nedåt utmed det inre av röret 18 och ut- träder som en stråle från ett plant munstycke 22 försett med en springliknande utmatningsöppning.

Under vagnens 17 övertväringar av glasbandets U väg ut- matas lösningen från sprutpistolen 20 som en stabil ko- nisk sprutkon 23, vars anslagszon på glasbandet i ett givet ögonblick avbildas i fig. U medelst en bruten gräns- linje 2U. Samtidigt utmatas luft kontinuerligt från mun- stycket 22 som en stråle med i tvärled utsträckt tvär- sektion, vars anslagszon på glasbandet representeras av den prickade linjen 25. Gasstrålen avböjes framåt av glasbandet mot sprutkonen 23 i dess nedre del och föror- sakar en lätt utplattning av strömmen av små droppar i dess bakre gräns. Den plana strålen divergerar sidledes från sin källa med en vinkel av mellan 70° och 1100. Gasen 'i en sådan stråle strömmar helt eller i huvudsak framåt förbi strömmen av små droppar på någondera sidan därav.

Den mycket lätt deformerade strömmen av små droppar för- blir ganska stadig under dess övertväringar över glas- bandet.

Gasstrâlen kan uppfånga strömmar av ångor, som kan med- bringas nedåt bakom strömmen av små droppar och därmed förhindra sådan ånga att strömma till kontakt med glaset, eller utspäda sådan ånga innan den når glaset. Alstring- en av sådan bakre gasstråle under sprutningen av belägg- ningslösningen har befunnits lämpligt för att undvika eller minska förekomsten av defekter såsom avbildas i fig. 2.

Den totala kvaliteten på den bildade beläggningen kan i- bland förbättras genom att tillhandahålla en skärm eller en barriär 26 ovanför utloppsledningen 13, såsom repre- senteras med bruten linje i fig. 5, för att förhindra någ- 10 15 20 25 50 35 453 591 17 0 ra utgående gaser, som kan gå förbi sådan utloppsled- ning från att strömma över den utloppsledningen och till- baka uppströms mot beläggningszonen. Sätt och anordning- ar där man använder sig av en eller flera skärmar eller barriärer för sådant ändamål beskrives i vår samti- diga patentansökning nr. 8100691-8, som ovan omnämnts.

Beläggningsanordningar såsom omnämnts i fig. 3 och U kan även användas i enlighet med uppfinningen för att beläg- ga ett glassubstrat under dess förflyttning genom en ka- nal l i motsatt riktning till den visade pilen 6. I detta fall pekar sprutkonen 23 mot substratet nedåt och bakåt enligt denna beskrivning. Under dessa förhållanden kan gasstrålen från munstycket 22 uppfånga eller utspäda strömmar av ånga, som kan medföras nedåt in till kontakt med beläggningen härrörande från anslagszonen för sprut- konen på glasbandet. Gasstrålen kan därför förhindra el- ler minska förekomsten av defekter vid beläggningssidan, vilka defekter ej skulle kunna avlägsnas eller som skulle kunna avlägsnas endast med svårighet, genom en efterföl- jande ytbehandling. Om en ytterligare beläggningsstation finnes vidare nedströms i substratets förflyttnings- riktning, där en andra beläggning bildas ovanpå den förs- ta skulle dessa defekter under alla förhållande vara o- tillgängliga för någon sådan ytbehandling.

Vid anordningen som visas i fig. 5 visas del av en ka- nal 30 genom vilken det just bildade glasbandet 31, upp- buret på rullar52, förflyttas från en anläggning för formning av plant glas, t.ex. en floatglasvanna, i rikt- ning framåt eller nedströms riktning antydd genom pilen 35. Glasbandet belägges under sin förflyttning genom ka- nalen av beläggningsanordningar placerade i en avdelning ovanför bandets väg, försedd med uppströms och nedströms begränsningsskärmar BH, 35. 10 15 20 25 30 55 453 591 18 Beläggningsanordningar omfattar ett flertal sprutpisto- ler, anordnade på avstånd från varandra på ett ändlöst spår, som uppvisar två parallella räckor eller parter 36, 37, som sträcker sig tvärs över kanalen i uppströms och nedströms beläggningsstationer. Två av sprutpisto- lerna, betecknade 38 och 59 visas på ritningen, varvid sprutpistolen 38 befinner sig på uppströmsräckan och sprutpistolen 59 på nedströmsräckan i det ändlösa spåret.

Varje sprutpistol uppbåres av ett rör, såsom H0, inom vilket det finns passager för tillförsel av beläggnings- lösning och tryckluft till sprutpistolen. Varje sådant rör uppbäres av en vagn såsom Ul, försedd med hjul, så- som U2, som löper på det ändlösa spåret. En skiljevägg H3 är anordnad tvärs över den övre delen av kanalen mel- lan de parallella vägar som följs av sprutpistolen på de motstående räckorna av dé;ändlösa spåret.

Under beläggningsförfarandet roteras serien sprutpistoler kontinuerligt i en riktning. Sprutpistolerna står under sådan rotation i förbindelse med tillförselgrenrör för beläggningslösning och tryckluft med möjlighet att va- riera tillförselfördelningen till att passa olika be- läggningskrav. Var och en av sprutpistolerna kan t.ex. stå i kontinuerlig förbindelse med beläggningslösningen och källor för komprimerad luft under varje tvärgående rörelse på sprutpistolen tvärs över kanalen. Under dessa förhållanden bildas två på varandra lagda beläggningar på glasbandet. Den första beläggningen bildas ur belägg- níngslösningen, som sprutas från sprutpistoler då de tvä- ra över tunneln på uppströmsräckan i det ändlösa spåret.

Under den övertväringen peka pistolerna nedåt och bakåt, såsom sprutpistolen 38. Toppbeläggningen bildas av be- läggningslösning, som sprutas från sprutpistolerna då de tvära kanalen i spårets nedströmsräcka, där sådana pi- stoler pekar nedåt och framåt såsom sprutpistolen 39.

Systemet för tillförsel av beläggningslösning kan anord- 10 15 20 25 50 55 453 591 19 nas så att endast en del av sprutpistolerna tillföres beläggningslösning under deras tvärgående rörelse på spârets uppströmsräcka och endast de andra pistolerna tillföras beläggningslösning under deras tvärgâende rö- relse på spårets nedströmsräcka. Olika beläggningslös- ningar kan tillföras de olika uppsättningarna av sprut- pistoler, så att de på varandra lagda beläggningarna ha olika sammansättningar.

I det visade arrangemanget sprutas lösning endast i den nedströms belägna beläggningsstationen, såsom represente- ras av strömmen HU av små droppar från sprutpistolen 39.

Beläggningslösningen kan tillföras varje pistol i serien under dess tvärgående rörelse över kanalen i beläggnings- stationen nedströms eller kan beläggningslösningen till- föras endast vissa av pistolerna i hela serien, beroende på den önskade avsättningshastigheten för beläggníngsma- terial.

Bakom den tvärgâende vägen för strömmen av små droppar i nedströms beläggningsstationen finns en gasutmatnings- ledning H5, som sträcker sig tvärs över kanalen ovanför glasbandets väg och som har en utmatningsöppning H6 be- gränsad av en springliknande utmatningsöppning, som sträcker sig över bandvägens fulla bredd. Ledningen H5 är ansluten till ett gastillförselsystem (ej visat) för att kontinuerligt tillföra luft till den ledningen, så att en plan stråle av den förvärmda luften utmatas framåt från den springliknande utmatningsöppningen. Denna luft- strâle slår an mot bottendelarna av den sprutade ström- men av små droppar då de förflyttar sig tvärs över kana- len i nedströms beläggningsstationen. Strålen har den verkan att minska förekomsten av beläggningsdefekter vid skiljeytan mellan beläggning/substrat, förmodligen beroen- de på att strålen uppfångar en eller flera potentiellt skadliga substanser, som tenderar att medbringas nedåt i strömmenav ånga bakom sprutkonerna, eller på grund av 453 591 10 15 20 25 30 35 20 att strâlen utspåder koncentrationen av sådana substanser innan den eller de når glassubstratet.

På grund av att luftstrålen från ledningen H5 verkar över hela bredden på glasbandets väg förflyttas en avse- värd mängd av den luft som utgör den strâlen i något gi- vet ögonblick tvärs över den tvärgående rörelsevägen för strömmarna av små droppar, ur linje med dessa strömmar.

Denna luft kan ha effekten att spola ångor från den tvär- gående vägen, så att de ej stängas in i sådana strömmar.

Sättet inbegriper även därför uppfinningen som beskrivas i vår samtidiga patentansökan nr. 0100688-4: Luften som tillföres ledningen H5 kan vara vid ordinarie temperatur, t.ex. 250 C. Eftersom det emellertid förelig- ger en kontinuerlig utmatning av luften över bandvägens hela bredd och volymflödeshastigheten för luften därför är väsentligen större än vanligt då man använder anord- ningen enligt fig. 3 och U föredrager man att förvärma luften. Förvärmningstemperaturen kan väljas för att på- verka temperaturen pâ de sprutade små Gropoarna såsom be- skrivits i vår samtidigt patentansökan nr. 8100690-0.

Nedströms från nedströmsbeläggningsstationen finnes en utloppsledning H7, vars nedre utloppsgasinträdesdel H8 är riktad mot beläggningsstationen. Anordningar (ej vi- sade) finnes för att kontinuerligt upprätthålla sugkraf- ter i utloppsledningen för att bringa omgivande gaser i närheten av fronten på den tvärgående vägen för strömmar- na av de små dropparna vid nedströmsbeläggningsstationen att strömma framåt bort från den vägen och in i utlopps- ledningen, och därigenom minska risken för avsättning av material på den bildade beläggningen från omgivningen ovanför glasbandets väg. 10 15 20 25 30 35 453 591 21 Det följande utgör exempel på sätt enligt uppfinningen utförd med hjälp av ovan beskrivna anordning.

Exempel l En\beläggningsanordning såsom beskrives med hänvisning till fig. 3 och U användes för att belägga ett glasband 3 meter brett under dess framställning i en dragningspro- cess enligt Libbey-Owens, där hastigheten på glasbandet var av storleksordningen l meter/minut. Beläggningsanord- ningen installerades i ett läge så att temperaturen på glaset vid anslagszonen för strömmen av små droppar var av storleksordningen 6000 C.

Sprutpistolen var av konventionell typ och drevs med ett tryck av storleksordningen U kg/cm2. Pistolen förflytta- des fram och tillbaka tvärs över bandets väg på en höjd av 30 cm ovanför glasbandet, för att så fullborda nio fram och âtergående rörelser per minut. Sprutpistolen riktades så att sprutkonens axel bildade 350 med glasban- dets plan.

Sprutpistolen matades med en vattenlösning av tennklorid erhållen genom att upplösa hydratiserad tennklorid (SnCl2°2H2O) i vatten i en mängd av 375 g tennklorid per liter och tillsätta per liter 55 g av NHUHFZ.

Matningshastigheten för beläggningslösningen inställdes så att på glasbandet bildades en beläggning av tennoxid dopad med fluorjoner och med en tjocklek av 7500 Ångström.

En stråle av komprimerad luft utmatades kontinuerligt med en hastighet av 15 m3/timme från munstycket 22, vars öppning var 20 cm ovanför glasbandets. Munstycket inställ- des att ligga i en lutning av H50 mot bandets plan och att skjuta ut luftstrålen mot glasbandet, omedelbart ba- kom sprutkonens anslagszon på bandet. 10 15 20 25 30 35 453 591 22 , Luftutloppssystemet inställdes att upprätthålla ett un- dertryck av storleksordningen 100 mm vattenpelare i sug- munstycket på var och en av utloppsledningarna ll och 13, vilka munstycken befann sig 20 cm ovanför glasbandet.

Det belagda glaset som erhölls genom sättet befanns ha mycket hög optisk kvalitet, men endast mycket små mäng- der ljusspridande defekter inne i beläggningen eller i skiljeytan mellan beläggning/glas.

En beläggning av indiumoxid kan bildas av en vattenlös- ning av indiumnitrat med liknande goda resultat.

Ett sätt enligt ovan kan även användas t.ex. för att be- lägga ett glasband då det transporteras från en float- glasvanna. vid ett jämförande försök utföres sättet utan att utma- ta gas från munstycket 22, men under annars oförändrade förhållanden. Det resulterande belagda glaset befanns ha ljussprídande områden, fördelade i ett mönster liknande det som visas i fig. 2.

Exempel 2 En anordning såsom beskrives med hänvisning till fig. 3 och U användes för att belägga ett glasband med en an- slagszon för de små dropparna vid en temperatur av stor- ledsordningen 580° C. Sprutpistolen tillföres en lösning av reaktionsprodukten från vattenfri SnClu med metanol.

Koncentrationen på lösningen inställes medelst dimetyl- formamid efter tillsats av HCl för stabilisering av lös- ningen och NHHHFZ som dopmedel.

Utmatningen av beläggningslösningen reglerades så att en beläggning av SnO2 dopad med fluorjoner och med en tjock- lek av 7200 Ångström bildades på glasbandet. 10 15 20 25 30 35 453 591 23 Sugkrafter upprätthölls kontinuerligt i ledningarna ll och 13 såsom i exempel 1.

En stråle av komprímerad luft utmatades kontinuerligt från munstycket 22 under varje tvärgående rörelse på sprutpistolen tvärs över glasbandet. Strålen riktades mot bottendelen av strömmen av små droppar, d.v.s. i den omedelbara närheten av substratet. Utmatningshastigheten för luften var tillräcklig för att förorsaka lätt defor- mation av den naturliga formen på strömmen av små droppar.

Beläggningen var av hög kvalitet, med litet bevis pâ interytdefekter, som kunde ge anledning till ljussprid- ning vid skiljeytan mellan glas/beläggning.

Vid en modifiering av det föregående sättet, där väsent- ligen identiska resultat erhölls utbyttes beläggningslös- ningen däri mot en lösning erhållen genom att reagera SnClu med ättiksyraanhydrid i stökiometriska proportio- ner, långsamt omröra den erhållna mycket sirapslíknande brun-svarta vätskan för att medge avgång av HCl, utspäd- ning av blandningen med dimetylformamid och tillsätta några kubikcentimeter av en HO-procentig (volym-1) i handeln tillgänglig lösning av HF som dopmedel.

Vid ett ytterligare prov upprepades sättet enligt exem- pel 2 med den modifieringen i ett fall att munstycket 22 riktades i en nedåtríktad lutning med dess axel i linje med skärningslinjen mellan den bakre gränsen för sprut- konen och glasbandet och i det andra fallet så att mun- stycket 22 riktade horisontellt liknande strålen från- ledningen H5 i fig. 5. Beläggningskvaliteten som uppnåd- des var lika hög då man använde det lutade munstyckslä- get visat i fig.3 som i exempel 2. 10 15 20 25 30 35 453 591 2H Exempel 5 Ett band av floatglas med en bredd av omkring 2,5 meter belades då det förflyttades från floatglasvannan med en hastighet av H,5 meter per minut, med användning av en beläggningsanordning enligt fig. 3 och Ä. Sprutpistolen 20 inställdes i en vinkel av 300 mot det horisontala och luftmunstycket 22 inställdes i en vinkel av 270 mot det horisontala och så att den pekade direkt mot bottendelen av sprutkonen intill glasbandet.

Sprutpistolen var av vanlig typ och drevs med ett tryck av storleksordningen 3 kg/cma. Pistolen monterades 25 cm ovanför glasbandet och pekades i en lutning av 300 mot bandets plan. Pistolen föres fram och tillbaka med 10 cykler per minut . Pistolen Inatades med en lösning erhållen genom att upplösa koboltacetylacetonat Co(C5H7O2)2H2O 1 di- metylformamid. Pistolen placerades så att denna lösning slog an mot glasbandet i ett läge utmed dess väg, där glaset hade en temperatur av storleksordningen 5800 C.

Sugmunstycket 12 i utloppsledningen ll var placerat 20 cm ovanför glasbandet. Sugkrafterna inställdes så att ett undertryck av storleksordningen 50 mm vattenpelare upprätthölls i sugmunstycket. Utloppsledningen 13 använ- des ej.

Utmatningshastigheten för beläggningslösningen inställ- des så att en beläggning av koboltoxid (Co3Ou) med en tjocklek av storleksordningen 920 Ångström bildades på glaset. - En stråle av komprimerad luft utmatades kontinuerligt från munstycket 22, som var placerat på en höjd av 15 cm ovanför glasbandet. Volymhastigheten för luftens utmat- níng inställdes så att strålen verkade direkt mot ström- 10 15 20 453 591 25 men av små droppar, men strålen var ej tillräckligt stark för att förorsaka deformation på sprutkonens form.

Användningen av en stråle, som var relativt svag jämfört med den som användes i de tidigare exemplen bestämdes på grund av den mycket flyktiga naturen hos beläggnings- lösningen.

Den beläggning som bildades på glasbandet hade en brun- aktig toning sedd i genomgående ljus och det fanns litet spår av disighet, kommande internt från beläggningen el- ler vid skíljeytan mellan glas/beläggning.

Det föregående beläggningsförfarandet kan följas för att bilda färgade skikt sammansatta av en blandning av oxider genom att mata sprutpistolen med en lösning inne- hållande en blandning av föreningar av olika metaller, t.ex. föreningar av metaller utvalda ur gruppen järn, kobolt, krom och nickel, eller genom att använda ett flertal sprutpistoler och mata olika lösningar samtidigt genom olika pistoler.

Claims (14)

453 591 26 Patentkrav

1. Sätt att bilda en beläggning av en metall eller en metall- förening på en yta av ett uppvärmt glassubstrat under dess förflyttning i en given riktning (härefter och i följande krav kallat 'framåt') genom en beläggningsstation. genom att bringa substratet i beröring med åtninstone en ström av små droppar. omfattande en substans eller substanser ur vilken eller vilka belâggningsmetallen eller metallföreningen bildas på ytan, k ä n n e t e c k n a t av att strömmen (strömmar- na) av små droppar lutas nedåt och franåt mot substratet och av att åtminstone en gasstråle utmatas i omgivningen ovanför substratet. så att den förflyttas i samma (framåt) riktning ovanför substratet och slår an mot en sådan strö: (strömmar) av små droppar, varvid gasstrålen (gasstrålarna) bibringas avlång tvärsektion. där den längre tvärsektionsdimensionen anordnas i riktningen tvärs över substratets väg.

2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att åt- minstone en sådan ström av små droppar slår an i en zon inom substratytområdet. som skall beläggas och att en sådan strö: upprepade gånger förflyttas tvärs över substratets väg fran och tillbaka tvärs över substratets väg och av att strömmen (strömnarna) av små droppar utmatas från ett spruthuvud eller från spruthuvuden. som förflyttas utmed en ändlös bana för att upprepade gånger övertvära substratvägen i en riktning vid en beläggningsstation.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att gasstrålen (strålarna) utmatas från ett munstycke eller munstycken, som förflyttas tvärs över substratets väg samtiÄ digt med strömmen (strömnarna) av små droppar.

4. Sätt enligt något av krav l-3, k ä n n e t e c k n a t av att gasstrålen (strålarna) utmatas från ett stationärt munstycke eller från stationära munstycken, som sträcker sig eller är fördelade tvärs över substratets väg. 10 15 20 25 30 35

5. Sätt enligt t e c k n a t 453 591 27 något av de föregående kraven, k ä n n e - av att det finns åtminstone en gasstråle. sou i sidled divergerar från sin utnatningsöppning.

6. Sätt enligt t e c k n a t något av de föregående kraven, k ä n n e - av att gasstrålen (strålarna) är riktade så att de verkar not nederdelen av strönnen av små droppar 1 närheten av glassubstratet.

7. Sätt enligt t e c k n a t något av de föregående kraven, k ä n n e - av att gasstrålen (gasstrålarna) lutas nedåt från ett utnatningsnunstycke (nunstycken).

B. Sätt enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a-t av att den lutande strålen (strålarna) riktas så att den (de) avböjes från glassubstratet not den nedre delen av strölnen av små droppar.

9. Sätt enligt t e c k n a t något av de föregående kraven, k ä n n e - av att de små dropparna utgöres av små droppar av en lösning av ett netallsalt, t.ex. en netallklorid. ur vilken en letalloxidbeläggning bildas på substratytan.

10. Sätt enligt något av de föregående kraven, tGCKIlät k ä n n e - av att ett gasutloppssysten drives för att dra omgivande gaser bort från strölen av som droppar i sanna riktning över substratet son den i vilken gasstrålen (gas- strålarna) riktas.

ll. Anordning för genomförande av sättet enligt något av kraven l-10 för bildning av en beläggning av en metall eller netallförening på en yta av ett uppvärmt glassubstrat (4). ~ där anordningen innefattar ett stöd (5) för ett substrat och anordningar för att transportera ett substrat i en given (härefter kallat 'franåt') riktning under det att det sålunda uppbäres och sprutanordningar (20) för att utmata åtlinstone en ström av snå droppar på det uppburna eller understödda substratet (4), k ä n n e t e c k n a d av att sprutanord- 453 591 28 , ningen är konstruerad och anordnad att utmata åtminstone en sådan ström av små droppar i en nedåtriktad och framåtriktad eller en nedåtriktad och bakâtriktad lutning på det under- stödda substratet (4) och av att anordningen innefattar blås- anordningar (22) för att utmata åtminstone en stråle av gas in i omgivningen ovanför substratet, så att strålen förflyt- tas i samma (framåt eller bakåt) riktning ovanför substratet och slår an mot strömmen (strömmarna) av små droppar och har avlång tvärsektion anordnad i riktning tvärs över substratets väg.

12. Anordning enligt krav 11, k ä n n e t e c k n a d av att sprutanordningen (20) är anordnad tillsammans med en drivmekanism (ej visad) för att upprepade gånger förflytta strömmen (strömmarna) av små droppar i en riktning eller fram och tillbaka tvärs över vägen utmed vilken substratet (4) transporteras. _

13. Anordning enligt krav 11 eller 12, k ä n n e t e c k - n a d av att beläggningsanordningen (20) är monterad i en kanal (1) (kylkanal) genom vilken glassubstratet ledes och att anordningarna (22) för att utmata glasstrålen (strålarna) tar gasen från extern källa utanför kanalen.

14. Anordning enligt något av krav 11 - 13, k ä n n e - t e c k n a d av att den innefattar gasutloppsanordningar (12, 13), anordnade för att dra omgivande gaser bort från strömmen (strömmarna) av små droppar i samma (framåt eller bakåt) riktning ovanför substratet (4) som den i vilken gas- utmatningsanordningarna (22) utmatar gasstrålen (gasstrålar- na). n m