SE462968B - Saett att bilda en belaeggning av en metall eller metallfoerening paa en yta av ett just bildat band av glas - Google Patents

Description

l5 20 25 30 35 40 Z 462 968 rialet i ström (härefter kallad “svepström") som upprepande gånger förflyttas tvärs över substratet.

För att befordra konstanta och förutsägbara beläggningsförhållan- den är det etablerad praxis att reglera sprutningen av förbelägg- ningsmaterialet så att de dynamiska förhållandena i anslagszonen för förmaterialdropparna på substratet utjämnas så mycket som möj- ligt. Men man har under många år insett att störande beläggnings- fel har benägenhet att uppträda även då de små dropparnas rörelse- energi just före kontakt med substratet är mycket låg. Detta är så emedan beläggningskvaliteten som uppnås är känslig för infly- tande från de förhållanden som föreligger i den gasformiga omgiv- ningen ovanför substratet. Därför har olika sätt föreslagits att påverka omgivningen för att avlägsna substanser, som kan försämra beläggningen.

Ett exempel på ett sätt, som innefattar en miljöregleringsåtgärd beskrives i förut nämnda brittiska patent l 523 991. Vid det sät- tet skapas sugkrafter i utloppsledningssystemet placerade att bringa gaser att strömma bort från strömmen av små droppar och äess an51agsz0n_I beskrivningen förklaras att denna åtgärd und- viker eller minskar tendens för sönderdelningsprodukter att ut- fällas på substratet eller den redan bildade beläggningen ur gasmiljön och att regleringsêtgänkm gör det lättare att bilda beläggningar med en homogen struktur och erbjuder enhetlig belägg- ning av substratet, under förutsättning att som ett villkor för förfarandet sugkrafterna regleras så att de är i huvudsak utan inverkan på förmaterialdropparnas vägar mot substratet.

Andra förfaranden innefattande miljökontrollåtgärder beskrives i brittiska patenten 2 068 937 A och 2 069 992 A. Sättet som beskrives i 2 068 937 A utföres genom att använda ett lodrätt riktat eller en lutad svepdusch och driva gas tvärs över duschens svepväg ur linje med strömmen(strömmarna) av små droppar. Ända- målet med denna gasdrivning är att rengöra atmosfären i svepvägen för strömmen eller strömmarna av små droppar genom att avlägsna ångfasreaktionsprodukter, som annars skulle kunna medbringas mot 10 15 20 25 30 35 40 462 968 substratet av strömmen (strömmarna) av små droppar. Beskrivningen antyder att den spolande gasströmmen kan utmatas kontinuerligt under förutsättning att dess källa förflyttas i tandem med källan för strömmen (strömmarna) av små droppar. Om å andra sidan spol- gasen utmatas från en stationär källa utmatas gasen intermittent ur fasrmuíduschens rörelse, så att spolgasströmmen ej träffar de små dropparna.

Vid sätten som beskrives i brittiska patentet 2 069 992 A sprutas förmaterialets droppar i en riktning lutad nedåt och framåt eller nedåt och bakåt i förhållande till substratet ("framåt" innebä- rande substratets rörelseriktning) och en stråle av gas utmatas mot den bakre delen av den nedåt lutade strömmen av små droppar eller varje sådan ström. Denna gasstrâlning har den verkan att minska omfattningen av beläggningsdefekter som ger anledning till ljusdiffusion särskilt vid beläggningsytan eller vid gränsytezonen mellan beläggningen och substratet. Det antagna skälet för denna verkan är att gasen korsar substanser som annars skulle medbringas mot substratet från omgivningen omedelbart bakom strömmen (ström- marna) av små droppar. I beskrivningen förklaras att förmaterial- dropparna kan utmatas i ett flertal strömmar från stationära käl- lor fördelade tvärsöver substratets väg, i vilket fall gasen kan utstrålas från en eller flera stationära munstycken sträckande sig eller fördelade tvärsöver substratets väg. Alternativt kan man använda en eller flera svepströmmar av små droppar och gasen kan utmatas från ett munstycke eller munstycken, som förflyttas tvärs- över substratets väg tillsammans med strömmen (strömmarna) av små droppar. I beskrivningen antydes, att styrkan på gasstrålen (strå- larna) ej bör vara sådan så att strömmen (strömmarna) av de små dropparna görs ostadig.

Genom att vidtaga en eller flera av reglerätgärderna vad beträffar miljön, som ovan omnämnts, är det möjligt att bilda beläggningar av mycket god optisk kvalitet under massproduktionsförhållanden.

De kända förfarandena har emellertid begränsad omfattning med av- seende på bildningshastigheterna för beläggningen (uttryckt i beläggningsvolym per enhetstid) som kan uppnås. Detta är på grund av att de kända förfarandena regleras av principen att hälla de 10 15 20 25 30 35 40 462 968 i dynamiska förhållandena vid sprutzonen så stabila som möjligt.

För att uppfylla detta villkor regleras sprutningen för att åstad- komma en ganska varsam avsättning av de smådropparnapá.substra- tet och miljöförhållandena regleras så att de små dropparnas vägar störs så litet som möjligt. Den maximala tillåtna bildningshastig- heten för beläggningen, som kan uppnås, beror på olika faktorer och kan skilja sig från ett sätt till ett annat, men det är under alla förhållanden alltför lågt för att uppnå de bildningshastig- heter för beläggningen som ibland är önskvärda. Bildningshastig- heten för beläggningen bestämmer uppenbart tjockleken på belägg- ningen,som kan bildas på ett glasband som förflyttas med en given hastighet genom beläggningsstationen.

Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett sätt, som är lämpligt för att uppnå högre bildningshastigheter för belägg- ningen och därför kunna användas för att bilda tjockare beläggning- ar och/eller för att belägga glasband som rör sig med högre hastig- heter.

Enligt föreliggande uppfinning avses ett sätt att bilda en belägg- ning av en metall eller metallförening på en yta BV just bïlåat bfiflå av varmt glas då det föres fram i en given riktning (härefter om- nämnd som 'framåt') genom en beläggningsstation, vilket sätt m- fattar sprutning av ytan i stationen med ett förbeläggningsmate- rial, av vilket beläggningsmetallen eller metallföreningen bildas på ytan, och utmärkes av att förbeläggningsmaterialet sprutas i form av åtminstone en ström av små droppar som riktas nedåt och framåt mot glasbandet och upprepade gånger förflyttas tvärsöver bandets rörelseväg så att bandets yta svepes av strömen (ström- marna) av små droppar, varvid de små dropparnas hastighet 1 ström- men (strömmarna) är sådan att väsentlig stänkning av material från bandets yta inträffar, gas kontinuerligt utmatas i atmosfären bak- om strömmen (strömmarna) av små droppar, så att ett framåt riktat flöde av gas upprätthålles, som omger den bakre hälften av ström- men av små droppar eller varje sådan ström åtminstone vid botten- delen av strömmens bana och sveper förbi sidorna om en sådan ström med tillräcklig hastighet för att medbringa i huvudsak alla stänken bort från strömmen och att sådant medbringat material därefter 10 15 20 25 30 35 40 5 I -e 0\ OO avlägsnas från bandets omgivningfnh Uppfinningen innebär ett markerat avsteg från etablerad praxis genom att i stället för att reglera duschen för att uppnå ett helt stilla anslag av de små dropparna i anslagszonen, ges dropparna tillräcklig rörelseenergi för att förorsaka väsentlig stänkning av material från hamkfis yta som belägges. I kombination med en sådan dusch med relativt hög energi använder man sig av en spol- gasström eller -strömmar av tillräcklig styrka för att medbringa stänken bort från närheten av duschen och mot ett område från vilket de avlägsnas från bandets omgivning. Verkan av dessa kom- binerade åtgärder beror på valet av en särskild orientering av den sprutade strömmen (strömmarna) av små droppar och på en sär- skild riktning av spolgasströmmen (-strömmarna) i förhållande till bandets rörelseriktning. Strömmen (strömmarna) av små droppar måste vara lutad nedåt och framåt mot bandet, (riktningen framåt varande substratets rörelseriktning) och spolgasströmmen (-ström- marna) måste likaledes gå i riktning framåt.

Uppfinningen möjliggör bildning av optiska beläggningar av god kvalitet vid avsevärt högre hastigheter än de som uppnåtts vid de tidigare förfarandena som här omnämnts. Kombinationen av pro- cessuella särdrag som utmärker uppfinningen gör de högre belägg- ningshastigheterna kompatibla med bildning av beläggningarna utan eller med endast en mycket låg förekomst av inre eller yteffekter som ger anledning till ljusdiffusion.

Det är väl känt att beläggningar med hög optisk kvalitet ej endast måste vara relativt fria från sådana defekter utan måste även vara i huvudsak enhetliga och jämna i tjockleken och att tjockleks- standardens jämnhet påverkas av temperaturförhâllanden som påver- kar bildningen av beläggningen. Vid genomförande av sättet enligt föreliggande uppfinningen kan kända temperaturregleringsåtgärder vidtagas för att befordra bildningen av en beläggning, vars tjock- leksjämnhet har en hög standard.

En särskild rekommenderad temperaturregleringsåtgärd, är den som 10 15 20 25 30 35 4-62 968 visas i brittiska patentet 2 078 710 A enligt vilket ett just bil- dat band av glas, före att det belägges termiskt konditioneras för att eliminera eller minska temperaturgradienter tvärs över bandets bredd, som skall beläggas. Den termiska konditioneringsâtgärden kan t ex innebära uppvärmning av kanter på glasbandet för att kom- pensera den snabbare kylningen på sådana kanter, som normalt in- träder när bandet förs ut ur anläggningen för formning av plant glas. Vid vissa mycket viktiga utföringsformer av uppfinningen är de små dropparna i duschen sammansatta av förmaterial i vattenlös- ning. Jämfört med förfaranden som använder sig av flyktiga, orga- niska lösningsmedel, som till stor del kan förångas från dropparna under deras transport mot substratet, når vid sätt där man använder sig av en vattenlösning av förmaterialet en större andel av det ëprutade lösningsmedlet bandet och vid de tidigare kända belägg- ningsförfarandena visade det sig de maximala, uppnåeliga bild- ningshastigheterna för beläggningen vara särskilt begränsade under sådana omständigheter. Beläggningshastigheterna kan avsevärt över- skridas genom att använda föreliggande uppfinning.

Uppfinningen har särskilt värde för att bilda beläggningar av för- material som ger ett lågt utbyte av beläggningsmaterial, dvs ett förmaterial med låg omvandlingsfaktor. En låg omvandlingsfaktor tenderar att begränsa bildningshastigheten på beläggningen. Genom att göra det möjligt att avsevärt öka hastigheten med vilken be- läggningarna kan bildas av dessa förmaterial lämnar uppfinningen ett mycket viktigt bidrag till tekniken. I de viktigaste tillämp- ningarna i föreliggande uppfinning användes den för att bilda en beläggning av förmaterial, som åtminstone såsom närvarande i de sprutade små dropparna är oorganiskt. Sådana material har låga omvandlingsfaktorer jämfört med organiska material. Det är t ex fördelaktigt att använda som det sprutade materialet en vatten- lösning av tennförening, såsom hydratiserad stannoklorid (SnCl2- H20) för att bilda en tennoxidbeläggning på glaset. I praktiken reagerar endast en liten del av tennföreningen som användes som förmaterial för att bilda beläggningen. En vattenlösning av en tennförening användes som det sprutade materialet i vissa utfö- ringsformer av föreliggande uppfinning. l0 15 20 25 30 35 40 _ ¿¿o 068 o I! - j De potentiella fordelarna med sättet förverkligas givetvis bäst vid högavolymhastighetervid utmatning av förmaterialet. I prak- tiken innebär detta i sin tur att materialet som bildar strömmen av små droppar eller varje sådan ström sprutas under ett relativt högt tryck. Förmaterialet sprutas företrädesvis under ett mät- tryck av åtminstone 10 bar.

Hästiqheternë på de små dropparna i duschen kommer att i någon gi- ven process ej endast bero på trycket, med vilket de små droppar- na sprutas, utan även på andra faktorer, inbegripande formen på sprutpistolen eller andra sprutanordningar och storleken på sprut- munstyckena. Vid alla föredragna sätt enligt uppfinningen har emel- lertid de små dropparna en genomsnittlig hastighet, som är åtmins- tone ljudhastighet. Gasen som utmatas bakifrån, strömmen av små droppar eller varje sådan ström måste ha en tillräcklig flödes- energi för att bära materialstänken framåt bort från närheten av strömmen (strömmarna) av de små dropparna. Den erforderliga mini- mivolymflödeshastigheten på denna gas inne i atmosfären bakom strömmen (strömmarna) av de små dropparna beror bl a på storleken eller den sammanlagda storleken på gasutmatningsmynstycket (mun- styckena). ' ' Företrädesvis är emellertid de? totala volymflödeshastigheten på gasen åtminstone 130 normal-n1 /time.

Den totala gasvolymen (NTP) som utmatas bakifrån strömmen eller strömmarna av små droppar är med fördel åtminstone lika med 40 2 av den totala bärgasvolymen (NTP) som utmatas tillsammans med de små dropparna.

Vid föredragna utföringsforux av 'uppfinningen bildas beläggningen på substratet vid en volymhastighet av åtminstone 6 cm3/min. Inom lämpligt val av volymflödeshastigheten för förbeläggningsmaterialet kan man lätt uppnå sådana höga hastigheter på bildning av belägg- ningsmaterial på glasbandet under det att man samtidigt uppnår mycket goda optiska kvaliteter.

Uppfinningen är i första hand avsedd för att bilda beläggningar med 10 15 20 25 30 462 968 ~ en tjocklek av åtminstone 700 nm och mängden förbeläggningsmate- rial som sprutas per tidsenhet regleras företrädesvis i enlighet därmed. Vid föredragna utföringsformer av uppfinningen användes den för att bilda en beläggning åtminstone 700 nm tjock och med en breddutsträckning av åtminstone 2 m på ett just bildat band av varmt glas, som rör sig med en hastighet av åtminstone 4,5/min inom beläggningsstationen. Dessa förhållanden är ganska drastiska och allmänt sett är sätten enligt den tidigare kända tekniken ej lämpliga att uppfylla dem med undantag då man sprutar mycket reaktivt förbeläggningsmaterial. Sättet enligt uppfinning- en är i stånd att uppfylla de nämnda villkoren för att bilda be- läggningar av god kvalitet även av relativt lågreaktiva förmate- rial såsom vattenlösningar av oorganiska substanser.

Bildningshastigheten för beläggningen vid ett givet förfarande påverkas av temperaturförhållandena som påverkar bildningsreak- tionen för beläggningen. Inom gränser kan bildningshastigheten för beläggningen och i vissa fall beläggningskvaliteten ökas ge- nom att öka temperaturen som glaset har i beläggningsstationen.

Vid vissa sätt enligt föreliggandexugfiinningökas glasets tempe- temperatur före beläggning genom att uppvärma glaset i en ter- misk konditioneringsstation mellan beläggningsstationen och anläggningen där glasbandet bildas. I den termiska konditione- ringsstationen kan glasbandet uppvärmas över hela sin bredd, ehuru differentierat för att så minska eller eliminera tempera- turgradienter tvärsöver bandet såsom omnämndes i det tidigare nämnda brittiska patentet 2 078 710 A.

Det finns vissa fördelar i att värma ett ytskikt på glasbandet på den sida som skall beläggas, antingen exklusivt eller i en större utsträckning än återstoden av glastjockleken i en termo- konditioneringsstation, som föregår beläggningsstationen Utmeå bandvägen_ Uppvärmningen av ett sådant ytskikt är tillräckligt för att påverka tjockleken eller tjockleken och kvaliteten på beläggningen. Vid genomförandet av ett sätt enligt föreliggande uppfinning uppvärmes ett sådant ytskikt därför företrädesvis till en högreatemperatur än återstoden av glastjockleken som för-- beredelse till inträde i beläggningsstationen. För att uppvärma ett sådant ytskikt på glaset .exponeras den sidan av glasbandet till en eller flera strålningsvärmare med en svart kropptempe- 10 15 20 30 35 40 9 462 o 96 Bel o ratur under ll00OC. Strålningsvärmen som utsändes av en strål- värmare vid en svart kropptemperatur under ll0OOC absorberas kraftigt av glaset och som följd därav kommer i huvudsak all infallande strålningsenergi att absorberas av ett tunnt ytskikt- Sättet kan inbegripa på varandra följande termokonditionerings- behandlingar som förberedelse till beläggningsoperationen. I enlighet med uppfinningen som visas i svensk patentansökan nr 840530-3 kan kan det finnas en termokonditioneringszon, i vil- ken temperaturgradienten tvärsöver bandet minskas och möjligen elimineras och en följande termokonditioneringszon, där värme tillföres helt eller i huvudsak helt till ett ytskikt av glaset på den sida som skall beläggas genom att exponera den sidan för en eller flera strålningsvärmare såsom har nämnts. Genom att följa denna procedur kan temperaturprofilen genom glasets tjock- lek efter beläggningssteget vara nära den som skulle vara i frånvaro av ytuppvärmningen och beläggningsstegen. Detta är en fördel, emedan om man önskar att modifiera beläggningens samman- sättning eller tjocklek eller t o m att avsluta beläggningen på glasbandet, kan detta göras genom att avbryta tillförseln av be- läggningsmaterial och koppla av ytvärmaren (-värmarna) och under -sådana förhållanden behöver en följande kylanläggning ingen eller endast mindre justering. Det inses att sprutningen av förbelägg- ningsmaterialet har en kylande verkan på den belagda sidan av bandet, som i frånvaro av ytuppvärmningssteget genom glasets tjock- lek skulle framkalla en temperaturgradient, vars branthet skulle tendera att öka med volymflödeshastigheten på det sprutade mate- rialet och bärgasen. Användningen av ytuppvärmningssteget är dår- för av särskild fördel, då man arbetar med höga beläggningsbild- ningshastigheter.

Temperaturförhålladena som påverkar beläggningsbildningsreaktion- en inbegriper även temperaturen hos de sprutade små dropparna.

INn1utsträckningi.vilken förbeläggningsmaterialet uppvärmes (om alls) före sprutning kan därför användas som en regleringsfaktor som möjliggör att variera tjockleken och i en del fall möjligen även kvaliteten på den bildade beläggningen inom vissa gränser.

Vid vissa sätt enligt uppfinningen är temperaturen på den gas som utmatas i atmosfären bakom strömmen (strömmarna ) av smådnqgnr 10 15 20 25 30 35 40 IQ 462 968 -.-lrflfl-a för att så upprätthålla det framåtriktade flödet på gas omgi- vande den bakre halvan av strömmen av små droppar eller varje sådan ström vid en temperatur sådan att gasflödet påverkar tem- peraturen på dropparna i strömmen (strömmarna) på deras väg mot substratet. Utövandet av uppfinningen på detta sätt innebär an- vändning av den uppfinning som visas i den brittiska patentan- sökningen 2 068 934 A.

Gasen kan förvärmas i en utsträckning så att gasflödet värmer eller minskar kylningen av de sprutade dropparna med resultat att den bildade beläggningen är tjockare än den annars skulle vara. Alternativt kan gasen utmatas med en temperatur så att gasflödet har en kylande verkan på de små dropparna. Allmänt sett kommer en sådan kylande effekt att erfordras, då man till- lämpar föreliggande uppfinning, men omständigheter kan uppstå där den kan användas till fördel, t ex i ändamål att minska justeringen av beläggningstjockleken, om den från början visade sig vara större än som erfordras, eller för att byta från en beläggningsspecifikation till en annan.

För att befordra jämn och enhetlig täckning av substratet är det önskvärt att anslagszonen för strömen eller varje sådan ström av små droppar på substratet har en avsevärd längd mätt utmed glasbandets väg. För detta ändamål föredrar man att strömmen eller varje sådan ström av små droppar bör träffa bandet i en ganska grund, spetsig vinkel. Av detta skäl och med hänsynstagande till praktiska särdrag i anordningens konstruktion, föredrager man att axeln för strömmen eller varje sådan ström av små droppar bör bilda en vinkel av mellan 20° och 400 med bandet. Åtminstone en del av den gas som utmatas bakifrån bakom strömmen eller varje sådan ström av små droppar bildar en stråle, som riktas mot bandet, så att axeln på strålen med bandet företrä- desvis bildar en vinkel som ej är mindre än ett värde lika med 100 mindre än den vinkel som bildas mellan bandet och axeln på en sådan ström av små droppar. Detta villkor har befunnits vara fördelaktigt för att erhålla goda resultat medettngcket kompakt arrangemang av gasutmatningen och duschmunstyckena. Det är lämp- ligt t ex att gasstrålens axel är i samma vinkel mot bandet som axeln för strömmen av små droppar eller bara i en brantare vinkel r ~ nu 10 15 20 25 30 35 40 ll __ g 462 9,68 (t ex brantare med upp till 200) än axeln för strömmen av små droppar.

Gasen som utmatas bakom strömmen eller varje ström av små drop- par slår företrädesvis an på bandet i zon eller zoner nära bakre delen av eller överlappande anslagszonen för strömmen av små droppar på bandet. Då föreligger ingen onödig utstrålning av den kinetiska energin hos den utmatade gasen, innan den utför sin vitala svepverkan omkring strömmen av små droppar.

Gas kan utmatas från en eller flera springliknande munstycken för att bilda en ridâ sträckande sig tvärsöver bandvägens fulla bredd eller nästan så, men på grund av den erforderliga gashas- tigheten skulle detta medföra utmatning av en mycket stor gas- mängd. För att minska mängden gas som utblâses är detnfördel för gasen att förflyttas från ett munstycke (munstycken), som för- flyttas så att de upprepade gånger tvärar över bandvägen syn- kront med strömmen (strömmarna) av små droppar. Gasen kan utma- tas och utmatas företrädesvis t ex i huvudsak symmetriskt under strömmen eller varje sådan ström av små droppar.

Vid vissa utföringsformer av uppfinningen utmatas gas som utmatas bakom strömmen eller varje sådan ström av små droppar från ett övertvärande enda munstycke, t ex ett munstycke som uppvisar ett springliknande utmatningsmunstycke och företrädesvis ett mun- stycke som lämnar en solfjäderformad stråle. Ett mera effektivt gasutmatningsmönster erhålles emellertid, såsom föredrages, om gasen som utmatas bakom strömmen eller varje sådan ström av små droppar utmatas från ett flertal övertvärande munstycken förde- lade i huvudsak symmetriskt med avseende på ett plan, som inne- håller axeln på en sådan ström av små droppar. Genom att utmata gasen från ett flertal munstycken är det lättare att upprätta gasströmmar, som är riktade pâ ett mycket effektivt sätt i för- hållande till strömmen av små droppar. Följaktligen kan en given effekt åstadkommas genom att använda en mindre volym gas än då man använder en enda stor stråle. Dessutom kan gasströmmarna relativt inregleras. Det mest föredragna sättet, som är det som har befunnits ge det bästa resultaten, är att utmata gasen från en grupp om tre munstycken, där gruppen omfattar ett centralt munstycke med sin axel i eller nära nämnda plan och ett par 10 l5 20 25 30 35 40 12 462 968- yttre munstycken placerade på vardera sidan om ett sådant cent- ralt munstycke.

Då man använder en sådan trippelgasstråle, bildar den centrala gasstrålens axel, dvs strâlen som kommer från det mittre mun- stycket med bandet en vinkel som ligger mellan 100 mindre än och 200 större än vinkeln mellan bandet och axeln på tillhörande ström av små droppar. Detta område väljes av erfarenhetsdata, som visar detta förhållande mellan lutningsvinklarna mellan den centrala gasstrålen och strömmen av små droppar som är till hjälp i riktning mot att uppnå den maximala fördelen av uppfinningen.

Detta ändamål kan ytterligare befordras genom att rikta de yttre strålarna så att deras axlar befinner sig i en lutning mot bandet, som är lika eller grundare än lutningen för den centrala strâlen.

Detta särdrag användes vid vissa utföringsformer av uppfinningen.

Vid de mera föredragna arrangemangen lutas de yttre strålarna mot glasbandet i en mindre vinkel än mittstrålen. Den grundare vinkelnger de yttre strålarna större framåtriktad rörelseenergi, som befordrar deras effektivitet.

En annan faktor som påverkar verkan av gasstrålarna i en trippel- strålssituation är rymdförhållandet mellan zonerna, där de pro- jeficerade gasstrålarnas banor skär bandet. Man har funnit att det är gynnsamt för de yttre gasstrålarna att slå an mot gas- bandet i zoner, som sträcker sig framåt, förbi i anslagszonen för gasstrålen som kommer från det centrala munstycket.

För att befordra rensning av atmosfären och substratet på båda sidor om strömmen av små droppar, är det lämpligt att gasstrål- arna som kommer från de yttre munstyckena att divergera framåt med mellan 50 och 150 från ett plan innehållande axeln till till- hörande ström av små droppar och axeln till den centrala gasstrål- en. I vissa utföringsformer av denna uppfinning användes en så- dan divergent riktning på de yttre gasstrålarna. Vid föredragna utföringsformer konvergerar emellertid de yttre gasstrålarna framåt mot sådanttplan, Ett sådant konvergerande arrangemang kräver ett större volymhölje för att upptaga gasutmatningsmun- styckena, men det leder till en mera effektiv verkan på gasström- marna för att medbringa materialstänken. 10 15 20 25 30 35 13 462 968 Då gasen som utmatas bakom strömmen av små droppar eller varje sådan ström utmatas från ett flertal gasutmatningsmunstycken såsom tidigare nämnts, kan sådana munstycken vara anordnade så att deras axlar ligger i gemensamt plan.

Det föredrages särskilt att där ett flertal gasstrålar utmatas bakom strömmen eller varje ström av små droppar, sådana strålar bör blanda sig för att bilda 'en kontinuerlig gas- ' ridå, innan de slår an mot bandet.

Gasstrålarna som utmatas bakom varje ström av små droppar har ömsesidigt överlappande anslagszoner på bandet, bakom eller över- lappande strömmens anslagszon.

För att genomföra sättet enligt uppfinningen finnes en anord- ning för att bilda en beläggning av en metall eller metall- förening av en yta av ett uppvärmt glasband, då det förflyt- tas i given riktning (hädanefter omnämnt "framåt") utmed en viss väg, vilken anordning omfattar anordningar för att transportera ett band utmed vägen och åtminstone ett dusch- utmatningsmunstycke placerat i en beläggningsstation på vägen för att spruta förbeläggningsmaterial på bandet, och det finns ett sådant duschutmatningsmunstycke, som är anordnat att ut- mata en ström av små droppar nedåt och framåt mot bandet, det finns gasutmatningsanordningar inbegripande ett flertal gasutmatningsmunstycken anordnade i förening med duschut- matningsmunstycket för att utmata gasstrålar i atmosfären bakom sådan ström av små droppar, varvid gasutmatningsmunstyckena är riktade och relativt placerade så att gasstrålarna däri- från kan tillsammans bilda en gasström, som omger den bakre halvan av strömmen av små droppar åtminstone i bottendelen av strömbanan och sveper framåt förbi sidorna på en sådan ström och det finns en mekanism för att förflytta duschut- matningsmunstycket för att bringa strömmen av små droppar att upprepade gånger övertvära bandvägen och för att för- flytta gasutmatningsmunstyckena synkront med duschutmatnings- munstycket.

LII (i) (ii) (iii) (iv) (v) (vi) (vii) (viií) 14 462 968 Anordningen inbegriper företrådesvis en eller flera av föl- jande valfria särdrag: Axeln till duschutmatningsmunstycket eller varje sådant munstycke bildar en vinkel av mellan 200 och 40° med bandvägen; åtminstone ett av gasutmatningsmunstyckena är anordnat med sin axel i en vinkel mot bandvägen som är lika med eller större än “ ett värde lika med l0° mindre än vinkeln mellan vägen och axeln till tillhörande duschutmatningsmunstycke; gasutmatningsmunstyckena är fördelade i huvudsak symmetriskt med avseende på ett plan som innehåller axeln till duschutmatnings- munstycket; Det finns en grupp av tre sådana basutmatningsmunstycken, där gruppen omfattar ett centralt munstycke med sin axel i eller nära ett plan innehållande axeln till duschutmatningsmunstycket och ett par yttre munstycken placerade på vardera sidan om ett sådant centralmunstycke; det finns en grupp gasnnatningsmunstycken såsom anges i (iv) ovan; det centrala munstyckets axel bildar med bandvägen en vinkel, som är mellan 1o° mindre än een 2o° större än vinkeln mellan benavagen och axeln till duschutmatningsmunstycket; och företrädesvis bildar axlarna till de yttre gasutmatningsmunstyckena med bandvägen en vinkel som är lika med eller mindre än vinkeln mellan bandvägen och det centrala munstyckets axel; det finns en grupp gasutmatningsmunstycken såsom anges 1 (iv) el- ler (v) ovan och axlarna till de yttre mnnstyckena divergerar framåt mellan 5° och l5° från planet innehållande duschutmatnings- munstyckets axel; det finns en grupp gasutmatningsmunstycken såsom anges i (iv) el- ler (v) och axlarna till de yttre munstyckena konvergerar mot planet innehållande duschutmatningsmunstyckets axel; gasutmatningsmunstyckena är anordnade så att deras aXlâr är i huvudsak i ett gemensamt plan; 15 462 968 (ix) anordningar finnes för att uppvärma gas innan den utmatas genom 10 l5 20 25 30 35 40 gasutmatningsmunstyckena.

En föredragen utföringsform av uppfinningen kommer nu att beskri- vas mera detaljerat med hänvisning till de bifogade schematiska ritningarna, där: Fig 1 och 2 visar schematiskt utmatning av förbeläggningsmaterial och gas och fig 3 visar en vertikalprojektion av en utföringform av belägg- ningsanordning enligt uppfinningen.

I fig l och 2 sprutas en ström l av små droppar av ett förbelägg- ningsmaterial från ett munstycke ned en öppning 2 mot vägen 3 för ett band av varmt glas. Glaset avancerar utmed vägen 3 i fram- åtriktningen antydd medelst pilen 4 i fig l. Strömmen 1 av små droppar möter vägen 3 för bandet i en elliptisk anslagszon 5, som upprepade gånger tvärar över bredden på bandvägen. Strömmen av små droppar sprutas med tillräcklig hastighet för att förorsaka stänk. För att medbringa stänkdropprna i framâtriktningen 4 matas gas bakifrån bakom strömmen av små droppar. Såsom visas i fig 2 utmatas tre gasströmar, vars axlar visas vid 6, 7, 8 resp från gasutmatningsmunstycksöppningar 9, 10, ll för att bilda en framåt- riktad gasström, som slår an mot bandvägen 3 i anslagszoner 12, 13, 14 åtminstone del av vilka är direkt bakom anslagszonen 5 av strömmar för små droppar, så att den bakre halvan 15 av den zonen omges åtminstone i en bottendel av sin bana av gas som avböjts av glasbandet.

I enlighet med en särskild praktisk utföringsform är duschmun- stycksöppningen 2 placerad 60 cm ovanför bandvägen med sin axel 16 i linje med den framåtgående riktningen 4 i en vinkel av 300 mot vägen 3. Gasmunstycksöppningarna 9, 10, ll är placerade 7 cm framför och 23,5 cm under duschmunstycksöppningen 2. Axlarna 6, 7 8 till gasmunstycksöppningarna är samplana i ett plan 450 mot horisontalplanet. Den centrala gasmunstycksöppningen 10 har sin axel 7 i linje med framåtgående riktningen 4'och är anordnad att utmata en plan, solfjäderformad stråle med en spridning på 53° i planet för gasmunstycksaxlarna. Det horisontala avståndet mel- 10 '15 20 25 30 35 40 íß 462 968 lan var och en av sidmunstycksöppningarna 9 afi111 aàzettwæmtüuflt plan innehållande axeln 7 till den centrala gasutmatnings- öppningen 10 är 9 cm och var och en av sidomunstycksaxlarna 6, 8 divergerar med 90 från axeln 7 till den centrala öppningen i pla- net för dessa axlar. Var och en av de två sidomunstyckena är an- ordnade att utmata en 200 rund strâle gas. Sålunda är den totala anslagszonen för gas 12, 13, 14 på bandvägen åtminstone två gånger så bred som anslagszonen 5 för strömmen l av små droppar.

I fig 3 transporteras ett kontinuerligt band av plant glas 17 ut- med en väg 3 i en framåtgående riktning 4 medelst transportör- rullar 18 genom en beläggningsstation 19 i en tunnel med ett tak 20 och en bottenvägg 21. Tunneltaket 21 har en tvärgâende springa 22, där på ömse sidor om densamma ett spår 23 uppbärande en vagn 24, på vilket ett duschhuvud 25 är monterat för att spruta små droppar av förbeläggningsmaterial och en gasutmatningsanordning 26 för att utmata gas såsom beskrivits med hänvisning till fig l och 2. överloppsgaser utsuges genom en skorsten 27.

Exempel l Man önskade förse ett färskt format band av float-glas med en dopad tennoxidbeläggning för att åstadkomma skivor skurna från bandet med infraröd avskärmande egenskaper.

För detta ändamål placerades en beläggningsstation såsom visas i fig 3 mellan utträdet från floatvannan och inträdet till en kyl- kanal så att bandet kunde beläggas genom pyrolys under det att det forfarande var varmt. Duschanordningen och gasutmatnings- anordningen i denna beläggningsstation var anordnade att fram- kalla en ström av små droppar och trippelgasstrålar såsom visas i fig 2, varvid de relativa placeringarna och vinklarna av dusch- och gasutmatningsmunstyckena, formerna och förhållandet mellan gasstråleanslagszonerna var i enlighet med den praktiska utförings- formen som tidigare beskrivits med hänvisning till fig 2.

Bandet var 2,5 m brett, 6 mm tjockt och transporterades genom be- läggningsstationen med en hastighet av omkring 8,5/min, där dess genomsnittstemperatur var omkring 600°C. 10 15 20 25 30 35 40 'l t 462 968 En lösning av förbeläggningsmaterial iordninggjordes av SnCl2.2H20, NH4HF2 och vatten. För att bilda en beläggning med en tjocklek av 750 nm, sprutades denna förbeläggningslös- ning med en hastighet av 165 l/tim genom ett finfördelningsmun- stycke med användning av luft som bärgas tillförd med 250 Nm3/h under ett manometertryck av l4 bar, under det att munstycket bringades att övertvära fram och tillbaka tvärsöver bandets väg med en frekvens av 25 perioder per minut. Denna duschhastighet var tillräcklig för att förorsaka återstudsstänk då strömmen av små droppar slog an mot glasbandet.

För att medbringa dessa små droppar i nedströmsriktningen mot utsugningsskorstenen, så att en del av bandets yta ej kontaktas av dem åtminstone innan den först översvepes av strömmen av små droppar som sådan, utmatades luft från centrala munstycket 10 med en volymhastighet av 90 Nm3/h och från var och en av de yttre munstyckena 9, ll med en volymhastighet av 45 Nm3/h, vilket inne- bär en total volymflödeshastighet av 180 Nm3/h. Luften utmatades med ett manometertryck av 4,4 bar. Denna utmatning av gas från den tre munstyckena förhindrade i huvudsak små strödroppar som resultat av stänk från att komma i beröring med bandet. Den bil- dade beläggningen undersöktes och befanns ha god optisk kvalitet.

I detta exempel matades luften till gasutmatningsmunstyckena vid en temperatur av 20 - 25°C. Men luften skulle kunna vara förvärmd.

Exempel 2 Ett just bildat band av varmt glas 2,5 m brett och som förflytta- des med en hastighet av 7 m/min belades i en beläggningsstation utrustad med sprutning och gasutmatningsanordningar som i exempel l. I detta andra exempel såsom i det första var sprutmunstyckets öppning placerad 60 cm ovanför bandvägen med sin axel 300 mot bandvägen och gasutmatningsmunstycksöppningarna 9, 10, ll var placerade 7 cm framför och 23,5 cm under sprutmunstycksöppningen 2. Axeln 7 till den centrala gasstrâlen var emellertid i samma lutning (300) mot glasbandet som axeln 16 till strömmen av de små dropparna, det horisontala avståndet mellan var och en av de yttre gasutmatningsmunstyckena 9 och ll och ett vertikalplan inne- hållande axeln till den centrala gasutmatningsöppningen 10 var 44 cm och var och en av de yttre gasutmatningsmunstyckena riktades 10 15 20 25 30 462 968 I? så att dess axel lutade 100 mot glasbandet och konvergerade fram- åt mot vertikalplanet innehållande axeln till det centrala mun- stycket, och bildade med det planet en spetsig vinkel av 150' En lösning av förbeläggningsmaterial såsom användes i exempel l sprutades med en hastighet av 165 l/h med användning av luft som bärgas tillförd i en mängd av 270 Nm3/h under ett manometertryck av 14,5 bar, under det att munstycket förflyttades fram och till- baka tvärsöver bandvägen med en frekvens av 25 perioder/min. Som en följd härav inträffade väsentlig stänkning av sprutat material från bandets yta. Luft utmatades med ett manometertryck av 3 bar från det centrala munstycket 10 med en volymhastighet av 61 Nm3/h från var och en av de yttre munstyckena 9 och ll med en volym- hastighet av 45 m3/h.

Den bildade beläggningen undersöktes och befanns ha god optisk kvalitet.

Exmepel 3 Exempel 2 upprepades dock med följande modifieringar. De yttre gasutmatningsmunstyckena flyttades till ett horisontellt avstånd av 63 cm från vertikalplanet innehållande det centrala gasutmat- ningsmunstycket och lutades så att dessa yttre munstyckens vardera axel konvergerade mot det centrala vertikalplanet med en inne- sluten vinkel av 200 och lutade 200 mot glasbandet och luft utma- tades från var och en av dessa yttre munstycken med en volymhas- tighet av 35 Nm3/h under ett manometertryck av 2 bar, för vilket ändamål de yttre munstyckena tillfördes luft oberoende av det centrala gasutmatningsmunstycket. Såsom i exempel 2 utmatades luft från det centrala munstycket med 61 Nm3/h under ett manometertryck av 3 bar. En beläggning av god optisk kvalitet bildades.

*I

Claims (11)

10 15 20 25 30 35 19 462 968 Patentkrav

1. Sätt att bilda en beläggning av en metall eller metallför- ening på en yta av ett just bildat band av varmt glas då det framföres i en given riktning (härefter omnämnd som "framåt") genom en beläggníngsstation. där sättet innebär sprutning av ytan i stationen med ett förbeläggningsmaterial, av vilket be- läggningen av metall eller metallförening bildas på ytan, k ä n n e t e c k n a t av att förbeläggningsmaterialet sprutas i form av åtminstone en ström av små droppar, som riktas nedåt och framåt mot glasbandet och upprepade gånger förflyttas tvärsöver bandets rörelseväg så att bandytan svepes av strömmen (strömmarna) av små droppar; de små dropparnas hastighet i strömmen (strömmarna) är sådan att väsentlig stänkning av materialet från bandets yta förekommer; gas ut- matas kontinuerligt i atmosfären bakom strömmen (strömmarna) av små droppar, för att så upprätthålla ett framåt riktat flöde av gas som omger den bakre halvan av strömmen av små droppar eller varje sådan ström. åtminstone i nedre delen av strömmens bana och sveper förbi sidorna om en sådan ström med tillräcklig hastighet för att medbringa i huvudsak alla stänken bort från strömmen; och sådant medbríngat material av- lägsnas sedan från bandets omgivning.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att materialet som bildar strömmen av små droppar eller varje sådan ström sprutas med ett manometertryck av åtminstone 10 bar.

3. Sätt enligt något av de föregående kraven, k ä n n e - t e c k n a t av att de små dropparna i strömmen eller i varje sådan ström bibringas en genomsnittlig hastighet, som är åtminstone ljudhastigheten.

4. Sätt enligt något av föregående kraven, k ä n n e - t e c k n a t av att den totala volymflödeshastigheten på gasen inne i atmosfären bakom strömmen (strömmarna) av små droppar är åtminstone 130 Nms/h. 10 15 20 25 30 35 462 968 20

5. Sätt enligt något av de föregående kraven, k ä n n e - t e c k n a t av att beläggningen bildas på substratet med en volymhastighet av åtminstone 6 cm3/min och mängden förbe- låggningsmaterial som sprutas per tidsenhet år sådan att den bildade beläggningen har en tjocklek av åtminstone 700 nm.

6. sätt enligt något av de föregående kraven, k å n n e - t e c k n a t av att åtminstone en del av gasen som utmatas bakom strömmen av små droppar eller varje sådan ström bildar en stråle, som år riktad mot bandet, så att axeln på strålen med bandet bildar en vinkel, som ej år mindre än ett värde lika med l0° mindre än vinkeln mellan bandet och axeln till en sådan ström av små droppar och av att gasen som utmatas bakom strömmen eller varje ström av små droppar slår an mot bandet i en zon eller zoner nära bakre delen eller överlappande an- slagszonen för sådan ström av små droppar på bandet.

7. Sätt enligt något av de föregående kraven, k ä n n e - t e c k n a t av att gas utmatad bakom strömmen eller varje sådan ström av små droppar utmatas från ett gasutmatningsmun- stycke (-munstycken). som förflyttas så att bandvägen över- tväras synkront med sådan ström av små droppar.

8. Sätt enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av att gasen, som utmatas bakom strömmen eller varje sådan ström av små droppar utmatas från ett flertal övertvärande munstycken för- delade i huvudsak symmetriskt med avseende på ett plan, som innehåller axeln till en sådan ström av små droppar och av att den utmatade gasen utmatas från en grupp av tre munstycken, där gruppen omfattar ett centralt munstycke med sin axel i eller nära planet och ett par yttre munstycken placerade på vardera sidan om ett sådant centralt munstycke.

9. Sätt enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av att gas- strålarna, som utträder från de yttre munstyckena slår an på bandet i zoner, som sträcker sig framåt förbi anslagszonen för gasstrålen som kommer från det centrala munstycket. 10 , am/q _fl\ n 404 çbü

10. Sätt enligt något av kraven 8 - 9, k ä n n e t e c k - n a t av att gasstrålarna som utmatas bakom strömmen eller varje ström av små droppar blandar sig och bildar en konti- nuerlig gasridå innan de träffar bandet.

11. Sätt enligt något av kraven 8 - 10, k ä n n e t e c k - n a t av att gasstrålarna som utmatas bakom strömmen eller varje ström av små droppar har ömsesidigt överlappande an- slagszoner på bandet, bakom eller överlappande anslagszonen för strömmen av små droppar.