WO2001038241A1 - Verfahren und vorrichtung zum tempern von flachen körpern - Google Patents

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WO2001038241A1
WO2001038241A1 PCT/EP2000/011535 EP0011535W WO0138241A1 WO 2001038241 A1 WO2001038241 A1 WO 2001038241A1 EP 0011535 W EP0011535 W EP 0011535W WO 0138241 A1 WO0138241 A1 WO 0138241A1
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WO
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tempering
tempering container
container
particularly preferably
ceramic
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PCT/EP2000/011535
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich Fotheringham
Hauke Esemann
Norbert Hildebrand
James M. Uhlik
Adam O'ryan
Original Assignee
Schott Glas
Carl-Zeiss-Stiftung Trading As Schott Glas
Carl-Zeiss-Stiftung
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Priority to EP00981280A priority patent/EP1242321A1/de
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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B27/00—Tempering or quenching glass products
    • C03B27/04—Tempering or quenching glass products using gas
    • C03B27/044—Tempering or quenching glass products using gas for flat or bent glass sheets being in a horizontal position
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • C03B27/012—Tempering or quenching glass products by heat treatment, e.g. for crystallisation; Heat treatment of glass products before tempering by cooling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B35/00—Transporting of glass products during their manufacture, e.g. hot glass lenses, prisms
    • C03B35/14—Transporting hot glass sheets or ribbons, e.g. by heat-resistant conveyor belts or bands
    • C03B35/20—Transporting hot glass sheets or ribbons, e.g. by heat-resistant conveyor belts or bands by gripping tongs or supporting frames

Definitions

  • the invention relates to a method for tempering flat bodies such.
  • Glass panes that may not be able to be set up directly in the hot forming process.
  • the flatness can be subsequently improved by heating the flat glass pane on a flat surface to a temperature in the order of magnitude of the glass transition temperature, holding it at this temperature for a time, so that the glass adapts to the surface under its own weight, and finally slowly cools down again.
  • the flatness of the glass panes that can be achieved in this way essentially depends only on the flatness of the base and the thickness distribution. Another, equally important reason for subjecting flat glass panes to subsequent heat treatment results from the special properties of the glass structure. Glass is structurally amorphous, although its amorphous structure is not solid, but is sensitive to the thermal history.
  • the glass is reheated to temperatures at which relaxation processes are activated. Every change in the amorphous structure is associated with a change in the order in the glass and thus a change in density. For example, when the glass is cooled rapidly, the temperature is usually above the
  • Expansion has the consequence that in the subsequent process step the mask no longer matches the structures already applied to the glass. This applies in particular to uneven shrinkage caused, for example, by temperature inhomogeneity, since, in contrast to uniform shrinkage, this cannot be compensated for by adapting the masks. In such an application, it is therefore necessary that the size change occurring at the relevant temperature load typically does not exceed an amount in the order of 10 ppm.
  • the temperature load turns out to be small, as desired, but fluctuates within a pane or between the individual panes, which cannot be compensated for, for example, even by adapting the mask.
  • This requirement placed on the temperature homogeneity also applies to a temperament with regard to the homogeneity within a pane Improvement of the flatness, since temperature inhomogeneities always lead to stresses in the flat glass pane.
  • a method for the heat treatment of flat glass panes with high temperature homogeneity is known from DE 197 44 666 C1. Thereafter, the heat treatment is carried out in a radiation furnace in such a way that a flat glass pane or a stack of flat glass panes is located on a ceramic plate or between two ceramic plates of high thermal conductivity. By contact with the naval Corporation's trademark for the following properties: a flat glass pane or a stack of flat glass panes is located on a ceramic plate or between two ceramic plates of high thermal conductivity.
  • a disadvantage of this method is that very high demands must be placed on the cleanliness of the furnace used. Since the flat glass panes generally do not yet have optimal flatness at the start of the heat treatment, narrow air gaps are present between the individual panes, so that particles in the furnace can get between the panes and thus damage the surface. This is particularly dangerous when using a convection oven.
  • JP 05330836 and JP 05339021 describe the use of glass ceramic plates as protection against particles originating from the furnace walls or heating elements. Although these offer a certain protection of the flat glass panes against contamination from the furnace, they cannot prevent contamination from dust from the environment, which is practically unavoidable in a production environment.
  • the entire oven space known from JP 05330836 and JP 05339021, in which the glass ceramic plates are arranged could be designed as a clean room in order to prevent damage to the glass surface, for example by dirt particles introduced into the oven, but this would be very complex, since this necessarily means Filtered oven air and the oven would have to be equipped with a lock system for loading and unloading.
  • JP08151224 Another possibility of protecting an annealing stack is shown in JP08151224. After this, the annealing stack is laterally delimited by quartz plates. A disadvantage of this method is that, due to the non-closed structure, the panes are not reliably protected against contamination either.
  • N 2 is always fed into the furnace, with a gas flow of 500 l / hr, in order to prevent that paper inserted between the individual glass panes of the glass stack burns.
  • the supplied N 2 and all the components of the structure located inside the furnace would have to be cleaned in a complex manner.
  • the object of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a method which avoids damage to the surfaces of the flat glass panes, in particular due to contamination with particles.
  • heat treatment of large batch sizes with high process stability is to be made possible.
  • this object is achieved in that the heat treatment is carried out in a closed annealing container. In this way, damage to the surface of the flat body to be tempered due to contamination from the environment of the tempering container can be avoided.
  • the device compared to the known tempering in a furnace are, in particular, the simple cleaning of the tempering container before use, for example using H 2 O compared to cleaning and keeping a furnace clean, and the high temperature homogeneity which can be achieved in a simple manner in the tempering container.
  • the tempering container is advantageously designed or mounted in such a way that the flat bodies, preferably the flat glass panes, are fixed in place during the heat treatment, in particular also in a continuous furnace. This has the advantage that the flat glass panes are secured against slipping, so that damage to the surface, for example when
  • the tempering container is mounted at an angle, so that at least two edges of the flat glass panes have at least one edge point on at least one side surface of the
  • Tempering vessel is present.
  • the heat treatment of one or more flat glass panes is carried out in a tempering container on a ceramic plate or between two ceramic plates of high thermal conductivity.
  • a high lateral temperature homogeneity can be achieved in this way.
  • the closed tempering container comprises a cover surface and side surfaces which cover the upper part of the
  • Form tempering tank and a support surface that represents the lower part Such a configuration makes it easier to load the container with ceramic plates and flat glass panes.
  • the annealing container can be made of aluminum, copper or another
  • the side walls of the tempering container consist of a material with low thermal conductivity, which contributes to the reduction of lateral temperature gradients.
  • both the flat glass panes and the ceramic plate can be secured against slipping through the side walls of the tempering container, so that jerky movements of the entire structure cannot damage the glass surfaces. This makes it possible to use a continuous furnace without any problems.
  • the tempering container is preferably mounted obliquely, so that at least one edge point rests on at least one side surface of the tempering container on at least two edges of the flat glass panes.
  • the contact surface between the upper and lower part of the tempering container can advantageously be stepped, for example in the form of a labyrinth, in order to ensure optimum protection of the flat glass panes against soiling.
  • a configuration similar to conventional UHV seals would include cutting on top and bottom
  • the metal seal is preferably a Cu, Al or Au seal.
  • the metal seal and the annealing container are particularly preferably made of the same material, for example aluminum, since the seal and the annealing container then have the same coefficient of thermal expansion ⁇ . Other sealing materials are also conceivable.
  • Clean room conditions prevail, while the closed container is exposed to harsh production conditions from the outside.
  • the tempering container loaded in a clean room can also be cleaned from the outside after completion of the heat treatment and opened again in the clean room in order to optimally process the flat glass panes to ensure clean conditions without the oven having to meet any special requirements.
  • the device according to the invention and the method according to the invention make a significant contribution to largely avoiding the formation of temperature gradients, in particular lateral gradients, within the flat glass pane or the stack of flat glass panes. This will be explained in more detail using an example.
  • the tempering container is dimensioned such that its lid is in contact with the upper SiC plate.
  • the copper plate mentioned above can also be provided with a coating against scaling.
  • the method according to the invention has the further advantage that when using highly thermally conductive side walls of the tempering container, the upper and lower ceramic plates are thermally short-circuited, so that the effects are not only horizontal but also also vertical temperature gradients prevailing in the furnace on the Flat glass pane can be largely eliminated.
  • the side walls are additionally surrounded by a material with low thermal conductivity in order to improve the lateral temperature homogeneity.
  • the method according to the invention is carried out in a radiation oven or in an oven in which the heat is transported at least partially by radiation, it is advantageous if heat exchange by radiation can take place between the tempering vessel and its surroundings. In the case of a highly reflective metal surface, this is only possible to a very limited extent.
  • the heat exchange by radiation can be optimized by providing the tempering container with a coating which has a high emissivity in the infrared range.
  • a coating which has a high emissivity in the infrared range.
  • ceramic coatings based on aluminum titanate can be used for this purpose. If the heat transfer is to take place preferably over the top and bottom of the tempering container, which again
  • the coating with high emissivity can be limited to these areas.
  • FIG. 1 shows an inventive construction of an annealing container for
  • FIG. 3 shows a UHV seal
  • FIG. 4 shows an open structure for carrying out the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows an annealing container 1 according to the invention for carrying out the method according to the invention.
  • the tempering container 1 is made in two parts and consists of an upper part 3 and a lower part 5.
  • the upper part 3 comprises the cover surface 4 and the side surfaces 6.1, 6.2, the
  • the material of the upper and lower part of the tempering container 1 is preferably a metal, for example.
  • the metal surface of the tempering container 1, which faces the furnace can be designed with a coating, not shown, which has a high emissivity in the infrared.
  • the contact surface between the upper part 3 and lower part 5 of the tempering vessel is designed with a step 7.
  • the stack 9 is made of flat glass pane 1 1 inside the
  • Tempering container 1 optimally protected against the ingress of dirt.
  • the stack 9 of flat glass panes 11 is located between two ceramic plates 13, 15 arranged in the interior of the container 1, which in turn are in contact with the cover or support surface.
  • ceramic plates are used with a thickness such that the ratio of the total thickness of the ceramic plates to the height of the entire stack 9 made of glass pane is at least 1 / ⁇ -40 W / (m -K), where ⁇ is the thermal conductivity of the ceramic material in the range of the heat treatment temperature is.
  • FIG. 2a shows a first embodiment of a baby seal according to the invention. The contact surface between upper part 3 and lower part 5, which is designed as step 7, can be clearly seen
  • Lower part 5 for example at points 20 and 22.
  • the stepped design reliably prevents contamination from penetrating from the outside of the container into the inside of the container.
  • multi-stage embodiments such as in FIG. 2b illustrated conceivable
  • the contact surface between the upper part 3 and lower part 5 comprises two stages 7 1 and 7 2 in the example shown in FIG. 2b. If the two containers are connected to one another, at least at points 20, 22 and 24 there is a circumferential contact between the upper part and lower part ensured.
  • 2c shows an alternative embodiment of a
  • the upper part 3 comprises a nose 26 which engages in the groove 28 of the lower part 5 If the upper part 3 and lower part 5 are closed, the upper part 3 and lower part 5 touch at least three points 20, 22 and 24
  • FIG. 3 shows an alternative embodiment of a gas-tight connection and thus also a leak-proof connection for all particles.
  • the upper part 3 and the lower part 5 comprise cutting edges 30, 32 arranged in the area of the contact surfaces and a metal seal 34 inserted between the upper part and the lower part , Upper and lower parts can be clamped together. The cutting edges 30, 32 then engage in the metal seal and effect the particle-tight connection.
  • the metal seal can, for example, be made of copper, aluminum or gold. The same material is preferably used for the metal seal as for the closed one Tempering container, so that
  • the preferred material for the metal seal and thus for the entire closed container are aluminum and copper. Other materials are also conceivable.
  • FIG. 4 shows an overall system for carrying out a method according to the invention.
  • the overall system comprises, for example, a continuous furnace 100, which can be designed as a circulating air furnace, in which individual tempering containers 1 are transported through the furnace on a circulating belt 102.
  • the containers are loaded in a clean room 104.
  • the tempering containers are loaded and closed there under clean room conditions.
  • the tempering containers 1 are then transported through a lock 106 into the continuous furnace 100 and annealed in this furnace, for example as a convection oven. It does not matter how polluted the air in the
  • the tempering containers are transported from outside to clean room 110 via lock 108.
  • the tempered glass panes can then be removed again in clean room 110 under clean room conditions.
  • a stack 9 of ten disks 11 of glass D263 (Schott DESAG AG, Grünenplan) cleaned in an ultrasonic cleaning system is formed in the format 340 x 320 x 1, 1 mm 3 without the use of a release agent and between two equally large, 6 mm thick plane-ground ceramic plates 13, 15 positioned from silicon infiltrated SiC.
  • This structure is placed in a tempering container 1 made of aluminum (Alimex ACP 5080) appropriate Inne ⁇ abresse ⁇ introduced, the ceiling and side walls have a wall thickness of 20 mm, while the thickness of the bottom is 35 mm.
  • the tempering container is closed during the tempering.
  • a convection oven with 48 zones is used to carry out the heat treatment, in which a temperature profile in the range between room temperature and 500 ° C. is set.
  • the feed rate is selected so that the heat treatment takes a total of 14 hours.
  • thermocouples calibrated with an accuracy of ⁇ 1 ° C are used, which are additionally introduced into the aluminum box in such a way that the temperatures can be measured on all six sides and in the middle of the stack during the heat treatment.
  • the measurement is in the form of a
  • Drag measurement carried out using correspondingly long, temperature-insensitive cables and all temperatures registered at intervals of five minutes.
  • Temperature deviation within the cooling phase i.e. in the relevant part of the tempering program, typically around 2 K. This corresponds to the accuracy of the thermocouples used, so that temperature gradients cannot be detected.
  • the inspection of the flat glass panes after the heat treatment shows that neither surface defects due to
  • Sliding of the panes can still be detected by contamination from particles coming from the oven or the environment.
  • the invention thus for the first time specifies a method and a device for tempering a large number of flat bodies, in particular flat glass panes, in which damage occurs, for example, due to in the furnace Any contamination or transport through a continuous furnace can be safely avoided. Furthermore, a high temperature homogeneity within the flat body is guaranteed.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Tempern von flachen Körpern, insbesondere aus einem amorphen, anorganischen Werkstoff, insbesondere Flachglasscheiben oder Glaskeramikscheiben, wobei einer oder mehrere der flachen Körper einer Wärmebehandlung im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und der jeweiligen Glasübergangstemperature unterzogen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung in einem Temperbehälter durchgeführt wird und der Temperbehälter derart geschlossen ausgeführt ist, dass Verschmutzungen der Umgebung des Temperbehälters nicht mit dem flachen Körper in Kontakt kommen.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Tempern von flachen Körpern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Tempern von flachen Körpern z. B. aus einem amorphen, anorganischen Werkstoff, insbesondere Flachglasscheiben, bei dem eine oder mehrere Flachglasscheiben innerhalb eines Temperbehälters einer Wärmebehandlung im Bereich zwischen Raumtemperatur und der jeweiligen Glasübergangstemperatur, d.h. typischerweise bis zu 1000° C, unterzogen wird bzw. werden sowie einen geschlossen ausgeführten Temperbehäiter zum Tempern flacher Körper z. B. solchen aus einem amorphen, anorganischen Werkstoff, insbesondere
Flachglasscheiben und die Verwendung eines derartigen Behälters zur Wärmebehandlung, beispielsweise Tempern, von Flachglasscheiben, insbesondere für Displayanwendungeπ oder von Glaskeramikscheiben.
Bei der Herstellung von flachen Körpern aus einem amorphen, anorganischen
Werkstoff, vorzugsweise Flachglas, ist es, insbesondere im Fall von zumeist im Ziehverfahren erhaltenen Displaygläserπ, erforderlich, die flachen Körper bzw. Flachglasscheibeπ nach ihrer Herstellung einer weiteren Wärmebehandlung zu unterziehen. Diese Notwendigkeit ergibt sich beispielsweise aus besonderen Anforderungen an die Planität der
Glasscheiben, die unter Umständen direkt im Heißformgebungsprozeß nicht eingerichtet werden können. In diesem Fall läßt sich die Planität nachträglich verbessern, indem man die Flachglasscheibeπ auf einer ebenen Unterlage auf eine Temperatur in der Größenordnung der Glasübergangstemperatur erwärmt, bei dieser Temperatur eine Zeit lang hält, so daß das Glas sich unter seinem Eigengewicht an die Unterlage anpaßt, und schließlich langsam wieder abkühlt. Die so erreichbare Planität der Glasscheiben ist im wesentlichen nur noch von der Planität der Unterlage und der Dickenverteilung abhängig. Ein weiterer, ebenso wichtiger Grund, Flachglasscheibeπ einer nachträglichen Wärmebehandlung zu unterziehen, ergibt sich aus den besonderen Eigenschaften der Glasstruktur. Glas ist strukturell amorph, wobei seine amorphe Struktur nicht fest ist, sondern empfindlich von der thermischen Vorgeschichte abhängt. Sie kann sich auch nach der Herstellung noch ändern, wenn man das Glas wieder auf Temperaturen erwärmt, bei denen Relaxationsprozesse aktiviert werden. Mit jeder Änderung der amorphen Struktur ist auch eine Änderung des Ordnungszustandes im Glas und somit eine Änderung der Dichte verbunden. So wird bei schneller Kühlung des Glases nach der üblicherweise bei Temperaturen weit oberhalb der
Glasübergangstemperatur stattfindenden Heißformgebung eine relativ ungeordnete Struktur eingefroren, so daß das Glas eine vergleichsweise geringe Dichte aufweist. Bei einer nachfolgenden Temperaturbelastuπg kann diese Struktur teilweise relaxieren und einen Zustand höherer Ordnung einnehmen, was mit einer Erhöhung der Dichte verbunden ist. Dies bedeutet jedoch, daß der Glaskörper durch die nachträgliche Erwärmung schrumpft. Umgekehrt kann es, abhängig von der vorangegangenen Kühlung und der Art der folgenden Temperaturbelastung, auch dazu kommen, daß die Dichte sinkt und sich der Glaskörper ausdehnt.
Die auf diese Weise auftretenden Größenänderungen liegen, je nach Temperaturbelastuπg und vorangegangener Kühlung typischerweise in der Größenordnung von maximal 0,1 %, vielfach jedoch durch die geringe Temperaturbelastung (im Haushalt z. B. üblicherweise unter 100° C) wesentlich darunter, so daß dieser Effekt in den meisten Fällen überhaupt nicht bemerkbar ist. Bei der Herstellung von Flachbildschirmen ist dieser Effekt hingegen signifikant, da hier auf einer Flachglasscheibe zumeist in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten strukturierte Schichten, beispielsweise Halbleiterschichten, bei Temperaturen von typischerweise 250 - 600° C aufgebracht werden. Ein hierbei auftretender Schrumpf bzw. eine
Ausdehnung hat zur Folge, daß im darauffolgenden Prozeßschritt die verwendete Maske nicht mehr zu den bereits auf das Glas aufgebrachten Strukturen paßt. Insbesondere gilt dies für einen beispielsweise durch Temperaturinhomogenitäteπ verursachten ungleichmäßigen Schrumpf, da dieser im Gegensatz zum gleichmäßigen Schrumpf auch durch ein Anpassen der Masken nicht kompensiert werden kann. Bei einer derartigen Anwendung ist es daher erforderlich, daß die bei der jeweils relevanten Temperaturbeiastung auftretende Größenänderung typischerweise einen Betrag in der Größenordnung von 10 ppm nicht übersteigt.
Einen derart geringen Schrumpf bzw. geringe Ausdehnung kann man erreichen, wenn man die verwendeten Flachglasscheiben nach der Heißformgebung einer zusätzlichen Wärmebehandlung im Bereich zwischen Raumtemperatur und der Glasübergaπgstemperatur unterzieht, bei der eine starke Vorverdichtung des Glases stattfindet. Eine solche Vorverdichtuπg hat zur Folge, daß die mögliche Größenänderung bei nachfolgender
Temperaturbelastung wesentlich kleiner ausfällt. Diesbezüglich wird auf G. W. Scherer, Relaxation in Glass and Composites, Wiley, 1986, Seiten 113 - 174 verwiesen.
Wesentlich für den Erfolg dieser zusätzlichen Wärmebehandlung ist neben der
Wahl eines geeigneten Temperaturprogramms, daß diese mit einer sehr homogenen Temperaturverteiiuπg durchgeführt wird, d.h. sowohl die Gradienten innerhalb einer Glasscheibe als auch die Temperaturunterschiede zwischen den einzelnen Scheiben müssen so gering wie möglich gehalten werden, da sonst zwar der Schrumpf bzw. die Ausdehnung bei nachfolgender
Temperaturbelastuπg wie erwünscht klein ausfällt, innerhalb einer Scheibe bzw. zwischen den einzelnen Scheiben jedoch schwankt, was beispielsweise auch durch eine Maskenanpassung nicht kompensiert werden kann. Diese an die Temperaturhomogeπität gestellte Anforderung gilt hinsichtlich der Homogenität innerhalb einer Scheibe gleichfalls für eine Temperuπg zur Verbesserung der Planität, da Temperaturinhomogeπitäten stets zu Spannungen in der Flachglasscheibe führen.
Ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Flachglasscheibeπ mit hoher Temperaturhomogeπität ist aus der DE 197 44 666 C1 bekannt. Hiernach wird die Wärmebehandlung in einem Strahlungsofen in der Weise durchgeführt, daß eine Flachglasscheibe bzw. ein Stapel von Flachglasscheiben sich auf einer Keramikplatte bzw. zwischen zwei Keramikplatten hoher Wärmeleitfähigkeit befindet. Durch den Kontakt mit der hochwärmeleiteπden Keramikplatte läßt sich der Einfluß eines im Ofen herrschenden
Temperaturgradienten auf das Glas größenordnuπgsmäßig halbieren.
Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß an den verwendeten Ofen sehr hohe Ansprüche hinsichtlich seiner Sauberkeit gestellt werden müssen. Da zu Beginn der Wärmebehandlung die Flachglasscheiben in der Regel noch keine optimale Planität aufweisen, sind zwischen den einzelnen Scheiben stellenweise schmale Luftspalte vorhanden, so daß im Ofen befindliche Partikel zwischen die Scheiben gelangen können und so zu einer Beschädigung der Oberfläche führen. Diese Gefahr besteht insbesondere bei Verwendung eines Umluftofens.
Problematisch ist des weiteren, daß die Anwendung des aus der DE 19744666 C1 bekannten Verfahrens im wesentlichen auf einen Chargenbetrieb im Strahlungsofen beschränkt ist. Jede Passage des beschriebenen Stapelaufbaus aus Keramikplatten und Flachglasscheiben durch einen Durchlaufofen kann leicht zur Bildung von Oberflächendefekten durch Verrutschen der Keramikplatten bzw. Flachgiasscheiben führen. Dies gilt in besonderem Maße bei Verwendung eines Umluftofens, da die im Ofen herrschenden Luftströmungen ein Verrutschen begünstigen. Aus der DD 158 938 ist zwar ein Temperbehälter für das Tempern von optischem Glas in einem Kammerofen bekanntgeworden, jedoch ist dieser Behälter nicht geschlossen ausgeführt. Vielmehr wird in dem Temperbehälter Luft eingeführt, so daß jeder Punkt an der Oberfläche des Wärmegutes den Luftströmen ausgesetzt ist, um eine hohe Temperaturhomogenität während des Temperprozesses zu erzielen. Diese zugeführte Ofenluft führt in Kontakt mit dem Glas zu unerwünschten Beschädigungen der Oberfläche des zu tempernden Gutes aufgrund der mit dem Luftstrom eingetragenen Verschmutzungen.
In den Schriften JP 05330836 und JP 05339021 wird die Verwendung von Glaskeramikplatteπ als Schutz vor von den Ofenwänden bzw. Heizelementen stammenden Partikeln beschrieben. Diese bieten zwar einen gewissen Schutz der Flachglasscheiben vor Verunreinigungen aus dem Ofen, können jedoch eine in einer Produktionsumgebung praktisch unvermeidbare Kontamination durch Staub aus der Umgebung nicht verhindern. Theoretisch könnte zwar der gesamte aus der JP 05330836 und JP 05339021 bekannte Ofenraum, in dem die Glaskeramikplatten angeordnet sind, als Reinraum ausgebildet werden, um Beschädigungen der Glasoberfläche beispielsweise durch in den Ofen eingetragene Schmutzpartikel zu verhindern, jedoch wäre dies sehr aufwendig, da notwendigerweise die Ofenluft gefiltert und der Ofen mit einem Schleusensystem zum Be- und Entladen ausgerüstet werden müßte.
Eine andere Möglichkeit des Schutzes eines Temperstapels wird in der JP08151224 aufgezeigt. Hiernach wird der Temperstapel seitlich von danebengestellten Quarzgutplatten begrenzt. Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß bedingt durch den nicht geschlossenen Aufbau auch hier die Scheiben nicht zuverlässig gegen Verunreinigungen geschützt sind. So wird beim Aufbau gemäß der JP 08151224, wenn das Tempern wie in der JP 08151224 beschrieben vorgenommen wird, in den Ofen stets N2 zugeführt, und zwar mit einem Gasfluß von 500 l/hr, um zu verhindern, daß das zwischen die einzelnen Glasscheiben des Glasstapels eingebrachte Papier verbrennt. Um das Eindringen von Verschmutzungen in den Ofen zu verhindern, müßte das zugeführte N2 sowie alle innerhalb des Ofens befindlichen Komponenten des Aufbaus aufwendig gereinigt werden. Des weiteren kann bei dieser Anordnung ein Verrutschen der Flachglasscheiben während der Passage eines Durchlaufofeπs auch nicht sicher verhindert werden. Schließlich ist das aus der JP08151224 bekannte Verfahren nicht ausreichend temperaturhomogeπisiereπd, da die Wärmeleitfähigkeit des hiernach als Boden- und Deckplatte verwendeten Edelstahls gering ist und keine Vorkehrungen zur Vermeidung senkrechter Temperaturgradieπten getroffen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Verfahren zu schaffen, das eine Beschädigung der Oberflächen der Flachglasscheiben, insbesondere durch Verschmutzungen mit Partikeln, vermeidet. Insbesondere soll eine Wärmebehandlung auch großer Losgrößen mit hoher Prozeßstabilität ermöglicht werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch geiöst, daß die Wärmebehandlung in einem geschlossenen Temperbehälter durchgeführt wird. Hierdurch können Beschädigungen der Oberfläche des zu tempernden flachen Körpers aufgrund von Verschmutzungen aus der Umgebung des Temperbehälters vermieden werden.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen
Vorrichtung im Vergleich zum bekannten Tempern in einem Ofen sind insbesondere die einfache Reinigung des Temperbehälters vor Gebrauch beispielsweise mit H20 im Vergleich zu Reinigung und Reinhaltung eines Ofens sowie die im Temperbehälter auf einfache Art und Weise erzielbare hohe Temperaturhomogenität. Vorteilhafterweise ist der Temperbehälter derart ausgestaltet oder gelagert, daß die flachen Körper, vorzugsweise die Flachglasscheiben, während der Wärmebehandlung, insbesondere auch in einem Durchlaufofeπ ortsfest fixiert sind. Dies hat den Vorteil, daß die Flachglasscheiben gegen ein Verrutschen gesichert sind, so daß Beschädigungen der Oberfläche beispielsweise beim
Transport vermieden werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird der Temperbehälter schräg gelagert, so daß an wenigstens zwei Rändern der Flachglasscheiben wenigstens ein Randpunkt an jeweils wenigstens einer Seitenfläche des
Temperbehälters anliegt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Wärmebehandlung einer oder mehrerer Flachgiasscheiben in einem Temperbehälter auf einer Keramikplatte bzw. zwischen zwei Keramikplatten hoher Wärmeleitfähigkeit durchgeführt. Hierdurch kann eine hohe laterale Temperaturhomogenität erreicht werden.
Der geschlossene Temperbehälter umfaßt in einer bevorzugten Ausführungsform eine Abdeckfläche und Seitenflächen, die das Oberteil des
Temperbehälters ausbilden sowie eine Auflagefläche, die das Unterteil darstellt. Durch eine derartige Ausgestaltung wird die Beladung des Behälters mit Keramikplatten und Flachglasscheiben erleichtert.
Der Temperbehälter kann aus Aluminium, Kupfer oder einem anderen
Material hoher Wärmeleitfähigkeit bestehen, wodurch die Temperaturhomogenität innerhalb des Glases verbessert wird. In einer alternativen Ausgestaltung bestehen die Seitenwände des Temperbehälters aus einem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit, was zur Verringerung lateraler Temperaturgradienten beiträgt. Erfiπduπgsgemäß können sowohl die Flachglasscheiben als auch die Keramikplatte durch die Seitenwände des Temperbehälters gegen Verrutschen gesichert sein, so daß auch ruckartige Bewegungen des gesamten Aufbaus nicht zu Beschädigungen der Glasoberflächen führen können. Damit wird die Verwendung eines Durchlaufofens problemlos möglich. Bevorzugt wird hierbei der Temperbehälter schräg gelagert, so daß an wenigstens zwei Rändern der Flachglasscheiben wenigstens ein Randpunkt an jeweils wenigstens einer Seitenfläche des Temperbehälters anliegt.
Vorteilhafterweise kann die Berührungsfläche zwischen Ober- und Unterteil des Temperbehälters gestuft, beispielsweise in Form eines Labyrinths ausgeführt sein, um einen optimalen Schutz der Flachglasscheiben vor Verschmutzung zu gewährleisten. Alternativ hierzu wäre eine Ausgestaltung ähnlich üblicher UHV-Dichtuπgen umfassend Schneiden an Ober- und
Unterteil des geschlossenen Behälters sowie beispielsweise eine Metalldichtung, in die diese eingreifen, denkbar. Die Metalldichtung ist vorzugsweise eine Cu-, AI- oder Au-Dichtung. Besonders bevorzugt sind die Metalldichtung und der Temperbehälter aus demselben Material, beispielsweise Aluminium gefertigt, da dann Dichtung und Temperbehälter denselben Wärmeausdehnungskoeffizienten σ besitzen. Auch andere Dichtungsmaterialien sind denkbar.
Mit den zuvor beschriebenen Dichtungen - Labyrinthdichtuπg und UHV- Dichtung - ist es praktisch möglich, daß innerhalb des Temperbehälters
Reinraumbedinguπgen herrschen, während der geschlossene Behälter von außen rauhen Produktionsbedingungen ausgesetzt ist. Beispielsweise kann auch der in einem Reinraum beladeπe Temperbehälter nach Abschluß der Wärmebehandlung von außen gereinigt und wiederum im Reinraum geöffnet werden, um eine Prozessierung der Flachglasscheiben unter optimal sauberen Bedingungen zu gewährleisten, ohne daß hierzu besondere Anforderungen an den Ofen gestellt werden müssen.
Über die oben genannten Vorteile hinaus tragen die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfind ungsgemäße Verfahren wesentlich dazu bei, daß die Entstehung von Temperaturgradienteπ, insbesondere lateraler Gradienten, innerhalb der Flachglasscheibe bzw. des Stapels aus Flachglasscheibeπ weitestgehend vermieden wird. Dies soll anhand eines Beispiels näher erläutert werden.
Es sei angenommen, daß zur Durchführung der Wärmebehandlung ein Stapel von Flachglasscheiben auf einer 6 mm dicken Platte aus silicuminfiltriertem SiC gelagert wird, die aufgrund ihrer hohen Wärmeleitfähigkeit (ca. 100 W/mK bei 200° C) allein schon einen gewissen Beitrag zur Temperaturhomogenisierung liefert, wie in der DE 197 44 666 C1 ausgeführt wird. Liegt diese SiC-Platte ihrerseits auf einer 16 mm dicken Kupferplatte, die den Boden bzw. die Auflagefläche eines erfindungsgemäßen Temperbehälters darstellt, so ergibt sich aus der Wärmeleitfähigkeit des Kupfers (373 W/mK bei 200° C) und den anderen obengenannten Daten eine Erhöhung der temperaturhomogenisierenden Wirkung um den Faktor 10. Den gleichen
Effekt erhält man an der Oberseite des Stapels, vorausgesetzt, der Temperbehälter ist derart dimensioniert, daß sein Deckel sich im Kontakt mit der oberen SiC-Platte befindet. Die oben erwähnte Kupferplatte kann auch mit einer Beschichtung gegen Verzundern versehen sein.
Im Falle eines Kontaktes zwischen oberer SiC-Platte und Deckel bzw. Abdeckfläche des Temperbehälters besitzt das erfindungsgemäße Verfahren den weiteren Vorteil, daß bei Verwendung hochwärmeleitfähiger Seitenwäπde des Temperbehälters die obere und die untere Keramikplatte thermisch kurzgeschlossen sind, so daß die Auswirkungen nicht nur horizontaler, sondern auch vertikaler im Ofen herrschender Temperaturgradienten auf die Flachglasscheibeπ weitestgehend eliminiert werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß bei einem Temperbehälter, der vollständig aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit besteht, zur Verbesserung der lateralen Temperaturhomogenität die Seiteπwände zusätzlich von einem Material geringer Wärmeleitfähigkeit umgeben sind.
Wird das erfiπdungsgemäße Verfahren in einem Strahlungsofen bzw. einem Ofen, in dem der Wärmetransport zumindest teilweise durch Strahlung erfolgt, durchgeführt, so ist es vorteilhaft, wenn ein Wärmeaustausch durch Strahlung zwischen dem Temperbehälter und seiner Umgebung stattfinden kann. Dies ist im Fall einer stark reflektierenden Metalloberfläche nur sehr eingeschränkt möglich.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung läßt sich der Wärmeaustausch durch Strahlung dadurch optimieren, daß man den Temperbehälter mit einer Beschichtung versieht, die im Infrarotbereich eine hohe Emissivität aufweist. Hierfür können beispielsweise keramische Beschichtungeπ auf der Basis von Aluminiumtitanat Verwendung finden. Soll der Wärmetransport bevorzugt über die Ober- und Unterseite des Temperbehälters stattfinden, was nochmals zur
Verbesserung der lateralen Temperaturhomogenität beiträgt, so kann die Beschichtung mit hoher Emissivität auf diese Flächen beschränkt sein.
Anhand der Figuren und der nachfolgenden Ausführungen soll das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielhaft beschrieben werden.
Es zeigen:
Figur 1 einen erfiπdungsgemäßen Aufbau eines Temperbehälters zur
Durchführung des erfind ungsgemäßeπ Verfahrens Figuren
2a bis 2c verschiedene Ausführuπgsformen einer Labyrinthdichtung
Figur 3 eine UHV-Dichtung
Figur 4 einen Ofeπaufbau zur Durchführung des erfind uπgsgemäßen Verfahrens.
In Figur 1 ist ein erfindungsgemaßer Temperbehälters 1 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Der Temperbehälter 1 ist zweiteilig ausgeführt und besteht aus einem Oberteil 3 sowie einem Unterteil 5. Das Oberteil 3 umfaßt die Abdeckfläche 4 sowie die Seitenflächen 6.1 , 6.2, das
Unterteil 5 den Boden bzw. die Auflagefläche 8 des erfinduπgsgemäßen Temperbehälters 1. Bevorzugt ist das Material des Ober- und des Unterteils des Temperbehälters 1 beispielsweise ein Metall. In einer fortgebildeten Ausführuπgsform kann die Metalloberfläche des Temperbehälters 1 , die zum Ofen hin zeigt mit einer nicht dargestellten Beschichtung, die im Infraroten eine hohe Emissivität besitzt, ausgestaltet sein.
Die Berührungsfläche zwischen Oberteil 3 und Unterteil 5 des Temperbehälters ist mit einer Stufe 7 ausgeführt. Durch eine derartige Ausgestaltung wird der Stapels 9 aus Flachglasscheibeπ 1 1 im Innern des
Temperbehälters 1 optimal vor dem Eindringen von Verschmutzungen geschützt. Erfiπdungsgemäß befindet sich der Stapel 9 aus Flachglasscheiben 11 zwischen zwei im Inneren des Behälters 1 angeordneten Keramikplatten 13, 15, die wiederum in Kontakt mit der Abdeck- bzw. Auflagefläche stehen. Vorteilhafterweise werden Keramikplatten mit einer solchen Dicke verwendet, daß das Verhältnis der gesamten Dicke der Keramikplatten zur Höhe des gesamten Stapels 9 aus Fiachglasscheibeπ mindestens 1/λ -40 W/(m -K) beträgt, wobei λ die Wärmeleitfähigkeit des Keramikmaterials im Bereich der Wärmebehandlungstemperatur ist. In Figur 2a ist eine erste Ausfuhrungsform einer erfind uπgsgemaßen Labyππthdichtung gezeigt Deutlich zu erkennen die als Stufe 7 ausgeführte Berührungsfläche zwischen Oberteil 3 und Unterteil 5
Bei Zusammenbau von Oberteil 3 und Unterteil 5 berühren sich Oberteil 3 und
Unterteil 5 beispielsweise an den Punkten 20 und 22 Durch die gestufte Ausfuhrung wird zuverlässig verhindert, daß Verschmutzungen von der Außenseite des Behalters in die Innenseite des Behalters eindringen Neben einer Ausfuhrungsform mit nur einer Stufe gemäß Figur 2a sind auch mehrstufige Ausfuhrungsformen, wie beispielsweise in Figur 2b dargestellt denkbar Die Berührungsfläche zwischen Oberteil 3 und Unterteil 5 umfaßt in dem in Figur 2b dargestellten Beispiel zwei Stufen 7 1 und 7 2 Sind die beiden Behalter miteinander verbunden, so wird zumindest an den Punkten 20, 22 und 24 ein umlaufender Kontakt von Oberteil und Unterteil gewahrleistet. In Figur 2c ist eine alternative Ausgestaltung einer
Labyrinthdichtung gezeigt, bei der das Oberteil 3 eine Nase 26 umfaßt, die in die Nut 28 des Unterteils 5 eingreift Werden Oberteil 3 und Unterteil 5 verschlossen, so berühren sich Oberteil 3 und Unterteil 5 an wenigstens drei Punkten 20, 22 und 24
In Figur 3 ist eine alternative Ausgestaltung einer gasdichten und somit auch für sämtliche Partikel dichten Verbindung dargestellt Das Oberteil 3 und das Unterteil 5 umfaßt im Bereich der Berührungsflächen angeordnete Schneiden 30, 32 sowie eine zwischen Oberteil und Unterteil eingelegte Metalldichtung 34 Durch Befestigungsmittel 36, beispielsweise Schrauben, können Ober- und Unterteil miteinander verspannt werden Die Schneiden 30, 32 greifen dann in die Metalldichtung ein und bewirken die partikeldichte Verbindung Die Metalldichtung kann beispielsweise aus Kupfer, Aluminium oder Gold gefertigt sein Besonders bevorzugt wird für die Metalldichtung dasselbe Material verwandt wie für den geschlossenen Temperbehalter, so daß das
Gesamtsystem keine unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist. Bevorzugtes Material für den Metalldichtriπg und damit für den gesamten geschlossenen Behälter sind Aluminium und Kupfer. Auch andere Materialien sind denkbar.
In Figur 4 ist ein Gesamtsystem zur Durchführung eines erfiπdungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Das Gesamtsystem umfaßt beispielsweise einen Durchlaufofen 100, der als Umluftofen ausgebildet sein kann, in dem einzelne Temperbehälter 1 auf einem umlaufenden Band 102 durch den Ofen transportiert werden.
Die Beladung der Behälter erfolgt in einem Reinraum 104. Die Temperbehälter werden dort unter Reinraumbedingungen beladen und geschlossen. Sodann werden die Temperbehälter 1 durch eine Schleuse 106 in den Durchlaufofen 100 transportiert und in diesem beispielsweise als Umluftofen ausgebildeten Ofen getempert. Hierbei spielt es keine Rolle, wie verschmutzt die Luft im
Umluftofen ist.
Über Schleuse 108 werden die Temperbehälter nach erfolgter Temperung und Reinigung von außen in den Reinraum 110 transportiert. Im Reinraum 110 können dann die getemperten Glasscheiben unter Reinraumbedingungeπ wieder entnommen werden.
Nachfolgend wird die Durchführung eines erfiπdungsgemäßen Verfahrens mit einem Temperbehäiter 1 beschrieben:
Es wird ein Stapel 9 aus zehn in einer Ultraschallreinigungsanlage gereinigten Scheiben 11 des Glases D263 (Schott DESAG AG, Grünenplan) im Format 340 x 320 x 1 ,1 mm3 ohne Verwendung eines Trennmittels gebildet und zwischen zwei ebenso großen, 6 mm starken plangeschliffenen Keramikplatten 13, 15 aus siliciuminfiltriertem SiC positioniert. Dieser Aufbau wird in einen Temperbehälter 1 aus Aluminium (Alimex ACP 5080) mit entsprechenden Inneπabmessungeπ eingebracht, dessen Decke und Seitenwände eine Wandstärke von 20 mm besitzen, während die Stärke des Bodens 35 mm beträgt. Während des Temperns ist der Temperbehälter geschlossen.
Zur Durchführung der Wärmebehandlung wird ein Umluftofeπ mit 48 Zonen verwendet, in dem ein Temperaturprofil im Bereich zwischen Raumtemperatur und 500° C eingestellt wird. Die Vorschubgeschwindigkeit wird so gewählt, daß die Wärmebehandlung insgesamt 14 Stunden dauert.
Zur Bestimmung der Temperaturhomogeπität werden sieben mit einer Genauigkeit von ± 1 ° C kalibrierte Thermoelemente vom Typ K verwendet, die zusätzlich in den Alumiπiumkasteπ so eingebracht werden, daß während der Wärmebehandlung die Temperaturen an ailen sechs Seiten und in der Mitte des Stapels gemessen werden können. Die Messung wird in Form einer
Schleppmessung unter Verwendung entsprechend langer, temperaturunempfiπdlicher Kabel durchgeführt und alle Temperaturen in Abständen von fünf Minuten registriert.
Als Ergebnis der so beschriebenen Wärmebehandlung ergibt sich eine
Temperaturabweichuπg innerhalb der Kühlphase, d.h. im relevanten Teil des Temperprogramms, von typischerweise etwa 2 K. Dies entspricht der Genauigkeit der verwendeten Thermoelemente, so daß Temperaturgradienten nicht nachgewiesen werden können. Die Inspektion der Flachglasscheiben nach der Wärmebehandlung ergibt, daß weder Oberflächendefekte durch
Verrutschen der Scheiben noch eine Kontamination durch aus dem Ofen oder der Umgebung stammende Partikel nachgewiesen werden können.
Somit gibt die Erfindung erstmals ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Tempern einer Vielzahl von flachen Körpern, insbesondere Flachglasscheiben an, bei dem Beschädigungen beispielsweise aufgrund von im Ofen befindlichen Verunreinigungen oder des Transportes durch einen Durchlaufofen sicher vermieden werden. Des weiteren wird eine hohe Temperaturhomogenität innerhalb der flachen Körper gewährleistet.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Tempern von flachen Körpern insbesondere aus einem amorphen, anorganischen Werkstoff, insbesondere Flachglasscheiben oder Glaskeramikscheiben, wobei einer oder mehrere der flachen
Körper einer Wärmebehandlung im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und der jeweiligen Glasübergaπgstemperatur unterzogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung in einem Temperbehälter durchgeführt wird und der Temperbehälter derart geschlossen ausgeführt ist, daß
Verschmutzungen der Umgebung des Temperbehälters nicht mit dem flachen Körper in Kontakt kommen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Temperbehälter derart ausgestaltet oder gelagert ist, daß der flache
Körper bzw. die flachen Körper während der Wärmebehandlung ortsfest fixiert ist bzw. sind.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet. daß im Inneren des Temperbehälters wenigstens eine Keramikplatte vorgesehen ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikplatte(n) zwischen der Auflagefläche und/oder der Abdeckfläche und dem flachen Körper bzw. Körpern angeordnet ist bzw. sind.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikplatte bzw. Keramikplatten eine hohe Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise größer als 50 W/mK bei Raumtemperatur, besonders bevorzugt größer als 80 W/mK bei Raumtemperatur, aufweist bzw. aufweisen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikplatten eine solche Dicke aufweisen, daß das
Verhältnis der gesamten Dicke der Keramikplatten zur Glasstapeihöhe mindestens 1/λ -40 W/(m -K) beträgt, wobei λ die Wärmeleitfähigkeit des Keramikmaterials im Bereich der Wärmebehandlungstemperatur ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikplatte bzw. Keramikplatten eine hohe Planität, vorzugsweise besser als 100 μm, besonders bevorzugt besser als 50 μm, ganz besonder bevorzugt besser als 20 μm aufweist bzw. aufweisen.
8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikplatten eine Rauhigkeit Rtm < 10 μm, vorzugsweise < 1 μm aufweisen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikplatte bzw. Keramikplatten Siliciumcarbid, vorzugsweise siiiciuminfiitriertes SiC umfaßt bzw. umfassen.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperbehälter ganz oder teilweise ein Material mit hoher
Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise größer als 200 W/mK bei Raumtemperatur, besonders bevorzugt größer als 350 W/mK bei Raumtemperatur, umfaßt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiteπwäπde ganz oder teilweise ein Material niedriger Wärmeleitfähigkeit, bevorzugt < 20 W/mK, besonders bevorzugt < 5 W/mK, insbesondere bevorzugt < 2 W/mK, ganz besonders bevorzugt < 1 W/mK, umfassen.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Temperbehälters Aluminium oder eine Aluminiumlegierung umfaßt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Temperbehälters Kupfer oder eine Kupferlegierung umfaßt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen des Temperbehälters fest mit der Abdeckfläche ergebend ein Oberteil, verbunden sind und die
Auflagefläche ein zweites, getrenntes Unterteil darstellt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsflächen zwischen Ober- und Unterteil des Temperbehälters gestuft ausgeführt sind, bevorzugt mit zwei Stufen, besonders bevorzugt mit drei Stufen.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Berührungsflächen von Ober- und Unterteil Schneiden (30, 32) angeordnet sind, die in einen Dichtring eingreifen, der bevorzugt metallisch ist, insbesondere bevorzugt Cu, AI oder Au umfaßt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtung und der geschlossene Behälter dasselbe Material umfassen.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Beladen des Temperbehälters unter Reinraumbedingungeπ erfolgt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Entladen des Temperbehälters unter Reinraumbedingungen erfolgt.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperbehälter ganz oder teilweise eine
Beschichtung umfaßt, die im Iπfrarotbereich eine hohe Emissivität, vorzugsweise größer als 0,5, besonders bevorzugt größer als 0,8, demgegenüber nochmals bevorzugt größer als 0,9 aufweist.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die
Beschichtung eine keramische Schicht umfaßt.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung Aluminiumtitanat, eine Mischung von Aluminiumoxid und Titanoxid oder eine Mischung von
Zirkoniumoxid und Chrom(lll)-oxid umfaßt.
23. Temperbehälter zum Tempern flacher Körper insbesondere aus einem amorphen, anorganischen Werkstoff, insbesondere von Flachglas- oder Glaskeramikscheiben (11), in einem Temperaturbereich zwischen
Raumtemperatur und der Glasübergangstemperatur des zu tempernden Stoffes dadurch gekennzeichnet, daß der Temperoehäiter derart geschlossen ausgeführt ist, daß Verschmutzungen der Umgebung des Temperbehälters nicht mit dem flachen Körper in Kontakt kommen.
24. Temperbehälter nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperbehälter (1) Mittel umfaßt, die derart ausgestaltet sind, daß der flache Körper bzw. die flachen Körper während der Wärmebehandlung ortsfest fixiert ist bzw. sind.
25. Temperbehälter nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Fixieren der flachen Körper während der Wärmebehandlung Seitenflächen (6.1 , 6.2) sind.
26. Temperbehälter nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (6.1 , 6.2) des Temperbehälters fest mit einer Abdeckfläche (4) ergebend ein Oberteil verbunden sind und die Auflagefläche (8) ein zweites getrenntes Unterteil (5) darstellt.
27. Temperbehälter nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsflächen zwischen Ober- und Unterteil (3,5) des Temperbehälters (1) gestuft ausgeführt sind, bevorzugt mit zwei Stufen (7), besonders bevorzugt mit drei Stufen.
28. Temperbehälter nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Berührungsflächen von Ober- und Unterteil (3, 5) Schneiden (30, 32) angeordnet sind, die in einen Dichtriπg (34) eingreifen, der bevorzugt metallisch ist, iπsbersoπdere bevorzugt Cu, AI oder Au umfaßt.
29. Temperbehälter nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtring und geschlossener Behälter dasselbe Material umfassen.
30. Temperbehälter nach einem der Ansprüche 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß dieser derart ausgestaltet ist, daß im Innern des
Temperbehälters Keramikplatten angeordnet werden können.
31. Temperbehälter gemäß Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikplatte(n) zwischen der Auflagefläche und/oder der Abdeckfläche und dem flachen Körper bzw. den flachen Körpern angeordnet ist bzw. sind.
32. Temperbehälter nach einem der Ansprüche 30 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikplatte bzw. Keramikplatten (13, 15) eine hohe Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise größer als 50 W/mK bei Raumtemperatur, besonders bevorzugt größer als 80 W/mK bei Raumtemperatur aufweist bzw. aufweisen.
33. Temperbehälter nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikplatten eine solche Dicke aufweisen, daß das Verhältnis der gesamten Dicke der Keramikplatten zur Glasstapelhöhe mindestens 1/λ -40 W/(m-K) beträgt, wobei λ die
Wärmeleitfähigkeit des Keramikmaterials im Bereich der Wärmebehandlungstemperatur ist.
34. Temperbehäiter nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikplatte bzw. Keramikplatten (13, 15) eine hohe Planität, vorzugsweise besser als 100 μm, besonders bevorzugt besser als 50 μm ganz besonders bevorzugt besser als 20 μm aufweist bzw. aufweisen.
35. Temperbehälter gemäß einem der Ansprüche 30 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikplatten eine Rauhigkeit Rtm < 10μm, vorzugsweise < 1 μm aufweisen.
36. Temperbehälter gemäß einem der Ansprüche 30 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikplatte bzw. die Keramikplatten Siliciumcarbid, vorzugsweise siliciuminfiltriertes SiC umfaßt bzw. umfassen.
37. Temperbehäiter nach einem der Ansprüche 23 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperbehälter ganz oder teilweise ein
Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise größer als 200 W/mK bei Raumtemperatur, besonders bevorzugt größer als 350 W/mK bei Raumtemperatur umfaßt.
38. Temperbehäiter gemäß einem der Ansprüche 23 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiteπwände ganz oder teilweise ein Material niedriger Wärmeleitfähigkeit, bevorzugt < 20 W/mK; besonders bevorzugt < 5W/mK, insbesondere bevorzugt < 2W/mK, ganz besonders bevorzugt < 1W/mK umfassen.
39. Temperbehälter nach einem der Ansprüche 23 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperbehälter ganz oder teilweise eine Beschichtung umfaßt, die im Infraroten eine hohen Emissivität, vorzugsweise größer als 0,5, besonders bevorzugt größer als 0,8, demgegenüber nochmals bevorzugt größer als 0,9 aufweist.
40. Temperbehälter gemäß Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung eine keramische Schicht umfaßt.
41. Temperbehälter nach einem der Ansprüche 39 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung Aluminiumtitanat, eine Mischung von Aluminiumoxid und Titanoxid oder eine Mischung von Zirkoniumoxid und Chrom(lll)-oxid umfaßt.
42. Temperbehälter nach einem der Ansprüche 23 bis 41 , dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Temperbehälters Aluminium oder eine Aluminiumlegierung umfaßt.
43. Temperbehälter nach einem der Ansprüche 23 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Temperbehälters Kupfer oder eine Kupferlegierung umfaßt.
44. Verwendung eines Temperbehäiters gemäß einem der Ansprüche 23 bis 43, zum Tempern von einem oder mehreren der nachfolgenden
Materialien: - Flachglasscheibeπ
- Displaygläser
- Glaskeramikplatten
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