WO2019081312A1 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung eines flachglases - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur herstellung eines flachglases

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WO2019081312A1
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glass
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diaphragm
hot forming
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PCT/EP2018/078441
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Frank BÜLLESFELD
Doris Moseler
Alex OHLINGER
Andreas Langsdorf
Lothar Willmes
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Schott Ag
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    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Definitions

  • the present invention relates to devices and methods for the production of flat glasses and flat glasses.
  • Flat glasses according to the invention are, above all, thin and thin glasses which are suitable, for example, for the production of OLED covers, optical filters or other optical components, MEMS, substrates for sensors, displays or cover glasses.
  • Such glasses are made by drawing process.
  • One reason for the unevenness of the thickness of a glass product is seen in temperature variations during hot forming.
  • the viscosity of a glass depends on the temperature, so that variations in temperature result in variations in viscosity. Variations in the viscosity of a glass body during the drawing lead to high TTV.
  • a method for producing a flat glass having at least two fire polished surfaces wherein a hot forming zone is provided in which the glass of a glass ribbon passes through a temperature range comprising the processing temperature V a of the glass, wherein a diaphragm for thermal separation of the gas spaces between a region is provided, in which the glass of the glass ribbon has its processing temperature Va, and a region in which the glass has its transformation temperature Tg, wherein the aperture forms an opening through which the glass ribbon can be moved.
  • the method is characterized in that the aperture touches the hot glass ribbon at at least one point on at least two sides.
  • the method preferably has a shaping step in which a thinned glass ribbon is obtained by applying a tensile force to a mouldable glass section from a glass ribbon.
  • a hot forming zone is provided in which the glass passes through a temperature range comprising the processing temperature V a of the glass.
  • the hot forming zone comprises at least one aperture for thermal separation of the gas spaces of the hot forming zone, the aperture forming an aperture through which the glass ribbon can be moved and the aperture contacting the glass ribbon at at least one point on at least two sides.
  • a "flat glass” is a glass body whose width and length are substantially greater than its thickness
  • the thickness is preferably less than 5 mm, more preferably less than 2 mm, more preferably less than 1 mm, more preferably less than 750
  • the width is preferably at least 100 mm, more preferably at least 200 mm, more preferably at least 300 mm and particularly preferably at least 400 mm. since very long glasses can be produced in many drawing methods, the length is typically more than 100 mm, preferably more than 250 mm and particularly preferably more than 500 mm.
  • Flat glass according to the invention can have rectangular bases, but also round or arbitrarily shaped flat glasses according to the invention.
  • the tensile force which according to the invention preferably acts on a mouldable glass section of the glass ribbon during the process, is preferably at least 1 N, in particular at least 5 N or at least 10 N.
  • a minimum tensile force is preferred in order to sufficiently deform the glass ribbon.
  • the required tensile force depends on the viscosity of the glass at the chose temperature. If the glass is pulled with too much pulling force, the desired glass thickness will not be obtained and the glass ribbon may break. Therefore, the maximum pulling force is preferably limited to 400 N, in particular 200 N and particularly preferably 100 N.
  • a thinned glass ribbon is obtained from a glass ribbon.
  • a glass ribbon can have any shape.
  • the term "glass ribbon” includes the so-called preform, which is drawn out to a thinned glass ribbon during the shaping process.As part of a down draw or overflow fusion process, the glass ribbon is the glass melt that emerges from the slotted drawing trough (Down Draw) or confluence at the end of the drawing tray (Overflow Fusion) or below the drawing tray (New Down Draw) is initially still liquid.
  • the thinned glass ribbon is the product of the hot forming prior to any post-processing steps, in particular before a cut and / or before Separating the edges.
  • the inventive method is a Wiederzieh compiler and the glass ribbon is the preform.
  • the preform is pulled from an initial thickness D and an output width B to a target thickness d and a target width b.
  • the glass becomes thinner, so that d is much smaller than D.
  • the width B decreases to a lesser extent, ie the thickness D.
  • D / d is greater B / b.
  • the processing temperature V a is the temperature at which the glass constituting the glass ribbon has a viscosity of 10 4 dPas.
  • the softening point EW corresponds to the temperature at which the glass constituting the glass ribbon has a viscosity of 10 7 ⁇ 6 dPas.
  • the transformation temperature Tg is the temperature at which the glass has a viscosity of 10 13 dPas.
  • the invention preferably arranged substantially horizontally - aperture touches the glass ribbon on at least two sides. This ensures that the distance of the diaphragm remains constant to the glass band during the process and the gas chambers above and below the diaphragm are largely separated. This causes the vertical convection between the two gas spaces is restricted and thus the temperature fluctuations are low.
  • a glass ribbon - and in particular a thinned glass ribbon - tends to change its position easily during the manufacturing process. This is due to the fact that in the drawing process involved very thin glass bands can be produced, which can be influenced by air movement in their position.
  • the devices used in these methods are usually constructed, at least in part, of metal which expands relatively strongly under the influence of heat.
  • the bezel contacts the glass ribbon on exactly two sides.
  • the sides touched by the bezel are especially those with the largest surfaces called top and bottom herein.
  • the diaphragm may have contact portions which contact the sides of the glass ribbon.
  • a contact portion is a part of the diaphragm, the distance sections and in particular all other components of the panel projecting in the direction of the glass ribbon and thus can contact the glass ribbon in contact, without also other parts of the panel are in contact with the glass ribbon.
  • Contact sections can be made of any material that resists the high temperatures of the glass and avoids contamination of the glass.
  • a preferred material for the contact portions is hexagonal boron nitride, alumina, fused silica, fused silica, or a combination thereof.
  • the panel has two or more contact portions for the top and bottom of the glass body.
  • the panel may each have one or more contact portions for the two running through the aperture narrow sides of the glass ribbon.
  • the panel has six contact sections, two each for top and bottom and one for each narrow side. Contact sections may be in the direction of the glass ribbon protruding components that can basically have any shape and may be preferably bevelled (guide lugs), which means that the contact portion has at least one sloping in the direction of the glass ribbon surface.
  • the diaphragm may, in an alternative embodiment, comprise cylindrical diaphragm components such as rollers, tubes or rods, wherein contact portions are formed in particular by regions of such diaphragm component with a larger cylinder diameter.
  • Spacer sections in this embodiment are preferably formed by regions having a cross-sectional diameter which is smaller than in the region of a contact section.
  • the gap width between the glass band and the spacer section is particular in this embodiment equal to half the difference between the cross-sectional diameter in the region of the contact sections and cross-sectional diameter in the region of the spacer sections.
  • a cylindrical design has the advantage that the cylinder or cylinders lie like a roll on the glass band and have a particularly low resistance result, since they roll on movement of the glass ribbon on the surface.
  • the cylindrical diaphragm components can be arranged on a support, which has a gradient in the direction of the glass band, so that a minimum gap width is always achieved. This configuration makes it possible that the diaphragm components are always in the correct orientation, without any intervention in the production process is required.
  • the contact surface with which the contact portions touch the glass ribbon is preferably as small as possible.
  • the extent of the contact surface in the width direction of the glass ribbon per contact section is less than 10 cm, in particular less than 5 cm, more preferably less than 2 cm or less than 1 cm.
  • the widthwise extension per contact section is not more than 0.5 cm or even not more than 0.3 cm.
  • the extension in the direction of the length of the glass ribbon per contact section is preferably less than 10 cm, in particular less than 5 cm, more preferably less than 2 cm or less than 1 cm.
  • the extension in the length direction per contact section is not more than 0.5 cm or even not more than 0.3 cm. The smaller the contact area, the less resistance the contact section opposes to the pulling movement.
  • the panel touches the glass ribbon at its edges, in particular in a region extending from the edges of the glass ribbon across a width, each at most 30% or at most 20%, in particular at most 15%, more preferably at most 10% or at most 5 % of the total width of the thinned glass ribbon corresponds.
  • the edges of the glass ribbon are rejected in drawing processes in which a particularly high surface quality and a particularly high uniformity of the thickness is sought, since they have a greater thickness compared to the central portion of the glass ribbon (edge trim). For this reason, the contacting of panel components with the glass ribbon in these areas can be accepted, especially as the improvement of the TTV of the flat glasses produced by the method according to the invention is very pronounced.
  • the edges of the thinned glass ribbon can be separated in a post-processing step. Thus, it is preferred that the contact portions contact the glass ribbon outside the net area.
  • the diaphragm preferably has contact sections and spacer sections.
  • contact portions of the diaphragm touch the glass band and the diaphragm has spacer portions which do not touch the glass body and form a gap between glass ribbon and spacer portions of the shade, the gap preferably having a width of at most 5 mm, especially at most 4 mm, preferably at most 3 mm, more preferably at most 2 mm.
  • the gap is ⁇ 2 mm, more preferably ⁇ 1 mm, particularly preferably ⁇ 0.5 mm or even ⁇ 0.1 mm.
  • the width of the gap denotes the horizontal distance between the glass band and the spacer section of the diaphragm.
  • a particularly small gap between spacer sections and glass ribbon reduces convection and provides a particularly sharp temperature gradient between the hot forming zone and regions outside the hot forming zone beyond the baffle. Reduced convection allows especially small TTV. Sharp temperature gradients allow the operation of the process with particularly short hot forming zones, which counteracts the width contraction of the glass ribbon and thus increases the yield.
  • the method is a down draw or overflow fusion method.
  • an aperture is arranged on a glass outlet opening of an enclosure of the hot-forming zone.
  • a shutter on the glass exit opening which is in the pulling direction of the hot forming zone, thermally shields the area below the hot forming zone so that the glass strip can be cooled in a controlled manner shortly after leaving the hot forming zone.
  • a particularly rapid cooling can be realized.
  • this can also be advantageous for Wiederziehclar.
  • the process according to the invention is a recycling process.
  • the inventive design of the aperture as Nederziehvoriquesen require a holder for the preform, which usually has metal elements that expand under the influence of heat and thus change the position of the preform. With the inventive design of the aperture these changes in position can be taken into account.
  • a diaphragm is arranged on a glass inlet opening of an enclosure of the hot forming zone, in particular between a zone in which the glass has its transformation temperature Tg and the hot forming zone.
  • the arrangement of the aperture at the glass inlet opening is particularly preferred for Wiederzieh compiler.
  • the preform is preferably preheated prior to entering the hot forming zone in a preheating zone as part of a reclaiming process.
  • the glass is heated in particular to a temperature which is below the temperature in the hot-formed application zone and in particular below the processing temperature, but above the transformation temperature.
  • the use of the shutter described herein has been proven.
  • the uniformity of the temperature in the hot forming zone is characterized by an interquartile spacing of less than 2K, more preferably less than 1.5K, and most preferably less than 1K. It has been found that such a low setting Interquartilsabstands the inventively desired low TTV leads.
  • the temperature in the hot forming zone is measured with a thermocouple, in particular with a fast-reacting thermocouple.
  • the thermocouples used in the example part are suitable. These are characterized by wire thicknesses of less than 0, 1 mm and bead diameters ⁇ 0.3 mm. It can be used temperature sensors, which have a low thermal inertia. In particular, such sensors, which cool after removal from a 600 ° C tempered oven in the room air at a temperature of 20 ° C with an initial cooling rate of more than 5 K / s.
  • thermocouples are arranged less than 40 mm from the diaphragm and less than 20 mm from the glass edge in the glass plane.
  • the thermocouples may also be located in the middle of the deformation zone and less than 20 mm from the glass edge in the glass ribbon plane. But it is also possible any other position in the deformation zone of the glass ribbon, which is less than 20 mm distance from the glass ribbon.
  • an aperture is movable at least in sections relative to an enclosure of the hot-forming zone.
  • screens are typically firmly connected to the puller, such as an enclosure of a hot forming zone.
  • the inventively preferred embodiment of a movable relative to a housing of the hot forming zone aperture makes it possible to produce an always optimal orientation of the aperture, so that flat glasses of excellent quality can be produced.
  • the diaphragm can for example be slidable on a plate or slip on a plate and pushed into the required position, so that the aperture as it follows the movement of the glass ribbon without changing the gap width.
  • the plate may be part of an enclosure of the hot forming zone.
  • the device is particularly suitable and intended for carrying out the method according to the invention and for producing the flat glass according to the invention.
  • the invention also provides an apparatus for producing a flat glass having at least one glass reservoir, at least one hot forming zone, at least one drawing device adapted to exert a tensile force on a glass ribbon in the device, the hot forming zone having at least one aperture for thermal separation of the gas spaces of the hot forming zone wherein the bezel forms an opening through which the glass ribbon can be passed, and the bezel has contact portions adapted to contact the glass ribbon at at least one point on at least two sides.
  • the device is a redraw device, a down draw device or an overflow fusion device.
  • a “baffle” is any component that can cause thermal separation between the hot forming zone and the area above and / or below it may be one or more parts
  • a diaphragm is movable at least in sections relative to an enclosure of the hot forming zone, an embodiment being particularly preferred, wherein the diaphragm has one or more, in particular two, cylindrical diaphragm components, in particular rollers which are arranged on a support, and wherein the support has a slope in the direction of the glass ribbon.
  • a diaphragm is arranged on a glass outlet opening of an enclosure of the hot forming zone and / or a diaphragm is arranged on a glass inlet opening of an enclosure of the hot forming zone.
  • shutters of the type described herein are arranged both at the inlet opening into the hot-forming zone and at the outlet opening from the hot-forming zone in order to set as uniform a temperature distribution and thus an interquartile spacing as preferred according to the invention.
  • the pulling device preferably has guide means.
  • the guide means are preferably rollers, caterpillars, rollers, grippers or a combination thereof.
  • the Guide means a cylindrical basic shape.
  • the guide means have at least one contact surface with which the guide means contacts the glass ribbon.
  • the device preferably has a heating device for heating the glass ribbon.
  • the heating device is preferably selected from resistance heating, IR heating, burners and lasers as well as combinations thereof.
  • the apparatus comprises cooling means for cooling the glass sheet after deformation.
  • the heaters have a distance to the glass.
  • the space created by this distance is filled with a gas, generally air, and is referred to herein as gas space.
  • gas space In this gas space, convection flows occur due to temperature gradients.
  • a gas space does not necessarily assume that heating devices are available. Rather, the term "gas space” merely expresses that the glass is not in a vacuum, but in a space filled with gas (in particular with air), so that convection flows can occur.
  • This gas space can be from heaters or to others Of particular importance for the present invention is that the gas spaces above and below the diaphragm are thermally separated by the diaphragm, so that the vertical convection between the two gas chambers is limited and thus the temperature fluctuations are small.
  • the device is a retraction device in which the glass reservoir is thus formed from a preform of the glass or the device comprises a holder for a preform from the glass.
  • the device is a down draw or overflow fusion device in which the glass reservoir is formed by a drawing trough.
  • the drawing trough has a slot nozzle at its lower end.
  • the device may have one or more guide bodies in the area below the slot nozzle.
  • the device can have further components known to the person skilled in the art and not described in detail here.
  • This includes in particular at least one cooling device.
  • a fusing device such as e.g. a crucible or a melting tank may be provided.
  • the method may include one or more post-processing steps, particularly cutting, trimming, and / or assembling the glass to obtain a flat glass having the desired properties.
  • flat glass having the desired properties.
  • Characteristics described below which are material properties of the glass, apply not only to the flat glass as the end product of the process, but also to the glass used as starting material in the process.
  • the flat glass is preferably produced and / or produced by the method according to the invention.
  • a flat glass comprising at least two fire-polished surfaces and a relative TTV of less than 0.01 - 3 ⁇ 10 5 * (1 / K) * (Va-EW) + 2.8 * 10- 8 * (1 / K 2 ) * (Va-EW) 2 'where Va is the processing temperature and EW is the softening point.
  • a flat glass having at least two fire-polished surfaces and a relative TTV of less than 0.01.
  • a difference between the processing point Va and the softening point EW of the glass is preferably at least 50 K, in particular at least 100 K, at least 150 K or even at least 200 K.
  • the difference mentioned is at most 500 K, preferably at most 450 K and particularly preferably at most 250 K or not more than 150 K. It has been found that with glasses having this property, flat glasses having the advantageous properties described herein, in particular the TTV described herein, are available.
  • the flat glass is a glass band, a glass pane or a glass wafer.
  • the flat glass is a glass having a thickness of less than 2 mm, in particular less than 0.75 mm, less than 0.5 mm or less than 0.25 mm.
  • the flat glasses have a thickness of not more than 100 ⁇ , not more than 50 ⁇ , not more than 30 ⁇ , not more than 20 ⁇ or not more than 10 ⁇ .
  • the width of the flat glass is 10 to 1000 mm, in particular at least 50 mm, at least 100 mm or at least 200 mm. It should preferably not exceed a value of 800 mm, in particular 700 mm, 600 mm, 450 mm or 304.8 mm.
  • the relative TTV is measured by continuous thickness measurement of the thinned glass body in a 2 mm wide strip in the middle of the glass ribbon and calculated for each section of 160 mm length.
  • the relative TTV is the TTV of such a 2 mm wide and 160 mm long section divided by its average thickness.
  • the mean thickness indicates the average of all thickness values measured for such a 2 mm wide and 160 mm long section.
  • the TTV results from the difference between the maximum and the minimum thickness value measured for such a 2 mm wide and 160 mm long section.
  • the thickness values are preferably measured in tracks orthogonal to the drawing direction.
  • a reading is taken every millimeter within each track.
  • the tracks have a distance of 10 mm in the pulling direction.
  • two thickness values per track are preferably measured (preferably at a width position of the section of 0.5 mm and 1.5 mm).
  • a "fire-polished surface” is a surface which is characterized by a particularly low roughness
  • the flat glass has at least one, in particular two, due to the production processes with which it is obtainable
  • a surface is not abraded during fire polishing, but the material to be polished is heated so high that it flows smoothly, so the cost of producing a smooth surface by fire polishing is much less than that of making a fire
  • the surface roughness of a fire-polished surface is lower than that of a mechanically polished surface.
  • “Surfaces” refer to the top and / or bottom side of the flat glass according to the invention, ie the two faces which are the largest compared to the other surfaces.
  • the fire-polished surface (s) of the flat glasses of this invention preferably have a square roughness (Rq or RMS) of at most 5 nm, preferably at most 3 nm and particularly preferably at most 1 nm.
  • the surface roughness Rt for the flat glasses is preferably at most 6 nm, more preferably at most 4 nm and particularly preferably at most 2 nm.
  • the roughness depth is determined in accordance with DIN EN ISO 4287.
  • the roughness Ra according to the invention is preferably less than 1 nm.
  • the glass is preferably selected from the group of silicate glasses, phosphate glasses, borate glasses, germanate glasses or chalcogenide glasses.
  • Particularly preferred glasses are borosilicate glasses, alkali silicate glasses, alkaline earth silicate glasses, aluminosilicate glasses, titanium silicate glasses, lanthanum borate glasses or fluorophosphate glasses.
  • the glass is an optical glass, in particular a heavy flint glass, a colored glass, or a borosilicate glass.
  • a glass comprising the following constituents is more preferred
  • Si0 2 20 to 50% by weight 20 to 30% by weight
  • a glass comprising the following components
  • the glass is a colored glass, in particular blue glass, which contains one or more coloring components.
  • coloring components are especially copper and cobalt.
  • a preferred colored glass comprises the following constituents
  • ZRO is the sum of alkaline earth oxides and ZnO.
  • ZR2Ü is the sum of the alkali metal oxides.
  • the colored glass is a fluorine-containing colored glass, in particular comprising the following constituents.
  • the glass is preferably free of Pb, Cd, Ni and As due to the toxicity and ecological concern of the following components.
  • the glasses are free of a component or do not contain a certain component, it is meant that this component may at most be present as an impurity in the glasses. This means that it is not contained in substantial amounts and / or is not added to the glass as a glass component.
  • Non-essential amounts are inventively amounts of less than 1000 ppm, preferably less than 500 ppm and most preferably less than 100 ppm.
  • the glasses are also free of components not mentioned in this description as a glass component.
  • the glass is preferably at least 90% by weight, more preferably at least 95% by weight, more preferably at least 97.5% by weight, even more preferably at least 99% by weight, more preferably at least 99.5% by weight, more preferably at least 99.9% by weight, of the components mentioned herein.
  • the rewinder is provided with heating and cooling means allowing a short deformation zone so that the width loss of the tape is less than 80 mm.
  • the heater consists of two parallel SiC tubes, the cooling devices of coolant-sealed furnace internals. Between the SiC tubes and next to the deformation zone of the glass are nimble thermocouples to detect the current temperature. The temperature of the SiC heating rods is adjusted so that it must be pulled on the glass body with a force of 5-40 N. The temperatures at the thermocouples and the thickness of the glass in the net range are measured time-dependently. The temperature fluctuations show an interquartile range of 5.6 K (see FIGS. 5A-D).
  • the thickness profiles measured in the tests are evaluated for the variation in the drawing direction, in which 2 mm wide and 160 mm long strips are examined for their TTV.
  • the relative TTV is formed by the quotient of the current TTV in ⁇ and the average thickness in the net range.
  • Example 1 gives a relative TTV of 0.015.
  • the puller is provided with heating and cooling means allowing a short deformation zone so that the width loss of the band is less than 80 mm.
  • the heater consists of two parallel SiC tubes, the cooling devices of coolant-sealed furnace internals. Between the SiC tubes and next to the deformation zone of the glass are nimble thermocouples to detect the current temperature. Between the deformation zone and the preheating zone, a diaphragm connected to the furnace is installed, leaving a gap of 3 mm to the preform. The temperature of the SiC heating rods is adjusted so that it must be pulled on the glass ribbon with a force of 5-40 N. The temperatures at the thermocouples and the thickness of the glass in the net range are measured time-dependently.
  • the temperature variations show an interquartile range (IQA) of 2.15 K (see Figures 5A-D).
  • IQA interquartile range
  • the thickness profiles measured in the tests are evaluated for the variation in the drawing direction, in which 2 mm wide and 160 mm long strips are examined for their TTV.
  • the relative TTV is formed by the quotient of the current TTV in ⁇ and the average thickness in the net range. In this example, the relative TTV is 0.011.
  • the rewinder is provided with heating and cooling means allowing a short deformation zone so that the width loss of the tape is less than 80 mm.
  • the heater consists of two parallel SiC tubes, the cooling devices of coolant-sealed furnace internals. Between the SiC tubes and next to the deformation zone of the glass are nimble thermocouples to detect the current temperature. Between the deformation zone and the preheating zone a floating aperture of hexagonal boron nitride is installed, which touches the preform in the edge region at guide noses (contact sections) and can thus position itself to the preform, so that outside the contact zones, between the glass body and spacer sections, a gap of 1 , 5 mm to the preform is not exceeded.
  • the temperature of the SiC heating rods is adjusted so that it must be pulled on the glass ribbon with a force of 5-40 N.
  • the temperatures at the thermocouples and the thickness of the glass in the net range are measured over time.
  • the temperature fluctuations show an interquartile range (IQA) of 0.9 K (see Figures 5A-D).
  • the thickness profiles measured in the tests are evaluated for the variation in the drawing direction, in which 2 mm wide and 160 mm long strips are examined for their TTV.
  • the relative TTV is formed by the quotient of the current TTV in ⁇ and the average thickness in the net range. In this example, the relative TTV is 0.0085.
  • the rewinder is provided with heating and cooling means allowing a short deformation zone so that the width loss of the tape is less than 80 mm.
  • the heater consists of two parallel SiC tubes, the cooling devices of coolant-sealed furnace internals. Between the SiC tubes and next to the deformation zone of the glass are nimble thermocouples to detect the current temperature. Between the deformation zone and the preheating zone, a diaphragm according to FIG. 4 is installed, which leaves a gap of 0.5 mm from the glass body.
  • the temperature of the SiC heating rods is adjusted so that it must be pulled on the glass ribbon with a force of 5-40 N.
  • the temperatures at the thermocouples and the thickness of the glass in the net range are measured time-dependently. The temperature fluctuations show an interquartile range of 0.5 K.
  • the thickness profiles measured in the tests are evaluated for the variation in the drawing direction, in which 2 mm wide and 160 mm long strips are examined for their TTV.
  • the relative TTV is formed by the quotient of the current TTV in ⁇ and the average thickness in the net range. In this example, a relative TTV of 0.0063 results.
  • a Flachglaspreform of borosilicate glass (Borofloat) with dimensions of 1650 mm x 340 mm x 14 mm a thickness in the center region of 170 ⁇ recovered.
  • the glass had the following composition: S1O2 80 wt .-%, B2O3 12.5 wt .-%, Na 2 0 4 wt .-%, K 2 0 0.5 wt .-%, Al2O3 2 wt .-%.
  • the puller is provided with heating and cooling means allowing a short deformation zone so that the width loss of the band is less than 80 mm.
  • the heater consists of two parallel SiC tubes, the cooling devices of coolant-sealed furnace internals. Between the SiC tubes and next to the deformation zone of the glass There are nimble thermocouples to record the current temperature. Between the deformation zone and the preheating zone, a floating diaphragm made of hexagonal boron nitride is inserted, which touches the preform in the edge region on guide lugs and can thus position itself to the preform, so that outside the contact zones a gap of 1.5 mm to the preform is not exceeded.
  • the temperature of the SiC heating rods is adjusted so that it must be pulled on the glass ribbon with a force of 5-40 N.
  • the temperatures at the thermocouples and the thickness of the glass in the net range are measured time-dependently.
  • the temperature fluctuations show an interquartile range (IQA) of 0.9 K.
  • the thickness profiles measured in the tests are evaluated for the variation in the drawing direction, in which 2 mm wide and 160 mm long strips are examined for their TTV.
  • the relative TTV is formed by the quotient of the current TTV in ⁇ and the average thickness in the net range. In this example, the relative TTV is 0.0041.
  • the rewinder is provided with heating and cooling means allowing a short deformation zone so that the width loss of the tape is less than 80 mm.
  • the heater consists of two parallel SiC tubes, the cooling devices of coolant-sealed furnace internals. Between the SiC tubes and next to the deformation zone of the glass are nimble thermocouples to detect the current temperature. Between the deformation zone and the preheating zone, a floating diaphragm made of hexagonal boron nitride is inserted, which touches the preform in the edge region on guide lugs and can thus position itself to the preform, so that outside the contact zones a gap of 1.5 mm to the preform is not exceeded.
  • the temperature of the SiC heating rods is adjusted so that it must be pulled on the glass body with a force of 5-40 N.
  • the temperatures at the thermocouples and the thickness of the glass in the net range are measured time-dependently.
  • the temperature fluctuations show an interquartile range (IQA) of 0.9 K (see Figures 5A-D).
  • IQA interquartile range
  • the thickness profiles measured in the tests are evaluated for the variation in the drawing direction, in which 2 mm wide and 160 mm long strips are examined for their TTV.
  • the relative TTV is formed by the quotient of the current TTV in ⁇ and the average thickness in the net range. In this example, the relative TTV is 0.0094.
  • the rewinder is provided with heating and cooling means allowing a short deformation zone so that the width loss of the tape is less than 80 mm.
  • the heater consists of two parallel SiC tubes, the cooling devices of coolant-sealed furnace internals. Between the SiC tubes and next to the deformation zone of the glass are nimble thermocouples to detect the current temperature. Between the deformation zone and the preheating zone, a floating diaphragm made of hexagonal boron nitride is inserted, which touches the preform in the edge region on guide lugs and can thus position itself to the preform, so that outside the contact zones a gap of 1.5 mm to the preform is not exceeded.
  • the temperature of the SiC heating rods is adjusted so that it must be pulled on the glass body with a force of 5-40 N.
  • the temperatures at the thermocouples and the thickness of the glass in the net range are measured time-dependently.
  • the temperature fluctuations show an interquartile range (IQA) of 0.9 K (see Figures 5A-D).
  • the thickness profiles measured in the tests are evaluated for the variation in the drawing direction, in which 2 mm wide and 160 mm long strips are examined for their TTV.
  • the relative TTV is formed by the quotient of the current TTV in ⁇ and the average thickness in the net range. In this example, the relative TTV is 0.0051.
  • the rewinder is provided with heating and cooling means allowing a short deformation zone so that the width loss of the tape is less than 80 mm.
  • the heater consists of two parallel SiC tubes, the cooling devices of coolant-sealed furnace internals. Between the SiC tubes and next to the deformation zone of the glass are nimble thermocouples to detect the current temperature. Between the deformation zone and the preheating zone, a floating diaphragm made of hexagonal boron nitride is inserted, which touches the preform in the edge region on guide lugs and can thus position itself to the preform, so that outside the contact zones a gap of 1.5 mm to the preform is not exceeded.
  • the temperature of the SiC heating rods is adjusted so that it must be pulled on the glass body with a force of 5-40 N.
  • the temperatures at the thermocouples and the thickness of the glass in the net range are measured time-dependently.
  • the temperature fluctuations show an interquartile range (IQA) of 0.9 K (see Figures 5A-D).
  • the thickness profiles measured in the tests are evaluated for the variation in the drawing direction, in which 2 mm wide and 160 mm long strips are examined for their TTV.
  • the relative TTV is formed by the quotient of the current TTV in ⁇ and the average thickness in the net range. In this example, a relative TTV of 0.0088 results.
  • the optical glass used has a processing point Va (viscosity 10 dPas) of 817 ° C. and a softening point EW (10 7 6 dPas) of 681 ° C.
  • the borofloat glass used has a processing point Va (viscosity 10 dPas) of 1270 ° C. and a softening point EW (10 7 ' 6 dPas) of 820 ° C.
  • relative TTVs of ⁇ 0.01 are achieved.
  • the invention allows the attainment of a relative TTV of ⁇ 0.01 for glasses in which the spacing of EW and Va is ⁇ 500 K and ⁇ 450 K and ⁇ 150 K, respectively.
  • FIG. 1A shows an aperture arrangement in a device according to the invention with a glass body therein in a plan view.
  • FIG. 1B shows a side sectional view of the diaphragm arrangement from FIG. 1A.
  • FIG. 2 shows a perspective view of a diaphragm arrangement in a device according to the invention.
  • FIG. 3 shows a schematic side view of a diaphragm arrangement in a device according to the invention.
  • FIG. 4A shows a diaphragm arrangement in a device according to the invention in a lateral sectional view.
  • FIG. 4B shows a sectioned perspective view of a device with a diaphragm arrangement according to the invention.
  • Figures 5A-D show measurement data for temperature distribution in an inventive
  • FIG. 6 shows the relative TTV obtained in experiments in relation to the difference between the processing temperature and the softening point.
  • FIG. 7 shows the relative TTV achieved in experiments in relation to the difference between the processing temperature and the softening point.
  • FIG. 8 shows the relative TTV achieved in experiments in relation to the difference between the processing temperature and the softening point.
  • FIGS. 1A, 1B and 2 One possible embodiment is shown in FIGS. 1A, 1B and 2.
  • the actual aperture of hexagonal boron nitride lies on a receiving plate, which has a larger opening than the aperture.
  • the panel can slide on the mounting plate and thus position itself to the glass band.
  • the panel has in this embodiment, six projecting contact portions in the form of guide tabs that can touch the glass.
  • the guide lugs are there provided with bevels, which fall in the direction of the glass ribbon, so that the glass ribbon can push the panel in the correct position.
  • the temperature of the hot zone is measured below the aperture when multiple heaters are provided between the heaters.
  • a thermocouple type K with a wire diameter of 0, 1 mm and a bead diameter of less than 0.3 mm is used.
  • the sampling rate of the measurement is one second. This structure has a low thermal inertia and allows the detection of fluctuations in the air temperature in the deformation zone.
  • FIG. 1A shows a glass band 1 in the opening of a panel 2.
  • the panel 2 has contact sections 3, which contact the glass band 1.
  • the contact portions 3 are formed as guide lugs. Each two guide tabs touch the top and the bottom of the glass ribbon 1, and each guide nose touches the two narrow sides. Where the panel 2 does not touch the glass ribbon 1, a gap is formed between the glass ribbon 1 and spacer portions of the panel 2.
  • the panel 2 shown is formed in one piece. But according to the invention are also diaphragms 2, which are formed in several parts.
  • FIG. 1B shows a diaphragm 2 of the same type as shown in FIG. 1A.
  • the panel 2 has contact portions 3, which are designed as guide tabs.
  • the contact portions 3 are chamfered in the direction of the glass ribbon 1.
  • the diaphragm arrangement shown also has a cover plate 7.
  • the panel 2 rests on a base plate 5, which is part of an enclosure of the hot forming zone 6.
  • FIG. 2 likewise shows a glass band 1 entering a hot forming zone 6.
  • the apparatus shown has an enclosure which has a base plate 5 for the panel 2 and the cover plate 7 arranged on the panel.
  • Figure 3 shows a similar construction as Figure 2 and illustrates the arrangement of the thermocouples 8 for determining the temperature distribution in the hot forming zone.
  • FIG. 4 A further embodiment is shown in FIG. 4.
  • This embodiment has the advantage that the same gap dimensions result on both sides of the glass band.
  • Round tubes or rods of heat-resistant material alumina, fused silica, silica glass, etc.
  • These tubes are provided with contact portions in the form of spacers made of glass contact material (eg hexagonal Bornitrit), so that a defined gap can be set.
  • the spacers are positioned so that the later net area of the glass ribbon is not touched. The net area is that portion of the glass ribbon used for the final product, without the margins described above.
  • FIG. 4A shows an alternative embodiment of the device with diaphragm arrangement according to the invention.
  • a cylindrical diaphragm element 9 is used, which is arranged on a support 10 with a slope in the direction of the glass ribbon 1.
  • the support 10 in turn is arranged on a base plate 5, which may constitute a part of an enclosure of the hot forming zone.
  • the cylindrical diaphragm elements 9 has contact portions 11, which are configured as enlarged in diameter areas of the diaphragm element 9.
  • FIG. 4B also shows a device with cylindrical diaphragm elements.
  • FIGS. 5A to 5B show the interquartile range of the temperature in the hot-forming zone measured for the examples 1 -3 during the method according to the invention.
  • the upper curve shows the temporal temperature profile with the diaphragm of Example 3; the middle curve the temporal temperature profile from Example 2 and the lower curve the temporal temperature profile from Example 1.
  • the frequencies of the measured temperatures are dargestelt.
  • the width of the distribution shows the fluctuation of the temperature values.
  • FIG. 6 shows the relative TTV as a function of the difference between the processing temperature Va and the softening point EW of a glass. It can be seen that the greater the said difference, the easier it is to achieve an optimum result in terms of the relative TTV. However, it is also recognizable that with a given lens, the type of diaphragm has a decisive influence on the achievable relative TTV.
  • FIG. 7 shows the graph of the equation with which flat glasses according to the invention are characterized. Values above the graph are achieved with prior art apertures, values below solutions of the invention.
  • FIG. 8 once again shows the relative TTV as a function of the difference between the processing temperature and the softening point and depending on the diaphragm variant, this time with reference to the examples shown here.

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung und ein Verfahren beschrieben, mit dem Flachgläser mit besonders gleichmäßiger Dicke erhältlich sind. Die Verfahren sind Ziehverfahren, in denen ein Glasband ausgezogen wird. In dem Verfahren wird eine Blende eingesetzt, die einen definierten, sehr kleinen Spalt zwischen Glasband und Blende auch bei Lageänderung des Glasbandes ermöglicht.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Flachglases
Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung von Flachgläsern sowie Flachgläser.
Erfindungsgemäße Flachgläser sind vor allem Dünn- und Dünnstgläser, die sich beispielsweise zur Herstellung von OLED-Covern, optischen Filtern bzw. anderen optischen Bauelementen, MEMS, Substraten für Sensoren, Displays oder Cover-Gläsern eignen. Solche Gläser werden durch Ziehverfahren hergestellt. Je dünner ein Glas ist, desto schwieriger ist es, ein Flachglas zu erhalten, das eine gleichmäßige Dicke - also einen geringen TTV - aufweist. Ein Grund für die Ungleichmäßigkeit der Dicke eines Glasprodukts ist in Temperaturschwankungen während der Heißformgebung zu sehen. Die Viskosität eines Glases ist von der Temperatur abhängig, sodass Schwankungen der Temperatur Schwankungen in der Viskosität zur Folge haben. Schwankungen in der Viskosität eines Glaskörpers während des Ziehvorgangs führen zu hohem TTV.
Im Stand der Technik wurde mit verschiedenen Maßnahmen versucht, Flachgläser mit besonders geringem TTV herzustellen. Zu diesem Zweck wurden auch Blenden verwendet, die einen Heißformgebungsbereich von der Umgebung möglichst weitgehend abtrennen sollen (vgl. WO 2017/095791 A1 , WO 2012/166446 A1).
Blenden wurden im Stand der Technik auch eingesetzt, um das Eindringen von Schmutz in den Heißformgebungsbereich zu vermeiden (vgl. WO 2016/085778 A1 ).
Eine wichtige Eigenschaft von Flachgläsern für die oben genannten Einsatzbereiche ist eine makellose Oberfläche. Die Oberflächen von Flachgläsern, die in Ziehverfahren wie insbesondere Down Draw, Overflow Fusion und Wederziehen hergestellt werden können, zeichnen sich durch besonders makellose Eigenschaften aus. Man spricht von„feuerpolierten" Oberflächen. Um diese makellosen Oberflächen zu schützen, wird jeglicher Kontakt von Vorrichtungsteilen mit dem gezogenen Glasband vermieden. Daher wurden Blendenöffnungen im Stand der Technik stets relativ groß gehalten, um einen unerwünschten Kontakt zwischen Blende und Glasband auszuschließen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Vorrichtungen und Verfahren bereitzustellen, mit denen Flachgläser erhältlich werden, die hinsichtlich der Gleichmäßigkeit ihrer Dicke die Gläser aus dem Stand der Technik übertreffen.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der Patentansprüche gelöst. Verfahren
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Herstellung eines Flachglases mit wenigstens zwei feuerpolierten Oberflächen, wobei eine Heißformgebungszone vorgesehen ist, in der das Glas eines Glasbandes einen Temperaturbereich durchläuft, der die Verarbeitungstemperatur Va des Glases umfasst, wobei eine Blende zur thermischen Trennung der Gasräume zwischen einem Bereich vorgesehen ist, in dem das Glas des Glasbandes seine Verarbeitungstemperatur Va aufweist, und einem Bereich, in der das Glas seine Transformationstemperatur Tg aufweist, wobei die Blende eine Öffnung ausbildet, durch die das Glasband bewegt werden kann. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Blende das heiße Glasband an jeweils wenigstens einem Punkt an zumindest zwei Seiten berührt.
Erfindungsgemäß bevorzugt weist das Verfahren einen Formgebungsschritt auf, in dem durch Einwirkung einer Zugkraft auf einen formbaren Glasabschnitt aus einem Glasband ein gedünn- tes Glasband erhalten wird. Vorzugsweise ist eine Heißformgebungszone vorgesehen, in der das Glas einen Temperaturbereich durchläuft, der die Verarbeitungstemperatur Va des Glases umfasst. Bevorzugt weist die Heißformgebungszone wenigstens eine Blende zur thermischen Trennung der Gasräume der Heißformgebungszone auf, wobei die Blende eine Öffnung ausbildet, durch die das Glasband bewegt werden kann, und die Blende das Glasband an jeweils wenigstens einem Punkt an zumindest zwei Seiten berührt.
Ein„Flachglas" ist definitionsgemäß ein Glaskörper, dessen Breite und Länge wesentlich größer sind als dessen Dicke. Die Dicke beträgt erfindungsgemäß bevorzugt insbesondere weniger als 5 mm, mehr bevorzugt weniger als 2 mm, weiter bevorzugt weniger als 1 mm, mehr bevorzugt weniger als 750 μηι, weiter bevorzugt weniger als 500 μηι und besonders bevorzugt weniger als 250 μηι. Die Breite beträgt vorzugsweise wenigstens 100 mm, weiter bevorzugt wenigstens 200 mm, mehr bevorzugt wenigstens 300 mm und besonders bevorzugt wenigstens 400 mm. Die Länge ist grundsätzlich keiner Begrenzung unterworfen, da bei vielen Ziehverfahren sehr lange Gläser herstellbar sind. Typischerweise beträgt die Länge mehr als 100 mm, bevorzugt mehr als 250 mm und besonders bevorzugt mehr als 500 mm. Erfindungsgemäße Flachgläsern können rechteckige Grundflächen haben, es sind aber auch runde oder beliebig geformte Flachgläser erfindungsgemäß.
Die Zugkraft, die erfindungsgemäß bevorzugt während des Verfahrens auf einen formbaren Glasabschnitt des Glasbandes wirkt, beträgt vorzugsweise wenigstens 1 N, insbesondere wenigstens 5 N oder wenigstens 10 N. Eine Mindestzugkraft ist bevorzugt, um das Glasband ausreichend zu verformen. Die benötigte Zugkraft hängt von der Viskosität des Glases bei der ge- wählten Temperatur ab. Wird das Glas mit einer zu großen Zugkraft gezogen, wird nicht die gewünschte Glasdicke erhalten und das Glasband kann reißen. Daher ist die maximale Ziehkraft vorzugsweise begrenzt auf 400 N, insbesondere 200 N und besonders bevorzugt 100 N.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird insbesondere aus einem Glasband ein gedünntes Glasband erhalten. Dabei kann ein Glasband jede beliebige Form haben. Im Rahmen eines Wiederziehverfahrens umfasst der Begriff„Glasband" die sogenannte Vorform, die im Zuge der Formgebung zu einem gedünnten Glasband ausgezogen wird. Im Rahmen eines Down Draw- oder Overflow Fusion-Verfahrens ist das Glasband die Glasschmelze, die nach Austritt aus dem geschlitzten Ziehtrog (Down Draw) bzw. Zusammenfließen am Ende des Ziehtroges (Overflow Fusion) oder unterhalb des Ziehtroges (New Down Draw) zunächst noch flüssig ist. Das gedünnte Glasband ist das Produkt der Heißformgebung vor eventuellen Nachverarbeitungsschritten, insbesondere vor einem Zuschnitt und/oder vor dem Abtrennen der Randborten.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen ist das erfindungsgemäße Verfahren ein Wiederziehverfahren und das Glasband die Vorform. Dabei wird die Vorform von einer Ausgangsdicke D und eine Ausgangsbreite B auf eine Zieldicke d und eine Zielbreite b gezogen. Im Ziehverfahren wird das Glas dünner, so dass d viel kleiner ist als D. Die Breite B nimmt in geringerem Maße ab also die Dicke D. Es gilt also D/d größer B/b.
Die Verarbeitungstemperatur Va ist die Temperatur, bei der das Glas, aus dem das Glasband besteht, eine Viskosität von 104 dPas aufweist. Der Erweichungspunkt EW entspricht der Temperatur, bei der das Glas, aus dem das Glasband besteht, eine Viskosität von 107·6 dPas aufweist. Die Transformationstemperatur Tg ist die Temperatur, bei der das Glas eine Viskosität von 1013 dPas aufweist.
Erfindungsgemäß berührt die - vorzugsweise im Wesentlichen horizontal angeordnete - Blende das Glasband an zumindest zwei Seiten. Dadurch wird erreicht, dass der Abstand der Blende zu dem Glasband während des Verfahrens konstant bleibt und die Gasräume ober- und unterhalb der Blende weitestgehend getrennt sind. Dies bewirkt, dass die vertikale Konvektion zwischen beiden Gasräumen eingeschränkt wird und somit die Temperaturschwankungen gering sind. Ein Glasband - und insbesondere ein gedünntes Glasband - neigt während des Herstellungsverfahrens dazu, seine Lage leicht zu verändern. Dies liegt zum einen daran, dass in den hier betroffenen Ziehverfahren sehr dünne Glasbänder hergestellt werden können, die schon durch Luftbewegung in ihrer Lage beeinflusst werden können. Zum anderen sind die Vorrichtungen, die bei diesen Verfahren zum Einsatz kommen, in der Regel zumindest zum Teil aus Metall konstruiert, das sich unter dem Einfluss von Hitze verhältnismäßig stark ausdehnt. Dadurch kommt es zur Lageänderung des Glasbandes in der Vorrichtung. Im Falle von Wiederziehverfahren, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt sind, kommt hinzu, dass die absoluten Schwankungen der Dicke der Vorform erheblich sein können, sodass für eine Blende zwischen einer Vorwärmzone und der Heißformgebungszone diese Schwankungen berücksichtigt werden müssen. Im Stand der Technik musste die Öffnung, die den Ein- und/oder Austritt des Glaskörpers in und aus der Heißformgebungszone ermöglicht hat, entsprechend groß gewählt werden, um diese Lageänderungen zu ermöglichen, ohne dass das Glasband mit der Blende kollidierte. Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist stets ein gleichmäßiger Abstand zwischen Blende und Glasband sichergestellt.
In einer Ausführungsform berührt die Blende das Glasband an genau zwei Seiten. Die von der Blende berührten Seiten sind insbesondere die mit den größten Oberflächen, die hierin Oberseite und Unterseite genannt werden. Zu diesem Zweck kann die Blende Kontaktabschnitte aufweisen, die die Seiten des Glasbandes berühren. Ein Kontaktabschnitt ist dabei ein Bestandteil der Blende, der Abstandsabschnitte und insbesondere alle anderen Bestandteile der Blende in Richtung des Glasbandes überragt und somit mit dem Glasband in Kontakt treten kann, ohne dass auch weitere Teile der Blende in Kontakt zum Glasband sind. Kontaktabschnitte können aus jedem Material gefertigt sein, das den hohen Temperaturen des Glases widersteht und eine Verunreinigung des Glases vermeidet. Ein bevorzugtes Material für die Kontaktabschnitte ist hexagonales Bornitrid, Aluminiumoxid, Quarzgut, Kieselglas oder eine Kombination davon.
In einer Ausführungsform weist die Blende je zwei oder mehr Kontaktabschnitte für die Oberseite und die Unterseite des Glaskörpers auf. Alternativ oder zusätzlich kann die Blende je einen oder mehr Kontaktabschnitte für die beiden durch die Blendenöffnung laufenden Schmalseiten des Glasbandes aufweisen. In einer Ausführungsform verfügt die Blende über sechs Kontaktabschnitte, je zwei für Ober- und Unterseite und je eine für jede Schmalseite. Kontaktabschnitte können in Richtung des Glasbandes hervor stehende Bauteile sein, die grundsätzlich eine beliebige Form haben können und bevorzugt angeschrägt sein können (Führungsnasen), womit gemeint ist, dass der Kontaktabschnitt wenigstens eine in Richtung des Glasbandes abfallende Fläche aufweist.
Die Blende kann in einer alternativen Ausführungsform zylinderförmige Blendenbestandteile wie Rollen, Röhren oder Stäbe aufweisen, wobei Kontaktabschnitte insbesondere durch Bereiche eines solchen Blendenbestandteils mit einem größeren Zylinderdurchmesser gebildet werden. Abstandsabschnitte werden in dieser Ausführungsform vorzugsweise durch Bereiche mit einem Querschnittsdurchmesser gebildet, der geringer ist als im Bereich eines Kontaktabschnitts. Die Spaltbreite zwischen Glasband und Abstandsabschnitt ist in dieser Ausgestaltung insbesondere gleich der Hälfte der Differenz zwischen Querschnittsdurchmesser im Bereich der Kontaktabschnitte und Querschnittsdurchmesser im Bereich der Abstandsabschnitte. Eine zylinderförmige Ausgestaltung hat den Vorteil, dass der oder die Zylinder rollenartig am Glasband anliegen und einen besonders geringen Widerstand zur Folge haben, da sie bei Bewegung des Glasbandes an dessen Oberfläche rollen. Die zylinderförmigen Blendenbestandteile können auf einer Auflage angeordnet sein, die ein Gefälle in Richtung des Glasbandes aufweist, so dass stets eine minimale Spaltbreite erzielt wird. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, dass die Blendenbestandteile stets in der richtigen Ausrichtung sind, ohne dass ein Eingriff in den Produktionsablauf erforderlich ist.
Die Kontaktfläche, mit der die Kontaktabschnitte das Glasband berühren, ist vorzugsweise möglichst klein. Insbesondere beträgt die Ausdehnung der Kontaktfläche in Breitenrichtung des Glasbandes je Kontaktabschnitt weniger als 10 cm, insbesondere weniger als 5 cm, mehr bevorzugt weniger als 2 cm oder weniger als 1 cm. In besonders bevorzugten Ausführungsformen beträgt die Ausdehnung in Breitenrichtung je Kontaktabschnitt nicht mehr als 0,5 cm oder sogar nicht mehr als 0,3 cm. Die Ausdehnung in Längenrichtung des Glasbandes beträgt je Kontaktabschnitt vorzugsweise weniger als 10 cm, insbesondere weniger als 5 cm, mehr bevorzugt weniger als 2 cm oder weniger als 1 cm. In besonders bevorzugten Ausführungsformen beträgt die Ausdehnung in Längenrichtung je Kontaktabschnitt nicht mehr als 0,5 cm oder sogar nicht mehr als 0,3 cm. Je kleiner die Kontaktfläche, desto weniger Widerstand setzt der Kontaktabschnitt der Ziehbewegung entgegen.
Vorzugsweise berührt die Blende das Glasband an dessen Rändern, insbesondere in einem Bereich, der sich von den Rändern des Glasbandes über eine Breite erstreckt, die jeweils höchstens 30% oder höchstens 20%, insbesondere höchstens 15 %, mehr bevorzugt höchstens 10 % oder höchstens 5 % der Gesamtbreite des gedünnten Glasbandes entspricht. Die Ränder des Glasbandes werden in Ziehverfahren, bei denen eine besonders hohe Oberflächenqualität und eine besonders hohe Gleichmäßigkeit der Dicke angestrebt wird, verworfen, da diese im Vergleich zum mittleren Abschnitt des Glasbandes eine höhere Dicke aufweisen (Randborte). Aus diesem Grund kann die Kontaktierung von Blendenbestandteilen mit dem Glasband in diesen Bereichen akzeptiert werden, zumal die Verbesserung des TTV der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Flachgläser sehr stark ausgeprägt ist. Die Ränder des gedünnten Glasbandes können in einem Nachverarbeitungsschritt abgetrennt werden. Somit ist es bevorzugt, dass die Kontaktabschnitte das Glasband außerhalb des Nettobereichs berühren.
Die Blende weist vorzugsweise Kontaktabschnitte und Abstandsabschnitte auf. Vorzugsweise berühren Kontaktabschnitte der Blende das Glasband und die Blende weist Abstandsabschnitte auf, die den Glaskörper nicht berühren und einen Spalt zwischen Glasband und Abstandsabschnitten der Blende ausbilden, wobei der Spalt vorzugsweise eine Breite von höchstens 5 mm, insbesondere höchstens 4 mm, bevorzugt höchstens 3 mm, mehr bevorzugt höchstens 2 mm aufweist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Spalt <2 mm, mehr bevorzugt <1 mm, besonders bevorzugt <0,5 mm oder sogar <0,1 mm. Mit der Breite des Spaltes wird der horizontale Abstand zwischen Glasband und Abstandsabschnitt der Blende bezeichnet. Ein besonders kleiner Spalt zwischen Abstandsabschnitten und Glasband reduziert die Konvektion und sorgt für einen besonders scharfen Temperaturgradienten zwischen der Heiß- formgebungszone und Bereichen außerhalb der Heißformgebungszone jenseits der Blende. Reduzierte Konvektion ermöglicht besonders kleine TTV. Scharfe Temperaturgradienten erlauben den Betrieb des Verfahrens mit besonders kurzen Heißformgebungszonen, was der Breitenkontraktion des Glasbandes entgegenwirkt und damit die Ausbeute erhöht.
In einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Verfahren um ein Down Draw- oder Overflow Fusion-Verfahren. In bevorzugten Ausführungsformen, insbesondere bei Ausgestaltung des Verfahrens als Down Draw- oder Overflow Fusion-Verfahren, ist eine Blende an einer Glasaustrittsöffnung einer Einhausung der Heißformgebungszone angeordnet. Eine Blende an der Glasaustrittsöffnung, die sich in Ziehrichtung von der Heißformgebungszone befindet, schirmt den Bereich unterhalb der Heißformgebungszone thermisch ab, sodass das Glasband bereits kurz nach Verlassen der Heißformgebungszone kontrolliert abgekühlt werden kann. So lässt sich beispielsweise eine besonders schnelle Abkühlung realisieren. Natürlich kann dies auch für Wiederziehverfahren vorteilhaft sein.
In bevorzugten Ausführungsformen handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren um ein Wiederziehverfahren. Gerade die Wiederziehverfahren profitieren von der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Blende, da Wederziehvorrichtungen eine Halterung für die Vorform benötigen, die üblicherweise Metallelemente aufweist, die sich unter Hitzeeinwirkung ausdehnen und damit die Lage der Vorform verändern. Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Blende kann diesen Lageänderungen Rechnung getragen werden.
In bevorzugten Ausgestaltungen des Verfahrens ist eine Blende an einer Glaseintrittsöffnung einer Einhausung der Heißformgebungszone angeordnet, insbesondere zwischen einer Zone, in der das Glas seine Transformationstemperatur Tg hat, und der Heißformgebungszone. Die Anordnung der Blende an der Glaseintrittsöffnung ist besonders bevorzugt für Wiederziehverfahren. Die Vorform wird im Rahmen von Wiederziehverfahren vorzugsweise vor Eintritt in die Heißformgebungszone in einer Vorwärmzone vorgewärmt. In der Vorwärmzone wird das Glas insbesondere auf eine Temperatur erwärmt, die unterhalb der Temperatur in der Heißformge- bungszone und insbesondere unterhalb der Verarbeitungstemperatur, aber oberhalb der Transformationstemperatur liegt. Um eine gleichförmige Heißformgebung erst in der Heißformgebungszone durch wirksame thermische Abtrennung der Heißformgebungszone von der Vorwärmzone zu erreichen, hat sich der Einsatz der hierin beschriebenen Blende bewährt.
In bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens ist die Gleichmäßigkeit der Temperatur in der Heißformgebungszone gekennzeichnet durch einen Interquartilsabstand von weniger als 2 K, mehr bevorzugt weniger als 1 ,5 K und besonders bevorzugt weniger als 1 K. Es hat sich gezeigt, dass die Einstellung eines derartig geringen Interquartilsabstands zu dem erfindungsgemäß angestrebten geringen TTV führt. Für die Bestimmung des Interquartilsabstands wird die Temperatur in der Heißformgebungszone mit einem Thermoelement, insbesondere mit einem schnell reagierenden Thermoelement gemessen. Hierfür eignen sich die im Beispielteil verwendeten Thermoelemente. Diese zeichnen sich durch Drahtstärken von unter 0, 1 mm und Perlendurchmessern < 0,3 mm aus. Es können Temperatursensoren eingesetzt werden, die eine geringe thermische Trägheit besitzen. Insbesondere solche Sensoren, die nach einer Entnahme aus einem 600°C temperierten Ofen in die Raumluft mit einer Temperatur von 20 °C mit einer initialen Kühlrate von mehr als 5 K/s abkühlen.
Die Thermoelemente sind dabei weniger als 40 mm von der Blende und weniger als 20 mm von der Glaskante entfernt in der Glasebene angeordnet. Alternativ können die Thermoelemente auch in der Mitte der Verformungszone und weniger als 20 mm von der Glaskante in der Glasbandebene angeordnet sein. Es ist aber auch jede andere Position in der Verformungszone des Glasbandes möglich, die weniger als 20 mm Abstand von dem Glasband aufweist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist eine Blende zumindest abschnittsweise relativ zu einer Einhausung der Heißformgebungszone beweglich. Im Stand der Technik sind Blenden in der Regel fest mit der Ziehvorrichtung, wie beispielsweise einer Einhausung einer Heißformgebungszone verbunden. Durch die erfindungsgemäß bevorzugte Ausgestaltung einer relativ zu einer Einhausung der Heißformgebungszone beweglichen Blende wird es ermöglicht, eine stets optimale Ausrichtung der Blende herzustellen, sodass Flachgläser von hervorragender Güte herstellbar sind. Die Blende kann beispielsweise auf einer Platte verschiebbar sein bzw. auf einer Platte rutschen und in die erforderliche Position geschoben werden, so dass die Blende gleichsam der Bewegung des Glasbandes folgt, ohne dass sich die Spaltbreite ändert. Die Platte kann ein Teil einer Einhausung der Heißformgebungszone sein. Vorrichtung
In der vorstehenden Verfahrensbeschreibung beschriebene Merkmale, die sich in Vorrichtungsmerkmalen niederschlagen, stellen vorzugsweise auch Merkmale der Vorrichtung dar, auch wenn sie nachfolgend nicht nochmals beschrieben werden. Die Vorrichtung ist insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und zur Herstellung des erfindungsgemäßen Flachglases geeignet und bestimmt.
Erfindungsgemäß ist auch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Flachglases mit wenigstens einem Glasreservoir, wenigstens einer Heißformgebungszone, wenigstens einer Zieheinrichtung, die geeignet ist, eine Zugkraft auf ein Glasband in der Vorrichtung auszuüben, wobei die Heißformgebungszone wenigstens eine Blende zur thermischen Trennung der Gasräume der Heißformgebungszone aufweist, wobei die Blende eine Öffnung ausbildet, durch die das Glasband hindurch geführt werden kann, und die Blende Kontaktabschnitte aufweist, die eingerichtet sind, das Glasband an jeweils wenigstens einem Punkt an zumindest zwei Seiten zu berühren. Vorzugsweise ist die Vorrichtung eine Wiederziehvorrichtung, eine Down Draw-Vorrichtung o- der eine Overflow Fusion-Vorrichtung.
Eine„Blende" ist jedes Bauelement, das eine thermische Abtrennung zwischen der Heißformgebungszone und dem Bereich darüber und/oder darunter bewirken kann. Sie kann aus einem oder mehreren Teilen bestehen. In bevorzugten Ausgestaltungen weist die Blende Abstandsabschnitte auf, die mit Abstand zu dem Glasband angeordnet sind, sodass sich zwischen Glasband und Abstandsabschnitt ein Spalt ausbildet. Vorzugsweise ist eine Blende zumindest abschnittsweise relativ zu einer Einhausung der Heißformgebungszone beweglich. Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, wobei die Blende eine oder mehrere, insbesondere zwei, zylinderförmige Blendenbestandteile, insbesondere Rollen, aufweist, die auf einer Auflage angeordnet sind, und wobei die Auflage ein Gefälle in Richtung des Glasbandes aufweist.
Vorzugsweise ist eine Blende an einer Glasaustrittsöffnung einer Einhausung der Heißformgebungszone angeordnet und/oder eine Blende ist an einer Glaseintrittsöffnung einer Einhausung der Heißformgebungszone angeordnet. In bevorzugten Ausführungsformen sind sowohl an der Eintrittsöffnung in die Heißformgebungszone als auch an der Austrittsöffnung aus der Heißformgebungszone Blenden der hierin beschriebenen Art angeordnet, um eine möglichst gleichförmige Temperaturverteilung und damit einen erfindungsgemäß bevorzugten Interquartilsab- stands einzustellen.
Die Zieheinrichtung weist vorzugsweise Führungsmittel auf. Die Führungsmittel sind vorzugsweise Rollen, Raupen, Walzen, Greifer oder eine Kombination daraus. Vorzugsweise haben die Führungsmittel eine zylindrische Grundform. Insbesondere weisen die Führungsmittel wenigstens eine Kontaktfläche auf, mit der das Führungsmittel das Glasband kontaktiert.
Die Vorrichtung weist vorzugsweise eine Heizeinrichtung zum Beheizen des Glasbandes auf. Die Heizeinrichtung ist vorzugsweise ausgewählt aus Widerstandsheizung, IR-Heizung, Brenner und Laser sowie Kombinationen davon. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Kühleinrichtung auf, um das Glasband nach der Verformung zu kühlen.
Die Heizeinrichtungen weisen zu dem Glas einen Abstand auf. Der durch diesen Abstand entstehende Raum ist mit einem Gas, im Allgemeinen mit Luft gefüllt und wird hier als Gasraum bezeichnet. In diesem Gasraum kommt es aufgrund von Temperaturgradienten zu Konvektions- strömungen. Ein Gasraum setzt jedoch nicht zwingend voraus, dass Heizeinrichtungen vorhanden sind. Vielmehr bringt der Begriff„Gasraum" lediglich zum Ausdruck, dass das Glas sich nicht in einem Vakuum, sondern in einem mit Gas (insbesondere mit Luft) gefüllten Raum befindet, so dass es zu Konvektionsströmungen kommen kann. Dieser Gasraum kann von Heizeinrichtungen oder auf andere Weise begrenzt sein. Von besonderer Bedeutung für die vorliegende Erfindung ist, dass die Gasräume ober- und unterhalb der Blende durch die Blende thermisch getrennt werden, so dass die vertikale Konvektion zwischen beiden Gasräumen eingeschränkt wird und somit die Temperaturschwankungen gering sind.
In einer Ausführungsform ist die Vorrichtung eine Wiederziehvorrichtung, in der das Glasreservoir folglich von einer Vorform aus dem Glas gebildet wird bzw. die Vorrichtung eine Halterung für eine Vorform aus dem Glas umfasst. In einer anderen Ausführungsform ist die Vorrichtung eine Down Draw- oder Overflow Fusion-Vorrichtung, in der das Glasreservoir von einem Ziehtrog gebildet wird. Im Falle einer Down Draw-Vorrichtung weist der Ziehtrog eine Schlitzdüse an seinem unteren Ende auf. Die Vorrichtung kann einen oder mehrere Leitkörper aufweisen im Bereich unter der Schlitzdüse aufweisen.
Ferner kann die Vorrichtung weitere dem Fachmann bekannte, hier nicht im Detail beschriebene Bauteile aufweisen. Dazu zählt insbesondere wenigstens eine Kühleinrichtung. Im Falle von Down Draw- oder Overflow Fusion-Verfahren kann ferner eine Schmelzeinrichtung wie z.B. ein Schmelztiegel oder eine Schmelzwanne vorgesehen sein.
Das Verfahren kann einen oder mehrere Nachverarbeitungsschritte, insbesondere das Ablängen, Zuschneiden und/oder Konfektionieren des Glases beinhalten, um ein Flachglas mit den gewünschten Eigenschaften zu erhalten. Flachglas
Nachfolgend beschriebene Merkmale, die Materialeigenschaften des Glases sind, gelten nicht nur für das Flachglas als Endprodukt des Verfahrens, sondern auch für das in dem Verfahren als Ausgangsmaterial verwendete Glas. Das Flachglas ist vorzugsweise durch das erfindungsgemäße Verfahren herstellbar und/oder hergestellt.
Erfindungsgemäß ist auch ein Flachglas mit wenigstens zwei feuerpolierten Oberflächen und einem relativen TTV von weniger als 0,01 - 3 *10-5*(1/K)*(Va-EW)+2,8*10-8*(1/K2)*(Va-EW)2' wobei Va die Verarbeitungstempertatur und EW der Erweichungspunkt ist.
Erfindungsgemäß ist ferner ein Flachglas mit wenigstens zwei feuerpolierten Oberflächen und einem relativen TTV von weniger als 0,01. Bevorzugt beträgt eine Differenz von Verarbeitungspunkt Va und Erweichungspunkt EW des Glases wenigstens 50 K, insbesondere wenigstens 100 K, wenigstens 150 K oder sogar wenigstens 200 K. Insbesondere beträgt die genannte Differenz höchstens 500 K, bevorzugt höchstens 450 K und besonders bevorzugt höchstens 250 K oder höchstens 150 K. Es hat sich gezeigt, dass mit Gläsern, die diese Eigenschaft haben, Flachgläser mit den hierin beschriebenen vorteilhaften Eigenschaften, insbesondere dem hierin beschriebenen TTV erhältlich sind. In besonders bevorzugten Ausgestaltungen ist das Flachglas ein Glasband, eine Glasscheibe oder ein Glaswafer.
Vorzugsweise ist das Flachglas ein Glas mit einer Dicke von weniger als 2 mm, insbesondere weniger als 0,75 mm, weniger als 0,5 mm oder weniger als 0,25 mm. In besonders bevorzugten Ausführungsformen haben die Flachgläser eine Dicke von nicht mehr als 100 μηι, nicht mehr als 50 μηι, nicht mehr als 30 μηι, nicht mehr als 20 μηι oder nicht mehr als 10 μηι. In bevorzugten Ausführungsformen beträgt die Breite des Flachglases 10 bis 1000 mm, insbesondere wenigstens 50 mm, wenigstens 100 mm oder wenigstens 200 mm. Sie sollte vorzugsweise einen Wert von 800 mm, insbesondere 700 mm, 600 mm, 450 mm oder 304,8 mm nicht übersteigen.
Bevorzugt ist ein Flachglas mit einem relativen TTV von weniger als 0,009, weniger als 0,007 oder weniger als 0,005. Der relative TTV wird durch kontinuierliche Dickenmessung des gedünnten Glaskörpers in einem 2 mm breiten Streifen in der Mitte des Glasbandes gemessen und jeweils für einen Abschnitt von 160 mm Länge berechnet. Der relative TTV ist der TTV eines solchen 2 mm breiten und 160 mm langen Abschnitts geteilt durch dessen mittlere Dicke. Die mittlere Dicke bezeichnet den Mittelwert aller für einen solchen 2 mm breiten und 160 mm langen Abschnitt gemessenen Dickenwerte. Der TTV ergibt sich aus der Differenz des maximalen und des minimalen für einen solchen 2 mm breiten und 160 mm langen Abschnitt gemessenen Dickenwerts. Die Dickenwerte werden bevorzugt in Spuren orthogonal zur Ziehrichtung gemessen. Bevorzugt wird innerhalb jeder Spur jeden Millimeter ein Messwert genommen. Bevorzugt haben die Spuren einen Abstand von 10 mm in Ziehrichtung. Bei dem oben beschrieben 2 mm breiten und 160 mm langen Abschnitt werden also bevorzugt zwei Dickenwerte pro Spur gemessen (bevorzugt bei einer Breitenposition des Abschnitts von 0,5 mm und 1 ,5 mm). Bevorzugt werden 16 Spuren gemessen (bevorzugt bei einer Längenposition des Abschnitts von 5 mm, 15 mm, 25 mm, ... , 155 mm). Für einen für einen 2 mm breiten und 160 mm langen Abschnitt werden also bevorzugt 2*16=32 Dickenwerte gemessen.
Eine„feuerpolierte Oberfläche" ist eine Oberfläche, die sich durch eine besonders geringe Rauheit auszeichnet. Durch die erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren lassen sich Flachgläser herstellen, die besondere Oberflächenbeschaffenheiten aufweisen. Die Flachgläser haben aufgrund der Herstellungsverfahren, mit denen sie erhältlich sind, wenigstens eine, insbesondere zwei, feuerpolierte Oberflächen. Im Gegensatz zum mechanischen Polieren wird eine Oberfläche beim Feuerpolieren nicht abgeschliffen, sondern das zu polierende Material wird so hoch erhitzt, dass es glattfließt. Daher sind die Kosten für die Herstellung einer glatten Oberfläche durch Feuerpolieren wesentlich geringer als für die Herstellung einer mechanisch polierten Oberfläche. Die Rauheit einer feuerpolierten Oberfläche ist geringer als die einer mechanisch polierten Oberfläche. Mit„Oberflächen" sind bezogen auf das erfindungsgemäße Flachglas die Ober- und/oder Unterseite gemeint, also die beiden Flächen, welche im Vergleich zu den übrigen Flächen die größten sind.
Die feuerpolierte/n Oberfläche/n der Flachgläser dieser Erfindung weisen vorzugsweise eine quadratische Rauheit (Rq oder auch RMS) von höchstens 5 nm, bevorzugt höchstens 3 nm und besonders bevorzugt höchstens 1 nm auf. Die Rautiefe Rt beträgt für die Flachgläser vorzugsweise höchstens 6 nm, weiter bevorzugt höchstens 4 nm und besonders bevorzugt höchstens 2 nm. Die Rautiefe wird gemäß DIN EN ISO 4287 bestimmt. Die Rauheit Ra beträgt erfindungsgemäß bevorzugt weniger als 1 nm.
Bei mechanisch polierten Oberflächen sind die Rauheitswerte schlechter. Außerdem sind bei mechanisch polierten Oberflächen Polierspuren unter dem Rasterkraftmikroskop (AFM) erkennbar. Des Weiteren können ebenfalls unter dem AFM Reste des mechanischen Poliermittels, wie Diamantpulver, Eisenoxid und/oder CeÜ2, erkannt werden. Da mechanisch polierte Oberflächen nach dem Polieren stets gereinigt werden müssen, kommt es zu Auslaugung bestimmter Ionen an der Oberfläche des Glases. Diese Verarmung an bestimmten Ionen kann mit Sekundärio- nenmassenspektrometrie (ToF-SIMS) nachgewiesen werden. Solche Ionen sind beispielsweise Ca, Zn, Ba und Alkalimetalle. Das Glas ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe der Silikatgläser, Phosphatgläser, Boratgläser, Germanatgläser oder Chalcogenidgläser. Besonders bevorzugte Gläser sind Borosilicat- gläser, Alkalisilicatgläser, Erdalkalisilicatgläser, Alumosilicatgläser, Titansilicatgläser, Lanthanboratgläser oder Fluorphosphatgläser. Besonders bevorzugt ist das Glas ein optisches Glas, insbesondere ein Schwerflintglas, ein Farbglas, oder ein Borosilikatglas.
Bevorzugt ist ein Glas mit
- wenigstens 20 und höchstens 85 Gew.-% S1O2,
- wenigstens 3 Gew.-% Alkalimetalloxide, höchstens 5 Gew.-% AI2O3, höchstens 15 Gew.-% B2O3, und/oder höchstens 3 Gew.-% ZrÜ2 aufweist.
Besonders bevorzugt ist ein Glas, umfassend folgende Bestandteile bevorzugt mehr bevorzugt
Si02 20 bis 50 Gew.-% 20 bis 30 Gew.-%
Na20 5 bis 20 Gew.-% 8 bis 15 Gew.-%
K20 5 bis 20 Gew.-% 8 bis 15 Gew.-%
CaO 5 bis 20 Gew.-% 8 bis 15 Gew.-%
BaO 5 bis 20 Gew.-% 8 bis 15 Gew.-%
ΤΊΟ2 20 bis 50 Gew.-% 20 bis 30 Gew.-%
Zr02 0, 1 bis 3 Gew.-% 0,5 bis 2 Gew.-%
Nb205 3 bis 10 Gew.-% 4 bis 7 Gew.-% Auch bevorzugt ist ein Glas, umfassend folgende Bestandteile
Figure imgf000015_0001
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Glas ein Farbglas, insbesondere Blauglas, welches eine oder mehrere färbende Komponenten enthält. Solche färbenden Komponenten sind insbesondere Kupfer und Kobalt.
Ein bevorzugtes Farbglas umfasst folgende Bestandteile
Figure imgf000015_0002
ZRO ist die Summe der Erdalkalioxide und ZnO. ZR2Ü ist die Summe der Alkalimetalloxide.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Farbglas ein fluorhaltiges Farbglas, insbesondere umfassend folgende Bestandteile.
Figure imgf000016_0001
Das Glas ist aufgrund der Toxizität und ökologischen Bedenklichkeit der folgenden Komponenten bevorzugt frei von Pb, Cd, Ni und As.
Wenn es in dieser Beschreibung heißt, die Gläser seien frei von einer Komponente oder enthalten eine gewisse Komponente nicht, so ist damit gemeint, dass diese Komponente allenfalls als Verunreinigung in den Gläsern vorliegen darf. Das bedeutet, dass sie nicht in wesentlichen Mengen enthalten ist und/oder dem Glas nicht als Glaskomponente zugegeben wird. Nicht wesentliche Mengen sind erfindungsgemäß Mengen von weniger als 1000 ppm, bevorzugt weniger als 500 ppm und am meisten bevorzugt weniger als 100 ppm. Bevorzugt sind die Gläser auch frei von in dieser Beschreibung nicht als Glasbestandteil genannten Komponenten. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Glas bevorzugt zu wenigstens 90 Gew.- %, weiter bevorzugt wenigstens 95 Gew.-%, weiter bevorzugt zu wenigstens 97,5 Gew.-%, weiter bevorzugt zu wenigstens 99 Gew.-%, weiter bevorzugt zu wenigstens 99,5 Gew.-%, noch weiter bevorzugt zu wenigstens 99,9 Gew.-% aus den hierin genannten Komponenten.
Beispiele
Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel)
In einer Wederziehanlage wird eine Flachglaspreform aus einem Schwerflintglas (NSF6) mit den Abmaßen 1650 mm x 340 mm x 14 mm eine Dicke im Mittenbereich von 300 μηι wiedergezogen. Das Glas hatte folgende Zusammensetzung: S1O2 25 Gew.-%, Na2Ü 10 Gew.-%, K20 10 Gew.-%, CaO 10 Gew.-%, BaO 10 Gew.-%, ΤΊΟ2 25 Gew.-%, Zr02 1 Gew.-%,
Nb205 5 Gew.-%. Die Wiederziehanlage ist mit Heiz- und Kühleinrichtung versehen, die eine kurze Verformungszone gestattet, so dass der Breitenverlust des Bandes kleiner als 80 mm ist. Die Heizeinrichtung besteht aus zwei parallelen SiC-Rohren, die Kühleinrichtungen aus kühlmitteldurchflosse- nen Ofeneinbauten. Zwischen den SiC-Rohren und neben der Verformungszone des Glases befinden sich flinke Thermoelemente zur Erfassung der aktuellen Temperatur. Die Temperatur der SiC-Heizstäbe wird so eingestellt, dass am Glaskörper mit einer Kraft von 5-40 N gezogen werden muss. Die Temperaturen an den Thermoelementen sowie die Dicke des Glases im Nettobereich werden zeitabhängig gemessen. Die Schwankungen der Temperatur zeigen einen In- terquartilsabstand von 5,6 K (siehe Figuren 5A-D).
Die bei den Versuchen gemessenen Dickenprofile werden auf die Schwankung in Ziehrichtung hin ausgewertet, in dem 2 mm breite und 160 mm lange Streifen auf ihren TTV untersucht werden. Der relative TTV wird durch den Quotienten des aktuellen TTV in μηι und der mittleren Dicke im Nettobereich gebildet. Im Beispiel 1 ergibt sich ein relativer TTV von 0,015.
Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel)
Ofenblende ohne Preformkontakt
In einer Wiederziehanlage wird eine Flachglaspreform aus einem Schwerflintglas (NSF6) mit den Abmaßen 1650 mm x 340 mm x 14 mm eine Dicke im Mittenbereich von 300 μιη wiedergezogen. Das Glas hatte folgende Zusammensetzung: S1O2 25 Gew.-%, Na20 10 Gew.-%, K20 10 Gew.-%, CaO 10 Gew.-%, BaO 10 Gew.-%, T1O2 25 Gew.-%, Zr02 1 Gew.-%,
Nb205 5 Gew.-%.
Die Wederziehanlage ist mit Heiz- und Kühleinrichtung versehen, die eine kurze Verformungszone gestattet, so dass der Breitenverlust des Bandes kleiner als 80 mm ist. Die Heizeinrichtung besteht aus zwei parallelen SiC-Rohren, die Kühleinrichtungen aus kühlmitteldurchflosse- nen Ofeneinbauten. Zwischen den SiC-Rohren und neben der Verformungszone des Glases befinden sich flinke Thermoelemente zur Erfassung der aktuellen Temperatur. Zwischen der Verformungszone und der Vorwärmzone wird eine mit dem Ofen verbundene Blende eingebaut, die einen Spalt von 3 mm zur Preform lässt. Die Temperatur der SiC-Heizstäbe wird so eingestellt, dass am Glasband mit einer Kraft von 5-40 N gezogen werden muss. Die Temperaturen an den Thermoelelementen sowie die Dicke des Glases im Nettobereich werden zeitabhängig gemessen. Die Schwankungen der Temperatur zeigen einen Interquartilsabstand (IQA) von 2,15 K (siehe Figuren 5A-D). Die bei den Versuchen gemessenen Dickenprofile werden auf die Schwankung in Ziehrichtung hin ausgewertet, in dem 2 mm breite und 160 mm lange Streifen auf ihren TTV untersucht werden. Der relative TTV wird durch den Quotienten des aktuellen TTV in μηι und der mittleren Dicke im Nettobereich gebildet. In diesem Beispiel ergibt sich ein relativer TTV von 0,011.
Beispiel 3
Ofenblende mit Preformkontakt
In einer Wiederziehanlage wird eine Flachglaspreform aus einem Schwerflintglas (NSF6) mit den Abmaßen 1650 mm x 340 mm x 14 mm eine Dicke im Mittenbereich von 300 μηι wiedergezogen. Das Glas hatte folgende Zusammensetzung: S1O2 25 Gew.-%, Na20 10 Gew.-%, K20 10 Gew.-%, CaO 10 Gew.-%, BaO 10 Gew.-%, T1O2 25 Gew.-%, Zr02 1 Gew.-%,
Nb205 5 Gew.-%.
Die Wiederziehanlage ist mit Heiz- und Kühleinrichtung versehen, die eine kurze Verformungszone gestattet, so dass der Breitenverlust des Bandes kleiner als 80 mm ist. Die Heizeinrichtung besteht aus zwei parallelen SiC-Rohren, die Kühleinrichtungen aus kühlmitteldurchflosse- nen Ofeneinbauten. Zwischen den SiC-Rohren und neben der Verformungszone des Glases befinden sich flinke Thermoelemente zur Erfassung der aktuellen Temperatur. Zwischen der Verformungszone und der Vorwärmzone wird eine schwimmende Blende aus hexagonalem Bornitrid eingebaut, die an Führungsnasen (Kontaktabschnitte) die Preform im Randbereich berührt und sich so selbst zur Preform positionieren kann, so dass außerhalb der Berührungszonen, zwischen Glaskörper und Abstandsabschnitten, ein Spaltmaß von 1 ,5 mm zur Preform nicht überschritten wird. Die Temperatur der SiC-Heizstäbe wird so eingestellt, dass am Glasband mit einer Kraft von 5-40 N gezogen werden muss. Die Temperaturen an den Thermoelele- menten sowie die Dicke des Glases im Nettobereich werden zeitabhängig gemessen. Die Schwankungen der Temperatur zeigen einen Interquartilsabstand (IQA) von 0,9 K (siehe Figuren 5A-D).
Die bei den Versuchen gemessenen Dickenprofile werden auf die Schwankung in Ziehrichtung hin ausgewertet, in dem 2 mm breite und 160 mm lange Streifen auf ihren TTV untersucht werden. Der relative TTV wird durch den Quotienten des aktuellen TTV in μηι und der mittleren Dicke im Nettobereich gebildet. In diesem Beispiel ergibt sich ein relativer TTV von 0,0085. Beispiel 4
Ofenblende mit Preformkontakt, zylinderförmige Blendenelemente
In einer Wiederziehanlage wird eine Flachglaspreform aus einem Schwerflintglas (NSF6) mit den Abmaßen 1650 mm x 340 mm x 14 mm eine Dicke im Mittenbereich von 300 μηι wiedergezogen. Das Glas hatte folgende Zusammensetzung: S1O2 25 Gew.-%, Na2Ü 10 Gew.-%, K20 10 Gew.-%, CaO 10 Gew.-%, BaO 10 Gew.-%, ΤΊΟ2 25 Gew.-%, Zr02 1 Gew.-%,
Nb205 5 Gew.-%.
Die Wiederziehanlage ist mit Heiz- und Kühleinrichtung versehen, die eine kurze Verformungszone gestattet, so dass der Breitenverlust des Bandes kleiner als 80 mm ist. Die Heizeinrichtung besteht aus zwei parallelen SiC-Rohren, die Kühleinrichtungen aus kühlmitteldurchflosse- nen Ofeneinbauten. Zwischen den SiC-Rohren und neben der Verformungszone des Glases befinden sich flinke Thermoelemente zur Erfassung der aktuellen Temperatur. Zwischen der Verformungszone und der Vorwärmzone wird eine Blende gemäß Figur 4 eingebaut, die einen Spalt von 0,5 mm zum Glaskörper lässt. Die Temperatur der SiC-Heizstäbe wird so eingestellt, dass am Glasband mit einer Kraft von 5-40 N gezogen werden muss. Die Temperaturen an den Thermoelelementen sowie die Dicke des Glases im Nettobereich werden zeitabhängig gemessen. Die Schwankungen der Temperatur zeigen einen Interquartilsabstand von 0,5 K.
Die bei den Versuchen gemessenen Dickenprofile werden auf die Schwankung in Ziehrichtung hin ausgewertet, in dem 2 mm breite und 160 mm lange Streifen auf ihren TTV untersucht werden. Der relative TTV wird durch den Quotienten des aktuellen TTV in μηι und der mittleren Dicke im Nettobereich gebildet. In diesem Beispiel ergibt sich ein relativer TTV von 0,0063.
Beispiel 5
Ofenblende mit Preformkontakt
In einer Wederziehanlage wird eine Flachglaspreform aus Borosilikatglas (Borofloat) mit den Abmaßen 1650 mm x 340 mm x 14 mm eine Dicke im Mittenbereich von 170 μηι wiedergezogen. Das Glas hatte folgende Zusammensetzung: S1O2 80 Gew.-%, B2O3 12,5 Gew.-%, Na20 4 Gew.-%, K20 0,5 Gew.-%, AI2O3 2 Gew.-%.
Die Wederziehanlage ist mit Heiz- und Kühleinrichtung versehen, die eine kurze Verformungszone gestattet, so dass der Breitenverlust des Bandes kleiner als 80 mm ist. Die Heizeinrichtung besteht aus zwei parallelen SiC-Rohren, die Kühleinrichtungen aus kühlmitteldurchflosse- nen Ofeneinbauten. Zwischen den SiC-Rohren und neben der Verformungszone des Glases befinden sich flinke Thermoelemente zur Erfassung der aktuellen Temperatur. Zwischen der Verformungszone und der Vorwärmzone wird eine schwimmende Blende aus hexagonalem Bornitrid eingebaut, die an Führungsnasen die Preform im Randbereich berührt und sich so selbst zur Preform positionieren kann, so dass außerhalb der Berührungszonen ein Spaltmaß von 1 ,5 mm zur Preform nicht überschritten wird. Die Temperatur der SiC-Heizstäbe wird so eingestellt, dass am Glasband mit einer Kraft von 5-40 N gezogen werden muss. Die Temperaturen an den Thermoelementen sowie die Dicke des Glases im Nettobereich werden zeitabhängig gemessen. Die Schwankungen der Temperatur zeigen einen Interquartilsabstand (IQA) von 0,9 K.
Die bei den Versuchen gemessenen Dickenprofile werden auf die Schwankung in Ziehrichtung hin ausgewertet, in dem 2 mm breite und 160 mm lange Streifen auf ihren TTV untersucht werden. Der relative TTV wird durch den Quotienten des aktuellen TTV in μηι und der mittleren Dicke im Nettobereich gebildet. In diesem Beispiel ergibt sich ein relativer TTV von 0,0041.
Beispiel 6
Ofenblende mit Preformkontakt
In einer Wiederziehanlage wird eine Flachglaspreform aus einem Blauglas (BG 66) mit den Abmaßen 800 mm x 200 mm x 14 mm eine Dicke im Mittenbereich von 110 μιη wiedergezogen.
Die Wiederziehanlage ist mit Heiz- und Kühleinrichtung versehen, die eine kurze Verformungszone gestattet, so dass der Breitenverlust des Bandes kleiner als 80 mm ist. Die Heizeinrichtung besteht aus zwei parallelen SiC-Rohren, die Kühleinrichtungen aus kühlmitteldurchflosse- nen Ofeneinbauten. Zwischen den SiC-Rohren und neben der Verformungszone des Glases befinden sich flinke Thermoelemente zur Erfassung der aktuellen Temperatur. Zwischen der Verformungszone und der Vorwärmzone wird eine schwimmende Blende aus hexagonalem Bornitrid eingebaut, die an Führungsnasen die Preform im Randbereich berührt und sich so selbst zur Preform positionieren kann, so dass außerhalb der Berührungszonen ein Spaltmaß von 1 ,5 mm zur Preform nicht überschritten wird. Die Temperatur der SiC-Heizstäbe wird so eingestellt, dass am Glaskörper mit einer Kraft von 5-40 N gezogen werden muss. Die Temperaturen an den Thermoelelementen sowie die Dicke des Glases im Nettobereich werden zeitabhängig gemessen. Die Schwankungen der Temperatur zeigen einen Interquartilsabstand (IQA) von 0,9 K (siehe Figuren 5A-D). Die bei den Versuchen gemessenen Dickenprofile werden auf die Schwankung in Ziehrichtung hin ausgewertet, in dem 2 mm breite und 160 mm lange Streifen auf ihren TTV untersucht werden. Der relative TTV wird durch den Quotienten des aktuellen TTV in μηι und der mittleren Dicke im Nettobereich gebildet. In diesem Beispiel ergibt sich ein relativer TTV von 0,0094.
Beispiel 7
Ofenblende mit Preformkontakt
In einer Wiederziehanlage wird eine Flachglaspreform aus Kalk-Natron-Floatglas mit den Abmaßen 1650 mm x 400 mm x 8 mm eine Dicke im Mittenbereich von 200μηι wiedergezogen. Das Glas hatte folgende Zusammensetzung: Si02 71 ,7 Gew.-%, AI2O3 1 ,2 Gew.-%,
Fe203 0,2 Gew.-%, T1O2 0, 1 Gew.-%, S03 0,4 Gew.-%, CaO 6,7 Gew.-%, MgO 4,2 Gew.-%, Na20 15 Gew.-%, K20 0,4 Gew.-%.
Die Wiederziehanlage ist mit Heiz- und Kühleinrichtung versehen, die eine kurze Verformungszone gestattet, so dass der Breitenverlust des Bandes kleiner als 80 mm ist. Die Heizeinrichtung besteht aus zwei parallelen SiC-Rohren, die Kühleinrichtungen aus kühlmitteldurchflosse- nen Ofeneinbauten. Zwischen den SiC-Rohren und neben der Verformungszone des Glases befinden sich flinke Thermoelemente zur Erfassung der aktuellen Temperatur. Zwischen der Verformungszone und der Vorwärmzone wird eine schwimmende Blende aus hexagonalem Bornitrid eingebaut, die an Führungsnasen die Preform im Randbereich berührt und sich so selbst zur Preform positionieren kann, so dass außerhalb der Berührungszonen ein Spaltmaß von 1 ,5 mm zur Preform nicht überschritten wird. Die Temperatur der SiC-Heizstäbe wird so eingestellt, dass am Glaskörper mit einer Kraft von 5-40 N gezogen werden muss. Die Temperaturen an den Thermoelelementen sowie die Dicke des Glases im Nettobereich werden zeitabhängig gemessen. Die Schwankungen der Temperatur zeigen einen Interquartilsabstand (IQA) von 0,9 K (siehe Figuren 5A-D).
Die bei den Versuchen gemessenen Dickenprofile werden auf die Schwankung in Ziehrichtung hin ausgewertet, in dem 2 mm breite und 160 mm lange Streifen auf ihren TTV untersucht werden. Der relative TTV wird durch den Quotienten des aktuellen TTV in μηι und der mittleren Dicke im Nettobereich gebildet. In diesem Beispiel ergibt sich ein relativer TTV von 0,0051 . Beispiel 8
Ofenblende mit Preformkontakt
In einer Wiederziehanlage wird eine Flachglaspreform aus einem Blauglas (BG 56) mit den Abmaßen 800 mm x 200 mm x 14 mm auf eine Dicke im Mittenbereich von 1 10μηι wiedergezogen. Das Glas hatte folgende Zusammensetzung: P2O5 68 Gew.-%, AI2O3 7 Gew.-%, L12O
1 Gew.-%, Na20 5 Gew.-%, K20 6 Gew.-%, MgO 4 Gew.-%, La203 2 Gew.-%, CuO 6 Gew.-%,
Figure imgf000022_0001
Die Wiederziehanlage ist mit Heiz- und Kühleinrichtung versehen, die eine kurze Verformungszone gestattet, so dass der Breitenverlust des Bandes kleiner als 80 mm ist. Die Heizeinrichtung besteht aus zwei parallelen SiC-Rohren, die Kühleinrichtungen aus kühlmitteldurchflosse- nen Ofeneinbauten. Zwischen den SiC-Rohren und neben der Verformungszone des Glases befinden sich flinke Thermoelemente zur Erfassung der aktuellen Temperatur. Zwischen der Verformungszone und der Vorwärmzone wird eine schwimmende Blende aus hexagonalem Bornitrid eingebaut, die an Führungsnasen die Preform im Randbereich berührt und sich so selbst zur Preform positionieren kann, so dass außerhalb der Berührungszonen ein Spaltmaß von 1 ,5 mm zur Preform nicht überschritten wird. Die Temperatur der SiC-Heizstäbe wird so eingestellt, dass am Glaskörper mit einer Kraft von 5-40 N gezogen werden muss. Die Temperaturen an den Thermoelelementen sowie die Dicke des Glases im Nettobereich werden zeitabhängig gemessen. Die Schwankungen der Temperatur zeigen einen Interquartilsabstand (IQA) von 0,9 K (siehe Figuren 5A-D).
Die bei den Versuchen gemessenen Dickenprofile werden auf die Schwankung in Ziehrichtung hin ausgewertet, in dem 2 mm breite und 160 mm lange Streifen auf ihren TTV untersucht werden. Der relative TTV wird durch den Quotienten des aktuellen TTV in μηι und der mittleren Dicke im Nettobereich gebildet. In diesem Beispiel ergibt sich ein relativer TTV von 0,0088.
Diskussion der Beispiele
Es zeigt sich, dass mit Verkleinerung des Interquartilsabstandes der Temperatur auch die Mediane der TTV-Werte sinken. Es ist also besonders vorteilhaft einen möglichst kleinen Spaltabstand zu realisieren. Das verwendete optische Glas weist einen Verarbeitungspunkt Va (Viskosität 10 dPas) von 817 °C und einen Erweichungspunkt EW (10 7 6dPas) von 681 °C auf. Das verwendete Borofloat Glas weist einen Verarbeitungspunkt Va (Viskosität 10 dPas) von 1270 °C und einen Erweichungspunkt EW (107'6 dPas) von 820 °C auf. Die folgende Tabelle fasst die Ergebnisse nochmals zusammen:
Figure imgf000023_0001
Erfindungsgemäß werden also relative TTV von <0,01 erreicht. Insbesondere erlaubt die Erfindung die Erreichung eines relativen TTV von <0,01 für Glaser, bei denen der Abstand von EW und Va < 500 K bzw. < 450 K bzw. < 150 K ist. Je kleiner die Differenz von Va und EW, desto steiler ist das Glas, d.h. desto steiler ist die Steigung in der Viskositätskurve und desto empfindlicher ist der TTV auf Temperaturschwankungen.
Trägt man den rel. TTV gegen (Va-EW) auf (Figuren 6, 7, 8), so erkennt man, dass mit der schwimmenden Blende erreicht wird, dass der relative TTV kleiner ist als
0,01 - 3 *10-5*(1/K)*(Va-EW)+2,8*10"8*(1/K2)*(Va-EW)2.
Kurzbesch reibunq der Figuren
Figur 1A zeigt eine Blendenanordnung in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit darin befindlichen Glaskörper in Aufsicht.
Figur 1 B zeigt eine seitliche Schnittansicht der Blendenanordnung aus Figur 1A.
Figur 2 zeigt eine Perspektivansicht einer Blendenanordnung in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Figur 3 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Blendenanordnung in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Figur 4A zeigt eine Blendenanordnung in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer seitlichen Schnittansicht.
Figur 4B zeigt eine geschnittene Perspektivansicht einer Vorrichtung mit erfindungsgemäßer Blendenanordnung.
Figuren 5A-D zeigen Messdaten zur Temperaturverteilung in einem erfindungsgemäßen
Verfahren.
Figur 6 zeigt den in Versuchen erzielten relativen TTV im Verhältnis zur Differenz von Verarbeitungstemperatur und Erweichungspunkt.
Figur 7 zeigt den in Versuchen erzielten relativen TTV im Verhältnis zur Differenz von Verarbeitungstemperatur und Erweichungspunkt.
Figur 8 zeigt den in Versuchen erzielten relativen TTV im Verhältnis zur Differenz von Verarbeitungstemperatur und Erweichungspunkt.
Figurenbeschreibung
Die nachfolgend erläuterten Ausführungsformen der Erfindung dienen der Veranschaulichung und schränken den Gegenstand dieser Erfindung nicht ein.
Eine mögliche Ausführungsform ist in den Figuren 1A, 1 B und 2 gezeigt. Die eigentliche Blende aus hexagonalem Bornitrid liegt auf einer Aufnahmeplatte, die eine größere Öffnung aufweist als die Blende. Die Blende kann auf der Aufnahmeplatte rutschen und sich so zum Glasband positionieren. Die Blende weist in dieser Ausgestaltung sechs vorstehende Kontaktabschnitte in Form von Führungsnasen auf, die das Glas berühren können. Die Führungsnasen sind dabei mit Schrägen versehen, die in Richtung des Glasbandes abfallen, so dass das Glasband die Blende in die richtige Position schieben kann.
Die Temperatur der heißen Zone wird unterhalb der Blende gemessen, wenn mehrere Heizer vorgesehen sind, zwischen den Heizern. Zur Messung kommt ein Thermoelement Typ K mit einem Drahtdurchmesser von 0, 1 mm und einem Perlendurchmesser von kleiner 0,3 mm zum Einsatz. Die Abtastrate der Messung ist eine Sekunde. Dieser Aufbau hat eine geringe thermische Trägheit und erlaubt die Erfassung der Schwankungen der Lufttemperatur in der Verformungszone.
Figur 1A zeigt ein Glasband 1 in der Öffnung einer Blende 2. Die Blende 2 weist Kontaktabschnitte 3 auf, die das Glasband 1 berühren. Die Kontaktabschnitte 3 sind als Führungsnasen ausgebildet. Je zwei Führungsnasen berühren die Oberseite und die Unterseite des Glasbandes 1 , und je eine Führungsnase berührt die beiden Schmalseiten. Dort wo die Blende 2 das Glasband 1 nicht berührt, bildet sich ein Spalt zwischen Glasband 1 und Abstandsabschnitten der Blende 2. Die gezeigte Blende 2 ist einteilig ausgebildet. Erfindungsgemäß sind aber auch Blenden 2, die mehrteilig ausgebildet sind.
Figur 1 B zeigt eine Blende 2 gleicher Art wie in Figur 1A gezeigt. Die Blende 2 weist Kontaktabschnitte 3 auf, die als Führungsnasen ausgestaltet sind. Die Kontaktabschnitte 3 sind in Richtung des Glasbandes 1 angeschrägt. Die gezeigte Blendenanordnung weist zudem eine Ab- deckplatte 7 auf. Die Blende 2 liegt auf einer Grundplatte 5 auf, die Teil einer Einhausung der Heißformgebungszone 6 ist.
Figur 2 zeigt ebenfalls ein Glasband 1 beim Eintritt in eine Heißformgebungszone 6. Die gezeigte Vorrichtung weist eine Einhausung auf, die eine Grundplatte 5 für die Blende 2 und die auf der Blende angeordnete Abdeckplatte 7 aufweist.
Figur 3 zeigt einen ähnlichen Aufbau wie Figur 2 und illustriert die Anordnung der Thermoelemente 8 zur Bestimmung der Temperaturverteilung in der Heißformgebungszone.
Eine weitere Ausführungsform zeigt Figur 4. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass sich auf beiden Seiten des Glasbandes gleiche Spaltmaße ergeben. Runde Röhrchen oder Stäbe aus hitzebeständigem Material (Aluminiumoxid, Quarzgut, Kieselglas, etc.) liegen auf Schrägen auf, die zum Glasband hin geneigt sind. Dadurch rollen sie zum Glas hin. Diese Röhrchen sind mit Kontaktabschnitten in Form von Abstandshaltern aus Glaskontaktwerkstoff (z.B. hexagona- les Bornitrit) versehen, so dass sich ein definierter Spalt einstellen lässt. Die Abstandshalter sind dabei so positioniert, dass der spätere Nettobereich des Glasbandes nicht berührt wird. Der Nettobereich ist der für das Endprodukt genutzte Anteil des Glasbandes, ohne die zuvor beschriebenen Ränder.
Figur 4A zeigt eine alternative Ausgestaltung der Vorrichtung mit erfindungsgemäßer Blendenanordnung. Dabei kommt ein zylinderförmiges Blendenelement 9 zum Einsatz, das auf einer Auflage 10 mit Gefälle in Richtung des Glasbandes 1 angeordnet ist. Die Auflage 10 wiederum ist auf einer Grundplatte 5 angeordnet, die ein Bestandteil einer Einhausung der Heißformge- bungszone darstellen kann. Das zylinderförmige Blendenelemente 9 weist Kontaktabschnitte 11 auf, die als im Durchmesser vergrößerte Bereiche des Blendenelements 9 ausgestaltet sind.
Figur 4B zeigt ebenfalls eine Vorrichtung mit zylindrischen Blendenelementen.
Figuren 5A bis 5B zeigen den während des erfindungsgemäßen Verfahrens gemessenen In- terquartilsabstand der Temperatur in der Heißformgebungszone für die Beispiele 1 -3. Dabei zeigt die obere Kurve den zeitlichen Temperaturverlauf mit der Blende aus Beispiel 3; die mittlere Kurve den zeitlichen Temperaturverlauf aus Beispiel 2 und die untere Kurve den zeitlichen Temperaturverlauf aus Beispiel 1. Auf der rechten Seite sind die Häufigkeiten der gemessenen Temperaturen dargestelt. An der Breite der Verteilung erkennt man die Schwankung der Temperaturwerte.
Figur 6 zeigt den relativen TTV in Abhängigkeit der Differenz von Verarbeitungstemperatur Va und Erweichungspunkt EW eines Glases. Es ist erkennbar, dass ein optimales Ergebnis hinsichtlich des relativen TTVs umso leichter erreicht wird, je größer die genannte Differenz ist, d.h. je„länger" das Glas ist. Es ist aber auch erkennbar, dass bei gegebenem Glas die Art der Blende einen entscheidenden Einfluss auf den erzielbaren relativen TTV hat.
Figur 7 zeigt den Graph der Gleichung, mit der erfindungsgemäße Flachgläser charakterisiert sind. Werte oberhalb des Graphen werden mit Blenden nach dem Stand der Technik erreicht, Werte unterhalb mit erfindungsgemäßen Lösungen.
Figur 8 zeigt nochmals den relativen TTV abhängig von der Differenz der Verarbeitungstemperatur und des Erweichungspunktes und in Abhängigkeit der Blendenvariante, diesmal mit Zuordnung zu den hierin gezeigten Beispielen. Bezuaszeichenliste
1 Glasband
2 Blende
3 Kontaktabschnitt
4 Spalt
5 Grundplatte
6 Heißformgebungszone
7 Abdeckplatte
8 Thermoelement
9 zylinderförmiges Blendenelement
10 Auflage
1 1 Kontaktabschnitte eines zylinderförmigen Blendenelements

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Flachglases mit wenigstens zwei feuerpolierten Oberflächen, wobei eine Heißformgebungszone 6 vorgesehen ist, in der das Glas eines Glasbandes 1 einen Temperaturbereich durchläuft, der die Verarbeitungstemperatur Va des Glases umfasst, wobei eine Blende 2 zur thermischen Trennung der Gasräume zwischen einem Bereich vorgesehen ist, in dem das Glas des Glasbandes 1 seine Verarbeitungstemperatur Va aufweist, und einem Bereich, in der das Glas seine Transformationstemperatur Tg aufweist, wobei die Blende 2 eine Öffnung ausbildet, durch die das Glasband 1 bewegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende 2 das heiße Glasband 1 an jeweils wenigstens einem Punkt an zumindest zwei Seiten berührt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei Kontaktabschnitte 3, 1 1 der Blende 2 das Glasband 1 berühren und die Blende 2 Abstandsabschnitte aufweist, die das Glasband 1 nicht berühren und einen Spalt 4 zwischen Glasband 1 und Abstandsabschnitten der Blende 2 ausbilden, wobei der Spalt 4 eine Breite von höchstens 5 mm aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei es sich um ein Wiederziehverfahren, ein
Down Draw- oder Overflow Fusion-Verfahren handelt.
4. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Blende 2 an einer Glasaustrittsöffnung oder einer Glaseintrittsöffnung einer Einhausung der Heißformgebungszone 6 angeordnet ist.
5. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gleichmäßigkeit der Temperatur in der Heißformgebungszone 6 gekennzeichnet ist durch einen Interquartilsabstand von weniger als 2 K.
6. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Blende 2 zumindest abschnittsweise relativ zu einer Einhausung der Heißformgebungszone 6 beweglich ist.
7. Vorrichtung zur Herstellung eines Flachglases mit wenigstens einem Glasreservoir, wenigstens einer Heißformgebungszone 6, wenigstens einer Zieheinrichtung, die geeignet ist, eine Zugkraft auf ein Glasband 1 in der Vorrichtung auszuüben, wobei die Heißformgebungszone 6 wenigstens eine Blende 2 zur thermischen Trennung der Gasräume der Heißformgebungszone 6 aufweist, wobei die Blende 2 eine Öffnung ausbildet, durch die das Glasband 1 hindurch geführt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende Kontaktabschnitte 3, 11 aufweist, die eingerichtet sind, das Glasband 1 an jeweils wenigstens einem Punkt an zumindest zwei Seiten zu berühren.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Blende 2 Abstandsabschnitte aufweist, die mit Abstand zu dem Glasband 1 angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei eine Blende 2 an einer Glasaustrittsöffnung einer Einhausung der Heißformgebungszone 6 angeordnet ist und/oder eine Blende 2 an einer Glaseintrittsöffnung einer Einhausung der Heißformgebungszone 6 angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, wobei die Vorrichtung eine Wiederziehvorrichtung, eine Down Draw-Vorrichtung oder eine Overflow Fusion-Vorrichtung ist.
1 1. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Blende 2 eine o- der mehrere zylinderförmige Blendenelemente 9 aufweist, die auf einer Auflage 10 angeordnet sind, und wobei die Auflage ein Gefälle in Richtung des Glasbandes aufweist.
12. Flachglas mit wenigstens zwei feuerpolierten Oberflächen und einem relativen TTV von weniger als 0,01 - 3 *10-5*(1/K)*(Va-EW)+2,8*10-8*(1/K2)*(Va-EW)2' wobei Va die Verar- beitungstempertatur und EW der Erweichungspunkt ist.
13. Flachglas nach Anspruch 12, mit einer Dicke von weniger als 2 mm, insbesondere weniger als 0,75 mm, weniger als 0,5 mm oder weniger als 0,25 mm.
14. Flachglas nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei der relative TTV weniger als 0,009, weniger als 0,007 oder weniger als 0,005 beträgt.
15. Flachglas nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Glas
- wenigstens 20 Gew.-% und höchstens 85 Gew.-% S1O2,
- wenigstens 3 Gew.-% Alkalimetalloxide, höchstens 5 Gew.-% AI2O3, höchstens 15 Gew.-% B2O3, und/oder höchstens 3 Gew.-% ZrÜ2 aufweist.
16. Flachglas nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 15, umfassend folgende Bestandteile
Figure imgf000030_0001
Flachglas nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 15, umfassend folgende Bestandteile
Si02 60 bis 85 Gew.-%
Figure imgf000031_0001
Flachglas nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 14, umfassend folgende Bestandteile
Figure imgf000031_0003
19. Flachglas nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 14, umfassend folgende Bestandteile
Figure imgf000031_0002
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