DD300419A5 - Vorrichtung und verfahren zum beschichten von glas - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung (1) fuer das Auftragen einer Beschichtung aus der Reaktion von mindestens zwei gasfoermigen Reaktionspartnern auf der Oberflaeche eines bewegten heiszen Glasbands (12) umfaszt eine Beschichtungskammer (10) mit offener Flaeche, in der die gasfoermigen Reaktionspartner in Kontakt mit der zu beschichtenden Glasoberflaeche in einer im wesentlichen parallel zur Glasbewegung verlaufenden Richtung stroemen. Die Beschichtungskammer ist nach unten in Richtung der zu beschichtenden Glasoberflaeche geoeffnet, erstreckt sich ueber dessen Breite und besitzt ein erstes Eintrittselement (14) zur Gewaehrleistung eines Stroms eines ersten gasfoermigen Reaktionspartners ueber der Glasoberflaeche durch die Kammer ueber dessen Breite sowie ein zweites Eintrittselement * das gebildet wird durch einen Eintrittskanal * der sich ueber der Kammerdecke (9) ueber die Kammerbreite erstreckt, zur Einleitung eines zweiten gasfoermigen Reaktionspartners in den Strom des ersten gasfoermigen Reaktionspartners in der Beschichtungskammer * Die Decke der Beschichtungskammer hat einen stufenfoermigen Aufbau an der Verbindung des genannten Eintrittskanals und der Beschichtungskammer, so dasz die Beschichtungskammerdecke an der entgegen der Stroemungsrichtung gelegenen Seite des Eintrittskanals auf einem hoeheren Niveau liegt als die Beschichtungskammerdecke an der in Stroemungsrichtung gelegenen Seite des genannten Eintrittskanals. Zwei Gasverteiler (19) und (24) fuehren die beiden gasfoermigen Reaktionspartner aus Gaszufuhrleitungen den jeweiligen Eintrittselementen zu. Abgaselemente (26) sind in Stroemungsrichtung vom ersten und zweiten Eintrittselement angeordnet, die von der Beschichtungskammer wegfuehren und die Abgase aus der Beschichtungskammer entfernen. Fig. 1

Description

Die Erfindung bezieht sich ruf eine Glasbeschichtungseinrichtung und betrifft insbesondere eine Einrichtung zur Beschichtung der Oberfläche eines bewegten heißen Glasbands aus gasförmigen Reaktionspartnern, die miteinander reagieren und eine beschichtete Glasoberfläche bilden.

Beschreibung des Standes der Technik

Es ist bekannt, daß Beschichtungen mit für Bauzwecke ausgelegten Eigenschaften durch Einsatz von gasförmigen reagierenden Stoffen, die auf der heißen Glasoberfläche zerlegt werden, hergestellt werden können. So wurden Siliciumbeschichtungen, die sich als Sonnenschutzbeschichtungen eignen, durch Pytolysieren eines silanhaltigen Gases auf einer heißen Glasoberfläche hergestellt. Es wurdc-n viele Vorschläge zur Herstellung anderer Sonnenschutz- und strahlungshemmenden Beschichtungen (hohe Infrarotreflexion) aus anderen geeigneten gasförmigen Reaktionspartnern unterbreitet. Leider erwies es sich in der handelsüblichen Praxis ais schwierig. Beschichtungen von ausreichender Homogenität und erforderlicher Dicke zu fertigen. Ein typisches Verfahren sowie eine Einrichtung für die Glasbeschichtung mit solchen Beschichtungen sind in unserer GB-Patentschrift 1 507996 beschrieben, bei dem eine homogene Beschichtung aus einem gasförmigen Reaktionspartner aufgetragen wird, indem das Gas parallel zur Glasoberfläche in laminarer Bewegung strömt. In dieser Patentschrift werden keine spezifischen Festlegungen zum Einsatz von Gemischen aus Reaktionspartnern getroffen, die miteinander in Reaktion treten, bevor sie die Glasoberfläche erreichen.

Die GB-Patentschrift 1 516032 beschreibt ein Glasbeschichtungsverfahren unter Einsatz eines flüssiger Mediums, das ein oder mehrere reagierende Beschichtungsstoffe enthält, die in flüssiger oder gasförmiger Form vorliegen können, das auf das heiße Glas in Form eines oder mehrerer Ströme gerichtet wird, von denen wenigstens einer eine Geschwindigkeitskomponente in der Bewegungsrichtung des Bands aufweist und zur Oberfläche des Bands in einem Winkel (oder mittleren Winkel) von höchstens 60° geneigt ist. Durch die Anwendung der Erfindung soll eine Beschichtung erzielt werden, die charakterisiert wird durch eine Glaskontaktschicht mit homogener Struktur und regelmäßiger Kristallanordnung. Für den Fall, daß zwei und mehr Komponenten für die gegenseitige Reaktion benötigt werden, können diese als gesonderte Ströme durch nebeneinanderliegende Düsen zugeführt werden, wobei jede Düse so angeordnet wird, daß der Strom des reagierenden Stoffes in einem spitzen Winkel zur Glasoberfläche verläuft und die Reaktionspartner in Kontakt miteinander in unmittelbarer Nähe des Glases kommen. Andererseits kann eine einzelne Düse verwendet werden, die einen ersten Strom des Reaktionspartners

bereitstellt, während ein Luftstrom, der als zweiter Reaktionspartner dient, in die Reaktionszone durch den Impuls und die Neigung des ersten Stroms gelenkt wird. Eine Abgasleitung kann in Strömungsrichtung der Beschichtungszone vorgesehen werden, um der Beschichtungszone Gas zu entziehen, ferner kann ein Aufsatz vorgesehen werden, der mit der Glasoberfläche einen Strömungskanal über dem Glas abgrenzt, der wegführt von dem Bereich, in dem dio flüssigen Ströme (der flüssige Strom) auf das Glas auftrifft/auftreffen.

Die GB-Patentschrift 1 52432P beschreibt ein Verfahren, in dem ein gasförmiges Medium entlang dem zu beschichtenden Substrat als eine in hohem M >iie turbulenzfreie Schicht im Strömungskanal strömt, der teilweise durch die Glasoberfläche begrenzt wird. Der Strömungskanal führt zu einem Abgasrohr, durch das das Restgas vom Glas abgezogen wird. Die gasförmigen Reaktionspartner werden in den Strömungskanal durch einen Eintrittskanal eingegeben, der in das gegen die Strömung gerichtete Ende des Strömungskanals führt. Der Eintrittskanal ist so angeordnet, daß die gasförmigen Reaktionspartner zusammen in einem spitzen Winkel zum Glas eingegeben werden.

Die GB-Patentschrift 2026454B betrifft insbesondere ein Verfahren zur Zinnoxidbeschichtung einer heißen Glasoberfläche, bei dem ein gasförmiges Medium verwendet wird, das Zinntetrachlorid und Wasserdampf enthält. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird ein Strom aus zinntetrachloriddampfhaltigem Stickstoffträgergas entlang der zu beschichtenden Glasoberfläche geleitet, und ein wasserdampfhaUiger Luftstrom wird in diesen Strom in eine solche Position gegeben, in der dieser entlang der genannten Oberfläche strömt. Ein Zusatzmittel, wie z.B. Fluorwasserstoff, kann dem Substrat gesondert beigegeben oder mit feuchter Luft gemischt werden. Die Gasströme werden vorzugsweise an die Glasoberfläche geführt, indem sie in eine Strömungsstrecke oder -kammer geleitet werden, die durch einen flachen Strörnungskanal gebildet wird, durch den die Gasströme als in hohem Maße turbulenzfreie Schicht in Richtung eines Abgasrohrs strömen, mit Hilfe dessen das Restgas vom Glas abgezogen wird. Die Gasströme werden in die Beschichtungskammer durch Eintrittsrohre gegehen, die in die Decke der Beschichtungsstrecke oder -kammer führen, deren Eintrittsrohre nach unten und nach vorn in Bewegungsrichtung des Gissbands in einem Winkel von 45° zur Horizontalen geneigt sind.

Ein weiteres Verfahren zur Zinnoxidbeschichtung eines heißen Glassubstrats ist in der GB-Patentschrift 2033374 B beschrieben. In diesem Patent wird eine ähnliche Einrichtung wie die im obenerwähnten GB-Patent 2026454 B verwendet. Diese Einrichtung enthält jedoch eine zusätzliche Beschichtungskammer, die bezüglich der ersten Beschichtungskammer entgegen der Strömungsrichtung angeordnet ist, mit dem Ziel, vor der Zinnoxidbeschichtung eine Metalloxidunterschicht auf das Glassubstrat aufzutragen.

In einem weiteren Verfahren, beschrieben in der GB-Patentschrift GB 2184748A, werden ein Beschichtungspräkursor und ein Oxidationsgas in eine Mischzone weit über dem Glas am gegen die Strömung gelegenen Ende der Beschichtungskammer gegeben. Der Mischzone wird Wärme zugeführt, und der Beschichtungspräkursor und das Oxidationsgas werden sorgfältig in der Mischzone vermischt, während sie dem Substrat ausgesetzt sind, jedoch in einer solchen Höhe, daß die Beschichtung von einem im wesentlichen homogenen Dampfgemisch ausgeht. Das Gemisch strömt sodann kontinuierlich durch die Beschichtungskammer in Kontakt mit der oberen Glasoberfläche. Es wird davon ausgegangen, daß es vorteilhaft ist, in Stromungsrichtung die Höhe der Deckenstruktur zu reduzieren, wodurch der Dampfstrom entlang der Beschichtungskammer gedrosselt wird. In einigen bevorzugten Ausführungsformen senkt sich die Deckenstruktur als Kurve und führt in Strömungsrichtung in einen Deckenbereich über dem Glas. Dies unterstützt einen allmählichen und allgemeinen Strom des präkursorbehafteten Dampfes innerhalb der Beschichtungskammer, was sich günstig auf die Homogenität der entstandenen Beschichtung auswirken soll. Günstig ist, wenn die Beschichtungskammer eine Länge von mindestens 5 Metern hat. Der Einsatz einer solch langen Beschichtungskammer ist besonders vorteilhaft für die Erhöhung der Beschichtungsausbeute, wenn relativ dicke Beschichtungen auf ein sich so schnell bewegendes Substrat wie frisch hergestellte Floatglasbänder aufgetragen werden. Bei dem Versuch, eine Glasoberfläche mit gasförmigen Reaktionspartnern, die miteinander reagieren, zu beschichten unter Verwendung einer Vorrichtungsausf ührung, bei der jeder Reaktionspartner in die Beschichtungskammer von einem gesonderten, geneigten Kanal eingegeben wird, wie z. B. die schematisch in der vorstehend erwähnten GB-Patentschrift 2026454 dargestellte Einrichtung, stellten die Anmelder während des Beschichtungsprozesses fest, daß sich eine unerwünschte Ablagerung von Beschichtungsmaterial am unteren Ende des Kanals bildete, durch den das zweite reagierende Gas in die Beschichtungskammer geleitet wurde. Die Materialablagerung erwies sich als am stärksten ausgeprägt an der gegen die Strömungbrichtung gelegenen Seitenwandung des Eintrittskanals. Die Ablagerung entstand relativ schnell und beeinträchtigte sehr schnell die Qualität der Beschichtung an der Oberfläche des Glasbands. Die Beschichtung des Glasbands verschlechterte sich rapide und wurde inhomogen, was sich durch sichtbare Streifen auf der Beschichtung der Glasoberfläche zeigte. Sollte eine weitere Verschlechterung der Beschichtung vermieden werden, müßte der Beschichtungsprozeß unterbrochen, die Beschichtungsvorrichtung vom Glasband und die Ablagerung des unerwünschten Beschichtungsmaterials von der Beschichtungsvorrichtung entfernt werden. Dieser Reinigungsprozeß wäre zeitaufwendig und unwirtschaftlich.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Es gibt zweifelsohne einen Bedarf für eine Beschichtungsvorrichtung, bei der es nur zu minimalen Problemen durch ungewollte Ablagerung von Beschichtungsmaterial kommt, und die einen kontinuierlichen Beschichtungsbetrieb über einen längeren Zeitraum zuläßt.

Zweck der Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, die diesen Zielen gerecht wird.

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung vorgesehen zum Auftragen einer Beschichtung auf der Oberfläche eines bewegten, heißen Glasbands, die gebildet wird aus der Reaktion von mindestens zwei gasförmigen Reaktionspartnern, wobei die Vorrichtung eine Beschichtungskammer mit offener Fläche enthält, in der die gasförmigen Reaktionspartner in Kontakt mit der zu beschichtenden Glasoberfläche in einer im wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung des Glases verlaufenden Richtung strömen, so daß die gewünschte Beschichtung der Glasoberfläche erfolgt, wobei sich die Beschichtungskammer mit der Öffnung nach unten erstreckt über die Breite der zu beschichtenden Oberfläche, wobei die Beschichtungskammer mit einem ersten Eintrittselement, das den Strom des ersten gasförmigen Reaktionspartners über die Glasoberfläche durch die Kammer in dessen Breite gewährleistet, sowie einem zweiten Eintrittselement ausgestattet ist, das durch einen Eintrittskanal gebildet wird,

der sich über d.d Decke der Kamme in der Breite der Kammer ausbreitet für die Einleitung des zweiten gasförmigen Reaktionspartners in den Strom des eisten gasförmigen Reaktionspartners in der Beschichtungskammer; wobei die Decke der Beschichtungskammer, die einen stufenförmigen Aufbau an der Verbindung des genannten Eintrittskanals und der Beschichtungskammer aufweist, so daß die Decke der Beschichtungskammer auf der entgegen der Strömungsrichtung gelegenen Seite (bezogen auf den Strom des ersten Reaktionsgases) des Eintrittskanals auf einem höheren Niveau liegt als die Decke der Beschichtungskammer auf der in Strömungsrichtung gelegenen Seite (bezogen auf den Strom des ersten Reaktionsgases) des genannten Eintrittskanals, wobei die durch Längsschnitt in der Decke beschriebene Linie stufenförmig verläuft;

einen ersten Gasverteiler für die Zufuhr des ersten gasförmigen Reaktionspartners von der Gaszufuhrleitung zum genannten Eintrittselement und

einen zweiten Gasverteiler für die Zufuhr des zweiten gasförmigen Reaktionspartners von einer zweiten Gaszufuhrleitung zum genannten zweiten Eintrittselement;

ein Abgaselement, angeordnet in Strömungsrichtung (bezogen auf den Strom der reagierenden Gase) vom ersten und zweiten Eintrittselement, das von der Beschichtungskammer wegführt und die Abgase aus der Beschichtungskammer entfernt.

Ferner wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Auftragen einer Beschichtung aus der Reaktion von mindestens zwei gasförmigen Reaktionspartnern auf der Oberfläche eines bewegten heißen Glasbands vorgesehen, dap die Bereitstellung -»ines Stroms aus einer ersten Gasreaktion in einer im wesentlichen parallel zur Glasbewegung verlaufenden Richtung in der Beschichtungskammer über das Glas beinhaltet und die Einleitui g eines zweiten gasförmigen Reaktionspartners in den Strom des ersten gasförmigen Reaktionspartners durch ein Eintrittselement, das durch einen Eintrittskanal gebildet wird, der sich über der Kammerdecke ersiieckt sowie das Strömen des genannten ersten und zweiten gasförmigen Reaktionspartners durch die genannte Beschichtungskammer in Kontakt mit der Glasoberfläche in einer im wesentlichen parallel zur Glasbewegung verlaufenden Richtung zwecks Ausbildung der gewünschten Beschichtung des Glases, wobei die Beschichtungskammerdeckü einen stufenförmigen Aufbau an der Verbindung des genannten Eintrittskanals und der Beschichtungskammer besitzt, so daß die Beschichtungskammerdecke an dor entgegen der Strömunasrichtung gelegenen Seite (bezogen auf den Strom des ersten

Reaktionsgases) des Eiritrittskanals auf einem höheren Niveau als die Beschichtungskammerdecke an der in Strömungsrichtung gelegenen Seite (bezogen auf den Strom des ersten Reaktionsgases) des genannten Eintrittskanals liegt, wobei die durch Längsschnitt beschriebene Linie in der Decke stufenförmig verläuft.

In bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung ist die Boschichtungskammerdecke an der entgegen der Strömungsrichtung gelegenen Seite des genannten Eintrittskanals in der Regel mindestens 5mm höher als die Beschichtungskammerdecke an der in Strömungsrichtung gelegenen Seite des genannten Eintrittskanals und in der Regel höchstens 75mm höher als die Beschichtungskammerdecke an der in Strömungsrichtung gelegenen Seite des genannten Eintrittskanals. Wir stellten fest, daß es zweckmäßig ist, mit einer Stufa von nicht mehr als 15mm zu operieren. In einer Ausführungsform ist die Decke an der entgegen der Strömungsrichtung gelegenen Seite des genannten Eintrittskanals 10mm höher als die Decke an der in Strömungsrichtung gelegenen Seite des genannten Eintrittskanals.

In einer weiteron bevorzugten Ausführungsform ist der Eintrittskanal im wesentlichen im rechten Winkel zum Strömungsweg der reagierenden Gase durch die Beschichtungskammer angeordnet.

In einer besonders bevorzugten Anordnung ist der untere Teil der in Strömungsrichtung gelegenen Seitenwand des Eintrittskanals als konvexe Fläche an der Verbindung der genannten Seitenwand und der Beschichtungskammerdecke ausgeführt.

Wir stellten fest, daß durch die Anwendung einer solchen Anordnung die Menge der unerwünschten Ablagerung von Beschichtungsmaterial an den Wänden des zweiten Eintrittskanals wesentlich reduziert wird. Folglich kann die erfindungsgemäße Beschichtungsvorrichtung i ber längere Zeiträume als bekannte Beschichtungsvorrichtungen ohne Unterbrechung des Beschichtungsprozesses zwecks Entfernung der unerwünschten Ablagerungen von der Einrichtung verwendet werden.

Der erste und zweite gasförmige Reaktionspartner werden der Einrichtung über entsprechende Gaszufuhrleitungen zugeführt und über die zu beschichtende Glasoberfläche verteilt, indem die Gasströme jeweils durch einen ersten und zweiten Gasverteiler geleitet werden, die begrenzt werden können zwischen einer umgekehrten fächerförmigen Vorder- und Rückwand, die von einem zentralen Eintritt nach unten auseinandergeher, und in einem Schlitz enden, der sich über die Breite der zu beschichtenden Glasoberfläche erstreckt. In einer bevorzugten Ausführungsform verjüngen sich die fächerförmige Vorder- und Rückwand und enden in dem genannten Schlitz.

Die Vorrichtung beinhaltet im weiteren vorzugsweise eine Gasstromdrosseleinrichtung, die zwischen dem ersten Gasverteiler und dem ersten Eintrittselement angeordnet ist, um eine gleichmäßige Verteilung des ersten gasförmigen Reaktionspartners über die Breite der zu beschichtenden Glasoberfläche zu gewährleisten. Eine ähnlich gleichmäßige Verteilung des zweiten gasförmigen Reaktionspartners kann durch Anordnung einer zweiten Gasstromdrosseleinrichtung zwischen dem zweiten Gasverteiler und dem zweiten Eintrittselement erzielt werden wobeidie genannte zweite Gasstromdrosseleinrichtung die gleiche Konstruktion wie die erste hat.

Charakteristisch ist, daß eine solche Gasdrosseleinrichtung eine Kammer, die ausgelegt ist, zugeführtes Reaktionsgas aufzunehmen und Reaktionsgas über das zu beschichtende Flachglas strömen zu lassen, sowie eine Reine von mindestens zwei Drosselsiellen umfaßt, wobei jede Drossel ein Plattenelement enthält, das sich über die Kammer erstreckt und eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen besitzt.

In der weiteren Beschreibung, wie auch in den angeführten Ansprüchen, werden die Termini „entgegen der Strömungsrichtung" und „in Strömungsrichtung" mit Bezug auf die Strömungsrichtung der reagierenden Gase durch die Beschichtungskammer verwendet. Bevorzugt verläuft diese, wie in der speziellen Ausführungsform, die im Beispiel beschrieben wird, im Gleichstem zur Glasbewegungsrichtung. Dies ist jedoch nicht zwingend. Die Anwendung der Erfindung kann auch von Vorteil sein, wenn die Strömungsrichtung des reagierenden Gases im Gegenstrom zur Glasbewegungsrichtung verläuft.

-5- 300 419 Kurzbeschreibung der Figuren

Die vorliegende Erfindung wird jetzt ausführlicher unter Verweis auf lediglich ein Beispiel anhand der angeführten Zeichnungen beschrieben, wobei

Fig. 1: Seitenschnittzeichnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung

Fig. 2: Ansicht in Richtung des Pfeils Il in Fig. 1 der Vorrichtung in Fig. 1

Fig. 3: Seitenschnittzeichnung mit detaillierterer Darstellung eines Typs der Gasstromdrosseleinrichtung, der in der Vorrichtung

von Fig. 1 enthalten ist Fig.4: Seitenschnittzeichnung einer bevorzugten Anordnung des unteren Endes des zweiten Eintrittselements als Teilschnitt.

Gleiche Bezugsziffern in den Zeichnungen verweisen auf gleiche Teile.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung '

Mit besonderem Verweis auf Figur 1 und 2 ist eine Beschickungsvorrichtung, generell gekennzeichnet mit 1, über einem Glasband 12 aufgehängt, das auf Rollen (nicht dargestellt) von links nach rechts bewegt wird.

Die Beschickungseinrichtung ist an einem Wagen 2 mit horizontaler Platte 3 aufgehängt, an deren oberen Fläche eine Reihe von vorwärts gerichteten Befestigungsplatten 4 und rückwärts gerichteten Befestigungsplatten 5 geschweißt sind. Charakteristisch sind drei vorwärts und drei rückwärts gerichtete Befestigungsplatton, die über die Breite der Beschickungseinrichtung angeordnet sind; in jedem Fall sind eine Platte zentral und die zwei anderen Platten in der Nähe der Einrichtungsseiten angeordnet. Jede der Befestigungsplatten 4,5 ist an einer entsprechenden wassergekühlten Schiene (nicht dargestellt) aufgehängt, die über die Breite des zu beschichtenden Glasbands reicht.

Der untere Teil der Vorrichtung umfaßt eine Reihe von geformten Kohlenstoffblöcken 32,34,36,38,40 und 42, die quer über eine Länge reichen, die mit der Breite der zu beschichtenden Glasfläche übereinstimmt. Die Kohlenstoffblöcke begrenzen die Beschichtungskammer 10 mit einer stufenförmig verlaufenden Decke 9a, 9b, wobei die Decke 9 a der Beschichtungskammer 10 entgegen der Strömungsrichtung vom zweiten Eintrittskanal 15 höher ist als die Decke 9b der Beschichtungskammer in Strömungsrichtung vom zweiten Eintrittskanal 15. Die genannten Kohlenstoffblöcke begrenzen ebenfalls ein erstes Eintrittselement, gebildet durch einen vertikalen ersten Eintrittskanal 14 für die Einleitung des ersten reagierenden Gases in die Beschichtungskammur, ein zweites Eitnrittselement, gebildet durch einen vertikalen zweiten Eintrittskanal 15 für die Einleitung des zweiten reagierenden Gases in die Beschichtungskammer, einen Strömungsweg 16 in der Beschichtungskammer zwischen dem ersten Eintrittskanal 14 und dem zweiten Eintrittskanal 15, einen Abgaskanal 18 für die Entfernung der Abgase aus der Beschichtungskammer und einen Strömungsweg 17 in der Beschichtungskammer zwischen dem zweiten Eintrittskanal 15 und dem Abgaskanal 18.

Jeder der verschiedenen Kohlenstoffblöcke ist unter einem horizontalen Plattenelement 44 aufgehängt. Die Blöcke enthalten Leitungen (nicht dargestellt) für eine Wärmeübertragungsflüssigkeit wie z. ?. Kühlwasser. Während des Betriebs der Einrichtung wird die Temperatur der Kohlenstoffblöcke durch Zirkulation des Kühlwassers in diesen Leitungen reguliert.

Die Beschichtungskammer 10 hat eine offene Fläche, die sich über das zu beschichtende Glasband 12 erstreckt. Am entgegen der Strömungsrichtung gelegenen Ende der Beschichtungskammer begrenzen die Kohlenstoffblöcke 32 und 34 den genannten vertikalen zweiten Eintrittskanal 14, durch den ein erster gasförmiger Reaktionspartner in die Beschichtungskammer geleitet wird. In Strömungsrichtung vom ersten Eintrittskanal wird ein zweiter vertikaler Eintrittskanal 15 durch die Kohlenstoffblöcke 34 und 36 begrenzt, durch den ein zweiter gasförmiger Reaktionspartner in die Beschichtungskammer geleitet wird.

Am in Strömungsrichtung gelegenen Ende der Beschichtungskammer begrenzen die Kohlenstoffblöcke 40 und 42 den Abgaskanal 18 für die Entfernung der Abgase aus der Beschichtungskammer.

Das erste reagierende Gas wird in den ersten Eintritts!:anal 14 von einer Gaszufuhrleitung (nicht dargestellt) durch einen fächerförmigen Verteiler 19 und eine Gasstromdrosseleinrichtung 22 geleitet. Der fächerförmige Verteiler wird begrenzt von einer Vorder- und Rückwand 20 und 21 in der Form eines umgekehrten Fächers, wobei die Vorder- und Rückwand nach unten zusammenlaufen und am unteren Ende des Fächers einen dünnen Schlitz 48 bilden, der über die Breite des zu beschichtenden Glasbands reicht.

Das aus Schlitz 48 am unteren Ende des Fächers 19 austretende erste reagierende Gas passiert eine Gasstromdrosseleinrichtung 22, die unterhalb des Fächers 19 angeordnet ist.

Die Gasstromdrosseleinrichtung 22 ist ausführlicher in Figur 3 dargestellt und enthält gegenüberliegende langgestreckte Wandpaare 120,122und 121,123,die eine langgestreckte Kammer 124 begrenzen. Die langgestreckten Wände 120,122 und 121, 123 erstrecken sich quer über das zu beschichtende Glasband, wobei die Wände 120 und 121 entgegen der Strömungsrichtung und die Wände 122 und 123 in Strömungsrichtung angeordnete Wände sind. Gegenüberliegende Stirnwände 126 sind an jedem Ende der langgestreckten Kammer 124 angeordnet, wobei jede Stirnwand 126 parallel mit der Bewegungsrichtung des Glasbands verläuft.

Am Eintrittsende der Gasstromdrosseleinrichtung 22 ist eine Eintrittsdrosselstelle 127 angeordnet, die eine langgestreckte Eintrittsplatte 128 enthält, die sich über die Kammer 124 erstreckt. Die Eintrittsplatte 128 ist hermetisch dicht zwischen den gegenüberliegenden horizontalen Plattenpaaren 130,132 fixiert, wobei jedes Plattenpaar 130,132 an der entsprechenden langgestreckten Wand 120,122 und am Fächerverteiler 19 z. B. durch Schweißen befestigt ist. Jedes Plattenpaar 130,132 ist fest zusammengeschraubt mittels Gewindeverbindungen 134. Dichtungen (nicht dargestellt) werden zwischen jedem Plattenpaar 130,132 und der Einlaßplatte 128 angeordnet.

Eine Reihe von Öffnungen 136 ist über die Länge der Eintrittsplatte 128 angeordnet. Die Öffnungen 136 verbinden den Eintritt 112

mit dem Rest der Kammer 124. Die Öffnungen 136 sind rund und haben vorzugsweise einen Durchmesser von 2mm bis 10mm.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt der Durchmesser der Bohrungen 126 vier Millimeter und sind die Mittelpunkte 20mm voneinander entfernt. Die Reihe der Bohrungen 136 ist an der entgegen der Strömungsrichtung gelegenen

Seite der langgestreckten Kammer 124 angeordnet, d. h., die Reihe der Bohrungen 136 ist näher an der entgegen der Strömungsrichtung gelegenen Wand 120 als an der in Strömungsrichtung gelegenen Wand 122 der Kammer 124. An den Austritt 110 der Gasstromdrosseleinrichtung 22 grenzt die Austrittsdrosselstelle 138. Die Austrittsdrosselstolle 138 hat im wesentlichen die gleiche Konstruktion wie die Eintrittsdrosselstelle 127. Sie umfaßt eine langgestreckte Austrittsplatte 140, die hermetisch dicht zwischen zwei gegenüberliegenden Plattetipaaren 142,144 fixiert ist, wobei die obere Platte von den beiden genannten Plattenpaaren 142,144 an der entsprechenden langgestreckten Wandi 21,123 z.B. durch Schweißen befestigt ist. Die Platten 142,144 sind von der Austrittsplatte 140 durch Dichtungen (nicht dargestellt) getrennt. Die Platten 142,144 sind fest miteinander verschraubt durch Gewindeverbindungen 146, die ebenfalls fest an den Platten 142,144 und damit auch dio Gasstromdrosseleinrichtung 22 an der Platte 44 sitzen, an der die Kohlenstoffblöcke 32,34 aufgehängt sind. Die Austrittsplatte 140 ist mit einer Reihe von Bohrungen 152 versehen, die vorzugsweise einen Durchmesser von 2 mm bis 10 mm besitzen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt der Durchmesser 4mm und sind die Mittelpunkte 10mm voneinander entfernt. Die Reihe der Bohrungen 152 ist an der entgegen der Strömungsrichtung gelegenen Seite der langgestreckten Kammer 124 angeordnet.

Ein Gasstromleitblech 154 ist am Austritt 110 der Ga.,.. omdrosseleinrichtung 22 unterhalb der Austrittsplatte 140 angeordnet. Das Gasstromleitblech 154 umfaßt ein langgestrecktes L-förmiges Element 156, das aus einem Stück mit dem unteren der genannten Plattenpaare 142 gefertigt und neben den Öffnungen 152 angebracht ist. Der freie Arm 158 des L-förmigen Elements 156 ist nach oben in Richtung der Austrittsplatte 140 gerichtet und bildet einen Zwischenraum 160, durch den das reagierende Gas aus den Öffnungen 152 strömen muß, nachdem es durch die horizontalen Arme 162 des L-förmigen Elements 156 abgelenkt wurde.

Ziel des Gasstromleitblechs 154 ist die Beseitigung einer bestimmten Gasstromzunahme, die lokal begrenzt auftreten kann. Denn der Gasstrom tendiert zu einer größeren Intensität in der unmittelbaren Nähe einer jeden Öffnung 152 in der Austrittsplatte 140 unterhalb des Plattenelements 140. Das Vorhandensein eines Gasstromleitblechs 154 glättet diese lokal begrenzte erhöhte Strömungsintensität. In einigen Fällen kann.das Gasstromleitblech 154 aus der Gasstromdrosseleinrichtung der Erfindung herausgelassen werden.

Eine Zwischendrosselstelle 164 ist zwischen der Eintritts- und Austrittsdrosselstelle 127,138 angeordnet. Die Zwischendrosselstelle 164 hat die gleiche Konstruktion wie die Eintrittsdrosselstelle 127 und besteht aus einer langgestreckten Zwischenplatte 166 mit einer Reihe von Bohrungen 168. Die Zwischenplatte 166 ist hermetisch dicht zwischen den gegenüberliegenden horizontalen Plattenpaaren 170,172 fixiert, die an den langgestreckten Wänden 120,121 bzw. 122,123 beispielsweise durch Schweißen befestigt sind. Dichtungen (nicht dargestellt) sind zwischen den Platten 170,172 und der Zwischenplatte 166 angeordnet. Die Platten 170,172 sind fest zusammengeschraubt mittels Gewindeverbindungen 174. Die Reihe der Bohrungen 168 der Zwischenplatte 166 ist im Gegensatz zur Eintritts- und Austrittsplatte 128,140 an der in Strömungsrichtung gelegenen Seite der langgestreckten Kammer 124 angeordnet, d. h., die Reihe von Öffnungen 168 ist näher an den in Strömungsrichtung gelegenen Wänden 122,123 als an den entgegen der Strömungsrichtung gelegenen Wänden 120, 121 der Kammer 124. Diese Anordnung führt zu einer Reihe nichtfluchtender Öffnungen der benachbarten langgestreckten Plattenelemente.

Das zweite reagierende Gas wird in den zweiten EintrLtskanal 15 aus einer zweiten Gaszufuhrleilung (nicht dargestellt) durch einen weiteren Fächerverteiler 24 geleitet, der dieselbe Konstruktion wie der Fächerverteiler 19 aufweist, und passiert dann die Gasstromdrosseleinrichtung 25, die dieselbe Konstruktion wie die Gasstromdrosseleinrichtung 22 besitzt. Die aus dem Abgaskanal 18 austretenden Abgase strömen durch den Kanal 50 in ein Zwischenstück 52 und dann in einen Abgaszuglüfter 26, der aus der umgekehrten fächerförmigen Vorder- und Rückwand 27 und 28 besteht. Der Abgaszuglüfter leitet die Abgase, nicht reagierten Reaktionsgase und Trägergase in die Abgasleitung (nicht dargestellt).

Die entsprachenden Höhen der Kohlenstoffblöcke 32,34 und 36 zur Begrenzung des ersten Eintrittskanals 14 und des zweiten Eintrittskanals 15 werden so gewählt, daß die Decken 9 a, 9 b der Beschichtungskammer 10 einen stufenförmigen Aufbau an der Verbindung des zweiten Eintrittskanals 15 und der Beschichtungskammer aufweisen, wobei die Decke 9a der Beschichtungskammer an der entgegen der Strömungsrichtung gelegenen Seite des genannten Eintrittskanals 15 auf einem höheren Niveau als die Decke 9 b der Beschichtungskammer an der in Strömungsrichtung gelegenen Seite des zweiten Eintrittskanals liegt, und wie aus Figur 1 ersichtlich wird, ist die im Längsquerschnitt durch die Decke beschriebene Linie unterbrochen und stufenförmig. Folglich kann der Block 36 als charakteristisch gelten, dessen unterer Teil so gewählt wird, daß er 10mm tiefer liegt als der untere Teil des Blockes 34.Im Ergebnis dessen kann der untere Teil der entgegen der Strömungsrichtung gelegenen Wand'54 des zweiten Eintrittskanals 10mm höher sein als der untere Teil der in Strömungsrichtung gelegenen Wand 56 des zweiten Eintrittskanals 15, wodurch ein Eintrittsschlitz 58 mit stufenförmigem Verlauf entsteht. Ein solcher stufenförmiger Eintrittsschlitz 58 minimiert nachweislich die Menge des festen Beschichtungsmaterials, das sich an den Seitenwänden des zweiten Eintrittskanals 15 in unmittelbarer Nähe des Eintrittsschlitzes 58 ablagert. Die Stufe soll zur Wirkung kommen, indem sie den Strom des ersten gasförmigen Reaktionspartners in die Richtung der Glasoberfläche richtet und das Strömen des ersten gasförmigen Reaktionspartners in die Öffnungdes zweiten Eintrittskanals vermeidet, was mit dem nachfolgenden Risiko einer lokalen Reaktion verbunden ist, die zu einer Ablagerung von Beschichtungsmaterial an den senkrechten Flächen der Eintrittskanalöffnung führt. In einer besonders bevorzugten Anordnung ist die untere, entgegen der Strömungsrichtung gelegene Ecke des Kohlenstoffblocks 36 als konvexe Fläche 57 geformt, analog der Darstellung in Figur 4, für die ein Krümmungsradius von 10 mm und ein stufenförmiger Eintrittsschlitz 58 von 10mm Höhe charakteristisch sind. Der Krümmungsradius sollte entsprechend klein sein, um den Effekt der Stufe zu gewährleisten, wesentlich die unangenehmen Ablagerungen in der Öffnung des zweiten Eintrittskanals zu vermeiden.

Während des Betriebs wird die erfindungsgemäße Beschichtungseinrichtung über dem Glasband 12 aufgehängt, das über Rollen (nicht dargestellt) von links nach rechts bewegt wird. Die Beschichtungseinrichtung wird über dem Glasband in einer solchen Höhe aufgehängt, daß der Kohlenstoffblock 42am in Strömungsrichtung gelegenen Ende der Einrichiung in einer Größenordnung von 10mm über der Oberfläche des zu beschichtenden Glasbands gehalten wird. Ein erstes reagierendes Gas, das in der Regel in einem Trägergas verdünnt ist, wird in den Fächerverteiler 19 und die Gasdrosseleinrichtung 22 gegeben, die

eine einheitliche Verteilung des Gases über die Breite des zu beschichtenden Glases gewährleisten. Das aus der Gasdrosseleinrichtung 22 ausströmende Gas durchläuft den ersten Eintrittskanal 14 und gelangt in die Beschichtungskammer 10 und strömt in einer ersten allgemeinen, parallel zum Glas verlaufenden Richtung entlang dem Strömungsweg 16 in der Kammer 10 in Richtung des unteren Teils des zweiten Eintrittskanals 15. Das zweite reagierende Gas, das in der Regel in einem Vrägorgas verdünnt ist, wird in den Fächerverteiler 24 und die Gasdrosseleinrichtung 25 geleitet, so daß eine einheitliche Verteilung des zweiten gasförmigen Reaktionspartners über die Breite des Glases gewährleistet wird. Das aus dem unteren Teil der Drosseleinrichtung 25 ausströmende Gas gelangt durch den zweiten Eintrittskanal T5 in den Strom des ersten reagierenden Gases in der Beschichtungskammer und gewährleistet einen kombip^:erten Strom der gasförmigen Reaktionspartner über der Glasfläche entlang dem Strömungsweg 17, wo die beiden Reaktionsgase miteinander reagieren und die heiße Glasoberfläche mit einer Beschichtung versehen. In einer Betriebsart, die ausführlicher in einer weiteren schwebenden Anmeldung gleichen Datums von uns beschrieben und auf die hier Bezug genommen wird, können die Gasströmungsbedingungen geregelt werden, wodurch eine turbulente Strömung des zweiten reagierenden Gases durch den zweiten Eintrittskanal 15 sowie der kombinierten gasförmigen Reaktionspartner entlang dem Strömungsweg 17 gewährleistet und ein Strom des zweiten reagierenden Gases entgegen der Strömungsrichtung in den Strom des ersten reagierenden Gases entlang dem Strömungsweg 16 vermieden werden können. Die Abgase (Trägergase, nicht reagierte Reaktionsgase und Abgase) der Reaktion werden der Beschichtupgszone durch die Abgasleitung 18 mit Hilfe von vermindertem Druck entzogen (z.B. Sog du'ch einen Saugzuglüfter- nicht dargestellt), der durch einen Saugzuglüfter 26 entsteht, der aus einer umgekehrten fächerförmigen Vorder- und Rückwand 27, 28 besteht, die nach oben auseinanderlaufen. Der verminderte Druck entzieht nicht nur der Beschichtungszone die Gase, sondern löst ebenfalls eine Strömung von Außenluft unter die entgegen der Strömungsrichtung und in Strömungsrichtung gelegenen Enden 29,30 der Bcschichtungseinrichtung aus. Die obenbeschriebene Vorrichtung kann über längere Zeiträume ohne die unerwünschte Blockierung des zweiten Eintrittskanals betrieben werden, die im Ergebnis der Ablagerung von Beschichtungsmaterial im Eintrittskanal entsteht, wodurch die Herstellung einer homogenen Beschichtung des Glasbands mit hoher Ausbeute ermöglicht wird.

Die erfindungsgemäße Verrichtung dient insbesondere für die herstellung von infrarotreflektierenden Zinnoxidbeschichtungen, für die beispielsweise Zinntetrachlorid als erstes reagierendes Gas und Wasserdampf als zweites reagierendes Gas verwendet werden können. Zur Erhöhung des Infrarotreflexionsvermögens der Beschichtung kann ein Zusatz aus Antimonoxid oder Fluor den Reaktionsgasen beigegeben werden. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können auch andere Beschichtungen wie Titanoxid- oder Titannitridbeschichtungen aufgetragen werden. Zum Auftragen einer Titanoxidbeschichtung können Titantetrachlorid als erstes reagierendes Gas und Wasserdampf als zweites reagierendes Gas verwendet werden. Zur Herstellung einer Titannitridbeschichtung können Titantetrachlorid als erstes reagierendes Gas und Ammoniak als zweites reagierendes Gas verwendet werden.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Auftragen einer Beschichtung aus der Reaktion von mindestens zwei gasförmigen Reaktionspartnern auf die Oberfläche eines bewegten, heißen Glasbands, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Beschichtungskammer mit offener Fläche umfaßt, in der die gasförmigen Reaktionspartner in Kontakt mit der zu beschichtenden Glasoberfläche in einer im wesentlichen parallel zur Glasbewegung verlaufenden Richtung strömen, so daß die gewünschte Beschichtung der Glasoberfläche erzielt wird, die Beschichtungskammer nach unten zur zu beschichtenden Glasu_~:fläche geöffnet ist und über deren Breite reicht, die Beschichtungskammer ein erstes Eintrittselement zur Gawährleistung eines Stroms eines ersten gasförmigen Reaktionspartners über die Glasoberfläche durch die Kammer in ihrer Breite und ein zweites Eitnrittselement besitzt, das durch einen Eintrittskanal gebildet wird, der sich über der Kammerdecke erstreckt und über die Kammerbreite reicht, das einen zweiten gasförmigen Reaktionspartner in den Strom des ersten gasförmigen Reaktionspartners in der Beschichtungskammer einleitet;

die Decke der Beschichtungskammer einen stufenförmigen Aufbau an der Verbindung des genannten Eintrittskanals und der Beschichtungskammer hat, so daß die Decke der Beschichtungskammer an der entgegen der Strömungsrichtung gelegenen Seite (in bezug auf den Strom des ersten reagierenden Gases) des Eintrittskanals auf einem höheren Niveau als die Decke der Beschichtungskammer an der in Strömunosrichtung gelegenen Seiten (in bezug auf den Strom des ersten reagierenden Gases) des genannten Eintrittskanals liegt, wobei die durch einen Längsschnitt in der Decke beschriebene Linie stufenförmig verläuft; einen ersten Gasverteiler zur Zufuhr des ersten gasförmigen Reaktionspartners aus einer Gaszufuhrleitung zum genannten ersten Eintrittselement und einen zweiten Gasverteiler zur Zufuhr des zweiten gasförmigen Reaktionspartners aus einer Gaszufuhrleitung zum genannten zweiten Eintrittselement; ein Abgaselement, angeordnet in Strömungsrichtung (in bezug auf den Strom der reagierenden Gase) des ersten und zweiten Eintrittselements, das von der Beschichtungskammer wegführt und die Abgase aus der Beschichtungskammer entfernt.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Decke der Beschichtungskammer an der entgegen der Strömungsrichtung gelegenen Seite des genannten Eintrittskanals mindestens 5 mm höher als die Decke der Beschichtungskammer an der in Strömungsrichtung gelegenen Seite des genannten Eintrittskanals liegt.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Decke der Beschichtungskammer an der entgegen der Strömungsrichtung gelegenen Seite des genannten Eintrittskanals bis zu 75 mm höher ist als die Decke der Beschichtungskammer der in Strömungsrichtung gelegenen Seite des genannten Eintrittskanals.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Decke der Beschichtungskammer an der entgegen der Strömungsrichtung gelegenen Seite des genannten Eintrittskanals 10mm höher ist als die Decke der Beschichtungskammer an der in Strömungsrichtung gelegenen Seite des genannten Eintrittskanals.

5. Vorrichtung gemäß jedem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Eintrittskanal im wesentlichen in einem rechten Winkel zum Strömungsweg der reagierenden Gase durch die Beschichtungskammer angeordnet ist.

6. Vorrichtung gemäß jedem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil der in Strömungsrichtung gelegenen Seitenwand des Eintrittskanals als konvexe Fläche an.der Verbindung der Seitenwand und der Beschichtungskammerdecke geformt ist.

7. Vorrichtung gemäß jedem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder des ersten und zweiten Gasverteilers zwischen einer umgekehrten fächerförmigen Vorder- und Rückwand begrenzt wird, die von einem zentralen Eintritt nach unten auseinanderlaufen und in einem Schlitz enden, der über die Breite der zu beschichtenden Glasoberfläche reicht.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die umgekehrte fächerförmige Vorder- und Rückwand sich nach unten verjüngen und in genanntem Schlitz enden.

9. Vorrichtung gemäß jedem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung des weiteren eine Gasdrosseleinrichtung umfaßt, die zwischen dem ersten Gasverteiler und dem ersten Eintrittselement angeordnet ist zur Gewährleistung einer

gleichmäßigen Verteilung des ersten gasförmigen Reaktionspartners über die Breite der zu beschichtenden Glasfläche.

10. Vorrichtung gemäß der vorangegangenen Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet, daß die Vorrichtung des weiteren eine Gasstromdrosseleinrichtung umfaßt, die zwischen dem zweiten Gasverteiler und dem zweiten Eintrittselement angeordnet ist, zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Verteilung des zweiten gasförmigen Roaktionspartners über die Breite der zu beschichtenden Glasoberfläche.

11. Ein Verfahren zum Auftragen einer aus der Reaktion von mindestens zwei gasförmigen Reaktionspartnern gebildeten Beschichtung auf die Oberfläche eines bewegten heißen Glasbands, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die Bereitstellung eines Stroms eines ersten gasförmigen Reaktionspartners in einer im wesentlichen parallel zur Glasbewegung verlaufenden Richtung in der Beschichtungskammer über das Glas und die Einleitung eines zweiten gasförmigen Reaktionspartners in den Strom des ersten gasförmigen Reaktionspartners durch ein Eintrittselem9nt umfaßt, das gebildet wird durch einen Eintrittskanal, der sich über der Kammerdecke erstreckt, sowie das Strömen des genannten ersten und zweiten gasförmigen Reaktionspartners durch die genannte Beschichtungskammer in Kontakt mit der Glasoberfläche in einer im wesentlichen parallel zur Glasbewegung verlaufenden Richtung zur Ausbildung der gewünschten Beschichtung, wobei die Decke der Beschichtungskammer einen stufenförmigen Aufbau an der Verbindung des genannten Eintrittskanals und der Beschichtungskammer aufweist, so daß die Beschichtungskammerdecke an der entgegen der Strömungsrichtung gelegenen Seite (in bezug auf den Strom des ersten reagierenden Gases) des Eintrittskanals auf einem höheren Niveau als die Beschichtungskammerdecke an der in Strömungsrichtung gelegenen Seite (in bezug auf den Strom des ersten reagierenden Gases) des genannten Eintrittskanals liegt, wobei die durch einen Längsschnitt in der Decke beschriebene Linie stufenförmig verläuft.

12. Ein Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom des zweiten gasförmigen Reaktionspartners in den Strom des ersten gasförmigen Reaktionspartners in einer im wesentlichen im rechten Winkel zum Strömungsweg der reagierenden Gase verlaufenden Richtung durch die Beschichtungskammer eingeleitet wird.

13. Beschichtetes Glas, das nach einem Verfahren gemäß Anspruch 11 oder 12 unter Einsatz einer Vorrichtung gemäß jedem der Ansprüche von 1 bis 10 hergestellt wird.

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