DE10305141A1 - Device for preparation of thin flat glass consisting of a hollow body of contracted lower cross-section and a devitrification prevention heat source useful for production of Flat-Panel-Displays or storage medium plates - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von dünnem Flachglas, bestehend aus einem Hohlkörper, dessen Querschnitt eine nach unten hin schrumpfende Form aufweist, an deren unterem Ende das auf beiden Seiten herunterfließende geschmolzene Glas wieder zusammenkommt, so dass dadurch ein Band gebildet wird, und den an beiden seitlichen Rändern eines Hauptkörpers angeordneten Seitenbauteilen, die die Breite des geschmolzenen Glases regulieren.The invention relates to a device for the production of thin Flat glass, consisting of a hollow body, the cross section of which has a shrinking shape at the lower end the melted glass flowing down on both sides again comes together, so that a band is formed, and the two side edges of a main body arranged side components that the width of the molten glass regulate.
Die Erfindung ist insbesondere für die Herstellung von Dünngläsern mit hoher Entglasungstemperatur geeignet.The invention is particularly for manufacture of thin glasses with suitable for high devitrification temperatures.
Als Herstellungsprozess für hochwertige Dünngläser ist bisher die so genannte Overflow-Fusion-Methode bekannt.As a manufacturing process for high quality thin glasses previously known as the overflow fusion method.
Bei der Overflow-Fusion-Methode handelt es sich um ein Verfahren, bei dem das geschmolzene Glas entlang der beiden Seiten des keilförmig nach unten schrumpfend geformten Körpers herunterfließt und unmittelbar unter dem unteren Ende zu einer Einheit zusammenfließt und beim allmählichen Abkühlen gezogen wird, um eine Glasscheibe zu formen.In the overflow fusion method it is a process in which the molten glass goes along the two sides of the wedge-shaped body shrinking downward flows down and immediately flows into a unit under the lower end and at gradual cooling down is pulled to form a glass sheet.
Bei diesem Fertigungsverfahren wird die Glasformung kurz nach dem Zusammenfluss des Glases unter dem unteren Ende des keilförmig geformten Körpers vollendet. Es muss dafür gesorgt werden, dass keine weiteren Verformungen stattfinden. Deshalb erschwert sowohl zu niedrige als auch zu hohe Viskosität des Glases am unteren Ende des keilförmigen Körpers die Gewinnung von hochpräzisem Glas. Bei dem konventionellen Overflow-Fusion-Prozeß stellte man die Glasviskosität zwischen 30.000 bis 1.000.000 Poise ein, um die Dünnglasscheibe herzustellen.In this manufacturing process the glass forming shortly after the glass converges under the lower end of the wedge-shaped shaped body completed. It has to be for that be ensured that no further deformations take place. That's why complicates both too low and too high viscosity of the glass at the bottom of the wedge-shaped body the extraction of high-precision Glass. In the conventional overflow fusion process posed one the glass viscosity between 30,000 to 1,000,000 poise to the thin glass pane manufacture.
Wie oben beschrieben, bestehen bei der Glasformung im Overflow-Fusion-Prozeß in Bezug auf die Viskosität des Glases in der Umgebung des Endes des keilförmigen Formkörpers Einschränkungen, so dass für die Entglasungsviskosität von formbaren Gläsern (d.h. Die Viskosität bei der Temperatur, bei der die Entglasung einsetzt) Grenzen gesetzt sind. Deshalb war es bei Glasarten, deren Viskosität beim Beginn der Entglasung niedrig (Entglasungstemperatur hoch) – z.B. Unter 30.000 Poise – ist, grundsätzlich nicht möglich, Gläser ohne Entglasungserscheinung zu formen.As described above, at the glass molding in the overflow fusion process in relation to the viscosity of the glass restrictions in the vicinity of the end of the wedge-shaped shaped body, so for the devitrification viscosity of malleable glasses (i.e. the viscosity at the temperature at which the devitrification starts) there are limits. That is why it was with glass types, their viscosity at the start of devitrification low (devitrification temperature high) - e.g. Under 30,000 poise - is, basically, not possible, glasses without forming devitrification.
Deshalb bestand beim Herstellungsverfahren nach der Overflow-Fusion-Methode der Nachteil, dass keine Sondergläser, wie sie für Flat-Panel-Displays oder für Speichermedienplatten benötigt werden, mit hoher Entglasungstemperatur hergestellt werden konnten.Therefore, the manufacturing process existed according to the overflow fusion method the disadvantage that no special glasses like them for Flat panel displays or for Storage media disks required be produced with a high devitrification temperature.
Die Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bestehende Problem, leicht entglasende Gläser nicht formen zu können, spürbar zu lindern und ein Herstellungsgerät zur Formung von Dünngläsern mit hoher Entglasungstemperatur wie die Flat-Panel-Displays oder Speichermedienplatten anzugeben.The invention has for its object that existing problem of not being able to form easily devitrifiable glasses, noticeably alleviate and a manufacturing device for forming thin glasses with high Devitrification temperature such as the flat panel displays or storage media plates specify.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer Vorrichtung gelöst, die die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.According to the invention the object is achieved with a device solved, which has the features specified in claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous configurations are in the subclaims specified.
Die Vorrichtung besteht aus einem Hauptkörper, dessen Querschnitt eine nach unten hin schrumpfende Form aufweist, an deren untere Ende das auf beiden Seiten herunterfließende geschmolzene Glas wieder zusammenkommt, so dass dadurch ein Band gebildet wird. An den beiden seitlichen Rändern des Hauptkörpers sind Seitenbauteile angeordnet, die die Breite des geschmolzenen Glases regulieren. Das untere Ende des Hauptkörpers ist mit einer Heizquelle versehen, so dass die Temperatur der Innenschicht des herunterfließenden Glases über der Entglasungstemperatur gehalten werden kann, während die Außenoberfläche des herunterfließenden Glases so gekühlt wird, dass die Außenoberflächentemperatur in einem Bereich gehalten wird, der einer Viskosität von 30.000 bis 1.000.000 Poise entspricht.The device consists of a Main body the cross-section of which has a downwardly shrinking shape, at the lower end of the melted down flowing on both sides Glass comes together again, so that a band is formed. On the two side edges of the main body are arranged side components that the width of the melted Regulate glass. The lower end of the main body is with a heat source provided so that the temperature of the inner layer of the flowing glass over the Devitrification temperature can be maintained while the outer surface of the flowing down Glass so chilled will that the outside surface temperature is kept in a range that has a viscosity of 30,000 corresponds to 1,000,000 poise.
Die Entglasung von Gläsern tritt nicht bei Temperaturen über der Flüssigphasentemperatur auf, die durch die Zusammensetzung des Glases bestimmt wird. Die Entglasung entsteht selten in kurzer Zeit. In der Regel entsteht sie in einem Zeitraum von mehreren Minuten bis Tagen. Außerdem entsteht sie weniger von innen als von mit Fremdkörpern kontaktierenden Grenzflächen. Deshalb entsteht bei Geräten der Overflow-Fusion-Methode leicht Entglasung an den Kontaktflächen mit dem keilförmig geformten Körper, weil die Aufenthaltsdauer aufgrund der dort langsamsten Fließgeschwindigkeit lang ist. Um also mit einem Herstellungsgerät nach Overflow-Fusion-Methode Gläser mit hoher Entglasungstemperatur zu formen, muss die Temperatur der gesamten Oberfläche des keilförmigen Hauptkörpers oberhalb der Entglasungstemperatur gehalten werden. Damit die Glasformung kurz nach den Zusammenfluss am Ende des keilförmigen Formkörperrandes vollzogen und danach nicht mehr veränderbar werden kann, ist es notwendig, die Viskosität des Glases am Ende des Formkörpers angemessen zu halten. Die angemessene Viskosität liegt in der Regel zwischen 30.000 bis 1.000.000 Poise. Die Erfinder fanden heraus, dass es möglich ist, die Glasformung unmittelbar nach dem Zusammenfluss des Glases am unteren Ende des keilförmigen Formkörpers zu vollenden und danach unveränderlich zu halten, auch wenn über den gesamten Bereich der Oberfläche des keilförmigen Formkörpers eine Temperatur herrscht, die eine Glasviskosität von unter 30.000 Poise bewirken würde, wenn die Temperatur der Glasaußenflächen in der Umgebung des unteren Endes des keilförmigen Körpers auf einen niedrigen Bereich, der 30.000 bis 1.000.000 Poise entspricht, gehalten werden kann. Ferner fanden sie heraus, dass es genügt, wenn das entsprechende Temperaturfeld für die Formung in einem Längenbereich von maximal 50 mm in der näheren Umgebung des unteren Endes des keilförmigen Formkörpers ausgebildet wird.The devitrification of glasses does not occur at temperatures above the liquid phase temperature, which is determined by the composition of the glass. The devitrification rarely occurs in a short time. As a rule, it arises in a period of several minutes to days. In addition, it arises less from the inside than from interfaces that come into contact with foreign bodies. For this reason, devices using the overflow fusion method easily develop devitrification at the contact surfaces with the wedge-shaped body, because the length of stay is long due to the slowest flow rate. In order to form glasses with a high devitrification temperature using a production device using the overflow fusion method, the temperature of the entire surface of the wedge-shaped main body must be kept above the devitrification temperature. In order for the glass to be formed shortly after the confluence at the end of the wedge-shaped edge of the shaped body and then no longer being changeable, it is necessary to adequately maintain the viscosity of the glass at the end of the shaped body. The appropriate viscosity is usually between 30,000 to 1,000,000 poise. The inventors found that it is possible to complete the glass molding immediately after the glass converges at the lower end of the wedge-shaped shaped body and then keep it unchangeable, even if there is a temperature over the entire area of the surface of the wedge-shaped shaped body that is of a glass viscosity below 30,000 poise if the temperature of the glass outer surfaces were in the vicinity of the lower end of the wedge-shaped Body can be kept to a low range, which corresponds to 30,000 to 1,000,000 poise. They also found that it is sufficient if the corresponding temperature field for the shaping is formed in a length range of at most 50 mm in the vicinity of the lower end of the wedge-shaped shaped body.
Unter Berücksichtigung dieser Erkenntnis wurde am unteren Ende des Formkörpers eine Heizquelle angebracht, die die Temperatur der Innenschicht des herunterfließenden Glases, das am unteren Ende anliegt, über der Entglasungstemperatur hält. Gleichzeitig wird die Temperatur der Außenflächen des herunterfließenden Glases durch die Kühlung auf eine Temperatur, die der Glasviskosität von 30.000 bis 1.000.000 Poise entspricht, gehalten. Die Wärmebilanz ergibt, dass die durch die Abkühlung der Außenoberfläche des Glases auf die einer Viskosität von 30.000 bis 1000.000 Poise entsprechende Temperatur verloren gegangenen Kalorien durch die Wärme der Heizquelle kompensiert wird, und damit ein Temperaturgradient in Richtung Glasdicke gebildet wird. Obwohl die Viskosität aufgrund der auf einen nicht entglasbaren Bereich gehaltenen Temperatur des an der Außenoberfläche des Formkörpers anliegenden Glases niedrig ist, kann ein hoch viskoser Zustand mit einer Temperatur der Glasaußenfläche, die normalerweise zur Entglasung führen würde, erzeugt werden. Weil die Glasaußenfläche nichts außer der Außenluft berührt und dazu in kurzer Zeit auf eine zur vollständigen Festigung führende Temperatur abgekühlt wird, kann die Formung erfolgen, ohne dass die Entglasung von der Außenoberfläche aus eintritt. Daher können mit dem erfindungsgemäßen Gerät Sondergläser mit hoher Entglasungstemperatur wie für Flat-Panel-Displays oder Speichermedienplatten ohne Qualitätsprobleme leicht geformt werden.Taking this into account at the bottom of the molded body a heat source attached to the temperature of the inner layer of the flowing down Glass, which lies at the lower end, holds above the devitrification temperature. simultaneously the temperature of the outer surfaces of the flowing down Glases by cooling to a temperature that the glass viscosity of 30,000 to 1,000,000 Poise corresponds to, kept. The heat balance shows that the by cooling the Outer surface of the Glases to a viscosity from 30,000 to 1,000,000 poise corresponding temperature lost calories gone through the heat the heat source is compensated, and thus a temperature gradient is formed in the direction of the glass thickness. Although the viscosity is due to the temperature of the on the outer surface of the molding adjacent glass is low, can be a highly viscous state a temperature of the glass outer surface, the usually lead to devitrification would, be generated. Because the glass outer surface is nothing except touches the outside air and in a short time to a temperature leading to complete consolidation chilled , the shaping can take place without the devitrification of the Outside surface from entering. Therefore can with the device according to the invention with special glasses high devitrification temperature like for flat panel displays or Storage media disks can be easily molded without quality problems.
Bei einer vorteilhaften Ausführung wird ein stromleitendes Metall am unteren Ende des Hauptkörpers angebracht, welches die Heizquelle bildet. Indem der Strom durch dieses stromleitende Metall geschickt wird, wird das untere Ende des Hauptkörpers erhitzt. Damit gelingt es, das untere Ende des Hauptkörpers mit einer in einfacher Weise gestalteten Heizquelle zu erhitzen.In an advantageous embodiment a conductive metal attached to the lower end of the main body, which forms the heat source. By passing the current through this Metal is sent, the lower end of the main body is heated. This makes it easy to get the lower end of the main body with one Way to heat designed heating source.
Ferner ist es möglich, dass die Außenfläche des am unteren Ende des Hauptkörpers anliegenden herunterfließenden Glases durch eine Kühleinrichtung zwangsgekühlt wird. Indem die Temperatur der Außenfläche des fließenden Glases auf eine niedrige Temperatur im Bereich von entsprechend 30.000 bis 1.000.00 Poise gesenkt wird, können Gläser mit hoher Entglasungstemperatur ohne Entglasung geformt werden, während die Temperatur der an der Außenfläche des Hauptkörpers anliegenden Innenschicht des Glases über der Entglasungstemperatur gehalten wird.It is also possible that the outer surface of the at the bottom of the main body adjacent flowing down Glases through a cooler force cooled becomes. By the temperature of the outer surface of the flowing glass to a low temperature in the region of 30,000 Glasses with a high devitrification temperature can be reduced to 1,000.00 poise molded without devitrification while maintaining the temperature of the the outer surface of the main body inner layer of the glass above the devitrification temperature is held.
Vorteilhaft ist es weiter, als stromleitendes Metall Platin oder eine Platinlegierung zu verwenden, womit eine Heizleitung von über 1.300 Grad Celsius erreicht wird. Damit können leicht entglasbare Gläser mit einer Entglasungstemperatur von über 1.300 Grad Celsius bearbeitet werden.It is also advantageous as a current-conducting metal To use platinum or a platinum alloy, with which a heating cable from above 1,300 degrees Celsius is reached. Glasses that can be easily devitrified can be used a devitrification temperature of over 1,300 degrees Celsius can be processed.
Es besteht die Möglichkeit, Gläser mit hoher Entglasungstemperatur im Bereich von 3.000 bis 30.000 Poise zu formen. Das erfindungsgemäße Herstellungsgerät von Dünnglasscheiben kann selbstverständlich nicht nur Gläser mit niedriger Entglasungstemperatur formen. Die in den Ansprüchen 1 und 4 beschriebenen Anordnungen ermöglichen es, auch für Gläser mit hoher Entglasungstemperatur zu bearbeiten.There is a possibility of using glasses high devitrification temperature in the range of 3,000 to 30,000 poise to shape. The manufacturing device of thin glass panes according to the invention can of course not just glasses Shape with low devitrification temperature. The in claims 1 and 4 described arrangements allow also for glasses to process with high devitrification temperature.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch eine Reihe von Vorteilen aus. Hierzu zählen insbesondere:
- 1. Es können Sondergläser mit hoher Entglasungstemperatur wie für die Flat-Panel-Displays oder Speichermedienplatten ohne Qualitätsprobleme und leicht geformt werden, indem die am unteren Ende des Hauptkörpers angebrachte Heizquelle die Temperatur der am unteren Ende berührenden Innenschicht des fließenden Glases auf Bereiche oberhalb der Entglasungstemperatur hält und die Außenfläche des fließenden Glases im Temperaturbereich gehalten wird, welche der der Overflow-Fusion-Methode geeigneten Viskosität von 30.000 bis 1.000.000 Poise entspricht.
- 2. Die Erhitzung des unteren Endes des Hauptkörpers kann mit einer Heizquelle mit einer Konstruktion erfolgen, da sie aus leitfähigem Metall besteht, das am unteren Ende des Hauptkörpers angeordnet ist und die Erhitzung dieses Endes durch den Zufluss des Stroms erfolgt.
- 3. Da als leitfähiges Metall Platin bzw. eine Platinlegierung verwendet wird, kann die Heizquelle auf über 1.300 Grad Celsius erhitzt erden, so dass Gläser mit einer hohen Entglasungstemperatur von 1.300 Grad Celsius problemlos zu Dünnglasscheiben verarbeitet werden können.
- 1. Special glasses with a high devitrification temperature, such as for the flat panel displays or storage media disks, can be easily shaped without quality problems, by the heating source attached to the lower end of the main body bringing the temperature of the inner layer of the flowing glass touching the lower end to areas above the devitrification temperature holds and the outer surface of the flowing glass is kept in the temperature range which corresponds to the viscosity of 30,000 to 1,000,000 poise suitable for the overflow fusion method.
- 2. The heating of the lower end of the main body can be done with a heat source with a construction, since it is made of conductive metal, which is arranged at the lower end of the main body and the heating of this end is carried out by the inflow of the current.
- 3. Since platinum or a platinum alloy is used as the conductive metal, the heat source can be heated to over 1,300 degrees Celsius, so that glasses with a high devitrification temperature of 1,300 degrees Celsius can be processed into thin glass panes without any problems.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is explained below of an embodiment explained in more detail.
In der zugehörigen Zeichnung zeigen:In the accompanying drawing:
Das Beispiel beschreibt ein Herstellungsgerät für Dünnglasscheiben.The example describes a manufacturing device for thin glass panes.
Wie aus
Bei der in
Der Hauptkörper
Auf beiden Seiten des unteren Endes
des Hauptkörpers
Um mit der beschriebenen Vorrichtung
Glasarten mit hoher Entglasungstemperatur (Gläser, deren Entglasungstemperatur
in einem Bereich zwischen 3.000 und 30.000 Poise liegen) zu formen, werden
die am Hauptkörper
Bei dem beschriebenen Gerät besteht
die am unteren Ende des Hauptkörpers
Als leitfähiges Metall wird das Platin oder eine Platinlegierung verwendet. Deshalb kann die Heizquelle auf über 1.300 Grad Celsius erhitzt werden, so dass auch Gläser mit hoher Entglasungstemperatur von 1.300 Grad Celsius verarbeitet werden können.Platinum becomes the conductive metal or a platinum alloy is used. Therefore the heat source on over 1,300 degrees Celsius can be heated, so that glasses with high devitrification temperature of 1,300 degrees Celsius can be processed.
- 11
- Hauptkörper des FormkörpersMain body of the molding
- 2, 2'2, 2 '
- SeitenendbauteileSeitenendbauteile
- 33
- Einführungslochinsertion hole
- 44
- Obere RänderUpper margins
- 55
- Vertiefungdeepening
- 66
- Heizquelleheating source
- 88th
- Kühlkomponentecooling component
- 99
- Oberfläche des HauptkörpersSurface of the main body
Claims (5)
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