DE1596609A1

DE1596609A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Glas

Info

Publication number: DE1596609A1
Application number: DE19661596609
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Pilkington Brothers Ltd
Current assignee: Pilkington Group Ltd
Priority date: 1965-10-22
Filing date: 1966-10-14
Publication date: 1970-12-17
Also published as: FR1502975A; ES332507A1; DE1596609C3; BE688697A; LU52221A1; US3607179A; GB1156319A; NL6614898A; NL149467B; CS166196B2; DE1596609B2

Description

" Patentanwalt

Dipl.-lng. K. Weither

XI BERLIN 19 Bolivaraliee Ö / 1 )

Tel. 3044285 W/Vh-2156 J *

Pilkington Brothers Limited, 201-211 Martins Bank Building, Water Street, Liverpool 2, Lancashire/England

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Glas

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Glas.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe

gestellt, ein neues Verfahren zur Herstellung von Glas zu schaffen, bei dem die das Glas "bildenden Bestandteile das Glas "bei einer wesentlich niedrigeren Temperatur "bilden als dies bisher möglich ist, Ferner bezweckt die Erfindung eine Verbesserung des Verfahrens zur Herstellung von Glas in Form eines dünnen Films.

009851/0561

Das erfindungsgemässe Verfahren besteht

darin, dass Glas bildende Elemente in geeignetem Verhältnis in einen Körper aus geschmolzenem Metall eingespeist werden, dass das geschmolzene Metall auf solche chemische und thermische Bedingungen eingestellt wird, dass Glas bildende Verbindungen in zueinander festgelegter Konzentration zur Bildung eines gewünschten Glases vorliegen und sich aus diesen Verbindungen Glas bildet, das als Schicht auf der Oberfläche des geschmolzenen Metalls erscheint, und dass diese Glasschicht von der Oberfläche des geschmolzenen Metalls ausgetragen wird.

Die chemischen Bedingungen können so eingestellt werden, dass Oxyde und/oder Sulfide der zugespeisten Elemente gebildet werden. Eine bevorzugte Verfahrensfiihrung besteht darin, dass die zugespeisten Elemente solche sind, die eine grössere Affinität zu Sauerstoff als das geschmolzene Metall haben, und deren Oxyde zur Glasbildung geeignet sind, und dass das geschmolzene Metall auf chemische und thermische Bedingungen eingestellt wird, bei denen die Glas bildenden Oxyde entstehen.

Bei diesem Verfahren sind die Glas bildenden Verbindungen beispielsweise Oxyde in einer sehr feinen Verteilung unter Umständen sogar in molekularer Form, wenn sie sich zum Glas verbinden, so dass die Glasbildung bei

- 3 00985 1/0561

einer wesentlich niedrigeren Temperatur eintritt als dies bei den üblichen Glasschmelzverfahren ist. Bas erfindungsgemässe Verfahren kann beispielsweise "bei Temperaturen des geschmolzenen Metalls im Bereich von 1OOO°C durchgeführt werden, während bei den üblichen Verfahren die Glas bildenden Bestandteile auf eine Temperatur von etwa 1500°ö in einem üblichen Glasschmelzofen gebracht werden müssen.

In abgewandelter Weise können zuvor gebildete Glas bildende Verbindungen, beispielsweise Oxyde und/oder Sulfide dem geschmolzenen Metall in fein verteilter Form zugespeist werden, und in dem geschmolzenen Metall geeignete chemische Bedirgingen eingestellt werden, durch die die Verbindungen bis zur Bildung des Glases erhalten bleiben,

Unter bestimmten Bedingungen können Partikel, oeispielsweise Oxyde, nicht voll gelöst sein, sondern in einem glasigen Körper eingeschlossen sein, so dass ein durchscheinendes Glas gebildet wird, das beispielsweise für elektronische Geräte verwendet wird. Beispielsweise kann Glas ungelöste Partikel von Tonerde enthaltene

Die Temperatur, bei der die Oxydation der zugespeisten Elemente erfolgt, kann auch ausreichend sein, um die Bildung des gewünschten Glases aus den gebildeten Oxyden zu ermöglichen. Es ist aber auch eine andere Verfahrensführung möglich, die darin besteht, dass das die

009851/0561

1598809

Glas "bildenden Elemente enthaltende geschmolzene Metall auf eine erste Temperatur eingestellt wird, bei der die Oxydation der Elemente erfolgt und dass das diese Oxyde enthaltende geschmolzene Metall auf eine andere Temperatur eingestellt wird, bei der sich aus den Oxyden das Glas bildet.

Die Einstellung des Sauerstoffs kann so

gewählt werden, dass nur soviel Sauerstoff zur Verfugung steht, um die zugespeisten Elemente zu oxydieren. Da diese zugespeisten Elemente alle eine grössere Affinität zu Sauerstoff haben als das geschmolzene Metall, werden nur diese oxydiert, so dass nur vernachlässigbar kleine Anteile des Oxydes des geschmolzenen Metalls entstehen.

Es kann aber auch die Herstellung eines

Glases erwünscht sein, das als Bestandteil das Metall des Bades enthält, beispielsweise in Form des Oxyds dieses Metalls, In diesem Falle wird das Verfahren erfindungsgemäss so geführt, dass die Oxydationsbedingungen so eingestellt werden, dass das Glas aus den Oxyden der zugespeisten Elemente und des geschmolzenen Metalls des Bades gebildet wird.

Bei einer bevorzugten Verfahrensführung

ist vorgesehen, dass die Glas bildenden Elemente kontinuierlich dem Bad aus geschmolzene« Metall zugespeiet werden, so dass sich das Glas in Form eines Bandes bildet, das

- 5 009851/0561

_ 5 —

kontinuierlich vom Bad ausgetragen wird.

Beispielsweise kann diese kontinuierliche Fertigung unter Verwendung eines langgestreckten Bades aus geschmolzenem Metall durchgeführt werden. Die Elemente» deren Oxyde das Glas bilden, werden kontinuierlich am einen Ende des Bades in das geschmolzene Metall eingespeist, wo die Temperatur und die Oxydationsbedingungen so sind, dass die Oxyde leicht in dem erforderlichen Verhältnis zueinander entstehen und von dem geschmolzenen Metall mitgenommen werden, das sich längs des Bades zum kälteren Ende fortbewegt, wo die Glasschicht in Bandform aus dem Bad ausgetragen wird. Die Oxyde gelangen dann in einen Bereich, in dem eine Temperatur eingestellt ist, bei der die Glasbildung eintritt. Es erscheint an der Oberfläche des geschmolzenen Metalls eine Glasschicht, die in Bandform zum Austragsende des Bades fortschreite* und dort mechanisch^ durch Austragswalzen unbeschädigt in Bandform ausgetragen wird. Durch das Austragen des Glasbandes wird die Fortbewegung der sich auf der Oberfläche des geschmolzenen Metalls ansammelnden Glasschicht unterstützt.

Bei einer bevorzugten VerfahrensfUhrung ist vorgesehen, dass als geschmolzenes Metall Zinn oder eine Zinnlegierung, deren spezifisches Gewicht grosser als das von Glas ist, verwendet wird. Das In dem geschmolzenen Zinn gebildete Glas steigt zur Oberfläche des geschmolzenen

BAD ORIGINAL - 6 -

009 851/0561

Zinns auf und bildet dort einen sehr dünnen Film von einer Stärke von etwa 0,1 mm. Dieser G-lasfilm wird dann von der Oberfläche des Bades ausgetragen und behält hierbei seine Breite und Dicke.

Ist die Austraggeschwindigkeit geringer als die Geschwindigkeit der Bildung des Glases, so wird Glas an der Oberfläche des geschmolzenen Metalls angesammelt, wodurch sich ein dickerer Glasfilm bildet, der beispielsweise eine Stärke von 3 mm erreichen kann.

In weiterer Ausgestaltung des erflndungsgemässen Verfahrens ist vorgesehen, dass als Badmetall •eine Legierung von Zinn und eines der Metalle Kupfer, Silber und Nickel verwendet wird. Jedes dieser Metalle hat eine geringere chemische Affinität zu Sauerstoff als Zinn und demzufolge auch als die dem geschmolzenen Zinn zugespeisten Elemente, so dass im allgemeinen keine Oxydation des Kupfer, Silber oder Nickel eintritt. Fach einem weiteren Vorschlag wird als Badmetall eine Legierung von 80$ Zinn und 20$ Kupfer verwendet.

Es können aber auch zinnfreie Legierungen als Badmetall verwendet werden. So wird beispielsweise nach einem Vorschlag der Erfindung als Badmetall eine Legierung von 72/0 Silber und 28$ Kupfer verwendet. Eines der dem geschmolzenen Metall zugespeisten Elemente muss ein grundsätzliches Glas bildendes Element sein. Erfindungs-

BAD OFHGINAL

0 0 9 8 5 1/0561

_ 7 —

gemäss ist daher vorgesehen, dass die dem geschmolzenen Metall zugespeisten Elemente mindestens eines der Elemente Silizium, Bor oder Phosphor enthalten. Zusätzlich können die zugespeisten Elemente eines der Metalle Natrium, Kalium, Barium, Kalzium und Magnesium enthalten.

Wenn diese Elemente Metalle sind, die

unmittelbar dem geschmolzenen Metall zugespeist werden, so ist es zweckmässig, dies in Form einer Legierung des zusätzlichen Metalls mit mindestens einem der Metalle des-Bades aus geschmolzenem Metall vorzunehmen. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Elemente Silizium, Natrium und Kalssium dem geschmolzenen Metall in Form einer Legierung aus 15b dieses Elements, 79$ Zinn und 20$ Kupfer zugespeist werden.

In abgewandelter Weise können die Elemente dem geschmolzenen Metall auch durch elektrdytische Spaltung zugespeist werden» Die Erfindung sieht daher weiterhin vor, dass die Elemente dem geschmolzenen Metall kontinuierlich durch Elektrolyse von Verbindungen dieser Elemente, wobei sie mit dem geschmolzenen Metall in Berührung_Tstehen, zugespeist werden.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Herstellung von Glas nach dem erfindungsgemässen Verfahren, bestehend aus einem langgestreckten Behälter für ein Bad aus geschmolzenem Metall und einer ihn überdecken-

BAD ORiGiNAA - 8 -

009851/0561

den Haube, Zuspeiseeinrichtungen am einen Ende und einen Auslass für Glas am anderen Ende des Behälters und dem Auslass zugeordnete Austragswalzen. Eine derartige Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Zuspeiseeinrichtungen Glas "bildende Elemente in das Bad einführen und in dem Bad Temperaturregeleinrichtungen vorgesehen sind, die Temperaturbedingungen zur Bildung von Glas aus den zugespeisten Elementen ■bewirken.

Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass die Zuspeiseeinrichtung mehrere elektrolytische Zellen am einen Ende des Badbehälters sind, die durch in das geschmolzene Metall ragende Zwischenwände voneinander getrennt sind, dass die Zwischenwände Burchbrüche enthalten, die einen Umlauf des geschmolzenen Metalls durch die Zelle gestatten, der durch jeder Zelle zugeordnete Pumpeinrichtungen bewirkt wird, dass eine Sperre zur Begrenzung einer Schicht aus einem geschmolzenen Metallsalz innerhalb der Zelle vorgesehen ist und dass jeder Zelle zwei Elektroden eines Elektrolysekreises zugeordnet sind, deren eine in die Metallsalischicht und deren andere in das geschmolzene Metall e) taucht.

In der Zeichnung ist ein Ausfübrungs- : "batispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungegemässen Verfahrens dargestellt. In der Zeichnung is*

009851/0561 - 9 -

Mg. 1 ein zum Teil weggebrochener Mittellängsschnitt durch eine Vorrichtung nach der Erfindung mit einem Behälter für ein geschmolzenes Metall und einer diesen überdeckenden Haube,

Mg. 2 eine Draufsicht auf Mg. 1 mit fortgelassener Haube nid

Mg. 3 ein Schnitt nach der Linie IH-III der Mg. 2_e

Ein Bad 1 aus geschmolzenem Metall beispielsweise einer geschmolzenen Legierung aus 80$ Zinn und 20$ Kupfer ist in einem langgestreckten einteiligen Behälter enthalten, der aus einer Sohle 2, Seitenwänden 3 und Stirnwänden 4 und 5 besteht.

Auf dem Badbehälter ruht eine Haube, die einen tunnelförmigen Raum 6 oberhalb des Bades umgrenzt. Die Haube besteht aus einem Dach 7t Seitenwänden 8 und Stirnwänden 9 und 10. Die Stirnband 9 der Haube sitzt auf der Stirnwand 4 des Behälters auf, während die hintere Stirnwand 10 der Haube mit der hinteren Stirnwand 5 des Behälters einen Auslass 11 bildet, der oberhalb des SpiegelB des Metallbades 1 liegt·

In der hinteren Stirnwand 5 dee Behälters ist eine in Querrichtung liegende Grube 12 gebildet, in der eine Walze 13 angeordnet ist, die Über dem Spiegel .14

- 10 -

0098 5 Ί .··.:■■ - 1

des Bades 1 liegt und ein auf diesem gebildetes Glasband 15 von dem Bad abhebt, um es frei durch den Auslass 11 Austragswalzen 16 zuzuleiten, die ausserhalb des Auslasses liegen und das Glasband in bekannter Weise einem Glühofen zuleiten.

In dem Raum 6 oberhalb des Bades 1 wird eine besonders zusammengesetzte Atmosphäre aufrechterhalten, die durch Stutzen 17 zugeleitet wird, die sich durch das Dach 7 der Haube erstrecken. Die Stutzen 17 sind über Verteiler 18 mit einer Zuleitung 19 verbunden. Die Atmosphäre in dem Raum 6 steht unter Überdruck, so dass ein Eintritt von Aussenluft durch den Auslass 11 in den Raum oberhalb des Bades nicht erfolgen kann.

In das Bad sind Temperaturregeleinrich« tungen 20 eingetaucht, während in dem Raum 6 oberhalb des Bades Temperaturregeleinrichtungen 21 vorgesehen sind. Mit diesen Temperaturregeleinrichtungen kann die Temperatur des geschmolzenen Metalls längs des Badbehälters genau eingestellt werden.

An dem dem Auslass 11 gegenüberliegenden Ende des Badbehälters sind mehrere elektrolytische Zellen gebildet. Eine L-förmig ausgestaltete Wand 22 erstreckt sich q.uer durch den Behälter. Der Raum zwischen dem senkrecht stehenden Teil der Zwischenwand 22 und der Stirnwand 4 des Behälters ist durch Trennwände 23 in verschie-

- 11 -

BAD

009851/05 6 1 ^BA

äene Zellen unterteilt, von denen im Ausführungsbeispiel drei vorgesehen sind. Jede Zelle steht mit dem Hauptteil des Bades aus geschmolzenem Metall unterhalb der Zwischenwand 22 durch einen Einlasskanal 25 im Bereich der Sohle des Badbehälters in Verbindung, während im Bereich des Spiegels 14 des Bades 1 aus geschmolzenen Metall ein Auslasskanal 26 in den oberen Teil der Zwischenwand 22 eingeschnitten ist. Der Kanal 26 der mittleren Zelle liegt parallel zu den Seitenwänden 3 des Badbehälters, während die Kanäle 26 der beiden seitlich liegenden Zellen einwärts auf die Mittellinie des Badbehälters gerichtet angeordnet sind, wie dies Mg. 2 zeigt.

In jedem Kanal 26 ist ein Schaufelrad 27 vorgesehen, deren Achsen ob^halb des Spiegels 14 des Bades aus geschmolzenem Metall liegen und deren Schaufeln bis auf die Sohle der Kanäle 26 reichen. Die Schaufelräder werden durch nicht dargestellte Antriebsmittel angetrieben und bewirken einen Strom aus den Zellen zum Hauptteil des Bades aus geschmolzenem Metall, während gleichzeitig geschmolzenes Metall am Boden des Badbehälters durch die Einlasskanäle 25 angesaugt wird. Die Zwischenwand 22 hat oberhalb der Kanäle 25 einen I-förmigen Ansatz 28, so dass das Eintreten des geschmolzenen Metalls in die Zellen längs der Pfeile 29 erfolgt.

- 12 PAD ORiGiNAl

009851/0561

Auf der Oberfläche des geschmolzenen Metalls in jeder Zelle ist eine Schicht 30 aus geschmolzenem Salz gebildet, die durch eine Sperre 31 aus Kohlenstoff mit einem feuerfesten Bezug zurückgehalten wird. Auf diese Weise kann kein Salz durch die Kanäle 26 in das Baämetall geleitet werden,, Unterhalb der Zellen sind Heizein— richtungen 32 vorgesehen, die das durch die Kanäle 25 angesaugte geschmolzene Metall erhitzen, bevor es nach oben steigend gegen die untere Fläche der Schicht 30 aus geschmolzenem Salz strömt. Jeder Zelle ist eine Kohleelektrode 33 zugeordnet, die in die Salzschicht taucht, während eine andere Kohleelektrode 34 in das geschmolzene Metall ausserhalb der Zellen taucht. Die Kohleelektrode 34 ist abgedichtet und isoliert durch eine Seitenwand 3 des Badbehälters geführt.

In den drei Zellen sind drei verschiedene Salze enthalten, deren jedes ein Element enthält, dessen Oxyd ein Glas bildender Bestandteil ist.

Bei der Herstellung eines Kalk-Soda-Silikaiglases sind zwei der geschmolzenen Salzsohichten Salze von Natrium und Kalzium, beispielsweise Natriumchlorid und Kaliumchlorid, während die Salzsohicht in der dritten Zelle ein Silizium enthaltenden Salz ist, beispielsweise KgSi i*6 gemischt mit Kaliumchlorid und gelöstem Silizium dioxyd. Die Elektroden 33, die in die Salzsohiohten tau-

chen, sind mit der positiven Seite einer Spannungsquelle

- 13 -0 09851/0561

verbunden, während die Elektrode 34 mit der anderen Anschlussklemme verbunden ist und daher als Kathode wirkt. Der den einzelnen Zellen zugeführte Strom wird jeweils so gesteuert, dass eine gesteuerte Freigabe von Natrium, Kalzium und Silizium in das geschmolzene Metall eingeregelt wird. Diese freigegebenen Elemente werden durch die Schaufelräder 27 in Richtung der Pfeile 35 in das geschmolzene Metall gebracht, wobei dieser Vorgang so gesteuert wird, dass die Ströme der Elemente in der erforderlichen Konzentration an der Stelle zusammentrfffen, wo die G-lasbildung eintritt.

In diesem Bereich wird die Temperatur des Bades ungefähr auf 1000°0 gehalten und bei dieser^ Temperatur erfolgt die Bildung des Glases.

Zusätzlich können oxydierende Bedingungen in dem geschmolzenen Bad in dem Bereich, wo sich die drei Ströme misohen, geschaffen werden· Entweder wird hierzu ein kleiner Betrag von Sauerstoff in dem Raum 6 oberhalb des Bades aufrechterhalten oder-'-es wird Sauerstoff oder eine Mischung von Stickstoff und Sauerstoff oder von Stickstoff und Dampf durch das geschmolzene Metall hinduroh in Blasenform in diesem Bereich eingeführt. Palis gewüneoht, kann der Raum oberhalb des Badbehälters Zwischenwände enthalten, um diese« Beriioh, in dem oxydierende Bedingungen herrschen, zu umgrenzen. Auf jeden Fall ist der Anteil an Sauerstoff ao eingestellt, dass er mit

- 14 -

009851/0561

den freigegebenen Elementen reagiert, wenn diese durch die Kanäle 26 austreten, so dass kein Überschuss an Sauerstoff vorhanden ist, der mit dem geschmolzenen Metall des Bades reagieren könnte.

Die Oxyde des Natrium, Kalzium und Silizium bilden in dem Bad aus geschmolzenem Metall das Glas, während sie noch in molekularer Form sind, und das gebildete Kalk-Soda-Silikat-Glas sammelt sich an der Oberfläche des geschmolzenen Metalls«, Diese sich sammelnde Schicht hat die Form eines sehr dünnen Films aus Glas, der so leicht ist, dass er unbeschädigt aus dem Bad ausgetragen werden kann, ohne wesentlich gekühlt oder geglüht werden zu müssen. Die Seitenwände 3 des Badbehälters können mit Verkleidungen 37 versehen werden, die von geschmolzenem Glas nicht benetzt werden. Beispielsweise können sie aus Kohlenstoff in Form von Graphit bestehen, so dass die Schicht 36 aus geschmolzenem GXas ohne Verformung längs der Oberfläche des Bades zum Auslassende des Badbehälters fortbewegt werden kann.

Die von dem verfestigten Glasfilm 15 ausgeübte Zugkraft bewirkt^ das kontinuierliche Abziehen des Glasfilms aus dem Bereich, in dem die Glassohicht 36 gebildet wird. Durch genaue Einstellung der elektrolytischen Freigabe der Glasbestandteile in das geschmolzene Metall und der oxydierenden Bedingungen in dem Bad wird das Glas mit einer gewünschten Geschwindigkeit gebildet und duroh

- 15 009851/0561

das Abziehen des Glases aus dem Bad durch eine gesteuerte Zugkraft erhält das gebildete flachglas eine gewünschte Dicke, Die Schichten 30 aus geschmolzenem Salz werden aus Fülltrichtern 38 über Rutschen 39, die sich durch die Stirnwand 9 der Haube erstrecken, ergänzt. Bei eineiji anderen Verfahren nach der Erfindung "besteht das geschmolzene Metall des Bades aus einer Zinnlegierung mit einem Metall, dessen Oxyde einen Bestandteil des herzustellenden Glases "bilden. Beispielsweise kann das Bad eine Zinn-Kupfer-Silizium-Legierung sein und Siliziumdioxyd wird.im Bad durch Aufsteigenlassen von Dampfblasen durch das Bad gebildet.

Es kann ferner erwünscht sein, ein Glas

herzustellen, das einen gewissen Zinngehalt hat und dies wird durch Erhöhung der Sauerstoffzufuhr erreicht, so dass Sauerstoff in genügendem Überschuss vorhanden ist, um ausser den Grundbestandteilen des Glases auch Zinn zu oxydieren. Auf diese Weise kann auch ein anderes mit dem Zinn legiertes Metall, dessen Oxyd als Glasbestandteil dienen soll, oxydiert werden.

In diesem Falle ist es notwendig, das Badmetall, das durch die Oxydation verbraucht ist, und in das Glas einwandert, zu ersetzen. Silizium im Bad kann beispielsweise dadurch ersetzt werden, dass Massoci aus Silizium-Kupfer-Zinn-Legierung in das Bad gespeist werden.

- 16 -

BAD ORIGINAL

009851/0561

■- 16 -

Anstelle von Silizium können andere

wesentliche Glas bildande Elemente dem geschmolzenen Metallbad elektrolytisch zugespeist werden, wie beispielsweise Borp Kalium,* und Magnesium können durch Natrium und Kalzium ersetzt werden.

Obwohl alle diese Elemente elektrolytisch in der beschriebenen Weise zugespeist werden können, ist eine Zuspeisung auch in abgewandelter Form in Form einer Legierung möglich. Beispielsweise kann das geschmolzene Metall des Bades eine Zinnlegierung aus 80$ Zinn und 20$ Kupfer sein. In diesem Falle werden die Elemente Silizium, Natrium und Kalzium dem geschmolzenen Metall in der Form von Masseln zugespeist werden. Diese sind eine Legierung von 1$ des jeweiligen Elements, 79$ Zinn und 20$ Kupfer.

Wenn es auch erwünscht ist, als Grundbestandteil des Bades aus geschmolzenem Metall Zinn zu verwenden, so können auch zinnfreie Legierungen benutzt werden, beispielsweise eine Silber-Kupfer-Legierung. Eine solohe Legierung kann die Zusammensetzung 72$ Silber und 28$ Kuppfer haben. Dies ist eine eutektische Silber-Kupfer-Legierung mit einem Erstarrungspunkt dicht unter 780⁰C. Der dünne Glasfilm kann aus dem Bad mit einer wesentlich höheren Temperatur ausgetragen werden, ale dies Üblicherweise bei Herstellungsverfahren der Pail ist,

" ¹⁷ " BAD

bei denen das Glas in Berührung mit geschmolzenem Metall isto Da das erfindungsgemäss hergestellte Glas sehr dünn ist, hat es nur geringes Gewicht und ist daher weniger anfällig gegen Beschädigungen der Oberfläche. Nachdem der dünne Glasfilm in Bandform von dem Bad ausgetragen ist, kann er beispielsweise auf geschmolzenem Zinn abgestützt werden. Bei einem anderen Verfahren kann der dünne Glasfilm nach oben abgelenkt durch einen senkrechten Kühlofen abgezogen werden.

Das neue Herstellungsverfahren kann zur Her*· stellung eines dünnen Flachglases verwendet werden, das einen weiten Bereich von Zusammensetzungen aufweist, welche für chemisches Härten oder für die Herstellung von farbigen Deckgläsern geeignet sind. Ein sehr dünnes chemisch gehärtetes Glas, das nach dem erfinäungsgemässen Verfahren hergestellt ist, würde beispielsweise bei einer Dicke von 0,1 ram Biegsamkeit mit Durchsichtigkeit und Festigkeit vereinen.

OOHft/ΟΙΙΛ

Claims

- 18 Patentansprüche :

1. Verfahren zur Herstellung von Glas, ¹?' ^a gekennzeichnet, dass Glas bildende Elemente in geeignetem Verhältnis in einem Körper aus geschmolzenem Metall eingespeist werden, dass das geschmolzene Metall auf solche chemischen und thermischen Bedingungen eingestellt wird, dass Glas bildende Verbindungen in zueinander festgelegter Konzentrat "· zur Bildung eines gewünschten Glases vorliegen und sich aus diesen Verbindungen Glas bildet, das als Schicht auf der Oberfläche des geschmolzenen Metalls erscheint, und dass diese Glasschicht von der Oberfläche des geschmolzeneu Metalls ausgetragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zugespeisten Elemente solche sind, die eine grösaere Affinität zu Sauerstoff als das geschmolzene Metall haben und deren Oxyde zur Glasbildung geeignet sind, und dass das geschmolzene Metall auf chemische und thermisohe Bedingungen eingestellt wird, bei denen die Glas bildenden Oxyde entstehen·

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das die Glas bildenden Elemente

- 1 9-

BAD OWGlNAL.

009851/0511

enthaltende geschmolzene Metall auf eine erste Temper eingestellt wird, bei der die Oxydation der Elemente erfolgt und dass das diese Oxyde enthaltende gescuiol: :.. Metall auf eine andere Temperatur eingestellt wird, be^ der sich aus den Oxyden das Glas bildet,

4. Verfahren nach Anspruch 1 oc-'-i ?', dadu^. a gekennzeichnet, dass die Oxydationsbedingungen so eingestellt werden, dass das Glas aus den Oxyden des zugespeisten Metalls und des geschmolzenen Metalls des Bau ;-3 gebildet wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glas bildenden Elemente kontinuierlich dem Bad aus geschmolzenem Metall zu^espeist werden, so dass sich das Glas in Form eines Bandes bildet, das kontinuierlich vom Bad ausgetragen wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als geschmolzenes Metall Zinn oder eine Zinnlegierung, deren spezifisches Gewicht grosser als das von Glas ist, verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Badmetall eine Legierung von Zinn und einem der Metalle Kupfer, Silber und Nickel verwendet wird.

- 20 BAD ORIGINAL

009851/0561

8, Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Badmetall eine Legierung von 80$ Zinn und 20$ Kupfer verwendet wird.

Q, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Badmetall eine Legierung von 72$ Silber und 28$ Ku-pfer verwendet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dem geschmolzenen Metall zugespeisten Elemente mindestens eines der Elemente Silizium, Bor und Phosphor enthalten.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die dem geschmolzenen Metall zugespeisten Metalle eines oder mehrere der Metalle Natrium, Kalium, Barium, Kalzium und Magnesium enthalten,

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Glas bildenden Elemente dem geschmolzenen Metall in Form von Legierungen zugespeist werden,

13«. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente Silizium, Natrium, Kalzium dem geschmolzenen Metall in Form einer Legierung aus 1$ dieses Elements, 79$ Zinn und 20$ Kupfer zugespeist weräen.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Glas bildenden Elemente dem geschmolzenen Metall kontinuierlich duroh Elektrolyse von Verbindungen dieser Elemente, wobei sie mit dem ge-

-²¹ -

un.g
schmolzenen Metall in Berühr/stehen, zugespeist werden.

15» Vorrichtung zur Herstellung von Glas nach dem Verfahren nach Anspruch 1, bestehend aus einem langgestreckten Behälter für ein Bad aus geschmolzenem Metall und einer ihn überdeckenden Haube, Zuspeiseeinrichtungen am einen Ende und einem Auslass für Glae am anderen Ende des Behälters und dem Auslass zugeordnete Austragswalzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuspeiseeinrioh« tungen Glas bildende Elemente in das Bad einführen und in dem Bad-Temperaturregeleinrichtungen vorgesehen sind, die Temperaturbeäingungen zur Bildung von Glas aus den zugespeisten Elementen bewirken.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dad%ich

gekennzeichnet, dass die Zuspeiseeinriohtung mehrere elektrolytische Zellen am einen Ende des Badbehälters sind, die durch in das geschmolzene Metall ragende Zwischenwände voneinander getrennt sind, dass die Zwischenwände durchlässe enthalten, die einen Umlauf des geschmolzenen Metalls durch die Zellen gestatten, der duroh jeder Zelle zugeordnete Pumpeinriohtungen bewirkt wird, dass eine Sperre zur Begrenzung einer Sohioht aus einem geschmolzenem Metallsalz innerhalb der Zelle vorgesehen ist, und dass jeder Zelle awei Elektroden eines Elektrolysekreises zugeordnet sind, deren eine in die Metallealzsohicht und deren andere in das geschmolzene Metall taucht, wobei die einzelnen Kreise jeder Zelle jeder flir sioh regelbar ist.

009851/0561

Leerseite