WO2008110573A1

WO2008110573A1 - Floatbadvorrichtung und verfahren zur herstellung von flachglas

Info

Publication number: WO2008110573A1
Application number: PCT/EP2008/052946
Authority: WO
Inventors: Katharina Mertens; Klaus Jochem; Günther Pflanzner; Andreas Langsdorf; Andreas Roters; Arnulf Fendel
Original assignee: Schott Ag
Priority date: 2007-03-13
Filing date: 2008-03-12
Publication date: 2008-09-18
Also published as: JP2010520849A; KR101282551B1; DE102007011900B4; KR20100015549A; DE102007011900A1; JP5415292B2

Abstract

Es wird eine Floatbadvorrichtung (10) beschrieben, die in Längsrichtung in Floatbadabschnitte (Bays) (1 - 8) aufgeteilt ist. Die Floatbadvorrichtung (10) besitzt ein Floatbadgehäuse (11 ), das eine Floatbadwanne (112), ein Floatbaddach und Seitenwände (24, 20) aufweist, wobei sich in der Floatbadwanne (12) ein Floatbad (16) aus flüssigem Metall befindet zur Herstellung eines auf dem Floatbad (16) schwimmenden Glasbandes (19). Es ist eine Absaugeinrichtung (30) zum Absaugen einer im Floatbadgehäuse (11) befindlichen Formiergasatmosphäre vorgesehen, wobei die Absaugeinrichtung (30) mindestens eine Absaugleitung (32) mit mindestens einer Absaugöffnung in mindestens einer Seitenwand (14, 20) umfasst. Die Absaugöffnung ist eine sich in horizontaler Richtung erstreckende Schlitzöffnung (34). Es wird auch ein Verfahren zur Herstellung von Flachglas beschrieben.

Description

Floatbadvorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Flachglas

Die Erfindung betrifft eine Floatbadvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Herstellen von Flachglas, insbesondere von TFT-Glas, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 25.

Die Herstellung von Flachglas nach dem Floatverfahren, sog. Floatglas, ist seit dem vorigen Jahrhundert bekannt und basiert im Wesentlichen auf den grundlegenden Schutzrechten von Pilkington (US 3,083,551 , DE 147 19 50).

Beim Floatverfahren lässt man flüssiges Glas, das mittels einer Rinne aus der Arbeitswanne herbeigeführt wird, auf ein Bad aus geschmolzenem Metall, im allgemeinen Zinn fließen. Der Mengenstrom des Glases wird über einen beweglichen Schieber geregelt, mit dessen Einstellung unter anderem auch die Glasdicke eingestellt wird. In Flussrichtung des Glases gesehen hinter dem Schieber befindet sich die Gießlippe, von der aus die Glasschmelze kontinuierlich auf das Metallbad fließt, wo die Glasschmelze zu einem dimensionsstabilen Glasband geformt wird und erstarrt. Anschließend wird das erstarrte Glasband von dem Metallbad entfernt.

Das Floatbad befindet sich in einem Floatbadgehäuse, das in der Regel in 7 oder 8 Floatbadabschnitte, so genannte Bays, unterteilt ist.

Die auf diese Art und Weise hergestellten Floatgläser, die in der Regel eine Dicke von weniger als 1 ,5 mm aufweisen, werden als Dünnglassubstrate unter anderem benutzt zur Herstellung von Flachbildschirmen, z. B. von Plasmabildschirmen (PDP = Plasma Display Panel), Feld-Emissions-Bildschirmen (FED = Field Emission Display), TFT-Flüssigkristall-Bildschirmen (TFT = Thin Film Transistor), STN-Flüssigkristall-Bildschirmen (STN = Super Twisted Nematic), Plasma-unterstützten Flüssigkristall-Bildschirmen (PALC = Plasma Assisted Liquid Crystal), Electro-Lumineszenz-Displays (EL) und dergleichen oder zur Herstellung von Dünnschicht-Solarzellen.

Bei den Flachbildschirmen wird je nach dem Typ des Displays zwischen zwei Glasscheiben entweder eine dünne Schicht einer Flüssigkristallverbindung eingebracht oder es werden auf Vorder- und Rückseite der rückwärtigen bzw. vorderseitigen Scheibe jeweils dielektrische Schichten aufgebracht, aus denen Zellen geformt werden, in denen Phosphore untergebracht sind.

Es ist hierbei wichtig, dass die Schichtdicke der Flüssigkristallschicht bzw. die Dicke der dielektrischen Schicht genau eingehalten wird, damit insbesondere bei großen Abmessungen eines Bildschirms keine störenden Farbverfälschungen oder Ähnlichkeitsabweichungen auftreten. Da die Schichtdicken, derzeit ca. 30 μm, immer kleiner und die Bildschirme immer größer werden, kommt dieser Bedingung eine wachsende Bedeutung zu.

Die Oberflächenqualität des Floatglases wird durch Oberflächendefekte, die als Top-Specks bezeichnet werden, beeinträchtigt, die bei Verwendung eines Zinnbades durch Ablagerungen durch Sn - und SnO₂-Partikeln auf dem Glasband hervorgerufen werden. Die Atmosphäre über dem Floatbad enthält trotz des Flutens des Innenraums mit Formiergas (typische Zusammensetzung 12 % H₂, 88 % N₂) Restmengen an Sauerstoff, der in das Zinnbad eindringt und dort SnO₂-Partikel bildet. Mit zunehmender Badtemperatur verdampft sowohl Zinn als auch Zinnoxid und reichert die Atmosphäre an, mit der Folge, dass sich die Zinn- und Zinnoxidpartikel auf dem Glasband niederschlagen können.

Aus der WO 2005-097692 ist es bekannt, die Atmosphäre und damit die Zinnoxidpartikel mittels Absaugrohren, die in der Seitenwand angeordnet sind, abzusaugen.

Aus JP 11-302024, JP 50-3414 und JP 11-021137 sind Floatbadvorrichtungen bekannt, die über Entlüftungssysteme verfügen. Über das Floatbaddach wird Formiergas aus N₂ und H₂ in das Innere des Floatbadgehäuses eingeleitet, wobei durch abgehängte Trennwände eine bestimmte Strömung innerhalb des Floatbadgehäuses eingestellt wird. Durch das eingeleitete Formiergas wird im Innenraum ein Überdruck eingestellt. Durch Entlüftungsrohre in den Seitenwänden wird die Gasatmosphäre nach außen abgeleitet. Aktive Saugeinrichtungen werden nicht beschrieben.

Aus der GB 1 217 047 ist ein Floatbad bekannt, in dem über dem Glasbandrand sich in horizontale Richtung erstreckende Rohre angeordnet sind, die schlitzförmige Öffnungen haben. Mittels dieses Rohrsystems wird das Formiergas abgesaugt und über die Decke der Floatbadvorrichtung in das Innere des Floatbades eingeleitet. Mittels dieser Einrichtung soll das Glasband gestreckt und der Glasbandrand stabilisiert werden.

Bei dieser Anordnung setzt im Bereich unmittelbar oberhalb der freien Floatbadoberfläche eine Strömung im Formiergas ein, die zum Glasband hin gerichtet ist. Dadurch wird das Formiergas mit den höchsten Konzentrationen an verdampften, metallhaltigen Gasen zum Glasband hin gesaugt. Somit steigt die Gefahr von Oberflächenfehlern auf dem Glasband. Bei allen bekannten Lösungen hat sich gezeigt, dass die Absaugung der Formiergasatmosphäre nicht effektiv genug ist, um die Anzahl und / oder Größe der Oberflächendefekte signifikant zu reduzieren.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Floatbadvorrichtung anzugeben, mit der die Anzahl und / oder Größe der Oberflächendefekte auf dem Glasband, das nach dem Floatverfahren hergestellt wird, verringert werden kann. Es ist auch Aufgabe der Erfindung ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung von Flachglas anzugeben.

Die Aufgabe wird mit einer Floatbadvorrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Absaugöffnung eine sich in horizontaler Richtung erstreckende Schlitzöffnung ist.

Die Schlitzöffnung erstreckt sich vorzugsweise in Floatbadlängsrichtung, d.h. in Richtung des Glasbandflusses. Vorzugsweise erstreckt sich die Schlitzöffnung parallel zur Seitenwand sowie vorzugsweise parallel zur Floatbadoberfläche. Die Schlitzöffnung weist in horizontaler Richtung einen Mindestabstand von der Glasbandkante auf.

An der freien Oberfläche des geschmolzenen Floatbades, d.h. im Bereich zwischen dem Glasband und der Seitenwand, verdampfen metallhaltige Gase, z.B. zinnhaltige Gase. Ohne besondere Maßnahmen breiten sich die metallhaltigen Gase in der gesamten Formiergasatmosphäre aus. Dabei gelangen diese Gase bzw. auch Reaktions-, Kondensations- oder Sublimationsprodukte dieser Gase in nennenswerten Mengenströmen insbesondere auch in die Formiergasatmosphäre, die sich oberhalb des Glasbands befindet, und führen schließlich auf der Glasbandoberfläche zu den genannten Oberflächendefekten.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Formiergasatmosphäre bevorzugt aus einem großräumigen, zusammenhängenden Bereich unmittelbar oberhalb der freien Oberfläche des geschmolzenen Metalls abgesaugt wird. In diesem Bereich ist die Konzentration der verdampften, metallhaltigen Gase in der Formiergasatmosphäre am höchsten. Durch die beschriebene Absaugung werden die metallhaltigen Gase und die aus diesen Gasen gebildeten, schädlichen Partikel aus der Formiergasatmosphäre wirksamer und vollständiger entfernt als mit runden Absaugrohren, die über größere Abstände längs der Seitenwände des Floatbadgehäuses verteilt angeordnet sind.

Der horizontale Abstand A₅ der Schlitzöffnung von der Glasbandkante beträgt mindestens 30 %, vorzugsweise mindestens 50 %, insbesondere mindestens 75 % des jeweiligen Abstands A₄ der Glasbandkante zur Seitenwand.

Vorzugsweise ist die Schlitzöffnung in der Seitenwand angeordnet.

Vorzugsweise ist in mindestens zwei Floatbadabschnitten, bevorzugt in den beiden gegenüberliegenden Seitenwänden jeweils mindestens eine Schlitzöffnung angeordnet. Damit wird erreicht, dass etwa ausgehend von der Glasbandmitte unmittelbar oberhalb des Glasbands beidseitig Strömungen jeweils zur nächstgelegenen Schlitzöffnung einsetzen. Insbesondere in den Bereichen unmittelbar oberhalb der Glasbandkanten und der daran angrenzenden freien Metalloberfläche sind die Strömungen jeweils vom Glasband weg und zur Schlitzöffnung hin gerichtet. Dadurch wird ein Transport der verdampften, metallhaltigen Gase und schädlichen Partikel aus dem Formiergasbereich mit hohen Konzentrationen an verdampften, metallhaltigen Gasen in den Bereich oberhalb des Glasbands aufgabengemäß weitestgehend verhindert.

Vorzugsweise sind die Schlitzöffnungen mindestens in den beiden ersten Floatbadabschnitten angeordnet. In den Floatbadabschnitten, in denen die Heißformgebung stattfindet, dies sind insbesondere die Floatbadabschnitte 1 und 2, gegebenenfalls auch Floatbadabschnitt 3, ist die Temperatur des Floatbades am höchsten, so dass dort die Anreicherung der Atmosphäre mit schädlichen Partikeln am größten ist. Mittels der Absaugung über Schlitzöffnungen in den Floatbadabschnitten kann die Effektivität der Dekontamination der Atmosphäre deutlich erhöht werden.

Vorzugsweise sind mindestens zwei Schlitzöffnungen in horizontaler Richtung nebeneinander angeordnet.

Der Abstand zwischen zwei Schlitzöffnungen wird möglichst minimiert und sollte unter 10 cm liegen, um keine Toträume zuzulassen, in denen schädliche Partikel durch die Absaugung nicht erfasst werden können.

Vorzugsweise erstrecken sich die Schlitzöffnungen insgesamt über mindestens 50% der Länge eines Floatbadabschnittes. Vorzugsweise erstrecken sich die Schlitzöffnungen über mindestens 70%, besonders bevorzugt über mindestens 80% der Länge des Floatbadabschnittes.

Vorzugsweise erstrecken sich die Schlitzöffnungen insgesamt über mindestens 50% der Länge des gesamten Floatbades. Vorzugsweise erstrecken sich die Schlitzöffnungen über 70%, insbesondere über 80% der Länge des gesamten Floatbades. Bei dieser Anordnung der Absaugöffnungen wird die Formiergasatmosphäre über der gesamten Metallbadoberfläche abgesaugt, so dass keine Toträume entstehen können, in denen sich die schädlichen Partikel ansammeln und eventuell innerhalb des Floatbadgehäuses nach oben aufsteigen können. Von dort gelangen die Partikel in der Regel in der Gehäusemitte wieder nach unten und lagern sich auf dem Glasband ab. Eine großräumige Absaugung über nahezu die gesamte Länge der Seitenwand, insbesondere über beide Seitenwände, verhindert diesen nachteiligen Effekt und führt zu einer deutlichen Abnahme der so genannten Top-Specks.

Flachglas, das in einer erfindungsgemäßen Floatbadvorrichtung hergestellt wird, zeigt eine deutlich geringere Anzahl von Oberflächendefekten. Die Anzahl der Oberflächendefekte pro m² konnte im Mittel von 30 - 50 Top-Specks/m² auf 0 - 20 Top-Specks/m² reduziert werden. Außerdem hat sich gezeigt, dass sich die Größe der Oberflächendefekte auf einen Durchmesser unter 25 μm verkleinert.

Vorzugsweise beträgt die horizontale Länge der Schlitzöffnung 30 cm bis 150 cm.

Die Querschnittsfläche der Schlitzöffnung liegt vorteilhafterweise bei 20 bis 40 cm². Dies bedeutet, dass bei den beanspruchten Längen der Schlitzöffnungen die vertikale Breite der Schlitzöffnung im Bereich von 2 bis 10 mm liegen darf. Bei Einhaltung dieser Werte wird innerhalb der Schlitzöffnung eine gleichmäßige Strömung über die gesamte Länge der Schlitzöffnung aufrechterhalten.

Die Schlitzöffnung sollte möglichst dicht über der Metallbadoberfläche angeordnet sein, um möglichst alle Partikel absaugen zu können. Vorzugsweise ist die Unterkante der Schlitzöffnung zwischen 5 cm und 10 cm oberhalb des Spiegels des Floatbades angeordnet (vertikaler Abstand A₃).

Vorzugsweise weist die Absaugleitung in der Seitenwand ein Gefälle von innen nach außen auf. Dies hat den Vorteil, dass in der Absaugleitung kondensierte Partikel nach außen ablaufen und somit das Metallbad nicht kontaminieren.

Vorzugsweise weist die Absaugleitung eine Schlitzdüse auf. Schlitzdüsen besitzen im wesentlichen eine in Draufsicht dreieckige Gestalt. In Richtung nach außen verjüngt sich der Querschnitt und geht in den Querschnitt der angeschlossenen Absaugleitung über. In der Seitenansicht erweitert sich der Querschnitt ausgehend von der Schlitzöffnung beim Übergang auf den Querschnitt der angeschlossenen Absaugleitung. Die Schlitzdüse kann ein separates Bauteil sein oder an das die Absaugleitung bildende Absaugrohr angeformt sein.

Eine schlitzförmige Düse kann mit geringem Abstand über dem Floatbadspiegel angeordnet werden, so dass sich die Möglichkeit eröffnet, die Gasatmosphäre unmittelbar über dem Floatbad abzusaugen.

Vorzugsweise ist bei der Schlitzdüse für die Verjüngung ein Öffnungswinkel a von 14° bis 40°, vorzugsweise 18° bis 35°, besonders bevorzugt 20° bis 30° und für die Erweiterung ein Öffnungswinkel ß von 2° bis 10°, vorzugsweise 3° bis 8°, besonders bevorzugt 5° bis 7°, einzuhalten, um eine über die Länge des Schlitzes gleichmäßige Strömung innerhalb der Schlitzdüse zu gewährleisten, damit die Druckverluste möglichst gering gehalten und Toträume mit der Gefahr der Ablagerung von Kondensaten vermieden werden. Der Winkel a ist hierbei der Winkel zwischen den konisch zulaufenden Seitenwänden der Schlitzdüse in der Draufsicht und der Winkel ß der Winkel zwischen den Seitenwänden der Schlitzdüse in der Seitenansicht.

Vorzugsweise ist die Schlitzdüse in einem Seitenwandkasten angeordnet.

Der Seitenwandkasten weist vorzugsweise zwei Formsteine, insbesondere aus Feuerfestmaterial auf, die mindestens die Schlitzdüse begrenzen. Die Schlitzdüse ist in diesem Fall in die Formsteine eingeformt, wobei vorzugsweise die Trennlinie zwischen den beiden Formsteinen durch die Schlitzdüse verläuft.

Vorzugsweise sind mehrere Absaugrohre längs der beiden Seitenwände verteilt angeordnet. Die Saugleistung durch die Absaugrohre ist vorzugsweise über die entsprechenden Saugmittel individuell einstellbar. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass auf einfache Weise den unterschiedlichen Temperaturbedingungen im Inneren des Floatbadgehäuses Rechnung getragen werden kann. So kann in den heißeren Bereichen ein größeres Gasvolumen pro Zeiteinheit abgesaugt werden, als dies in den kälteren Abschnitten notwendig ist.

Vorteilhafterweise ist in mindestens zwei Abschnitten (Bays) der Floatbadwanne in den beiden gegenüberliegenden Seitenwänden mindestens ein Absaugrohr angeordnet.

Vorzugsweise weist die Absaugleitung einen sich in Richtung des Floatbadspiegels erstreckenden Saugrüssel auf. Diese Ausführung wird insbesondere dort eingesetzt, wo die Absaugleitung in einem Seitenwandkasten angeordnet ist, der Bauart bedingt in einem größeren Abstand zur Metallbadoberfläche angeordnet sein muss. Die Anordnung einer Absaugleitung oder mehrerer Absaugleitungen im Seitenwand kästen ermöglicht einen schnellen Austausch der Absaugleitungen, wenn zum Beispiel kleinere oder größere Querschnitte oder eine größere oder kleinere Anzahl von Absaugleitungen in dem betreffenden Seitenwand bereich benötigt werden. Eine solche Anpassung kann dann notwendig werden, wenn sich unter Umständen die Temperaturverhältnisse innerhalb des Floatbadgehäuses und damit die Konzentration der Partikel ändern sollte.

Vorzugsweise ist das Saugmittel eine Injektorpumpe. Die Injektorpumpe erzeugt am Ausgang des Absaugrohrs einen Unterdruck.

Injektorpumpen besitzen zwei Eingänge und einen Ausgang und bestehen im Prinzip aus zwei ineinander gesteckten Rohren, die als Innenrohr und als Außenrohr bezeichnet werden. Das Innenrohr endet im Außenrohr und besitzt eine Austrittsdüse. Das Saugfluid tritt unter dem vollem Leitungsdruck aus der Austrittsdüse in das Außenrohr aus und reißt dabei das abzusaugende Fluid, d. h. die Formiergasatmosphäre vom zweiten Eingang mit. Dies geschieht aufgrund des erzeugten Unterdrucks. Nach diesem Prinzip funktioniert zum Beispiel auch eine Wasserstrahlpumpe.

Da die Saugleistung der Injektorpumpe über den Druck des Saugfluids auf einfache Weise mit hoher Genauigkeit eingestellt werden kann, ist die gewünschte Anpassung an die unterschiedlichen Konzentrationen der Partikel im Inneren des Floatbadgehäuses möglich. Die Genauigkeit liegt bei ± 5 m³ (i. N.)/h. Unter der Bezeichnung m³ (i. N.) wird ein Normkubikmeter verstanden, der in der DIN 1343 festgelegt ist. Ein Normkubikmeter ist die Menge, die einem Kubikmeter Gas bei einem Druck von 1 ,01325 bar, einer Luftfeuchtigkeit von 0% (trockenes Gas) und einer Temperatur von 0⁰C entspricht. Vorzugsweise wird die Injektorpumpe mit Druckluft als Saugfluid betrieben.

Dementsprechend ist die Injektorpumpe vorzugsweise an mindestens einen Drucklufterzeuger angeschlossen.

Ferner kann der Drucklufterzeuger an eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Drucks der Druckluft angeschlossen sein oder der Drucklufterzeuger weist eine solche Steuereinrichtung auf.

Es ist auch möglich, dass zwischen der Injektorpumpe und dem Drucklufterzeuger eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Drucks der Druckluft angeordnet ist. Eine solche Steuereinrichtung kann beispielsweise ein Druckluftventil sein. Vorzugsweise ist vor jeder Injektorpumpe ein solches Druckluftventil angeordnet, damit jede Injektorpumpe individuell eingestellt werden kann.

An eine Injektorpumpe können ein oder mehrere Absaugleitungen angeschlossen sein. Die gruppenweise Anordnung von Absaugleitungen bietet sich an, wenn die Saugleistung jedes Floatbadabschnittes individuell eingestellt werden soll. Wenn innerhalb eines Floatbadabschnittes mehrere Absaugleitungen vorgesehen sind, durch die individuell eingestellte Gasmengen pro Zeiteinheit abgesaugt werden sollen, ist vorzugsweise jede Absaugleitung an eine eigene Injektorpumpe angeschlossen.

Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise an mindestens einen Temperaturfühler angeschlossen, der im Inneren des Floatbades angeordnet ist. Die entsprechenden Temperaturänderungen können somit unmittelbar über die Steuereinrichtung in die betreffende Absaugleistung umgesetzt werden, die notwendig ist, um eine optimale Absaugung der Partikel zu gewährleisten.

Das Verfahren zum Herstellen von Flachglas, insbesondere von TFT- Glas, sieht vor, dass die Formiergasatmosphäre durch Schlitzöffnungen abgesaugt wird.

Vorzugsweise wird die Formiergasatmosphäre in einem horizontalen Abstand A₅ von der Kante des Glasbandes abgesaugt, der mindestens 30 %, vorzugsweise mindestens 50 %, insbesondere mindestens 75 % des horizontalen Abstandes zwischen der Kante des Glasbandes und der Seitenwand beträgt.

Die Formiergasatmosphäre wird vorzugsweise im Abstand A₃ zwischen 5 cm und 10 cm über der freien Floatbadoberfläche abgesaugt.

Vorzugsweise wird die Formiergasatmosphäre über mindestens eine Schlitzöffnung abgesaugt.

Es ist bevorzugt, die Absaugung an mehreren Stellen längs der Floatbadvorrichtung vorzunehmen, wobei in mindestens zwei Floatbadabschnitten (Bays) der Floatbadwanne die Formiergasatmosphäre abgesaugt wird.

Vorzugsweise wird die Formiergasatmosphäre, vorzugsweise an beiden Seitenwänden des Floatbadgehäuses, über mindestens 50%, insbesondere mindestens 70%, besonders bevorzugt über mindestens 80% der Floatbadlänge abgesaugt.

Es ist weiterhin von Vorteil, dass die in jedem Floatbadabschnitt abgesaugte Gasmenge pro Zeiteinheit in Abhängigkeit der Temperatur des Floatbadabschnittes eingestellt wird. Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Floatbad mit Glasband;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Ausschnitts einer Seitenwand eines Floatbadgehäuses gemäß einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie Ill-Ill in der Figur 2;

Fig. 4 einen Querschnitt entsprechend Figur 3 gemäß einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 4a einen Querschnitt entsprechend Figur 3 und Figur 4 gemäß einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines

Seitenwandkastens;

Fig. 6 einen horizontalen Schnitt durch die in Fig. 5 gezeigte

Schlitzdüse;

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Ausschnitts einer Seitenwand gemäß einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 8 eine Seitenansicht eines Ausschnitts einer Seitenwand gemäß einer weiteren Ausführungsform; Fig. 9 einen Querschnitt durch die in Figur 8 gezeigte

Seitenwand längs der Linie IX-IX gemäß einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 9a einen Querschnitt durch die in Figur 8 gezeigte

Seitenwand längs der Linie IX-IX gemäß einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 10 einen Teilvertikalschnitt durch den Rand eines Floatbades mit einer Injektorpumpe;

Fig. 11 eine weitere Schnittdarstellung ähnlich der Fig. 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 12 eine Seitenansicht sieht auf einen Ausschnitt einer

Seitenwand mit einer Schlitzdüse gemäß einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 13 einen Vertikalschnitt durch eine Seitenwand gemäß einer weiteren Ausführungsform; und

Fig. 14 ein Vertikalschnitt durch eine Seitenwand gemäß einer weiteren Ausführungsform.

In der Figur 1 ist die Draufsicht auf eine in einem Floatbadgehäuse 11 befindliche Floatbadwanne 12 einer Floatbadvorrichtung 10 dargestellt, die in Floatbadabschnitte unterteilt ist, die mit den so genannten Bay- Nummern 1 bis 8 versehen sind. Die Floatbadwanne 12 ist mit einem Bad 16 aus flüssigem Metall, insbesondere Zinn, gefüllt. Auf dem Bad 16 schwimmt ein Glasband 18, das in Pfeilrichtung abgezogen wird. Der Bereich zwischen dem Rand 19 des Glasbandes 18 und den Seitenwänden 14 der Floatbadwanne 12 bildet die freie Floatbadoberfläche, von der Zinn und Zinnoxid abdampfen können. Aus dem verdampften Metall und Metalloxid bilden sich Partikel. Diese Partikel lagern sich anschließend auf der Oberfläche des Glasbandes 18 ab und verursachen die zuvor beschriebenen Top-Specks.

In den Seitenwänden der Floatbadvorrichtung 10 sind Absaugleitungen 32 einer Absaugeinrichtung 30 in Form von Absaugrohren angeordnet, wobei nur ein Teil der Absaugleitungen 32 der Übersichtlichkeit halber eingezeichnet ist. In Bay-Nummer 2 ist in der rechten Seitenwand stellvertretend für weitere Absaugleitungen eine Absaugleitung 32 eingezeichnet, die an eine Injektorpumpe 40 angeschlossen ist, die von einem Drucklufterzeuger 60 über eine Druckluftleitung 49 versorgt wird. Zur Steuerung der Druckluft ist vor der Injektorpumpe 40 als

Steuereinrichtung ein Steuerventil 64 vorgesehen. Die Steuerung des Ventils 64 kann manuell oder elektrisch erfolgen.

In Bay Nummer 3 ist ebenfalls eine Absaugleitung 32 und in Bay Nummer 4 sind zwei Absaugleitungen 32 dargestellt. Die beiden Absaugleitungen 32 aus Bay 4 sind an eine gemeinsame Injektorpumpe 40 angeschlossen. Beide Injektorpumpen 40 für Bay 3 und Bay 4 sind über eine gemeinsame Druckluftleitung 49 an den Drucklufterzeuger 60 angeschlossen, der elektrisch mit einer Steuereinrichtung 62 verbunden ist. Diese Steuereinrichtung 62 ist über eine elektrische Verbindungsleitung 52 mit Temperaturmessfühlern 50 verbunden, die an der Innenseite der Seitenwände 14 des Floatbadgehäuses 11 angeordnet sind. Die in der Figur 1 gezeigten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele für Anwendungen von Absaugleitungen 32 und Injektorpumpen 40 sowie von Steuerventilen 64 und Steuereinrichtungen 62 dar. In der Figur 2 ist ein Ausschnitt aus einer Seitenwand 20 des Floatbadgehäuses 11 dargestellt. Es handelt sich um die Seitenansicht auf die Innenfläche der Seitenwand, die in dem gezeigten Bereich aus Seitenwandkästen 22 besteht, die auf der Seitenwand 14 der Floatbadwanne angeordnet sind. Jeder Seitenwandkästen 22 weist eine schlitzförmige Absaugöffnung 34 auf. Die schlitzförmigen Absaugöffnungen 34 sind dicht nebeneinander mit einem Abstand von weniger als 10 cm und dicht über dem Spiegel 17 des Metallbades 16 mit einem Abstand von ca. 5 cm angeordnet. Die Absaugöffnungen 34 befinden sich im unteren Bereich der Seitenwandkästen. Die dichte Anordnung der schlitzförmigen Absaugöffnungen 34 hat den Vorteil, das nahezu über den gesamten Bereich der Seitenwand die Formiergasatmosphäre abgesaugt werden kann, ohne dass Toträume entstehen, in denen sich die schädlichen Partikel anreichern können.

In der Figur 3 ist ein Schnitt längs der Linie Ill-Ill durch die in Figur 2 gezeigte Seitenwand 20 dargestellt. Die schlitzförmige Absaugöffnung 34 gehört zu der Absaugleitung 32, die sich hinsichtlich des Querschnitts auf den Querschnitt des äußeren Absaugrohrs 33 verjüngt.

In der Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der die Absaugleitung 32 innerhalb des Seitenwandkastens 22 ein Gefälle nach außen aufweist. Abgesaugte Partikel können innerhalb des Seitenwandkastens 22 und somit innerhalb der Absaugleitung 32 zu Tröpfchen kondensieren. Aufgrund des Gefälles können diese kondensierten Partikel nicht zurück in das Floatbadgehäuse und damit in das Metallbad 16 gelangen, sondern diese kondensierten Tröpfchen fließen nach außen in das äußere Absaugrohr 33 ab.

In Figur 4a ist noch eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der sich die Absaugleitung 32 innerhalb des Seitenwandkastens 22 mit dem Winkel ß zwischen der unteren und der oberen Seitenwand der Absaugleitung verbreitert. Zusätzlich ist der Abstand A₃ zwischen der Unterkante der Absaugöffnung 34 und der Oberfläche des Metallbads 16 dargestellt.

In der Figur 5 ist eine perspektivische Darstellung eines Seitenwand kastens 22 dargestellt, der in der hier gezeigten Ausführungsform aus zwei Feuerfestformsteinen 23 und 24 gebildet wird. In diese Steine 23, 24 ist eine Schlitzdüse 31 eingeformt. Die Trennlinie 25 zwischen den beiden Formsteinen 23, 24 verläuft durch die Schlitzdüse 31 , was entsprechende fertigungstechnische Vorteile mit sich bringt. Ein Horizontalschnitt durch die Schlitzdüse 31 ist in der Figur 6 dargestellt. Es ist zu sehen, dass der Öffnungswinkel a der Schlitzdüse 31 durch die beiden Begrenzungswände der Schlitzdüse 31 definiert wird. Dieser Winkel liegt in der hier gezeigten Darstellung bei σ = 20 °.

In der Figur 7 ist eine weitere Ausgestaltung einer Seitenwand 20 mit Seitenwand kästen 22 dargestellt. Die Seitenwand kästen 22 können beispielsweise wie in der Figur 5 ausgebildet sein und jeweils eine Schlitzdüse 31 aufweisen. Die Anordnung von solchen Seitenwand kästen 22 mit Schlitzdüsen 31 ist nicht durchgängig über die gesamte Floatbadlänge möglich, weil an bestimmten Stellen innerhalb des Floatbades von außen nach innen so genannte Toproller eingeführt werden müssen, die eine entsprechende Beweglichkeit aufweisen müssen. Im mittleren Seitenwand kästen 22 ist ein solcher Toproller 70 beispielhaft und schematisch angedeutet. Um auch den Bereich unter den Toprollern absaugen zu können, so dass dort keine Toträume auftreten können, ist in der hier gezeigten Ausführungsform ein Abdeckelement 80 vorgesehen, dass einen horizontalen Mittelteil 82 und nach unten geneigte Abschnitte 83 aufweist. Die geneigten Abschnitte 83 erstrecken sich bis kurz über den Spiegel 17 des Floatbades. Die Abdeckelemente können sich bis zum Rand des Glasbandes erstrecken. Aufgrund der geneigten Anordnung kann damit kontaminiertes Formiergas aus dem Bereich unter dem Toproller 70 ebenfalls abgesaugt werden.

In der Figur 8 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt. Die Absaugrohre 32 verfügen über einen nach unten gekrümmten Absaugrüssel 38, an dem in horizontaler Richtung ein Rohr 36 angeordnet ist, das eine schlitzförmige Öffnung 34 aufweist.

In der Figur 9 ist ein Schnitt längs der Linie IX-IX dargestellt. In Abwandlung zur Figur 8 ist die schlitzförmige Absaugöffnung 34 an der Unterseite des Rohrs 36 vorgesehen.

In Figur 9a ist nochmals ein Schnitt längs der Linie IX-IX dargestellt. In Abwandlung zur Figur 8 ist die schlitzförmige Absaugöffnung 34 jetzt schräg nach unten zum Metallbad 16 weisend angeordnet. Zusätzlich ist der Abstand A₄ zwischen der Seitenwand 22 und der Kante des Glasbands 18 eingetragen. Der Abstand A₅ bezeichnet den Abstand zwischen der Absaugöffnung 34 und der Kante des Glasbands 18.

In der Figur 10 ist ein Teilvertikalschnitt durch eine Floatbadwanne 12 mit Bodenwand 13 und Seitenwand 14 dargestellt. Auf der Seitenwand 14 der Floatbadwanne 12 ist ein Seitenwand kästen 22 mit Absaugleitung 32 dargestellt.

Die Absaugleitung 32 mündet oberhalb des Floatbades 16 in das Innere des Floatbadgehäuses 11. Nach außen mündet die Absaugleitung 32 in die Injektorpumpe 40, die aus einem Außenrohr 42 und einem Innenrohr 44 besteht, an dessen oberen Ende eine Düse 46 angeordnet ist. Das Innenrohr 44 ist an einen Drucklufterzeuger 60 angeschlossen, der wiederum an eine Steuereinrichtung 62 elektrisch angeschlossen ist. Über die elektrische Verbindungsleitung 52 ist die Steuereinrichtung 62 mit der dem an der Innenseite der Wand 20 angeordneten Temperaturmessfühler 50 verbunden. Die im Drucklufterzeuger 60 erzeugte Druckluft strömt in das Innenrohr 44 und anschließend aus der Düse 46 in den Innenraum des Außenrohrs 42 ein. Es wird daher im Außenrohr 42 im Mündungsbereich der Absaugleitung 32 ein Unterdruck erzeugt, aufgrund dessen die Formiergasatmosphäre aus dem Inneren des Floatbadgehäuses 11 abgesaugt wird. Druckluft und Gasatmosphäre aus dem Inneren des Floatbadgehäuses 11 werden nach oben gemeinsam durch das Ablassrohr 48 ausgetragen.

In der Fig. 11 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt. An dem Absaugrohr 32 ist ein Saugrüssel 38 angeordnet, der es erlaubt, die Formiergasatmosphäre aus dem Inneren des Floatbadgehäuses 11 unmittelbar über der Floatbadoberfläche abzusaugen. In Abwandlung zu der Darstellung der Fig. 10 ist zwischen dem Drucklufterzeuger 60 und der Injektorpumpe 40 ein Druckluftventil 64 als Steuereinrichtung angeordnet, um die Druckluft zu steuern und damit die Saugleistung der Injektorpumpe 40 einzustellen.

In der Figur 12 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der das Absaugrohr 32 eine sich in den Innenraum erstreckende Schlitzdüse 31 mit schlitzförmiger Öffnung 34 aufweist. Dadurch wird es möglich, die Absaugöffnung näher an den Spiegel 17 des Floatbades 16 heranzubringen.

In den Figuren 13 und 14 sind weitere Ausführungsformen dargestellt, bei denen ein Rüssel 38 vorgesehen ist, der in der Figur 13 sich senkrecht nach unten an der Innenwand des Seitenwand kastens 22 erstreckt, so dass die Absaugöffnung unmittelbar über dem Spiegel 17 des Floatbades 16 angeordnet ist. In der Figur 14 ist der Rüssel 34 abgeknickt ausgeführt, so dass der Endabschnitt horizontal ausgerichtet ist und die Absaugöffnung 34 eine horizontale Absaugung ermöglicht.

Bezugszeichenliste

Bay Nummer

Floatbadvorrichtung

Floatbadgehäuse

Floatbadwanne

Bodenwand

Seitenwand

Bad

Floatbadspiegel

Glasband

Rand des Glasbandes

Seitenwand Seitenwandkasten Formstein Formstein Trennlinie

Absaugeinrichtung Schlitzdüse Absaugleitung äußeres Absaugrohr Absaugöffnung

Rohr

Saugrüssel

Injektorpumpe

Außenrohr

Innenrohr

Düse

Ablassrohr

Druckluftleitung

Temperaturmessfühler elektrische Verbindungsleitung

Drucklufterzeuger

Steuereinrichtung

Steuerventil

Toproller

Abdeckelement

Mittelteil

Seitenteil

Claims

Patentansprüche

1. Floatbadvorrichtung (10), die in Längsrichtung in

Floatbadabschnitte (Bays) (1 - 8) aufgeteilt ist, mit einem Floatbadgehäuse (11 ), das eine Floatbadwanne (12), ein Floatbaddach und Seitenwände (24,20) aufweist, wobei sich in der Floatbadwanne (12) ein Floatbad (16) aus flüssigem Metall befindet zur Herstellung eines auf dem Floatbad (16) schwimmenden Glasbandes (18), und

mit einer Ansaugeinrichtung (30) zum Absaugen einer im Floatbadgehäuse (11 ) befindlichen Formiergasatmosphäre, wobei die Absaugeinrichtung (30) mindestens eine Absaugleitung (32) mit mindestens einer Absaugöffnung in mindestens einer Seitenwand (14, 20) und mindestens ein Saugmittel außerhalb des Floatbadgehäuses (11 ) umfasst, dadurch gekennzeichnet,

dass die Absaugöffnung eine sich in horizontaler Richtung erstreckende Schlitzöffnung (34) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzöffnung (34) einen horizontalen Abstand A₅ von der Kante des Glasbands (18) aufweist, der mindestens 30 % des horizontalen Abstands A₄ zwischen der Kante des Glasbands (18) und der Seitenwand (22) beträgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzöffnung (34) in der Seitenwand (14, 20) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens zwei Floatbadabschnitten (1 bis 8) jeweils mindestens eine Schlitzöffnung (34) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzöffnungen (34) mindestens in den beiden ersten Floatbadabschnitten (1 , 2) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Schlitzöffnungen (34) in horizontaler Richtung nebeneinander angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schlitzöffnungen (34) insgesamt über mindestens 50% der Länge eines Floatbadabschnittes erstrecken.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schlitzöffnungen (34) insgesamt über mindestens 50% der Länge des Floatbades (16) erstrecken.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die horizontale Länge der Schlitzöffnung (34) 30 cm bis 150 cm beträgt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche der Schlitzöffnung (34) 20 bis 40 cm² beträgt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterkante der Schlitzöffnung (34) zwischen 5 cm und 10 cm oberhalb des Spiegels (17) des Floatbades (16) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der horizontale Abstand A₅ zwischen der Schlitzöffnung (34) und dem Rand (28) des Glasbands (18) mindestens 50 % des horizontalen Abstands A₄ zwischen der Seitenwand (22) und dem Rand (28) des Glasbands beträgt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der horizontale Abstand A₅ zwischen der Schlitzöffnung (34) und dem Rand (28) des Glasbands (18) mindestens 75 % des horizontalen Abstands A₄ zwischen der Seitenwand (22) und dem Rand (28) des Glasbands beträgt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugleitung (32) in der Seitenwand (20) ein Gefälle von innen nach außen aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugleitung (32) eine die Schlitzöffnung (34) aufweisende Schlitzdüse (31 ) aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzdüse zwischen den konisch zulaufenden Seitenwänden der Schlitzdüse einen Winkel a von 14° bis 40° in der Draufsicht und zwischen den Seitenwänden der Schlitzdüse in der Seitenansicht einen Winkel ß von 2° bis 10° aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzdüse (31) in einem Seitenwand kästen (22) angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenwand kästen (22) zwei Formsteine (23, 24) aufweist, die mindestens die Schlitzdüse (31 ) begrenzen.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Saugmittel eine Injektorpumpe (40) ist, die am Ausgang des Absaugrohrs (32) einen Unterdruck erzeugt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Injektorpumpe (40) an mindestens einen Drucklufterzeuger (60) angeschlossen ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucklufterzeuger (60) mindestens eine Steuereinrichtung (62) zur Steuerung des Drucks der Druckluft aufweist oder an mindestens eine solche Steuereinrichtung (62) angeschlossen ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Injektorpumpe (40) und Drucklufterzeuger (60) mindestens eine Steuereinrichtung (62) zur Steuerung des Drucks der Druckluft angeordnet ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (62) ein Steuerventil (64) ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (62) an mindestens einen Temperaturfühler (50) angeschlossen ist, der im Inneren des Floatbadgehäuses (11 ) angeordnet ist.

25. Verfahren zur Herstellung von Flachglas, insbesondere von TFT- Glas, bei dem in einem Seitenwände aufweisenden Floatbadgehäuse unter einer Formiergasatmosphäre eine Glasschmelze auf ein flüssiges Metallbad aufgegossen, ein Glasband geformt und das Glasband vom Metallbad abgehoben wird, wobei die Formiergasatmosphäre über dem Metallbad über mindestens eine Seitenwand des Floatbadgehäuses abgesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Formiergasatmosphäre in horizontaler Richtung schlitzförmig abgesaugt wird.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Formiergasatmosphäre in einem horizontalen Abstand A₅ von dem Rand des Glasbands aufgesaugt wird, der mindestens 30 % des horizontalen Abstands A₄ zwischen dem Rand des Glasbands und der Seitenwand beträgt.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Formiergasatmosphäre an mehreren Stellen längs der Seitenwand abgesaugt wird.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Formiergasatmosphäre in mindestens zwei Floatbadabschnitten (Bays) des Floatbadgehäuses schlitzförmig abgesaugt wird.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Formiergasatmosphäre über mindestens 50% der Floatbadlänge abgesaugt wird.

0. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die abgesaugte Gasmenge pro Zeiteinheit in jeden Floatbadabschnitt in Abhängigkeit der Temperatur des Floatbadabschnittes eingestellt wird.