DE3417596C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Bildung einer Beschichtung auf einer Glas- oder glasartigen Unterlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft den in den Patentansprüchen angegebenen Gegenstand.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Bildung eines Überzugs aus einer Metallverbindung auf einer heißen Glasunterlage bzw. einem heißen Glasband während sie durch eine Beschichtungsstation gefördert wird, in welcher Beschichtungs­ vorläufermaterial gegen die Unterlage mittels Einrichtungen gesprüht wird, welche den Weg der Unterlage wiederholt queren, so daß das Beschichtungsvorläufermaterial sich pyrolytisch zersetzt und diesen Überzug in situ auf dieser Fläche bildet, sowie die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Der Ausdruck "Glasunterlage" umfaßt auch glasartige Unterlagen bzw. glasartige Bänder wie es auf diesem Fachgebiet üblich ist.

Es sind viele solche Verfahren bekannt und benutzt, unter anderem um Glas, das für Verglasungen benutzt wird, Absorptions- und/oder Reflexionseigenschaften für Strahlung zu verleihen. Es ist ersichtlich, daß solche Überzüge fest am Glasmaterial haften und gute optische Eigenschaften haben sollen. Solche Verfahren werden auch dazu benutzt, um für verschiedene Zwecke elektrisch leitende Überzüge herzustellen.

Aus der DE-OS 31 03 234 ist ein Verfahren zur Bildung von Überzügen auf heißem Glas bekannt, das in einer Richtung geför­ dert wird, indem das Glas mit mindestens einem Tröpfchenstrom in Kontakt gebracht wird, der nach unten und vorne in Förder­ richtung oder nach unten und hinten, entgegensetzt zur Förder­ richtung, geneigt ist. Die Temperatur der Tröpfchen wird kon­ trolliert bevor sie auf dem Glasband aufspritzen, indem man sie mit einem Strom aus vorerhitztem Gas in Kontakt bringt, das oberhalb der Unterlage verteilt wird und in die gleiche Richtung wie der Tröpfchenstrom fließt. Ein Teil des Gasstroms kann gegebenenfalls in Richtung der Unterlage gerichtet werden, um die Oberfläche des Glasbandes stromaufwärts zu dem versprühten Bereich zu erhitzen.

In der DE-OS 31 03 234 findet sich kein Hinweis auf eine direkte Kontrolle der Temperatur in der Reaktionszone.

Die DE-OS 31 03 226 betrifft ein Verfahren zur Bildung von Metall- oder Metallverbindungsüberzügen auf einem heißen Glas­ substrat während dessen Förderung durch eine Beschichtungszone. Eine Ablagerung von kondensiertem Material wird dort vermieden oder zumindest reduziert durch Anordnen eines Gasstroms über der Glasunterlage, wobei ein Gasfluß aus Umgebungsgas gegen den Tröpfchenstrom gerichtet wird in einer zu den horizontalen Hauptbewegungskomponenten der Tröpfchen entgegengesetzten Richtung. Dies schützt den dortigen Überzug davor gegenüber Substanzen ausgesetzt zu sein, die der Qualität des Überzugs Schaden zufügen können. Die Reaktionswärme wird gemäß der DE-OS 31 03 226 im allgemeinen komplett durch das heiße Glasband geliefert, wobei das die Gegenströme bildende Gas eine Temperatur aufweisen sollte, die ausreicht, um einen nachteili­ gen thermischen Schock auf dem Glas zu vermeiden und Wärme­ bedingungen zu verhindern, die für die Bildung eines Überzugs der erforderlichen Qualität abträglich sind.

Wenn zwei Beschichtungsverfahren gleichzeitig in zwei nach­ folgenden Beschichtungsstationen durchgeführt werden, können Strahlungsheizeinrichtungen verwendet werden, um die Unterlage zwischen den zwei Stationen wieder zu erhitzen. Gemäß der DE-OS 31 03 226 besteht keine Kontrolle der Temperatur der Oberfläche des Glasbandes während des Beschichtungsschrittes. In einer Ausführungsform gemäß der DE-OS 31 03 226 wird be­ schrieben, daß mit Hintergrundgasströmen ein Temperatur­ profil quer über das Glassubstrat einstellbar ist, wodurch der Transversal-Temperatur-Gradient zumindest teilweise kompen­ siert wird. Diese Ausführungsform benötigt aber einen Zwischen-Erhitzungsschritt, der mit dem Verfahren gemäß der DE-OS 31 03 234 vergleichbar ist.

Die DE-OS 31 23 693 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zur Herstellung einer Metallbeschichtung oder einer Beschichtung aus Metallverbindungen auf einem frisch gebilde­ ten Glasband. Dieses Glasband wird durch eine Station mit Strahlungsheizeinrichtungen vor dem Aufsprühen des Beschich­ tungsmediums geführt, so daß transversale Temperaturgradienten reduziert werden. Ein Strom aus vorerhitztem Gas kann ebenso verwendet werden, um Reaktionsprodukte zu verdünnen, die den Überzug verschmutzen könnten. Das Verfahren gemäß der DE-OS 31 23 693 beruht auf der vorgeschalteten Erhitzung bzw. thermischen Vorkonditionierung, um Temperaturgradienten quer zur beschichtenden Bandbreite auszuschalten oder zu vermindern. Bei diesem Verfahren wird aber nicht das Abkühlen der Ober­ fläche von den nachfolgend abgelagerten Schichten berücksichtigt.

Die US-PS 4,240,816 beschreibt ein Verfahren und eine Vor­ richtung zum Durchführen der Schritte zur Formung eines Oxid­ überzugs auf einer vorgeschittenen Glasscheibe und des Temperns der erhaltenen beschichteten Glasscheibe in dem gleichen kontinuierlichen Verfahren. Das dortige Verfahren umfaßt das Vorerhitzen der Scheibe auf die Filmtemperatur, Aufsprühen von Tropfen des Beschichtungsmediums und schließlich Erhitzen auf die Temperungstemperatur. Gemäß der US-PS 4,240,816 gibt es dort keine Strahlungsheizeinrichtungen innerhalb der Sprüh­ station, so daß dort keine in situ-Kontrolle der Temperatur der Unterlage in der Sprühstation gegeben ist.

Die vorerwähnten DE-OS 31 03 324 und 31 03 226 betreffen also die Kontrolle der Temperatur des Tröpfchenstroms und nicht der zu beschichtenden Zone. Die DE-OS 31 23 693 und die US-PS 4,240,816 betreffen die Beschichtung in ihrer Gesamtheit und zeigen Maßnahmen auf zum Bereitstellen von Hitze für die Beschichtungs­ reaktion in einem Schritt vor der Beschichtungsstation selbst.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu pyrolytischen Bildung eines Überzugs auf einer heißen Glas- oder glasartigen Unterlage zur Verfügung zu stellen, wobei durch das Verfahren die Bildung eines solchen Überzugs gestattet wird, der in der Struktur noch gleichförmiger ist, als es bisher nach dem Stand der Technik möglich war.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bzw. Anspruch 5 gelöst.

Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Gemäß der Erfindung besteht ein Verfahren zur Bildung eines Überzugs aus einer Metallverbindung auf einer heißen Glas­ unterlage beim Durchgang durch eine Beschichtungsstation, in welcher Beschichtungsvorläufermaterial gegen die Unter­ lage durch eine Einrichtung gesprüht wird, welche den Weg der Unterlage wiederholt quert, so daß das Beschichtungs­ vorläufermaterial sich pyrolytisch zersetzt und den Über­ zug in situ auf dieser Oberfläche bildet, darin, daß Strahlungshitze aus einer Strahlungsheizeinrichtung, die auf der Seite der zu beschichtenden Unterlage angeordnet ist, gegen den Querbereich gerichtet wird, welcher von der Auftreffzone des Beschichtungsvorläufermaterials auf die Unterlage bestrichen wird.

Ein Verfahren gemäß der Erfindung gestattet die Bildung eines Überzuges, der gleichmäßiger ist, als dies bisher möglich war und das auch bei der Ausnutzung des Beschichtungs­ vorläufermaterials wirksamer ist.

Beim Fehlen einer solchen Heizung ergäbe sich ein Abfall in der Temperatur der heißen Unterlage über die Breite der heißen Unterlage, welche von der Auftreffzone des Beschichtungs­ materials bestrichen wird. Dieser Temperaturabfall kann auf einen oder mehrere Gründe zurückzuführen sein, beispiels­ weise Aufheizen und Verdampfen irgendeines Lösungsmittels, das zum Versprühen des Überzugsmaterials benutzt wird, Aufheizen des Beschichtungsvorläufermaterials selbst oder die Absorption von Wärme durch irgendeine endotherme Be­ schichtungsreaktion, die stattfindet. Bei Fehlen einer Heizung müßte die Wärmeenergie, die für einen oder mehrere dieser Zwecke benötigt wird, aus der Unterlage kommen. Die stattfindenden Beschichtungsreaktionen laufen mit einer Geschwindigkeit ab, die von der Temperatur abhängt. Als Beispiel einer bekannten Methode wurde ein 950 nm dicker Überzug von Zinnoxid auf einem heißen Glasband abgeschieden, indem eine wäßrige Lösung von Zinndichlorid aufgesprüht wurde, wobei die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Sprüh­ pegels, die Länge der Sprühauftreffzone und die Geschwindig­ keit des Vorlaufes des Bandes so waren, daß jede Flächen­ zunahme des Bandes siebenmal von der Sprühstrahlauftreff­ zone überstrichen wurde, um den Überzug aufzubauen. Es wurde festgestellt, daß die Dicke des Überzuges, die dem ersten Durchgang der Sprühauftreffzone zuzuschreiben war, 180 nm betrug, während diejenige, die auf den letzten Durchgang zurückzuführen war, knapp 100 nm Dicke hatte, trotz einer konstanten Sprühmenge. Es ergab sich auch ein Temperaturabfall auf der zu beschichtenden Oberfläche von zwischen 30°C und 40°C als Ergebnis der Beschichtung. Ferner wurde berechnet, daß weniger als 10% des ver­ sprühten Zinns im Überzug enthalten waren.

Somit verlangsamt sich beim Fehlen der Heizung gemäß der Erfindung die Geschwindigkeit, mit welcher die Beschichtungs­ reaktionen erfolgen, mit zunehmender Dicke des Überzuges, und eine zunehmende Menge an Beschichtungsvorläufermaterial wird nicht zur Bildung des erforderlichen Überzuges ausgenutzt.

Das Erhitzen der Unterlage von oben während der Beschichtung ergibt Energie zur Verdampfung des versprühten Lösungs­ mittels und zur Verminderung des Temperaturabfalls an der Oberfläche der Unterlage während der Beschichtungszeit, so daß die Geschwindigkeit, mit welcher die Beschichtungs­ reaktionen ablaufen, nicht vermindert oder nicht so stark vermindert wird, was auch die Beschichtungsausbeute günstig beeinflußt. Wenn man auf diese Weise arbeitet, wäre es theoretisch möglich, eine Ersparnis von bis zu 25% der Menge des aufgebrachten Beschichtungsvorläufermaterials zu erzielen. Der Aufbau des Überzuges als Ergebnis von Reaktionen, die bei einer nahezu gleichförmigen Geschwindig­ keit ablaufen, ist für die optischen und anderen Eigen­ schaften des aufgebrachten Überzuges günstig.

Ein weiterer wichtiger Vorteil wird auch erzielt, wenn die Unterlage von oben auf diese Weise erhitzt wird. Ein solches Erhitzen hat zur Folge, daß die Temperatur in der Atmosphäre über der Unterlage höher ist, als sie beim Fehlen dieser Heizung wäre mit dem Ergebnis, daß das Lösungsmittel und der Beschichtungsvorläufer weniger leicht innerhalb der Beschichtungsstation kondensieren, beispiels­ weise auf Absaugvorrichtungen, die am stromabwärtigen Ende der Beschichtungsstation angeordnet sind zum Absaugen von Abfallmaterial benutzt werden. Somit wird auch das Risiko vermindert, daß Kondensationströpfchen auf den frisch ge­ bildeten Überzug fallen.

Vorzugsweise wird ein solches Beschichtungsvorläufer­ material schräg gegen den Weg der Unterlage in einer Richtung gesprüht, die längs des Weges führt. Eine solche Anordnung neigt dazu, eine längere Sprühauftreffzone zu bilden und macht es leichter, Strahlungshitze auf diese Zone zu richten, als wenn man senkrecht auf die Unterlage sprüht.

Vorteilhafterweise wird das Beschichtungsvorläufermaterial schräg gegen den Weg der Unterlage in stromabwärtiger Richtung längs dieses Weges gesprüht.

Vorteilhafterweise hat die Strahlungsheizeinrichtung eine Schwarzkörpertemperatur im Bereich von 900°C bis ein­ schließlich 1600°C. Die Wellenlängen der emittierten Strahlung werden stark von dem beschichteten Glasmaterial absorbiert.

Auf diese Weise wird die Heizeinwirkung gänzlich oder praktisch gänzlich auf eine oberflächliche Schicht des glasartigen Materials der beschichteten Seite begrenzt. Dieses selektive Aufheizen einer Oberfläche der Unterlage hat, wie gefunden wurde, Vorteile bei der Temperung bzw. Härtung der Unterlage nach dem Beschichten, wenn man die Produktion von beschichtetem zu nicht beschichtetem Glas und umgekehrt umstellt und ist besonders brauchbar, wenn die Unterlage durch ein frisch hergestelltes Glasband gebildet wird.

Wenn man ein Glasband härtet, das einen signifikanten Tempe­ raturgradienten in seiner Dicke hat, wenn es die Be­ schichtungszone verläßt, muß der Kühlplan, welcher auf die Beschichtungsstufe folgt, in geeigneter Weise einge­ stellt werden, um diesen Temperaturgradienten zu berück­ sichtigen, wenn das Härten bzw. Tempern in vollständig zufriedenstellender Weise ablaufen soll. Wenn in einer Produktionsanlage, in welcher das Band durch seine voll­ ständige Dicke vor oder während der Beschichtung erhitzt wird, irgendwann auf die Produktion von unbeschichtetem Glas umgestellt werden soll, reicht es daher nicht aus, die Heiz- und Beschichtungseinrichtung abzustellen. Es ist auch eine Anpassung der Härtungseinrichtung erforder­ lich und diese Anpassung ist sehr zeitraubend. In ent­ sprechender Weise ist eine solche Anpassung auch erforder­ lich, wenn auf die Herstellung von beschichtetem Glas zurückgestellt wird und sie kann sogar erforderlich sein, wenn von einer Art oder Dicke von Beschichtung auf eine andere umgestellt wird, da dies oft eine Änderung in der Menge der Hitze zur Folge hat, welche von der Oberfläche des Bandes während der Beschichtung absorbiert wird. Ein Verfahren mit diesem bevorzugten Merkmal der Erfindung kann so durchgeführt werden, daß keine oder nur eine sehr geringe Einstellung oder Anpassung der Härtungsbedingungen er­ forderlich ist, selbst wenn die Produktion von be­ schichtetem auf unbeschichtetes Glas umgestellt wird und umge­ kehrt. Erfindungsgemäß ist eine Anzahl von Heizern längs des Weges der Unterlage vorgesehen. Dies ist besonders günstig, wenn man Anpassungen oder Einstellungen der Heizungen an der Länge der Sprühauftreffzone zulassen will.

Vorteilhafterweise wird die Intensität der Strahlung, die gegen die querliegende Auftreffregion gerichtet wird, eingestellt, indem man die Höhe der Strahlungsheizer über dem Weg der Unterlage einstellt. Dies ist eine sehr ein­ fache Art der Kontrolle der Erwärmung der Unterlage. Alternativ oder zusätzlich dazu kann eine solche Kon­ trolle bewirkt werden, indem man die Zufuhr von Brenn­ stoff oder Heizstrom zu den Heizern variiert.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird die Heizung so geregelt, daß die Temperatur der Unterlage längs des Beschichtungsweges zwischen dem Zeitpunkt, bei dem sie die erste Überzugsschicht erhält, und dem Zeitpunkt, bei dem sie die letzte Schicht erhält, um nicht mehr als 15°C schwankt; vorzugsweise variiert diese Temperatur dabei um weniger als 10°C. Dies begünstigt die Gleichmäßigkeit der Reaktions­ geschwindigkeiten während der Zeitspanne, in der der Über­ zug gebildet wird.

Vorteilhafterweise ist eine Anzahl von Heizern quer über den Weg der Unterlage angeordnet, wobei die Wärmemengen, die gegen unterschiedliche Breitenzunahmen des Substrats gerichtet sind, unabhängig einstellbar sind. Es ist be­ kannt, daß Randteile einer erhitzten Unterlage dazu neigen, Wärme rascher zu verlieren als die Mitte, so daß die Ein­ beziehung dieses bevorzugten Merkmals die Vergleich­ mäßigung der Temperatur der Unterlage über ihre Breite ge­ stattet, was seinerseits die Gleichmäßigkeit des Überzuges über die Breite der Unterlage begünstigt. Deshalb ist es besonders bevorzugt, die Heizung so zu regeln, daß der Temperaturgradient quer zur Unterlagenbreite während der Beschichtung um weniger als 15°C variiert.

Die Erfindung liefert auch eine Vorrichtung zur Bildung eines Überzugs aus einer Metallverbindung auf einer heißen Glasunterlage mit einem Förderer zur Beförderung der zu beschichtenden Unterlage längs eines Weges durch eine Beschichtungsstation mit einer Beschichtungsein­ richtung, die den Weg der Unterlage wiederholt quert und Beschichtungsvorläufermaterial so aufsprüht, daß das Be­ schichtungsvorläufermaterial sich pyrolytisch zersetzt und den Überzug in situ auf dieser Fläche bildet und die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Strahlungsheizein­ richtung auf der gleichen Seite des Unterlagenweges wie die Beschichtungseinrichtung vorgesehen ist und diese Strahlungsheizeinrichtung so angeordnet und verteilt ist, daß die Strahlungshitze gegen den quer liegenden Bereich gerichtet ist, der von der Zone bestrichen wird, wo ge­ sprühtes Beschichtungsmaterial auf den Weg der Unterlage auftrifft.

Eine solche Vorrichtung umfaßt vorzugsweise eines oder mehrere der folgenden wahlweisen Merkmale:

• (i) Die Beschichtungseinrichtung ist so angeordnet, daß das Beschichtungsmaterial schräg gegen den Weg der Unter­ lage und in die Richtung, die längs diesem Weg führt, ge­ sprüht wird.
• (ii) Die Beschichtungseinrichtung ist so angeordnet, daß sie das Beschichtungsmaterial schräg gegen den Weg der Unterlage in stromabwärtiger Richtung entlang des Weges sprüht.
• (iii) Die Heizeinrichtung umfaßt eine Mehrzahl von Strahlern, die entlang des Weges der Unterlage angeordnet sind.
• (iv) Diese Heizeinrichtung ist in der Höhe über dem Weg der Unterlage einstellbar und
• (v) die Heizeinrichtung umfaßt eine Mehrzahl von unab­ hängig einstellbaren Strahlern, die quer über den Weg der Unterlage angeordnet sind.

Die Erfindung wird nun näher an Hand eines Beispiels und unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 der beigefügten Zeichnung beschrieben, welche Querschnitte durch zwei Ausführungsformen der Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung zeigen.

In Fig. 1 wird eine heiße Glasunterlage entlang eines Weges 1 durch Förderrollen 2 in stromabwärtiger Richtung 3 längs eines Tunnels 4 bewegt, der eine Beschichtungs­ station 5 enthält.

In der Beschichtungszone ist ein Sprühkopf 6 auf einem Schlitten 7 angeordnet, der auf einer Schiene 8 läuft, so daß er wiederholt den Weg 1 der heißen Glasunterlage queren kann und einen Konus 9 von Beschichtungsvorläufer­ material schräg zu der Unterlage in stromabwärtiger Richtung 3 längs des Unterlagenweges 1 sprüht. Dadurch trifft die Beschichtungslösung in einer Zone 10 auf, welche die Unterlage bestreicht und so eine querliegende Auftreffzone definiert. Gemäß der Erfindung wird Strahlungshitze gegen diesen Bereich des Auftreffens aus Strahlungsheizeinrichtungen 11 gerichtet, die auf der gleichen Seite des Weges 1 der Unterlage ange­ ordnet sind wie der Sprühkopf 6.

In der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung umfassen die Heiz­ mittel 11 eine Mehrzahl von Heizeinrichtungen 12, welche quer über den Weg 1 der Unterlage und entlang diesem Weg angeordnet sind und von einem schwer schmelz­ baren Träger 13 getragen werden, der bei 14 an die Decken­ wand 15 des Tunnels 4 angelenkt ist, so daß sie mittels einer Schraubenaufhängung, wie 16, mit dem Scharnier 14 als Drehachse gehoben und gesenkt werden können, um die Intensität der Hitze zu variieren, die gegen die längs des Weges 1 laufende Unterlage gerichtet ist.

Eine Absauleitung 17 ist zum Absaugen von Nebenprodukten aus der Pyrolyse der Beschichtungslösung und von nicht verbrauchtem Vorläufermaterial vorgesehen.

Die Heizelemente 12 bewirken die Zufuhr von Wärme auf die Oberfläche der zu beschichtenden Unterlage und auf die Atmosphäre darüber und liefern somit zusätzliche Wärme für das Verdampfen von Trägerlösungsmittel in dem ge­ sprühten Beschichtungsvorläufermaterial und für das Ab­ laufen der Pyrolyse. Die Strahlungswärme ist somit gegen die Auftreffzone 10 des Sprühkonus 9 auf der Unterlage gerichtet und sie ist auch gegen den Sprühkonus 9 vor diesem Auftreffen gerichtet und auf die Unterlage stromabwärts von der Auftreffzone 10, wo die Reaktion auf auf der beschichteten Oberfläche erfolgt.

Die Heizwirkung der Strahler 12 wird vorzugsweise so eingestellt, daß die Temperatur jedes Flächeninkrementes der beschichteten Oberfläche der Unterlage möglichst konstant während des Beschichtens gehalten wird, so daß das durch aufeinander folgende Durchgänge des Sprüh­ kopfes 6 abgeschiedene Beschichtungsvorläufermaterial unter möglichst identischen Temperaturbedingungen abge­ schieden wird, so daß die Beschichtungsreaktionen mit gleich­ mäßiger Geschwindigkeit während der ganzen Beschichtungs­ zeit ablaufen.

Die Verwendung der Heizmittel 11 heizt auch die Be­ schichtungsstation selbst auf und behindert somit die Kondensation von Beschichtungsvorläufermaterial, bei­ spielsweise auf der Deckenwand 15 oder der Absaugleitung 17. Als Ergebnis davon ist das Risiko stark verringert, daß irgendwelche solche Kondensationströpfchen auf die obere Oberfläche des Glases fallen und die Beschichtung ver­ letzen könnten.

Bei einer bevorzugten wahlweisen Anordnung sind die Heiz­ elemente 12 nicht kontinuierlich über die Breite der Unterlage angeordnet, sondern sie umfassen eine Mehrzahl von Abschnitten, so daß unterschiedlich breite Bereiche des Unterlagenwegs 1 unterschiedlich erhitzt werden können. Mit einer solchen Anordnung ist es möglich, Wärmeverluste durch oder an den Seitenwänden des Tunnels 4 zu kompen­ sieren.

Die Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 1 ist be­ sonders zur Benutzung beim Beschichten von Glasscheiben bestimmt.

Beispiel 1

In einem speziellen Beispiel werden Glasscheiben längs des Weges 1 mit einer Geschwindigkeit von 60 cm/min zur Be­ schichtung mit einer Fluor-dotierten SnO₂-Schicht von 250 nm Dicke durch Aufsprühen einer Lösung von SnCl₄·5H₂O und Trifluoressigsäure in Dimethylformamid bewegt. Der Sprühkopf 6 sitzt 15 cm über dem Glassubstrat und ist so ange­ ordnet, daß er mit 16 Zyklen/min hin und her über das Glas wandert und das Beschichtungsvorläufermaterial mit einem Winkel von 30° zur Horizontalen versprüht. Die Heizelemente 12 beginnen etwa 20 cm stromabwärts vom Sprühkopf 6 und erstrecken sich über einen Abschnitt des Tunneldaches mit einer Länge von etwa 60 cm. Der schwer schmelzbare Träger 13, der diesen Abschnitt des Tunnel­ daches bildet, wird nach unten geschwenkt, so daß das stromaufwärtige Heizelement 25 cm über dem Weg der Unter­ lage und das stromabwärtige Heizelement 10 cm über diesem Weg liegen. Die Heizelemente sind zwischen 900°C und 1600°C in ihrer Schwarzkörper-Temperatur einstellbar und haben eine einstellbare Energieabgabe bis zu einem Maximum zwischen 60 und 100 kW. Die Heizelemente werden so ein­ gestellt, daß die Temperatur in der Atmosphäre über dem Weg bei 460°C gehalten wird, während das Glas in die Be­ schichtungsstation mit einer Temperatur von 580°C ein­ läuft.

Ein solches Verfahren führt zu einer Beschichtung mit hoch­ gradig gleichmäßiger Struktur, die praktisch frei von Fehlern aufgrund des Abtropfens von Kondensations­ tröpfchen ist.

Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform der Er­ findung, wobei ein frisch gebildetes Band aus heißem Glas in stromabwärtiger Richtung 18 längs eines Weges 19 durch Förderrollen 20 durch einen Tunnel 21 bewegt wird, der zwischen einer Bandbildungsmaschine, wie einer Float­ glaswanne (nicht gezeigt) und einem horizontalen Kühl­ kanal (nicht gezeigt) liegt. Der Tunnel 21 umfaßt eine Beschichtungsstation 22, die mit einem Sprühkopf 23 ver­ sehen ist, der so angeordnet ist, daß er wiederholt den Weg 19 des heißen Glasbandes quert und einen Konus 24 aus Beschichtungsvorläufermaterial schräg gegen den Unterlagenweg in stromabwärtiger Richtung 18 sprüht, so daß das Material gegen die Unterlage in einer Zone 25 auftrifft, welche quer über den Weg streut und eine querliegende Auftreffregion definiert. Strahlungswärme ist nach unten auf diese Auftreffregion von der Strahlungsheizeinrichtung 26 gerichtet, die vom Dach 27 des Tunnels 21 derart aufgehängt ist, daß ihre Höhe über dem Unterlagenweg veränderlich ist. Die Heizeinrichtung ist in eine Mehrzahl von Abschnitten unterteilt, die ein­ stellbar sind, um eine Veränderung der Wärmeabgabe ent­ lang der Länge des Tunnels 21 und quer über dessen Breite zu ermöglichen.

Eine Absaugleitung 28 ist vorgesehen, um Reaktionsneben­ produkte und nicht verbrauchtes Vorläufermaterial abzu­ saugen.

Die Heizeinrichtung 26 hat im Optimalfalle eine Schwarz­ körpertemperatur im Bereich von 900°C bis 1600°C, so daß die davon emittierte Strahlung nur in eine Schicht der Unterlage auf der zu beschichtenden Oberfläche ein­ dringt. Auf diese Weise kann das Aufheizen der Unterlage so gesteuert werden, daß die zusätzlich zugeführte Wärme die Hitze ausbalanciert, die von der Unterlage durch die Be­ schichtungsreaktionen absorbiert wird, so daß die Unter­ lage praktisch den gleichen Temperaturgradienten in ihrer Substratdicke vor und nach der Beschichtung hat. Dies ist be­ sonders wichtig, wenn die Unterlage ein kontinuierliches Band von frisch gebildetem Glas ist, das zwischen einer Glasziehmaschine, beispielsweise einer Floatglaswanne und einem Kühltunnel (nicht gezeigt) angeordnet ist.

Die Wahl dieses Merkmals ermöglicht es, die Produktion von beschichtetem auf unbeschichtetes Glas umzustellen ohne den Temperaturgradienten durch die Dicke des Glas­ bandes zu stören. Dies bedeutet, daß die gleichen Kühl­ bedingungen im Kühltunnel für beschichtetes und unbe­ schichtetes Glas gewählt werden können, so daß das Umstellen der Produktion viel rascher erfolgen kann. Die Verwendung der Heizeinrichtung verhindert wieder die Kondensation von Beschichtungsvorläufermaterial, so daß das Risiko, daß Tröpfchen aus diesem Material auf das Glas tropfen, vermindert ist.

Beispiel 2

In einem speziellen Beispiel tritt ein frisch gebildetes Band aus Flachglas in die Beschichtungsstation bei einer Temperatur von 600°C und mit einer Geschwindigkeit von 4,5 m/min ein. Eine wäßrige Lösung von SnCl₂ und NH₄F·HF wird in einem Konus gesprüht, dessen Achse 30° zur Hori­ zontalen geneigt ist und der gegen das Band über eine querliegende Auftreffregion von 85 cm Länge von einem Sprühkopf auftrifft, der 60 cm über dem Band angeordnet ist, den Bandweg mit 25 Zyklen/min quert und einen Über­ zug von 750 nm Dicke von Fluor-dotiertem SnO₂ bildet. Die Heizeinrichtung 26 ist 50 cm über dem Bandweg ange­ ordnet und in der Höhe bis auf 20 cm über diesem Weg einstellbar. Die Heizeinrichtung nimmt eine Länge von 90 cm im Tunnel ein, wobei ihr stromabwärtiges Ende senk­ recht über dem stromabwärtigen Ende der querliegenden Auftreffregion des Sprühkegels 24 auf dem Glasband liegt. Die Heizeinrichtung umfaßt eine Mehrzahl von unabhängig von einander einstellbaren Gasbrennern längs und quer über dem Tunnel 21 und die Gasbrenner haben eine Schwarzkörper­ temperatur, die über den Bereich von 900°C bis 1600°C einstellbar ist.

Die Atmosphäre über dem Band auf der Sprühzone wird bei etwa 450°C gehalten, so daß Zinnchlorid, das nicht in der Beschichtungsreaktion verbraucht wird, einen hohen Dampf­ druck hat und abgesaugt wird. Als Ergebnis wird jedes Risiko, daß Zinnchlorid im Tunnel 21 kondensiert, bei­ spielsweise auf der Absaugleitung 28, und auf das Band fällt und den frisch gebildeten Überzug beschädigt, praktisch ausgeschlossen.

Es wurde festgestellt, daß der gebildete Überzug eine praktisch gleichmäßige Struktur durch seine gesamte Schicht­ dicke hatte.

Claims (6)

1. Verfahren zur pyrolytischen Bildung einer Beschichtung aus einer Metallverbindung auf einer heißen Glas- oder glasartigen Unterlage,
bei dem in einer Beschichtungsstation

• - das Beschichtungsvorläufermaterial schräg gegen den Weg der Unterlage aus Einrichtungen, welche den Weg der Unterlage wiederholt queren, gesprüht wird und
• - der Auftreffzone des Beschichtungsvorläufermaterials auf der Unterlage zusätzlich Wärme aus Strahlungsheiz­ einrichtungen, die über der Auftreffzone angeordnet sind und eine Schwarzkörpertemperatur von 900°C bis 1600°C haben, zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizung so geregelt wird, daß die Temperatur der Unterlage längs des Beschichtungsweges zwischen dem Zeitpunkt, bei dem sie die erste Überzugsschicht erhält, und dem Zeitpunkt, bei dem sie die letzte Schicht erhält, um nicht mehr als 15°C schwankt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Unterlage während der Beschichtung um weniger als 10°C schwankt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizung so geregelt wird, daß der Temperaturgradient quer zur Unterlagenbreite während der Beschichtung um weniger als 15°C variiert.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit

• - einem Förderer zum Transport der zu beschichtenden Unterlage längs eines Weges durch eine Beschichtungs­ station
• - mindestens einer Sprüheinrichtung, die den Weg der Unterlage wiederholt quert,
• - mindestens einer Strahlungsheizeinrichtung, die auf der gleichen Seite wie die Sprüheinrichtung vorgesehen ist und bei der die Strahlungsheizer so angeordnet und verteilt sind, daß die Strahlungswärme sowohl auf den längs- als auch auf den querliegenden Auftreffbereich des Beschichtungsmaterials gerichtet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Heizeinrichtung eine Mehrzahl von unabhängig voneinander in der Höhe über der Unterlage einstellbaren Strahlern umfaßt.