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Verfahren zur Herstellung von verzierten Glaswaren u. dgl.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, ein einfaches, rasch auszuführendes und verhältnismässig billiges Verfahren zu schaffen, welches gestattet, Waren aus Glas oder ähnlichem Materiale während ihrer Erzeugung mit Buchstaben, Figuren, Marken, Zeichnungen etc. zu versehen, welche glasartig, glänzend oder in irgend welchen gewünschten Farben hergestellt werden können, praktisch in heissem oder kalten Wasser unlöslich sind und den gewöhnlichen Temperaturschwankungen widerstehen, ohne Sprünge zu bekommen oder verletzt zu werden.
Der Erfindung gemäss besteht dieses Verfahren darin, dass auf die Waren aus Steingut oder ähnlichem Materiale nach dem Blasen oder Formen eine Mischung von Blcioxyd und Borsäure in Form von Buchstaben, Figuren oder anderen Zeichnungen und Verzierungen auf die Oberfläche derselben aufgetragen und durch Schmelzen zur chemischen Verbindung und zum Festhalten an der Ware gebracht wird, worauf die Ware im Kühlofen weiter behandelt wird.
Hiebei kann die durch chemische Reaktion von Bteioxyd und Borsäure entstandene, zur Verzierung der Waren dienende Substanz auf diese Waren aufgebracht werden, wenn sie sich nach dem Blasen, Glühen etc. noch in erhitztem Zustande befinden, so dass du' Hitze der die Ware im Verlaufe ihrer Erzeugung unterworfen werden muss, zum Schmelzen der aufgebrachten Substanz und zur Herbeiführung der chemischen Verbindung derselben mit der Ware ausgenützt wird.
Die praktische Durchführung des Verfahrens ist folgende : Zuerst wird eine Verbindung hergestellt, welche ihrem Wesen nach als unterborsaures Blei bezeichnet werden kann. Die Herstellung derselben erfolgt vorzugsweise durch Zu-
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schmolzener oder kristallinischer Borsäure bei niedriger Temperatur. Die Herstellung dieser Verbindung kann aber auch durch Fällung aus entsprechenden Lösungen bewerkstelligt werden. Die Versuche haben ergeben, dass durch eine Mischung von 111'a Gewichtsteilen Bleiglätte, oder 113#8 Gewichtsteilen Mennige, oder 163'5 Gewichtsteilen Bleinitrat mit 31 Gowicbtsteilen kristallinischer Borsäure, oder 17'5 Gewichtsteilen geschmolzener Bor- säure die besten Ergebnisse erzielt werden.
Diese Substanzen geben in den angeführten äquivalenten Mengen gemischt vollkommen
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Anstatt nur einer solchen Bleiverbindung allein können auch vorteilhaft deren zwei miteinander gemischt verwendet werden. So kann beispielsweise eine Mischung Verwendung finden, welche aus 17#5 Gewichtsteilen Bleinitrat, 100 Gewichtsteilen Bleiglätte und 31 Go- wichtsteilen krystallinischer Borsäure zusammengesetzt ist. Das durch das Schmelzen irgend einer dieser verschiedenen Mischungen gebildete unterborsaure B1ei bildet eine durchsichtige, sehr fenerbeständige, gelb gefärbte, glasähnliche Masse, welche in dünnen Schichten beinalte farblos ist. Sie besitzt ein besonders grosses Lösungsvermögen für Farbstoffe, wie z. B.
Metalioxyde, wodurch sehr schöne Farbwirkungen erzielt werden. Diese Farbstoffe können einer Schichte von unterborsaurem Blei vor dem Einbrennen derselben heigemischt werden,
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gende Mischung verwendet werden : 1655 Gewichtsteile Bleinitrat, 33 Gewichtsteile Borsäure, 8'8 Gewichtstoile Kupferoxyd und 0'06 Gewichtsteile Chromoxyd. Andere Farben, wie schwarz, blutrot, kupferrot usw., können durch Verwendung entsprechender unorganischer Oxyde und Salze erzeugt werden. Um ein undurchsichtiges Email zu bilden, wird das unterborsaure Blei mit den Oxyden von Antimon, Arsen, Zinn etc. in entsprechenden Mengenverhältnissen gemischt.
Wird die emailbildende Masse mit färbenden Substanzen gemischt, so wird ein undurchsichtiges, gefärbtes Email erzeugt. So bilden z. B. die Oxyde von Kupfer und Kobalt in entsprechenden Mengen mit Arsenikoxyd gemischt ein türkisblaues Email. Durch sehr sorgfältiges Erhitzen des unterborsauren Bleis kann dasselbe in emailartigen Zustand übergeführt werden, ohne dass es nötig wäre, eines der emailbildenden
Oxyde wie Antimonoxyd, Arsenikoxyd etc. zuzufügen.
Irgendeine der angeführten Mischungen von unterborsaurom Blei und Farbstoffen wird in einen Schmelztiegel von hoher Feuerbeständigkeit gegeben und der Tiegel auf den niedrigsten zur Erzielung guten Schmelzens nötigen Tomperaturgrad erhitzt. Das ge- schmolzone Gemisch wird aus dem Tiegel in schwachem Strahle in kaltes Wasser gegossen, wodurch bewirkt wird, dass es rasch erstarrt und ein körniges Pulver bildet. Dieses körnige
Pulver wird dann vom Wasser getrennt und getrocknet und hierauf in einem Achatmörser oder mit Hilfe einer Mühle mit Achatwalzen zu äusserst feinem Pulver zerkleinert. Eisen- mörser oder Mühlen mit Eisenwalzen dürfen nicht verwendet werden, da das harte unter- borsaure Blei soviel Eisen aufnehmen würde, dass die Farbe verdorben wird.
Daher darf nur ein Mörser oder ein Mahlgang mit Walzen aus Achat oder einem gleichwertigen Materials für diesen Zweck verwendet werden.
Das auf die beschriebene Weise erzeugte unterborsaure Blei kann nun zur Ver- zierung von Glas-oder ähnlichen Waren verwendet werden.
Bei der Glasfabrikation, z. B. bei der Herstellung yon Glasflaschen, wird das Glas geblasen oder in Formen gepresst. Bei der Herstellung geblasener Ware worden während des Formens bestimmte Pausen gemacht. Bei kleinster Pressware kommen höchstens un- gefähr zehn Stück per Minute aus der Form. Die Ware wird in jedem Falle in stellen- weise noch rotglühendem Zustande aus den Formen genommen. Das unterborsaure Blei schmilzt infolge seiner leichten Schmelzbarkeit, wenn es mit Glas in Berührung gebracht wird, das kaum noch rotglühend ist. Es wird daher unmittelbar nach dem Heraus- nehmen aus der Form auf die Flasche oder einen anderen zu verzierenden Gegenstand gebracht, wo es schmilzt und sich mit der Oberfläche verbindet.
Um Zeichnungen, Buchstaben oder irgendeine gewünschte Verzierung auf dem Glase anzubringen, wird eine Schablone mit der gewünschten Zeichnung entsprechenden Aus- schnitten auf die Oberfläche der Ware gebracht und das Pulver von unterborsaurem
Blei über die Schablone gestreut, bis eine genügende Menge desselben in die Ausschnitte der Schablone eingetreten ist, um die gewünschten Buchstaben, Figuren oder Verzierungen zu erzeugen ; dann wird die Schablone rasch weggenommen. Das pulverförmige, unterborsaure
Blei schmilzt rasch und erzeugt die Buchstaben oder Zeichnungen mit glänzender, glatter
Oberfläche und infolge der Verwendung der Schablone, scharf begrenzten Rändern, da die
Masse nicht mehr fliesst, wenn die Schablone weggenommen wird.
Die gewünschten Buchstaben, Figuren und Verzierungen können in der Oberfläche der Ware bereits als Vertiefungen vorgebildet und diese Vertiefungen dann mit dem ge- pulverten, unterborsauren Blei ausgefüllt werden, wobei wieder eine Schablone verwendet wird, weiche- verhindert, dass das Pulver mit einem anderen Teile der Oberfläche ausser den die Verzierung bildenden vertieften Teile in Berührung kommt. lu diesem Falle ist dann die fertiggestellte Verzierung mit ihrer Aussenfläche gleichlaufend mit der Aussen- fläche der Ware.
Anstatt vertiefte oder versenkte Buchstaben oder Verzierungen in der ubornäche der Ware vorzubilden, kann man die Buchstaben oder Verzierungen auch beim
Formen der Ware als vorspringende Flächen ausbilden, auf welche das Pulver gebracht wird und in welche dasselbe einschmilzt. Das Pulver kann, anstatt auf die Schablone auf- ) gestreut zu werden, auch auf dieselbe mittelst eines Gebläses gebracht, oder, wie eine
Farbe, mit einem Pinsel aufgetragen werden. Gewünschtenfalls kann die Schablone als ein Teil der Form gebildet werden, so dass das Pulver durch blosses Öffnen einer Tür in der Form und durch Einblasen mittelst eines Gebläses oder Blasbalgs aufgetragen werden
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Durchgang der Glaswaren durch die Kammern des Kühlofens erfordert mehrere Stunden.
Das Glas kommt aus den Kammern des Kühlofens in getemperten Zustande, infolge der allmählichen Abkühlung, welche den Molekülen des Glases gestattet sich so anzuordnen, dass alle ungleichen Spannungen ausgeglichen werden.
Beim Einbringen der Waren in die Kammern des Küblofens müssen gewisse Vor- sichtsmassregeln beobachtet werden. In manchen Fällen werden die Kammern mit Gas geheizt, das Sçhwefel in reduzierender Form enthält, und manchmal enthält wieder das Gas Kohlenoxydgas. Diese beiden Substanzen haben das Bestreben, das Blei im unterborsauren Blei in metallischen Zustand zu reduzieren und sind daher im vorliegenden Falle schädlich. Um jeder durch das mögliche Vorhandensein dieser Substanzen drohenden Gefahr vorzubeugen, ist es nur notwendig, die Flaschen oder sonstigen Glaswaren in zugedeckten anstatt in offenen Kästen durch die Kammern des Kühlofons zu schicken.
Wird die Menge von Blei über die angegebene erhöht, so schlägt sich Blei in metallischem Zustande nieder, was für den angestrebten Zweck nutzlos ist. Wird die angegebene Menge der Borsäure vergrössert, so wird die Verbindung schwerer schmelzbar, doch kann die Menge der Borsäure etwas über die angegebene Menge vergrössert werden, ohne dass die Verbindung für den vorliegenden Zweck zu schwer schmelzbar wird. Es kann daher das angegebene Mengenverhältnis innerhalb gewisser Grenzen geändert werden, wobei doch das angestrebte Ergebnis erzielt wird.
Das untcrhorsaure Blei kann durch Zusatz von Bleichlorid zu demselben noch leichter schmelzbar gemacht werden.
Glasflaschen oder andere Glaswaren sind, wenn sie aus der Form kommen genügend heiss, um das auf ihre OberBäche gebrachte unterborsaure Blei augenblicklich zu schmelzen.
Dabei ist jedoch weder die Temperatur der Ware selbst, noch jene der Kammern des
Kühlofens so hoch, dass die aufgetragene Bleiverbindung zum Fliessen gebracht wird. Sie schmilzt einfach ein und bildet die mit Hilfe der Schablone geformten Buchstaben oder
Verzierungen.
Geschmolzenes, unterborsaures Blei, das etwa an der Schablone haften bleibt, kann von derselben leicht durch Abhämmern oder durch Lösen in verdünnter Salpetersäure ent- fernt werden, in der es leicht löslich ist und ans welcher es durch Fällen mit über- schüssigen Ammoniak wieder gewonnen werden kann. Bei Verwendung von verdünnter
Salpetersäure muss natürlich die Schablone aus einem Metalle bestehen, das von der Säure nicht angegriffen wird. In jedem Falle kann das unterborsaure Blei wieder verwendet werden und ist dasselbe von gleicher Güte wie früher. Soll die Verzierung von der Ware wieder entfernt werden, so kann dies leicht mit verdünnter Salpetersäure bewerkstelligt werden.
Din auf die angegebene Weise angebrachten Verzierungen haben ausserordentlich
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halten kann und sehen sehr htilusch und künstlerisch aus.
PATENT-ANSPRÜCHE : l. Verfahren zum Verzieren von Glas u. dgl. durch Aufschmelzen von Bleiborat, gekennzeichnet durch die Anwendung einer Mischung von 111'5 Teilen Bleiglätte mit 31 Teilen kristallisierter Borsäure, wodurch ein unterborsaures Salz mit verhältnismässig niedrigem Schmelzpunkte erhalten wird, das mittelt geeigneter Metalloxyde oder Metallsalze gefärbt werden kann, wobei die Bleiglätte ganz oder teilweise durch äquivalente Mengen von Mennige oder Bleinitrut oder von diesen beiden gleichzeitig, die kristallisierte Borsäure aber durch eine äquivalente Menge geschmolzener Borsäure ersetzt werden kann.