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Verfahren zum Herstellen von farbigen Hohlglasbausteinen und danach hergestellter Hohlglasbaustein
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von farbigen Hohlglasbausteinen, bei dem auf die Innenfläche zumindest eines von zwei zusammengehörigen Halbsteinen eine transparente farbige Emailschicht aufgebracht und die beiden Halbsteine sodann miteinander verschweisst werden.
Bei einem bekannten Herstellungsverfahren für solche farbige Hohlglasbausteine wird auf die Aussenfläche des Hohlglasbausteines eine Emailschicht aufgebracht. Es hat sich aber ergeben, dass die meisten der leicht anwendbaren farbigen transparenten Emails eine ungenügende Festigkeit gegen äussere atmosphärische oder sonstige Einflüsse (Kratzen, Abrieb) aufweisen. Anderseits haben die widerstandsfähigsten Emails eine sehr hohe Schmelztemperatur, die ihre Verwendung bei der Herstellung von farbigen Hohlglasbausteinen verhindert.
Es werden daher in der Praxis Emails mit einem relativ niedrigen Schmelzpunkt verwendet, beispielsweise Emails auf der Basis von Boraten, deren chemische Festigkeit und Abriebfestigkeit aber entsprechend geringer sind. Die Schmelztemperatur dieser Emails liegt jedoch immer noch so hoch, dass sich Schwierigkeiten bei der Abstützung der Glasbausteine während des Brennens des Emails ergeben, wenn eine Deformation der Glasbausteine oder eine Beschädigung der äusseren Emailschicht vermieden werden soll.
Es ist auch schon bekannt, Lüsterfarben, organische Farben oder keramische Farben nicht auf die Aussenfläche der Hohlglasbausteine, sondern auf die Innenflächen von paarweise zusammengehörigen Halbsteinen, natürlich vor dem Verschweissen derselben, aufzubringen. In der Praxis ist es jedoch schwierig, die farbigen Halbsteine auf diese Weise herzustellen und beim Verschweissen derselben ein befriedigendes Ergebnis zu erzielen.
Darüber hinaus hat die Erfahrung gelehrt, dass es unmöglich ist, Emailpulver unmittelbar auf die heissen Glasbausteine nach dem Austritt derselben aus der Presse aufzubringen, vielmehr muss zur Erzielung einer gleichmässigen Emailschicht das Auftragen des Pulvers in einem Stadium erfolgen, in dem sich die Glasbausteine bereits etwa auf Raumtemperatur befinden.
Daraus folgt, dass die abgekühlten Halbsteine vor dem Verschweissen durch Wiedererhitzen auf eine ausreichend hohe Temperatur gebracht werden müssen, bei der einerseits das Email zu schmelzen beginnt und einen homogenen Überzug bildet und bei der anderseits die sich infolge der intensiven lokalen Erhitzung der Schweissnähte beim Schweissvorgang ergebende Wärmedehnung keine Spannungszustände auslöst, die zu Rissen führen könnten.
Die Wiedererhitzungstemperatur muss aus diesem Grunde über der oberen Umwandlungstemperatur des Glases liegen. In der Praxis hat sich eine Wiedererhitzungstemperatur bewährt, die 5 bis 200C über dieser Umwandlungstemperatur liegt, und es hat sich erwartungsgemäss als vorteilhaft erwiesen, diese Temperatur während einer bestimmten Zeitspanne in der Grössenordnung von ungefähr 15 min aufrecht zu erhalten, bevor die Halbsteine dem Schweissvorgang unterworfen werden.
Bei den üblichen Schweissverfahren, bei welchen die von der Presse kommenden, noch heissen
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Halbsteine bei der schon erwähnten Temperatur von 5 bis 20 C über der oberen
Umwandlungstemperatur des Glases verschweisst werden, kann keine Verletzung oder Beschädigung der äusseren Oberfläche der Halbsteine festgestellt werden, obwohl die Halbsteine bei ihrer Behandlung mit ihrer Hauptfläche aufgelegt werden.
Wenn die Halbsteine gemäss den üblichen Verfahren von der Temperatur, die sie nach dem
Verlassen der Presse aufweisen, abgekühlt werden, nehmen ihre Aussenflächen, die sich natürlich zuerst abkühlen, eine niedrigere Temperatur an als das Innere der Halbsteine. Die Aussenflächen sind also praktisch schon erhärtet und können sich daher nicht mehr wesentlich verformen, wenn sie mit einer festen Stützfläche in Berührung kommen.
Gegenteilige Verhältnisse ergeben sich aber, wenn die Halbsteine, nachdem sie auf
Raumtemperatur abgekühlt worden sind, aus einer Suspension mit Emailpulver überzogen und danach wieder bis auf die Brenntemperatur des Emails erhitzt werden. Tatsächlich führt die Wiedererhitzung, wenn sie mittels einer äusseren Wärmequelle bewirkt wird, dazu, dass die Oberflächenzonen des
Halbsteines eine Temperatur annehmen, bei der sie gegen Deformation infolge der Berührung einer festen Stützfläche empfindlich sind, während die Temperatur im Inneren der Halbsteine noch niedrig ist.
Das Verfahren gemäss der Erfindung vermeidet diese Nachteile und besteht darin, dass das
Aufbringen der Emailschicht bei im wesentlichen auf Raumtemperatur befindlicher Innenfläche des
Halbsteines vorgenommen wird und dass die beiden Halbsteine sodann hochkant stehend abgestützt und bis auf eine über der oberen Umwandlungstemperatur des Glases liegende Temperatur erhitzt und schliesslich, wie an sich bekannt, vorzugsweise unter Verwendung von Gasbrennern, miteinander verschweisst werden.
Beim erfindungsgemässen Verfahren kommen die Hauptflächen der Halbsteine nicht mit einer starren Abstützung in Berührung, die eine Beschädigung der Hauptflächen verursachen könnte. Die
Seitenflächen der Halbsteine, auf welche diese hochkant gestellt werden, erleiden zwar unter
Umständen eine geringfügige örtliche Deformation, die von der Berührung mit Teilen der starren Abstützung herrührt, doch sind diese Seitenflächen nach dem Zusammenbau der verschweissten
Hohlglasbausteine unsichtbar, so dass diese Deformation keinen Nachteil mit sich bringt.
Wenn es sich um Halbsteine kleiner Abmessungen handelt, genügt es im allgemeinen, sie hochkant aufzustellen und beispielsweise auf einer Stosskante einer Hauptfläche und einer der Seitenflächen aufruhen zu lassen, wobei die gegenüberliegende Seitenfläche durch einen hitzebeständigen Rahmen, z. B. aus Metall, gehalten werden kann. Die Hauptfläche kann hiebei auch leicht geneigt stehen, was ohne Bedeutung ist.
Bei Halbsteinen grösserer Abmessungen hat es sich hingegen als notwendig erwiesen, die Steine so anzuordnen, dass die Hauptflächen genau vertikale Lagen einnehmen.
Bei der Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens hat sich ergeben, dass die Emailschicht sich beim Verschweissen der Halbsteine nahe der Schweissnaht infolge einer Zersetzung des Emails verfärbt, weil durch die hohen Temperaturen eine thermische Dissoziation der Metalloxyde, aus denen das Email besteht, oder eine Reduktion dieser Oxyde auf reines Metall bewirkt wird. Dies führt zu einem schlechten Aussehen der verschweissten Halbsteine und vermindert ihren Handelswert.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird gemäss der weiteren Erfindung beim Aufbringen des farbigen Emails auf die Innenfläche der Halbsteine die in der Nähe des Schweissrandes liegende Zone frei von Email belassen, und die Brenner werden beim Verschweissen so eingestellt, dass ihre Flamme nur den Stossrand, nicht aber auch Teile der Innenfläche bestreichen, so dass sie die Emailschicht nicht verletzen.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Von den Zeichnungen zeigen Fig. l die Phase des Emailauftrages vor dem Brennen, Fig. 2 im Schnitt einen Halbbaustein und seine erfindungsgemässe Abstützung während des Wiedererhitzens auf die zum Brennen des Emails und zum Verschweissen der Halbsteine erforderliche Temperatur, Fig. 3 eine Vorderansicht der Anordnung nach Fig. 2, Fig. 4 eine Teilansicht einer Einrichtung zum kontinuierlichen Behandeln der Halbsteine und Fig. 5 eine geschnittene Teilansicht eines Halbsteines und den Brenner beim Schweissvorgang.
Um eine gleichmässige Schicht von Emailpulver zu erhalten, wird das Pulver in an sich bekannter Weise in Wasser suspendiert, vorzugsweise im Verhältnis von 100 Gew.-Teilen Pulver auf 40 Gew.-Teile Wasser. Diese Suspension wird durch Spritzpistolen auf die Innenflächen der Halbsteine aufgespritzt. Fig. l zeigt, wie das Email mit einer Spritzpistole aufgebracht wird, welche die Pulversuspension durch eine Öffnung--3-einer Abdeckmaske--4--auf die Innenfläche eines Halbsteinen--2-
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Ein gemäss der Erfindung hergestellter Hohlglasbaustein besteht aus zwei verschweissten Halbsteinen, von denen mindestens einer an seiner Innenfläche mit einer farbigen Emailschicht bedeckt ist, und ist dadurch gekennzeichnet, dass eine schmale Randzone der Innenfläche nahe dem Schweissnahtbereich frei von Email ist. Die von Email freie Randzone der Innenfläche nahe dem Schweissnahtbereich hat vorzugsweise eine Breite von 4 bis 8 mm.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Herstellen von farbigen Hohlglasbausteinen, bei dem auf die Innenfläche zumindest eines von zwei zusammengehörigen Halbsteinen eine transparente farbige Emailschicht aufgebracht und die beiden Halbsteine sodann miteinander verschweisst werden, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Aufbringen der Emailschicht bei im wesentlichen auf Raumtemperatur befindlicher Innenfläche des Halbsteines vorgenommen wird und dass die beiden Halbsteine sodann hochkant stehend abgestützt und bis auf eine über der oberen Umwandlungstemperatur des Glases liegende Temperatur erhitzt und schliesslich, wie an sich bekannt, vorzugsweise unter Verwendung von Gasbrennern, miteinander verschweisst werden.
EMI4.1