CH199723A - Verfahren zur Herstellung von das Licht diffus zerstreuenden Glasgegenständen, insbesondere Glühlampenkolben, Überfangglocken, Beleuchtungsgläsern und dergl. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung     Fon    das Licht diffus     zerstreuenden    Glasgegenständen,  insbesondere     Glühlampenkolben,        Überfangglocken,     Beleuchtungsgläsern und     dergl.       Die     Erfindung    betrifft ein Verfahren zur  Herstellung von das Licht diffus     zerstreuen-          den    Glasgegenständen, insbesondere von       Glühlampenkolben,        Überfangglocken,    Be  leuchtungsgläsern und     dergl.    und ferner  einen nach diesem Verfahren hergestellten  Glasgegenstand,

   insbesondere     Glüblampen-          kolben,        Überfangglocke,    Beleuchtungsglas  und     dergl.     



  Man hat bisher, um Glaskolben mit das  Licht diffus zerstreuender Wirkung zu er  halten, entweder getrübtes, gefärbtes,     opali-          siertes    Glas als Kolbenmaterial verwendet  oder die Oberfläche des Kolbens durch che  mische Mittel, insbesondere     fluorhaltige    Ätz  mittel, oder durch mechanische Einwirkung,  z.

   B. mittels Sandstrahlgebläse derart verän  dert, dass eine Unzahl winziger, das Licht  nach allen Richtungen     reflektierender    Kri  stallflächen entstehen, die in ihrer Gesamt-         wirkung    die     gewünschte        diffuse    Zerstreuung  des Lichtes ergeben     (Mattierungsverfahren).     Eine     ähnliche    lichtzerstreuende     Wirkung     kann man ferner auch dadurch erreichen, dass  man auf der Oberfläche Glasmaterialien oder  Emailstoffe auflagert,

   welche das Licht nach  den verschiedensten     Richtungen        reflektieren.     Nach     einem        andern    Vorschlag soll eine     dünne     Oberflächenschicht des Glases zuerst in     eine     durch gewöhnliche Mineralsäuren, d. h. an  dere Säuren als     Flusssäure,        zersetzbare    Sub  stanz umgewandelt und nachher mit Hilfe  einer solchen Mineralsäure entfernt werden.  



  Die     Erfindung    gibt eine Methode zur       Mattierung    der Glasoberfläche an, welche  von den     bekannten    Methoden völlig abweicht  und dennoch     eine        mindestens    gleich hohe  Lichtzerstreuung, eine gleiche oder sogar er  höhte Bruchfestigkeit, überdies aber eine er  hebliche Verringerung der Herstellungs  kosten, insbesondere     wenn    es sich um die      Herstellung von     Glühlampenkolben    oder       dergl.    handelt, ergibt.  



  Das Verfahren gemäss der Erfindung ist  dadurch gekennzeichnet, dass zunächst auf  der zu behandelnden Oberfläche des Glas  gegenstandes (z. B. auf der Innen- oder Au  ssenoberfläche eines Lampenkolbens) ein  Glaspulver aufgelagert und zum Haften ge  bracht wird, dessen Erweiterungstemperatur  niedriger als jene des Glasgegenstandes, je  doch nicht so niedrig ist, dass das Pulver bei  jener Temperatur, bei der die Oberfläche des  Glasgegenstandes zu erweichen beginnt, be  reits gänzlich zerfliesst, dass sodann die Glas  oberfläche mitsamt dem anhaftenden Pulver  auf eine Temperatur erhitzt wird, bei wel  cher die     Glaspulverteilchen    an den Glas  gegenstand     anschmelzen,    ohne zu einer ein  heitlichen,

       glasurartigen    Schicht zu zerflie  ssen und ohne dass es zu einem die Form des  Glasgegenstandes verändernden Erweichen  des Glasgegenstandes kommt, und dass hier  auf die Oberfläche des Glasgegenstandes, auf  welcher die aasgeschmolzenen Teilchen kleine  Erhebungen bilden, mit einem glaslösenden  Mittel so lange behandelt wird, bis sie viele  winzige     Vertiefungen    aufweist, die so klein  und so zahlreich sind, dass sie in ihrer Ge  samtheit eine das Licht diffus zerstreuende  Wirkung ergeben.  



  Man wird gewöhnlich für das Pulver ein  Glas wählen, dessen     Erweichungspunkt        höeh-          stens    70   C, vorzugsweise 40 bis 60   C, un  terhalb des     Erweichungspunktes    der Glas  masse des Gegenstandes liegt. Sind die Teil  chen eines solchen Glaspulvers ursprünglich  scharfkantig, so nehmen sie, wenn sie auf die  zum Aasschmelzen an den Glasgegenstand er  forderliche Temperatur erhitzt werden, durch  Erweichen oder oberflächliches Schmelzen  eine runde Gestalt an.  



  Es versteht sich, dass es zweckmässig ist,  bei der Wahl des Glaspulvers auch eine mög  lichst gute Anpassung seines Ausdehnungs  koeffizienten an jenen der Masse des Glas  gegenstandes anzustreben, um dem Entstehen  von Spannungen, die die Festigkeit des Er  zeugnisses herabsetzen, vorzubeugen. Auch    die chemische Zusammensetzung des Glas  pulvers und der Glasmasse des Gegenstandes  sollte     nicht    ganz ausser Acht gelassen wer  den, damit nicht während der Erhitzung oder  bei dem späteren     Herauslösen    der angebacke  nen Teilchen unerwünschte Reaktionen auf  treten; dies ist jedoch nur notwendig, wenn  die Erfindung bei Glassorten von     ausserge-          wöhnlieher    Zusammensetzung angewendet  wird.  



  Die     Korngrösse    des Glaspulvers richtet  sich nach der gewünschten Beschaffenheit  der     Oberfläche    des     Endproduktes.    Es wurde  nämlich gefunden, dass unter     sonst    gleichen  Verhältnissen ein grosser Korndurchmesser  weniger dicht     genarbte    Glasgegenstände er  gibt und     anderseits    sehr kleine Körner äu  sserst feine Glasnarben erzeugen und daher       dichter    genarbte Gegenstände ergeben. Man  kann also durch die Wahl der Korngrösse die  Ausmasse der Glasnarben und damit die  Stärke der Lichtzerstreuung beeinflussen,  was als erheblicher Vorteil des erfindungs  gemässen Verfahrens anzusehen ist.

   Der Her  absetzung der Teilchengrösse ist jedoch eine  Grenze gesetzt, da ein zu feines Pulver bei  der anzuwendenden Erhitzung statt der Er  hebungen eine     glasurartige    Schicht bildet, in  welchem Falle als Endprodukt eine ziem  lich narbenfreie, fast     unmattierte    Glasober  fläche entsteht. Die Wahl der richtigen Teil  chengrösse ist übrigens nicht schwierig, wenn  man darauf     achtet,    dass die durchschnittliche  Teilchengrösse zweckmässig in der Grössen  ordnung von einem oder wenigen Hundert  steln     Millimetern    liegen soll.

   Indem man bei  spielsweise von einer     durchschnittlichen    Teil  chengrösse von     1/"o    mm ausgeht, kann man in  jedem Fall durch wenige Vergleichsversuche  mit gröberen und feineren     Pulvern    der glei  chen Glassorte die für den gewünschten  Zweck optimale Korngrösse finden.

   Mit weni  gen     Vorversuchen    kommt man auch rasch       zum    Ziel, wenn es sich darum handelt, in be  sonderen Fällen die für das erfindungsge  mässe Verfahren optimale     Erweichungs-          bezw.    Schmelztemperatur des Glaspulvers zu       ermitteln.         Zu den drei Verfahrensschritten, die das       erfindungsgemässe    Verfahren ausmachen, ist  noch folgendes zu bemerken.  



  Der erste     Verfahrensschritt,    der darin be  steht, dass das Glaspulver auf der zu behan  delnden Oberfläche aufgelagert und zum  Haften gebracht wird, ist ein an sich bekann  ter Vorgang, der mit bekannten Spezialgerä  ten ausgeführt werden kann. Nach der üb  lichen Methode wird zum Beispiel das Glas  pulver auf die Oberfläche des Glasgegenstan  des in feuchtem Zustande aufgebracht, d. h.  es wird eine Suspension des Pulvers in     einer     leicht verdunstenden Flüssigkeit, beispiels  weise Alkohol, hergestellt und auf die Glas  oberfläche gespritzt; auf diese Weise kann  ein sofortiges Anhaften und eine gleich  mässige Verteilung der Teilchen erzielt wer  den.

   Die Feuchtigkeit wird dabei nach dem  Aufbringen durch Lufttrocknung oder durch  eine mässige     Warmbehandlung    beseitigt.  



  Der zweite Verfahrensschritt, das     ist    die  Erhitzung, die das     Anschmelzen    des Glaspul  vers an die Glasoberfläche bewirkt, kann in  einem geeigneten Ofen, beispielsweise jener  Art, die beim Einbrennen von Email ver  wendet wird, durchgeführt     werden.    Die Gren  zen für die dabei einzuhaltende     Temperatur     sind bereits oben angegeben worden.

   Es ist  von Vorteil, den     Erhitzungsvorgang    so zu  regeln, dass die Oberfläche des Glasgegen  standes eben zu erweichen anfängt, die Teil  chen des Glaspulvers dagegen bereits er  weicht oder sogar oberflächlich geschmolzen  sind, jedoch ohne gänzlich zu zerfliessen, wo  bei der     Erweichungspunkt    des Glaspulvers  höchstens<B>70'</B> C unterhalb der     Erweichungs-          temperatur    des Glasgegenstandes liegt.  



  Der dritte Verfahrensschritt, d. h. die Be  handlung mit dem glaslösenden Mittel, kann  durch genügend lange Einwirkung von     Fluss-          säure    auf die Oberfläche des Glasgegenstan  des erfolgen. Die richtige Dauer kann durch  einen     Vorversuch    oder durch eine während  des Lösungsvorganges     in.    kurzen Zeitabstän  den vorgenommene Überprüfung des Aus  sehens oder der     lichtzerstreuenden    Wirkung  der Oberfläche des behandelten     Gegenstandes            bestimmt    werden,

   da sich auf letzterer all  mählich eine grosse Zahl     winziger        Vertiefuu-          gen    (Narben) bildet, die jedoch bei allzu lan  ger     Einwirkungsdauer    des Lösungsmittels       wieder    verschwinden. Ob diese Vertiefungen  ihre Entstehung einem Einsinken der Glas  pulverteilchen während der vorangegangenen  Erhitzung verdanken oder auf eine andere  Ursache, zum Beispiel auf eine örtlich ver  schiedene,     etwa    von Konzentrationsunter  schieden     beeinflusste    Einwirkung des Lö  sungsmittels zurückzuführen sind, mag da  hingestellt bleiben.

   Für die praktische Aus  führung der Erfindung genügt die Erfah  rungstatsache,     dass    die Bildung lichtzerstreu  ender     Vertiefungen    während des Lösungsvor  ganges das Vorhandensein der durch das An  schmelzen des Glaspulvers entstandenen       kleinen    Erhebungen und demgemäss das Vor  ausgehen des zweiten     Verfahrensschrittes     voraussetzt. Ist diese Voraussetzung nicht er  füllt, wird ein Glaspulver ungeeigneter Be  schaffenheit verwendet oder zerfliesst bei der  Erhitzung das Pulver zu einer     glasurartigen     Schicht, so entstehen bei der nachfolgenden  Behandlung mit     Flusssäure    keine Vertiefun  gen in der Oberfläche des behandelten Ge  genstandes.  



  Obwohl die Zeitdauer des Lösungsvorgan  ges nicht an ganz enge Grenzen gebunden  ist, da auch ein gewisses     Abweichen    von der  optimalen Dauer nach oben oder nach unten  den gewünschten Effekt nicht ganz beseitigt,  so ist es doch vorteilhaft, wenn mindestens  jene Glasmenge wieder     herausgelöst    wird, die  ursprünglich als Pulver aufgelagert wurde.  Wird diese Menge beim Herauslösen über  schritten, so ist dies so lange nicht     von    Nach  teil, als die     Vertiefungen    erhalten bleiben.  Eine Verkürzung der Zeitdauer des Lösungs  vorganges und damit eine Verbilligung der  Herstellung kann durch     Wahl    besonders  leicht löslicher     Glaspulversorten    erreicht  werden.  



  Nach dem dritten Verfahrensschritt kann  man den Glasgegenstand in der üblichen  Weise, z. B. mit Wasser oder Dampf, reini  gen und dann gegebenenfalls noch trocknen.      Damit ist das Verfahren bereits beendigt und  das Erzeugnis gebrauchsfertig.  



  Das Verfahren nach der Erfindung hat  einen grossen Anwendungsbereich und er  möglicht auch die     rmwandlung    gefärb  ter klarer Gläser in     gefärbte    Gläser, die  das Licht diffus zerstreuen. in welchem Fall  bloss die richtige Auswahl unter den in Be  tracht kommenden     Glaspulversorten    unter  Beachtung der möglichen Reaktionen zu tref  fen ist.  



  Besondere Bedeutung besitzt die Erfin  dung für die     Mattierung    von Glühlampen  kolben, und zwar sowohl für die Aussen- als  auch die Innenmattierung. Ganz besonders  treten aber die Vorteile des erfindungsgemä  ssen Verfahrens in Erscheinung, wenn es sich  um die Herstellung von teilweise aussenmat  tierten oder teilweise innenmattierten Glüh  lampenkolben handelt. In diesem Falle kann  nämlich das erfindungsgemässe Verfahren  dahin modifiziert werden, dass man das auf  der     Kolbenwand    innen oder aussen zum Haf  ten gebrachte Pulver durch mechanische Mit  tel an jenen Stellen oder von jenen Teilen der  Wand entfernt, wo diese klar bleiben soll, eine  Massnahme, die vor dem zweiten Verfahrens  schritt (Erhitzung) sehr leicht durchführbar  ist.

   Es entfällt also die Notwendigkeit, wie  bei dem bekannten Verfahren die klar zu be  lassenden Wandteile mit Paraffin, Wachs  oder     dergl.    zu bedecken.  



  Da das teilweise Mattieren von Glasober  flächen, wie dargelegt, keine Schwierigkeiten  bereitet, eignet sich das erfindungsgemässe  Verfahren auch in hervorragendem Masse, den  mattierten Stellen die Form von     Dekorierun-          gen    oder Beschriftungen, z. B. bei     Glühlam-          penkolben    oder beliebigen andern Glasgegen  ständen zu geben.  



  Die nach dem beschriebenen Verfahren  hergestellten Glasgegenstände weisen an der  mattierten Oberfläche eine charakteristische  Beschaffenheit auf, die sich durch den     nar-          benförmigen    Charakter der kleinen Vertie  fungen von den nach bekannten Verfahren  mattierten Glasoberflächen mitunter deutlich  unterscheidet. Die mattierte Oberfläche hat    in vielen Anwendungsfällen eine günstigere  lichtzerstreuende Wirkung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von das Licht diffus zerstreuenden Glasgegenständen, insbesondere Glühlampenkolben, Über fangglocken, Beleuchtungsgläsern und dergl., dadurch gekennzeichnet, dass zu nächst auf der zu behandelnden Ober fläche des Glasgegenstandes ein Glaspul ver aufgelagert und zum Haften gebracht wird, dessen Erweichungstemperatur nied riger als jene des Glasgegenstandes, je doch nicht so niedrig ist, dass das Pulver bei jener Temperatur, bei der die Ober fläche des Glasgegenstandes zu erwei chen beginnt,

   bereits gänzlich zerfliesst, dass sodann die Glasoberfläche mitsamt dem anhaftenden Pulver auf eine Tempe ratur erhitzt wird, bei welcher die Teil chen des Glaspulvers an den Glasgegen stand anschmelzen. ohne zu einer einheit lichen glasurartigen Schicht zu zerflie ssen, und ohne daB es zu einem die Form des Glasgegenstandes verändernden Er weichen des Glasgegenstandes kommt, und dass hierauf die Oberfläche des Glas gegenstandes, auf welcher die aasge schmolzenen Pulverteilchen kleine Erhe bungen bilden, mit einem glaslösenden Mittel so lange behandelt wird,

   bis sie viele winzige Vertiefungen aufweist, die so klein und so zahlreich sind, dass sie in ihrer Gesamtheit eine das Licht diffus zerstreuende Wirkung ergeben. II. Nach dem Verfahren gemäss Patentan- spruch 1 hergestellter Glasgegenstand, ins besondere Glühlampenkolben, Überfang glocke, Beleuchtungsglas und dergl., da durch gekennzeichnet, dass seine Ober fläche zahlreiche kleine Vertiefungen aufweist, die in ihrer Gesamtheit eine das Licht diffus zerstreuende Wirkung ergeben.

   UNTERANSPRüCHE ].Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass ein Glaspul- ver verwendet wird, dessen Erweichungs- punkt höchstens um<B>70'</B> C unterhalb der Erweichungstemperatur des Glasgegen standes liegt. Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass der Erwei- chungspunkt des Glaspulvers 40 bis 60 C unterhalb der Erweichungstempe- ratur des Glasgegenstandes liegt. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das Glaspul ver einen vom Ausdehnungskoeffizienten des Glasgegenstandes so wenig abwei chenden Ausdehnungskoeffizienten be sitzt, dass beim Anschmelzen des Pulvers an den Glasgegenstand keine die Festig keit verringernden Spannungen im Glas entstehen. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der das An schmelzen des Glaspulvers an die Glas oberfläche bewirkende Erhitzungsvor- gang so durchgeführt wird, dass die Ober fläche des Glasgegenstandes eben zu er weichen anfängt, die Glaspulverteilchen dagegen bereits erweicht, höchstens aber oberflächlich geschmolzen sind, jedoch ohne gänzlich zu zerfliessen. 5.

   Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass der das An schmelzen des Glaspulvers an die Glas oberfläche bewirkende Erhitzungsvor- gang so durchgeführt wird, dass die Ober fläche des Glasgegenstandes eben zu er- weichen anfängt, die CGlaspulverteilchen dagegen bereits erweicht, höchstens aber oberflächlich geschmolzen sind, jedoch ohne gänzlich zu zerfliessen. 6.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass durch die Be handlung mit dem glaslösenden Mittel mindestens jene Menge an Glas wieder herausgelöst wird, die vor dem Erhit- zungsvorgang aufgelagert wurde. 7. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als glaslösen des Mittel Flusssäure verwendet wird. B.

   Verfahren nach Patentanspruch I zur Herstellung teilweise mattierter Glas gegenstände, dadurch gekennzeichnet; dass man vor dem Erhitzungsvorgang das aufgelagerte Glaspulver an den klar zu belassenden Stellen der Glasoberfläche entfernt. 9. Verfahren nach Unteranspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass das aufgela gerte Glaspulver an den klar zu belassen den Stellen der Glasoberfläche durch mechanische Mittel entfernt wird. 10.

   Glasgegenstand nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein Teil der Oberfläche die zahlreichen kleinen, in ihrer Gesamtheit eine das Licht diffus zerstreuende Wirkung ergebenden Vertie fungen aufweist.