DE2533745A1

DE2533745A1 - Formen zur herstellung von glasformkoerpern

Info

Publication number: DE2533745A1
Application number: DE19752533745
Authority: DE
Inventors: Kenzo Matsui; Keishi Ohuchi; Keizo Tamai
Original assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Current assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Priority date: 1975-07-28
Filing date: 1975-07-28
Publication date: 1977-02-03
Also published as: GB1511685A; FR2319587B1; US3983293A; FR2319587A1; DE2533745C3; DE2533745B2

Description

DIPL-CHEM. DR. VOLKER VOSSIUS

PATENTANWALT

8 MOfJCHENSS, P.C. BOX 8S er 67 SIEöERTSTRaSSE 4 PHONE: (O 89) 47 40 75

CABLE ADDRESS: BENZOLPATENT MÖNCHEN TELEX 5-29453 VOPAT D

u.Z.: L 388 (Vo/Hi/ko)
Case: GM

TOIO KOHAN CO., LTD₀
Tokyo, Japan

¹¹ Formen zur Herstellung von Glasformkörpern "

Das sogenannte Rotationsglasformverfahren zur Herstellung von Glasformkörpern wird beispielsweise zum "Formen von Glasgeschirr, Glühlampen und chemischen Geräten angewandt. Datei wird bei hoher Temperatur geschmolzenes Glas durch Luft in eine Form geblasen, wobei während des Kontaktes zwischen dem Glas und der inneren Oberfläche der Form das Glas oder die Form rotiert und so dem Formling die gewünschte Gestalt verliehen wird.

Eine bestimmte Menge eines schwerschmelzbaren Glases, das nach dem genannten Verfahren verformt werden soll, wird im allgemeinen "Külbel" genannt. Das Glas wird in der Regel auf eine Temperatur von etwa 100O⁰C erhitzt. Die zum Formen eines Glasformkörpers erforderliche Zeit beträgt nur etwa 5 Sekunden. Da jedoch die innere Oberfläche der Form einem reibenden Kontakt mit

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dem unter einem Druck von etwa 0,5 kg/cm eingeblasenen Külbel ausgesetzt ist, ist an der inneren Oberfläche der Form eine besondere Auskleidung vorteilhaft, damit die Form dieser Reibung widersteht. Die innere Oberfläche der Form wird mit einer ausreichenden Menge Y/asser benetzt, damit der Glasformkörper leicht von dieser Oberfläche abgelöst werden kann.

Für das genannte Verfahren wurden bisher im allgemeinen sogenannte "Kork-Graphit-Formen" eingesetzt. Diese Formen werden dadurch hergestellt, daß man unter Verwendung eines Bindemittels, wie Leinöl, eine Schicht Korkpulver auf der inneren Oberfläche einer Metallform brennt, wobei sich auf der Form eine Schicht aus "graphitiertem Kork" oder "Kork-Graphit" bildet.

Da jedoch eine derartige Kork-Graphit-Schicht einer reibenden Beanspruchung durch den Külbel aus schwerschmelzbarem Glas während der 8stündigen Verwendung der Form nicht ausreichend widersteht, ist die Kork-Graphit-Schicht nach dieser Zeit abgenutzt und nicht mehr verwendbar. Diese kurze Lebensdauer ist einer der Nachteile der Kork-Graphit-Formen. Im übrigen ist es sehr schwierig, einheitliche Schichten aus Kork-Graphit herzustellen, was leicht zu Qualitätsschwankungen bei den in solchen Formen hergestellten Glasformkörpern führen kann. Deshalb können derartige Formkörper mit hochwertiger Oberfläche unter Verwendung dieser herkömmlichen Formen nicht mit guter Reproduzierbarkeit hergestellt werden.

In der US-PS 3 254 981 ist eine Form vorgeschlagen, deren innere

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Oberfläche mit einem porösen Metall ausgekleidet ist, das eine höhere Beständigkeit gegen die ,Abnutzung durch Reiben mit dem Külbel aufweist als der graphitierte Kork. Da jedoch das Külbel mit dem porösen Metall in direkter Berührung steht, wird das Glas plötzlich abgekühlt, wobei entweder dieses bricht oder sich während des Formens feine Sprünge im Glas bilden. Deshalb sind derartige Formen in der Praxis nicht anwendbar.

In der GB-PS 1 084 816 wird eine verbesserte Kork-Graphit-Fornr beschrieben. Da jedoch auch in dieser Form Kork-Graphit zur Auskleidung verwendet wird, kann auch, von dieser Form eine wesentliche Verlängerung der Lebensdauer nicht erwartet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Formen zur Herstellung von Glasformkörpern zur Verfügung zu stellen, wobei die Lebensdauer der Formen im Vergleich zu üblichen Kork-Graphit-Formen wesentlich verlängert ist und mit den neuen Formen hochwertige Glasformkörper hergestellt werden können, deren Qualität mindestens vergleichbar mit der Qualität solcher Glasformkörper ist, die unter Verwendung der üblichen Kork-Graphit-Formen erhalten worden sind.

Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, Formen zur Herstellung von Glasformkörpern zur Verfügung zu stellen, wobei die Formen einerseits leichter und billiger herstellbar sind und andererseits die Reproduzierbarkeit von in diesen Formen herzustellenden Glasformkörpem. verbessern als dies jeweils bei

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den "bekannten Kork-Graphit-Formen der Pail ist„

Die vorgenannten Aufgaben werden durch die Erfindung gelöst.

Die Erfindung betrifft somit den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.

Die erfindungsgemäßen Formen werden im Rotationsblasformverfahren eingesetzt. Da sie eine sehr gute wärraeisolierende und gegen Abrieb beständige Auskleidung aufweisen, wird einerseits ein rasches Abkühlen des Külbel vermieden und andererseits die Lebensdauer der Form wesentlich verlängert. Auch werden Glasformkörper mit hochwertiger Oberfläche erhalten.

Wenn zur Herstellung von Glasformkörpern Formen verwendet werden, die zu einem raschen Abkühlen des in ihnen enthaltenen Glases neigen,'was beispielsweise bei Formen mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit oder geringen Wärmeisolation der Fall ist, bilden sich wegen der auftretenden Wärmespannung kleine Abschnittnarben oder Sprünge im hergestellten Glasformkörper. Durch nichteinheitliches Erstarren des Külbel werden verschiedene Deformationen im Endprodukt verursacht, was dessen Aussehen beeinträchtigt. Weist eine Form bezüglich der Wärmeisolation schlechte Eigenschaften auf, wie dies beispielsweise bei einer nicht ausgekleideten Metallform der Fall ist, brechen die meisten der in diesen Formen verarbeiteten Külbel während des Verformungsvorgangs wegen der Bildung großer Sprünge. Deshalb ist es zur Herstellung von hochwertigen Glasformkörpern, die

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keine Oberflächenfehler oder Verformungen aufweisen, erforderlich., daß die eingesetzte Form eine gute Wärmeisolation aufweist.

Es wurden verschiedene Arten von Formen hergestellt, die sich durch Auskleiden von Metallformen mit verschiedenen Materialien und in verschiedener Dicke dieser Materialien in ihrer Wärm«- isolation unterschieden. Mit diesen Formen wurden Trinkgläser hergestellt. Auf diese Weise wurde der Zusammenhang zwischen der Wärmeleitfähigkeit des die Form auskleidenden Materials und dessen Dicke sowie verschiedenen Eigenschaften des hergestellten Glasformkörpers, insbesondere der Anzahl von Abschnittnarben auf dessen Oberfläche, dem Grad an Verformungen und dem äußeren Aussehen des Endprodukts, geprüft. Als Materialien zum Auskleiden der Formen wurde eine Vielzahl fester Materialien, deren sehr niedrige Wärmeleitfähigkeit bekannt ist, beispielsweise Papier, Filz, geschäumtes Polyurethan, Diatomeenerde, Hohlglaspulver, Reismehl und Asbest, sowie andere Materialien, deren sehr hohe Wärmeleitfähigkeit bekannt ist, beispielsweise Metalle, wie Kupfer, in Form von Pulver oder Folien, eingesetzt.

Das Auskleiden der Form wurde durch Beschichten der inneren Oberfläche der Form mit einem Klebstoff auf der Basis eines Epoxidharzes und anschließendes Aufbringen eines der vorgenannten Materialien erreicht. Die Endeigenschaften, insbesondere das Aussehen, der in diesen Formen hergestellten Glasformkörper, wurden mit bloßem Auge bewertet. Glasformkörper, die zum Ver-

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kauf geeignet waren, wurden als "Verkaufsprodukt", die nicht zum Verkauf geeigneten Glasformkörper als "Ausschuß" bezeichnet.

Aus den Ergebnissen vorgenannter Untersuchungen ergab sich folgendes:

1. V/eist das die Form auskleidende Material eine V/ärmeleitfähigkeit Ton mehr als 0,005 Joule/cm»sek·⁰K auf, wobei es auch in einer dicken Schicht verwendet werden kann, wird keine ausreichende Wärmeisolation .erreicht, und es können mit derartigen Formen keine Verkaufsprodukte hergestellt werden·

2. Weist das die Form auskleidende Material höchstens die vorgenannte Wärmeleitfähigkeit auf, muß dieses Material eine Dicke von mindestens 40 Mikron aufweisen, um eine ausreichende Wärmeisolation zu erreichen.

3. Mit zunehmender Dicke des die Form auskleidenden Materials wird die Wärmeisolation der Form und damit das Aussehen des hergestellten Glasformkörpers verbessert. Mit Dicken des auskleidenden Materials von mehr als 3000 Mikron kann keine besondere Verbesserung des Endprodukts erreicht werden.

4. Durch Auskleiden einer Form mit festen Materialien, deren sehr niedrige V/ärmeleitfähigkeit bekannt ist, wird eine

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"besonders gute Wärmeisolation, insbesondere "bei der Herstellung Ton Glasformkörpem nach dem Rotationsblasformverfahren, erreichte Beispielsweise können Glasformkörper mit sehr schönem Aussehen in einer mit Papier ausgekleideten Form erhalten werden.

Somit ist es bevorzugt, eine Form, die zur Herstellung von Glasformkörpem nach dem Rotationsblasformverfahren verwendet wird, mit einem Material auszukleiden, das eine Wärmeleitfähigkeit " von höchstens 0,005 Joule/cm·sek·⁰K und in der Form eine Dicke von 40 bis 3000 Mikron aufweist.

Die angegebenen Werte der Wärmeleitfähigkeit wurden bei Raumtemperatur gemessen.

Beim Blasformen von Glasformkörpem in einer Form, die mit einem Material ausgekleidet ist, das die vorstehenden Bedingungen er-, füllt, werden in ihren Eigenschaften und in ihrem Aussehen hochwertige Produkte erhalten. Jedoch weisen nicht alle Materialien, welche die vorgenannten Bedingungen erfüllen, auch eine ausreichende Festigkeit oder Wärmebeständigkeit auf. Deshalb ist die Lebensdauer von mit diesen Materialien ausgekleideten Formen nicht immer lang. Beispielsweise werden unter Verwendung einer mit Papier ausgekleideten Form in ihren Eigenschaften und in ihrem Aussehen hochwertige Glasformkörper erhalten, jedoch kann diese Form nur einmal verwendet werden,. Deshalb muß diese Form jedes Mal neu mit frischem Papier ausgekleidet werden.

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Es besteht somit ein großes Interesse an Materialien, die als Auskleidung einer Form sowohl zu hochwertigen Produkten führen als auch der Form eine ausreichende Lebensdauer verleihen.

Beim Formen wird ein sogenanntes Külbel, das auf eine Temperatur von etwa 100O⁰C erhitzt worden ist, unter einem Druck von etwa 0,5 at an die innere Oberfläche der Form geblasen und reibt dann stark an dieser Oberfläche. Deshalb wird die Lebensdauer der Form von der Abriebbeständigkeit des die Form auskleidenden Materials bei hohen Temperaturen begrenzt. Obwohl die für einen Formvorgang erforderliche Zeit nur wenige Sekunden beträgt und die innere Oberfläche der Form im allgemeinen mit etwas Wasser benetzt wird, wird die innere Oberfläche der Form durch den Kontakt mit dem auf 1000⁰C erhitzten Glas in kurzer Zeit auf 300 bis 40O⁰C erhitzt. Um eine Form mit ausreichender Haltbarkeit zu erhalten, ist es deshalb erforderlich, daß das die Form auskleidende Material einen Schmelzpunkt von über 400⁰C und eine ausreichende Festigkeit bei hohen Temperaturen aufweist.

Es wurden mit verschiedenen Materialien ausgekleidete Formen zur Herstellung von blasgeformten Trinkgläsern verwendet und dabei das Abriebverhalten der die Formen auskleidenden Materialien untereinander als auch mit dem Abriebverhalten von Kork-Graphit -Formen verglichen. Es ergab sich, daß Formen, die in einer Dicke von mindestens 40 Mikron mit Metall, Glas oder Keramikmaterial mit einem Schmelzpunkt von über 400⁰C ausgekleidet sind, eine wesentlich verbesserte Abriebbeständigkeit auf-

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weisen. Wie "bei den Untersuchungen über die Wärme isolation wurde das die Form auskleidende Material in Form eines Pulvers auf eine Klebstoffschicht aufgebracht, mit der die innere Oberfläche der Form beschichtet worden ist. Beispielsweise wurde bei Verwendung einer Form, die mit einer Schicht aus Aluminiumpulver mit einer Dicke von 100 Mikron ausgekleidet war, selbst nach 20-stündigem kontinuierlichem Gebrauch keine wesentliche Abnutzung der Form festgestellt. Im Gegensatz dazu waren bei einer üblichen Kork-Graphit-Form bereits nach etwa 8stündigem kontinuierlichem Gebrauch 40 % der Kork-Graphit-Schicht abgenutzt.

Die mit Aluminiumpulver ausgekleidete Form weist zwar eine hohe Abriebbeständigkeit auf, führt jedoch wegen mangelhafter Wärmeisolation der Auskleidung zu schlechteren Glasformkörpern, die nicht die Qualität von Yerkaufsprodukten erreichten.

Zur Herstellung von hochwertigen Glasformkörpern muß eine praxisgerechte Form mit langer Lebensdauer eine Auskleidung mit sowohl ausreichender Wärmeisolation als auch ausreichender Abriebbeständigkeit aufweisen.

Wasser, das in dem eine Form auskleidenden Material enthalten ist, ergibt eine Schmierwirkung und erleichtert die Rotation des Formkörpers in der Form. Auch wird durch Anwesenheit des Wassers das Ablösen des Glasformkörpers von der Formoberfläche erleichtert. Deshalb v/erden im allgemeinen gute Ergebnisse erzielt, wenn eine ausreichende Menge Wasser an der inneren Oberfläche der Form vorhanden ist. Somit weist die Schicht des die

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Form auskleidenden Materials vorzugsweise eine poröse Struktur auf.

Nach dem Blasformverfahren wurden Trinkgläser hergestellt, wobei mit verschiedenen Mengen Wasser in dem die Form auskleidenden Material gearbeitet wurde. Es ergab sich, daß der Wässerig

gehalt vorzugsweise 0,10 bis 10 g/dm beträgt. Liegt die Wassermenge unter 0,10 g/dm , ist die Schmier wirkung des V/assers nicht ausreichend, während bei einer Wassermenge von über 10 g/ dm das Külbel schnell abgekühlt wird, wobei der Glasformkörper während^ des Fprmv.organgs_# leicht... zerbricht.. ........... . .·..;...*. ..·

Der vorgenannte bevorzugte Bereich der Wassermenge ist im allgemeinen unabhängig vom eingesetzten Auskleidungsmaterial der Form.

Um blasgeformte Glasformkörper hoher Qualität und sehr gutem Aussehen herzustellen, wird die Form vorzugsweise mit einem Material ausgekleidet, das eine Wärmeleitfähigkeit von höchstens 0,005 Joule/cm»sek· K aufweist und in einer Dicke von 40 bis . 3000 Mikron auf die innere Oberfläche der Form aufgetragen ist. Um der Form eine höhere Abriebfestigkeit zu verleihen als sie die üblichen Kork-Graphit-Formen aufweisen, wird zur Auskleidung der Form vorzugsweise ein Metall, Glas oder ein Keramikmaterial mit jeweils einem Schmelzpunkt von über 400⁰C verwendet, wobei die Auskleidung eine Dicke von mindestens 40 Mikron hat. Um den Vorgang des Blasformens zu erleichtern, weist das formauskleidende Material eine derartige poröse Struktur auf,

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daß es 0,10 bis 10 g/dm Wasser enthalten kann.

Die erfindungsgemäßen Formen weisen die vorgenannten Eigenschaften sowie eine sehr lange Lebensdauer auf.

Die erfindungsgemaßen Formen können beispielsweise durch Auskleiden einer Metallform mit einer Schicht aus Hohlglaspulver mit einem Schmelzpunkt von über 40O⁰C hergestellt werden. Ein Querschnitt durch eine derartige Form ist in Fig. 1 dargestellt. Technisches Hohlglaspulver weist eine Dichte von höchstens 0,5 und eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 0,0006 Joule/cm^esek·⁰K , auf.

In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch eine mit einer porösen Emailschicht ausgekleideten Form, in Fig. 3 eine mit einer v/ärmeisolierenden Schicht und einer darauf aufgebrachten porösen Schicht mit sehr guter Abriebfestigkeit dargestellt.

Wie in Fig. 1 erläutert ist, wurde ein wärmebeständiger Klebstoff 2, beispielsweise ein Klebstoff auf der Basis eines Epoxidharzes, in dünner Schicht auf die innere Oberfläche einer Metallform 1 aufgetragen. Auf diese Schicht wurde anschließend Hohlglaspulver gestreut, das von dem Klebstoff festgehalten wurde. Nach dem Abstreifen von überschüssigem Hohlglaspulver wurde der Klebstoff ausgehärtet. Auf diese Weise ist die innere Ober-

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fläche der Metallform/in einer porösen Schicht 3 aus aufgeklebten Pulverteilchen versehen. In dieser porösen Schicht sind locker angeordnete Pulverteilchen, so daß zwischen diesen eine

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gewisse Zahl kleiner Zwischenräume vorliegt. In diesen Zwischenräumen kann sich Wasser 4 befinden. Mit zunehmender Teilchengröße des Pulvers nimmt auch die Porosität (Verhältnis der in der porösen Schicht vorliegenden Zwischenräume zum Volumen der porösen Schicht unter der Annahme, daß diese Zwischenräume in der porösen Schicht gefüllt sind) der Schicht 3 zu. Mit zunehmender Dicke der porösen Schicht steigt auch die Anzahl an Zwischenräumen oder Poren und somit die Menge an Wasser, die von der porösen Schicht aufgenommen werden kann.

Wie in Fig. 2 erläutert ist, kann die innere Oberfläche einer erfindungsgemäßen Form auch mit einer Schicht poröser Struktur aus Glas oder Keramikmaterial mit einem Schmelzpunkt von über 400 C versehen sein. Diese Schicht weist eine Wärmeleitfähigkeit von höchstens 0,005 Joule/cm·sek° K auf und ist durch Beschichten einer Metallform mit porösem Email hergestellt worden. Zur Herstellung einer derartigen Schicht wird ein Schäumungsmittel, wie Titanhydrid, einem technischen pastenförmigem Email zugesetzt. Das erhaltene Gemisch wird auf die innere Oberfläche einer Metallform aufgetragen. Beim Erhitzen der beschichteten Form wird die Emailschicht an der inneren Oberfläche der Metallform gebunden und erhält gleichzeitig durch die Wirkung des Schäumungsmittels eine poröse Struktur. Man erhält eine poröse Emailschicht 5.

Ähnliche Formen können durch Verwendung entsprechender, schichtenbildender Materialien mit relativ hoher Festigkeit, sehr guter Wärmebeständigkeit und sehr gutem Wärmeisolationsvermögen

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hergestellt werden.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Formen können zur Verbesserung bestimmter Eigenschaften auch zwei oder mehr Schichten übereinander angeordnet werden.

Metallische Werkstoffe mit einer Wärmeleitfähigkeit von höchstens 0,005 Joule/cm·sek·⁰K sind in der Praxis nur in Form von Hohlmetallpulvern erhältlich. Diese Pulver können zwar hergestellt werden, befinden sich jedoch nur wenig im Handel. Deshalb ist die Verwendung solcher Hohlmetallpulver zur Herstellung von Formen ungünstig.

Ist die Dicke der Schicht, mit der eine Form versehen worden ist, zu gering, weist diese Schicht eine niedrige Festigkeit und ungenügende Wärmeisolation auf. Deshalb ist für das die erfindungsgemäße Form auskleidende Material eine Schichtdicke von mindestens 40 Mikron bevorzugt. Oberhalb einer bestimmten Schichtdicke wird keine besondere Verbesserung der Wärmeisolation erreicht. Die Schichtdicke beträgt vorzugsweise höchstens 3000 Mikron.

Die Porosität der Schicht auf der inneren Oberfläche der Form beträgt vorzugsweise 30 bis 70 %, Liegt die Porosität unter 30 %, besteht die Gefahr, daß die Schicht nur weniger als 0,10g/

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dm Wasser aufnimmt, während bei einer Porosität der Schicht von über 70 % die von der Schicht aufgenommene Menge Wasser 10 g/dm überschreitet.

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Wird die Form mit einer Schicht aus Hohlglaspulver ausgekleidet und ist die Teilchengröße des Hohlglaspulvers zu groß, bilden sich an der Oberfläche der Schicht große Ausbuchtungen und Einbuchtungen. Diese unregelmäßige Oberfläche der Form wird während des Formens auf die Oberfläche des Glasformkörpers übertragen, wodurch dessen Aussehen beeinträchtigt wird. Vorzugsweise wird deshalb Hohlglaspulver mit einer Teilchengröße von höchstens 200 Mikron eingesetzt.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Formen weist eine auf die innere Oberfläche einer Metallform aufgebrachte wärmeisolierende Schicht auf, auf die zusätzlich eine poröse Schicht aufgebracht ist, wobei die poröse Schicht aus Metall, Glas oder keramischem Material mit einem Schmelzpunkt von übex" 400⁰C besteht. In Fig. 3 ist ein Querschnitt durch eine derartige Beschichtung dargestellt.

Wie in Fig. 3 erläutert ist, wurde eine poröse Schicht 7 über einer wärmeisolierenden Schicht 6 angeordnet. Eine derartige Form weist neben einer ausgezeichneten Wärmeisolation eine im Vergleich zu üblichen Kork-Graphit-Formen wesentlich längere Lebensdauer auf, da die poröse Schicht 7 eine hervorragende Abriebbeständigkeit hat. Die wärmeisolierende Schicht 6 wird vorzugsweise aus einem Material mit einer Wärmeleitfähigkeit von höchstens 0,005 Joule/cm^esek· K in einer Dicke von 40 bis 3000 Mikron hergestellt.

Die Herstellung einer derartigen wärmeisolierenden Beschich-

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tung kann leicht durch Mischen eines wärmeisolierenden Materials, wie Diatomeenerde, mit einem wärmebeständigen Harz und Auftragen des erhaltenen Gemisches auf die innere Oberfläche einer Metallform erreicht werden.

Das nachfolgende Beschichten der wärmeisolierenden Schicht 6 mit der porösen Schicht 7 erfolgt durch Auftragen eines wärmebeständigen Klebstoffs auf die wärmeisolierende Schicht 6 und nachfolgendes Aufbringen eines Metallpulvers oder eines ähnli- , chen Materials mit einem Schmelzpunkt von über 400⁰C auf die Klebstoffschicht. Diese zweite Beschichtung erfolgt.in der gleichen Weise wie die vorgenannte Beschichtung mit Hohlglaspulver .

Ist die Teilchengröße des verwendeten Pulvers zu grob, weist die Oberfläche der porösen Schicht große Ausbuchtungen und Einbuchtungen auf. Diese unregelmäßige Oberfläche wird auf die Oberfläche des zu formenden Glasformkörpers übertragen und beeinträchtigt dessen Aussehen. Die Teilchengröße des für die poröse Schicht eingesetzten Pulvers beträgt vorzugsweise höchstens 200 Mikron. Als Metallpulver können beispielsweise pulverförinige Aluminium-, Kupfer- und Eisenlegierungen verwendet werden. Zusätzlich können Glaspulver und Aluminiumpulver eingesetzt werden« Die poröse Schicht 7 kann auch durch Beschichten der wärmeisolierenden Schicht 6 mit einem porösen gesinterten Material, beispielsweise auf der Basis eines Metalls oder eines keramischen Materials, hergestellt werden.

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Im allgemeinen weisen die meisten Materialien mit einer guten Wärmeisolation eine unzureichende Festigkeit und eine unzureichende Wärmebeständigkeit auf. Umgekehrt zeigen die meisten Materialien mit guter Festigkeit, guter Wärmebeständigkeit und ausgezeichneter Abriebbeständigkeit eine schlechte Wärmeisolation.

Die erfindungsgemäßen Formen können eine zusammengesetzte Beschichtung aus einer wärmeisolierenden Schicht 6 und einer porösen Schicht 7 aufweisen, die beide voneinander unabhängig hergestellt werden, so daß die erforderliche Wärmeisolation und . die erforderliche Abriebfestigkeit innerhalb weiter Bereiche frei eingestellt werden können. Beispielsweise genügt es, daß das die wärmeisolierende Schicht 6 bildende Material nur eine gute Wärmeisolation aufweist; es braucht nicht auch durch eine hohe Abriebbeständigkeit gekennzeichnet zu sein. Umgekehrt braucht das die poröse Schicht 7 bildende Material nur eine sehr gute Abriebbeständigkeit aufzuweisen und braucht nicht auch eine hohe Wärmeisolation zu zeigen. Somit weisen die erfindungsgemäßen Formen den großen Vorteil auf, daß in der Wahl der zur Beschichtung der Form eingesetzten Materialien ein großer Spielraum bleibt.*

Ist die Dicke der auf der Schicht 6 liegenden porösen Schicht 7 zu gering, wird keine ausreichende Festigkeit der Schicht 7 erreicht. Die Schicht 7 weist vorzugsweise eine Dicke von mindestens 40 Mikron auf. Ist jedoch "die Dicke der Schicht 7 zu groß, wird dem in der Form befindlichen Külbel sehr rasch viel

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Wärme entzogen, wobei sich das Külbel zu rasch abkühlt und kein hochwertiges Produkt erhalten wird. Die Dicke der porösen Schicht 7 beträgt vorzugsweise höchstens 1000 Mikron.

Besteht die poröse Schicht 7 aus einem Material mit einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit, ergibt sich kein besonderer Nachteil, selbst wenn die Dicke der porösen Schicht 1000 Mikron überschreitet. Beträgt die Dicke der porösen Schicht 7 höchstens 1000 Mikron, können zu ihrer Herstellung irgendein Glas, keramisches Material, Aluminiumlegierungen, Kupferlegierungen und die meisten der. anderen Metalle verwendet ,wer den.. _t _ .·.,..,. ....

Wie im Pail der Verwendung von Hohlglaspulver, beträgt auch bei Verwendung anderer Materialien die Porosität der porösen Schicht 7 vorzugsweise 30 bis 70 %.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Ein Klebstoff auf der Basis eines Epoxidharzes wird in einer Schichtdicke von etwa 100 Mikron auf die innere Oberfläche einer Blockform aus Eisen aufgetragen. Über die Klebstoffschicht wird technisches Hohlglaspulver mit einer Teilchengröße von etwa 40 Mikron gestreut. Dabei wird eine Schicht aus Hohlglaspulver mit einer Dicke von etwa 100 Mikron gebildet. In dieser Schicht liegt . eine große Anzahl Zwischenräume zwischen den Teilchen des Hohlglaspulvers vor, so daß die Schicht

etwa 0,17 g/dm V/asser aufnehmen kann. Es werden 50 dieser er-

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findungsgemäß en Formen hergestellt. Unter Verwendung dieser Formen werden Trinkgläser mit einer Wandstärke von 1,5 mm, einem inneren Durchmesser von 50 mm und einer Höhe von 100 mm nach dem Rotationsblasformverfahren hergestellt. Es werden Trinkgläser mit hochwertigem Aussehen erhalten. In allen Formen kann das Formen kontinuierlich 17 Stunden durchgeführt werden. Zum Vergleich werden unter den gleichen Bedingungen 50 übliche Kork-Graphit-Formen verwendet. Dabei wird eine starke Verkürzung der Lebensdauer der bekannten Formen festgestellt. Die kürzeste Lebensdauer beträgt etwa 5 Stunden, die längste etwa 9 Stunden. Die durchschnittliche Lebensdauer der bekannten Formen beträgt etwa 7 Stunden.

Aus vorstehenden Vergleichsversuchen ist ersichtlich, daß die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Formen um 100 % oder mehr gegenüber der Lebensdauer der üblichen Kork-Graphit-Formen verbessert ist und auch der Unterschied in der Lebensdauer verschiedener Formen der gleichen Art wesentlich verringert ist.

Beispiel 2

Gemäß Beispiel 1 wird die innere Oberfläche einer Blockform aus Eisen mit Hohlglaspulver beschichtet. Auf die erhaltene Schicht wird ein Klebstoff auf der Basis eines Epoxidharzes in einer Dicke von etwa 100 Mikron aufgetragen. Dann wird auf diese Klebstoffschicht technisches Hohlglaspulver mit einer Teilchengröße von etwa 40 Mikron gestreut. Auf diese Weise werden zwei übereinander liegende Schichten aus Hohlglaspulver erhalten. Bei kontinuierlichem Einsatz von Formen dieser Art zur Her-

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stellring von Trinkgläsern gemäß Beispiel 1 ergibt sich, daß die Formen eine Lebensdauer von etwa 20 Stunden aufweisen.

Beispiel 3

Technisches Emailpulver wird mit Wasser zu einer Emailschlämpe mit einer Dichte von 1,48 gemischt. In das Gemisch werden pro 100 ml des Gemisches etwa 70 g Titanhydrid mit einer Korngröße von etwa 0,041 mm als Schäumungsmittel gleichmäßig eingearbeitet. Das erhaltene Gemisch wird in einer Dicke von 0,5 mm auf . die innere Oberfläche einer Blockform aus Eisen aufgetragen, und die beschichtete Blockform wird auf eine Temperatur von etwa 8O⁰C erhitzt, um durch Schaumbildung eine poröse Emailschicht zu bilden. Bei Verwendung der so vorbereiteten 3?orm zur Herstellung von Trinkgläsern gemäß Beispiel 1 ergibt sich, daß das formen kontinuierlich etwa 30 Stunden durchgeführt werden kann und hochwertige Trinkgläser erhalten werden.

Beispiel 4

In die gemäß Beispiel 3 hergestellte Emailschlämpe werden 50 Volumprozent Diatomeenerde als wärmeisolierendes Material eingearbeitet. Mit dem erhaltenen Gemisch wird gemäß Beispiel 3 eine poröse Emailschicht auf die innere Oberfläche einer Blockform aus Eisen aufgebracht. Bei der Herstellung von Trinkgläsern in der erhaltenen Form wird festgestellt, daß die Form eine Lebensdauer von 20 Stunden aufweist. Die hergestellten Glasformkörper sind hochwertiger und zeigen ein besseres Aussehen als die gemäß Beispiel 3 erhaltenen Produkte.

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Beispiel 5

Gemäß Beispiel 3 wird eine poröse Emailschicht auf die innere Oberfläche einer Blockform aus Eisen aufgebracht. Ein Klebstoff auf der Basis eines Epoxidharzes wird in einer Dicke von 100 Mikron auf die poröse Emailschicht aufgetragen und anschließend mit Hohlglaspulver gemäß Beispiel 1 beschichtet» Anschließend werden in der erhaltenen Form gemäß Beispiel 1 Trinkgläser hergestellt. Das Formen kann kontinuierlich etwa 50 Stunden durchgeführt werden, wobei hochwertige Trinkgläser erhalten werden.

Beispiel 6

Ein Epoxidharz wird mit etwa 50 "Volumprozent pulverförmiger

^einer Teilchengröße von etwa IQjü/

Diatomeenerde''gemischt". Das Gemisch' wird in einer Dicke von etwa 100 Mikron auf die innere Oberfläche einer Blockform aus Eisen aufgebracht, wobei eine Schicht sehr guter Wärmeisolation erhalten wird. Auf diese Schicht wird ein Klebstoff auf der Basis eines Epoxidphenols in einer Dicke von etwa 100.Mikron aufgetragen. Auf die Klebstoffschicht wird Aluminiumpulver mit einer Teilchengröße von etwa 40 Mikron in einer Dicke von etwa 100 Mikron aufgestreut. Die so gebildete Schicht aus Aluminiumpulver weist eine große Anzahl von Zwischenräumen zwischen den Aluminiumteilchen auf und kann etwa 0,15 g/dm Wasser in diesen Zwischenräumen aufnehmen. Der Klebstoff wird durch Hitze gehärtet. In der erhaltenen Form werden gemäß Beispiel 1 Trinkgläser hergestellt, wobei die innere Oberfläche der Form mit Wasser benetzt wird. Es werden während etwa 20 Stunden hochwertige Trinkgläser kontinuierlich hergestellt.

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Beispiel 7

Unter Verwendung eines Gemisches eines Epoxidharzes mit 50 Volumprozent pulverförmiger Diatomeenerde mit einer Teilchengröße von etwa 10 Mikron wird gemäß Beispiel 6 eine wärmeisolieren de Schicht mit einer Dicke von etwa 0,5 mm auf die innere Oberfläche einer Blockform aus Eisen aufgebracht. Die verwendete Form ist teilbar. Beide Teile der Form sind halbzylindrisch mit einem inneren Durchmesser von 55 mm und einer Höhe von 100 mm. Der innere Durchmesser beträgt nach der Beschichtung mit der wärmeisolierenden Schicht 54 mm. Auf diese wärmeisolierende Schicht wird ein Klebstoff auf der Basis eines Epoxidharzes in . einer Dicke von 100 Mikron aufgetragen. Auf die Klebstoffschicht wird 3'eweils ein halbzylindrisches Teil aus gesintertem porösem Kupfer mit einem Außendurchmesser von 54 mm, einem Innendurchmesser von 40 mm und einer Höhe von 100 mm gelegt. Dann wird das Teil aus gesintertem porösem Kupfer derart zugeschnitten, daß ein Innendurchmesser von 53 mm gebildet wird, da die Wanddicke des Teils aus gesintertem porösem Kupfer 0,5 mm beträgt. Das Teil aus gesintertem porösem Kupfer ist nach einem üblichen Verfahren zur Herstellung von porösen Metallen erhalten worden, wobei Kupferpulver mit einer Teilchengröße von etwa 40 Mikron bei einer Temperatur von etwa 900⁰C gesintert worden ist. Das gesinterte poröse Kupfer weist eine Porosität von etwa 50 % auf.

Die erhaltene Form weist eine wärmeisolierende Schicht und darüber eine dünne' Schicht aus gesintertem porösem Kupfer auf. In der so erhaltenen Form werden gemäß Beispiel 1 Trinkgläser

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mit einem inneren Durchmesser von 50 mm, einer Wanddicke von 1,5 mm und einer Höhe von 100 mm nach dem Rotationst>lasformverfahren hergestellt. Es werden "bei kontinuierlichem Arbeiten während etwa 200 Stunden hochwertige Trinkgläser mit sehr gutem Aussehen erhalten.

Die erfindungsgemäßen Formen können nicht nur für das Rotationsblasformverfahren^v sondern auch für andere Verfahren zur Herstellung von Glasformkörper eingesetzt werden.

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Claims

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Patentansprüche

"I. Formen zur Herstellung von Glasformkörpern, dadurch gekennzeichnet , daß sie eine Metallform darstellen, die an ihrer inneren Oberfläche mit einer porösen Schicht aus Glas oder Keramikmaterial ausgekleidet ist, die einen Schmelzpunkt von über 4-00⁰C, eine bei Raumtemperatur gemessene V/ärmeleitfähigkeit Von höchstens 0,005 Joule/cm·sek*°K, eine Dicke von 40 bis 300 Mikron und eine Porosität von 30 bis 70 % aufweist.

2. Formen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Schicht aus Hohlglaspulver mit einer Teilchengröße von höchstens 200 Mikron besteht,

3. Formen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Schicht aus porösem Email besteht.

4. Formen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallform an ihrer inneren Oberfläche mit einer wärmeisolierenden Schicht mit einer bei Raumtemperatur gemessenen Wärmeleitfähigkeit von höchstens 0,005 Joule/cm»sek·⁰K und einer Dikke von 40 bis 3000 Mikron ausgekleidet ist und auf diese wärmeisolierende Schicht eins poröse Metall-, Glas- oder Keramikschicht mit einem Schmelzpunkt von über 400⁰C, einer Dicke von 40 bis 1000 Mikron und einer Porosität von 30 bis 70 % aufgebracht ist.

6Ü9885/0614

Γ Π

5. Formen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Schicht aus Teilchen eines Pulvers mit einer Teilchengröße von höchstens 200 Mikron besteht.

6. Formen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Schicht aus einem gesinterten Metall oder aus einem porösen gesinterten keramischen Material besteht.

• 609885/061 A