Glasschleifen,
s. Glas (S. 43a).
5 Wörter, 33 Zeichen
s. Glas (S. 43a).
[* ] (hierzu die Tafeln »Glasfabrikation I u. II«),
eine durch Schmelzen erzeugte, bei hoher Temperatur dünnflüssige, beim Erkalten allmählich aus dem zähflüssigen in den starren Zustand übergehende, vollständig amorphe Masse, welche aus Verbindungen der Kieselsäure mit mindestens zwei Basen besteht und in Wasser unlöslich ist. Der Begriff des Glases ist keineswegs ein nur chemischer; es gibt sehr viele Verbindungen von Kieselsäure mit mehr als einer Base, welche darum durchaus nicht Glas sind. Zum Begriff des Glases gehört vielmehr auch die physikalische Beschaffenheit, der vollkommen amorphe Zustand, mit welchem die Substanz auch den Charakter des Glases vollständig verliert. Die verschiedenen Glassorten sind auch keine chemischen Verbindungen; sie enthalten allerdings bestimmte Kieselsäuresalze, diese aber besitzen in hohem Grade die Eigenschaft, im feurigen Fluß einander aufzulösen und in diesem Zustand des gleichförmigen Gemenges zu erstarren; selbst völlig heterogene Körper können in das Glas eingehen, ohne daß dadurch seine wesentlichen
Eigenschaften gestört werden. Die nähere Beschaffenheit des Glases aber hängt, wie bei den meisten chemischen Verbindungen und Gemengen, von der Natur der Bestandteile ab. Als wesentliche Bestandteile sind Kieselsäure, ein Alkali (Kali oder Natron) und Kalk zu betrachten; doch wird die Kieselsäure bisweilen zum Teil durch Borsäure oder Fluor vertreten, und neben den genannten Basen kommen auch Baryt, Bleioxyd, Wismutoxyd und als zufällige Beimengungen Magnesia, Thonerde, Eisen- und Manganoxyde vor. Für ganz bestimmte Zwecke, namentlich zur Färbung der Gläser, werden auch Verbindungen andrer Metalle eingeführt.
Das spezifische Gewicht des Glases schwankt für Alkalikalkgläser zwischen 2,4 und 2,6; bei Alkalibarytgläsern steigt es auf 2,9, bei Alkalibleigläsern auf 3,0 bis 3,8. Manche Gläser werden schon beim gewöhnlichen Gebrauch kantenstumpf und blind, andre werden nur schwer von guten Feilen angegriffen. Im allgemeinen steigt die Härte mit dem Gehalt an Kieselsäure und wird am meisten durch Alkalien und Bleioxyd beeinträchtigt. Stets ist die Oberfläche des Glases, welche sich beim Erstarren desselben bildet, härter als die nach deren Entfernung durch Schleifen erzeugte Oberfläche, überhaupt als das Innere der Glasmasse.
Der Widerstand gegen das Zerdrücken ist beim Glas sehr bedeutend; auffallend geringer ist der gegen das Zerreißen. Die Sprödigkeit nimmt mit der Dicke des Glases rasch ab, und ganz dünne Blättchen und Fäden sind ausgezeichnet elastisch und biegsam (s. Glasspinnerei). Eine und dieselbe Glassorte ist um so spröder, je schneller die Masse abgekühlt wurde. Läßt man geschmolzenes in kaltes Wasser tropfen, so zeigen die einzelnen erstarrten, in eine lange Spitze auslaufenden Tropfen (Glasthränen) große Härte; doch genügt das Abbrechen der äußersten dünnen Spitze, um sie vollständig in Staub zerfallen zu machen.
Ebenso genügt bei den dickwandigen, in der Luft schnell abgekühlten Bologneser Fläschchen das Schütteln mit einem scharfen Quarzsplitter, um das Gefäß zu zersprengen. Man nimmt an, daß bei der schnellen Abkühlung infolge der frühzeitigen Erstarrung der Oberfläche das noch nicht erstarrte Innere eine Spannung seiner kleinsten Teile erleidet und infolge derselben durch die geringste Erschütterung den Zusammenhang verliert. Kühlt man dagegen langsam ab, so finden die einzelnen Schichten und ihre kleinsten Teilchen Zeit, sich einer festerm Zusammenhang entsprechenden Anordnung zu fügen.
Hierauf beruht der in den Glashütten übliche Kühlprozeß, durch welchen namentlich dickere Gläser erst für den Gebrauch tauglich werden. Bei einer besondern Leitung des Kühlprozesses entsteht das sogen. Hartglas, welches ungewöhnliche Härte, Festigkeit, Elastizität, namentlich auch große Widerstandsfähigkeit gegen Temperaturwechsel besitzt. Letzterm erliegt auch das bestgekühlte Glas sehr leicht, indem sich Sprödigkeit und geringes Wärmeleitungsvermögen vereinigen; die erhitzte Stelle dehnt sich aus, die nahe angrenzenden, kalt gebliebenen Stellen geben nicht nach, und so entsteht der Bruch.
Ebenso wie für die Wärme ist das auch für die Elektrizität ein schlechter Leiter. Der Glanz wird nur zum Teil durch die Zusammensetzung bedingt, er ist großenteils abhängig von besondern Verhältnissen bei der Fabrikation. Das Lichtbrechungsvermögen ist bei Bleiglas viel größer als bei gewöhnlichem Glas, am stärksten bei Gläsern, welche statt des Bleies Wismut und statt des Kalis Thalliumoxyd enthalten. Derartige Gläser zeigen im geschliffenen Zustand prachtvollstes Farbenspiel. In hinreichend dicken Schichten besitzt jedes Glas einen deutlichen Farbenton.
Kieselsäure, Kalk, Bittererde, Baryt färben am wenigsten, die Alkalien, besonders Natron, viel mehr und am stärksten die Schwermetalle, von denen nur Bleioxyd und Wismutoxyd farbloses Glas liefern. Vollkommen farbloses Glas herzustellen, ist sehr schwer, weil sich fast unvermeidlich färbende Verbindungen, namentlich Oxyde des Eisens, mit den Rohmaterialien einschleichen und Schwefelmetalle (besonders Schwefelnatrium) beim Schmelzen des Glases entstehen. Man erkennt die Farbe des Glases am Tafelglas, wenn man auf die hohe Kante desselben sieht; aber diese Farbe verändert sich fast stets nach längerer oder kürzerer Zeit unter dem Einfluß des Lichts und kehrt nur beim Ausglühen oder Umschmelzen zurück. Mit Braunstein als Entfärbungsmittel geschmolzenes Glas wird am Licht sehr deutlich violett.
Beim Erhitzen geht das Glas sehr allmählich aus dem festen in den flüssigen Zustand über; es läßt sich etwa beim Eintritt der Glühhitze biegen und ausziehen, bei beginnender Rotglut durch Eintreiben von Luft aufblasen und zu den feinsten Fäden spinnen (s. Glasspinnerei), auch kneten und schweißen; bei voller Rotglut neigt es zum Abtropfen und wird dann flüssig, aber auch bei Weißglut behält es die Konsistenz eines dünnen Sirups. Kieselsäure macht das Glas strengflüssig; durch Basen, besonders durch Bleioxyd, am wenigsten durch alkalische Erden, wird es leichtflüssiger, ebenso durch Borsäure und Fluor, die einen Teil der Kieselsäure ersetzen können.
Erhält man Glas längere Zeit auf der Temperatur, bei welcher es erweicht, so tritt Entglasung ein, und es verwandelt sich in eine undurchsichtige kristallinische, steinartige, sehr feste, wenig spröde Masse (Réaumurs Porzellan). Gegen chemische Agentien verhält sich Glas mit seiner natürlichen, im Feuer gebildeten Oberfläche viel widerstandsfähiger als nach Bloßlegung des Innern durch Schleifen etc. Wasser greift bei anhaltendem Kochen das Glas mehr oder weniger an; Glaspulver reagiert meist sofort nach dem Befeuchten mit Wasser alkalisch und wird beim Kochen mit letzterm stark zersetzt, besonders bei Anwendung von Hochdruck. In feuchten Räumen bedeckt sich Glas meist mit einem irisierenden Häutchen, welches aus Kieselsäure besteht und daher mit Kalilauge abgewaschen werden kann. Je nach der Zusammensetzung des Glases erfolgt die Zersetzung mehr oder weniger schnell und vollständig.
Manche Glassorten erblinden sehr leicht und bedecken sich entweder mit leichtem Tau (hygroskopischen Kalisalzen) oder mit feinem Pulver (nicht hygroskopischen Natronsalzen). Um zu erkennen, ob ein in verhältnismäßig kurzer Zeit erblinden wird oder nicht (namentlich wichtig für optische Gläser), setzt man es sorgfältig gereinigt bei gewöhnlicher Temperatur der Einwirkung von Salzsäuredämpfen aus, indem man es unter einer Glasglocke 24-30 Stunden auf einer Schale, die rohe Salzsäure enthält, liegen läßt.
Dann bringt man es in einen verschließbaren Schrank und läßt es wieder 24 Stunden stehen. Hierbei ist jede Spur Ammoniak oder Staub höchst sorgfältig abzuhalten. Zeigt sich nun ein zarter, weißer Beschlag, der sich leicht abwischen läßt, so sind die Gläser verwerflich. Bemerkt man im durchgehenden Licht keinen Beschlag, so betrachtet man das Glas im schräg auffallenden Licht und zieht mit einer abgerundeten Messerschärfe einen Strich darüber. Hierbei wird auch der leiseste Anflug sichtbar, aber gutes Glas erweist sich stets vollkommen klar. Ist der Anflug
sehr stark, so eignet sich das Glas kaum zu Fensterscheiben. Bleiglas ist leichter zersetzbar als Kalkalkaliglas. Intensiver als durch Wasser wird Glas durch Säuren und namentlich durch ätzende Alkalien zersetzt. Auch Ammoniaksalze mit starken Mineralsäuren greifen das an; kohlensaures Natron verstärkt den Angriff des Wassers, ebenso kohlensaures Ammoniak (Fensterscheiben in Ställen). Am leichtesten wird Glas durch Fluorwasserstoffsäure zersetzt. Die größte Widerstandsfähigkeit entsteht nicht durch Vorwalten irgend eines Bestandteils, sondern durch ein richtiges Verhältnis aller Bestandteile zu einander.
Die Gläser des Handels zeigen ungemein abweichende Verhältnisse der Bestandteile; scheidet man aber die notorisch schlechten Gläser und die ordinären Bouteillengläser aus, so ergeben die Alkalikalkgläser schon eine größere Übereinstimmung. Man hat von denselben zwei Gruppen zu unterscheiden: kalkreiche, zu denen besonders die besten Tafelgläser gehören, und alkalireiche mit oft höherm Kieselsäuregehalt, zu welchen die antiken Gläser, ein großer Teil des modernen weißen und halbweißen Hohlglases sowie namentlich älteres Spiegel- und Fensterglas zu zählen sind.
Die Tafelglashütten sind in neuerer Zeit fast überall zur Fabrikation kalkreichen Glases geschritten, weil solches größere Härte, Elastizität, schönern Glanz, größere Widerstandsfähigkeit gegen die atmosphärischen Einflüsse zeigt, auch vermöge des allmählichen Erstarrens vortreffliche Bildsamkeit besitzt. Die mittlere Zusammensetzung des guten Kalknatronglases ist etwa 75,4 Proz. Kieselsäure, 11,8 Proz. Natron, 12,8 Proz. Kalk, und man kann annehmen, daß die Zusammensetzung in der Praxis im wesentlichen schwankt zwischen Na2O, CaO, 6SiO2 und 5Na2O, 7CaO, 36SiO2 ^[Na2O, CaO, 6SiO2 und 5Na2O, 7CaO, 36SiO2].
Gleiches gilt für die Kalikalkgläser (71,1 Proz. Kieselsäure, 16,9 Proz. Kali, 12,0 Proz. Kalk) und für die Bleigläser, in denen PbO an die Stelle von CaO tritt (52 Proz. Kieselsäure, 12,8 Proz. Kali, 35,2 Proz. Bleioxyd). Nur die optischen Alkalibleigläser sind reicher an Bleioxyd, während der sogen. Halbkristall, ein Natronkalkbleiglas (etwa 56 Proz. Kieselsäure, 8,9 Proz. Natron, 2,6 Proz. Kalk, 32,5 Proz. Bleioxyd), sich wieder obiger Zusammensetzung anschließt, wenn man für den Kalk die äquivalente Menge Bleioxyd dem an letzterm bereits vorhandenen zuzählt.
Nach ihrer chemischen Zusammensetzung kann man die Gläser des Handels in vier Gruppen ordnen:
1) Kalikalkglas oder böhmisches Kristallglas, vollkommen farblos, äußerst strengflüssig, hart, durch chemische Beständigkeit ausgezeichnet. Das Spiegelglas ist häufig ein Gemisch von dieser Glassorte mit der folgenden.
2) Natronkalkglas, französisches Glas, Fensterglas, bläulichgrün, etwas härter als das vorige, weniger strengflüssig. Hierher gehört das zu optischen Zwecken dienende Crown- oder Kronglas.
3) Kalibleiglas, Kristall- oder Klingglas, ist weich, leicht schmelzbar, ausgezeichnet durch hohes spezifisches Gewicht, Farblosigkeit, Glanz, Lichtbrechungsvermögen und schönen Klang. Hierher gehören das Flintglas, welches noch reicher an Blei ist, zuweilen auch Wismut und Borsäure enthält, und der Straß, die Grundlage der künstlichen Edelsteine. Eine Zwischenstellung nimmt der Halbkristall ein, welcher Kalk, Blei und Natron enthält.
4) Aluminiumkalkalkaliglas, Bouteillenglas, Buttelglas, mit geringem Alkaligehalt, enthält öfters beträchtliche Mengen von Eisen und Mangan und an Stelle des Kalks oft Magnesia; es ist rötlich gelb oder dunkelgrün.
Als Rohmaterialien benutzt die Glasfabrikation zur Beschaffung der Kieselsäure meist möglichst eisenfreien Sand, welcher gewaschen und in Flammöfen geglüht wird, außerdem Feuerstein, Quarz und Quarzfels, den man nach der Handscheidung glüht, in Wasser abschreckt und zerkleinert. Kali liefert Pottasche, selten Weinstein und schwefelsaures Kali. Von Natronsalzen verwendet man Soda, schwefelsaures Natron mit 6-8 Proz. Kohle, um schwefligsaures Natron zu bilden, welches durch Kieselsäure leichter zersetzt wird, dann Kochsalz, welches durch Glühen mit Kieselsäure im Dampfstrom zunächst in kieselsaures Natron verwandelt wird, seltener Natronsalpeter.
Die Natronsalze gewähren Vorteile, weil sie billiger sind und überdies 10 Teile kohlensaures Natron 13 Teilen kohlensaurem Kali entsprechen. Kalk verwendet man in Form von Marmor, Kreide, Kalkstein, seltener Wollastonit (kieselsaurer Kalk). Phosphorsaurer Kalk (gebrannte Knochen oder Bakerguano) dient zur Darstellung von Milchglas, ebenso Flußspat und das bei der Verarbeitung von Kryolith abfallende Fluorcalcium. Magnesia findet sich mehrfach in Dolomiten und in manchen Silikaten als ein für die Glasindustrie unliebsamer Begleiter des Kalks, sie erhöht die Schwerschmelzbarkeit des Glases.
Baryt (kohlensauren und schwefelsauren, letztern mit Kohle) schätzt man als erweichenden, das spezifische Gewicht und den Glanz des Glases erhöhenden Zuschlag. Thonerde wird nur in Form von Kryolith oder Natronaluminat, welches aus letzterm dargestellt wird, dem Glas direkt zugesetzt; namentlich ist das Kryolithglas oder Hot-cast porcelain der Amerikaner reich an Thonerde; ein geringer Thonerdegehalt findet sich infolge des Abschmelzens der Häfen in allen Gläsern.
Ordinäres Flaschenglas stellt man aus unreinem Sand mit Mergel und Lehm, Holz- und Torfasche, Seifensiederäscher, Feldspat, Pechstein, Amphibol, Phonolith, Basalt, Lava, trachytischen Gesteinen, Hochofen- und Eisenfrischschlacken dar. Granit wird unter Zuschlag von Baryt zu Bouteillenglas verschmolzen, und Feldspat gibt mit Bleioxyd sehr brauchbares Glas Borsäure (Borax) dient als teilweises Ersatzmittel der Kieselsäure, sie erhöht die Schmelzbarkeit, den Glanz und ist ein treffliches Mittel gegen das Entglasen. Bleioxyd wird gewöhnlich in Form von Mennige angewandt. Auch Zinkoxyd und Wismutoxyd werden bisweilen benutzt.
Zur Darstellung von farblosem Glas dienen gewisse Entfärbungsmittel (Glasmacherseifen), die auf verschiedene Weise wirken. Der Braunstein (Mangansuperoxyd) bildet in der Glasmasse kieselsaures Manganoxydul, welches amethystrot färbt und dadurch die grünliche Färbung durch kieselsaures Eisenoxydul aufhebt und das Glas farblos macht. Sicherer wirkt Nickeloxydul, welches den Braunstein mehr und mehr verdrängt. Auch Antimonoxyd und Kobaltoxyd dienen als Entfärbungsmittel. Arsenige Säure, welche am häufigsten angewandt wird, gibt im G. Sauerstoff ab, oxydiert Kohle, Schwefelnatrium, Eisenoxydul zu farblosen Verbindungen und erzeugt, indem sie oder das reduzierte Arsen sich in Dampf verwandelt, eine starke Bewegung der Glasmasse. Das fertige Glas enhält in der Regel keine Spur von Arsen. Auch Mennige, Chilisalpeter und salpetersauren Baryt benutzt man als oxydierende Entfärbungsmittel.
Als Färbemittel dienen außer Braunstein u. Nickel (zum neutralen Grau des Glases für Schutzbrillen)
[* ] Fig. 7-9. Siemens' Regenerativgasofen.
[* ] Fig. 10. Siemens' Wannenofen.
Zum Artikel »Glas«.
Fig. 4. Glasofen mit Holzfeuerung.
[* ] Fig. 5. Deutscher Glasofen, Durchschnitt.
[* ] Fig. 11. Bontemps Ofen zur Darstellung von optischen Glas.
Fig. 17. Kühlofen für Bleiglas.
[* ] Fig. 20. Streckofen für Tafelglas, wagerechter Durchschnitt.
[* ] Fig. 21. Streckofen für Tafelglas, senkrechter Durchschnitt.
[* ] Fig. 22. Gießen des Spiegelglases.
Zum Artikel »Glas«.
Kobaltverbindungen (Schmalte und Kobaltoxyd) zum Blaufärben; Uran gibt in Bleiglas reines, völlig durchsichtiges Gelb, in Kalikalkglas eine etwas getrübte, durch Fluoreszenz grünlich schimmernde, gelbe Färbung. Kupferoxyd färbt blaugrün, wird aber meist neben Chromoxyd angewandt, dessen Gelbgrün es dämpft und blauer macht. Bei Gegenwart von reduzierenden Agenzien wird das Kupferoxyd in Oxydul verwandelt, welches eine leuchtend blutrote Färbung gibt.
Durch eine besondere Behandlung geht das mit Kupferoxydul gefärbte Glas unter reichlicher Kristallausscheidung in Aventurin über. Chromoxyd erzeugt eine lebhafte gelblichgrüne Farbe (Annagrün). Die Schwerlöslichkeit des Chromoxyds benutzt man zur Herstellung von Chromaventurin. Silber färbt Glas hellgelb bis orange, wird aber nur selten zu Färbungen in der Masse benutzt. Gold gibt das prachtvolle Rubinglas. Zinnoxyd macht das Glas trübe (Alabasterglas) bis völlig opak und weiß.
Eisenoxydul erzeugt eine bouteillengrüne, Eisenoxyd eine gelbe Färbung. In verschiedenen Verhältnissen gemengt, vermögen die Oxyde des Eisens alle Färbungen des Glases hervorzurufen. Die durch Eisenoxydul gefärbten Gläser werden im Sonnenlicht gelb, indem stets vorhandenes schwefelsaures Natron Eisenoxyd und Schwefelnatrium bildet. Durch Erhitzen geht die Reaktion wieder zurück. Einigermaßen erwünscht ist das Eisen nur im Bouteillenglas, da seine leicht schmelzbaren Silikate die erhärtende Wirkung der Thonerde zum Teil paralysieren. Kohle erzeugt Schwefelmetalle, durch welche das Glas gelb bis braun wird.
Die Rohmaterialien werden in gut zerkleinertem Zustand nach bestimmten Verhältnissen sorgfältig gemischt und dann unter Zusatz von Glasbrocken, welche die Glashütten aufkaufen, sortieren und reinigen oder auch aus eignem Abfall sammeln, eingeschmolzen.
Zum Einschmelzen dienen die Glashäfen, welche aus schwer schmelzbarem Thon unter Zusatz von Schamotte und Hafenscherben dargestellt werden, von rundem oder elliptischem Querschnitt, nach dem Boden zu verjüngt sind und etwa 60-600, ja bisweilen 2500 kg Glas fassen, oben offen oder (für Bleiglas) gedeckt, nach oben zu durch eine seitlich mit kurzem Hals versehene und durch diese mit der Arbeitsöffnung des Ofens in Verbindung stehende Kuppel gegen den innern Ofenraum völlig abgeschlossen sind.
Häfen für kontinuierlichen Betrieb bestehen aus drei Abteilungen, indem an der der Arbeitsöffnung des Ofens zugewandten Seite des Hafens durch eine doppelt gekrümmte, nach unten und vorn geneigte Wand ein Stück des Innenraums abgesondert ist, während der übrige, im Horizontalschnitt sichelförmige Raum des Hafens durch eine von der erwähnten Scheidewand bis zur gegenüberliegenden Hafenwand gehende zweite Wand in zwei gleiche Teile geteilt wird. In der einen dieser Abteilungen wird das Gemenge der Rohmaterialien eingeschmolzen, die geschmolzene Masse steigt vom Boden durch ein Rohr empor, ergießt sich in die zweite Abteilung, wird auf diesem Weg sehr stark erhitzt, läutert in der zweiten Abteilung, sinkt zu Boden und tritt durch eine unten angebrachte Öffnung in die dritte Abteilung, aus welcher sie bei der Verarbeitung entnommen wird.
Die Öfen, in welchen die Häfen erhitzt werden, sind stehende Flammöfen, fassen 6-10 Häfen und müssen Raum enthalten, um Arbeitsstücke von jeder Form und Große wiederholt darin erweichen zu können, ohne sie mit den Wänden, Häfen etc. in Berührung zu bringen. Bei der empfindlichen Natur des Glases braucht man ein möglichst reines und klares, von Asche- und Kohlenteilen reines Feuer, wie es am leichtesten durch Holz erzeugt wird. In neuerer Zeit hat die Notwendigkeit der Brennstoffersparnis zur Benutzung von Stein- und Braunkohlen und Torf geführt.
Holzfeuerung findet man gegenwärtig noch im Böhmerwald, im Bayrischen Wald, in einigen deutschen Mittelgebirgen, wie im Thüringer Wald, und im süddeutschen Oberland. Textfig. 1, 2, 3 zeigen einen Glasofen für Holzfeuerung. Auf dem Fundament ff erheben sich zu beiden Seiten die massiven Mauerkörper, der äußere a a und der innere b b, welche eine langgestreckte Grube c (Piepe, Tonne) umgrenzen. Mit letzterer stehen die Feuerungen x y in Verbindung. Diese dienen zur Erzeugung, die Tonne als Raum zur Entwickelung der Flamme.
Die Häfen h h stehen in zwei Reihen auf dem Mauerkörper b b (den Bänken). Die aus c aufsteigende Flamme schlägt zunächst zwischen den beiden Häfenreihen, also durch die Gasse e durch, verbreitet sich in dem Arbeitsraum g g bis an das Deckengewölbe i i und nimmt durch die zugleich zum Ausarbeiten des Glases dienenden Öffnungen o o in den Seitenmauern n n ihren Ausweg. Die Öffnungen r r werden nur beim Auswechseln der Häfen benutzt. Das Holz, am besten Nadelholz in 10 cm breiten und halb so
[* ] ^[Abb.: Fig. 1-3. Glasofen für Holzfeuerung.]
dicken Scheiten, wird zunächst in Gerüsten über dem Ofen im Dachgebälk der Hütte stark gedörrt und dann, wie in [* ] Fig. 4 (Taf. II) ersichtlich, benutzt. Die Feuerung besteht aus den beiden Räumen A und B, welche durch die Thonplatte a a mit der runden Öffnung θ voneinander getrennt sind. A ist durch die Thonplatte C i verschlossen; der Raum B hat nach außen eine weitere Öffnung, bei welcher der Luftzutritt durch die Platte d mit der Öffnung x geregelt wird. Solange der Ofen in Betrieb ist, steht der ganze Feuerraum in lebhafter Rotglut, und sobald ein Scheit durch die Öffnung o eingeschoben wird, daß es frei in den Feuerraum hineinragt, wird es schnell in eine mächtige Flamme und einen Kohlenrückstand aufgelöst.
Die Kohlen fallen auf den Rost a und durch θ nach B, wo sie nun weiter verbrennen. Während das Scheit an dieser Schüre verzehrt wird, bedient der Arbeiter die zweite Schüre und kehrt zur ersten zurück, um sofort ein neues Scheit durch o einzuschieben. Gegenwärtig benutzt man bei dieser alten Ofenkonstruktion gewöhnlich eiserne, mit Thon gefütterte Thüren und eiserne Roste. Bei dem deutschen Ofen [* ] (Fig. 5, Taf. II) wird auf der größten Schüre A mit grobem, auf der andern Schüre B mit dünn gespaltenem Holz geschürt.
Die durch die Schüröffnungen o o eingeschobenen Scheite liegen mit dem einwärts gekehrten Ende auf Bogenstücken b d f, zwischen welchen bei g g h h sich die Kohlen sammeln. Durch E E x x y wird der Luftzutritt zu dem Raum C C geregelt. Bei Steinkohlenfeuerung braucht man zur Erzielung einer mächtigen, heißen Flamme große Roste, welche die ganze Länge des Ofens durchsetzen oder wenigstens den größten Teil desselben für sich in Anspruch nehmen. Den größten Fortschritt in den Ofenkonstruktionen brachte die Einführung der Gasfeuerung (s. d.), durch welche aus geringwertigen Brennstoffen ein ebenso reines Feuer erzielt wird wie aus Holz.
Namentlich hat der Siemenssche Regenerativgasofen große Verbreitung gefunden und bezeichnet den Beginn einer neuen Ära für die Glasindustrie. Man hat an demselben drei Teile zu unterscheiden: den Generator, den Schmelzofen mit dem Verbrennungsherd und die Regeneratoren. Der Generator richtet sich in seiner Form nach dem zur Heizung benutzten Brennmaterial. Textfig. 6 zeigt den für Kohlen und festen Torf bestimmten, räumlich vom Schmelzofen getrennten, stets außerhalb des Hüttengebäudes aufgestellten Generator. In diesen wird alle 2-4 Stunden das Brennmaterial durch Füllöffnungen g eingebracht; es stürzt auf die schiefe Ebene b b und auf den Treppenrost c c und staut sich vor diesem im untersten Teil des Generators.
Bei der dicken Schicht des Brennmaterials findet eine unvollkommene Verbrennung und auf der schiefen Ebene b b nur eine trockne Destillation desselben statt. Zur Regulierung der Verbrennung sind bei o und h kleine, für gewöhnlich verschlossene Öffnungen angebracht, durch welche Schürstangen eingeführt werden können. Eine Eigentümlichkeit dieses Generators besteht in der Zuführung von Wasser aus x durch das Rohr n n nach dem Trog u, aus welchem Wasserdampf aufsteigt, um sich mit dem glühenden Brennmaterial in Kohlenoxyd und Wasserstoff umzusetzen.
Die im Generator B entwickelten brennbaren Gase entweichen durch l, steigen im Rohr D auf und strömen durch die Rohrleitung und den Kanal E zum Glasofen. Bevor dieselben nun aber in den Verbrennungsraum gelangen und hier mit zugeführter Luft verbrennen, passieren sie ebenso wie die letztere die Regeneratoren, welche kurz zuvor durch die aus dem Ofen abströmenden Verbrennungsprodukte erhitzt worden sind. Die Heizgase und die Luft nehmen hierbei eine sehr hohe Temperatur an; allmählich aber kühlen die Regeneratoren ab, und nun wird die ganze Zugrichtung im Ofen umgekehrt: durch die abgekühlten Regeneratoren strömen von jetzt an wieder die Verbrennungsprodukte, während die Generatorgase und die Luft durch das zweite Paar der Regeneratoren geleitet werden, durch welches bis dahin die Verbrennungsprodukte gegangen waren. Diese Umkehrung der Zugrichtung wird durch besondere Wechselklappen erreicht. Die Regeneratoren sind Kanalerweiterungen, welche mit einem aus feuerfesten Steinen hergestellten Netzwerk gefüllt sind. [* ] Fig. 7, 8, 9 (Taf. I) zeigen einen Hohlglasofen mit stehenden Regeneratoren. Der Kanal G [* ] (Fig. 7) ist das dem Ofen zugekehrte Ende des Kaminkanals, das bei A mit dem offenen untern Ende des Gas-, bei a mit demjenigen des Luftwechselklappenrohrs kommuniziert.
Mit diesem Rohr steht über A der vom Generator kommende Gaskanal in Verbindung, und aus diesem wird das Gas je nach der Stellung der Wechselklappe nach B oder B' geleitet, wobei im ersten Fall B', im entgegengesetzten Fall B mit dem Kamin kommuniziert. Ebenso wird bei a die Luft mit Hilfe der Wechselklappe entweder nach b oder nach b' dirigiert und auch hier im ersten Fall b', im zweiten Fall b mit dem Kamin in Verbindung gebracht. Auf dem heller schraffierten Teil des Horizontalquerschnitts [* ] (Fig. 7) ruht nun der eigentliche Ofen. Über den als gleich-
[* ] ^[Abb.: Fig. 6. Siemensscher Regenerativgasofen für Kohlen- und Torffeuerung.]
zeitiger Gas- und Luftzuzug zusammengehörigen Kanälen C' und c' sowie C und c befindet sich zunächst je ein sich über die halbe Länge des Ofens erstreckendes Paar Regeneratoren, von denen die rechts von der Mittellinie liegenden D' und D in die Gas-, die links liegenden d' d in die Luftzuführung des Ofens eingeschaltet sind. Steigen nun Gas und Luft, ersteres durch Öffnungen im Gewölbe des Kanals C', letztere in derselben Weise aus c', in die Räume D' und d' auf, so werden sie auf ihrem Weg durch das heiße Steinnetzwerk erhitzt, bevor sie aus den Hälsen E' e' in die durch Zwischenwände getrennten Feuerzüge F' f' der Ofensohle und aus diesen in den Schmelzraum treten.
Die Züge kommunizieren unten sämtlich mit einer der zu beiden Seiten des Ofens zwischen den Regeneratoren gelegenen Kammern H' und H (Glastaschen), die aus dem Schmelzraum etwa abfließendes Glas aufnehmen und flüssig erhalten; sie sind durch die Vorsatzkuchen h' h geschlossen und durch die Formsteine i' i vor Abkühlung geschützt. Durch die Mauerung der Sohle, auf welcher die Häfen stehen, zieht sich ein Kanalsystem K' K' K K, dessen horizontale Leitungen mit ihrem einen offenen Ende außerhalb der Ofenmauerung beginnen, mit dem andern in die an beiden Breitseiten des Ofens errichteten Kamine K' K münden.
Diese Kanäle bezwecken eine Abkühlung der Herdsohle. An den Breitseiten liegen noch die Hafenthore l, in der Mauerung der Langseite vor jedem Hafen die Aufbrechlöcher mit ihren Vorsetzkuchen m m, über diesen die Formsteine mit auf ihnen ruhenden, ihre Breite vergrößernden Eisenplatten sowie die die Arbeitslöcher n n umschließenden Ringsteine. Die Umkehrung der Zugrichtung im Ofen wird etwa halbstündlich wiederholt. Bei dem neuern Siemensschen Wannenofen fallen die Häfen ganz fort, und die passend vertiefte, ausgehöhlte Ofensohle bildet das das Glas aufnehmende Schmelzgefäß.
Der Ofen besitzt ebenfalls Regenerativgasfeuerung, und die Wanne ist ähnlich wie der Hafen für kontinuierlichen Betrieb in drei Kammern geteilt, so daß ein kontinuierlicher Betrieb ermöglicht und das in dem Ofen, der sich besonders für Massenfabrikation eignet, fertig gemacht werden kann. [* ] Fig. 10 (Taf. I) zeigt einen Vertikalschnitt desselben. Unter dem hintern Teil desselben A befinden sich die Regeneratoren, von denen in der [* ] Figur das eine Paar D D' sichtbar ist.
Sie kommunizieren mit zwei zu beiden Seiten des Ofens sich lang hin erstreckenden Kanälen, von denen einer mit dem Gas-, der andre mit dem Luftgenerator verbunden ist. Aus diesen Kanälen treten Gas und Luft in gesonderten Partialströmen durch die Zuleitungen h h in den Ofen, entzünden sich in demselben bei ihrem Zusammentreffen, und die Verbrennungsprodukte ziehen durch die an der gegenüberliegenden Seite des Ofens mündenden Kanalöffnungen des zweiten Regeneratorpaars ab. Unter der Sohle des Ofens ist ein Hohlraum f f ausgespart, der am vordern Teil des Ofens mit der freien Luft, am hintern Teil mit den Luftkanälen g kommuniziert. In diesem Hohlraum findet ein fortwährender Luftwechsel statt, welcher eine Überhitzung des Wannenbodens verhindert.
In dem Raum A, der durch eine mit kühlenden Luftzügen versehene Zwischenwand abgegrenzt ist, wird das durch a aufgegebene Gemenge geschmolzen; das rohe Glas tritt, durch b b aufsteigend, in den Läuterraum B und muß hierbei in dünner Schicht über die Brücke strömen, auf welcher es sehr stark erhitzt wird. In B vollzieht sich die Läuterung, und das reine Glas tritt nun unter der zweiten Scheidewand durch c in den nicht mehr mit eigner Feuerung versehenen Arbeitsraum C, aus welchem es von den Arbeitslöchern d d aus verarbeitet wird; e e sind kleine Löcher in der Außenwand und dienen zum Vorwärmen der Pfeifen.
Zur Herstellung des Glases beschickt man die stark erhitzten Häfen mit dem Gemenge der Rohmaterialien, füllt nach dem Niederschmelzen weiteres Rohmaterial nach und setzt, wenn auch dieses geschmolzen ist, Glasbrocken hinzu, um den Hafen vollständig zu füllen. Die beim Schmelzen sich ausscheidende Glasgalle besteht im wesentlichen aus schwefelsauren Alkalien, enthält oft auch bedeutende Mengen von schwefelsaurem Kalk und wird abgeschöpft oder durch Umrühren mit Holz oder Zusatz von Kohle in schwefligsaures Salz verwandelt, welches von dem Glas aufgenommen wird.
Reinere Materialien liefern sehr wenig Galle. Nach Beseitigung derselben bringt man den Ofen auf die höchste Temperatur (Heißschüren), um das Glas dünnflüssig zu machen. Es steigen dann alle noch eingeschlossenen Glasbläschen an die Oberfläche empor, die Masse kommt in lebhafte Bewegung und gewinnt dadurch erheblich an Homogenität. Gleichzeitig setzen sich bei dieser Läuterung ungelöste Körper und Klümpchen in dem Hafen zu Boden, und schließlich bewirkt man noch lebhaftes Aufwallen durch Umrühren mit frischem Holz, durch Einwerfen von Arsenik oder durch Niederstoßen einer Kartoffel in das Glas. Nach beendigter Läuterung, welche etwa 4-6 Stunden erfordert, folgt das Kaltschüren, d. h. ein Ablassen der Ofentemperatur, bis das Glas denjenigen Grad von Zähflüssigkeit erreicht hat, welcher zum Verarbeiten erforderlich ist. Dabei sinkt aber die Temperatur des Arbeitsraums über den Häfen zu tief, und man muß von neuem feuern (Glut machen), um während der Ausarbeitung eine helle Rotglut zu erhalten.
Das fertige Glas unterliegt in allen Fällen einer formgebenden Behandlung, und zwar beginnt diese entweder erst nach langsamem völligen Erstarren der Masse (optisches Glas, Flüsse), oder in noch halbflüssigem, zähem Zustand des Glases (vor der Pfeife oder mit der Zange bearbeitetes Glas), oder endlich schon bei hoher Temperatur und dünnflüssigem Zustand der Masse (gegossenes und gepreßtes Glas).
Das zu optischen Zwecken bestimmte Flintglas muß vollkommen farblos u. sehr homogen sein. Durch Steigerung des Bleioxydgehalts auf 43-44,5 Proz. erhält es hohes spezifisches Gewicht u. Lichtbrechungsvermögen; der Gehalt an Kieselsäure beträgt etwa ebensoviel und der Natron- (oder Kali-) Gehalt 11-11,75 Proz. Man schmelzt das Flintglas aus sehr reinem Sand (früher Feuerstein, engl. flint, daher der Name), Mennige, Pottasche, oft unter Zusatz von salpetersaurem Bleioxyd, erhitzt das fertige Glas zuletzt bis zu vollkommenster Dünnflüssigkeit, rührt dann, um Entmischung, zu der dies Glas stark neigt, zu vermeiden, mit einem Thoncylinder, der an einem Eisenstab befestigt ist, bis es sehr zähflüssig geworden ist, läßt es möglichst schnell bis auf dunkle Rotglut erkalten (um der Entglasung vorzubeugen) und verschließt dann alle Öffnungen des Ofens, um die weitere Abkühlung auf 6-8 Tage auszudehnen. [* ] Fig. 11 (Taf. II) zeigt Bontemps' Ofen zur Darstellung von optischem Glas Derselbe gleicht einem stehenden Cylinder mit halbkugelförmigem Gewölbe E. In seiner Mitte befindet sich die Bank A, an zwei gegenüberliegenden Seiten je eine Feuerung mit ihrem Rost a. Der Ofenzug wird durch seitlich in der Höhe H und l die Außenmauer durchbrechende, mit den niedrigen, unter einem
gemeinsamen Blechmantel ausmündenden Essen in Verbindung stehende Füchse besorgt. Der gedeckte Hafen K mündet mit seinem Halsansatz b in der einzigen Arbeitsöffnung des Ofens. Die Platte g g verschließt das Hafenthor und läßt nur die Öffnung e frei, durch welche der auf L ruhende Stab c mit dem Thoncylinder d bewegt wird. Versuche, die Kieselsäure im Flintglas teilweise durch Borsäure zu ersetzen, haben keinen guten Erfolg gehabt; dagegen hat vielleicht ein mit kohlensaurem Thalliumoxyd anstatt mit kohlensaurem Kali dargestelltes Flintglas große Zukunft.
In den optischen Instrumenten kommt zur Erzielung vollkommener Achromasie eine Flintglaslinse in Kombination mit einer Linse aus Crownglas (Kronglas) zur Verwendung. Das Kronglas ist meist nichts andres als ein Tafelglas bester Qualität von gewöhnlicher Zusammensetzung (Alkalikalkglas: Kieselsäure 70,4, Kalk 10,3, Kali 19,3) und wird ähnlich wie das Flintglas dargestellt. Die in den Häfen erkaltete Glasmasse wird durch Picken von der Hafenwand befreit und an mehreren diametral entgegengesetzten Stellen angeschliffen und poliert, um die Beschaffenheit des Glasblocks zu ermitteln. Nach dem Befund wird die Masse dann mit Kupferstreifen und Schmirgel zersägt, worauf man die Bruchstücke zur Erzielung größter Homogenität bis zum Erweichen, ja zum beginnenden Fließen erhitzt.
Sehr alt ist die Nachahmung von Edelsteinen durch Glasflüsse, aber erst gegen Ende des vorigen Jahrhunderts bildete sich die Fabrikation der falschen Steine zu einem eignen Gewerbszweig aus. Straßer in Wien komponierte ein Bleiglas von vorzüglichem Lichtbrechungsvermögen (Straß), und Douauld-Wieland lieferte Produkte, welche die bis dahin berühmtesten »böhmischen Steine« an Glanz und Feuer übertrafen. Zur Darstellung dieser Glasflüsse benutzt man gemahlenen Bergkristall, durch Alkohol gereinigtes Ätzkali, chemisch reine Mennige und wiederholt umkristallisierten Borax; man schmelzt das Gemenge in kleinern Tiegeln unter Umrühren und läßt das Glas im Tiegel erkalten oder gießt es auf eisernen Platten aus.
Der farblose Straß gibt die künstlichen Diamanten, während er für die Imitation andrer Edelsteine gefärbt wird. Über Aventuringlas und Hämatinon s. d. Hier schließen sich die Schmelzgläser an, welche schon in sehr früher Zeit zur Dekoration von Thon- und Glasgegenständen benutzt wurden, im 10. und 11. Jahrh. unter der Bezeichnung Smaltum zur Ausschmückung von Metallarbeiten dienten und schon im kaiserlichen Rom das Material für das Opus alexandrinum, musivum und tesselatum, die reiche Mosaik, mit welcher Wände und Fußböden bekleidet wurden, abgaben. In Byzanz und Venedig weiter ausgebildet, geriet die Herstellung und Verwendung in Vergessenheit, bis Salviati in Venedig in neuester Zeit die Glasmosaik von neuem ins Leben rief. Man unterscheidet durchsichtige Schmelzgläser (Flüsse) und undurchsichtige (Email). Die Flüsse werden aus Kalibleiglas, welches man beliebig färbt, hergestellt, und das weiße Email ist ein etwa 10 Proz. Zinnoxyd enthaltendes Kalibleiglas (s. Email).
Die zweite Gruppe von Gläsern, welche im zähflüssigen Zustand der Masse geformt werden, umfaßt das Hohlglas und das geblasene Tafelglas. Die Grünglas- oder Bouteillenfabrikation hat aus billigstem Rohmaterial ein sehr festes, auch chemisch widerstandsfähiges Glas zu liefern. Man verarbeitet neben eisenhaltigem Sand Lehm, Mergel, Holz- und Torfasche, Seifensiederäscher, Basalte, Laven und ähnliche Gesteine (s. S. 384), erhitzt den Glassatz in einem besondern Ofen bis zu beginnendem Schmelzen, trägt die halbgeschmolzene (gefrittete) Masse glühend in die Häfen ein, bringt sie in vollständigen Fluß und läßt sie nach kurzer Läuterung bis auf einen gewissen Grad der Zähigkeit abkühlen.
Zur weitern Verarbeitung dient die Pfeife, ein 1-1,3 m langes, im Lichten 1 cm weites schmiedeeisernes Rohr, welches am untern Ende knopfartig verdickt oder trompetenartig erweitert, am obern Drittel mit einer Umhüllung von Holz oder Leder und am obern Ende mit einem Mundstück versehen ist. Diese Pfeife taucht der Arbeiter in die zähflüssige Glasmasse, dreht sie ein paarmal um ihre Längsachse, zieht sie dann heraus, hält sie mit dem Knopf nach unten, nimmt nach dem Erstarren des Glases auf gleiche Weise eine zweite, auch wohl noch eine dritte Portion Glas heraus, verteilt die ganze Glasmasse durch Hin- und Herwälzen auf der eisernen Marbelplatte möglichst gleichförmig um den Pfeifenkopf und bringt sie zum größten Teil vor den Knopf der Pfeife.
Indem der Arbeiter nun das in der Arbeitsöffnung des Ofens wieder anwärmt und wiederholt stark in die Pfeife bläst, bringt er die erste Höhlung in dem Glas hervor (Textfig. 12); nach abermaligem Anwärmen und bei lotrechter Haltung der Pfeife streckt sich das Glas (Textfig. 13), und wenn nun von neuem und stärker unter beständigem Drehen der horizontal gehaltenen Pfeife angewärmt wird, läßt sich das in einem Thonring leicht zu der in Textfig. 14 angegebenen Form ausblasen.
Durch einen Druck mittels eines stumpfen Eisens wird nun der Boden der Flasche nach innen eingedrückt und in der Mitte der Vertiefung mittels einer geringen Quantität flüssigen Glases das Hefteisen befestigt (Textfig. 15). Ein Tropfen Wasser und ein kurzer Schlag trennen die Flasche von der Pfeife, worauf der Flaschenhals im Arbeitsloch rund geschmolzen und nahe der Mündung mit einem vom Fadeneisen herablaufenden Faden flüssigen Glases umwunden wird. Man trennt dann die Flasche vom Hefteisen und bringt sie in den Kühlofen. Diese einfachste Form der Flaschenbildung ist im Lauf der Zeit wesentlich ausgebildet worden; man hat Formen nicht nur zur Herstellung von Flaschen von gleicher Höhe, sondern auch solche, welche die Bildung des Flaschenhalses regeln. Die Einstülpung des Bodens wird durch besondere Werkzeuge erleichtert, man vermeidet durch Benutzung eines zangenartigen Instruments die Anwendung des Hefteisens und formt die Mündung korrekter und gefälliger mit
[* ] ^[Abb.: Fig. 12-15. Darstellung einer Flasche.]
Hilfe einer federnden Zange etc. Die Kühlöfen der Bouteillenfabriken sind weite Flammöfen mit niedrigen Gewölben und seitlicher Feuerung; man heizt sie bis nahe auf die Temperatur, bei welcher das Glas zu erweichen beginnt, schichtet auf der Sohle die Flaschen, reihenweise liegend, übereinander, verschließt den Ofen vollständig und läßt ihn langsam erkalten. Ein besonderer Artikel der Bouteillenhütten sind die großen Ballons, bei deren Herstellung der Arbeiter schließlich ein wenig Wasser durch die Pfeife einspritzt, um durch den sich entwickelnden Dampf das Glas weiter aufzutreiben. Die folgende Tabelle zeigt die Zusammensetzung von fünf verschiedenen Sorten guten Bouteillenglases:
Proz. | Proz. | Proz. | Proz. | Proz. | |
Kieselsäure | 59.0 | 58.4 | 59.6 | 60.0 | 66.04 |
Eisenoxyd | 7.0 | 8.9 | 4.4 | 4.0 | 2.78 |
Manganoxyd | - | - | 0.4 | 1.2 | - |
Thonerde | 1.2 | 2.1 | 6.8 | 8.0 | 2.65 |
Magnesia | - | - | 7.0 | - | - |
Kalk | 19.9 | 18.6 | 18.0 | 22.3 | 22.88 |
Natron | 10.0 | 9.9 | 3.2 | 3.1 | 2.83 |
Kali | 1.7 | 1.8 | ↗ | ↗ | 2.82 |
Das ordinäre halbweiße Hohlglas wird aus unreinern Materialien als Weißhohlglas, häufig unter Benutzung von Mergel und Asche und meist mit Glaubersalz mit Kohle dargestellt. Das Weißhohlglas ist ein Natronkalkglas mit geringem Kalkgehalt und, um das Glas recht hart und die Politur haltbar zu machen, mit hohem Kieselsäuregehalt. Das böhmische Schleifglas ist dagegen kieselsäurereiches Kali-Kalkglas, dessen Schwerschmelzbarkeit bisweilen durch etwas Natron gemäßigt wird. Beispiele sind:
Weißhohlglas | böhmisches Schleifglas | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
Proz. | Proz. | Proz. | Proz. | Proz. | Proz. | |
Kieselsäure | 72.0 | 77.3 | 78.39 | 74.71 | 71.4 | 77.0 |
Manganoxyd | - | - | 0.15 | 0.21 | - | - |
Eisenoxyd | 4.5 | Spuren | 0.21 | 0.14 | - | - |
Thonerde | ↗ | ↗ | 0.24 | 0.43 | - | - |
Kalk | 6.4 | 6.4 | 7.10 | 8.77 | 13.1 | 10.3 |
Natron | 17.0 | 16.3 | 13.91 | 15.74 | - | 5.0 |
Kali | - | - | - | - | 15.5 | 7.7 |
Die Materialien zum Weißhohlglas müssen sehr rein sein; vielfach frittet man noch das Gemenge, muß dann aber für gute Mischung des geschmolzenen Glases sorgen. Die Bearbeitung beginnt nach dem Läutern und Abkühlen, und nachdem man die Häfen abgeschäumt hat, und wird von dem Arbeiter auf dem Glasmacherstuhl sitzend ausgeführt, indem er die Pfeife über die vorstehenden Führungsarme hinrollt und sich im übrigen höchst primitiver Werkzeuge bedient, dabei aber große Kunstfertigkeit entwickelt.
Als Beispiel reiner Stuhlarbeit zeigt Textfig. 16 die Bildung eines Kelchglases mit Fuß. Das mit der Pfeife herausgenommene Glas wird in die richtige Form gebracht (A), aufgeblasen (B), durch Aufstampfen auf die Marbelplatte, Anwärmen und Behandeln mit dem Plätteisen unten abgeplattet (C); dann klebt man eine Quantität a unten an (D) und arbeitet dies, während die Pfeife horizontal rotiert, mit einer federnden Zange zu dem Stengel b des Fußes aus (E). Ein Gehilfe fertigt inzwischen an einer zweiten Pfeife eine kleine, dickwandige Hohlkugel, klebt diese an den Stengel b und sprengt sie durch einen Tropfen Wasser und einen Schlag von seiner Pfeife ab. Nach dem Anwärmen wird diese Hohlkugel unter fortwährender Rotation der Pfeife aufgetrieben (F c) und dann die Scheibe mit der Schere beschnitten und in der Arbeitsöffnung des Ofens glatt geschmolzen (G d). Nun heftet man den Fuß durch ein wenig an das Hefteisen (H), sprengt das Arbeitsstück bei e von der Pfeife ab, wärmt es an der Öffnung des Ofens an, bearbeitet es mit dem Auftreibeeisen und formt die Kelchwände mit dem Plätteisen nach Bedürfnis. Schließlich beschneidet man den obern Rand des Kelchs mit der Schere (J), schmelzt ihn rund (K) und sprengt das Glas von dem Hefteisen ab.
Der reinen Stuhlarbeit steht die Formarbeit (das Aufblasen des Glases in Formen) gegenüber, bei welcher weniger geübte Arbeiter verwendbar sind. Da die Formarbeit aber niemals gleichmäßig glatte Flächen liefert, so vermeidet man solche und überladet lieber die Gegenstände mit Schmuck, welcher indes, wo er Kristallschliff nachahmen soll, auch nur stumpfkantig ausfällt. Die Formarbeit, für die Massenproduktion sehr geeignet, macht die Arbeit des Glasbläsers zu einer rein mechanischen; eine geschickte Kombination von Stuhl- und Formarbeit aber erhöht die Leistungsfähigkeit des Arbeiters ungemein.
Man kann z. B. das noch nicht völlig aufgeblasene in eine geriefte oder sonstwie ausgearbeitete Form senken und durch kräftiges Einblasen in deren Vertiefungen eintreiben. Bläst man dann das Glas nach dem Anwärmen weiter auf, so werden sich zwar die in der Form erhaltenen Ausbauchungen, Eindrücke etc. etwas abflachen, aber sie schwinden nicht ganz und nehmen durch das Aufblasen ihren vollen Glanz wieder an. Zum Kühlen des Weißhohlglases benutzt man meist Flammöfen mit niedrigem, flachem Gewölbe, gegenwärtig auch eine zunächst für Bleikristallglas bestimmte Ofen-
[* ] ^[Abb.: Fig. 16. Bildung eines Kelchglases.]
einrichtung [* ] (Fig. 17, Taf. II) mit zwei seitlichen Feuerungen und einer ebenen Sohle, auf welcher sich ein paar Schienengeleise zur Bewegung niedriger eiserner Wagen hinziehen. Man bringt ein paar solcher Wagen dicht vor die Eintragthüren, besetzt sie mit den zu kühlenden Gläsern, schiebt sie tiefer in den Ofen, führt durch die Thüren ein paar neue Wagen ein, besetzt auch diese und fährt so fort, bis der Ofen gefüllt ist. Dann wird derselbe verschlossen und erst nach 1-2 Tagen ganz allmählich geöffnet.
Bei allem Weißhohlglas sind schließlich die Näbel, d. h. die Stellen, an welchen das an der Pfeife gesessen hat, ab-, bei Flaschen die Stöpsel einzuschleifen. Ersteres geschieht auf sehr schnell rotierenden Scheiben und zwar zuerst auf einer gußeisernen Scheibe, auf welche mit scharfem Sand versetztes Wasser träufelt, dann auf einer Scheibe von feinkörnigem Sandstein, auf welche reines Wasser träufelt, und zuletzt auf Polierscheiben von weichem Holz, Blei oder Kork mit Englischrot. Das Alkalikalkglas kommt nicht nur farblos und durchsichtig, sondern auch getrübt (Alabasterglas, Reisglas, Milchglas, Beinglas, Achatglas) und gefärbt vor; in den meisten Fällen aber ist das getrübte oder farbige Hohlglas Bleikristall, weil in diesem die Färbungen fast durchgängig glänzender ausfallen.
Das Bleiglas (Bleikristall), ausgezeichnet durch Farbenspiel, Glanz und vollen Klang, wird fast ausschließlich in England und Frankreich hergestellt und vor der Pfeife verarbeitet; nur einzelne Beleuchtungsartikel (Lampencylinder, die weniger leicht springen sollen), durch Zinkoxyd getrübtes Milchglas und zum Überfangen bestimmtes farbiges Glas werden auch in andern Ländern erschmolzen. Analysen von Bleiglas ergeben folgende Resultate:
Proz. | Proz. | Proz. | Proz. | Proz. | |
---|---|---|---|---|---|
Kieselsäure | 51.93 | 57.5 | 59.2 | 51.1 | 54.2 |
Bleioxyd | 33.28 | 32.5 | 28.2 | 38.3 | 34.6 |
Kalk | - | - | - | - | 0.4 |
Kali | 13.67 | 9.0 | 9.0 | 7.6 | 9.2 |
Natron | - | 1.0 | - | 1.7 | 0.9 |
Thonerde | - | - | 1.4 | 0.5 | 0.5 |
Eisenoxyd | - | - | 1.4 | 0.3 | - |
Manganoxyd | - | - | 1.4 | 0.5 | - |
Die Rohmaterialien: Sand, Mennige, Pottasche (zum Teil ersetzt durch Soda), Kalisalpeter müssen sehr rein sein, trotzdem zeigt das Bleiglas durchgängig einen Stich ins Gelbliche und bedarf der Anwendung eines Entfärbungsmittels (Braunstein oder Nickeloxyd). Der Halbkristall, in welchem ein Teil des Bleioxyds durch Kalk ersetzt ist und bisweilen auch Baryt zur Anwendung kommt, zeichnet sich vor gewöhnlichem Hohlglas durch höhern Glanz, leichtere Schmelzbarkeit und geringere Härte aus und wird namentlich in England und Belgien auf in der Form erblasenes Hohlglas niederer Gattung und ordinäres Preßglas verarbeitet.
Bei Holzfeuerung und bei Regenerativfeuerung benutzt man zum Schmelzen des Bleiglases offene Häfen, während bei Steinkohlenfeuerung gedeckte Häfen erforderlich sind. Die formgebende Ausarbeitung (Stuhl- und Formarbeit) erleidet nur geringe, durch die Leichtschmelzbarkeit, die Weichheit und leichte Reduzierbarkeit des Bleiglases bedingte Abweichungen; der Kühlprozeß erfordert sorgfältigsten Abschluß der Heizgase vom Kühlraum und gestattet Anwendung niederer Temperaturen.
Sehr häufig wird Bleiglas gefärbt und zwar nicht nur in der Masse, wie andres Glas, sondern auch dadurch, daß man eine Glasmasse mit einer dünnen Schicht einer anders gefärbten Glasmasse überzieht (Überfangglas). Man erreicht dies durch einfaches Eintauchen des an der Pfeife sitzenden, nur wenig aufgeblasenen Glases in gefärbtes Glas oder umgekehrt durch Eintauchen einer kleinen Menge gefärbten Glases in ungefärbtes, wobei man die Menge des anzuwendenden Farbglases mehr in der Gewalt hat.
Man kann auch das farbige in Form von massiven Stangen anwenden, eine hinreichende Menge desselben an das farblose Glas anschmelzen und mittels eines Eisens gleichmäßig über dasselbe ausbreiten. In allen diesen Fällen wird das überfangene Glas durch Aufblasen weiter verarbeitet, wobei sich die farbige Schicht bedeutend verdünnt. Man kann auch mehrere verschiedenfarbige Schichten übereinander anbringen und später durch Schliff bald die eine, bald die andre derselben oder die farblose Grundmasse zu Tage treten lassen.
Ein interessantes Produkt dieser Art ist das Rubinglas (s. d.). Getrübtes Bleiglas bildet das Milchglas (s. d.). Eisglas (Craquelé) ist auf seiner Oberfläche von zahllosen feinen Rissen nach allen Seiten hin durchzogen und dadurch zerklüftetem Eis ähnlich. Man erhält es, indem man den noch nicht völlig aufgeblasenen Gegenstand momentan in kaltes Wasser taucht, so daß er zahlreiche feine Risse erhält, und dann weiter bearbeitet, wobei sich jene Risse öffnen. Das befrorne Glas ist mit einer Mischung von nicht allzu feinem Bleiglaspulver von gleichmäßigem Korn und wenig leicht schmelzbarem Fluß bestreut und dann so weit erhitzt, daß das Pulver, ohne völlig zu schmelzen, an das Glas anklebt.
Wie das Alkalikalkglas erhält auch das Bleiglas formgebenden und sehr häufig ornamentalen Schliff mit Hilfe von Schleifscheiben, welche aber für den ornamentalen Schliff viel kleiner sind als für den formgebenden; als Schleif- und Polierpulver benutzt man Zinkweiß. Auf der Drehbank läßt sich das Glas bearbeiten, wenn man die Bohrer etc. mit Terpentinöl oder mit verdünnter Schwefelsäure befeuchtet. Zum Schleifen des Glases benutzt man auch das Sandstrahlgebläse, indem man durch einen kräftigen Luftstrom Sand gegen das Glas treibt. In wenigen Sekunden wird ein vollständiges Matt erreicht, und unter Anwendung von Schablonen aus weichem, elastischem Material kann man auf diese Weise die zartesten, auf Überfangglas auch farbige, abschattierte Muster ausführen.
Über das Ätzen des Glases s. Ätzen. Die farbige Dekoration des Glases geschieht durch Bemalen mit Farben, welche aus sehr leicht schmelzbarem Glas und färbenden Metallpräparaten bestehen. Derartige leicht schmelzbare Glasflüsse erhält man aus Sand und Mennige, auch unter Zusatz von Borsäure, und färbt sie schwarz oder grau durch Eisenoxyd mit Kobaltoxyd, grün durch Chromoxyd, gelbgrün durch Chromoxyd mit Thonerde, blaugrün durch Chromoxyd mit Kobaltoxyd und Thonerde, braun durch Eisenoxyd mit Zinkoxyd und Kobaltoxyd oder durch Nickeloxyd, orange durch Eisenoxyd, rot durch Goldpurpur, blau durch Thénards Blau, gelb durch Antimonoxyd.
Die mit diesen Oxyden zusammengeschmolzenen Gläser werben sehr fein gepulvert, mit etwas verdicktem Terpentinöl angerieben, mit dem Pinsel aufgetragen und eingebrannt. Wenig haltbar ist die Vergoldung auf Glas. Man benutzt durch Eisenvitriol aus Goldchloridlösung gefälltes metallisches Gold, welches ausgewaschen, getrocknet, mit etwas kalciniertem Borax gemischt, mit Terpentin- oder Lavendelöl angerieben, mit dem Pinsel aufgetragen, eingebrannt und mit Blutstein oder Achat poliert wird. Vgl. auch Spiegel.
Glasröhren werden auf die Weise dargestellt, daß man an dem Boden des an der Pfeife zu einem Kölbchen ausgeblasenen Glases ein Hefteisen befestigt und nun Pfeife und Hefteisen nach entgegengesetzten Seiten hinzieht, indem sich die beiden Arbeiter, welche diese Instrumente halten, schnell voneinander entfernen. Hierbei entsteht ein nach beiden Seiten hin allmählich sich erweiterndes Rohr, welches aber im übrigen regelmäßige Gestalt annimmt, wenn man nur beim Ziehen Pfeife und Hefteisen gleichmäßig dreht und andauernd neue Luft in die Pfeife bläst.
Die erstarrten Röhren werden zerschnitten und die für Wasserstandsröhren an Dampfkesseln bestimmten einem Kühlprozeß unterworfen. Die Röhren, welche höchst mannigfache Verwendung finden, dienen unter anderm auch zur Darstellung der Perlen (s. d.). Zieht man an Stelle des aufgeblasenen Kölbchens ein massives Glasstück in der angegebenen Weise aus, so erhält man einen Glasstab. Volle Glasstäbe aus buntem Glas geben das Material zu den Mosaik- und Filigrangläsern (Millefiori etc.); s. Millefiori. Über Glasinkrustationen s. d.
Das Tafelglas, ein Alkalikalkglas, wird jetzt bedeutend kalkreicher dargestellt und ist daher auch härter, elastischer und weniger geneigt zum Erblinden als früher. Die Zusammensetzung dreier neuern Sorten im Vergleich zu älterm (erste Kolumne) zeigt folgende Tabelle:
Proz. | Proz. | Proz. | Proz. | |
---|---|---|---|---|
Kieselsäure | 72.30 | 71.97 | 73.31 | 71.90 |
Eisenoxyd und Thonerde | 2.42 | 1.77 | 0.83 | 1.40 |
Kalk | 8.34 | 12.84 | 13.24 | 13.60 |
Natron | 16.89 | 13.33 | 13.00 | 13.10 |
Früher war das Tafelglas Kaliglas, gegenwärtig aber benutzt man statt der Pottasche allgemein schwefelsaures Natron mit Kohle, seltener Soda, und erhält also ein Natronkalkglas, welches dem Kaliglas durchaus nicht nachsteht. Das Glas wird in sehr großen Häfen dargestellt. Bei der Ausarbeitung stellt der Glasbläser zunächst einen Hohlkörper von der Form der Textfig. 18 dar, wärmt die untere Partie desselben an und gestaltet sie zu der »Walze« oder dem »Cylinder«, an deren halbkugelförmigen Boden eine kleine Quantität heißen Glases angeheftet wird.
Dann bläst er wieder in die Pfeife, verschließt die Mündung derselben mit dem Daumen u. wärmt den vordern Teil der Walze an, bis die eingeschlossene, sich ausdehnende Luft den Boden durchbricht. Nun weitet der Arbeiter die entstandene Öffnung etwas aus, beschneidet sie mit der Schere (Fig. 19), wärmt wieder an und dreht die herabhängende Pfeife rasch um ihre Längsachse, so daß der konische Teil der Walze durch die Wirkung der Zentrifugalkraft sich erweitert und man einen nur noch an der Pfeife geschlossenen, geradwandigen Cylinder erhält, welcher durch ein Sprengeisen von der Pfeife getrennt wird. In neuerer Zeit wendet man Häfen an, welche 2500 kg Glas fassen, benutzt den Ofen nur als Schmelzraum, arbeitet stets nur aus einem Hafen und erbläst die Walze vor einem in der Nähe stehenden Trommelofen mit eigner Feuerung und lediglich für diesen Zweck berechneter Konstruktion.
Der von der Pfeife abgesprengte Cylinder wird mit einem Sprengeisen der Länge nach aufgesprengt oder mit dem Diamanten aufgeschnitten, im Streckofen auf einer Thonplatte mit sehr glatter Oberfläche so weit erhitzt, daß er mit Hilfe einer eisernen Krücke ausgebreitet werden kann und nun eine Tafel bildet, die durch Überfahren mit der Krücke geebnet und geglättet wird. Auf der Platte gelangt die Tafel in einen kühlern Teil des Ofens, wobei in der Regel Schienengeleise und niedrige Wagen angewendet werden, auf denen die Platten ruhen.
Die erstarrte Tafel wird auf die Platte eines andern Wagens gehoben, und dieser gelangt, nachdem er zwölf Tafeln aufgenommen hat, in den kanalförmigen Kühlofen, in welchem die nach und nach eingeschobenen Wagen in immer schwächer erhitzte Teile gelangen, so daß sie endlich, hinreichend gekühlt, entleert werden können und mithin ein kontinuierlicher Betrieb möglich ist. Die fertigen Tafeln werden mit dem Diamanten oder mit einem kleinen, scharfkantigen Rädchen aus glashartem Stahl von 3 mm Durchmesser, welches in einem Heft um seine Achse leicht drehbar ist und wie der Diamant benutzt wird, zerschnitten.
Der Schnitt dringt tief ein; man kann mit dem Rädchen selbst Kurven ausführen, und seine Dauerhaftigkeit kommt der des Diamanten mindestens gleich. Die größten Schwierigkeiten bei der Tafelglasfabrikation bot und bietet zum Teil noch heute der Streck- und Kühlprozeß, und es sind daher seit Beginn dieses Jahrhunderts eine große Anzahl von Streckofensystemen hervorgetreten, welche in einer oder der andern Weise möglichst günstige Verhältnisse herzustellen strebten.
Der in [* ] Fig. 20 und 21 (Taf. II) abgebildete Ofen besteht aus der Zuführungsröhre B, dem Streckraum A und dem Kühlraum C. Zu A gehört die Feuerung b mit den Austrittsöffnungen für die Flamme m und n, zu C die Feuerung d (S) mit der Öffnung o (s). Der Streckraum ist vom Kühlraum durch eine Scheidewand g bis auf einen niedern Durchgang unter dem flachen Bogen h getrennt und kann durch den an Kette und Gegengewicht hängenden Schieber i i vollständig abgeschlossen werden. p, q und θ sind Arbeitsöffnungen.
Die beiden Streckplatten a und c, aus Thon gefertigt und in eiserne Rahmen gefaßt, sind auf den Schienen e e verschiebbar und gleiten übereinander fort. Beim Betrieb werden die aufgesprengten Walzen f f durch die Röhre B auf den Schienen y z in den Streckraum gebracht. Der Arbeiter faßt die erweichende Walze mit dem Stab t und hebt sie auf die Streckplatte a; dann begibt er sich nach der Arbeitsöffnung p, bewirkt mit Hilfe einer Holzkrücke das vollständige Auseinanderlegen der Tafel und ebnet und plättet sie durch Überfahren mit der Krücke, indem er die Arbeit durch das Schauloch k beobachtet. Nach Vollendung derselben schiebt er die Platte mit der Tafel in den Kühlraum und zieht dafür die leere Platte aus letzterm heraus. Die Platten besitzen zu diesem Zweck die Ösen ω. Wenn nötig, wird die Tafel im Streckraum noch einmal mit der Krücke bearbeitet, dann nach dem Er-
[* ] ^[Abb.: Fig. 18 u. 19. Tafelglas.]
starren gegen die durch die Öffnungen u u gestreckten eisernen Stäbe l l aufrecht gestellt, und so bilden sich beim Fortschreiten der Arbeit die Tafelstöße v v. Nach Vollendung der Streckarbeit verschließt man den Ofen, läßt sämtliche Feuer ausgehen und einige Tage abkühlen. - Ganz verschieden von der Herstellung des Walzenglases ist die des Mondglases, welches in England noch eine große Bedeutung hat. Der Arbeiter bläst eine große Hohlkugel mit einem der Pfeife diametral gegenüberstehenden Knopf und flacht die Kugel ab; ein Gehilfe heftet dann den flachen Hohlkörper mit seinem Knopf an ein Hefteisen und verwandelt ihn nach dem Absprengen von der Pfeife unter wiederholtem Anwärmen und schneller Rotation des Hefteisens durch die Wirkung der Zentrifugalkraft in eine völlig ebene, gleichmäßig dicke, kreisrunde Scheibe.
Dies Tafelglas besitzt vor dem Walzenglas den Vorzug der ebenen, reinen und glänzenden Oberfläche, liefert aber wegen seiner kreisrunden Form beim Zerschneiden in viereckige Tafeln viel Abfall. Mondglas im kleinern Maßstab bilden die Butzenscheiben, die im Mittelalter zum Verglasen der Fenster benutzt wurden und in der neuern Zeit von der Mode wieder begünstigt worden sind. Eine besondere Sorte von Tafelglas ist das Kathedralglas, welches eine rauhe Oberfläche besitzt, daher das grelle Tageslicht dämpft und für Kirchenfenster, auch für moderne Verglasungen in Verbindung mit Butzenscheiben farblos und farbig dargestellt wird.
Das Spiegelglas wird jetzt fast ausschließlich in dünnflüssigem Zustand gegossen. Es enthält:
Proz. | Proz. | Proz. | |
---|---|---|---|
Kieselsäure | 73.0 | 73.17 | 71.88 |
Thonerde und Eisenoxyd | - | 0.30 | 0.90 |
Kalk | 15.5 | 13.67 | 15.40 |
Natron | 11.5 | 12.80 | 11.96 |
Die Rohmaterialien sind: Sand, Kalkstein, Glaubersalz und Kohle, und wegen der bedeutenden Stärke des Spiegelglases (Schaufenster), und weil Entfärbungsmittel die Durchsichtigkeit des Glases zu benachteiligen pflegen, muß das Material sehr rein sein und das Glas sorgfältig geläutert werden. Die Öfen sind durchweg mit Gasheizung versehen und so eingerichtet, daß die Häfen zum Guß möglichst leicht herausgenommen werden können. Da das Durchschnittsmaß der herzustellenden Glastafel gegenwärtig etwa 5-6 bei 3-3,5 m und das Gewicht etwa 800 kg beträgt, so benutzt man Häfen, welche wenigstens 1000 kg Glas fassen.
Ein Ofen enthält 10-12 derartige Häfen. Die Gußplatte besteht aus Gußeisen, ruht auf niedrigen, starken Rädern und besitzt auf ihrer Oberfläche Leisten, die der Stärke der zu gießenden Platte entsprechen. Zum Guß wird der Ofen geöffnet, der Hafen mit einer Zange erfaßt, herausgeholt und in einer an einem Kran A [* ] (Fig. 22, Tafel 11) hängenden Hafenschlinge B befestigt, während gleichzeitig das Glas mit einer Abschäumkrücke gereinigt wird. Der Kran läuft auf Schienen bis vor die Gußplatte D, hier wird der Hafen C in Schwingungen versetzt und bei der zweiten oder dritten Schwingung das Glas quer über die Platte hin vor die Walze E gegossen.
Während nun der Hafen schnell wieder in den Ofen gebracht wird, setzen Arbeiter die Kettentrommeln des wie die Gußplatte auf Schienen laufenden Walzenwagens F in Bewegung und ziehen dadurch die Walze in gleichmäßigem Tempo über die Gußplatte weg. Dabei wird das glühende Glas gleichmäßig über die Platte ausgebreitet und geebnet; die Walze aber gelangt schließlich auf den Wagen F, der sich mit ihr schleunigst entfernt. Nun wird das zuletzt ausgewalzte Ende der Glastafel mit einem spatelförmigen Eisen unterfahren, emporgehoben und zurückgeschlagen, während die Klappe H des Zwischenwagens G herabgeklappt wird.
Gleichzeitig wird an das andre Ende der letztern die Einschiebekrücke gelegt und die Glasplatte in den Kühlofen J geschoben, in welchem sie 24-36 Stunden liegen bleibt. Die ganze Operation erfordert wegen der außerordentlichen Kürze der Zeit, welche ihr gegönnt ist, die größte Präzision und korrektes Zusammenwirken eines großen Arbeiterpersonals. Die Sohle des Kühlofens wird meist aus beweglichen, feuerfesten, auf der Oberfläche abgeschliffenen und in losen Sand gebetteten Steinen von der Größe der gewöhnlichen Ziegel hergestellt.
Die gekühlte Glastafel wird unter Berücksichtigung etwaniger Fehler auf dem Schneidetisch zerschnitten. In England stellt man nach einem ähnlichen, nur weniger umständlichen Verfahren ein dünneres gewalztes Tafelglas für Dachdeckungen und das Durchsehen nicht gestattende Fensterverglasung dar, welches meist 3-5 mm stark ist und, um Blasen und andre Fehler weniger auffällig zu machen, auf der einen Seite mit einem aus feinen, erhabenen Streifen oder aus Rauten bestehenden Muster, dessen Linien in den Gußtisch eingegraben sind, versehen wird. Die gekühlten Spiegelscheiben besitzen eine rauhe Oberfläche und werden durch vier aufeinander folgende Schleifoperationen (Rauhschleifen, Klarschleifen oder Doucieren, Feindoucieren und Polieren) mit Maschinen sehr verschiedener Konstruktion, in einzelnen Stadien aber auch durch Handarbeit poliert. Man benutzt sie zur Verglasung von Schaufenstern oder zu Spiegeln (s. d.).
Einen wichtigen Zweig der Glaskurzwarenindustrie bildet das gepreßte Glas, welches in Hohlformen aus Messing gegossen und zur bessern Ausfüllung der Form mit Hilfe eines durch einen Hebelapparat eingetriebenen Metallkerns einem starken Druck ausgesetzt wird. Da es nicht gelingt, die Oberfläche des gepreßten Glases glatt und gleichmäßig herzustellen, so vermeidet man alle ebenen Flächen und wendet eine möglichst reiche, deckende Ornamentation an; auch körnt man den Grund zwischen den Ornamenten oder schleift ihn nachträglich matt.
Befriedigende Resultate ergibt das Anwärmen des gepreßten Glases bis zum Erweichen, wobei die Oberfläche Glanz erhält. Anfangs benutzte man zu gepreßten Sachen nur das weiche, leicht schmelzbare Bleiglas, und erst in neuerer Zeit wendet man auch Kalkbarytnatronglas an. Hohlglas für den täglichen Gebrauch und kleine Kurzwaren bilden die hauptsächlichsten Produkte der Preßglasfabriken, welche indessen auch gläserne Spindelpfännchen und Achsenlager für Maschinen und die für Leuchttürme benutzten großen, von kreisförmig gekrümmten Prismen umgebenen Linsen und prismatischen Ringstücke liefern.
Wird verblasenes und geformtes Glas bis zum Erweichen erhitzt und dann plötzlich gleichmäßig auf eine bestimmte Temperatur abgekühlt, so erlangt es sehr große Elastizität, Festigkeit und Härte sowie außerordentliche Widerstandsfähigkeit gegen schroffen Temperaturwechsel (Hartglas). Die Temperatur der Härtebäder, in welche man das heiße Glas zur Abkühlung eintaucht, beträgt bei Bleiglas 60-120°, bei Natronkalkgläsern 150-300°, bei Kalikalkgläsern nicht unter 300°. Man benutzt zu den Bädern
Mischungen von Fetten und Ölen, auch von Glycerin, Paraffin, Mineralölen, konzentrierten Salzlösungen und leichtflüssigen Metalllegierungen. Auch wurde Wasserdampf vorgeschlagen (Vulkanglas) und mit großem Erfolg die Formgebung mit der Härtung verbanden, indem man das bis zum Erweichen erhitzte in thönernen oder eisernen Formen von bestimmter Temperatur und Wandstärke preßt (Preßhartglas). Letzteres Verfahren eignet sich besonders gut für Tafel- und Spiegelglas, überhaupt für gegossenes Plattenglas aller Art. Schiebt man ein Blatt Papier oder feines Metallgewebe zwischen Glas und Form ein, so wird der Härtungsgrad ein höherer, und die Gläser springen weniger leicht.
Das Hartglas besitzt große Widerstandsfähigkeit gegen äußere Angriffe. Eine Hartglasplatte von 16 cm Länge, 12 cm Breite und 5 cm Dicke ertrug den Fall eines Gewichts von 200 g aus einer Höhe von 1-4 m, während eine gleiche, aber nicht gehärtete Platte durch ein Gewicht von 100 g aus 30-40 cm Fallhöhe zerbrochen wurde. Hartglas erträgt vierfach größere Belastung als gewöhnliches, es kann sehr stark erhitzt und dann mit Wasser besprengt werden, ohne zu zerspringen.
Dagegen zerfällt es, sobald es verletzt wird, unter Detonation in zahllose kleine Bruchstücke, auch kann man es nur in der Richtung der schwarzen Linien schneiden, welche es im polarisierten Licht zeigt. Nicht selten zerspringt Hartglas ohne jede sichtbare Veranlassung. Am haltbarsten sind auch beim Hartglas Gegenstände mit gleichmäßiger Wandstärke, und am besten eignen sich zum Härten solche Artikel, welche Angriffen gegen die Kanten weniger ausgesetzt sind als gegen die Flächen, da die geringste Beschädigung, die an den Kanten viel leichter vorkommt als an den Flächen, die Zertrümmerung des ganzen Gegenstandes zur Folge hat.
Über die Verwendbarkeit des Hartglases hat die Praxis noch nicht entschieden. Die übertriebenen Erwartungen, welche man für dasselbe hegte, haben sich aber bei weitem nicht erfüllt. Die bei der Hartglasfabrikation gesammelten Erfahrungen führten zu einem neuen Kühlverfahren, welches um so wichtiger ist, als von der Kühlung die Haltbarkeit des Glases in erster Linie abhängt. Schlecht, d. h. zu schnell, gekühltes Glas ist außerordentlich zerbrechlich. Je höher die Temperatur des zu kühlenden oder zu härtenden Glases ist, um so schneller kann es gleichmäßig abgekühlt werden, und um so größer wird seine Widerstandskraft. Am haltbarsten wird das Glas, wenn man es in einen entsprechend erhitzten, luftdicht verschlossenen Kühltopf einhängt, ohne daß es die Topfwand berührt, und dann erkalten läßt. Im großen kann man Wagen mit doppelten eisernen Wänden benutzen, die zu kühlenden Flaschen werden auf eine Lage Sand gelegt und die Wagen mit doppelten luftdicht schließenden Deckeln verschlossen. Diese Wagen passieren Kühlöfen, deren Temperatur um 200° höher als die der gewöhnlichen Kühlöfen gehalten wird, und werden dann ins Magazin geschafft. 2-4 Stunden nach der Anfertigung können die Flaschen zum Versand gelangen.
Über den Ursprung der Glasmacherkunst ist nichts Sicheres bekannt; jedenfalls reicht sie in die entlegensten Perioden des Altertums zurück, und in der That konnte den in Thon und Erz arbeitenden Völkern die Existenz schmelzbarer Schlacken und ihre Verwertbarkeit zu Glasuren, gegossenen und gepreßten Gegenständen nicht verborgen bleiben. Der bekannten Erzählung des Plinius, nach welcher phönikische Schiffer auf sandreicher Küste in der Nähe der Mündung des Belus in Ermangelung von Steinen Stücke natürlicher Soda, die sie an Bord hatten, zur Unterstützung ihrer Kochgeschirre benutzt und nach dem Erlöschen des Feuers aus Sand und Soda zusammengeschmolzenes Glas gefunden hätten, wird von dem Erzähler selbst wenig Wahrscheinlichkeit beigemessen; sie ist auch aus chemisch-technischen Gründen nicht glaubhaft und bietet für den Nachweis des Ursprungs der Kunst, Glas mit Hilfe der Glasmacherpfeife zu verarbeiten, gar keinen Anhalt. Wo jenes Instrument erfunden, und wer es zuerst angewandt, darüber schweigen Geschichte und Mythe gleichmäßig.
Die ältesten Gläser, von welchen wir Kunde haben, stammen aus Phönikien und Ägypten. Die phönikischen Städte Sidon und Tyros lieferten mit Hilfe des Sandes von den Ufern des Belus treffliches Hohlglas; die Blüte dieser Industrie fällt vor die römische Kaiserzeit, und noch im 12. Jahrh. wird sie rühmend erwähnt. Älter ist wohl die ägyptische Glasmacherkunst. Auf den Reliefs der Königsgräber von Beni Hassan, welche um etwa 1800 v. Chr. zu setzen sind, sieht man Glasbläser in voller Thätigkeit, und aus dem 17. Jahrh. v. Chr. ist eine gläserne Urne erhalten, welche zeigt, daß man schon damals die Kunst des Überfangens und die Anwendung des Schleifrades kannte.
Was uns aus etwas späterer Zeit an ägyptischen Gläsern erhalten ist, bekundet eine ungemein hoch entwickelte Technik; man schuf in Form und Farbe ausgezeichnete Sachen und auch, wie die Phöniker, kolossale Artikel (Sarkophage, menschliche Figuren, Obelisken). Das größte Ansehen besaßen später die Fabriken von Alexandria, welche mit farbigem Hohlglas und Mosaiken bis in die späteste römische Kaiserzeit ein sehr bedeutendes Exportgeschäft betrieben. In Rom wird ägyptisches Glas zuerst von Cicero erwähnt, zur Zeit des Augustus war es allgemein geschätzt und beliebt.
Während Ägypten und Phönikien Hauptproduzenten für feines und Luxusglas waren, wurden ordinäre Gläser auch in andern Ländern vielfach dargestellt; nur im alten Griechenland scheint keine Glashütte existiert zu haben. Die Prunksucht der römischen Kaiserzeit begünstigte die Entwickelung der Glasindustrie in Rom, und nun fertigte man auch hier Luxusgläser in glänzenden Farben mit kunstvoller Filigran-, Mosaik- und angeschliffener Dekoration (Portlandvase, s. d.), ja mit freistehendem Netzwerk (Diatreta, s. d.) umgeben.
Glastafeln dienten zur Bekleidung der Wände, als Oberlichter, und in Pompeji wie in Rom hat man Fensterscheiben benutzt. Sehr allgemein diente Glas zur Nachahmung von Schmuck- und Edelsteinen. Vorwiegend war die antike Glasmacherei überall Luxusindustrie, und ihre Hauptfabrikate waren farbige Gläser, während farbloses Glas nur mit besonderer Anstrengung erzeugt werden konnte und dann auch ungemein hoch geschätzt wurde. Viele altrömische Gläser, unter andern auch die Goldgläser (s. d.), haben sich in den christlichen Katakomben gefunden.
Von Rom verbreitete sich das Glasmachen nach Spanien und Gallien, ohne dort vorerst festen Fuß fassen zu können; nach dem Eindringen der Barbaren in Italien aber gerieten auch hier die Glashütten in Verfall und produzierten nur noch ordinäres Glas. An ihre Stelle trat Byzanz, wo unter dem Einfluß ägyptisch-römischer und phönikischer Meister sowie des Orients, wo die Araber diese Kunst übten, eine eigenartige Industrie sich entwickelte, welche bald den Weltmarkt beherrschte und sich ein halbes Jahrtausend hindurch in Ansehen erhielt. Nach
dem Fall des oströmischen Reichs wanderten aber die Glasmacher aus, und nun begann Venedig, die Mutter der westeuropäischen Glasfabrikation, den hervorragendsten Platz einzunehmen. Die Glasindustrie hatte sich hier seit alter Zeit festgesetzt und entwickelt; wiederholt herangezogene auswärtige Arbeiter importierten neue Kunstzweige (die Byzantiner z. B. die Glasmosaik), und in Venedig selbst wurden verschiedene Gattungen erfunden. Das tiefe und durch Androhung schwerer Strafe behütete Geheimnis, mit welchem die 1289 nach Murano verlegten Fabriken umgeben waren, sicherte auf lange Zeit ein Monopol. - Unter dem Einfluß der Renaissance entwickelte sich eine Glasmacherkunst, welche im 16. und 17. Jahrh. ihre größten, noch heute mustergültigen Meisterwerke in Form und Farbe (Gefäße, Spiegel) schuf. Man behandelte das Glas durchgehends nur als weiche, bildsame Masse und erzeugte seine weichen und gerundeten Formen ausschließlich vor der Pfeife und mit der Pinzette. Der biegsame Faden war das Hauptmittel der Ornamentation, Filigranglas und Perlen sind spezifische Produkte Venedigs. Der hohen Blüte folgte hier aber ein schneller Verfall.
Die Römer hatten in allen Teilen des Reichs Glashütten angelegt, aber neben dieser römischen ist an vielen Orten auch eine aus barbarischen Elementen hergeleitete Thätigkeit in der Glasmacherei zu erkennen. Bedeutungsvoll ist, daß im Norden bei Germanen und keltischen Galliern die Wertschätzung des Glases einst bis zur Einmischung seines Begriffs in die religiösen Vorstellungen des Volkes steigen konnte. Die Edda und die deutschen Mythen erzählen von Glasbergen und vom gläsernen Himmel. In Grabstätten sind mehrfach Glasgegenstände gefunden worden, und im frühen Mittelalter bestand in Deutschland schon eine recht entwickelte Glasindustrie, welche in Formgebung und Ornamentation von der byzantinischen und venezianischen abwich.
Namentlich im Süden und Westen des Reichs ansässig, konkurrierte sie früh mit dem Ausland, selbst auf venezianischem Markte. Das deutsche Glas, aus Holzasche dargestellt, war meist grünlich, übertraf aber das venezianische an Härte und Widerstandsfähigkeit. Fensterglas war jedoch selbst zu Luthers Zeiten noch nicht allgemein verbreitet. Das Hohlglas zeigte einfache, wenig schwunghafte Formen, vielleicht, um möglichst ausgedehnte Bemalung zu gestatten.
Edelsteinimitationen und gläserne Ringe waren sehr beliebt. Kleine Spiegel, aus im Innern mit einer Metallkomposition überzogenen Glaskugeln geschnitten, wurden im 12. und 13. Jahrh. als Schmuck getragen, und die großen, zuerst mit Blei-, seit dem 14. Jahrh. mit Zinnamalgam belegten Spiegel scheinen eine deutsche Erfindung zu sein. Zu Anfang des 16. Jahrh. wurde in Venedig mit Neid anerkannt, daß ein deutsches und ein flandrisches Haus alle Welt mit Spiegeln versorge.
Hier sind von litterarischen Arbeiten auf diesem Gebiet des Theophilus, eines deutschen Mönchs, »Diversarum artium schedulae« aus dem 11. oder 12. Jahrh. und vor allen Agricolas »De re metallica« (1530) zu erwähnen, in welchem zuerst eine Hütte mit Ofen und Utensilien abgebildet ist. Diese Arbeit wurde ergänzt durch Mathesius' »Sarepta oder Bergpostill« (1564), in welcher hessisches Tafelglas und die Glasproduktion am Spessart, in der Pfalz und im Meißnischen erwähnt wird. Im 15. Jahrh. begann auch die böhmische Glasindustrie eine Rolle zu spielen.
Das böhmische Glas, aus sehr reinen Materialien dargestellt, wetteiferte in Farblosigkeit und Glanz mit dem venezianischen. Man verarbeitete es aber in wesentlich abweichender Weise, indem die Steinschleifer, die in Prag seit alter Zeit einen gewerblichen Mittelpunkt gehabt, daraus Formen im reinen Kristallstil zu bilden suchten (böhmischer Kristall). Auch die Tafelglasfabrikation gelangte hier zu hoher Blüte; aus Venedig wurde die Bereitung der Schmelzfarben und die Glasmalerei importiert, und so kam man, wie in Murano, zur Perlenfabrikation, zur Anfertigung falscher Steine etc. Zur Zeit des Verfalles der venezianischen Glasmacherei beherrschte Böhmen den Weltmarkt und behauptete seine Stellung bis gegen Ende des vorigen Jahrhunderts, wenn auch unter allmählichem Sinken der Leistungen.
Später belegten fast alle Staaten Europas das böhmische Glas mit hohem Einfuhrzoll und begünstigten die Einwanderung böhmischer Arbeiter, so daß die Industrie allmählich in Verfall geriet, aus welchem sie sich erst in neuester Zeit wieder erhoben hat. Erwähnenswert ist die Förderung, welche die Glasindustrie in Deutschland durch mehrere Fürsten fand. Der Große Kurfürst errichtete z. B. auf der Pfaueninsel bei Potsdam eine Glashütte, welche unter Kunckels Leitung namentlich durch ihren Goldrubin großen Ruf gewann.
Kunckel veröffentlichte eins der bedeutendsten ältern Werke über Glasmacherei, die »Ars vitraria experimentalis« (1689), eine erweiterte Bearbeitung von Neris Rezeptensammlung von 1612 und deren englischer Bearbeitung von Merret, ein Werk, welches bis in unser Jahrhundert hinein der gelehrte Ratgeber des Glasmachers blieb. Das antike Glas war Kalknatronglas; im Innern des europäischen Kontinents aber bereitete man ausschließlich Kaliglas aus Pflanzenasche, bis die Begründung der Sodaindustrie (1791) einen völligen Umschwung herbeiführte.
Gegenwärtig hat das Natronglas weitaus die größte Bedeutung. Auch Glaubersalz (schwefelsaures Natron) ward schon im 17. Jahrh. angewandt, die ersten Versuche damit in größerm Maßstab führte Laxmann in Sibirien 1764 aus; aber erst durch Baader wurde 1808 ein Verfahren bekannt, nach welchem man gutes Glaubersalzglas darstellen konnte, und nun verbreitete sich die Verwendung des Glaubersalzes in Böhmen und andern Ländern sehr schnell. Um dieselbe Zeit etwa wurde auch die Fabrikation des Bleiglases bei uns eingeführt, dessen Fabrikation zu Anfang des 18. Jahrh. in England bereits schwunghaft betrieben worden war.
Übrigens war Bleiglas bereits Neri 1612 bekannt, und in manchen antiken Gläsern findet sich Bleioxyd als wesentlicher Bestandteil. 1806 fabrizierte Utzschneider in Benediktbeuern ein vorzügliches optisches Glas Erwähnenswert sind die frühzeitige Darstellung von Walzenglas und die hohe Ausbildung der Strecköfen in Deutschland. Als Heizmaterial benutzte man bei uns ehedem ausschließlich, wie noch jetzt in erheblichem Maß, das Holz, und erst zu Anfang des 19. Jahrh. wandte man sich allmählich der Heizung mit Steinkohle, Braunkohle und Torf zu. Seit 1850 benutzte Fickentscher in Zwickau einen Gasofen mit in abgesondertem Generator erzeugtem Braunkohlengas, und 1856 erhielt Siemens das Patent auf seinen Regenerativgasofen (s. oben, S. 386), der mit desselben Erfinders Wannenofen für kontinuierlichen Betrieb eine neue Ära in der Glasindustrie begründete.
Frankreich besaß schon zu Beginn unsrer Zeitrechnung eigne Glashütten; allein an der Darstellung bessern Glases beteiligte es sich so spät, daß es noch im 18. Jahrh. besseres Fensterglas ausschließlich aus Böhmen und Deutschland beziehen mußte. 1740 wurde von Drolinvaux eine Gesellschaft zur