|
Geschichte von verschiedenen Glasarten - Referat
Geschichte der Glasherstellung
Früher wurde natürliches Glas wegen seiner Härte und des scharfen Bruchs für Werkzeug wie Klingen, Schaber, Bohrer und Keile benutzt. Eines der verwendeten Glasarten war Obsidian, was man damals weder färben oder schneiden konnte.
Ob die Glasherstellung in Mesopotamien, in Ägypten oder an der Levanteküste erfunden wurde, kann man nicht genau sagen. Die ältesten regelmäßig auftretenden Glasfunde stammen aus Mesopotamien. Als älteste Funde gelten die Nuzi-Perlen, das älteste sicher zu datierende Glasgefäß ist ein Kelch, der den Namen des ägyptischen Pharaos Thutmosis III. trägt und um 1450 v.Chr. entstand.
Glas wurde in Ägypten seit etwa 1450 v.Chr. zu Gefäßen verarbeitet, der Herstellungsort dieses frühesten Glases ist allerdings unbekannt, er wird in Theben, dem heutigen Luxor vermutet.
Untersuchungen gaben Aufschluss über das Schmelzverfahren. Quarzgestein wurde zerkleinert, mit sodahaltiger Pflanzenasche vermengt, in einen Krug gefüllt und bei vielleicht 800°C zu einer Fritte geschmolzen. Diese Fritte wurde nach dem Abkühlen zerkleinert und in einer zweiten Schmelze in Tiegeln bei 900 bis 1100°C zu einem 8 bis 10cm hohen Barren mit 10 bis 14cm Durchmesser geschmolzen. Das Glas wurde dabei durch Beimischen von Metall-Oxiden schwarz, violett, blau, grün, rot, gelb oder weiß gefärbt. Das gefärbte Rohglas wurde dann in Barrenform an die weiterverarbeitenden Werkstätten geliefert.
Die erste bekannte Rezeptur ist aus der Bibliothek des assyrischen Königs Assurbanipal überliefert, ca. 650 v. Chr.: Nimm 60 Teile Sand, 180 Teile Asche aus Meerespflanzen und 5 Teile Kreide und du erhältst Glas. Zu dieser Zeit wurde schon wesentlich mehr Glas verarbeitet, und es entwickelte sich eine neue Glasschmelztechnik.
Zur Römerzeit wurde Glas mit Flusssand und Natron aus Ägypten geschmolzen. Der Sand war verhältnismäßig rein.
Kaiser Diokletian legte 301 die Preise für eine ganze Reihe von Produkten fest, unter anderem für Rohglas. Unterschieden wurde judaicum und alexandrium, wobei letzteres teurer und wahrscheinlich entfärbtes Glas war.
Mittelalter und Neuzeit
Im frühen Mittelalter stellten die Germanen überall dort, wo die Römer sich zurückgezogen hatten, Glas her.
Waldglas
Ist eine Art von Glas und wurde aus Asche von getrocknetem Buchenholz und gesiebtem Flusssand im Verhältnis 1:2 gemischt. Dann hat man es unter ständigem rühren getrocknet. Danach hat man diese Fritte in einen Tiegel gefüllt und eine Nacht unter starker Hitze geschmolzen.
Dieses „Rezept“ ist am Anfang des 12. Jahrhunderts wohl in Köln entstanden und bildet vielleicht die Grundlage für die Kirchenfenster der Gotik und auch für das Waldglas. Weil man für die herstellung viel Holz brauchte wurden die Glashütten in abgelegenen Waldgebieten angelegt. Diese Waldglashütten stellten überwiegend Glas her, welches durch Eisenoxid (aus verunreinigtem Sand) grünlich verfärbt war.
Die Glasschmelzöfen der Waldglashütten waren Hafenöfen, sie waren aus mit gebrannter Schamotte versetzten Lehmziegeln gemauerte, eiförmige Konstruktionen mit 3m Durchmesser und bis zu 3m Höhe. Im unteren Stock lag der Befeuerungsraum mit ein oder zwei halbrunden Öffnungen für den Holzeinwurf. In der Mitte schlugen die Flammen durch eine große runde Öffnung in den zweiten Stock, in dem die Häfen standen. Dieser etwa 1,20m hohe Raum war rundum mit 20cm mal 20cm großen Ofentoren versehen, durch die das Gemenge eingelegt und das Glas entnommen werden konnte. Im Obergeschoss, das durch eine kleine Öffnung mit dem Schmelzraum verbunden war, lag der Kühlofen, der nur 400°C heiß war. Der Kühlofen war mit einer kleinen Öffnung versehen, durch die fertige Werkstücke eingetragen wurden. Am Abend wurde das Loch zwischen Schmelzraum und Kühlraum mit einem Stein verschlossen, sodass das Glas über Nacht abkühlen konnte.
Glasperlen
Die Glasperlen wurden zu einer begehrten Handelsware und breiteten sich schnell über ganz Europa aus. Über Jahrhunderte waren Glasperlen ein beliebtes Zahlungsmittel im Tauschhandel mit Gold, Elfenbein, Seide und Gewürzen. Glasperlen aus Venedig sind die bekanntesten und begehrtesten Perlen der Welt. Venezianische Glaskünstler haben während mehrerer Jahrhunderte Perlenhersteller auf der ganzen Welt beeinflusst. Dort werden die Glasperlen über offener Flamme hergestellt. Es ist ein sehr zeitaufwendiges Verfahren, da jede Perle einzeln gefertigt wird.
Ein Glasstab wird unter der Verwendung einer Lötlampe bis zum Schmelzen erhitzt und um einen Metallstab gewickelt, bis die gewünschte Perlenform erreicht wird. Auf diese Grundperle können nach und nach weitere Glasfarben aufgeschmolzen werden und unterschiedliche Dekorationselemente, wie dünne Glasfäden oder hauchdünne Glasplättchen, aufgebracht werden. Dann wird die Perle sehr langsam abgekühlt und von der Stange entfernt, wodurch ein Loch entsteht, durch das die Perle später aufgefädelt werden kann. Diese Perlen nennt man Wickelperlen.
Fensterglas
Im Römischen Reich bei den Villen der Oberschicht ab dem 1. Jahrhundert Fensterverglasung üblich. Im 9. Jahrhundert wiesen St. Peter und Santa Maria in Rom eine Fensterverglasung auf. Zu einer breiteren Verwendung kommt es mit der aufkommenden Gotik im 12. Jahrhundert.
Das Walzglasverfahren wurde zum ersten Mal 1688 in Saint Gobain verwendet. Geschmolzenes Glas wird auf den Walztisch gegossen, verteilt und schließlich gewalzt. Im Gegensatz zu den vorher genannten Verfahren wurde hier eine gleichmäßige Dicke erreicht. Auch waren erstmals Scheibengrößen von 40 Zoll mal 60 Zoll möglich, was für die Produktion von Spiegeln genutzt wurde. Probleme bereitet jedoch die ungleichmäßige Oberfläche.
Industrialisierung und Automatisierung
Wichtige Ereignisse in der Entwicklung der Glasindustrie:
Allgemein
1847 Einführung von Formen aus Metall in der Hohlglasproduktion (Joseph Magoun)
1856 Erster Glasofen mit Regenerativfeuerung durch Friedrich Siemens
1867 Kontinuierlicher Wannenofen von Friedrich Siemens
1882 Ernst Abbe gründet mit Otto Schott in Jena Glaswerke für optische Spezialgläser.
Flachglas
Um 1900 entwickelte der Amerikaner John H. Lubbers ein Verfahren zur Zylinderfertigung. Diese konnten einen Durchmesser von 80cm erreichen und waren bis zu 8 m hoch. Der Zylinder wurde aufgeschnitten und geplättet. Das Verfahren war jedoch sehr umständlich, insbesondere das Umlegen der Zylinder in die Horizontale bereitete Schwierigkeiten.
Ein weitreichendes Patent sollte 1904 von Emile Fourcault folgen. Das nach ihm benannte Fourcault-Verfahren zur Ziehglasherstellung. Das Glas wird dabei kontinuierlich entnommen. Eine Schamottedüse liegt in der flüssigen Schmelze. Mit dem Hochziehen durch einen Kühlkanal auf ca. 8m Höhe kann es oben zugeschnitten werden. Die Glasdicke ist durch die Ziehgeschwindigkeit einstellbar. Es kam ab 1913 zum Einsatz und bedeutete eine große Verbesserung.
Ein darauf aufbauendes Verfahren ließ der Amerikaner Irving Wightman Colburn 1905 patentieren. Das Glasband wurde zur besseren Handhabung in einen horizontalen Kühlkanal umgeleitet. Mit einer eigenen Fabrik wurde bis 1912 versucht, das Verfahren zu beherrschen, blieb aber letztlich erfolglos, so dass Insolvenz angemeldet wurde.
1917 kam das so genannte Libbeys-Owens-Verfahren zur industriellen Anwendung. Die Vorteile gegenüber dem Fourcault-Verfahren lagen in der einfacheren Kühlung. Hingegen konnten bei jenem mehrere Ziehmaschinen an einer Glasschmelzwanne arbeiten. Da der Kühlofen beliebig lang sein konnte, erreichte dieses Verfahren etwa die doppelte Produktionsgeschwindigkeit. In der Folgezeit existierten beide Verfahren parallel.
1928 verbesserte die Plate Glass Company die Vorteile der Verfahren von Fourcault und Colburn; sie erzielte mit dem Pittsburg-Verfahren dadurch eine deutliche Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit.
1919 gelang Max Bicheroux der entscheidende Schritt bei der Gussglasherstellung. Die flüssige Glasmasse wurde dabei zwischen gekühlten Walzen zu einem Glasband geformt, im noch erwärmten Zustand zu Tafeln geschnitten und in Öfen abgekühlt. Mit diesem Verfahren erreichte man die heute noch üblichen Scheibengrößen von 3m mal 6m.
1923 Pilkington und Ford: kontinuierliches Walzglas für Automobilglas.
1902 Patent von William E. Heal auf das Floatverfahren, das auf eine Idee von Henry Bessemer zurückgeht.
1959 Die Firma Pilkington bewältigt als erste die technischen Probleme der Floatglasfertigung. Dieses Prinzip revolutionierte die Flachglasfertigung und wurde ab den 1970er Jahren allgemeiner Standard.
Hohlglas
Im frühen 19. Jahrhundert wurden neue mechanische Hilfsmittel zum Blasen der Gläser benutzt. Durch den Blasdruck wird das Glas in Hohlräume gedrückt, die von Formen vorgegeben wurde, und das Werkstück bekommt seine Form.
Hohlglasproduktion um 1910: Der Tropfen wird in einer Form zur Flasche geblasen.
Eine weitere Neuerung in der Mitte des 19. Jahrhunderts war die Einführung von Metallformen. Erstmals 1847 ersetzten die von Joseph Magoun entwickelten Formen die alten aus Holz, was deren Haltbarkeit beträchtlich erhöhte.
Die erste halbautomatische Flaschenblasmaschine wurde 1859 von den Briten Alexander Mein und Howard M. Ashley in Pittsburg entwickelt. Doch noch immer waren manuelle Arbeitsschritte vonnöten.
Ein Meilenstein war die 1903 von Michael Joseph Owens eingeführte Owens-Maschine als erste vollautomatische Glasmaschine überhaupt. In einem in der Schmelze eingetauchten Rohr wird ein Vakuum erzeugt und so die problematische Tropfengröße exakt dosiert. Der Arm schwenkt zurück und drückt den Tropfen in die Form. Mit der Umkehrung des Vakuums in Pressluft wird der Tropfen in die Metallform geblasen und das Werkstück erhält seine endgültige Gestalt. Mit dieser Technik war es möglich, die zu dieser Zeit enorme Menge von vier Flaschen pro Minute zu produzieren. Diese Technik nennt man Saug-Blas-Verfahren.
Trotz dieser Errungenschaft blieben maschinell geblasene Flaschen noch viele Jahre schwerer als mundgeblasene. Um die Glasmacher zu übertreffen, mussten die Maschinen noch sehr viel genauer arbeiten. So ist auch zu erklären, dass die verschiedenen Produktionsverfahren noch lange parallel betrieben wurden.
Auch wurden wesentliche Verbesserungen der Tropfenentnahme realisiert. Der Tropfenspeiser von Karl E. Pfeiffer im Jahre 1911 ließ den Glastropfen nicht mehr von oben aus der Schmelze entnehmen, sondern die Schmelze tropfte durch eine Öffnung im Feeder (Speiser). Durch die genauer mögliche Dosierung der Glasmenge konnten gleichmäßigere Flaschen gefertigt werden.
1924 wird die IS-Maschine von den Namensgebern Ingle und Smith patentiert, die erste industrielle Anwendung folgt wenige Jahre später. Diese Maschine, die die Vorteile des Tropfen-Verfahrens erst richtig nutzt, arbeitet nach dem Blas-Blas-Verfahren. Ein Tropfen wird in eine Metallform geleitet und vorgeblasen. Der vorgeformte Tropfen wird in eine zweite Form geschwenkt, in der das Werkstück fertig geblasen wird.
Erste Anwendungen des neuen Verfahrens folgten wenige Jahre später. Die erste Maschine von 1927 hatte vier Stationen: Ein Feeder beschickte eine Maschine und diese konnte parallel vier Flaschen fertigen. Das Prinzip des Blas-Blas-Verfahrens ist auch heute noch in der Massenfabrikation gültig.
Rohrglas
Glasrohre wurden bis ins 19. Jahrhundert ebenfalls (mundgeblasen) ausschließlich diskontinuierlich aus einer Charge oder einem Glasposten hergestellt. 1912 entwickelte E. Danner (Libbey Glass Company) in den USA das erste kontinuierliche Röhrenziehverfahren; 1918 erhielt er dafür ein Patent.
Beim Danner-Verfahren fließt eine Glasschmelze als Band auf einen schräg nach unten geneigten, rotierenden keramischen Hohlzylinder auf, die sogenannte Dannerpfeife. Nach Zuführung von Druckluft über das Innere der Pfeife gelingt das Abziehen des sich bildenden Glasrohres in Richtung der Pfeifenachse. Ziehgeschwindigkeit sowie Höhe des Drucks der zugeführten Luft bestimmen hierbei die Rohrdimension.
1929 wurde in Frankreich von L. Sanches-Vello ein vertikales Ziehverfahren ausgearbeitet; hier kann das Rohr zunächst senkrecht nach unten in einem temperaturgeregelten Schacht abgezogen und dann in die Horizontale umgelenkt werden.
Genau kann zwar niemand mehr feststellen, wann Glas zum ersten mal von Menschenhand hergestellt worden ist, doch geht man heute davon aus, dass das vor etwa 9.000 Jahren geschah. Ein Problem war nämlich die hohe Temperatur die zur Glasherstellung nötig war.
Kommentare zum Referat Geschichte von verschiedenen Glasarten:
|
