AT18136U1 - Verfahren und Anlage zum Entalkalisieren von Glasbehältern mittels Flüssigkeit - Google Patents

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AT18136U1 ATGM50031/2023U AT500312023U AT18136U1 AT 18136 U1 AT18136 U1 AT 18136U1 AT 500312023 U AT500312023 U AT 500312023U AT 18136 U1 AT18136 U1 AT 18136U1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entalkalisieren der Innenseite (5) der Wand (2) eines Behälters (1) aus Glas, wobei die Wand (2) einen Hohlraum (3) und eine Öffnung (4), die Zugang zum Hohlraum (3) bietet, begrenzt, wobei das Verfahren einen Schritt zum Bereitstellen eines Glasbehälters, dessen Innenseite der Wand eine Temperatur von mindestens 350 ° C aufweist, und einen Schritt zum Einbringen in den Hohlraum, wobei die Innenseite eine Temperatur von mindestens 350 °C aufweist, umfasst, einer Behandlungsflüssigkeit, die eine Substanz enthält, die so beschaffen ist, dass sie unter Wärmeeinwirkung reagiert, um eine Entalkalisierung des Glases zu bewirken, wobei der Schritt zum Einbringen einen Einspritzvorgang umfasst, wobei mithilfe eines Einspritzkopfes (11), der in einem Abstand von der Öffnung des Behälters und außerhalb desselben angeordnet ist, eine vorbestimmte Dosis der Flüssigkeit gemäß einem Sprühkegel (C) eingespritzt wird, der ausreichend eng ist, damit sich die gesamte Dosis in dem Hohlraum wiederfindet. Verfahren und Anlagen zur Behandlung von Glasbehältern.

Description

Beschreibung
VERFAHREN UND ANLAGE ZUM ENTALKALISIEREN VON GLASBEHÄLTERN MITTELS FLUSSIGKEIT
TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft das allgemeine technische Gebiet der Verfahren und Anlagen zur Behandlung von Glasbehältern und insbesondere das technische Gebiet der Verfahren und Anlagen zur Entalkalisierungsbehandlung der Innenwand von Glasbehältern.
STAND DER TECHNIK
[0002] Im Bereich der Primärverpackungen aus Glas für pharmazeutische Zwecke wird angestrebt, Behälter, insbesondere von Flaschentyp, bereitzustellen, die eine hervorragende chemische Kompatibilität mit dem Produkt oder Präparat aufweisen, das sie fassen sollen. Das Ziel ist es, eine schädliche Wechselwirkung zwischen einer Spezies des Glases, das den Behälter bildet, und dem Produkt, das der Behälter enthält, zu verhindern. In diesem Zusammenhang ist bekannt, dass Glasbehälter vor ihrer Verwendung einer Entalkalisierungsbehandlung unterzogen werden, wobei die nahe der Oberfläche der Innenwand des Behälters vorhandenen Alkaliionen - insbesondere Natriumionen - in einer Tiefe von mehreren zehn Nanometern extrahiert und abgeführt werden, um so weit wie möglich die Elution der Alkaliionen in das im Behälter enthaltene Produkt im Laufe der Zeit zu verhindern. Eine derartige Behandlung wird im Allgemeinen dadurch erreicht, dass in das Innere eines zu behandelnden Glasbehälters eine feste oder gasförmige reaktive Substanz eingebracht wird, die in der Lage ist, unter Wärmeeinwirkung ein saures Gas zu erzeugen, das mit den im Glas des Behälters vorhandenen Alkaliionen chemisch reagieren kann.
[0003] Es ist daher ein Verfahren zur Entalkalisierungsbehandlung bekannt, bei dem Ammoniumsulfat (NH4)2SO-« in fester Form, z. B. als kristallines Pulver oder in Form von Tabletten, durch einen über den Behältern positionierten Spender in das Innere eines heißen Glasbehälters eingebracht wird. Unter Wärmeeinwirkung sublimiert das Ammoniumsulfat und bildet ein Gas, das mit dem im Glas enthaltenen Natrium in unmittelbarer Nähe der Innenfläche des behandelten Gefäßes reagiert. Das auf diese Weise aus dem Glas extrahierte Natrium setzt sich dann auf der Oberfläche der Innenwand des Behälters in Form einer rückständigen pulverförmigen Natriumsulfatverbindung Na2SO-« ab, die anschließend abgewaschen werden kann. Nach einem ähnlichen Reaktionsprinzip ist auch ein Verfahren zur Entalkalisierungsbehandlung bekannt, bei dem Schwefeldioxid SO» oder Schwefeltrioxid SO3 in gasförmiger Form in das Innere eines Glasbehälters eingebracht wird, während sich dieser vor oder in dem Kühlofen befindet.
[0004] Diese bekannte Verfahren weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf. Denn auch wenn der Einsatz einer pulverförmigen reaktiven Substanz die Behandlung von Glasbehältern mit einer relativ hohen Produktionsrate ermöglicht, dank einer kontinuierlichen Verteilung der pulverförmigen reaktiven Substanz in den sich auf einem Förderer bewegenden Behältern, besteht ein großes Risiko der Ablagerung und Reaktion der reaktiven Substanz auf der Außenwand des Behälters und insbesondere auf dem Ring des Behälters, was zu ästhetischen Mängeln oder sogar zu einer lokalen Versprödung des Behälters führt. Ferner ist es schwierig, die Dosis der reaktiven Substanz, die tatsächlich in den Behälter eingebracht wird, präzise zu steuern, es sei denn, man würde die Menge der abgegebenen reaktiven Substanz überdimensionieren, was nicht ohne wirtschaftliche und ökologische Folgen bliebe. Die Verwendung einer festen reaktiven Substanz in Form von Tabletten ermöglicht im Allgemeinen eine präzisere Verteilung der reaktiven Substanz im Inneren der Behälter. Allerdings erweist es sich oft als schwierig, wenn nicht gar unmöglich, Behälter mit geringem Volumen und/oder kleinem Ringdurchmesser auf diese Weise effizient zu verarbeiten, insbesondere bei hohen Produktionsraten. Die Verwendung von gasförmigem Schwefeldioxid SO» oder Schwefeltrioxid SO3 ist aufgrund der toxischen und korrosiven Eigenschaften dieser Gase mit erheblichen gesundheitlichen, ökologischen und technischen Problemen verbunden. Außerdem wird die Entalkalisierungsbehandlung der Glaswand nicht immer aus-
reichend uniform und wiederholbar durchgeführt und das Maß an chemischer (oder hydrolytischer) Resistenz des behandelten Behälters bleibt verbesserungswürdig.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
[0005] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die vorstehend genannten Nachteile zu überwinden und ein neues Entalkalisierungsverfahren sowie eine entsprechende Anlage bereitzustellen, die eine besonders effiziente Verarbeitung von Glasbehältern jeder Größe und jedes Fassungsvermögens bei sehr hohen Produktionsraten ermöglicht.
[0006] Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Entalkalisierungsverfahren sowie eine entsprechende Anlage bereitzustellen, die eine besonders zuverlässige und wiederholbare Behandlung von Glasbehältern ermöglichen.
[0007] Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Entalkalisierungsverfahren sowie eine entsprechende Anlage bereitzustellen, mit denen Glasbehälter wirksam behandelt werden können, ohne deren mechanische Festigkeit zu beeinträchtigen.
[0008] Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Entalkalisierungsverfahren sowie eine entsprechende Anlage bereitzustellen, mit denen Glasbehälter mit einer ausgezeichneten hydrolytischen Resistenz hergestellt werden können.
[0009] Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Entalkalisierungsverfahren sowie eine entsprechende Anlage bereitzustellen, deren Umsetzung besonders einfach und kostengünstig ist.
[0010] Die Aufgaben, die der Erfindung zugewiesen sind, werden mithilfe eines Verfahrens zum Entalkalisieren der Innenseite der Wand eines Behälters aus Glas, wie etwa einer Flasche, gelöst, wobei die Wand einen Aufnahmehohlraum für ein Produkt und eine Öffnung begrenzt, die Zugang zu dem Aufnahmehohlraum bietet, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: - einen Schritt zum Bereitstellen eines Behälters aus Glas, dessen Innenseite der Wand eine Temperatur von mindestens 350 °C aufweist, und - einen Schritt zum Einbringen einer Behandlungsflüssigkeit in das Innere des Aufnahmehohlraums, während die Innenseite eine Temperatur von mindestens 350 °C aufweist, wobei die Behandlungsflüssigkeit eine Behandlungssubstanz enthält, die so beschaffen ist, dass sie unter der Wärmeeinwirkung der Innenseite der Wand des Behälters reagiert, um eine Entalkalisierung des Glases zu bewirken, wobei der Schritt zum Einbringen mindestens einen Einspritzvorgang umfasst, wobei mithilfe eines Einspritzkopfes, der in einem Abstand von der Öffnung des Behälters und außerhalb dessen angeordnet ist, eine vorbestimmte Dosis der Behandlungsflüssigkeit gemäß einem Sprühkegel eingespritzt wird, der relativ zur Öffnung des Behälters ausreichend eng ist, damit sich im Wesentlichen die gesamte vorbestimmte Dosis im Inneren des Hohlraums des Behälters befindet.
[0011] Die Aufgaben, die der Erfindung zugewiesen sind, werden ebenso mithilfe einer Anlage zum Entalkalisieren der Innenseite der Wand eines Behälters aus Glas, wie etwa einer Flasche, gelöst, wobei die Wand einen Aufnahmehohlraum für ein Produkt und eine Offnung begrenzt, die Zugang zu dem Aufnahmehohlraum bietet, wobei die Anlage Folgendes umfasst: - ein Mittel zum Bereitstellen eines Behälters aus Glas, dessen Innenseite eine Temperatur von mindestens 350 °C aufweist, und - ein Mittel zum Einbringen einer Behandlungsflüssigkeit in das Innere des Aufnahmehohlraums, während die Innenseite eine Temperatur von mindestens 350 °C aufweist, wobei die Behandlungsflüssigkeit eine Behandlungssubstanz enthält, die so beschaffen ist, dass sie unter der Wärmeeinwirkung der Innenseite der Wand des Behälters reagiert, um eine Entalkalisierung des Glases zu bewirken, wobei das Mittel zum Einbringen der Behandlungsflüssigkeit mindestens einen Einspritzkopf umfasst, der so ausgebildet ist, dass er von der Öffnung des Behälters entfernt und außerhalb des Behälters angeordnet ist und eine vorbestimmte Dosis der Behandlungsflüssigkeit gemäß einem Sprühkegel einspritzt, der relativ zur Öffnung des Behälters ausreichend eng ist, damit sich im
Wesentlichen die gesamte Dosis im Inneren des Hohlraums des Behälters befindet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0012] Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren, die nur als veranschaulichendes und nicht einschränkendes Beispiel dienen, wobei die Figuren Folgendes zeigen:
[0013] - Figur 1 zeigt schematisch ein Beispiel für einen Glasbehälter vom Flaschentyp, der einem Schritt zum Einbringen einer Behandlungsflüssigkeit in dessen Hohlraum gemäß dem erfindungsgemäßen Entalkalisierungsverfahren unterzogen wird;
[0014] - Fig. 2 zeigt schematisch und in einer Seitenansicht eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Entalkalisierungsanlage;
[0015] - Figur 3 zeigt schematisch und in einer Draufsicht die Entalkalisierungsanlage aus Figur 2.
AUSFÜHRUNGSMÖGLICHKEITEN DER ERFINDUNG
[0016] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines Behälters 1 aus Glas, wie etwa einer Flasche, mit einer Wand 2, die einen Aufnahmehohlraum 3 für ein Produkt (oder eine Substanz) begrenzt, und einer Öffnung 4, die Zugang zum Aufnahmehohlraum 3 bietet. Die Glaswand 2 des Behälters 1 weist eine Innenseite 5, die sich gegenüber dem Aufnahmehohlraum 3 befindet und vorzugsweise dazu bestimmt ist, direkt mit dem Produkt in Kontakt zu kommen, und eine gegenüberliegende Außenseite 6 auf. Bevorzugt aus geformtem oder gezogenem Glas hergestellt und aus einem einzigen, monolithischen Glasstück geformt, kann der von der Erfindung betroffene Behälter 1 jede Form aufweisen, die seiner Funktion angemessen ist, wie z. B. eine Flaschen- oder Fläschchenform. Wie beispielhaft in Figur 1 dargestellt, wird die Wand 2 des Behälters 1 vorteilhafterweise durch einen Boden 7 aus Glas, eine Seitenwand 8 aus Glas, die vom Umfang des Bodens 7 aufragt, und einen Hals 9 gebildet, der mit einem Ring 10 versehen ist, der die Öffnung 4 des Behälters 1 begrenzt, um die Verbindung des Aufnahmehohlraums 3 mit der Umgebung zu ermöglichen. Vorteilhafterweise ist die Öffnung 4 so vorgesehen, dass sie mit einem Stopfen oder Deckel, der abnehmbar oder durchstoßbar ist, verschlossen werden kann.
[0017] Vorzugsweise ist das Produkt, das in dem Hohlraum 3 des Behälters 1 aufgenommen werden soll, vorteilhafterweise flüssig, d. h. fließfähig, wie z. B. eine flüssige, pastöse (wie etwa eine Flüssigkeit mit einem hohen Viskositätsgrad) oder pulverförmige Substanz.
[0018] Vorzugsweise handelt es sich um ein Produkt oder eine Substanz pharmazeutischer Natur, wie z. B. ein Medikament, das möglicherweise parenteral (allgemein oder lokoregional) verabreicht oder von einem Patienten eingenommen oder absorbiert werden soll, oder um eine Substanz diagnostischer Natur, wie z. B. ein chemisches oder biologisches Reagens. Im weiteren Sinne kann der Behälter 1 so ausgebildet sein, dass er eine Substanz biologischer Natur (oder Körperflüssigkeit) enthält, wie z. B. Blut, ein Blutprodukt oder -nebenprodukt, Urin usw. Auch wenn die Anwendung in den Bereichen Pharmazie und Diagnostik bevorzugt wird, ist die Erfindung jedoch nicht auf die Behandlung von Behältern für pharmazeutische oder diagnostische Zwecke beschränkt und kann sich insbesondere auf einen Behälter beziehen, der für die Aufnahme einer flüssigen, pastösen oder pulverförmigen Substanz für industrielle Zwecke (Lagerung von Chemikalien usw.), Veterinärmedizin, Lebensmittel oder auch Kosmetika ausgebildet ist.
[0019] Im Sinne der Erfindung bezeichnet der Begriff „Glas“ ein Mineralglas. Typischerweise handelt es sich um ein Glas, das mindestens eine alkalische oder erdalkalische Spezies enthält, wie etwa insbesondere Natrium. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders gut für die Behandlung eines Behälters aus Kalk-Natron-Glas (sog. „Typ Ill“- Glas), ist aber auch für die Behandlung von Behältern aus Borosilikatglas (sog. „Typ I“- Glas) von Interesse, da ein solches Glas tatsächlich mindestens eine alkalische Spezies enthält, wenn auch in geringerer Menge als im Fall von Kalknatronglas. Vorzugsweise ist das Glas, aus dem die Wand 2 des Behälters 1
besteht, im sichtbaren Bereich durchsichtig (oder zumindest lichtdurchlässig). Es kann sich hierbei gleichermaßen um farbloses oder farbiges Glas handeln, insbesondere um die flüssige Substanz im Inneren des Behälters vor den Einflüssen des Lichts, vor allem in bestimmten Wellenlängenbereichen (UV usw.), zu schützen.
[0020] Genauer gesagt ist das erfindungsgemäße Verfahren ein Verfahren zur Entalkalisierung der Innenseite 5 der Wand 2 eines solchen Behälters 1 aus Glas. Ein derartiges Entalkalisierungsverfahren zielt darauf ab, typischerweise in einer Tiefe von mehreren zehn Nanometern die Alkaliionen (und insbesondere die Natriumionen) zu extrahieren, die im Glas nahe der Oberfläche der Innenseite 5 der Wand 2 des Behälters 1 vorhanden sind. Am Ende des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Glas nahe der Oberfläche der Innenseite 5 der Wand 2 des behandelten Behälters 1 somit, vorzugsweise signifikant, an Alkali- und/oder Erdalkaliionen abgereichert.
[0021] Zunächst umfasst das erfindungsgemäße Verfahren den Schritt zum Bereitstellen eines Behälters 1 aus Glas, wie vorstehend beschrieben, bei dem (mindestens) die Innenseite 5 der Wand 2 eine Temperatur von mindestens 350 °C, vorzugsweise von 350 °C bis 850 °C, vorzugsweise von 350 °C bis 800 °C, vorzugsweise von 350 °C bis 700 °C, vorzugsweise von 500 °C bis 700 °C und weiter vorzugsweise von 500 °C bis 650 °C hat. Gemäß einer Variante umfasst dieser Schritt zum Bereitstellen einen Erhitzungsvorgang, bei dem ein bereits existierender Glasbehälter, der der vorstehenden Beschreibung entspricht und dessen Innenseite der Wand anfänglich eine Temperatur nahe (wenn nicht gleich) der Umgebungstemperatur aufweist, mithilfe eines beliebigen bekannten geeigneten Erhitzungsmittels erhitzt wird, um ihn so zu erhitzen, dass die Temperatur mindestens der Innenseite seiner Wand einen Wert von mindestens 350 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 850 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 800 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 700 °C, vorzugsweise zwischen 500 °C und 700 °C und weiter vorzugsweise zwischen 500 °C und 650 °C, erreicht. Gemäß einer anderen, bevorzugteren Variante umfasst der Schritt zum Bereitstellen des Behälters 1 einen Vorgang zum Erhalten eines Behälters 1 aus Glas, der der vorstehenden Beschreibung entspricht, am Ausgang einer Maschine zur Warmformung eines Glasbehälters aus einem Glasrohling, während der Behälter 1 noch ausreichend heiß ist, sodass (mindestens) die Innenseite 5 der Wand 2 des Behälters 1 eine Temperatur von mindestens 350 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 850 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 800 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 700 °C, vorzugsweise zwischen 500 °C und 700 °C, und weiter vorzugsweise zwischen 500 °C und 650 °C aufweist. Gemäß dieser bevorzugten Variante erfordert das erfindungsgemäße Verfahren also nicht die Durchführung eines besonderen Erhitzungsvorgangs, wobei die Innenseite 5 der Wand 2 des Behälters 1 auf eine Temperatur von mindestens 350 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 850 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 800 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 700 °C, vorzugsweise zwischen 500 °C und 700 °C und weiter vorzugsweise zwischen 500 °C und 650 °C erhitzt wird, als direkte Folge eines vorangegangenen Formvorgangs des Behälters 1. Ein solcher Formvorgang kann mit jeder bekannten Anlage zum Formen von Glasbehältern durchgeführt werden, wie z. B. einer IS-Maschine im Fall eines Behälters, der aus geformtem Glas hergestellt ist. Dadurch wird die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vereinfacht, insbesondere wenn es in einem industriellen Kontext zur Herstellung von Glasbehältern durchgeführt wird.
[0022] Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst auch einen Schritt zum Einbringen in das Innere des Aufnahmehohlraums 3 des zu behandelnden Behälters 1, während die Innenseite 5 der Wand 2 des Behälters 1 eine Temperatur von mindestens 350 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 850 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 800 °C, weiter vorzugsweise zwischen 350 °C und 700 °C, aufweist, vorzugsweise zwischen 500 °C und 700 °C und weiter vorzugsweise zwischen 500 °C und 650 °C, einer Behandlungsflüssigkeit, die eine Behandlungssubstanz (oder Entalkalisierungssubstanz) enthält, die so beschaffen ist, dass sie unter der Wärmeeinwirkung der Innenseite 5 der Wand 2 des Behälters 1 reagiert, um eine Entalkalisierung des Glases, typischerweise nahe der Oberfläche der Innenseite 5 der Wand 2, zu bewirken. Es kann sich um eine Substanz handeln, die als solche in der Lage ist, direkt mit der heißen Innenseite 5 der Wand 2 des Behälters 1 in Kontakt zu kommen, um unter der Wärmeeinwirkung mit einer oder mehreren alkalischen Spezies zu reagieren, die in dem die Wand 2 des Behälters 1 bildenden Glas vorhan-
den sind, oder auch um eine Substanz, die in der Lage ist, sich unter der Wärmeeinwirkung im Hohlraum 3 des Behälters zu zersetzen, aufgrund der vorstehend genannten Temperatur, auf die die Innenseite 5 der Wand 2 gebracht wird, eine oder mehrere neue chemische Spezies oder Substanzen zu erzeugen, die in der Lage sind, mit der Oberfläche der Innenseite 5 der Wand 2 des Behälters 1 in Kontakt zu treten und mit einer oder mehreren alkalischen oder erdalkalischen Spezies zu reagieren, die in dem Glas, das die Wand 2 bildet, vorhanden sind, um den gewünschten Entalkalisierungseffekt zu erzielen.
[0023] Es wurde beobachtet, dass das Einbringen der Behandlungssubstanz, noch dazu in flüssiger Phase, in das Innere eines Behälters 1, der bereits auf Behandlungstemperatur gebracht wurde (d. h. auf eine Temperatur innerhalb der vorstehend genannten Temperaturbereiche), zu wesentlich besseren Ergebnissen führt, insbesondere hinsichtlich der Homogenität der Entalkalisierungsbehandlung der Innenseite 5 der Wand 2 des Behälters 1 und hinsichtlich der hydrolytischen Resistenz des derart behandelten Behälters 1, als dies der Fall ist, wenn die gleiche Behandlungssubstanz in das Innere eines kalten Behälters 1 eingebracht wird, bevor dieser auf Behandlungstemperatur gebracht wird, um die Behandlungssubstanz in der Wärme reagieren zu lassen.
[0024] Vorzugsweise umfasst die Behandlungssubstanz eine Schwefelverbindung und weiter vorzugsweise eine Verbindung, die Schwefel in Kombination mit Sauerstoff enthält, in Lösung oder Suspension in einer flüchtigen Flüssigkeit, d. h. in einer Flüssigkeit, die unter Wärmeeinwirkung verdampfen kann, und zumindest bei Temperaturen von mindestens 350 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 850 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 800 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 700 °C, weiter vorzugsweise zwischen 500 °C und 700 °C, und weiter vorzugsweise zwischen 500 °C und 650 °C. Vorteilhafterweise kann es sich bei dieser flüchtigen Flüssigkeit um ein Lösungsmittel der genannten Verbindung handeln.
[0025] Noch bevorzugter handelt es sich bei der Schwefelverbindung um Ammoniumsulfat und bei der flüchtigen Flüssigkeit vorzugsweise um Wasser. In diesem Fall handelt es sich also vorzugsweise um entmineralisiertes Wasser oder, noch bevorzugter, um Reinstwasser. Das Ammoniumsulfat ist dann vorteilhafterweise zumindest teilweise (und vorzugsweise vollständig) in einer vorgegebenen Konzentration in Wasser gelöst. Abgesehen davon, dass die Herstellung, Lagerung und Anwendung einer solchen Behandlungsflüssigkeit relativ einfach, sicher und kostengünstig ist, wurde beobachtet, dass hervorragende Ergebnisse hinsichtlich der hydrolytischen Resistenz von Glas ferner durch die Verwendung einer Behandlungsflüssigkeit erzielt werden können, die aus in Wasser gelöstem Ammoniumsulfat gebildet wird. Insbesondere wurden sehr gute Ergebnisse für Behälter 1 aus Glas erzielt, bei denen die Innenseite 5 der Wand 2 während des Schritts zum Einbringen der Behandlungsflüssigkeit eine Temperatur aufweist, die bevorzugt zwischen 500 °C und 700 °C und noch bevorzugter zwischen 500 °C und 650 °C liegt. Diese Ergebnisse könnten durch ein Phänomen erklärt werden, bei dem die unter Wärmeeinwirkung verdampften Wassermoleküle absorbiert werden, was die Entalkalisierungsbehandlung von Glas mit Ammoniumsulfat erleichtert oder verbessert. Die Erfindung ist jedoch selbstverständlich nicht auf dieses Beispiel einer Behandlungssubstanz und einer flüchtigen Flüssigkeit beschränkt, da andere flüchtige Substanzen und Flüssigkeiten durchaus geeignet sein können, um durch die Reaktion mit Glas unter Wärmeeinwirkung den gewünschten Entalkalisierungseffekt zu erzielen. Beispielsweise kann die Behandlungssubstanz eine Schwefelverbindung umfassen, die aus gasförmigem Schwefeldioxid oder -trioxid gebildet wird, das dann in dem flüssigen Lösungsmittel (flüchtige Flüssigkeit) aufgelöst wird, oder auch eine Mischung aus einer Schwefelverbindung und einer Fluorverbindung. Auch in diesen Fällen kann die flüchtige Flüssigkeit vorteilhafterweise Wasser sein (bevorzugt entmineralisiertes Wasser und noch bevorzugter Reinstwasser), sowohl aus Gründen der Praktikabilität und Sicherheit bei der Anwendung als auch aus Gründen der Wirksamkeit der Behandlung, wie vorstehend erläutert.
[0026] Erfindungsgemäß umfasst der Schritt zum Einbringen der Behandlungsflüssigkeit in das Innere des Aufnahmehohlraums 3 des zu behandelnden Behälters 1 mindestens einen Einspritzvorgang in das Innere des Hohlraums 3 mit einer vorbestimmten Dosis der Behandlungsflüssigkeit mithilfe eines Einspritzkopfes (oder einer Einspritzdüse) 11, der in einem Abstand von der
Öffnung 4 des zu behandelnden Behälters 1 und außerhalb des Behälters 1 angeordnet ist. Dadurch dringt der Einspritzkopf 11 während oder zum Zweck des Einspritzvorgangs nicht in das Innere des Hohlraums 3 des Behälters 1 ein. In einer bevorzugten Ausführungsform und wie in Figur 1 schematisch dargestellt, ist der Einspritzkopf 11 somit gegenüber der Öffnung 4 des Behälters 1 und oberhalb der Öffnung 4 angeordnet, wobei der Behälter 1 in vertikaler Position steht und sein Boden 7 zum Erdboden gerichtet ist. Die vorbestimmte Dosis der Behandlungsflüssigkeit entspricht vorteilhafterweise einer ebenfalls vorbestimmten, bekannten Dosis der Behandlungssubstanz, da einerseits das Volumen der vorbestimmten, vom Einspritzkopf 11 abgegebenen Dosis der Behandlungsflüssigkeit und andererseits die (Massen- oder molare) Konzentration der Behandlungsflüssigkeit bezüglich der Behandlungssubstanz bekannt ist. So ist es je nach der Menge an Behandlungssubstanz, die erforderlich ist, um den gewünschten Grad der Entalkalisierung (vorteilhafterweise gekennzeichnet durch eine Messung der hydrolytischen Resistenz RH des Glases des Behälters gemäß den üblichen Messprotokollen) für einen Behälter 1 mit bestimmten Abmessungen zu erreichen, vorteilhafterweise möglich, entweder das Volumen der vorbestimmten Dosis bei einer festen und bekannten Konzentration an Behandlungssubstanz zu modulieren, oder im Gegenteil die Konzentration an Behandlungssubstanz bei einem bekannten und festen Volumen der vorbestimmten Dosis zu modulieren, oder auch, wie nachfolgend erläutert, den Einspritzvorgang zu wiederholen.
[0027] Erfindungsgemäß wird der Einspritzvorgang so durchgeführt, dass die vorbestimmte Dosis der Behandlungsflüssigkeit gemäß einem Sprühkegel C eingespritzt wird, der relativ zur Offnung 4 des Behälters 1 ausreichend eng ist, damit sich nach dem Einspritzvorgang im Wesentlichen die gesamte vorbestimmte Dosis im Inneren des Hohlraums 3 des Behälters 1 befindet. Wenn der Einspritzkopf 11 gegenüber und in einem Abstand von der Öffnung 4 des Behälters 1 angeordnet ist, weist der Sprühkegel C daher vorteilhafterweise einen Querschnitt auf, der in einer Ebene liegt, in der sich die Öffnung 4 des Behälters 1 befindet, und dessen Abmessungen kleiner sind als die jeweiligen Abmessungen der Öffnung 4 des Behälters 1 in der genannten Ebene. Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, kann der vom Einspritzkopf 11 erzeugte Sprühkegel C dann vorteilhafterweise eine (fiktive) Basis mit Abmessungen aufweisen, die kleiner und vorzugsweise sehr viel kleiner sind als die jeweiligen Abmessungen der Öffnung 4 des Behälters 1, sodass die gesamte vorbestimmte Dosis der Behandlungsflüssigkeit (bis auf etwaige unvermeidbare und in jedem Fall vernachlässigbare Verluste) in den Hohlraum 3 des Behälters 1 eingespritzt werden kann und somit im Wesentlichen keine Behandlungsflüssigkeit neben dem Behälter 1 oder auf der Außenseite 6 der Wand 2 und dem Ring 10 desselben verteilt wird. Der Ausdruck „Sprühkegel“ ist im Zusammenhang mit der Erfindung nicht nach einer strengen mathematischen Definition des Begriffs „Kegel“ zu verstehen, sondern es wird vorzugsweise unter „Sprühkegel“ eine fiktive Hülle verstanden (sei sie konisch, kegelstumpfförmig, oder sogar idealerweise im Wesentlichen zylindrisch), in deren Innerem im Wesentlichen die gesamte vorbestimmte Dosis der Behandlungsflüssigkeit enthalten ist, die vom Einspritzkopf 11 in Richtung des Hohlraums 3 des Behälters 1 gespritzt wird, wie in Fig. 1 gestrichelt dargestellt.
[0028] Die besondere Kombination der Temperatureigenschaft der Innenseite 5 der Wand 2 des zu behandelnden Behälters 1 einerseits und der Eigenschaften des oben beschriebenen Schritts zum Einbringen der Behandlungsflüssigkeit in den Hohlraum 3 des Behälters 1 andererseits ermöglicht es somit vorteilhafterweise, Behälter 1 aus Glas unabhängig von ihrer Größe und ihrem Fassungsvermögen auf besonders effiziente Weise zu entalkalisieren, und zwar bei sehr hohen Produktionsraten, wenn das erfindungsgemäße Verfahren nacheinander auf eine Vielzahl von Behältern 1 aus Glas angewendet wird. Tatsächlich ist es nicht notwendig, Einführ- und Rückzugszyklen des Einspritzkopfes 11 in den Hohlraum 3 der zu behandelnden Behälter 1 hinein und aus diesem heraus durchzuführen, um eine Vielzahl von Behältern zu behandeln, die nacheinander dem Einspritzkopf 11 gegenüberliegend zugeführt werden. Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders wirtschaftlich, sauber und umweltfreundlich, da es eine Uberdosierung der Behandlungssubstanz und die unnötige Verteilung einer Menge dieser Behandlungssubstanz außerhalb des zu behandelnden Behälters verhindert.
[0029] Es ist wünschenswert, dass der Einspritzkopf 11 während des Einspritzvorgangs der vor-
bestimmten Dosis der Behandlungsflüssigkeit nicht zu nahe an dem zu behandelnden Behälter 1 angeordnet ist, um insbesondere eine Beschädigung des Einspritzkopfes 11 durch die vom Behälter 1 ausgehende Wärme zu vermeiden. Andererseits ist es auch von Vorteil, wenn der Einspritzkopf 11 nicht in einem zu großen Abstand d von der Öffnung 4 des Behälters 1 angeordnet ist, um insbesondere die Zielgenauigkeit des Einspritzvorgangs nicht zu beeinträchtigen und seine praktische Durchführung zu erleichtern. Schließlich ist es sinnvoll, den Abstand d zwischen dem Einspritzkopf 11 und der Offnung 4 des Behälters 1 so zu wählen, dass das Risiko einer Verdunstung der Behandlungsflüssigkeit durch die vom Behälter 1 ausgehende Wärme begrenzt wird, noch bevor die Dosis tatsächlich vollständig in den Hohlraum 3 des Behälters 1 eindringen konnte. Zu diesem Zweck kann der Einspritzkopf 11 während des Einspritzvorgangs der vorbestimmten Dosis der Behandlungsflüssigkeit vorteilhafterweise im Wesentlichen gegenüber der Öffnung 4 des Behälters 1 (wie vorstehend erwogen) und in einem Abstand d, der bevorzugt zwischen 1 cm und 20 cm und noch bevorzugter zwischen 1 cm und 5 cm liegt, von der Öffnung 4 während des Einspritzschritts angeordnet werden. Dieser Abstand d ist hier vorzugsweise als der durchschnittliche, in einer geraden Linie gemessene Abstand zwischen der Austrittsöffnung 12 des Einspritzkopfes 11 (durch die die vorbestimmte Dosis der Behandlungsflüssigkeit aus dem Einspritzkopf 11 austritt) einerseits und einer Ebene, die die Öffnung 4 des Behälters 1 enthält, wie in Figur 1 dargestellt, andererseits zu verstehen.
[0030] Um das Einspritzen der gesamten vorbestimmten Dosis der Behandlungsflüssigkeit in das Innere des Hohlraums 3 des zu behandelnden Behälters 1 gemäß dem Vorstehenden zu erleichtern, wird der Sprühkegel C der vorbestimmten Dosis der Behandlungsflüssigkeit durch den Einspritzkopf 4 so geformt, dass er vorzugsweise einen Spitzwinkel 9 (oder Offnungswinkel) im Wesentlichen zwischen 0° und 5° aufweist. Noch bevorzugter ist, dass der Spitzwinkel 9 des Sprühkegels im Wesentlichen zwischen 0° und 1° liegt, sodass die vorbestimmte Dosis der Behandlungsflüssigkeit vorteilhafterweise in den Hohlraum 3 des Behälters 1 gemäß einer fiktiven zylindrischen oder quasi-zylindrischen Hülle eingespritzt wird. Wenn also die vorbestimmte Dosis der Behandlungsflüssigkeit beim Austritt aus dem Einspritzkopf 11 beispielsweise in Form einer Vielzahl von Tröpfchen der Behandlungsflüssigkeit vorliegt, die mehr oder weniger deutlich voneinander getrennt sind, können diese Tröpfchen dann zwischen dem Einspritzkopf 11 und dem Hohlraum 3 des Behälters 1 einen im Wesentlichen geradlinigen Spritzer oder Strahl der Behandlungsflüssigkeit bilden.
[0031] Vorzugsweise weist die Behandlungsflüssigkeit eine vorbestimmte Konzentration der Behandlungssubstanz in Lösung auf, die nahe (wenn nicht gleich) oder knapp unterhalb der Sättigungskonzentration liegt. Mit anderen Worten: Die Behandlungsflüssigkeit enthält die Behandlungssubstanz, die im Wesentlichen vollständig in einer Flüssigkeit, und vorzugsweise einer flüchtigen Flüssigkeit wie vorstehend erwähnt, gelöst ist, in einer Menge nahe oder knapp unterhalb der maximalen Menge, die in der betreffenden Flüssigkeit bei einer gewählten Temperatur für die Anwendung der Behandlungsflüssigkeit gelöst werden kann. Die vorbestimmte Konzentration entspricht somit vorteilhafterweise einer möglichst hohen Konzentration an Behandlungssubstanz, ohne die Sättigungskonzentration zu überschreiten. Typischerweise liegt die vorbestimmte Konzentration somit im Wesentlichen zwischen etwa 70 % und 100 % der Sättigungskonzentration, vorzugsweise zwischen etwa 80 % und 100 % der Sättigungskonzentration, weiter vorzugsweise zwischen etwa 90 % und 100 % der Sättigungskonzentration bei einer gewählten Temperatur für die Anwendung der Behandlungsflüssigkeit. Auf diese Weise ist es möglich, eine vorbestimmte Dosis der Behandlungsflüssigkeit in den Behälter 1 einzubringen, die eine optimale Menge der Behandlungssubstanz in einem möglichst kleinen Volumen der vorbestimmten Dosis enthält. Auf diese Weise wird die Qualität der Entalkalisierungsbehandlung optimiert und gleichzeitig das Risiko einer Beschädigung des Behälters 1 durch einen thermischen Schock begrenzt, wenn die Behandlungsflüssigkeit mit der heißen Innenseite 5 der Wand 2 des Behälters 1 in Kontakt kommt. Die Tatsache, dass die Konzentration an Behandlungssubstanz kleiner oder gleich der Sättigungskonzentration ist, ermöglicht es vorteilhafterweise, eine ausgezeichnete Reproduzierbarkeit der in den Behälter 1 eingefüllten Menge an Behandlungssubstanz zu gewährleisten und außerdem das Risiko einer Verstopfung des Einspritzkopfes 11 zu begrenzen, falls es sich bei der Behandlungssubstanz um eine feste Substanz handelt, die in einer flüchtigen
Flüssigkeit aufgelöst wird, um die Behandlungsflüssigkeit zu bilden (Risiko der Präzipitation). Wenn die Behandlungsflüssigkeit beispielsweise ein in Wasser (flüchtige Flüssigkeit) gelöstes Ammoniumsulfat (Behandlungssubstanz) enthält, wie bereits vorstehend erwogen, kann die vorbestimmte Konzentration der Behandlungsflüssigkeit an Ammoniumsulfat im Allgemeinen zwischen etwa 0,1 g/ml und etwa 1 g/ml liegen, insbesondere je nach Anwendungstemperatur der Behandlungsflüssigkeit und angestrebtem Grad der hydrolytischen Resistenz. In Anbetracht des Vorstehenden ist es jedoch vorteilhafter, wenn die vorbestimmte Konzentration der Behandlungsflüssigkeit an gelöstem Ammoniumsulfat zwischen etwa 0,5 g/ml und etwa 0,8 g/ml bei einer Temperatur der Behandlungsflüssigkeit zwischen etwa 0 °C und etwa 40 °C und vorzugsweise zwischen etwa 10 °C und etwa 40 °C liegt. Die vorbestimmte Konzentration der Behandlungsflüssigkeit an gelöstem Ammoniumsulfat könnte bis zu etwa 1 g/ml bei einer Temperatur der Behandlungsflüssigkeit von etwa 90 °C betragen. Vorzugsweise wird das Volumen der vorbestimmten Dosis der Behandlungsflüssigkeit, die durch den Einspritzkopf 11 eingespritzt wird, im Wesentlichen zwischen 5 ul und 50 ul und vorzugsweise zwischen 5 ul und 30 ul gewählt, wodurch vorteilhafterweise das Risiko einer Beschädigung des Behälters 1 durch einen thermischen Schock begrenzt wird, wenn die Behandlungsflüssigkeit mit der heißen Innenseite 5 der Wand 2 des Behälters 1 in Kontakt kommt. Ferner trägt die Wahl eines solch geringen Volumens der Behandlungsflüssigkeit dazu bei, dass das Einspritzen der gesamten vorbestimmten Dosis der Behandlungssubstanz in den Hohlraum 3 der zu behandelnden Behälter 1 selbst bei sehr hohen Produktionsraten erleichtert wird.
[0032] Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren für die Behandlung eines Behälters 1 von Interesse sein kann, der während des Einspritzvorgangs relativ zum Einspritzkopf 11 unbeweglich bleibt, wird der Einspritzvorgang des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhafterweise durchgeführt, während der zu behandelnde Behälter 1 relativ zum Einspritzkopf 11 in Bewegung ist, vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von mindestens 25 m pro Minute, weiter vorzugsweise von mindestens 30 m pro Minute und weiter vorzugsweise bis zu 40 m pro Minute, sodass insbesondere mithilfe des Einspritzkopfs 11 eine Vielzahl von Behältern 1 mit einer besonders hohen Produktionsrate behandelt werden kann. Gemäß einer Variante bewegt sich der Einspritzkopf 11 während des Einspritzvorgangs relativ zu dem zu behandelnden Behälter 1, der seinerseits unbeweglich (im Erdbezugssystem) gehalten wird. In einer anderen, bevorzugteren Variante wird der Einspritzkopf 11 stattdessen (im Erdbezugssystem) unbeweglich gehalten, während sich der zu behandelnde Behälter 1 relativ zum Einspritzkopf 11 bewegt, z. B. auf einem Förderer, der unterhalb und gegenüber dem Einspritzkopf 11 positioniert ist.
[0033] Insbesondere in dem Fall, in dem der Einspritzvorgang des erfindungsgemäßen Verfahrens somit vorteilhafterweise durchgeführt wird, wobei sich der zu behandelnde Behälter 1 relativ zum Einspritzkopf 11 bewegt, umfasst das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise einen Schritt zur Erfassung des Vorhandenseins des Behälters 1 vor dem Einspritzkopf 11 (unter Berücksichtigung der relativen Bewegungsrichtung des Einspritzkopfes 11 und des Behälters 1, vor dem Einspritzvorgang, um die Auslösung des Einspritzvorgangs mit dem Ankommen des Behälters 1 am Einspritzkopf 11 und vorzugsweise gegenüber der Austrittsöffnung 12 des letzteren zu synchronisieren. Tatsächlich ist es aufgrund der Kenntnis der Bewegungsgeschwindigkeit des Behälters 1 relativ zum Einspritzkopf 11 und auf der Grundlage eines Erfassungssignals, das während des Schritts zur Erfassung des Vorhandenseins des Behälters 1 in einem bekannten Abstand stromabwärts vom Einspritzkopf 11 erzeugt wird, vorteilhafterweise möglich, das Einspritzen der vorbestimmten Dosis durch den Einspritzkopf 11 genau in dem Moment auszulösen, in dem der Behälter 1 gegenüber, und vorzugsweise lotrecht, der Austrittsöffnung 12 des Einspritzkopfes 11 positioniert ist.
[0034] Vorteilhafterweise kann der Schritt zum Einbringen der Behandlungsflüssigkeit in das Innere des Aufnahmehohlraums 3 des Behälters 1 eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Einspritzvorgängen der vorbestimmten Dosis der Behandlungsflüssigkeit umfassen. So kann es je nach Größe des zu behandelnden Behälters 1 aus Glas notwendig sein, eine große Menge an Behandlungssubstanz einzusetzen, um den gewünschten Grad der Entalkalisierung zu erreichen, ohne dass man dafür auf vorbestimmte Dosen von Behandlungsflüssigkeit mit großen Volumina
zurückgreifen muss, die ein hohes Risiko von thermischen Schocks mit sich bringen könnten, die der mechanischen Festigkeit des Behälters 1 schaden würden. Wenn es, wie vorstehend erörtert, denkbar ist, die Menge der Behandlungssubstanz durch Veränderung der Konzentration der Behandlungssubstanz in der Behandlungsflüssigkeit zu erhöhen, kann es daher (zusätzlich oder alternativ) auch vorteilhaft sein, ein und denselben Glasbehälter 1 mehrmals dem Einspritzvorgang des erfindungsgemäßen Verfahrens zu unterziehen, wobei bei jeder Wiederholung eine vorbestimmte Dosis Behandlungsflüssigkeit mit begrenztem Volumen (und beispielsweise zwischen 5 ul und 50 ul, vorzugsweise zwischen 5 ul und 30 Lul, wie vorstehend erläutert) verwendet wird. In einem solchen Fall kann der Einspritzvorgang dann beispielsweise mithilfe desselben Einspritzkopfes 11 durchgeführt werden, wobei der Behälter 1 dann vorzugsweise (zumindest zeitweise) unbeweglich gegenüber dem Einspritzkopf 11 bleibt. Alternativ könnte der Einspritzvorgang mithilfe einer Vielzahl von separaten Einspritzköpfen 11 durchgeführt werden, die beispielsweise entlang einer Bewegungsbahn des Behälters 1 nacheinander positioniert sind.
[0035] Um die Wiederholbarkeit und Zuverlässigkeit der Entalkalisierungsbehandlung unter Berücksichtigung möglicher Schwankungen der klimatischen Bedingungen weiter zu verbessern, umfasst das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise vor dem Schritt zum Einbringen der Behandlungsflüssigkeit in das Innere des Hohlraums 3 des Behälters 1 einen Vorgang zur Regulierung und Kontrolle der Temperatur der Behandlungsflüssigkeit, um sicherzustellen, dass diese über die Zeit im Wesentlichen konstant bleibt und vorteilhafterweise gleich einer vorbestimmten Soll-Temperatur ist. So wird die vorbestimmte Dosis der Behandlungsflüssigkeit in den Hohlraum 3 des Behälters 1 bei einer vorteilhafterweise vorbestimmten Temperatur eingespritzt, die dann für jeden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu behandelnden Behälter 1 im Wesentlichen gleich bleibt.
[0036] Alternativ oder ergänzend kann das erfindungsgemäße Verfahren vor dem Schritt zum Einbringen der Behandlungsflüssigkeit in das Innere des Hohlraums 3 des Behälters 1 einen Vorgang zum Vorerhitzen der Behandlungsflüssigkeit (typischerweise auf eine Temperatur oberhalb der Umgebungstemperatur) umfassen, sodass die Differenz zwischen der Temperatur der vorbestimmten Dosis der Behandlungsflüssigkeit, die während des Einspritzvorgangs eingespritzt wird, und der Temperatur der Innenseite 5 der Wand 2 des zu behandelnden Behälters 1 reduziert wird. Dadurch wird insbesondere das Risiko eines thermischen Schocks bei der Behandlung des Behälters 1 und damit das Risiko einer Beschädigung des Behälters weiter gesenkt.
[0037] Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhafterweise nach dem Schritt zum Einbringen der Behandlungsflüssigkeit in seinen Hohlraum 3 einen Schritt zum Uberführen des so behandelten Behälters 1 zu einer Vorrichtung zum Kühlen von Glasbehältern, wie z. B. einem herkömmlichen industriellen Kühlofen, umfassen.
[0038] Die Erfindung betrifft als solche auch eine Anlage 13 zur Behandlung eines Behälters 1 aus Glas, die vorteilhafterweise zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmt ist. Genauer gesagt ist die erfindungsgemäße Anlage 13 eine Anlage zum Entalkalisieren der Innenseite 5 der Wand 2 eines solchen Behälters 1 aus Glas, wobei die Wand 2 einen Aufnahmehohlraum 3 für ein Produkt und eine Öffnung 4 begrenzt, die Zugang zu dem Aufnahmehohlraum 3 bietet. Bei der betreffenden Anlage 13 handelt es sich vorteilhafterweise um eine Anlage zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Entalkalisierungsverfahrens, sodass die vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren dargelegte Beschreibung weiterhin gültig und, mutatis mutandis, auch auf die vorliegende Anlage 13 anwendbar ist und umgekehrt. Es handelt sich vorzugsweise um eine industrielle, vorteilhafterweise automatisierte, Anlage. Noch bevorzugter ist, dass die Anlage 13 so ausgebildet ist, dass sie im Wesentlichen ununterbrochen eine große Anzahl von Behältern 1 behandeln kann. Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage 13 ist beispielhaft und schematisch in den Figuren 2 und 3 dargestellt.
[0039] Die erfindungsgemäße Anlage 13 umfasst ein Mittel zum Bereitstellen 14 eines Behälters 1 aus Glas, wie vorstehend beschrieben, bei dem (mindestens) die Innenseite 5 der Wand 2 eine Temperatur von mindestens 350 °C, vorzugsweise von 350 °C bis 850 °C, vorzugsweise von 350 °C bis 800 °C, vorzugsweise von 350 °C bis 700 °C, vorzugsweise von 500 °C bis 700 °C und
weiter vorzugsweise von 500 °C bis 650 °C hat. Gemäß einer Variante umfasst dieses Mittel zum Bereitstellen ein Erhitzungsmittel jeglicher bekannter geeigneter Art (und z. B. vom Typ Arche oder Ofen), das dazu ausgebildet ist, einen bereits existierenden Glasbehälter gemäß der vorstehenden Beschreibung zu erhitzen, wobei dessen Innenseite der Wand anfänglich eine Temperatur nahe (wenn nicht gleich) der Umgebungstemperatur aufweist, sodass die Temperatur mindestens der Innenseite der Wand des Behälters einen Wert von mindestens 350 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 850 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 800 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 700 °C, vorzugsweise zwischen 500 °C und 700 °C und weiter vorzugsweise zwischen 500 °C und 650 °C, erreicht. Gemäß einer anderen, bevorzugteren Variante umfasst das Mittel zum Bereitstellen 14 des Behälters 1 eine Einrichtung zum Erhalten 15 eines Behälters 1 aus Glas, der der vorstehenden Beschreibung entspricht, am Ausgang einer Maschine zur Warmformung 16 eines Glasbehälters aus einem Glasrohling, während der Behälter 1 noch ausreichend heiß ist, sodass (mindestens) die Innenseite 5 der Wand 2 des Behälters 1 eine Temperatur von mindestens 350 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 850 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 800 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 700 °C, vorzugsweise zwischen 500 °C und 700 °C, und weiter vorzugsweise zwischen 500 °C und 650 °C aufweist. Gemäß dieser bevorzugten Variante umfasst die erfindungsgemäße Anlage 13 also vorteilhafterweise kein spezielles Erhitzungsmittel zum Erwärmen des Behälters 1, wobei die Innenseite 5 der Wand 2 des Behälters 1 auf eine Temperatur von mindestens 350 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 850 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 800 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 700 °C, vorzugsweise zwischen 500 °C und 700 °C, weiter vorzugsweise zwischen 500 °C und 650 °C gebracht wird, als direkte Folge eines vorherigen Formvorgangs des Behälters 1 durch die Formungsmaschine 16. Wie bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erwähnt, kann diese Maschine oder Anlage zum Formen 16 von Glasbehältern von jedem bekannten Formungstyp sein, wie z. B. eine IS-Maschine im Fall eines Behälters, der aus geformtem Glas hergestellt ist. Die Einrichtung zum Erhalten 15 kann beispielsweise einen vorteilhafterweise robotisierten Arm und/oder einen Förderer 17 (z. B. ein Band oder eine Rollenbahn) umfassen, die/der so ausgebildet, angeordnet und dimensioniert ist/sind, dass ein Behälter 1 aus Glas am Ausgang einer Formungsmaschine 16 erhalten wird, ausreichend nahe an letzterer, sodass (mindestens) die Innenseite 5 der Wand 2 des Behälters 1 noch eine Temperatur von mindestens 350 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 850 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 800 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 700 °C, vorzugsweise zwischen 500 °C und 700 °C und weiter vorzugsweise zwischen 500 °C und 650 °C aufweist.
[0040] Die erfindungsgemäße Anlage 13 umfasst auch ein Mittel (oder eine Station) zum Einbringen 18 in das Innere des Aufnahmehohlraums 3 des zu behandelnden Behälters 1, während die Innenseite 5 der Wand 2 des Behälters 1 eine Temperatur von mindestens 350 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 850 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 800 °C, weiter vorzugsweise zwischen 350 °C und 700 °C, aufweist, vorzugsweise zwischen 500 °C und 700 °C und weiter vorzugsweise zwischen 500 °C und 650 °C, einer Behandlungsflüssigkeit, die eine Behandlungssubstanz (oder Entalkalisierungssubstanz) enthält, die so beschaffen ist, dass sie unter der Wärmeeinwirkung der Innenseite 5 der Wand 2 des Behälters 1 reagiert, um eine Entalkalisierung des Glases, typischerweise nahe der Oberfläche der Innenseite 5 der Wand 2, zu bewirken. Die in der Anlage eingesetzten Behandlungsflüssigkeiten und -substanzen sowie die mit ihnen verbundenen Reaktionsprinzipien entsprechen vorteilhafterweise den zuvor im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Behandlungsflüssigkeiten und -substanzen. Das Mittel zum Einbringen (18) der Behandlungsflüssigkeit umfasst mindestens einen Einspritzkopf (Einspritzdüse oder Einspritzventil) 11, der so ausgebildet ist, dass er in einem Abstand von der Öffnung 4 des Behälters 1 und außerhalb des Behälters 1 angeordnet (und gehalten) ist und (während der Einspritzkopf 11 so angeordnet ist) eine vorbestimmte Dosis der Behandlungsflüssigkeit gemäß einem Sprühkegel C einspritzt, der relativ zur Öffnung 4 des Behälters 1 ausreichend eng ist, damit sich im Wesentlichen die gesamte vorbestimmte Dosis innerhalb des Hohlraums 3 des Behälters 1 befindet. Mit anderen Worten: Das Mittel zum Einbringen 18 ist dazu ausgebildet, den Einspritzkopf 11 so zu halten, dass dieser nicht in den Hohlraum 3 des Behälters 1 eindringt, wenn der Einspritzkopf 11 in Betrieb ist und die vorbestimmte Dosis der Behandlungs-
flüssigkeit in den Hohlraum 3 des Behälters 1 einspritzt. Der Einspritzkopf 11 ist seinerseits so ausgebildet, dass er an einer Austrittsöffnung (Offnung) 12 die vorbestimmte Dosis der Behandlungsflüssigkeit erzeugt und diese gemäß einem Sprühkegel C mit einer (fiktiven) Basis einspritzt, sprüht, wobei dessen Abmessungen kleiner und vorzugsweise sehr viel kleiner sind als die jeweiligen Abmessungen der Öffnung 4 des Behälters 1, wie in Fig. 1 dargestellt und zuvor in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben.
[0041] Die besondere Kombination der Merkmale des Mittels zum Bereitstellen 14 des Behälters 1 einerseits und der Merkmale des Mittels zum Einführen 18 der Behandlungsflüssigkeit in den Hohlraum 3 des Behälters 1 andererseits macht die erfindungsgemäße Anlage 13 somit vorteilhaft geeignet, eine besonders wirksame Entalkalisierungsbehandlung von Behältern 1 aus Glas unabhängig von ihrer Größe und ihrem Fassungsvermögen durchzuführen, und zwar bei sehr hohen Produktionsraten, wenn die erfindungsgemäße Anlage eingesetzt wird, um nacheinander eine Vielzahl von Behältern 1 aus Glas zu behandeln. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Anlage 13 besonders wirtschaftlich, sauber und umweltfreundlich, da sie eine Überdosierung der Behandlungssubstanz und die unnötige Verteilung einer Menge dieser Behandlungssubstanz auBerhalb des zu behandelnden Behälters verhindert.
[0042] In einer bevorzugten Ausführungsform und wie in Fig. 2 schematisch dargestellt, ist das Mittel zum Bereitstellen 14 des zu behandelnden Behälters 1 aus Glas so ausgebildet, dass es den Behälter 1 dem Mittel zum Einbringen 18 zuführt, sodass der Behälter 1 in vertikaler Position steht, wobei sein Boden 7 zum Erdboden gerichtet ist, und das Mittel zum Einbringen 18 so ausgebildet ist, dass der Einspritzkopf 11 gegenüber und oberhalb der Öffnung 4 des Behälters 1 angeordnet werden kann. Vorteilhafterweise kann das Mittel zum Einbringen 18 eine verstellbare Halterung umfassen, sodass die Position (oder Höhe) des Einspritzkopfes 11 an die Aomessungen des oder der zu behandelnden Behälter 1, vorzugsweise automatisch, angepasst werden kann.
[0043] Vorzugsweise und aus den vorstehend in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläuterten Gründen und Vorteilen ist das Mittel zum Einbringen 18 so ausgebildet, dass es den Einspritzkopf 11 im Wesentlichen gegenüber der Öffnung 4 des Behälters 1 und in einem Abstand d zwischen 1 cm und 20 cm, vorzugsweise zwischen 1 cm und 5 cm, von der Öffnung 4 anordnet und weiter vorzugsweise hält, wenn der Einspritzkopf 11 in Betrieb ist, d. h. wenn er die vorbestimmte Dosis bildet und sie in Richtung des Hohlraums 3 des Behälters 1 spritzt. Dieser Abstand d ist hier vorzugsweise als der durchschnittliche, in einer geraden Linie gemessene Abstand zwischen der Austrittsöffnung 12 des Einspritzkopfs 11 einerseits und einer Ebene, die die Öffnung 4 des Behälters 1 enthält, wie in Figur 1 dargestellt, andererseits zu verstehen.
[0044] Vorzugsweise ist der Einspritzkopf 11 so ausgebildet, dass er einen Sprühkegel C für die vorbestimmte Dosis der Behandlungsflüssigkeit bildet, der einen Spitzwinkel 9 aufweist, der im Wesentlichen zwischen 0° und 5° liegt. Noch bevorzugter ist der Einspritzkopf 11 so ausgebildet, dass er einen Sprühkegel C für die vorbestimmte Dosis der Behandlungsflüssigkeit mit einem Winkel 8 im Wesentlichen zwischen 0° und 1° erzeugt, sodass die vorbestimmte Dosis der Behandlungsflüssigkeit vorteilhaft in den Hohlraum 3 des Behälters 1 gemäß einer fiktiven, im Wesentlichen zylindrischen oder quasizylindrischen Hülle eingespritzt werden kann.
[0045] Um das Risiko einer Beschädigung des Behälters 1 durch einen thermischen Schock zu begrenzen, wenn die Behandlungsflüssigkeit mit der heißen Innenseite 5 der Wand 2 des Behälters 1 in Kontakt kommt, aber auch um vorteilhafterweise das Einspritzen der gesamten vorbestimmten Dosis der Behandlungssubstanz in den Hohlraum 3 der zu behandelnden Behälter 1 zu erleichtern, und dies sogar bei sehr hohen Produktionsraten, ist der Einspritzkopf 11 vorzugsweise so ausgebildet, dass das Volumen der vorbestimmten Dosis der eingespritzten Behandlungsflüssigkeit zwischen 5 ul und 50 ul und vorzugsweise zwischen 5 ul und 30 ul liegt.
[0046] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Einspritzkopf 11 einen elektromechanischen Aktuator, der von einer piezoelektrischen Vorrichtung angetrieben wird, um die Dosierung und das Einspritzen von Flüssigkeitsvolumina zwischen 5 ul und 50 ul, vorzugsweise zwischen 5 ul und 30 ul, als Reaktion auf ein elektrisches Steuersignal zu ermöglichen. Alternativ
und insbesondere bei größeren Volumina der zu dosierenden und einzuspritzenden Behandlungsflüssigkeit kann der Einspritzkopf 11 z. B. einen elektromechanischen Aktuator umfassen, der von einer Vorrichtung mit Solenoid(en) angetrieben wird.
[0047] Obwohl die erfindungsgemäße Anlage 13 für die Behandlung eines Behälters 1 von Interesse sein kann, der während des Betriebs des Einspritzkopfes 11 relativ zu demselben unbeweglich bleibt, ist die Anlage 13 vorzugsweise so ausgebildet, dass sie eine Behandlung zur Entalkalisierung eines oder mehrerer Glasbehälter 1 ermöglicht, die sich relativ zum Einspritzkopf 11 bewegen, vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von mindestens 25 m pro Minute, weiter vorzugsweise von mindestens 30 m pro Minute und weiter vorzugsweise bis zu 40 m pro Minute, sodass insbesondere mithilfe des Einspritzkopfs 11 eine Vielzahl von Behältern 1 mit einer besonders hohen Produktionsrate behandelt werden kann. Gemäß einer Variante umfasst die Anlage 13 einerseits Mittel zum Bewegen des Einspritzkopfs 11 während seines Betriebs, vorzugsweise mit der vorgenannten Geschwindigkeit, relativ zum Behälter 1, der seinerseits (im Erdbezugssystem) unbeweglich bleibt. Gemäß einer bevorzugteren Variante und wie in den Figuren 2 und 3 schematisch dargestellt, umfasst die Anlage 13 vorzugsweise einen Förderer 19 (z. B. ein Band oder eine Rollenbahn) oder ein anderes geeignetes bekanntes Mittel, das dazu ausgebildet und in der Lage ist, den oder die zu behandelnden Behälter 1 relativ zum Einspritzkopf 11 in Bewegung zu versetzen, der unbeweglich gehalten wird (im Erdbezugssystem, z. B. durch ein am Erdboden befestigtes Gestell), vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von mindestens 25 m pro Minute, weiter vorzugsweise von mindestens 30 m pro Minute und weiter vorzugsweise bis zu 40 m pro Minute. In diesem Fall und wie beispielhaft in Figur 2 dargestellt, kann der Förderer 19 dann vorzugsweise unterhalb und gegenüber dem Einspritzkopf 11 positioniert werden, wobei der Behälter 1 vertikal positioniert werden kann, wobei sein Boden 7 auf dem Förderer 19 ruht und seine Öffnung 4 nach oben gerichtet ist, sodass die Öffnung 4 unterhalb (und vorzugsweise lotrecht) der Austrittsöffnung 12 des Einspritzkopfes 11 positioniert wird. Der Förderer 19 kann eventuell derselbe sein wie der Förderer 17, den die Einrichtung zum Erhalten 15 des Behälters 1 aus Glas am Ausgang einer Formungsmaschine 16 gemäß dem oben vorgeschlagenen Beispiel umfasst.
[0048] Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Anlage 13 ein Mittel zur Erfassung 20 des Vorhandenseins des Behälters 1 vor dem Einspritzkopf 1 und eine Steuereinheit 21, die mechanisch oder elektrisch einerseits mit dem Mittel zur Erfassung 20 und andererseits mit dem Einspritzkopf 11 verbunden ist, um die Auslösung des Betriebs des Einspritzkopfes 11 mit dem Ankommen des Behälters 1 am Einspritzkopf 11 und vorzugsweise gegenüber der Austrittsöffnung 12 des letzteren zu synchronisieren, wie oben in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erwogen wurde. Beispielsweise kann das Mittel zur Erfassung 20 eine Lichtschranke sein und entweder einen Lichtstrahlsender (z. B. Infrarot) umfassen, der gegenüber einer Fotozelle positioniert ist, oder eine Erfassungszelle 22, die sowohl einen Lichtstrahlsender (z. B. Infrarot) als auch eine Fotozelle und einen Lichtreflektor 23 umfasst, der gegenüber einer Fotozelle positioniert ist, wie in dem in Figur 3 gezeigten Beispiel. Die Erfassungszelle 22 und der Reflektor 23 sind vorteilhafterweise auf beiden Seiten der Bewegungsbahn des Behälters 1 in einem bekannten Abstand vom Einspritzkopf 11 positioniert. Wenn kein Behälter 1 vorhanden ist, sendet die Erfassungszelle 22 einen Lichtstrahl aus (in Figur 3 gestrichelt dargestellt), der von dem Reflektor 23 reflektiert und von der Fotozelle der Erfassungszelle 22 erfasst wird. In diesem Fall veranlasst die Steuereinheit 21, dass der Betrieb des Einspritzkopfs 11 eingestellt wird. Wenn ein Behälter 1 vorhanden ist, wird der Lichtstrahl durch den Behälter 1 unterbrochen (oder zumindest gestört), sodass die Fotozelle keinen Lichtstrahl erfasst (oder einen gestörten Lichtstrahl erfasst), was das Vorhandensein eines Behälters 1 signalisiert. In diesem Fall veranlasst die Steuereinheit 21 mit einer Verzögerung, die entsprechend der bekannten Geschwindigkeit der Bewegung des Behälters 1 festgelegt wird, die Auslösung des Betriebs des Einspritzkopfs 11. Besonders vorteilhaft ist, dass ein solches Mittel zur Erfassung 20 einer Lichtschranke so ausgebildet und angeordnet ist, dass der ausgesendete Lichtstrahl durch den Hals 9 oder den Ring 10 eines Behälters 1 und nicht durch dessen Körper unterbrochen wird, sodass eine feinere Synchronisation der Funktion des Einspritzkopfes 11 und damit ein genaueres Einspritzen der vorbestimmten Dosis der Behandlungsflüssigkeit in den Hohlraum 3 des Behälters 1 ermöglicht wird, wenn der Behälter 1 auf
der Höhe des Einspritzkopfes 11 ankommt. Selbstverständlich können auch andere bekannte und geeignete, nicht notwendigerweise optische, Mittel zur Erfassung in Betracht gezogen werden.
[0049] Vorteilhafterweise kann das Mittel zum Einbringen 18 der Behandlungsflüssigkeit eine Vielzahl von Einspritzköpfen 11 oder einen einzelnen Einspritzkopf 11 umfassen, der mit einer Vielzahl von Austrittsöffnungen 12 versehen ist, um das gleichzeitige Einspritzen einer vorbestimmten Dosis der Behandlungsflüssigkeit in den Hohlraum 3 einer Vielzahl von Glasbehältern 1 zu ermöglichen (unabhängig davon, ob diese dann relativ zu den Einspritzköpfen 11 bewegt werden), und/oder um das sukzessive Einspritzen mehrerer vorbestimmter Dosen von Behandlungsflüssigkeit in den Hohlraum 3 eines einzelnen Behälters 1 zu ermöglichen. Das Mittel zum Einbringen 18 kann dann beispielsweise eine Vielzahl von unterschiedlichen Einspritzköpfen 11 umfassen, die nacheinander entlang der Bewegungsbahn relativ zu den Einspritzköpfen und dem/den Behälter(n) 1 montiert werden. Alternativ und/oder ergänzend kann das Mittel zum Einbringen 18 eine Vielzahl von separaten Einspritzköpfen 11 umfassen, die nebeneinander in einer Richtung quer zur Bewegungsbahn relativ zu den Einspritzköpfen und den Behältern 1 montiert sind, sodass die Behandlung von in Reihen angeordneten Behältern 1 aus Glas ermöglicht wird.
[0050] Zusätzlich oder alternativ zu einem solchen Mittel zur Erfassung 20 des Vorhandenseins des Behälters 1 vor dem Einspritzkopf 11 umfasst die Anlage 13, wenn sie dazu vorgesehen ist, nacheinander oder gleichzeitig eine Vielzahl von Behältern 1 aus Glas zu behandeln, vorteilhafterweise ein Mittel zur Kontrolle der relativen Position und zur Ausrichtung der Behälter vor dem/den Einspritzköpf(en) 11, sodass die Genauigkeit des Einspritzens der vorbestimmten Dosis der Behandlungsflüssigkeit in das Innere des Hohlraums 3 der zu behandelnden Behälter 1 noch weiter verbessert wird. Solche Mittel zur Kontrolle der relativen Position und zur Ausrichtung der Behälter sind als solche aus dem Bereich der Glasbehälterbehandlung bekannt, sodass es nicht erforderlich ist, sie hier näher zu beschreiben.
[0051] Vorteilhafterweise umfasst die Anlage 13 eine Einrichtung zur Vorbereitung und/oder Lagerung 24 der Behandlungsflüssigkeit stromaufwärts des Einspritzkopfes 11 des Mittels zum Einbringen 18. Diese Einrichtung zur Vorbereitung und/oder Lagerung 24 kann vorteilhafterweise eine Einrichtung zum Mischen 25 der Behandlungssubstanz und der flüchtigen Flüssigkeit umfassen, um eine vollkommen homogene Behandlungsflüssigkeit zu erhalten und/oder zu bewahren. Um die Wiederholbarkeit und Zuverlässigkeit der Entalkalisierungsbehandlung unter Berücksichtigung möglicher Schwankungen der klimatischen Bedingungen weiter zu verbessern, umfasst die erfindungsgemäße Anlage 13 vorzugsweise, beispielsweise im Bereich der vorgenannten Einrichtung zur Vorbereitung und/oder Lagerung 24 der Behandlungsflüssigkeit, eine Temperaturregelungseinrichtung 26, um die Behandlungsflüssigkeit auf einer vorbestimmten, konstanten Temperatur zu halten, bevor diese durch den Einspritzkopf 11 in den Hohlraum 3 des Behälters 1 eingespritzt wird. Vorteilhafterweise kann das Mittel zum Einbringen 18 eine Einrichtung zur Druckbeaufschlagung 27 der Behandlungsflüssigkeit stromaufwärts von oder in dem Einspritzkopf 11 umfassen, beispielsweise mit einem relativen Druck zwischen 0,5 bar und 4 bar, und beispielsweise an der Einrichtung zur Vorbereitung und/oder Lagerung 24 der Behandlungsflüssigkeit angeordnet sein.
[0052] Die erfindungsgemäße Anlage 13 kann vorteilhafterweise stromabwärts des Mittels zum Einbringen 18 der Behandlungsflüssigkeit in den Hohlraum 3 des Behälters 1 und vorzugsweise oberhalb der Öffnung 4 des Behälters 1 eine oder mehrere Absaughauben 28 umfassen, um die aus der Reaktion zur Entalkalisierung des Glases resultierenden Gasfreisetzungen wirksam anzusaugen und abzuleiten. Die erfindungsgemäße Anlage 13 kann vorteilhafterweise nach dem Schritt zum Einbringen 18 der Behandlungsflüssigkeit in den Hohlraum 3 des Behälters 1 ein Mittel zum UÜberführen 29 des behandelten Behälters 1 zum Eingang einer Kühlvorrichtung 30 von Glasbehältern, wie z. B. einem herkömmlichen industriellen Kühlofen 30, umfassen. Das Mittel zum Uberführen 29 kann beispielsweise einen vorteilhafterweise robotisierten Arm und/oder einen Förderer 31 (z. B. ein Band oder eine Rollenbahn) umfassen, der/die so ausgebildet, angeordnet und dimensioniert ist’sind, dass der behandelte Behälter 1 aus Glas auf der Höhe des oder stromabwärts des Mittels zum Einbringen 18 erhalten und zum Eingang der Kühlvorrichtung
30 gebracht wird.
[0053] Wie aus der vorstehenden detaillierten Beschreibung hervorgeht, kann das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Anlage vorteilhaft direkt in Verfahren und Fertigungslinien zur industriellen Herstellung von Glasbehältern integriert werden, wobei die erfindungsgemäße Anlage in einer Fertigungslinie zwischen einer Maschine zur Formung von Glasbehältern und einer Vorrichtung zum Kühlen von letzteren positioniert werden kann.
[0054] Vorteilhafterweise ermöglichen das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Anlage die Entalkalisierung der Innenseite der Wand einer großen Anzahl von Glasbehältern mit einer Produktionsrate, die über 400 Flaschen/Minute in einer Reihe (ein einziger Einspritzkopf) oder über 800 Flaschen/Minute in zwei Reihen (zwei parallele Reihen von Behältern auf dem Förderband, zwei Einspritzköpfe), betragen kann, insbesondere für Behälter mit einem Nenninhalt von 5 ml bis 50 ml, und dies bei gleichzeitiger Erreichung eines Grads an hydrolytischer Resistenz der behandelten Behälter, der besser ist als der, der üblicherweise mithilfe bekannter Verfahren und Anlagen zur Entalkalisierung mit einer festen oder gasförmigen Behandlungssubstanz erreicht wird.
INDUSTRIELLE ANWENDUNGSMÖGLICHKEIT
[0055] Die Erfindung findet Anwendung auf dem Gebiet der Verfahren und Anlagen zur Behandlung von Glasbehältern, insbesondere auf dem technischen Gebiet der Verfahren und Anlagen zur Behandlung der Entalkalisierung der Innenwand von Glasbehältern, wie z. B. der Behälter, die Primärverpackungen aus Glas für die pharmazeutische Verwendung bilden.

Claims (15)

Ansprüche
1. Verfahren zum Entalkalisieren der Innenseite (5) der Wand (2) eines Behälters (1) aus Glas, wie etwa einer Flasche, wobei die Wand (2) einen Aufnahmehohlraum (3) für ein Produkt und eine Öffnung (4) begrenzt, die Zugang zu dem Aufnahmehohlraum (3) bietet, das Verfahren umfassend
- einen Schritt zum Bereitstellen eines Behälters (1) aus Glas, dessen Innenseite (5) der Wand (2) eine Temperatur von mindestens 350 °C aufweist, und - einen Schritt zum Einbringen einer Behandlungsflüssigkeit in das Innere des Aufnahmehohlraums (3), während die Innenseite (5) eine Temperatur von mindestens 350 °C aufweist, wobei die Behandlungsflüssigkeit eine Behandlungssubstanz enthält, die so beschaffen ist, dass sie unter der Wärmeeinwirkung der Innenseite (5) der Wand (2) des Behälters (1) reagiert, um eine Entalkalisierung des Glases zu bewirken, wobei der Schritt zum Einbringen mindestens einen Einspritzvorgang umfasst, wobei mithilfe eines Einspritzkopfes (11), der in einem Abstand von der Öffnung (4) des Behälters (1) und außerhalb dessen angeordnet ist, eine vorbestimmte Dosis der Behandlungsflüssigkeit gemäß einem Sprühkegel (C) eingespritzt wird, der relativ zur Öffnung (4) des Behälters (1) ausreichend eng ist, damit sich im Wesentlichen die gesamte vorbestimmte Dosis im Inneren des Hohlraums (3) des Behälters (1) befindet.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei
- der Bereitstellungsschritt ein Schritt zum Bereitstellen eines Behälters (1) aus Glas ist, dessen Innenseite (5) der Wand (2) eine Temperatur zwischen 350 °C und 850 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 800 °C, weiter vorzugsweise zwischen 350 °C und 700 °C, aufweist,
- wobei der Einbringungsschritt ein Schritt zum Einbringen der Behandlungsflüssigkeit in das Innere des Aufnahmehohlraums (3) ist, während die Innenseite (5) eine Temperatur zwischen 350 °C und 850 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 800 °C, weiter vorzugsweise zwischen 350 °C und 700 °C, aufweist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt zum Bereitstellen des Behälters (1) einen Vorgang zum Erhalten eines Behälters (1) aus Glas umfasst, der am Ausgang einer Maschine zur Warmformung eines Glasbehälters aus einem Glasrohling austritt, während der Behälter (1) noch ausreichend heiß ist, dass die Innenseite (5) seiner Wand (2) eine Temperatur von mindestens 350 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 850 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 800 °C, weiter vorzugsweise zwischen 350 °C und 700 °C, aufweist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Substanz eine Schwefelverbindung umfasst, die in einer flüchtigen Flüssigkeit gelöst oder suspendiert ist, wobei die Schwefelverbindung vorzugsweise ein Ammoniumsulfat ist, wobei die flüchtige Flüssigkeit vorzugsweise Wasser ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einspritzkopf (11) während des Einspritzschritts im Wesentlichen gegenüber der Öffnung (4) des Behälters (1) und in einem Abstand (d) zwischen 1 cm und 20 cm, vorzugsweise zwischen 1 cm und 5 cm, von der Öffnung (4) des Behälters (1) angeordnet ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sprühkegel (C) einen Spitzwinkel (6) zwischen 0° und 5°, vorzugsweise zwischen 0° und 1°, aufweist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Volumen der vorbestimmten Dosis der Behandlungsflüssigkeit im Wesentlichen zwischen 5 ul und 50 ul und vorzugsweise zwischen 5 ul und 30 ul gewählt ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einspritzvorgang durchgeführt wird, während sich der Behälter (1) relativ zum Einspritzkopf (11) bewegt, vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von mindestens 25 m pro Minute, weiter vorzugsweise von mindestens 30 m pro Minute, weiter vorzugsweise von bis zu 40 m pro Minute.
9. Anlage (13) zum Entalkalisieren der Innenseite (5) der Wand (2) eines Behälters (1) aus Glas, wie etwa einer Flasche, wobei die Wand (2) einen Aufnahmehohlraum (3) für ein Produkt und eine Öffnung (4) begrenzt, die Zugang zu dem Aufnahmehohlraum (3) bietet, die Anlage umfassend
- ein Mittel zum Bereitstellen (14) eines Behälters (1) aus Glas, dessen Innenseite (5) eine Temperatur von mindestens 350 °C aufweist, und - ein Mittel zum Einbringen (18) einer Behandlungsflüssigkeit in das Innere des Aufnahmehohlraums, während die Innenseite (5) eine Temperatur von mindestens 350 °C aufweist, wobei die Behandlungsflüssigkeit eine Behandlungssubstanz enthält, die so beschaffen ist, dass sie unter der Wärmeeinwirkung der Innenseite (5) des Behälters (1) reagiert, um eine Entalkalisierung des Glases zu bewirken, wobei das Mittel zum Einbringen (18) der Behandlungsflüssigkeit mindestens einen Einspritzkopf (11) umfasst, der so ausgebildet ist, dass er in einem Abstand von der Öffnung (4) des Behälters (1) und außerhalb dessen angeordnet ist und eine vorbestimmte Dosis der Behandlungsflüssigkeit gemäß einem Sprühkegel (C) einspritzt, der relativ zur Öffnung (4) des Behälters (1) ausreichend eng ist, damit sich im Wesentlichen die gesamte vorbestimmte Dosis innerhalb des Hohlraums (3) des Behälters (1) befindet.
10. Anlage (13) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei
- das Bereitstellungsmittel (14) ein Mittel zum Bereitstellen eines Behälters (1) aus Glas ist, dessen Innenseite (5) der Wand (2) eine Temperatur zwischen 350 °C und 850 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 800 °C, weiter vorzugsweise zwischen 350 °C und 700 °C, aufweist,
- wobei das Einbringungsmittel (18) ein Mittel zum Einbringen (18) der Behandlungsflüssigkeit in das Innere des Aufnahmehohlraums (3) ist, während die Innenseite (5) eine Temperatur zwischen 350 °C und 850 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 800 °C, weiter vorzugsweise zwischen 350 °C und 700 °C, aufweist.
11. Anlage (13) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Mittel zum Bereitstellen (14) des Behälters eine Einrichtung zum Erhalten (15) eines Behälters (1) aus Glas umfasst, der am Ausgang einer Maschine zur Warmformung eines Behälters aus einem Glasrohling austritt, während der Behälter (1) noch ausreichend heiß ist, damit die Innenseite (5) seiner Wand (2) eine Temperatur von mindestens 350 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 850 °C, vorzugsweise zwischen 350 °C und 800 °C, weiter vorzugsweise zwischen 350 °C und 700 °C, aufweist.
12. Anlage (13) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Mittel zum Einbringen (18) so ausgebildet ist, dass der Einspritzkopf (11) im Wesentlichen gegenüber der Öffnung (4) des Behälters (1) und in einem Abstand (d) zwischen 1 cm und 20 cm, vorzugsweise zwischen 1 cm und 5 cm, von der Öffnung (4) angeordnet ist, wenn der Einspritzkopf (11) in Betrieb ist.
13. Anlage (13) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei der Einspritzkopf (11) so ausgebildet ist, dass der Sprühkegel (C) einen Spitzwinkel zwischen 0° und 5°, vorzugsweise zwischen 0° und 1°, aufweist.
14. Anlage (13) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei der Einspritzkopf (11) so ausgebildet ist, dass das Volumen der vorbestimmten Dosis der eingespritzten Behandlungsflüssigkeit zwischen 5 ul und 50 ul und vorzugsweise zwischen 5 ul und 30 ul liegt.
15. Anlage (13) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, die einen Förderer (20) umfasst, der so ausgebildet ist, dass er den Behälter (1) relativ zum Einspritzkopf (11) in Bewegung versetzt, vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von mindestens 25 m pro Minute, vorzugsweise von mindestens 30 m pro Minute und weiter vorzugsweise bis zu 40 m pro Minute.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
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