DE2157940C3

DE2157940C3 - Verfahren zum Aufbringen eines Schutzmantels auf einen Glasbehälter

Info

Publication number: DE2157940C3
Application number: DE19712157940
Authority: DE
Inventors: Stephen Walter St. James N.Y. Amberg; Clarence Arthur Sun City Ariz. Heyne; Stewart Myer Lang; John Harold Meincer; Ohio Toledo
Original assignee: Owens Illinois Inc
Current assignee: OI Glass Inc
Priority date: 1970-11-24
Filing date: 1971-11-23
Publication date: 1980-10-02
Also published as: JPS5919812B2; GB1379564A; NL7116024A; FR2115383A1; FR2115383B1; IT945110B; JPS5336573A; ES200556Y; JPS5345383A; JPS5618371B2; ES200556U; JPS5336579A; SE371999B; CH540158A; DE2157940B2; JPS5618370B2; ES397276A1; DE2157940A1; JPS5328832B1; DK143642C

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eines Schutzmantels aus einer warmschrumpfbaren, orientierten Folie aus thermoplastischem Kunststoff auf einen Glasbehälter, bei dem die überlappend zu einem Ring verbundene Folie lose über den Umfang des eine Bodenfläche aufweisenden Glasbehälters gestülpt und durch Erwärmen der Folie auf Schrumpftemperatur von •ußen auf diesen aufgeschrumpft wird.

Bei dem bekannten Verfahren (US-PS 31 10 554), von dem die Erfindung ausgeht, wird auf die zylindrische Mantelfläche von Konservendosen eine thermoplasti- »che Folie aufgeschrumpft, die einseitig orientiert ist, also nur in Umfangsrichtung schrumpft und die sich !wischen dem oberen und dem unteren Wulst der Konservendose erstreckt und auch als von außen oder im Fall einer durchsichtigen Folie auch von innen bedrucktes Etikett Verwendung findet. Es soll damit vermieden werden, daß die bisher in üblicher Weise bedruckte Oberfläche des Behälters durch Verkratzen beim Abfüllen oder beim Transport unansehnlich wird. Außer Konservendosen können auch andere Behälter und Flaschen mit solch einer Folie versehen werden.

Auch bei einem anderen bekannten Verfahren (US-PS 32 35 112) zum Aufschrumpfen einer thermoplastischen Folie auf zylindrische Glasbehälter handelt es sich um Maßnahmen zur Verbesserung der Etikettierung und des Aufbringens von Etiketten, So Wird das Papierelikett zunächst mit einer warmschrumofbaren Folie versehen und dann in einer Etikettiermaschine auf dem Behälter festgeklebt, worauf die Folie aufgeschrumpft wird. Dabei soll der obere Abschnitt der Folie auch noch auf den Seitenrand des Deckels mit aufgeschrumpft werden, so dnö hier eine zusätzliche Versiegelung erfolgt, die erst beim öffnen des Behälters entfernt wird. Zum Erwärmen der Folie auf Schrumpftemperatur kann der Glasbehälter nach dem Aufwickeln der Folie erhitzt werden, doch ist auch bereits daran gedacht worden, der Folie die

ίο Wärme von innen« also von der heißen Oberfläche des Glasbehälters her, zuzuführen.

Demgegenüber hat man auch schon beabsichtigt, die Berstfestigkeit eines Glasbehälters zu erhöhen und die Wandstärke zu verringern, indem man den Boden des Giasbehälters halbkugelförmig ausbildet und in einen watmschrumpfbaren Standring aus thermoplastischem Kunststoff stellt (US-PS 33 72 826). Die Herstellung solcher Glasbehälter ist vergleichsweise aufwendig.

So liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein einfacheres Verfahren zum Herstellen eines Verbundbehälters anzugeben, dessen Bruchfestigkeit erheblich höher ist als die Bruchfestigkeit der bekannten Verbundbehälter und dessen Bodenfläche mit einem Schutz versehen ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Überstülpen des aus dem geschäumten Kunststoff bestehenden Ringes, dessen Ori.-ntierung in Umfangsrichtung mindestens doppelt so groß ist wie quer dazu, so weit vorgenommen wird, daß das Aufschrumpfen des Ringes auf den wenigstens auf die Schrumpftemperatur erwärmten Glasbehälter zusätzlich auf einen ringförmigen Abschnitt der Bodenfläche erfolgt.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich in einfacher Weise ein Verbundbehälter herstellen, bei dem die Eigenschaften des Glasbehälters durch das leste Aufschrumpfen der geschäumten Kunststoffolie erheblich verbessert werden. So wird die Bruch· und Berstfestigkeit des Glasbehälters vergrößert. Der Glasbehälter wird gegen Stoß- und Schi,,<reinwirkungen geschützt. Selbst bei einer starken Verringerung der Wandstärke des Glasbehälter weist der erfindungsgemäße Verbundbehälter eine Festigkeit auf. die mindestens so groß ist wie die eines üblichen Glasbehälters.

Darüber hinaus wird auch der Rand und die Bodenfläche. mit der der Glasbehälter aufgesei/t wird, durch die Folie geschützt, wobei das Aufbringen ohne weitere Hilfsmittel, also nur durch das Erwärmen auf Schrumpftemperatur erfolgt. So schrumpft die Folie in Umfangsrichtung sehr stark und in Längsrichtung des Glasbehälters gering, woraus sich ein sauberes Anlegen der Folie an den ringförmigen Bodenabschnitt ergibt.

Be¹ Bruch des Verbundbehälters stellen die an der hohe hängenbleibenden Glassplitter eine geringere Gefährdung dar. Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Aufschrumpfen des Ringes zudem auf die gesamte zylindrische Umfangsfläche des Glasbehälters erfolgt. Auf diese Weise soll erreicht werden, daß der Glasbehälter beim Umfallen nicht auf die Glasseite.

sondern auf einen mit Kunststoff bedeckten Teil fällt. So erfolgt in weiterer Ausbildung des Verfahrens das Aufschrumpfen der Folie nahezu auf die gesamte Ümfangsfläche, Bei Glasbehältern mit Unregelmäßiger Gestalt, beispielsweise mit einem angeformten kohl·

sehen Hals ist es nach einem weiteren Merkmal vorteilhaft, wenn das Aufschrumpfen des Ringes zudem soweit erfolgt, daß sein der Bodenfläche entgegenge^ setzter Rand zwischen der Behältermündung und dem

maximalen Umfangsdurchmesser des Glasbehälters liegt.

Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

Fig. I eine Ansicht eines Glasbehälters mit einem Schutzmantel teilweise im Schnitt,

Fig.2 eine überlappend zu einem Ring verbundene Folie vor dem Überstülpen auf einen Glasbehälter nach Fig. 1,

Fig.3 einen Qujrschnitt entlang der Linie HI-IiI in Fig. 2,

Fig.4 eine schaubildliche Ansicht des Glasbehälters nach dem Oberstülpen des Ringes während des Transports zur Wärmebehandlung für das Aufschrumpfen des Ringes,

Fig.5 eine schaubildliche Ansicht des Glasbehälters und des Ringes gemäß F i g. 4 während der Wärmebehandlung,

Fig. 6—8 verschiedene Ausführungen des Schutzmantels entsprechend der Form des Glasbehälters.

Ein Schutzmantel 19 wird aus einem rechteckigen Abschnitt einer Fuiie aus warimchruinpfbarem thermoplastischem Kunststoff hergestellt, der über^pend, z. B. durch Heißsiegeln, zu einem Ring geformt wird. Der Schutzmantel 19 wird dann teleskopisch vom Boden 17 des Glasbehälters 10 her aufgeschoben, bis die obere Randkante 22 des .Schutzmantels 19 über das obere Ende der zylindrischen Umfangsfläche 15 des Glasbehälters 10 hinausreicht. Danach wird der Glasbehälter 10 mit dem Schutzmantel 19 in eine erhitzte Atmosphäre ausreichend hoher Temperatur eingebracht, bei der der Kunststoff schrumpft und der Schutzmantel 19 aus seiner zylindrischen Gestalt in eine der Gestalt des Glasbehälters 10 entsprechende Gestalt übergeführt wird, bei der er von seiner unteren Randkante 23 bis zu seiner oberen Randkante 22 eng an dem Glasbehälter 10 anliegt.

Es ist zu beachten, daß wenigstens auch der sich an die verbreiterten oder in seillicher Richtung ausgebauchten Durchmesserbereiche des Glasbehäliers 10 und an die untere, bodenstitige Standfläche 18 anschließende Bereich mit dem Schutzmantel 19 bedeckt ist. Bei dem in Fig. I dargestellten Glasbehälter sind diese Bereiche der Schulterbereich an dem oberen Ende der zylindrischen Umfangsfläche 15, ein Randbereich 16 und die ringförmige Standfläche 18.

Beispiel I

Aus einer Folie aus Schaumkunststoff werden Abschnitte ausgeschnitten mit einer Orientierung, die in Umfangsrichtung des Schrtzmantels mindestens doppelt so groß ist wie quer dazu.

Die Abschmcte aus geschäumtem Polystyrol haben zum Überziehen von Glasflaschen für Bier und andere Getränke mit einem Fassungsvermögen von 283—340 g eine Dicke von annähernd 0,50 mm und eine Dichte von 240kp/m'.

Be i s ρ i e I Il

Die Abschnitte werden aus einer Folie aus nicht geschäumtem Klarsicht-Polyslyrol mit der vorgenannten Orientierung und annähernd 0,127 mm Dicke zum Überziehen von Bier- und Getränkefläschen mit einem Fassungsvermögen zwischen 283 und 340 g ausgeschnitten.

Wie in F i g, 2 dargestellt, wird der auf einer erhöhten Temperatur Von mehr als 79,5°C befindliche Glasbehälter 10 in axiale Ausrichtung h/il dem auf einem Dorn 31 befindlichen Schutzmantel 19 gebracht, eine Abstreifmuffe 38 wird angehoben, ergreift den unteren Rand des Schutzmantels 19 und streift diesen nach oben von dem Dorn 31 ab. Beim Abziehen des Schutzmantels 19 von dem Dorn 31 bewirkt die Überlappungsnaht 20, daß der zylindrische Schutzmantel 19 eine elliptische Form annimmt. Der Durchmesser des Schutzmanteis 19 isr zuvor so gewählt worden, daß er einen etwas größeren Durchmesser als der größte Durchmesser des Glasbehälters 10 aufweist und in loser Passung auf diesen teleskopisch aufschiebbar ist. Aufgrund der Überlappungsnahtherstellung und dem sich daraus ergebenden eiförmigen Querschnitt des Schutzmantels 19 wird dieser auf den Glasbehälter 10 mit ausreichend hoher Berührung aufgeschoben, so daß der Schutzmantel 19 in der gewünschten Höhe auf dem Glasbehälter 10 gehalten wird (F i g. 3).

Die besten Ergebnisse beim Aufschrumpfen des Schutzmantels 19 auf den Glasbehälter 10 werden bei Verwendung einer heißen Flasche, d. h. bei Verwendung des in den Beispielen 1 und II genannter "olystyrols bei einer Temperatur in der Größenordnung v~.n !04.5⁰C erzielt.

Nach dem Aufschieben des Schutzmantels 19 auf den Glasbehälter 10 steht der untere Rand des Schutzmantels 19 um eine Strecke 21 über den Boden 17 des Glasbehälters 10 vor. Normalerweise beträgt diese Strecke 21 etwa 12,7 mm und reicht damit aus, die ringförmige Standfläche 18 am Boden 17 auszubilden.

Nach dem Entfernen der Abstreifmulfe 38 wird der Glasbehälter 10 mit dem auf diesen aufgeschobenen Schutzmantel 19 an Überleitgreifern 41 aufgehängt, welche den Glasbehälter 10 in und durch einen Wärmeofen 42 hindurchführen. Der Wärmeofen 42 besteht aus einem langgestreckten Tunnel, durch den Heißluft in senkrechter Richtung umgewälzt wird, während die Glasbehälter 10 durch den Wärmeofen hindurchbewegt werden. Die Lufttemperatur innerhalb des Ofens beträgt bei Verwendung des geschäum'en Polystyrols nach Beispiel I angenähert 205⁰C, wobei der Schutzmantel 19 während einer Zeitspanne zwischen 4 und 1? Sekunden enganliegend an die Oberfläche des Glasbehälters 10 aufgeschrumpft und ein fertiger Verbundbehälter mit einer bodenseitigen Standfläche 18 ausgebildet wird. Bei Heißluftumwälzung in dem Wärmeofen 42 reichen 4 Sekunden des angegebenen Zeitbereichs aus. Wenn der Schutzmantel 19 auf einen erhitzten Glasbehälter 10 aufgebracht und in einem Wärmeofen 42 mit stehender Luft von einer Temperatur von 205⁰C eingebracht wird, liegt die Schrumpfzeit bei etwa 6 bis 15 Sekunden. Die Lufttemperatur des Ofens 42 wird natürlich entsprechend der gewünschten Produktionsgeschwindigkeit und dem Kunststoff des aufzuschrumpfenden Schutzmanteis 19 eingestellt.

Sobald der Schutzmantel 19 enganliegend auf den Glasbehälter 10 aufgeschrumpft worden ist, *ird der Verbundbehälter aus dem Wärmeofen 42 herausgenommen. Da der sich in senkrechter Richtung erstreckende Bereich der Überlappungsnaht 20 in Axialrichtung des Schutzmanteis 19 ein., andere Dicke und/oder Dichte als die benachbarten, einlagigen Bereiche aufweist, erscheint eine geringe, nicht dargestellte Erhöhung, an der ringförmigen Standfläche 18 an dem Ooden 17, Wenn die ringförmige Standfläche 18 nach unten gegen eine nicht dargestellte ebene, starre Oberfläche, z. B. an eine ebene Eisenplatte angedrückt wird, läßt sich diese Erhöhung in der ringförmigen Standfläche 18 ausbügeln, so daß ein ebener, ringförmiger Standbereich für den

jG if s

Glasbehälter Io ausgebildet wircL

Das Bedrucken des Schulzmantels erfolgt bereits auf der Folie, bevor sie zum Ring verbunden wird.

Nach Fig.6 ist der Schutzmantel 19 so weit am Flaschenhals hochgezogen, daß die Glaswandung beim Umfallen des Verbundbehälters nicht in Berührung mit der Unterlage kommen kann. In Fig.7 bedeckt der Schutzmantel 19 die gesamte zylindrische Umfängsfiä* ehe eines Schraubglases. Beim Aufsetzen eines nicht dargestellten Deckels legt sich dieser an die obere Randkarite 22 abdichtend an. Auch in F i g. 8 bedeckt der Schutzmantel 19 die gesamte Umfangsfläche des Glasbehälter 10.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufbringen eines Schutzmantels aus einer warmschrumpfbaren. orientierten Folie aus thermoplastischem Kunststoff auf einen Glasbehälter, bei dem die überlappend zu einem Ring verbundene Folie lose über den Umfang des eine Bodenfläche aufweisenden Glasbehälters gestülpt und durch Erwärmen der Folie auf Schrumpftemperatur von außen auf diesen aufgeschrumpft wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Überstülpen des aus dem geschäumten Kunststoff bestehenden Ringes, dessen Orientierung in Umfangsrichtung mindestens doppelt so groß ist wie quer dazu, so weit vorgenommen wird, daß das Aufschrumpfen des Ringes auf den wenigstens auf die Schrumpftemperatur erwärmten Glasbehälter zusätzlich auf einen ringförmigen Abschnitt der Bodenflächen erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dc\s Erwärmen des Glasbehälters auf eine Temperatur zwischen 79 und i50^:Cerfoigt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Aufschrumpfen des Ringes auf die gesamte zylindrische Umfangsfläche des Glasbehälters erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch ! oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufschrumpfen des Ringes nahezu auf die gesamte Umfangsfläche erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufschrumpfen des Ringes zudem soweit . riolgi, daß sein der Bodenfläche entgegengesetzter Rand zwischen der Behältermündung und dem maximalen Umfangsdurchmesser des Glasbehälters liegt.