DE2426456B2

DE2426456B2 - Glasbehälter

Info

Publication number: DE2426456B2
Application number: DE2426456A
Authority: DE
Inventors: Paul Whitener Link Toledo; Moore jun Thomas William Perrysburg; Mann Charles Frederick Rossford; Ohio Graham (V.StA.)
Original assignee: Owens Illinois Inc
Current assignee: OI Glass Inc
Priority date: 1973-06-21
Filing date: 1974-05-31
Publication date: 1978-08-24
Also published as: FR2234199B1; DE2426456C3; DE2426456A1; AU7007974A; BR7405037A; FR2234199A1; JPS5042980A; US3912100A; JPS5435818B2; GB1482184A; IT1013187B; CA1012080A

Description

Die Erfindung betrifft einen Glasbehälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Glasbehälter mit auf den Hauptabschnitt aufgeschrumpfter Kunststoffmanschette ist in der US-PS 37 38 524 beschrieben. Bei einem derartigen Glasbehälter können zwar Beschädigungen im Hauptabschnitt in der Mehrzahl der Fälle verhindert werden, bei sehr starken Stoßbelastuingen kann es aber im Halsabschnitt insbesondere bei unter Überdruck stehenden Glasbehältern wie Flaschen für kohlensäurehaltige Getränke zu sehr unerwünschter Splitterbildung kommen. Zur Vermeidung einer derartigen Splitterbildung könnte man zwar die Kunststoffmanschette auch über den Halsabschnitt der Flasche hochziehen, dieser wäre dann aber nicht mehr transparent.

Durch die Erfindung soll daher ein Glasbehälter der eingangs beschriebenen Art geschaffen werden, bei dem unter Beibehaltung des optischen Eindruckes eines Glasbehälters an sich die Splitterfestigkeit verbessert ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Glasbehälter mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Beim erfindungsgemäßen Glasbehälter ist im Hauptabschnitt die aufgeschrumpfte Kunststoffolie vorgesehen, die gutes Absorptionsvermögen für Stöße hat. Daß eine derartige Manschette nicht transparent sein kann, stört hier nicht, da der Verbraucher sowieso daran gewöhnt ist, im Hauptabschnitt eines Glasbehälters ein undurchsichtiges Etikett anzutreffen. Im Halsabschnitt, in dem in der Regel eine direkte Stoßeinwirkung beim Transport und Handhaben des Glasbehälters nicht zu befürchten ist, ist dagegen der in situ aufgebrachte Kunststoffilm vorgesehen, der transparent ist und die bei Zerstörung des Halsabschnittes anfallenden Splitter zusammenhalten kann.

Ein gerade umgekehrter Weg des Splitterschutzes wird in der US-PS 36 98 586 beschrieben, wo der Halsabschnitt des Glasbehälters durch einen starken aufgeschrumpften Plastikfilm geschützt ist, während der Hauptabschnitt durch einen dünnen aufgeschrumpften Film geschützt ist.

Aus der US-PS 34 15 673 ist ferner bekannt, einen ganzen Glasbehälter in eine zum Beispiel durch Aufbringen und Verschmelzen von Kunststoffpartikeln erzeugte Schicht aus elastischem Kunststoff einzuhüllen. Damit einer derartige Schicht eine für die Praxis ausreichende Schlagfestigkeit des mit ihr versehenen Glasbehälters sicherstellen kann, muß sie verhältnismäßig dick gewählt werden, so daß man keinen transparenten Halsabschnitt des Glasbehälters erhält, der mit unbeschichtetem Glas vergleichbare optische Eigenschaften aufweist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im Bodenabschnitt des Glasbehälters sind zwar in der Regel gute optische Eigenschaften von geringerer

s¹} Bedeutung als im Halsabschnitt, gemäß vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist jedoch auch dort ein in situ erzeugter transparenter Kunststoffilm vorgesehen, der zusammen mit dem im Halsabschnitt in einem Arbeitsgang erzeugt werden kann. Damit kann der

M) Glasbehälter auch liegend mit gut sichtbarem Inhalt zum Verkauf angeboten werden, und man braucht zur Herstellung des Splitterschutzes im Bodenabschnitt die aufgeschrumpfte Kunststoffmanschette nicht um den Bodenabschnitt herumzuziehen. Ein Glasbehälter nach

ί^γ) dem Anspruch 2 kommt somit dem Aussehen eines üblichen, unbeschichteten Glasbehälters noch näher; zugleich erhält man auch einen guten Splitterschutz bei nach innen zurückspringenden Bodenabschni'ten, wie sie z. B. bei Sektflaschen üblich sind, der sich durch

so Aufschrumpfen einer Manschette nicht erreichen läßt.

Bei dem Glasbehälter nach Anspruch 3 kann man die in situ stattfindende Erzeugung des transparenten Kunststoffilms völlig einheitlich ohne Verwendung von Abdeckschablonen oder dergl. durchführen und später

μ auf den so vorbehandelten Glasbehälter auch Kunststoffmanschetten unterschiedlicher Abmessungen aufschrumpfen, z. B. solche mit geradlinigen oberen und unteren Begrenzungslinien und solche mit gewellten oder gezackten derartigen Begrenzungslinien. Dabei ist immer sichergestellt, daß die Kunststoffmanschetten trotz unterschiedlicher Abmessung und Gestalt den transparenten Kunststoffilm im fertigen Glasbehälter überlappen. Es können auch weniger stark gereckte Kunststoffolien für die Kunststoffmanschette verwendet werden, da die Manschette beim Zerstören des Glasbehälters nicht durch starkes Sich-Zusammenziehen den Splitterschutz im Hauptabschnitt des Glasbehälters sicherstellen mu3.

Mit der im Anspruch 4 angegebenen Wahl des Materials für den transparenten Kunststoffilm werden besonders gute optische Eigenschaften bei gleichzeitiger guter Haftung auf dem Glas erhalten.

Erzeugt man gemäß dem Anspruch 5 zunächst in situ den dünnen transparenten Kunststoffilm, so liegt dieser im fertigen Glasbehälter an der Stoßstelle, bei der er mit der Kunststoffmanschette überlappt, unterhalb der Manschette. Damit hat man keine starke Krümmungsradien des dünnen Filmes im Stoßstellenbereich. Ein unter starker Richtungsänderung auf die elastisch nachgiebige Kunststoffmanschette heraufgezogener Kunststoffilm. wie er erhalten würde, wenn zuerst die Kunststoffmanschette aufgeschrumpft würde, wäre dagegen im Stoßsteüenbereich rasch durch Ermüdungsbrüche zerstört. Das Verfahren nach Anspruch 5 läßt sich darüber hinaus einfach und kostengünstig durchführen.

Mit dem Verfahren nach Anspruch 6 läßt sich auf einfache Weise sicherstellen, daß nur ein dünner transparenter Kunststoffilm aufgebracht wird. Ist der erwärmte Glasbehälter mit einer ersten, durch punktförmiges Anschmelzen von Partikeln erhaltenen haftenden Schicht bedeckt, so fallen weiter aufgesprühte Kunststoffpartikel einfach ab, da diese erste Schicht schlecht wärmeleitend ist und die Erweichungs- bzw. Schmelztemperatur der Kunststoffpartikel an der Oberfläche dieser Schicht nicht mehr erreicht wird.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 eine seitliche Ansicht einer Glasflasche, auf deren Halsabschnitt gerade pulverisiertes Kunststoffmaterial aufgesprüht wird;

F i g. 2 eine Ansicht der beschichteten Flasche von F i g. 1 in einer Heizkammer, in der das Kunststoffpulver zu einem einheitlichen Kunststoffilm auf der Flasche geschmolzen wird;

Fig.3 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, der beschichteten Flasche von F i g. 1 beim Aufschieben der Kunststoffmanschette über den Flaschenkörper;

F i g. 4 eine Ansicht der Flasche von F i g. 3, auf die die Kunststoffmanschette in einer Heizkammer aufgeschrumpft worden ist, wobei die Kunststoffmanschette den Kunststoffilm am Halsbereich der Flasche überlappt;

Fig.5 eine Ansicht der nach den in den Fig. 1—4 gezeigten Schritte hergestellten Flasche, wobei eine Hälfte im Schnitt gezeigt ist;

F i g. 6 die Ansicht einer zweiten Flasche beim Aufsprühen von pulverisiertem Kunststoffmaterial auf den Schulter- und Halsbereich sowie den Boden- und unter den Seitenbereich der Flasche;

F i g. 7 eine F i g. 2 ähnliche Ansicht der gemäß F i g. 6 beschichteten Flasche in einer Heizkammer, in der das Kunststoffpulver zu einem Kunststoffilm geschmolzen wird;

F i g. 8 eine F i g. 4 gleichende Ansicht der Flasche von F i g. 7, die eine in einer Heizkammer aufgeschrumpfte Kunststoffmanschette aufweist, die die oberen und unteren Kunststoffilme gemäß F i g. 7 überlappt;

Fig.9 eine Ansicht einer nach den in den Fig.6—8 dargestellten Schritten hergestellten Flasche von der eine Hälfte im Schnitt gezeigt ist;

Fig. 10 eine schematische Ansicht einer Fließbettvorrichtung und einer darin befindlichen dritten Flasche, deren Oberfläche mit einem pulverisierten Kunststoff-

material beschichtet wird;

F i g. 11 die Ansicht einer gemäß F i g. 10 beschichteten Flasche in einer Heizkammer, in der das Kunststoffpulver zu einem Kunststoffilm über die gesamte Außenfläche der Flasche geschmolzen wird;

F i g. 12 eine Ansicht der nach F i g. 11 beschichteten Flasche, nachdem eine schrumpffähige Kunststoffmanschette aufgebracht und durch Ein-^iikung von Hitze in der in den F i g. 3 und 4 gezeigten Weise aufgeschrumpft ist, wobei eine Hälfte der Flasche im Schnitt dargestellt ist;

Fig. 13 die Ansicht einer Flasche, auf deren blanke Glasoberfläche in der in den F i g. 3 und 4 dargestellten Weise eine Manschette aus schrumpffähigem Kunststoff aufgeschrumpft ist;

Fig. 14 eine Ansicht der Flasche von Fig. 13 auf die pulverisiertes Kunststoffmaterial über den gesamten Flaschenbereich, der von der freiliegenden Glasfläche und der aufgeschrumpften Manschette gebildet wird, aufgesprüht wird und

Fig. 15 eine Ansicht der beschichteten Flasche nach den Fig. 13 und 14, nachdem die aufgesprühte pulverisierte Schicht in einer Heizkammer, beispielsweise der in der Fig. 11 dargestellten, verschmolzen ist, wobei eine Hälfte der Flasche im Schnitt dargestellt ist.

Man erkennt in den Fi g. 1 und 5 eine Glasflasche 10 mit einer EinfOllöffnung 11, die durch den Rand 12 des Flaschenendes 9 am oberen Ende eines konisch zulaufenden Halses 13 begrenzt wird. Der Hals 13 geht an der Schulter 14, die an den Flaschenkörper 15 anstößt, in die Krümmung der Flaschenseitenwand über. Schulter 14 und Flaschenkörper 15 bilden den Hauptabschnitt der Glasflasche 10. Der Flaschenkörper 15 weist bei diesem Flaschentyp einer enghalsigen Flasche den größten Durchmesser auf.

An den Flaschenkörper 15 schließt sich ein unterer, abgerundeter Bereich 16 an, der in den Flaschenboden 17 übergeht. Bei der üblichen Form einer Flasche oder eines Glasbehälters mit weiter öffnung ist der Boden 17 geringfügig konkav ausgebildet oder in einigen Fällen nach oben durchgedrückt, so daß ein ringförmiger Teil einer bestimmten Breite (Stand 8) des Bodens 17 den Behälter trägt, wenn dieser aufrecht auf eine Horizontalfläche gestellt wird.

In den Fig. i bis 5 sind die einzelnen Schritte zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung der in F i g. 5 gezeigten Flasche dargestellt. Die Glasflasche 10 wird in einer Einspannvorrichtung 18, die an einer zentralen Welle 19 befestigt ist, gehalten. Man läßt die Welle 19 rotieren, um auf diese Weise die Flasche in der in F i g. 1 gezeigten Beschichtungsstation rotieren zu lassen. Die Welle 19 ist an einem Fördermittel (nicht gezeigt) befestigt, so daß auf diese Weise die Flasche durch die verschiedenen Schritte und an den Stationen des Verfahrens vorbeigeführt werden kann.

In der in F i g. 1 gezeigten Beschichtungsstation wird ein Sprühkopf 20 einer Pulversprühvorrichtung im Abstand zum oberen Teil der Glasflasche 10 gehalten. Die Düse 21 des Sprühkopfes 20 überstreicht den axialen Teil der Glasflasche 10, der den größten Teil des Halsbereichs 13 überdeckt. Der Sprühkopf 20 wird an einer Druckquelle angeschlossen, so daß fein verteiltes Pulver aus einem Kunststoff aus der Düse in einem Sprühband 22 auf die Flasche gerichtet wird, wobei der pulverisierte Kunststoff, da uie Flasche in der Beschichtungsstation rotiert, als Schicht 23 von Partikeln in einem ringförmigen Band, das den Hals 13 abdeckt, abgelagert wird.

Das Sprühpulver wird so reguliert, daß sich eine 0,05 bis 0,5 mm dicke Kunststoffschicht 23 ablagert. Dieses Pulver führt zu einer in situ Bildung eines Kunststoffilmes 23a auf dem Glasbehälter. Das pulverisierte Kunststoffmaterial kann aus einer thermoplastischen Zusammensetzung, beispielsweise Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polystyrol, Copolymerisaten von Carboxylsäuren, die Monomere mit Äthylen enthalten, Äthylenvinylazetat, Polyurethanen und Polyamiden, bestehen. Drüber hinaus kann die Kunststoffschicht auch aus hitzehärtenden Kunststoffmaterialien, wie heißschmelzenden Zusammensetzungen, gebildet werden, oder sie kann in einer Emulsion oder Suspension mit einem Bindemittel oder einem Lösungsmittel, das sich bei der Ausbildung des Filmes verflüchtigt, auf die Oberfläche aufgesprüht werden. Bei der Verwendung von Pulvern liegt die bevorzugte Partikelgröße für eine ebene Beschichtung und eine gute Ablagerung in einem Bereich von 10 bis 100 Mikron.

Die Glasflasche 10 wird vor dem Besprühen in der Beschichtungsstation wärmebehandelt, je nach dem beim Besprühen verwendeten Kunststoffmaterial und der zum Besprühen verwendeten Ausrüstung (beispielsweise wenn ein thermoplastisches Sprühpulver verwendet wird) sollte das Flaschenglas bis auf eine Temperatur von 24 bis 316°C vorgewärmt sein, wenn das Pulver aufgesprüht wird. Durch das erhitzte Glas werden die Pulverpartikel leicht an die Glasoberfläche angezogen, und es wird ein Erweichen oder Anhaften der Partikel bewirkt, wenn diese erst einmal mit der Oberfläche in Berührung getreten sind, so daß auf diese Weise eine gute Oberflächenbeschichtung für das nachfolgende Verschmelzen und Aushärten erhalten wird.

Wenn eine elektrostatische Sprühpistole beim Besprühen der Flasche verwendet wird, hilft die Vorerwärmung der Flasche bei der Operation der elektrostatischen Ausrüstung d. h. die Temperatur des Glases erhöht ihre Leitfähigkeit.

Es können einige Einsparungen bei der Aufbringung des Sprühpulvers realisiert werden, wenn der Sprühkopf 20 aus einer elektrostatischen Sprühpistole besteht.

Nachdem die Glasflasche 10 pulverbeschichtet ist, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, wird sie als nächstes in eine Heizkammer 24, die gewöhnlich die Form eines Tunnelofens besitzt, übergeführt, die in Fig. 2 schematisch angedeutet ist. Die Temperatur in der Kammer 24 wird so gesteuert, daß die aus den Pulverpartikeln bestehende Schicht 23 auf der Flasche ausreichend erhitzt wird, so daß die Partikel schmelzen und in einen Film 23<7 auf der Flasche zusammenfließen. Dem Fachmann sind geeignete Temperaturen und Zeiten, um diesen Schritt in der Heizkammer 24 durchzuführen, bekannt. Die Heizkammer 24 kann auch die Form einer Infrarotheizung haben, die bekanntlich elektrisch oder gasbeheizte Einheiten einschließt. Die Infrarotheizungen können in Längsreihen entlang der Förderbahn der Glasbehälter montiert werden, und man kann die Glasbehälter um ihre Achsen rotieren lassen, um die Hitze gleichmäßig zu verteilen. Darüber hinaus kann die Hitze der Heizkammer 24 durch andere bekannte Mittel zur Verfugung gestellt werden.

Es werden Kunststoffe verwendet, die als transparenter Film 23a auf der Flasche erscheinen. Der nächste Teil des Überzuges der Flasche ist opak, um auf diese Weise eine Fläche für ein Etikett oder für sonstige Verzierungen zu erhalten. Dadurch, daß der obere Teil des Überzuges, nämlich der auf dem Hals 13 erzeugte Kunststoffilm 23a transparent ist, kann der Flascheninhalt leicht eingesehen werden.

Nach dem Zusammenschmelzen des Pulverüberzuges kann die Glasflasche 10 eine Zeitlang gespeichert oder τ direkt zu dem nächsten Behandlungsschritt übergeführt werden. Es ist vorteilhaft, wenn die Glasflasche 10 thermisch vorbehandelt ist, wenn sie zu der Station zur Aufbringung der Kunststoffmanschette 25 (Fig.3) gebracht wird. Für diesen Schritt soll die Glasflasche bis

ίο auf eine Temperatur von 65 bis 204°C erhitzt sein.

Die Kunststoffmanschette 25 kann aus einer Vielfalt von nahtlosen Röhren aus einem orientierten thermoplastischem Material herausgeschnitten sein. Die Orientierung des Kunststoffes verläuft vorherrschend in

i^r) Umfangsrichtung der Röhre, so daß die Manschette nach der darauffolgenden Hitzeaufbringung in radialer Richtung auf die Flasche schrumpft, wobei in axialer Richtung wenn überhaupt nur eine geringfügige Schrumpfung stattfindet. Die Kunststoffmanschette 25 weist einen inneren Durchmesser auf, der geringfügig größer ist als der äußere Durchmesser des Flaschenkörpers 15. Die axiale Länge der Kunststoffmanschette 25 ist größer als die Entfernung zwischen dem unteren Rand 23f> des Halsfilmes 23a und dem Standring 8 am Flaschenboden 17. Die Kunststoffmanschette 25 ist so lang, daß sie den Kunststoffilm 23a im Halsbereich der Flasche überlappt (Position 29 in F i g. 5) und die Flaschenschulter 14, den Flaschenkörper 15, den unteren Bereich 16 und einen ringförmigen Bereich des

ίο Bodens 17, beispielsweise den Standring 8, überdeckt.

Die Kunststoffmanschette 25 kann auch dadurch hergestellt werden, daß rechteckförmiges flaches Material aus wärmeschrumpfbarem Kunststoff zu einer Röhre geformt wird, bei der die überlappenden

r> Seitenbereiche miteinander verschweißt werden. Bei dieser Form der Manschette ist der Kunststoff in Richtung von einem Seitenrand zu dem anderen in höchstem Maße orientiert, so daß, wenn die Seiten miteinander verschweißt werden, die resultierende

w Manschette in Unfangsrichtung stark orientiert ist.

In jedem Fall ist die Kunststoffmanschette 25 ein im wesentlichen hohler Zylinder, der auf einem Dorn 26 angeordnet ist, wobei seine zentrale Achse vertikal steht. Der Dorn 26 ist an einem Tragelement befestigl

•ti und wird von einem Abstreiferring 27 umgeben, der ir Fig.3 in seiner untersten Stellung gezeigt ist und der mit einem Mechanismus (nicht gezeigt) in Verbindung steht, der wechselweise in Vertikalrichtung angetrieber wird. Die Kunststoffmanschette 25 über dem Dorn 26

5» wird durch die Aufwärtsbewegung des Abstreiferringes 27 teleskopartig abgestreift und über den Boden 17 der Glasflasche 10 bis auf eine gewünschte Höhe hinaufbewegt, bei der der obere Rand der Manschette sich ir Vertikalrichtung über den unteren Rand 23£> de«

^r)5 Kunststoffilms 23a hinauserstreckt.

Der untere Randbereich der Kunststoffmanschette 21 erstreckt sich in Vertikalrichtung eine kurze Strecke über die Ebene des Bodens 17 der Flasche hinaus, so da[ nach dem Aufschrumpfen der Kunststoffmanschette 2i

ίο um die Glasflasche 10 ein ringförmiges Segment dei Bodens 17, das etwa dem Standring 8 entspricht überdeckt wird.

Als nächstes wird die Glasflasche und die darau befindliche Kunststoffmanschette 25 in eine Ofenkam

h^r' mer 28, die in F i g. 4 schematisch durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist, eingeführt, in der eine ausreichenc hohe Temperatur zum Schrumpfen des Kunststoffs ir cine an der Flasche enganliegende Form vom Boden W

bis zu einer Überlapppung 29 mil dem Kunslsloffilm 23a (siehe F i g. 5) herrscht.

Das Material für die Kunststoffmanschette 25 kann aus einer Vielzahl von thermoplastischen Materialien ausgewählt sein, die in einer Richtung in höchstem Maße orientiert sind, wobei geschäumten und teilweise geschäumte Materialien sowie Flachmaterial (nicht geschäumt) eingeschlossen sind. In den meisten Fällen ist die Kunststoffmanschette 25 mit Beschriftungen, einer Kennzeichnung, Verzierungen zur Identifizierung des Behälterinhalts sowie zum Hinzufügen von Verschönerungen für die Verpackung versehen. Diese Verzierungen können auf eine Fläche des Materials aufgebracht werden, bevor die rechteckförmigen Manschettenteile herausgeschnitten werden, oder sie können nach der Ausbildung der Manschette aufgebracht werden. Der Flachdruck der Manschettenmaterialbahn wird wegen der einfachen Durchführung vorgezogen. Wenn die Verzierungen wie beschrieben auf die Kunststoffmanschette 25 aufgebracht werden, entfällt das Aufbringen von Kennzeichnungen aus Papier oder Folie. Die Verzierung bzw. Kennzeichnung der Kunststoffmanschette 25 ist in den F i g. 4 und 5 mit dem Bezugszeichen 30 versehen.

Beispielshafte thermoplastische Materialien, die für die Herstellung der Kunststoffmanschette 25 geeignet sind, sind Polystyrol, Polyäthylen mit mittlerer oder niedriger Dichte, Copolymerisate von Carboxylsäuren, die Monomere mit Äthylen enthalten, Polypropylen, Cellulosenropionat, Cellulosclnityrat, Celluloseazetatbutyrat, Polyvinylchlorid, Cclluloseazetat, Polyamide und Polyurethane. Mit den genannten Beispielen sind nur einige der vielen erhältlichen wärmeschrumpffähigen Thermoplaste erfaßt, die «ils Film- oder Folienmaterial erhältlich sind. Viele dieser Beispiele sind als vorgeschäumtes Material erhältlich. Es können auch andere Kunststoffe Anwendung finden, die in Umfangsrichtung zumindest in Hülsenform schrumpffähig sind, beispielsweise durch chemische Reaktionen, Lösungsmittelverdampfung oder durch mechanische Verfahren allein oder in Verbindung mit der Verdampfung eines Lösungs- oder Bindemittels. Die Kunststoffmanschette 25 kann daher mittels einer Vielzahl von Anwendungstechniken auf der Glasflasche zur Schaffung eines enganliegenden Verbundes mit einem Film 23a angebracht werden. Die Kunststoffmanschette 25 besteht aber vorzugsweise aus einem wärmeschrumpfbaren thermoplastischen Material. Die bevorzugte Dicke der Manschette liegt in einem Bereich von 0,2 bis 1 mm für vorgeschäumtes Material und 0,07 bis 0,14 mm für nicht vorgeschäumte Materialien. Die Dicke der Manschette kann in Abhängigkeit von den Anforderungen an den Überzug und den Kosten der Verpackung ausgewählt werden.

Die Materialien der obengenannten Beispiele schrumpfen bei dem in F i g. 4 dargestellten Heizschritt bei Temperaturen von etwa 37 bis 344"C. Die obere Grenze der Schrumpftemperatur sollte diejenige Temperatur nicht überschreiten, bei der sich eines der Kunststoffmatcrialien auf der Gasflasche beginnt zu fen zersetzen.

In den F i g. 6—9 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Die Gasflasche 10 wird mittels der Fördervorrichtung und der Einspannvorrichtung 18 in der in Verbindung mit I⁷ig. 1 beschriebenen Art und b5 Weise durch eine Beschichtungsstation geführt. In dieser Bcschichtungsslation wird ein erster Sprühkopf 20 dazu verwendet, um ein Band 22 aus pulverisiertem Kunststoffmaterial auf den rotierenden Flaschenhals 13 aufzusprühen und diesen mit einer Pulverbeschichtung 23 auszustatten. Darüber hinaus wird in dieser Beschichtungsstation aus einem unteren Sprühkopf 31 ein ähnliches pulverisiertes Kunststoffmaterial aufgesprüht, das als von der Düse 33 auf den Boden 17, den abgeschrägten bezw. abgerundeten unteren Bereich 16 und einen daran angrenzenden unteren Teil des Flaschenkörpers 15 ausgehendes Band 32 zu erkennen ist. Durch die Rotation der Glasflasche 10 wird eine einheitliche Pulverbeschichtung dieser Bereiche der Flaschenaußenseite erreicht.

Wenn die Glasflasche 10 in die Beschichtungsstalion gebracht wird, befindet sie sich vorzugsweise in einem vorerhitzten Zustand, wie vorher in Verbindung mit der ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben wurde. Die aus den Düsen 21 und 33 aufgebrachten Sprühmittel können entweder hintereinander oder gleichzeitig aufgebracht werden, wobei die gleichzeitige Aufbringung in Fig.6 dargestellt ist. Nach der Beendigung des Sprühens in der Beschichlungsstation umhüllt eine oberere ringförmige Schicht 23 aus Kunststoffpulver den größeren Teil des Halses 13, und eine Kunstsloffpulverschicht 34 umhüllt den unteren Teil des Flaschenkörpers 15, den abgeschrägten Bereich 16 und den Flaschenboden 17.

Als nächstes wird die beschichtete Flasche mittels der Einspannvorrichtung 18 zu einer Heizkammer 24 geführt, die in Fig. 7 schematisch angedeutet ist. In dieser Heizkammer wird die Flasche und das darauf befindliche Pulver derart erhitzt, daß das Pulver zusammenschmilzt und zwei in situ hergestellte, getrennte Kunststoffilme 23a und 34a auf benachbarten Außenflächenbereichen des Glasbehälters gebildet werden.

Der Glasbehälter, der nunmehr mit dem ersten Kunststoffüberzug versehen ist, kann als nächstes gekühlt und vor der Aufbringung des zweiten Kunststoffüberzuges einer weiteren Wärmebehandlung ausgesetzt werden. Die Aufbringung des zweiten Kunststoffüberzuges wird in der in F i g. 3 dargestellten Art und Weise durchgeführt, indem die Flasche der F i g. 7, die mit den beiden Filmen 23a und 34a versehen ist, in eine Behandlungsstation überführt wird, bei der eine vorgeformte Kunststoffmanschette 25 aus wärmeschrumpfbarem thermoplastischem Material (das vorher beschrieben wurde) teleskopartig über das untere Flaschenende hinaus bis auf eine Höhe geschoben wird, bei der das obere Ende der Kunststoffmanschette 25 den unteren Rand 23b des Kunststoffilms 23a am Hals 13 im wesentlichen überlappt (Position 29 in Fig. 9). Der Innendurchmesser der Kunststoffmanschette 25 sollte geringfügig größer sein als der Außendurchmesser der Flasche am anderen Kunststoffilm 34a oder als der Außcndurchmesserdes Flaschcnkörpcrs 15, je nachdem welcher von beiden größer ist. Die Kunststoffmanschette 25 besitzt eine ausreichende Länge und ist vorzugsweise so lang, daß sich ihr unteres linde bis über den abgeschrägten Flaschenbcrcich 16 hinaus erstreckt. Als nächstes wird die Flasche und die Manschette, wie gerade beschrieben, in eine Heizvorrichtung (Ofenkammer 28) hincinbewegt, die schematisch in Fig.8 dargestellt ist und mittels der in ausreichender Weise Wärme aufgebracht wird, um die Kunststoffmnnschcttc 25 enganliegend über den Flaschenhals 13 und einen Teil seines Films 23a, die Flaschcnschultcr 14, den Flaschenkörper 15 und einen Teil des unteren Films 34« aufzuschrumpfen. Natürlich kann auch die Ofenkammer

28 wie die bereits vorher beschriebenen Heizkammer 24 in verschiedener Weise ausgebildet sein, beispielsweise als Tunnel mit zirkulierender Heißluft oder in Form von parallelen Reihen von Infrarotheizgeräten (Gas oder elektrisch), entlang denen die Behälter vorbeigeführt und mittels der Einspannvorrichtungen 18 um ihre Achsen gedreht werden. Die Infrarotheizvorrichtungen werden bevorzugt, wenn eine örtliche Wärmeaufbringung oder eine örtliche Wärmekonzentration wünschenswert ist.

Der fertige Gegenstand ist, nachdem er aus der Ofenkammer 28 entfernt worden ist, zum Teil in F i g. 9 im Schnitt gezeigt.

In den Fig. 10—12 ist eine dritte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Die Glasflasche 10 wird mittels der Fördervorrichtung und der Einspannvorrichtung 18 in ein Fließbett aus pulverisiertem Kunststoffmaterial an einer Beschichtungsstation hineingeführt. Die Fließbettkammer 35 besteht aus einem länglichen, tunnelähnlichen Bauteil, das eine obere Wand 36 aufweist, die eine schlitzähnliche öffnung für den Transport der Flasche und einer Einspannvorrichtung in Kammerlängsrichtung vorsieht. Die Kammer wird von in Abstand angeordneten Längsseitenwänden 37 und 38 und einer perforierten Bodenwand 39 gebildet. Entlang der Bodenwand 39 ist eine Quelle eines pulverisierten Kunststoffmaterials 40 vorgesehen, und ein fluidisierendes Medium (Gas) wird von einer Quelle (durch die Pfeile in Fig. 10 angedeutet) unterhalhb der Wand 39 unter Druck in die in der Wand befindlichen öffnungen 41 geblasen. Das Pulver bildet in der Fließbettkammer 35 eine Wolke von Partikeln 42, durch die die Flasche 10 unter Rotation geführt wird.

Fließbettvorrichtungen zur Pulverbeschichtung von Gegenständen sind kommerziell in zwei Formen erhältlich: als Fließbett zur Pulverbeschichtung von Gegenständen und als Fließbett, bei dem mit Unterstützung durch elektrostatische Felder gearbeitet wird, damit sich die Pulverpartikel in der Wolke aufladen und damit sie von dei zu beschichtenden Fläche leichter angezogen weiden können. Die Erfindung kann mit jeder dieser beiden Arten ausgeführt werden.

Beim Durchlaufen der Fließbettkammer 35 wird eine Schicht aus Pulver 43 auf nahezu die gesamte Außenfläche der Glasflasche 10 aufgebracht. Es wird dabei vorgezogen, den oberen Endbereich 9 der Flasche, der an das obere Halsende 13 anstößt und auf den der Flaschenverschluß später aufgebracht wird, abzudekken. Die Glasflasche 10 sollte bei ihrer Einführung in die Fließbettkammer 35 möglichst auf eine Temperatur von 24 bis 316°C vorerhitzt sein, damit das Fließbettverfahren erfolgreich abläuft und die Partikel auf der Außenfläche des Glases anhaften. Das fluidisierte Pulver einiger Zusammensetzungen haftet am besten an dem Glas, wenn die Flasche derart vorerwärmt ist, daß die Partikel etwas klebrig werden, nachdem sie mit der erhitzten Glaswand in Berührung gekommen sind. Bei zusätzlicher Verwendung elektrostatischer Felder in der Fließbettvorrichtung verbessert die Erhitzung der Flasche die elektrostatischen Eigenschaften des Glases und die Wirksamkeit der elektrostatischen Zusatzeinrichtung.

Nachdem die Pulverbeschichtung 43 aufgebracht worden ist, wird die Flasche mittels der Fördervorrichtung in eine Heizkammer 24, die in F i g. 11 schematisch dargestellt ist, eingeführt.

Die in der Heizkammer 24 entwickelte Wärme läßt die Partikel der umhüllenden Schicht 43 auf der Flasche zu einem Kunststoffilm 43a (Fig. 11) zusammenschmelzen. Dieser Film 43a geht von einer Höhe in der Nähe des Halsendes 9 am oberen Flaschenende aus und umhüllt den Rest der Flasche einschließlich des Halses 13, der Schulter 14, des Flaschenkörpers 15, des abgeschrägten Bereiches 16 und des Bodens 17. Die beschichtete Flasche nach Fig. 11 wird als nächstes in eine Station zur Aufbringung einer Manschette, wie die in F i g. 3 gezeigte, übergeführt, in der eine Kunststoffmanschette 25 in Axialrichtung teleskopartig über den Film 43a bis zu einer gewünschten Höhe geschoben wird. Wenn die Kunststoffmanschette 25 aufgebracht wird, sind die Glasflasche 10 und ihr Kunststoffilm 43a bis auf eine vorgegebene erhöhte Temperatur, die sich für das Material der Manschette als geeignet erweist, vorerwärmt.

Als nächstes werden die Gasflasche 10 und die Kunststoffmanschette 25 in eine Ofenkammer 28, die bereits in Verbindung mit F i g. 4 gezeigt und beschrieben wurde, hineinbewegt, in der die schrumpfbare Kunststoffmanschette 25 eng anliegend über den Film 43a auf der Flasche (siehe Fig. 12) aufgeschrumpft wird. Bei der gerade betrachteten Flasche ist die gesamte Außenfläche von dem Film 43a umhüllt, während die Schulter 14, der Flaschenkörper 15, der abgeschrägte Bereich 16 und der Standring 8 von der abschirmenden Kunststoffmanschette 25, die darüber hinaus die Oberflächenverzierung 30 für die Behälterverpackung trägt, überdeckt sind.

Die Fig. 13—15 zeigen eine vierte Ausführungsform der Erfindung, wobei deren Beschreibung des weiteren auf die Fig.3, 4 und 7 Bezug genommen wird. Die vorerwärmte blanke Glasflasche 10 wird zuerst mittels ihrer Einspannvorrichtung 18 in eine Station zur Aufbringung einer Manschette (Fig. 3) geführt, in der eine Kunststoffmanschette 25 eines wärmeschrumpfbaren Materials in Axialrichtung über die Außenfläche der Glasflasche 10 geschoben wird, so daß diese mindestens einen Teil des Halses 13, die Schulter 14, den Flaschenkörper 15, den abgeschrägten Bereich 16 umgibt und sich eine bestimmte Strecke über den Boden

17 der Flasche hinauserstreckt. Die Kunststoffmanschette 25 kann, wenn sie aufgebracht wird, mit einer Verzierung 30 (F i g. 13) versehen sein.

Die Glasflasche 10 wird als nächstes mit der Kunststoffmanschette 25 in die Wärme der Ofenkammer 28 (Fig.4) übergeführt, in der so viel Hitze entwickelt wird, daß die KunststoffmanschettT 25 eng anliegend auf die erwähnten Teile der Flaschenoberfläehe und auf einen ringförmigen Teil des Bodens 17 der Flasche aufgeschrumpft wird.

Danach wird die Flasche mit der aufgeschrumpften Kunststoffmanschette 25 in eine Sprühbeschichtungsstation, beispielsweise die in F i g. 14 gezeigte, überführt.

Die Sprühbeschichtung kann, je nach dem gewünschten Endprodukt, auf zwei alternativen Wegen durchgeführt werden.

Ein erster Weg ist in Fig. 14 dargestellt. Die oberen und unteren Sprühköpfe 20a und 31a weisen Düsen 21a und 33a auf, die jeweils Bänder aus Kunststoffpulver 22a und 32a emittieren, welche zusammenfließen und eine Besprühung über die gesamte Flaschenlänge bis hinauf zum Ende 9 vorsehen. Die in der Einspannvorrichtung

18 befindliche Flasche wird mittels der Welle 19 in Drehungen versetzt, so daß sich die Bänder 22a und 32a des Sprühmittels um die Flasche als Pulverschicht 45 herumwinden, die die obere freiliegende Glasoberfläche, den Bereich der aufgeschrumpften Kunststoffman-

schette 25 und den mittleren freiliegenden Bereich des Flaschenbodens überdeckt. Auf diese Weise wird eine vollständige Umhüllung für die Flasche und die Manschette vorgesehen.

Als nächstes wird die Flasche in eine Heizkammer 24, beispielsweise die schematisch in Fig. 7 gezeigte Einheit, hineinbewegt, in der so viel Hitze entwickelt wird, daß die Pulverbeschichtung zu einem umhüllenden Kunststoffilm 45a (Fig. 15) zusammenschmilzt. Der Kunststoffilm 45a überdeckt die gesamte Außenfläche der Flasche mit Ausnahme des Endes 9 und die vorher aufgeschrumpfte Kunststoffmanschette 25. In denjenigen Fällen, in denen das Kunststoffpulver nach dem Zusammenschmelzen transparent ist, erscheint die Verzierung 30 durch den filmartigen Überzug. Darüber hinaus können in einigen Fällen mattierte oder andere dekorative Effekte erhalten werden, indem Kunststoffpulverzusammensetzungen verwendet werden, die, nachdem sie zusammengeschmolzen sind, ein durchscheinendes aber abgetöntes Aussehen haben. μ

Obgleich es in der Zeichnung nicht besonders dargestellt ist, kann der Glasbehälter der Fig. 13, der mit einer aufgeschrumpften Kunststoffmanschette 25 versehen ist, in der in Fig.6 gezeigten Art und Weise beschichtet werden. In diesem Fall wird das Kunststoffpulver so aufgesprüht, daß es den Hals 13 und einen oberen Grenzbereich der aufgeschrumpften Kunststoffmanschette 25 überdeckt. Gleichzeitig damit oder nach der oberen Aufsprühung kann, wenn gewünscht, ein unteres Sprühband aufgebracht werden, das den unteren Teil des Flaschenkörpers und die abgeschrägten Bereiche der Kunststoffmanschette 25. den ringförmigen Teil der Manschette auf dem Flaschenboden ur.J den nicht beschichteten Bereich des Flaschenbodens überdeckt. Durch Erhitzen und Zusammenschmelzen des Pulvers zu einem Kunststoffilm wird die Kunststoffmanschette 25 an einen oberen und an einen Bodenüberzug angeschlossen, so daß auf diese Weise ein sich überlappender, dreiteiliger Kunststoffüberzug auf der Flaschenoberfläche gebildet wird. Alternativ dazu kann auch nur ein Halsüberzug ausgebildet werden (der Bodenüberzug wird weggelassen). In jedem Fall braucht der zentrale Teil der Kunststoffmanschette 25, der eine Verzierung 30 trägt, nicht von einem Kunststoffüberzug überdeckt zu werden.

Das Pulver des äußeren Kunststoffilms 45a kann auch auf eine vorerhitzte Flasche, die eine aufgeschrumpfte Kunststoffmanschette 25 trägt, aufgebracht werden, indem die in Fig. 10 gezeigte Fließbettvorrichtung angewendet wird. Danach wird das gemäß Fig. 10 aufgebrachte Pulver zu einem Film auf der Flasche zusammengeschmolzen, indem diese in einer Heizkammer 24, beispielsweise in der der F i g. 7, erhitzt wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Glasbehälter, insbesondere Glasflasche, mit einer Einfüllöffnung, einem Halsabschnitt, einem Bodenabschnitt sowie einem dazwischenliegenden Hauptabschnitt und mit einer auf den Hauptabschnitt aufgeschrumpften Kunststoffmanschette, dadurch gekennzeichnet, daß der Halsabschnitt (13) einen in situ auf ihm erzeugten transparenten Kunststoffilm (23a) trägt und daß sich Kunststoffmanschette (25) und Kunststoffilm (23a) zumindest im Stoßstellenbereich überlappen.

2. Glasbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenabschnitt (16, 17) ebenfalls einen in situ auf ihm erzeugten transparenten Kunststoffilm (34a) trägt.

3. Glasbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der transparente Kunststoffilm (43a; 45a^im wesentlichen den gesamten Glasbehälter (ID) abdeckt.

4. Glasbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in situ aufgebrachte Kunststoffilm (23a; 34a; 43a; 45a,) ein Copolymerisat aus carboxylsäurehaltigen Monomeren und Äthylen enthält.

5. Verfahren zur Herstellung eines Glasbehälters nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst in situ der transparente Kunststoffilm auf den Halsabschnitt aufgebracht wird und dann die Kunststoffmanschette aus bei Wärmeeinwirkung schrumpfendem Kunststoffmaterial über den Hauptabschnitt geschoben wird und die so erhaltene Einheit einer Wärmebehandlung zum Aufschrumpfen der Kunststoffmanschette unterzogen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des Kunststoffilms transparentes Kunststoffmaterial auf den erwärmten Glasbehälter aufgesprüht wird und die so aufgebrachten Kunststoffpartikel auf Fließtemperatur erwärmt werden.