DE3036831A1

DE3036831A1 - Verfahren zum verschliessen von hohlglaesern und vorichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3036831A1
Application number: DE19803036831
Authority: DE
Inventors: Peter 7835 Teningen Zimmermann
Original assignee: Aluminiumwerk Tscheulin GmbH
Current assignee: Tscheulin Rothal GmbH
Priority date: 1980-09-30
Filing date: 1980-09-30
Publication date: 1982-05-19

Description

Verfahren zum Verschließen von Hohlgläsern und
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Behälterglas als Packmittel für medizinische, kosmetische, chemisch-technische Füllgüter sowie für Nahrungs- und Genußmittel hat seit jeher eine große Bedeutung in der abpackenden Industrie aufgrund seiner bekannten Vorteile.
Der Verschluß derartiger Gläser erfolgt Je nach gewünschter Dichtigkeit des Verschlusses auf vielerlei Arten. Bekannt sind dabei Schraubdeckel, Bördeldeckel, Kronenkorken und von diesen genannten Deckeln abgeleitete Systeme.
Allen Verschlüssen gemeinsam ist, daß es sich um relativ teure Deckel handelt, die alle mit einer abdichtenden Schicht mechanisch an die Glasmündung angepreßt werden.
In neuerer Zeit beginnt nun ein Verfahren an Bedeutung zu gewinnen, bei dem die bisher mechanisch angepressten Verschlüsse durch aufgesiegelte Verschlüsse ersetzt werden.
Dazu werden als Verschluß geeignete Folien, z. B. Aluminiumfolien, mit einer thermoplastischen Schicht versehen, die sich durch Heißsiegeln mit dem Behälterrand des Glases verbinden läßt.
Ein Nachteil dieses beschriebenen Verfahrens liegt darin, daß es wohl genügend thermoplastische Siegelmedien gibt, die auf der handelsüblichen Glasoberfläche durch Heißsiegeln fest haften, daß aber derartige Siegelverbindungen in ihrer Nahtfestigkeit sehr schnell nachlassen, wenn auf diese Siegelnähte Feuchtigkeit, z. B. durch wasserhaltige Füllgüter, einwirkt.
Es hat nicht an Versuchen gefehlt, diesen Nachteil durch entsprechende Behandlung der Glasoberflächen, z. B. durch entsprechende Vergütungsverfahren oder Behandeln mit Silanen, zu beseitigen. (Siehe Veröffentlichung Hat die Glasversiegelung eine Chance" Zeitschrift Neue Verpackung" Verlag für Fachliteratur Heidelberg, 32. Jahrgang, Seite 361 - 372 und DOS 28 48 568). Auch sind entsprechende haftungsverbessernde Zusätze zu den thermoplastischen Siegelschichten bekannt. (Siehe DAS 28 33 334). Das Ziel all dieser Verfahren ist es, zwischen der "siegelunfreundlichen" Glasoberfläche und dem thermoplastischen Heißsiegelmedium einen Haftvermittler zu finden, der einerseits auf der Glasoberfläche festhaftet und andererseits eine feste Verbindung zu dem Siegelmedium auf dem Deckelmaterial durch Heißsiegeln ergibt.
Allen diesen Verfahren gemeinsam ist, daß sie die mit einer dünnen Wasserhaut überzogene Glasoberfläche vor weiteren Einwirkungen wässriger Füllgüter absperren wollen. Wie die Praxis zeigt, wird dieser Effekt jedoch nur unter großem Kostenaufwand (Beschichten des Glasrandes und beschichteter Deckel) oder nur unvollkommen erreicht, denn die Nahtfestigkeit versiegelter Gläser, die z. B. mit Joghurt gefüllt auf dem Markt sind, läßt bereits nach wenigen Tagen so stark nach, daß Undichtigkeiten auftreten.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile auf kostengünstige Weise zu beseitigen und ein Verfahren zu finden, das es ohne teure Vorbehandlung der Glasränder ermöglicht, mit den ansich bekannten Siegelmedien eine dauerhafte und wasserbeständige Versiegelung zu erreichen.
Im Laufe der Versuche zur Lösung der gestellten Aufgabe wurde überraschend gefunden, daß sich die Wasserbeständigkeit von Siegelverbindungen zwischen thermoplastisch beschichtetem Deckelmaterial und Glasoberflächen dadurch erheblich verbessert, daß man die Glasoberfläche einer benetzungsfördernden und reinigenden Vorbehandlung unterzieht.
Gerade die benetzungsfördernde Behandlung sollte ansich den Angriff von wässrigen Füllgütern auf die Grenzfläche zwischen Siegelmedium und Glasoberfläche eher fördern, also zu einem schnellen Abfall der Nahtfestigkeit führen.
Wie die Versuche zeigen, tritt aber der umgekehrte Effekt ein, nämlich daß durch die benetzungsfördernde Behandlung auch eine bessere Benetzung mit dem Siegelmedium erreicht wird, wodurch die Beständigkeit der Siegelnaht gegen wässrige Füllgüter wesentlich zunimmt.
Um einheitliche Siegelverhältnisse und gleichmäßige Oberflächen der zu versiegelnden Glasränder zur Verfügung zu haben, ist es wünschenswert, wenn mit der benetzungsfördernden Vorbehandlung gleichzeitig auch eine reinigende Wirkung der Glasoberflächen verbunden ist.
Erfindungsgemäss wird diese benetzungsfördernde und reinigende Behandlung der Glasoberfläche dadurch erreicht, daß man die Glasränder mit Gasflammen so abflammt, daß eine Temperatur der Glasoberfläche von 1000 - 4000 C, vorzugsweise 2500 C, erreicht wird.
In vorteilhafter Weise kann die erreichte Temperatur dann auch zum Versiegeln mit dem thermoplastisch beschichteten Deckelmaterial ausgenützt werden, indem man die Deckel in hier nicht näher beschriebener Weise direkt auf die heiße Glasoberfläche auflegt und lediglich mit Hilfe einer elastischen Andrückvorrichtung anpreßt. Dadurch wird die zur Vorbehandlung aufgewandte Energie ohne weiteren Energieaufwand auch gleich zur Versiegelung mit dem thermoplastischen Deckelmaterial verwendet.
Als Vorrichtung zur Ausführung der beschriebenen benetzungsfördernden und reinigenden Vorbehandlung mit Gasflammen eignet sich beispielsweise ein Gasstrahler, wie er von der Firma Schwank, 5000 Köln-60 in verschiedenen Größen angeboten wird. Das Aneinanderreihen mehrerer solcher Gasstrahler ermöglicht die problemlose Anpassung der Behandlungszeit an die Taktzeiten, z. B. einer Gläserfüll- und versiegelungsmaschine.
Es eignen sich aber auch Vorrichtungen aus mit Gasbrennerdüsen bestUckten Metallrohren, die entsprechend der Mündungsform der zu behandelnden Gläser gebogen werden, so daß die Flammen nur die zu behandelnde Glasmündung bestreichen, ohne die Füllöffnung bzw. das im Glas befindliche Füllgut unzulässig aufzuwärmen.
Die benetzungsfördernde und reinigende Vorbehandlung kann erfindungsgemäss auch durch sogenannte Corona-Entladungen im hochgespannten Wechselstromfeld erfolgen, wobei dazu eine ansich bekannte Vorrichtung Verwendung finden kann, wie sie z. B. von der Firma Softal Electronik GmbH in Hamburg unter der Bezeichnung Tangential-Profilelektrode mit entsprechendem Hochspannungsgenerator hergestellt wird.
Auch hier ist durch Aneinanderreihen mehrerer solcher Vorbehandlungsstationen die Anpassung an die Taktzeiten einer Gläserfüll- und versiegelungsmaschine problemlos möglich.
Bei Glasbehältern, deren Mündungen durch lange Transportwege oder lange Lagerzeiten unter ungünstigen Lagerbedingungen möglicherweise stärker verschmutzt oder sonstwie kontaminiert sind, kann es zweckmäßig sein, die benetzungsfördernde und reinigende Vorbehandlung mit Hilfe der Corona-Entladung im hochgespannten Wechselstromfeld mit der Behandlung durch offene Gasflammen zu kombinieren. Dies kann entweder in der Zuführstrecke einer hier nicht näher beschriebenen Gläserfüll- und versiegelungsmaschine unmittelbar vor dem Füllen und Verschließen der Gläser geschehen, die Corona-Vorbehandlung im hochgespannten Wechselstromfeld kann aber auch bereits in der Glashütte, zweckmäßigerweise an der Stelle, an der die Gläser in der Glashütte den ersten Kühltunnel verlassen, geschehen.

Claims

PATENTANSPRUCHE 1. Verfahren zum Verschließen von Hohigläsern durch Versiegeln mit einem Deckelmaterial, das auf der dem Glas zugewandten Seite mit einem thermoplastischen Siegelmedium beschichtet ist, durch Anwendung von Wärme und Druck, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasoberfläche im Bereich der zu versiegelnden Zone einer benetzungsfördernden und reinigenden Vorbehandlung unterworfen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die benetzungsfördernde und reinigende Vorbehandlung mittels Gasflammen durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die benetzungsfördernde und reinigende Vorbehandlung durch Corona-Entladungen im hochgespannten Wechselstromfeld durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu versiegelnde Glasoberfläche durch die Vorbehandlung eine Temperatur von 1000 - 4000 C, vorzugsweise aber 2500 C, erreicht.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlung mit einem Infrarotgasstrahler, wie er beispielsweise von der Firma Schwank/5000 Köln-60 hergestellt wird, so durchgefuhrt wird, daß die Glasoberfläche eine Temperatur zwischen 1000 und 4000 C, vorzugsweise 2500 C, erreicht.
6. Verfahren nach Anspruch 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Verfahren erreichte Oberflächentemperatur des Glases durch Auflegen eines mit thermoplastischem Siegelmedium beschichteten Deckelmaterials und anschliessendes elastisches Anpressen dieser Deckel zur Versiegelung der Gläser ausgenützt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die benetzungsfördernde und reinigende Vorbehandlung unmittelbar vor oder nach der Beschickung mit einem Füllgut, vorzugsweise in der Zuführstrecke einer Gläserfüll- und verschließanlage, durchgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlung der Glasränder bereits bei der Herstellung der Gläser in der Glashütte, vorzugsweise nach Verlassen der Kühlstrecke, durchgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst eine Behandlung mittels Corona-Entladungen und anschliessend eine Behandlung mittels Gasflammen durchgeführt wird.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, bestehend aus einem Metallrohr mit dicht aneinander eingesetzten Gasbrennerdüsen, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallrohr und die Richtung der Gasbrennerdüsen so der Glasbehälteröffnung angepasst sind, daß die Flammen nur den zu versiegelnden Glasrand bestreichen, ohne den Inhalt unzulässig zu erwärmen.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorbehandlung der Glasränder eine Tangential-Profilelektrode der Firma Softal-Electronik/Hamburg verwendet wird.