DK143642B - Fremgangsmaade til fremstilling af et beskyttende overtraek paa en glasbeholder - Google Patents

Description

i U36A2

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af et beskyttende overtræk på en glasbeholder, som har en helt eller hovedsagelig cylindrisk kropdel og en bund med en understøtningsflade, ved 5 anbringelse af et i begge ender åbent hylster af var-mekrympeligt plastmateriale omkring beholderens kropdel, inklusive det område heraf, hvor beholderen har sin største diameter, efterfulgt af en opvarmning af hylsteret.

10 Fra USA-patentskrift nr. 3 235 112 kendes on fremgangsmåde af den art, hvor et hylster af en tynd varmekrympelig plastfolie anbringes således omkring kropdelen af en glasbeholder, at hylsteret rager op over et påsat skruelåg og ved den følgende krympning 15 trækkes ind i tæt anlæg mod kropdelen og i det mindste den nederste del af beholderhalsen og låget. Formålet hermed er dels at beskytte beholdervæggen, dels at sikre hermetisk lukning af beholderen.

Fra USA-patentskrift nr. 3 480 168 kendes en 20 lignende fremgangsmåde, hvor beholderen dog har halv-kugleformet bund og dermed ingen egen understøtningsflade, og hvor hylsteret anbringes således, at dets underkant flugter med det nederste punkt af beholderbunden. I dette tilfælde tjener hylsteret efter krymp-25 ningen, foruden til beskyttelse og afstivning af beholderens sidevæg, til at danne en cirkulær kant, hvorpå beholderen kan opstilles stabilt.

Fremgangsmåden ifølge nærværende opfindelse er ejendommelig ved, at der anvendes et hylster, som ved 30 påsætningen rager et sådant stykke ned under beholderbunden, at det ved opvarmningen bringes i tæt anlæg mod beholderbundens understøtningsflade, og som er fremstillet af et opskummet og biaksialt orienteret termoplastmateriale, hvis orienteringsgrad er mindst 35 dobbelt så høj i retning af hylsterets omkreds som i retningen vinkelret herpå.

2 143642

Herved opnås, at hylsteret efter sin krympning ligger tæt an mod og dermed beskytter ikke blot beholderens kropdel, men også dens bundflade såvel mod stød og slag, der umiddelbart kunne medføre knusning 5 af det skøre glasmateriale, som mod slid og ridser, der kan fremkomme ved kontakt mellem beholdere indbyrdes eller mellem beholdere og understøtningsflader i et fylde- og lukkemaskineri. For at opnå denne virkning er det nødvendigt, at plasthylsterets varme-10 behandling resulterer i en diameterreduktion af hylsterets oprindeligt nedragende del, som er mange gange større end diameterreduktionen af hylsterets øverste del, der ligger an mod beholderens i det væsentlige cylindriske kropdel. Samtidig er det en 15 betingelse, at der ikke opstår folder eller rynker i hylstermaterialet eller hulrum mellem det færdigkrympe-de hylster og beholderen som følge af de markante forskelle mellem dimensionsændringerne af hylsterets øvre og nedre dele. Det har overraskende vist sig, at 20 de nævnte betingelser opfyldes ved den foreskrevne anvendelse af et biaksialt orienteret, opskummet plastmateriale med det angivne minimumsforhold mellem orienteringsgraderne i hylsterets omkreds- og højderetning. Dette resulterer i en praktisk taget enakset 25 krympning i hylsterets omkredsretning med ingen eller kun uvæsentlig krympning i højderetningen.

Det ifølge opfindelsen anvendte hylstermateriale vil normalt være væsentlig tykkere end de ikke-opskummede foliematerialer, som anvendes ved den oven-30 for omtalte kendte teknik. Ifølge en udførelsesform for opfindelsen kan materialets tykkelse være mindst 0,25 mm.

Plastmaterialets relativt store tykkelse og lave varmeledningsevne som følge af dets skumstruk-35 tur kan gøre det vanskeligt at opnå den ønskede ens- 3 163642 artede krympning i hele hylsterets tykkelse, navnlig ved overgangen mellem beholderens krop og bund, hvor beholderkonturen opviser bratte ændringer og små krumningsradier. Det har vist sig, at disse vanskelighe-5 der kan overvindes ved, at beholderen ved anbringelsen af hylsteret omkring den holdes på en temperatur, som ligger inden for det temperaturinterval, i hvilket hylstermaterialets krympning foregår. Idet hylsteret herved opvarmes samtidig udefra og indefra, sker 10 krympningen af dets yderste og inderste lag stort set lige hurtigt, hvilket sikrer, at hylsteret efter krympningen overalt slutter tæt til beholderens overflade.

Når hylstermaterialet er opskummet polystyren, vælges beholdertemperaturen fortrinsvis mellem 80° 15 og 150°.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvorpå fig. 1 viser en beholder med et overtræk fremstillet ved en udførelsesform for fremgangsmåden iføl-20 ge opfindelsen, set i perspektiv, fig. 2 et snit gennem denne beholder efter linien 2-2 i fig. 3, fig. 3 beholderen ifølge fig. 1 liggende på en vandret understøtningsflade, 25 fig. 4 et sidebillede, delvis i snit, af en glaskrukke med et plastovertræk fremstillet ved en fremgangsmåde ifølge opfindelsen, fig. 5 et sidebillede af en flaske med overtræk fremstillet ved en fremgangsmåde ifølge opfin-30 delsen, fig. 6 et perspektivbillede af en anden flaske med overtræk fremstillet ved en fremgangsmåde ifølge opfindelsen, fig. 7 et perspektivbillede af flasken og hyl-35 steret ifølge fig. 1 før disses sammenføjning, 4 143642 fig. 8 et snit efter linien 8-8 i fig. 7, fig. 9 flasken og hylsteret skudt sammen før varmebehandlingen, fig. 10 flasken og hylsteret under transport 5 til varmebehandling, og fig. 11 flasken og hylsteret under varmebehandlingen.

Fig. 1-3 viser en glasflaske 10 med en munding 11, der afgrænses af en kantvulst 12, som gen-10 nem en indsnævret hals 13 og en konveks skulder 14 går over i flaskens cylindriske kropdel 15. Gennem en hjørnerunding 16 går kropdelen 15 over i flaskens bund 17, som er svagt konkav, således at der dannes en ringformet standflade 18 til understøtning 15 af flasken 10 på en vandret flade.

Et hylster 19 af opskummet varmekrympelig plastfolie er krympet uden på flasken 10 på den i det følgende beskrevne måde. Hylsteret 19 kan være fremstillet af et rektangulært arkemne, hvis modståen-20 de kantzoner 20 og 21 er sammenføjet ved varmefor-segling i en overlapningssøm til dannelse af en hul cylinder, hvis højde er lidt større end afstanden fra en linie 15a over kropdelen 15 til en linie 18' ved den indre kant af standfladen 18, se fig. 2.

25 Den hule cylinder føres op omkring kropdelen 15, indtil cylinderens øvre kant når op til linien 15a.

Herefter indføres flasken 10 og cylinderen i en opvarmet atmosfære ved tilstrækkelig høj temperatur til krympning af plastmaterialet, og de holdes der, ind-30 til cylinderen ved krympningen er bragt til at slutte stramt omkring flasken som et hylster 19, der mellem sin nedre kant 23 og sin øvre kant 22 dækker flaskens kropdel 15 og standflade 18.

På arkemnet kan der i forvejen være trykt et de-35 korativt billede 24 mellem kantzonerne 20 og 21.

143642 5 Når hylsteret 19 strækker sig højere op end kropdelen 15 og ind på skulderdelen 14, vil glasvæggen på intet punkt komme i kontakt med en vandret understøtningsflade 26, hvis flasken vælter som vist 5 i fig. 3. Halsdelen 13 og mundingsvulsten 12 er beskyttet af et lukke 27. Det ses, at plasthylsteret også beskytter hjørnerundingen 16 mellem flaskens kropdel og bund.

De af hylsteret beskyttede områder er i fig.

10 4 området ved skulderen 37, hjørnerundingen 43 og standfladen 44. På beholderen 45 i fig. 5 er det de udvidede områder 47 og 48 foroven og forneden på kropdelen, hjørnerundingen 49 og standfladen 53.

Lukket 27 omfatter et ydre metallåg 28 15 af aluminium med en gribering 29, som er forbundet med en rivestrimmel, der fra lågets topfelt fortsætter ned i lågskørtet. Under låget 28 sidder en pakning 30 af elastomert materiale, f.eks. polyethy-len, som slutter tæt til flasken 10's mundingsvulst 20 12.

Beholderen 26 ifølge fig. 4 er en glaskrukke, hvis hals 34 har et afbrudt gevind 35. Gennem en cylindrisk indsnævring 36 og en afrundet skulder 37 går halsen 34 over i krukkens cylindriske krop-25 del. Det påkrympede hylster 25, som kan være fremstillet af en sømløst ekstruderet og biaksialt orienteret plastrørfolie har en sådan højde, at dets topkant 25a overlapper skulderen 37, og dets bundkant 25b ligger inde under krukkens standflade 44.

30 I fig. 6 er hele flasken 10's sidevæg og dens ikke viste standflade dækket af et påkrympet plasthylster 19b,som strækker sig op over flaskehalsen 13.

I fig. 5 har flasken 45 under sin mundings-35 vulst 46 en temmelig lang hals, der skråner nedad 6 143642 og udad og går over i den cylindriske kropdel gennem en udvidet skulder 47. Kropdelen har forneden et udvidet område 48, som gennem en runding 49 går over i flaskebunden 53. Det påkrympede hylster 25's 5 overkant 25a ligger lige over den øverste kant af skulderen 47, og dets nederste kant 25b ligger inde på den ringformede standflade af bunden 53.

Hvadenten hylsteret fremstilles ved sammenføjning af et arkemne eller ved afskæring fra et sømløst 10 rør, udsættes emnet før anbringelsen omkring beholderen for en sådan biaksial strækning, at materialets orienteringsgrad i den retning, som i det færdige hylster er omkredsretningen, bliver mindst dobbelt så stor som i retningen vinkelret herpå. Strækningen udfø-15 res hensigtsmæssigt i forbindelse med udgangsmaterialets ekstrusion til et rør, som opskæres enten direkte til rørformede hylster emner eller i ark eller baner, hvoraf hylsteremner senere skæres ud i de passende mål.

20 Massefylden og vægtykkelsen af det opskummede termoplastmateriale kan fastlægges ved den indledende foliefremstilling, men det er også muligt at anvende hylsteremner med ret høj massefylde, f.eks. af polystyrenfolie med en massefylde på omkring 1040 3 25 kg/m , idet skummaterialet kan ekspandere yderligere ved opvarmningen og krympningen omkring beholderen, hvorved den endelige massefylde bliver lavere.

Som eksempel på anvendelige plastmaterialer til hylsteret kan nævnes copolymerer af carboxylsyre-30 holdige monomerer med ethylen, som forhandles under det registrerede varemærke "SURLYN", polyethylen, polypropylen, polystyren, cellulosepropionat og cellu-losebutyrat af middelhøj eller lav massefylde. Den foretrukne tykkelse af folien ligger i området 0,25 35 til 0,75 mm.

I praksis har det vist sig, at emner fremstillet 143642 7 ud fra en folie af opskummet polystyren, der er orienteret som beskrevet, og som har en tykkelse på ca. 0,5 3 mm og en massefylde på 240 kg/m , er velegnet til overtrækning af glasflasker til øl og andre drikkevarer 5 med et rumindhold på 30-35 Cl.

Fig. 7-11 anskueliggør, hvorledes et hylsteremne kan anbringes på og krympes omkring en beholder ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Et af foliematerialet udskåret rektangulært emne formes omkring 10 en roterende dorn 31 til et cylindrisk hylster 19 med overlapning mellem emnets bageste kantzone 20 og dets underliggende forreste kantzone, som fastholdes til dornen ved sugning. Ved hjælp af varme og tryk sammenføjes de overlappende kantzoner af hylsteret.

15 En flaske 10, som har en temperatur på over 80°C, anbringes i flugt med hylsteret 19 oven på dornen 31, og en med dornen koaksial afstryger 38 løftes og medtager derved hylsteret 19, hvis tværsnit på grund af overlapningssømmen antager let elliptisk 20 form. Hylsteret formes på dornen 31 med en diameter, som er en smule større end flaskens største diameter, og på grund af det elliptiske tværsnit kommer hylsteret til at sidde passende stramt om flasken på to diametralt modstående steder, som vist i fig. 8.

25 Der er opnået udmærkede resultater ved krymp ning af hylsteret på en varm flaske, hvis temperatur ligger i området 80°-150°C. Når hylsteret er af polystyren, er temperaturen af den varme flaske fortrinsvis ca. 105°C.

30 I afhængighed af det benyttede plastmateriale og tykkelsen af hylsteret kan temperaturen af den varme flaske varieres, og omvendt kan tykkelsen af hylsteret vælges under hensyn til en bestemt temperatur, som den varme flaske har fra sin fremstilling.

35 Fig. 9 viser stillingen af hylsteret 19, når 8 143642 det er skubbet op på flasken 10, således at den nedre kant af hylsteret ligger i en med 0 angivet afstand under flaskebunden 17 . En afstand 0 på omkring 1,25 cm vil som regel være tilstrækkelig til, at det 5 færdigkrympede hylster overlapper standfladen 18 på bunden 17 af flasken.

Afstrygeren 38 trækkes nu ned igen, og flasken 10 med hylsteret 19 ophænges i en overføringstang 41, der transporterer flasken og hylsteret ind i og 10 gennem en aflang tunnelovn 42, se fig. 10 og 11, hvor opvarmet luft cirkuleres i en lodret strømning.

Med et hylster 19 af opskummet polystyrenplast er lufttemperaturen fortrinsvis ca. 205°C, og i løbet af et tidsrum på 4-15 sekunder vil hylsteret 19 krympe 15 til stramtsiddende indgreb med flasken 10 til dannelse af den færdige beholder med overtræk som vist i fig. 1-3. Med cirkulation af varm luft vil den nødvendige gennemløbstid ligge omkring undergrænsen for tidsområdet, medens krympetiden i en ovn med stille-20 stående luft ved 205°C vil være nærmere 10-15 sekunder. Lufttemperaturen i ovnen 42 vil selvsagt variere med den ønskede produktionshastighed og med det anvendte hylstermateriale. De fleste krympelige ter-moplastmaterialer kan krympes med rimelige produktions-25 hastigheder ved ovntemperaturer i området 80°-430°C.

Forvarmning af flasken til en temperatur i området 80°-150°C afhængigt af plastmaterialet forøger produktionen og resulterer i forbedret kvalitet af produktet .

30 Så snart hylsteret 19 er krympet stramt på flasken 10, tages flasken ud af ovnen. Eftersom den vertikale overlapningssøm i hylsteret har en anden tykkelse og/eller massefylde end de tilstødende enkeltlag, vil der opstå en lille ujævnhed i hylsteret på 35 tværs af standfladen 18. Ved at presse flasken mod en