PL245602B1 - Forma szklarska oraz sposób wytwarzania opakowań szklanych - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest forma szklarska oraz sposób wytwarzania opakowań szklanych. Forma szklarska do formowania opakowań szklanych w procesie rozdmuchiwania, mająca wnękę wyznaczoną przez ściankę wewnętrzną formy i odwzorowującą zewnętrzną powierzchnię ścianki opakowania, charakteryzuje się tym, że w ściance wewnętrznej (12) znajduje się gniazdo (13) przystosowane do rozłącznego przyjmowania w nim wkładki (20) z powierzchnią ukształtowaną do postaci odwzorowania (21) graweru przeznaczonego do utrwalenia na opakowaniu.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest forma szklarska oraz sposób wytwarzania opakowań szklanych.

Współczesny rynek opakowań, w tym opakowań szklanych, kładzie coraz większy nacisk na indywidualizację produktu, w szczególności poprzez opracowanie i wdrożenie nowego, dedykowanego wzoru opakowania dla produktu. Dedykowany wzór opakowania może powstać przez dodanie dedykowanego graweru do istniejącego już wzoru. Przykładowo, grawer na opakowaniu może przedstawiać logo, nazwę producenta, nazwę produktu lub specyficzne zdobienia i inne informacje dotyczące danej marki i zawartości opakowania.

Typowy proces produkcyjny opakowań szklanych polega na rozdmuchu bańki szklanej w zamkniętej formie szklarskiej, w wyniku czego butelka lub słoik uzyskuje swój kształt (w trakcie formowania, bańka szklana w wyniku rozdmuchu wiernie odwzoruje kształt wnęki formy). Aby na opakowaniu szklanym, przykładowo butelce bądź słoiku, umieścić grawer, należy we wnęce formy wykonać odwzorowanie graweru w postaci wypukłości lub zagłębień stanowiących lustrzane odbicie pożądanego graweru. Pod wpływem sprężonego powietrza oraz próżni, w szkle zostanie uformowane odbicie odwzorowania. Raz nacięte w formie odwzorowanie graweru może być zmienione jedynie w wyniku kosztownych modyfikacji, które niekiedy wiążą się z dużym ryzykiem natury technologicznej. W związku z tym, formy z odwzorowaniem graweru należy traktować jako jednorazowe (tj. niemodyfikowalne), służące zasadniczo tylko i wyłącznie do produkcji jednego rodzaju asortymentu z danym grawerem.

W związku z powyższym, wdrożenie do produkcji opakowania szklanego z nowym grawerem musi zostać poprzedzone procesami konstrukcyjnymi i technologicznymi w celu wykonania nowej formy szklarskiej dedykowanej dla nowego graweru na opakowaniu. Wiąże się to z istotnymi nakładami inwestycyjnymi i jest nieopłacalne dla niewielkich wolumenów opakowań.

Celowym byłoby opracowanie nowej, alternatywnej względem znanych, konstrukcji formy szklarskiej oraz sposobu wytwarzania opakowań szklanych, które umożliwiłyby bardziej ekonomiczne niż dotychczas wytwarzanie niewielkich wolumenów opakowań z indywidualnym grawerem.

Przedmiotem wynalazku jest forma szklarska do formowania opakowań szklanych w procesie rozdmuchiwania, mająca wnękę wyznaczoną przez ściankę wewnętrzną formy i odwzorowującą zewnętrzną powierzchnię ścianki opakowania, charakteryzująca się tym, że w ściance wewnętrznej znajduje się gniazdo przystosowane do przyjmowania w nim wymiennej wkładki z powierzchnią ukształtowaną do postaci odwzorowania graweru przeznaczonego do utrwalenia na opakowaniu.

Pod pojęciem „graweru” rozumie się w ramach niniejszego opisu, zgodnie z terminologią branżową, oznakowanie opakowania szklanego które ma kształt zagłębień lub wypukłości w powierzchni głównej opakowania. W celu ukształtowania graweru w postaci zagłębień, odwzorowanie graweru we wkładce ma postać wypukłości ponad powierzchnię główną wkładki. Natomiast w celu ukształtowania graweru w postaci wypukłości, odwzorowanie graweru we wkładce ma postać zagłębień w powierzchni głównej wkładki.

Dzięki takiemu rozwiązaniu formę można dowolnie modyfikować poprzez wymianę wkładek, co pozwala na wyraźne obniżenie kosztów i skrócenie czasu wytwarzania opakowań w niewielkich ilościowo, indywidualizowanych seriach. Stosowanie wymiennych wkładek pozwala na wyraźne obniżenie kosztów i skrócenie czasu wdrożenia indywidualnego opakowania. W tym przypadku, konieczne jest jedynie przygotowanie wkładki z odpowiednim odwzorowaniem graweru, bez konieczności wykonywania całej nowej formy. Ponadto, zapewnia to niewątpliwą oszczędność materiału i przestrzeni - pojedyncza forma waży typowo 10-20 kg, co oznacza, że musi być przechowana na palecie, podczas gdy wkładka może ważyć około 0,2 kg pozwalając na magazynowanie zestawu różnych wkładek w małym opakowaniu na jednej półce regału magazynowego. Ponadto, czas oczekiwania na wykonanie kompletu form szklarskich wynosi zwykle kilka tygodni, podczas gdy same wkładki mogą być produkowane z gotowego półfabrykatu o rozmiarach znacznie mniejszych od formy, co powoduje, że ich obróbka nie jest tak skomplikowana i długa, przez co czas oczekiwania na wytworzenie wkładki jest wielokrotnie krótszy od czasu wykonania nowej formy.

W szczególności, przedmiotem wynalazku jest forma, w której gnieździe znajduje się wkładka z odwzorowaniem graweru.

Korzystnie, gniazdo ma otwór przelotowy przystosowany do przyjmowania bolca znajdującego się na tylnej ściance wkładki. Otwór przelotowy pozwala na wysunięcie wkładki poprzez jej popchnięcie od zewnętrznej strony formy (przykładowo za pomocą pręta, o średnicy pozwalającej na przejście pręta przez otwór).

Ponadto, przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania opakowań szklanych z grawerem metodą rozdmuchiwania przy wykorzystaniu formy szklarskiej mającej wnękę wyznaczoną przez ściankę wewnętrzną formy i odwzorowującą zewnętrzną powierzchnię ścianki opakowania, w którym to sposobie w zamkniętej formie umieszcza się i rozdmuchuje się bańkę szklaną aż do uzyskania docelowego kształtu określonego przez kształt wnęki formy, charakteryzujący się tym, że stosuje się formę szklarską mającą wnękę, w której ściance wewnętrznej znajduje się gniazdo przystosowane do przyjmowania w nim wymiennej wkładki z powierzchnią ukształtowaną do postaci odwzorowania graweru przeznaczonego do utrwalenia na opakowaniu, przy czym przed umieszczeniem bańki szklanej w formie, w gnieździe umieszcza się wkładkę z odwzorowaniem graweru do utrwalenia na opakowaniu.

Sposób według wynalazku pozwala na szybkie i łatwe dostosowanie wyglądu wytwarzanego opakowania do pożądanego wzoru. Stosować można jedną formę z wieloma wymiennymi wkładkami, wówczas przy zmianie asortymentu należy dokonać wymiany wkładki w formie. Stosować można również dwie formy z zestawem wymiennych wkładek, tak aby już przed przewidywaną zmianą asortymentu przygotować drugą formę z wkładką dostosowaną do nowego asortymentu i przy zmianie asortymentu zmienić formy w automacie szklarskim. Dzięki temu, zmiana z jednego wzoru graweru na drugi wzór graweru może być wykonana w ciągu kilkunastu minut, bez wyraźnej przerwy i przestoju w produkcji. Stosując formy z wymiennymi wkładkami możliwe jest zatem łatwe tworzenie serii niskonakładowych limitowanych lub próbnych opakowań z grawerami, jak również w ramach jednej partii produkcyjnej, możliwe jest produkowanie wielu wariantów tego samego opakowania, w dowolnej konfiguracji.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony na rysunku, na którym:

Fig. 1 przedstawia przykład wykonania formy szklarskiej i wykonane w niej gotowe opakowanie szklane;

Fig. 2A przestawia część wnęki z gniazdem przed umieszczeniem w nim wkładki z odwzorowaniem pierwszego graweru;

Fig. 2B przedstawia część wnęki z wkładką umieszczoną w gnieździe;

Fig. 2C przedstawia opakowanie z pierwszym grawerem;

Fig. 3A- 3C przestawiają część wnęki formy w trakcie zmiany wkładki z odwzorowaniem pierwszego graweru na wkładkę z odwzorowaniem drugiego graweru;

Fig. 3D przedstawia opakowanie z drugim grawerem;

Fig. 4 przedstawia proces rozdmuchiwania bańki szklanej w formie;

Fig. 5 przedstawia przykładowe wkładki z odwzorowaniami grawerów;

Fig. 6 przedstawia etapy wytwarzania opakowania szklanego w procesie typu „press-blow”;

Fig. 7 przedstawia etapy wytwarzania opakowania szklanego w procesie typu „blow-blow”.

Forma szklarska 10 do formowania opakowań szklanych w procesie rozdmuchiwania została przedstawiona przykładowo na Fig. 1, 2A i 2B. Forma szklarska 10 ma wnękę 11 wyznaczoną przez ściankę wewnętrzną 12 formy i odwzorowującą zewnętrzną powierzchnię ścianki opakowania 1. W ściance wewnętrznej 12 znajduje się gniazdo 13 przystosowane do przyjmowania w nim wymiennej wkładki 20 z odwzorowaniem 21 graweru.

W przedstawionym przykładzie wykonania forma szklarska zawiera pierwszą część 10A oraz drugą część 10B, które stanowią ściany boczne wnęki 11 oraz trzecią część 10C, która stanowi dno wnęki 11. Forma zwykle jest wykonana z żeliwa. Wnęka 11 formy stanowi negatyw formowanego opakowania szklanego 1, przykładowo butelki lub słoika.

Fig. 2C przedstawia przykładowe opakowanie z pierwszym grawerem (przykładowo, wypukłym), które może być wykonane za pomocą formy szklarskiej 10. Odwzorowanie 21 graweru we wkładce 20 formuje grawer 2, który ma powstać na uformowanym opakowaniu szklanym 1. Przykładowo, grawer może przedstawiać logo i/lub nazwę producenta lub też może zawierać zdobienia i inne informacje dotyczące danej marki i zawartości opakowania.

Forma szklarska według wynalazku może być stosowana jako forma właściwa w różnych procesach wytwarzania opakowań szklanych, w szczególności w procesach wtłaczania z rozdmuchem (ang. press-blow) oraz rozdmuchiwania (ang. blow-blow).

Proces wtłaczania z rozdmuchem (ang. press-blow) przedstawiono schematycznie na Fig. 6. Proces ten stosuje się szczególnie przy wytwarzaniu opakowań szklanych o dużej średnicy (takich jak słoiki). W procesie tym kształtkę wstępną, w postaci bańki szklanej, kształtuje przez dociśnięcie szkła do przedformy (formy wstępnej) za pomocą metalowego tłoka/wytłocznika, po czym bańkę szklaną przenosi się do formy właściwej (według wynalazku) o wnęce odwzorowującej docelowy kształt opakowania, w której jest rozdmuchiwana aż do uzyskania gotowego wyrobu.

Proces rozdmuchiwania (ang. blow-blow) przedstawiono schematycznie na Fig. 7. Proces ten stosuje się szczególnie przy wytwarzaniu wąskich opakowań szklanych (takich jak butelki). W procesie tym bańkę szklaną tworzy się w formie wstępnej poprzez wdmuchiwanie sprężonego powietrza, a następnie, tak jak w przypadku procesu press-blow, bańkę szklaną rozdmuchuje się w formie właściwej (według wynalazku) o wnęce odwzorowującej docelowy kształt opakowania, do uzyskania gotowego wyrobu.

Forma szklarska według wynalazku jest wykorzystywana zatem w drugim etapie powyższych procesów - w etapie rozdmuchiwania (rozdmuchu, wydmuchu) bańki szklanej w zamkniętej formie szklarskiej (jak przedstawiono schematycznie na Fig. 4), w wyniku czego opakowanie szklane (takie jak butelka lub słoik) uzyskuje swój docelowy kształt, dzięki temu, że w trakcie formowania bańka szklana w wyniku rozdmuchu wiernie odwzoruje kształt wnęki formy.

Wkładka 20 jest rozłącznym wycinkiem wnęki formy zawierającym odwzorowanie 21 graweru. Dzięki temu formę można dowolnie modyfikować poprzez wymianę wkładek, jak przedstawiono na Fig. 3A-3C. Fig. 3D przedstawia opakowanie z drugim grawerem. Fig. 5 przedstawia przykładowe wkładki z odwzorowaniami różnych grawerów.

W jednym przykładzie wykonania wkładki 20, wkładka 20 jest tak wykonana, że po umieszczeniu wkładki 20 w gnieździe, jej powierzchnia główna 22 licuje z powierzchnią wnęki 11. W efekcie na powierzchni uformowanego opakowania szklanego 1 zasadniczo nie widać obrysu wkładki 20, a jedynie wypukły lub wklęsły ponad tą powierzchnię grawer, zależnie od tego czy zastosowano odpowiednio wklęsłe czy wypukłe odwzorowanie 21 graweru we wkładce 20. Tym samym, możliwe jest umieszczenie w gnieździe gładkiej wkładki, czyli wkładki nie zawierającej żadnych wypukłości ani zagłębień które miałyby zostać odwzorowane na opakowaniu. Dzięki temu w zależności od potrzeb, za pomocą f ormy według wynalazku, możliwe jest wytwarzanie również opakowań bez oznakowania.

Gniazdo 13 może mieć otwór przelotowy 14 przystosowany do przyjmowania bolca 23 znajdującego się na tylnej ściance wkładki 20. Otwór przelotowy 14 pozwala na wysunięcie wkładki 20 poprzez jej wypchnięcie od zewnętrznej strony formy.

Przykład wykonania sposobu

Sposób wytwarzania opakowania szklanego z wypukłym oznakowaniem metodą rozdmuchiwania przy wykorzystaniu formy szklarskiej mającej wnękę 11 wyznaczoną przez ściankę wewnętrzną 12 formy i odwzorowującą zewnętrzną powierzchnię ścianki opakowania 1 zrealizowano przy wykorzystaniu standardowych materiałów formy (aby zapewnić odpowiednią wytrzymałość) i parametry procesu (takie jak temperatura i ciśnienie rozdmuchu). Istotnym jest, że zastosowano formę szklarską 10 mającą wnękę 11, w której w ściance wewnętrznej 12 znajduje się gniazdo 13 przystosowane do rozłącznego przyjmowania w nim wkładki 20 z odwzorowaniem 21 graweru. W gnieździe 13 umieszczono pierwszą wkładkę 20 z odwzorowaniem 21 pierwszego graweru 2 opakowania 1, zgodnym z Fig. 2A. Dla tak skonfigurowanej formy wykonano pierwszą serię opakowań w kształcie słoika, takich jak przedstawiono na Fig. 2C, umieszczając w formie szklarskiej 10 bańki szklane o znanej konstrukcji i rozdmuchując je do uzyskania docelowego kształtu określonego przez kształt wnęki 11 formy 10.

Następnie usunięto z gniazda 13 pierwszą wkładkę 20 i w jej miejsce umieszczono drugą wkładkę 20 z odwzorowaniem 21 graweru, zgodnym z Fig. 3C. Dla tak skonfigurowanej formy wykonano drugą serię opakowań w kształcie słoika, takich jak przedstawiono na Fig. 3D, umieszczając w formie szklarskiej 10 bańki szklane o znanej konstrukcji i rozdmuchując je do uzyskania docelowego kształtu określonego przez kształt wnęki 11 formy 10.

Claims (4)

1. Forma szklarska do formowania opakowań szklanych w procesie rozdmuchiwania, mająca wnękę wyznaczoną przez ściankę wewnętrzną formy i odwzorowującą zewnętrzną powierzchnię ścianki opakowania, znamienna tym, że w ściance wewnętrznej (12) znajduje się gniazdo (13) przystosowane do rozłącznego przyjmowania w nim wkładki (20) z powierzchnią ukształtowaną do postaci odwzorowania (21) graweru przeznaczonego do utrwalenia na opakowaniu.

2. Forma szklarska według zastrzeżenia 1, znamienna tym, że w gnieździe (13) znajduje się wkładka (20) z odwzorowaniem (21) graweru.

PL 245602 Β1

3. Forma szklarska według zastrzeżenia 1 lub 2, znamienna tym, że gniazdo (13) ma otwór przelotowy (14) przystosowany do przyjmowania bolca (23) znajdującego się na tylnej ściance wkładki (20).

4. Sposób wytwarzania opakowania szklanego z grawerem metodą rozdmuchiwania przy wykorzystaniu formy szklarskiej mającej wnękę wyznaczoną przez ściankę wewnętrzną formy i odwzorowującą zewnętrzną powierzchnię ścianki opakowania, w którym to sposobie w zamkniętej formie umieszcza się i rozdmuchuje się bańkę szklaną aż do uzyskania docelowego kształtu określonego przez kształt wnęki formy, znamienny tym, że stosuje się formę szklarską mającą wnękę (11), w której ściance wewnętrznej (12) znajduje się gniazdo (13) przystosowane do rozłącznego przyjmowania w nim wkładki (20) z powierzchnią ukształtowaną do postaci odwzorowania (21) graweru przeznaczonego do utrwalenia na opakowaniu, przy czym przed umieszczeniem bańki szklanej w formie, w gnieździe (13) umieszcza się wkładkę (20) z odwzorowaniem (21) graweru do utrwalenia na opakowaniu (1).