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Herausforderungen bei der Kennzeichnung von Glasflaschen

Wichtige Punkte im Überblick

  • Glas ist nicht saugfähig, dafür glatt und oft gewölbt. Das führt zu langsamer Trocknung von Tinte, Schmierern und ungleichmäßigem Druck.
  • Hersteller in Lebensmittel-, Getränke- und Pharma-Bereichen müssen Rückverfolgbarkeit sicherstellen, z. B. Chargencodes, Verfallsdaten und Barcodes.
  • Effiziente Kennzeichnung ist wichtig für gesetzliche Vorgaben, Rückverfolgbarkeit und Vertrauen der Kunden; Hersteller von Konsumgütern müssen strenge Regeln einhalten, um Strafzahlungen oder Produktrückrufe wegen unlesbarer oder fehlender Codes zu vermeiden.
  • Continuous-Inkjet-(CIJ)-, Laser- und UV-Drucker erfüllen unterschiedliche Bedürfnisse; CIJ ist am vielseitigsten für Hochgeschwindigkeitsproduktionslinien.

Getränke, Medikamente, Kosmetik, Gewürze und Reinigungsprodukte werden häufig in Glas- oder Kunststoffflaschen abgefüllt. So unterschiedlich sie auch wirken, eines haben all diese Produkte gemein: Als verderbliche Waren müssen sie ein deutlich sichtbares Verfallsdatum (oder MHD: Mindesthaltbarkeitsdatum) auf der Verpackung haben.

Eiscreme

Eiscreme

Käse (in der Tasse)

Käse (in der Tasse)

Nudeln

Nudeln

Unternehmen, die diese Waren verpacken, müssen Branchenstandards und gesetzliche Vorschriften einhalten, die bestimmte Datencodes auf der Verpackung vorschreiben. Das ist normalerweise kein Problem bei Kunststoff- oder Metallbehältern, aber Glas kann sehr schwierig zu bedrucken sein, wenn nicht die richtige Ausrüstung und Tinte verwendet werden.

In diesem Artikel sprechen wir über die Probleme beim Bedrucken von Glasflaschen und stellen Continuous-Inkjet-Drucker (CIJ) als praktikable Lösung für Unternehmen vor, die zudem noch einen hohen Durchsatz haben.

Einführung in die Datencodierung auf Glasflaschen

Wie oben erwähnt, ist das Aufbringen von Code auf Glasflaschen wichtig für Branchen, die verderbliche Waren herstellen und verpacken, weil sie notwendige Informationen zum Produkt beinhalten. Diese Informationen sind nützlich für den Hersteller, der Chargennummern für Qualitätskontrolle und Logistik nutzt, und für die Verbraucher, weil das Verfallsdatum deutlich angegeben ist. Neben Verfallsdaten sind Barcodes und Chargennummern häufig erforderlich für Rückverfolgbarkeit und zur Einhaltung von Vorschriften.

Bei einem hohen Durchsatz geht es bei der Codierung von Glasflaschen, oder von jeder Art von Glasbehälter, vor allem um Menge und darum, so viel Glas wie möglich in möglichst kurzer Zeit zu bedrucken. Es ist nicht ungewöhnlich, dass Abfüllunternehmen jede Stunde 100.000 Flaschen mit Datencodes bedrucken. Das bedeutet, dass der Codierprozess zuverlässig und schnell, und die Angaben gut lesbar sein müssen, damit z. B. Verfallsdaten und Barcodes klar für Vorschriften und Rückverfolgbarkeit aufgedruckt werden.

Die direkte Beschriftung (im Gegensatz zu Etiketten, die ein Zwischenmedium für die Codierung darstellen) erlaubt es Herstellern, Prüf- und Pflichtangaben direkt auf Glasflaschen aufzubringen. So werden gesetzliche Kennzeichnungspflichten erfüllt und gleichzeitig Nachhaltigkeitsziele unterstützt.

Die Codierung von Glasflaschen ist nicht so einfach, wie es klingt, wegen der typischen Probleme beim Drucken auf Glas.

Drucken auf glatten und gewölbten Oberflächen

Das Drucken auf Glas hat sehr eigene Probleme aufgrund der Materialeigenschaften. Viele halten Glas für zerbrechlich und deshalb strukturell schwach, aber das stimmt nicht. Glas ist nicht zerbrechlich, es ist ein sprödes Material und wird oft wegen seiner Festigkeit und Wiederverwendbarkeit genutzt. Glasflaschen gelten als schwierige Untergründe, weil ihre nichtporöse Oberfläche und die Möglichkeit, sie in verschiedene Formen zu bringen, zuverlässige Kennzeichnungen erschweren.

Das Schwierige bei der Codierung von Glasflaschen ist, dass Glas nicht saugfähig ist, eine glatte Oberfläche hat und oft gewölbt ist. Das macht das Drucken schwierig. Die Tinte trocknet langsamer, weil das Glas nichts aufnimmt. Die glatte Oberfläche fördert Verschmieren, und die gewölbte Form kann die Gleichmäßigkeit des Drucks stören. Die richtige Ausrüstung und Technik sind wichtig, damit Glasflaschen gut markiert werden, besonders in unterschiedlichen Produktionsumgebungen, in denen Staub, Hygiene und Maschinenspezifikationen die Codequalität beeinflussen können.

Das Problem der Nichtsaugfähigkeit lässt sich meist mit schnell trocknenden Tinten lösen, und moderne Drucker haben Wege, mit der Wölbung von Glasflaschen umzugehen, zum Beispiel spezielle Druckköpfe. Auch die Tintenauswahl ist wichtig, besonders bei Mehrwegflaschen, die eine spezielle, abwaschbare Tinte benötigen. Diese Tinte muss so haltbar sein, dass sie Abfüllung, Lagerung, Verteilung, Transport und Nutzung durch den Endverbraucher aushält, ohne dabei zu verschwinden. Oberflächenvorbehandlungen wie Flammen- oder Plasmabehandlung können die Oberflächenspannung von Glas erhöhen und so die Haftung der Tinte verbessern.

Wenn die Flaschen jedoch zurückgegeben und wiederverwendet werden, muss die alte Kennzeichnung durch ein neues Verfallsdatum und eine neue Chargennummer ersetzt werden.

Auf Hochgeschwindigkeitsabfülllinien, die bis zu 100.000 Flaschen pro Stunde verarbeiten, sind Funktionen wie sofort trocknende Tinten und hochauflösende Markierung wichtig, um Lesbarkeit sicherzustellen und Verschmieren zu verhindern. So bleibt die Druckqualität auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten konstant.

Eigenschaften von Farbstofftinte

  • Keine Ausfällung bei Mischung mit Flüssigkeit
  • Wird vom Drucksubstrat absorbiert
  • Kurzfristige Lichtbeständigkeit
  • 1
    Farbstofftinte
  • 2
    Substrat
  • 3
    Farbstofftinte dringt leicht in das Substrat ein

Wie man effektiv auf Glasflaschen druckt

Auf Glasflaschen zu drucken ist nicht einfach - besonders bei unterschiedlichen Oberflächen und Umgebungsbedingungen. Gute Ergebnisse erzielt man durch die richtige Ausrüstung, die passende Tinte und das Berücksichtigen der Umgebung, in der sich die Flaschen befinden.

Kosmetik

Kosmetik

Glasbehälter

Glasbehälter

Gängige Beschriftungsmethoden

Die meisten Betriebe nutzen eine der folgenden Optionen:

  • Continuous-Inkjet-(CIJ)-Drucker
    Das ist die vielseitigste Option. Sie können mit verschiedenen Tinten arbeiten und funktionieren auf vielen Oberflächen gut. Deshalb sind sie auf vielen Produktionslinien sehr beliebt.
  • Laserbeschrifter
    Diese verwenden keine Tinte. Stattdessen markieren sie direkt auf der Oberfläche mittels hochenergetischem Licht und liefern sehr saubere, genaue Codes. Sie sind gut, wenn man Tinte ganz vermeiden will.
  • UV-Inkjet-Drucker
    Diese nutzen Tinten, die sofort unter UV-Licht aushärten. Sie sind spezialisierter, bieten aber starke Haftung und Haltbarkeit auf Glas.

Tinte an sich ist wichtiger, als man denkt. Selbst mit dem richtigen Drucker kann die Wahl der Tinte über Erfolg oder Misserfolg entscheiden:

  • Kontrast ist entscheidend
    Der Code muss sich vom Inhalt der Flasche und der Flaschenfarbe abheben. Pigmentierte Tinten sind dafür meist besser.
  • Haftung auf Glas
    Glas ist glatt, deshalb muss die Tinte haften, sonst verschmiert oder verblasst sie.
  • Umgang mit Kondensation
    Flaschen haben oft Feuchtigkeit, besonders in kühlen Umgebungen. Die Tinte muss diese Feuchtigkeit überstehen oder nach Entstehung von Kondensat noch haltbar bleiben.
  • Laufende Wartung
    Manche Tinten (z. B. pigmentierte) können sich im Gerät absetzen, wenn der Drucker lange steht. Deshalb sind regelmäßige Zirkulation oder Nutzung wichtig.

Zusammengefasst: Für konsistente, lesbare Codes auf Glasflaschen kommt es auf drei Dinge an:

  • den richtigen Drucker für deine Anlage
  • eine Tinte, die gut haftet und lesbar bleibt

und

  • dass alles den realen Produktionsbedingungen wie Feuchtigkeit, Kondensation und Handhabung standhält.

Wenn diese drei Punkte zusammenpassen, erhält man eine zuverlässige Flaschencodierung, die die Produktion reibungslos laufen lässt.

Warum reichen Standardoptionen manchmal nicht aus?

Selbst mit der passenden Ausrüstung kämpfen Standardtinten manchmal mit Haftung und Haltbarkeit auf Glas und ähnlichen Oberflächen. Hier kommen spezielle Tinten wie die MK-13 von KEYENCE ins Spiel.

  • Stärkere Haftung auf glatten Materialien wie Glas, Kunststoffen und klaren Folien
  • Bessere Haltbarkeit gegen Hitze, Abrieb und Handhabung
  • Konstante Leistung dank robuster Bindungsmechanismen

Das bedeutet, unsere Tinte kann klare und langlebige Codes auf Glasflaschen sicherstellen. Diese speziell formulierte Tinte hilft die Produktintegrität zu schützen, Vorschriften einzuhalten und das Vertrauen der Kunden zu stärken.

Zuverlässige Haftung auf allen Materialien

Die Tinte verblasst nicht auf Materialien, an denen herkömmliche Tinten nicht haften. Durch erhöhte Haftung, Hitzetoleranz und Abriebfestigkeit haftet sie auch gut auf Polyfolien und Kunststoffbehältern.

Herkömmliche Tinte

PP-Folie

PP-Folie

Tinte mit besonders starker Haftkraft

PP-Folie

PP-Folie

Datencodierung auf Glasflaschen: Warum CIJ-Drucker die bessere Alternative sind

  • Schnelles, gleichmäßiges Drucken bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten
  • Gute Haftung und schnelles Trocknen auf Glasoberflächen
  • Geringerer Wartungsaufwand, da der konstante Tintendurchfluss Verstopfungen verhindert

Die Codierung von Glasflaschen erfolgt meist mit hohen Geschwindigkeiten auf Produktionslinien. Das macht Continuous-Inkjet-(CIJ)-Drucker zu einer der am häufigsten gewählten Lösungen. Sie sind zuverlässig, flexibel und dafür ausgelegt, mit schnellen Abfüllprozessen Schritt zu halten.

Wie der Name sagt, arbeiten Continuous-Ink-Drucker mit einem stetigen Tintendurchfluss. Die Tinte wird mit einem Lösungsmittel aus einem Vorratsbehälter gepumpt. Durch hochfrequente Schwingungen wird der Tintenstrom in viele kleine Tröpfchen geteilt.

Der weitere Ablauf wird intern gesteuert:

  • Ausgewählte Tröpfchen bekommen eine elektrische Ladung.
  • Geladene Tröpfchen werden durch ein elektrostatisches Feld auf die Flasche gelenkt und bilden so den Code.
  • Unbenutzte Tröpfchen werden wieder in das System zurückgeführt.

Dieser konstante Fluss ist ein wichtiger Vorteil, er hält das System am Laufen, ohne Unterbrechungen.

Zirkulationsweg

Zirkulationsweg

  • Lösungsmitteltank: Versorgt mit Lösemittel, um die Viskosität zu steuern, wenn die Tinte im Haupttank zu dickflüssig wird.
  • Tintentank: Versorgt den Haupttank mit Tinte, wenn er leer ist oder wenn die Tinte zu dünn ist.

Zirkulationsprinzip

  • 1
    Haupttank: Bewahrt die zum Drucken verwendete Tinte auf. Zurückgewonnene Tinte wird ebenfalls hierher zurückgeführt.
  • 2
    Pumpe: Erhöht den Druck und fördert die Tinte vom Haupttank zum Druckkopf.
  • 3
    Druckminderungsventil: Passt den Tintendruck an.
  • 4
    Piezoelektrisches Element: Lässt den Tintenstrom, der aus der Düse kommt, schwingen, damit er sich in Tintentröpfchen aufteilt.
  • 5
    Düse: Gibt die Tintentröpfchen ab.
  • 6
    Elektrostatische Platten (Elektrode): Verleiht den aus dem Tintenstrom entstandenen Tintentröpfchen eine negative elektrische Ladung.
  • 7
    Elektrostatischer Sensor: Überwacht, ob die Tintentröpfchen die richtige elektrische Ladung haben.
  • 8
    Ablenkplatten (deflektierende Elektrode): Erzeugt ein Feld zwischen den Platten, das die Tintentröpfchen je nach Ladung ablenkt. So werden die Tröpfchen auf die zu bedruckende Oberfläche gelenkt.
  • 9
    Gutter: Sammelt die Tintentröpfchen, die nicht zum Drucken verwendet werden.
  • 10
    Pumpe: Holt die Tintentröpfchen aus dem Gutter und fördert sie zurück in den Haupttank.

Zusammenfassung

Wenn Sie sich für die Codierung von Glasflaschen interessieren, zögern Sie nicht, KEYENCE zu kontaktieren und sich nach einer Beschriftungslösung für Ihre Anwendung zu erkundigen.

Kontaktieren Sie uns und erfahren Sie, wie unsere fortgeschrittene Technologie hilft, um Ihr Business aufs nächste Level zu heben.

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