Einleitung:
Erklärung über den Thermoschock bei Abfüllung von heissen Füllgütern
Möglicherweise haben viele Verbraucher es schon erlebt. In ein kaltes Glas wird heisses Wasser
gefüllt, das Glas bricht und der Inhalt ergiesst sich über den Tisch.
Bei diesem Effekt spricht die Glasindustrie vom Thermoschock.
Thermoschock bedeutet, dass ein unmittelbarer Temperaturwechsel auf das Glas eingewirkt hat.
Erklärung:
Als Thermoschock bei Behälterglas bezeichnet man den plötzlichen Temperaturunterschied, dem das Glas ausgesetzt wird, wenn es schnell von einer hohen auf eine niedrige Temperatur oder umgekehrt wechselt. Dieser schnelle Temperaturwechsel führt zu inneren Spannungen, weil sich Glas bei Erwärmung ausdehnt und bei Abkühlung zusammenzieht. Da Glas ein sprödes Material ist
und keine plastische Verformung zulässt, können diese Spannungen Risse oder Brüche verursachen.
Hauptursachen für Thermoschock:
• Ungleichmässige Erwärmung oder Abkühlung: z. B. heisses Wasser in ein kaltes Glas giessen.
• Grosse Temperaturdifferenz: je grösser der Unterschied, desto höher die Spannung.
• Materialeigenschaften: Glas hat eine geringe Wärmeleitfähigkeit und eine hohe Sprödigkeit.
• Wanddicke: dickwandige Gläser sind stärker gefährdet, da Temperaturunterschiede
innerhalb des Materials größer sind.
Vermeidung:
• Langsames Anpassen der Temperatur.
• Gleichmässige Erwärmung und Abkühlung.
Thermoschockfestigkeit:
Vetropack garantiert eine Thermoschockfestigkeit von 42° (unmittelbarer Temperaturunterschied).
In einige Fällen kontrollieren wir Gläser oder Flaschen bis zu 50° Thermoschockfestigkeit. Die Gläser und Flaschen halten üblicherweise höheren Werten stand. Unserer Erfahrung nach kommt es in der industriellen Abfüllung bei unbeschädigten Glasbehältern und normaler Spannungsverteilung, selten zu Thermoschock-Brüchen, obwohl der unmittelbare Temperaturwechsel am Glas mehr als 42° beträgt.
Empfehlungen zur Vermeidung von Brüchen bei Abfüllung von heissen Füllgütern:
Reduktion von unmittelbaren Temperaturunterschieden.
- Langsames Vortemperieren der zu füllenden Glasbehälter.
- Akklimatisierung der Neuglas-Paletten auf Raumtemperatur Minimum 12 Stunden vor der Abfüllung.
Beispiel:
Füllgut: Konfitüre; Abfülltemperatur des Füllguts: ca. 90°C, Lagerung Neuglas: Aussen bei Temperatur -10°C.
Zu erwartender Thermoschock: ca. 100° --> Dies führt vermehrt zu Brüchen.
Vorkehrungsmassnahmen:
- Akklimatisierung der zu füllenden Gläser am Vorabend, im Innenraum bei ca. 25°C
Zu erwartender Thermoschock zum Füllgut: ca. 65°
ODER
- Vorwärmen vor der Abfüllung in einer Wärmekammer bei ca. 40°C. Dabei kann die
Wärmekammer bereits vorgeheizt sein. Die Wärmeübertragung von warmer Luft auf das Glas findet nur langsam statt.
Zu erwartender Thermoschock zum Füllgut: ca. 50°
Zu beachten:
Glasbehältnisse zur industriellen Abfüllung von Lebensmitteln und Getränken, kommen aus der Massenfertigung. Trotz modernster Prüftechnik in unseren Werken, können Mikrorisse, Einschlüsse oder höhere Restspannungen nicht zu 100% ausgeschlossen werden.
Diese Faktoren können die Temperaturwechselbeständigkeit reduzieren und in seltenen Fällen Brüche im Abfüllprozess begünstigen.