CH669928A5

CH669928A5 -

Info

Publication number: CH669928A5
Application number: CH2354/86A
Authority: CH
Inventors: Hans Neuhaus
Original assignee: Polytype Ag
Priority date: 1985-07-12
Filing date: 1986-06-11
Publication date: 1989-04-28
Also published as: US4710358A; NL8601515A; DE3524985C1; IT1195092B; IT8648250A0

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verändern der Oberflächenspannung von becherartigen Behältern mit runder, ovaler oder anderer, keine Ecken aufweisender Form durch Coronabehandlung, wobei der becherartige Behälter mit seiner Innenseite der Wandung auf einem Dorn aufliegt, der auf einer Achse drehbar gelagert ist und der einen rotationssymmetrischen Querschnitt mit einem Durchmesser aufweist, der kleiner oder gleich ist als der kleinste Durchmesser des becherartigen Behälters, und der becherartige Behälter durch mindestens ein Antriebsrad, das auf die Aussenseite der Wandung des becherartigen Behälters andrückbar ist, mit seiner innenseitigen Wandung auf dem Dorn zum Abrollen kommt.

Bekanntlich weisen die Oberflächen von becherförmigen Behältern, beispielsweise aus Kunststoff, die z. B. durch Bedrucken veredelt werden sollen, eine zu kleine Oberflächenspannung auf, so dass das Haftvermögen der Druckfarben zu gering ist.

Eine bekannte Methode zur Vergrösserung der Oberflächenspannung ist die sogenannte Coronabehandlung. Diese wird u. a. auch für rotationssymmetrische Behälter angewandt, indem der Behälter auf eine rotierende Gegenelektrode gesteckt wird, deren Abmessungen den Innenabmessungen des zu behandelnden Behälters entsprechen, wobei die Elektrode stationär angeordnet ist und mit der zu behandelnden Oberfläche des Behälters einen Spalt bildet. Von einem Hochfrequenzgenerator wird die Energie über die Elektrode auf die Oberfläche des Behälters, der auf der Gegenelektrode steckt, entladen. Im Entladungsspalt findet ein Bombardement der Materialoberfläche durch die gebildeten Elektronen und Ionen statt.

Dabei ergeben sich bei rotationssymmetrischen Behältern keine Probleme. Bei nicht rotationssymmetrischen Behältern ist es aber mit der oben beschriebenen Vorrichtung nicht möglich, die Breite des Entladungsspaltes ohne grossen konstruktiven Aufwand konstant zu halten.

Die DE-OS 27 26 691 zeigt eine Vorrichtung, mit der es möglich ist, auch an nicht rotationssymmetrischen Behältern die Oberflächen der Aussenwandung mit dem Coronaprinzip zu behandeln. Diese Vorrichtung weist aber den Nachteil auf, dass die Spaltbreite wegen der Bearbeitungstoleranzen nicht über den ganzen Umfang des zu behandelnden Behälters genau konstant gehalten werden kann. Dies

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führt dann dazu, dass die Entladung nicht über die ganze zu behandelnde Oberfläche gleichmässig verteilt auftritt und somit Schwankungen der Oberflächenspannung auf dem Behälter möglich sind. Ebenso nachteilig ist es, dass für jede Behälterform und -grosse ein 5 Satz Elektroden angefertigt werden muss, was die Anwendung dieser Anlage für unterschiedliche Behälter verteuert. Von Becherdruckmaschinen her ist bekannt, dass der zu bedruckende Behälter auf einen rotationssymmetrischen Dorn gesteckt wird, der auf einer Achse frei drehbar gelagert ist, und der einen im Verhältnis zu einem io Innendurchmesser des Behälters kleinen Durchmesser aufweist. Parallel dazu ist ein Dorn angebracht, welcher antreibbar ist und beispielsweise die Druckform tragen kann. Durch diese Anordnung wird die Wandung des Behälters zwischen den beiden Dornen hindurchgeführt, rollt also auf dem frei drehbaren Dorn ab. Würde nun 15 mit dieser Anordnung durch entsprechende Umgestaltung der Dorne eine Coronabehandlung ermöglicht, stellte man fest, dass auch auf der Innenseite des Behälters die Oberfläche behandelt wird, da bei Partien des Behälters, bei welchen die Krümmung der Wandung einen grossen Radius aufweist im Vergleich mit dem 20 Radius des Domes, die Wandung des Behälters praktisch nur auf einer Mantellinie des Domes aufliegt, und beidseitig dieser Mantellinie, da die Gegenelektrode eine gewisse Breite aufweist, ebenfalls ein Spalt gebildet wird, was ein Bombardement durch Elektronen und Ionen ermöglicht. Dies bedingt aber, dass mehr Energie aufge-25 wendet werden muss, wenn die Oberfläche der Aussenwandung trotzdem gleichmässig und in gewünschtem Masse behandelt werden soll. Zudem ist eine Behandlung der Innenseite der Behälter meistens unerwünscht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit 30 welcher eine Coronabehandlung von Aussenwandungen von Behältern mit praktisch beliebiger Form unter Vermeidung der genannten Nachteile möglich ist.

Erfindungsgemäss erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, dass dem Dorn, der als Gegenelektrode geschaltet ist, gegenüberliegend 35 eine Elektrode zugeordnet ist, und dem Dom mindestens ein Leitschuh nachgeordnet ist, der um die Achse des Domes schwenkbar und mit diesem elektrisch verbunden ist, dessen der Innenseite der Wandung des becherartigen Behälters zugewandten Oberfläche anfänglich in tangentialer Richtung vom Dom wegläuft und der derart 40 federnd abgestützt ist, dass er auf der Wandung des becher artigen Behälters anliegt.

In der Beschreibung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

45 Fig. 1 eine Draufsicht auf eine vereinfacht dargestellte Vorrichtung;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung entlang der Linie II-II.

Auf einem nicht dargestellten Maschinenrahmen ist eine Achse 1 angeordnet, derart, dass sie gegenüber dem Maschinenrahmen elek-50 trisch isoliert ist. Auf dieser Achse 1 ist ein Dom 2 drehbar gelagert. Ebenfalls auf der Achse 1 ist ein Leitschuh 3 gelagert. Dabei ist auf einer Seitenwand 4 (Fig. 2) des Leitschuhs 3, welche parallel zur Grundfläche 5 des Doms 2 liegt, eine Lagerhülse 6 angeformt. Zur Seitenwand 4 ist die Arbeitsfläche 7 des Leitschuhs 3 derart ange-55 winkelt, dass diese anfangs in einer Tangentialebene vom Dom 2 wegläuft und in einer Wölbung 8 (Fig. 1) endet. Fest in der Achse 1 verankert ist mit ihrem einen Ende eine Blattfeder 9, deren anderes Ende gegen die Innenfläche 10 des Leitschuhs 3 drückt, und ihn in eine obere Lage 11 bringt, welche durch einen nicht dargestellten 60 festen Anschlag vorgegeben ist.

Auf einer nicht dargestellten Maschineneinheit, welche bezüglich des Maschinenrahmens verschiebbar ist, und welche bezüglich der Achse 1 in ihrer Winkellage verändert werden kann und einstellbar ist, ist eine Welle 12 (Fig. 2) gelagert, welche über einen Antrieb 13 65 in Drehung versetzt werden kann. Fest auf der Welle 12 sind zwei Antriebsräder 14,15 montiert, die einen gegenseitigen in bekannter Weise einstellbaren Abstand aufweisen, welcher etwas kleiner ist als die Höhe der Wandung 16 des zu behandelnden becherartigen Be

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hälters 17. Die Antriebsräder 14,15 stehen in Betriebsstellung in Kontakt mit dem Dorn 2. Zwischen den Antriebsrädern 14, 15 ist eine Elektrode 18 angebracht, welche ebenfalls auf der verschiebbaren Maschineneinheit befestigt und gegenüber dieser elektrisch isoliert ist. Diese Elektrode 18 ist bezüglich der Rollflächen der Antriebsräder 14,15 um ein bestimmtes Mass zurückversetzt, damit zwischen der zu behandelnden Oberfläche des becherartigen Behälters 17 und der Elektrode 18 ein Entladungsspalt entsteht. Die Lage der mehrreihigen Elektrode 18 ist in bekannter, nicht dargestellter Weise einstellbar.

Zur Coronabehandlung eines becherartigen Behälters 17 an seiner Aussenfläche der Wandung 16 wird die Maschineneinheit,

welche die Antriebsräder 14,15 und die Elektrode 18 trägt, in die obere Stellung gefahren. Nun lässt sich der becherartige Behälter 17 auf den frei zugänglich gewordenen Dorn 2 aufschieben. Die Antriebsräder 14,15 werden mit der Elektrode 18 gesenkt und kommen in Berührung mit der Wandung 16 des becherartigen Behälters 17. Die Antriebsräder 14, 15 werden durch den Antrieb 13 in Richtung des Pfeils 19 in Drehung versetzt. Der becherartige Behälter 17 rollt nun mit seiner Wandung 19 auf dem Dorn 2 in Richtung des Pfeils 2o 24 ab. Dadurch werden die in Fig. 1 dargestellten Lagen 20, 21, 22 durchlaufen. Gleichzeitig mit Beginn der Drehung der Antriebsräder 14,15 wird ein Hochfrequenzgenerator 23 zugeschaltet, welcher die

Elektrode 18 mit Energie beliefert, wodurch die Coronaentladung im Entladungsspalt die Oberflächenspannung der Wandung 19 des becherartigen Behälters 17 erhöht. Der Entladungsstrom wird über den Dorn 2, der als Gegenelektrode geschaltet ist, abgeleitet. Dieser Vorgang wird über eine ganze Umdrehung des becherartigen Behälters 17 durchgeführt.

Während der Drehung des becherartigen Behälters 17 schmiegt sich der Leitschuh 3, der elektrisch mit dem Dorn 2 verbunden ist, ständig an die Innenseite der Wandung 19, wodurch verhindert wird, dass auch auf der Innenseite der Wandung 19 — insbesondere in den eine geringe Wölbung aufweisenden Bereichen — ein Entladungsspalt entsteht, und somit ergibt sich auch keine Änderung der Oberflächenspannung an der Innenseite der Wandung 19. Mit dieser Anordnung ist eine gleichmässige Oberflächenspannungsveränderung an der Aussenseite der Wandung 19 gewährleistet.

Nach Beendigung einer Umdrehung des becherartigen Behälters 17 wird der Hochfrequenzgenerator 23 abgeschaltet, der Antrieb 13 wird gestoppt und die Antriebsräder 14, 15 werden mit der Elektrode 18 zusammen angehoben, womit der behandelte becherartige Behälter 17 weggenommen werden kann. Dieser ganze Bearbeitungsablauf lässt sich ohne weiteres automatisieren und kann beispielsweise gut in Druckanlagen für becherartige Behälter integriert werden.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

669 928 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Verändern der Oberflächenspannung von becherartigen Behältern mit runder, ovaler oder anderer, keine Ecken aufweisender Form durch Coronabehandlung, wobei der becherartige Behälter mit seiner Innenseite der Wandung auf einem Dorn aufliegt, der auf einer Achse drehbar gelagert ist und der einen rotationssymmetrischen Querschnitt mit einem Durchmesser aufweist, der gleich oder kleiner ist als der kleinste Durchmesser des becherartigen Behälters, und der becherartige Behälter durch mindestens ein Antriebsrad, das auf die Aussenseite der Wandung des becherartigen Behälters andrückbar ist, mit seiner innenseitigen Wandung auf dem Dorn zum Abrollen kommt, dadurch gekennzeichnet, dass dem Dorn (2), der als Gegenelektrode geschaltet ist, gegenüberliegend eine Elektrode (18) zugeordnet ist und dem Dorn (2) mindestens ein Leitschuh (3) nachgeordnet ist, der um die Achse (1) der Domes (2) schwenkbar und mit diesem elektrisch verbunden ist, dessen der Innenseite der Wandung (16) des becherartigen Behälters (17) zugewandten Oberfläche anfänglich in tangentialer Richtung vom Dorn (2) wegläuft, und der derart federnd abgestützt ist, dass er auf der Wandung (16) des becherartigen Behälters (17) anliegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (18) neben mindestens einem Antriebsrad (14 oder 15), das nur auf einem Randgebiet der Aussen- oder Innenseite der Wandung (16) des becherartigen Behälters (17) aufliegt, angeordnet ist.