Die Erfindung betrifft einen zylindrischen Hohlkörper, insbesondere einen metallischen Dosenkörper mit auf der Aussenseite des Hohlkörpers mittels Transferdruckes rundum aufgebrachten Farbpartikeln.
Das thermische Transferdruckverfahren findet Anwendung in der Dekoration von synthetischen Textilien, Kunststoffen und farbstoffaffin behandelten festen Substraten aus Keramik, Holz, Glas und Metall. Dabei wird das zu übertragende Motiv zunächst mit einem konventionellen Mehrfarbendruckverfahren, unter Verwendung von sublimierbaren organischen Farbstoffen auf einen Hilfsträger, gewöhnlich Papier, seitenverkehrt gedruckt. Der Hilfsträger wird mit seiner gedruckten Seite an die farbstoffaffine Oberfläche des entsprechend behandelten Substrates angelegt und der so entstandene temporäre Verbund auf eine Temperatur von ca. 190 DEG C bis 230 DEG C aufgeheizt.
Die Wärmeenergie erfüllt zwei Funktionen, zum einen versetzt sie die Farbstoffmoleküle in einen gasförmigen Zustand, zum anderen wird durch die thermische Anregung der Substratbeschichtung die Diffusion der Farbstoffmoleküle in die Substratbeschichtung ermöglicht.
Der Transfer eines Motivs beansprucht bekannterweise bei vorgeheizter Substratbeschichtung zwischen 1 und 300 Sekunden, wobei die Dauer vor allem von der Temperatur und der Art der Farbstoffe bestimmt wird. Der enge Kontakt zwischen Hilfsträger und Substratbeschichtung, der gewöhnlich durch Anwendung von externem Druck gewährleistet wird, verhindert eine diffuse Übertragung des Transfermotivs.
Neben Vorrichtungen zur Thermobedruckung von Substraten sind auch Vorrichtungen dieser Art zur Dekoration metallischer Hohlkörper, insbesondere zur Dekoration zylindrischer Hohlkörper zur Herstellung sogenannter Zweiteildosen bekannt, die aus einem bodenseitig geschlossenen Hohlkörper mit nach ihrer Abfüllung aufgebrachtem Deckel - dem zweiten Teil - bestehen. Als Zweiteildosen haben heute Getränke- und Aerosoldosen aus Aluminium eine weite Verbreitung erfahren. Die bekannten Vorrichtungen unterscheiden sich voneinander in bezug auf die Art der Energieübertragung auf den metallischen Hohlkörper bzw. Transferverbund und/oder die Art der Zusammenführung von Hilfsträger und Hohlkörper.
Aus der Schrift der britischen Patentanmeldung No. 2 101 530 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der der Hilfsträger in Form einer Etikette mit einer Hilfsvorrichtung um den Hohlkörper gewickelt wird. Die Etikettenenden werden mittels eines wasserlös lichen Klebstoffes mit der farbstoffaffin behandelten Oberfläche des Hohlkörpers verklebt.
Mit dieser Vorrichtung ist ein Bedrucken in dem Bereich, in dem die Etikettenenden verklebt sind, nicht möglich. Dies bedeutet, dass der bedruckte Hohlkörper einen mehr oder weniger breiten, druckfreien Streifen aufweist, der sich störend auf das Erscheinungsbild des Hohlkörpers auswirkt.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift No. 3 228 096 ist eine weitere Vorrichtung zur Thermotransfer-Bedruckung zylindrischer Hohlkörper bekannt, bei dem das Motiv tragende Etiketten im Falle der Überlappung ihrer Enden diese übereinanderliegend verleimt, im Falle des Anstossens der Enden letztere mit einem Klebstreifen zusammengehalten werden. Dabei kommen Klebstoffe und Klebstreifen zum Einsatz, die sich bei einer Temperatur oberhalb der Sublimationstemperatur zersetzen und so die Entfernung der Etikette gestatten. Eine durchgehende Dekoration des Hohlkörpers im Anstossbereich der Etikettenenden ist nicht möglich, da in der Praxis auftretende Fertigungstoleranzen von Etiketten und Dosen ein exaktes Anstossen der Enden ebenso ausschliessen, wie der während des Transfervorganges durch Wasserentzug bedingte Verzug der Etikette.
Im Falle der Übereinanderverklebung verbleibt vor dem inneren Etikettenende ein Luftspalt, der einen unvollständigen und diffusen Transfer bewirkt.
Hiervon ausgehend hat sich der Erfinder die Aufgabe gestellt, einen zylindrischen Hohlkörper, insbesondere einen metallischen, einseitig offenen Dosenkörper mit rundum auf seiner Aussenseite vermittels Thermotransferdruckes unter Verwendung eines Farbstoffpartikel tragenden Hilfsträgers verteilt aufgebrachten Farbstoffpartikeln und einem aus der Überlappung der Hilfsträger herrührenden Druckstreifen gleicher optisch-ästethischer Erscheinung wie das übrige Erscheinungsbild der restlichen auf dem Rohrkörperumfang aufgebrachten Farbpartikel zu schaffen und die Aufgabe wird erfindungsgemäss mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Lösung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles einer Dose und einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Bedruckung der Dose. Es zeigt:
Fig. 1: Eine Dose in der Draufsicht.
Fig. 2: Die schematisierte Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des Herstellungsverfahrens für eine Dose in Form eines senkrecht stehenden Drehtellers in Vorderansicht.
Fig. 3: Die Vorderansicht eines Dornes mit Haltefinger, Dosenkörper und Hilfsträger bzw. Etikette in Vorderansicht.
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäss ausgebildeten Dosenkörper 26 in der Draufsicht. Der Dosenkörper 26 ist mit einer farbstoffaffinen Schicht überzogen, in die zur Dekoration des Dosenkörpers 26 Farbstoffpartikel rundum eingetragen sind. Mit 37 ist ein Druckstreifen bezeichnet, der durch die Migration der Farbstoffpartikel in gasförmigem Zustand aus dem Überlappungsbereich 25 der Enden des Hilfsträgers 20 gebildet ist. Die Farbstoffpartikel des Druckstreifens 37 weisen eine gleiche oder geringere Farbintensität auf als die Farbpartikel, die an den Druckstreifen 37 angrenzen.
Bevorzugt ist im Falle heller Farben, dass die im Druckstreifen 37 eingebrachten Farbpartikel eine Farbintensität von 100% bis 60%, vorzugsweise 95% bis 90%, der Farbintensität der an den Druckstreifen 37 angrenzenden Farbpartikel aufweisen, wobei im Falle dunkler Farben die entsprechenden Werte 100% bis 60%, vorzugsweise 90% bis 75% betragen. Mit einem Druckstreifen 37 dieser Ausgestaltung wird überraschenderweise erreicht, dass der Druckstreifen 37 das gleiche optisch-ästhethische Erscheinungsbild wie das übrige Druckbild auf dem Dosenkörper 26 erreicht.
Die zur Herstellung des erfindungsgemässen Dosenkörpers 26 bevorzugte Vorrichtung 10 besteht gemäss Fig. 2 und 3 aus einem senkrecht angeordneten Drehteller 11, der um eine Achse 12 getaktet angetrieben wird. Mit dem Drehteller 11 wirken zusammen eine Ladestation 13, eine Wickelstation 14, eine Aufheizstation 15, eine Station 16 zur Entfernung von Hilfsträgern 20 und eine Entladestation 17.
Die Ladestation 13, die Wickelstation 14, die Aufheizstation 15, die Station 16 zur Entfernung der Hilfsträger 20 und die Entladestation 17 sind in Drehrichtung des Drehtellers 11 nacheinander angeordnet, so dass ein Dosenkörper 26 auf einer Kreisbahn in dieser Reihenfolge die Vorrichtung 10 getaktet durchläuft. Der Drehteller 11 trägt entlang seines Umfanges in gleichmässigen Abständen zueinander angeordnete Dornhalter 18, die senkrecht zur Oberfläche des Drehtellers 11 verlaufende Dorne 19 tragen.
In der Ladestation 13 werden Dosenkörper 26 durch eine achsparallel zum Dorn 19 bewegbare Fördereinrichtung (nicht gezeigt) auf den in die Ladestation 13 eingefahrenen Dorn 19 aufgeschoben und anschliessend in Taktschritten zur Wickelstation 14 bewegt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform trägt der Drehteller 11 beispielsweise zwölf Dorne 19, die kreisförmig und konzentrisch um die Achse 12 ange- ordnet sind, so dass der mit einem Dosenkörper 26 beladene Dorn 19 bei der gezeigten Anordnung der Ladestation 13 und Entladestation 17, die jeweils in einem Winkel von 15 DEG zur senkrechten Achse des Drehtellers 11 angeordnet sind und zwischen sich einen Winkel von 30 DEG bilden, im vorliegenden Falle zwei Taktschritte benötigt, um in die Wickelstation 14 einzufahren.
In der Wickelstation 14 läuft ein Dosenkörper 26 in Drehrichtung des Drehtellers 11 auf einen Hilfsträger 20 auf. Die Hilfsträger 20 werden vor Einlauf des Dosenkörpers in die Wickelstation 14 von einer schematisch angedeuteten Vorschubeinrichtung 21 in horizontaler Richtung, ausgehend von einem Stapel 31 von Hilfsträgern, auf zwei Auflageleisten 22 gefördert, zwischen denen eine Positionshalterung 23 angeordnet ist.
Die Auflageleisten 22 mindestens gleicher Länge wie die Dorne 19 halten den Hilfsträger 20, indem der Hilfsträger 20 von den Auflageleisten 22 vermittels eines Vakuums angesaugt wird. Zu diesem Zweck sind die Auflageleisten 22 als Hohlkörper ausgebildet, die mit einer Vakuumpumpe in Verbindung stehen, wobei die Auflageflächen der Auflageleisten 22 Sohrungen 38 aufweisen, über die bei aufliegendem Hilfsträger 20 das Vakuum wirksam wird. Die Auflageleisten 22 sind unterhalb eines in die Wickelstation 14 eingefahrenen Dornes 19 in einem Abstand angeordnet, der sich aus dem halben Durchmesser des Dornes 19 mit aufgebrachtem Dosenkörper 26 und der Dicke des Hilfsträgers 20 bestimmt.
Der äussere seitliche Abstand der Auflageleisten 22 von der senkrechten Mittellinie des Dornes 19 entspricht der halben Breite des Hilfsträgers 20, wobei unter der Breite des Hilfsträgers 20 die Seitenlänge zu verstehen ist, die dem Umfang des Dosenkörpers 26 einschliesslich Zugaben zur Seitenlänge zur Bildung des Überlappungsbereiches 25 entspricht. Die Positionshalterung 23 mindestens gleicher Länge wie der Dorn 19 ist in Arbeitslage mittig zwischen den Auflageleisten 22 angeordnet, steht mit der dem Dosenkörper 26 abgewandten Seite des Hilfsträgers 20 in Berührung und ist über einen Hebel 32 um ein Schwenklager 33 beweglich ausgestaltet. Zwischen der Positionshalterung 23 und jeder der beiden Auflageleisten 22 befindet sich ein Wickelmesser 34 gleicher Längenabmessung wie die Auflageleisten 22.
Mit dem Dorn 19 wirkt ferner ein Haltefinger 24 mindestens gleicher Länge wie der Dorn 19 zusammen. Der Haltefinger 24 ist oberhalb des Dornes 19 angeordnet und in senkrechter Richtung so beweglich ausgebildet, dass er in Eingriff mit dem Überlappungsbereich 25 des Hilfsträgers 20 unter Anpressung und Lösung letzteren an und von der äusseren Umfangswandung eines Dosenkörper 26 bringbar ist.
Ein auf dem Dorn 19 aufgebrachter Dosenkörper 26 läuft in die Wickelstation 14 ein und wird dort mit einem Hilfsträger 20 zusammengeführt, der auf den Auflageleisten 22 und der Positionshalterung 23 aufliegt. Die Positionshalterung 23 drückt den Hilfsträger 20 an den Dosenkörper 26 an, um zu verhindern, dass sich der Hilfsträger 20 während des Umwicklungsvorganges relativ zur Oberfläche des Dosenkörpers 26 bewegt.
Nach Lösen des Vakuums umfährt jedes der Wickelmesser 34 etwa die Hälfte des äusseren Dosenkörperumfanges und legt so den Hilfsträger 20 unter Bildung einer nicht geformten Überlappung 25 aus den der Länge der Dosenkörper 26 entsprechenden Längskanten des Hilfsträgers 20 an den Dosenkörper 26 an. Die Wickelmesser 34 legen den Hilfsträger 20 so um den Umfang des Dosenkörpers 26 um, dass der Hilfsträger 20 unter Zugspannung steht. Haben die Wickelmesser 34 ihre Endarbeitslage unter Bildung einer nicht geformten Überlappung unter dem Haltefinger 24 erreicht, wird der Haltefinger 24 in senkrechter Richtung bewegt.
Dabei presst der Haltefinger 24, Fig. 3, die überlappenden Enden zusammen und bildet so eine geformte in axialer Richtung verlaufende Überlappung 25, wobei die Form und Abmessungen der Überlappung 25 einer entsprechend gebildeten Ausnehmung 35 an der inneren Oberfläche des Haltefingers 24 entspricht. Gleichzeitig werden die an die Überlappung 25 grenzenden Randbereiche des Hilfsträgers 20 durch die die Ausnehmung 35 in Längsrichtung des Dornes 19 begrenzenden Wandungen 36 an den Dosenkörper 26 angepresst, was erfindungsgemäss wesentlich zu einem qualitativ hochstehenden Umdruck insbesondere auch des Überlappungsbereiches in der in den Patentansprüchen beanspruchten Ausgestaltung beiträgt.
Nach Formen und Anpressen der Überlappung 25 und Randbereiche fahren die Wickelmesser 34 und die Positionshalterung 23 zurück, so dass die Überlappung 25 und Randbereiche unter Pressung auf dem Dosenkörper 26 gehalten sind.
Nach Rückschwenken der Positionshalterung 22 und der Wickelmesser 34 wird der in der Wickelstation 14 mit einem Hilfsträger 20 versehene Dosenkörper 26 mit Haltefinger 24 folgend der Aufheizstation 15 zugeführt. In Drehrichtung können auch mehrere Aufheizstationen 15 einander folgend vorgesehen sein. Die Aufheizstation 15 besteht aus einer hohlzylindrischen Spule 27 kürzerer axialer Erstreckung als der Dosenkörper 26, die mit einer Hubeinrichtung 28 zusammenwirkt.
Sei Einlauf des Dosenkörpers 26 in die Stellungsanordnung der Aufheizstation 15 befindet sich die Spule 27 vor dem Dorn 19 mit aufgeschobenem Dosenkörper 26, so dass ein ungehinderter Einlauf in die Stellungsanordnung gewährleistet ist. Anschliessend bewirkt die Hubeinrichtung 28, dass die Spule 27 den Dosenkörper 26 mit Haltefinger 24 mit ihrer in neren Ausnehmung umgreifend in axialer Richtung in Form einer Vor- und Rückwärtsbewegung auch das offene Ende des Dosenkörpers 26 vollständig überfährt, wobei die Spule sich bei Abschluss der Rückwärtsbewegung wieder vor dem Dosenkörper 26 befindet, so dass der nächstfolgende Dosenkörper 26 in die Stellungsanordnung der Aufheizeinrichtung 15 eingefahren werden kann.
Die Spule 27 heizt den aus Dosenkörper 26 und Hilfsträger 20 bestehenden Verbund induktiv, d.h. berührungslos auf, wozu die Spule mit einem nicht gezeigten Hoch- oder Mittelfrequenzgenerator verbunden ist. Die Spule 27 heizt den Dosenkörper 26/Hilfsträger 20 Verbund während des Überfahrens kurzfristig auf die zur Auslösung des Transferprozesses notwendige Temperatur auf, wobei zur Vermeidung der Aufheizung des Haltefingers 24 dieser aus einem nichtmetallischen Werkstoff, vorzugsweise einem Polymid oder einem keramischen Werkstoff, besteht.
Die Energieabgabe der Spule 27 kann während der Hubbewegung nach einer vorgegebenen Leistungs-Zeit-Funktion erfolgen, wobei von der Spule 27 bei anfänglichem Überfahren des geschlossenen Endes des Dosenkörpers mehr Energie eingebracht wird, um die grössere Wärmeaufnahme des Dosenbodens im Vergleich zur Dosenwandung während des Überfahrens zu kompensieren. Die Wärmeaufnahme des Bodens kann gemäss der Erfindung herabgesetzt werden, wenn der Boden vor Einlauf in die Aufheizstation 15 mit Wärme beaufschlagt wird, was beispielsweise durch einen auf den Boden gerichteten Warm- oder Heissluftstrom geschehen kann.
Die mit der Hubbewegung der Spule 27 synchronisierte Energieabgabe soll weniger als 1000 Millisekunden, vorzugsweise 200 bis 400 Millisekunden dauern, während denen der Dosenkörper 26 von Umgebungstemperatur auf 150 DEG C bis 250 DEG C, vorzugsweise auf 210 DEG C bis 230 DEG C, aufgeheizt wird.
Energieleitende Dorne 19 können mindestens ausgehend von der Ladestation 13 auf eine Temperatur von 150 DEG C bis 250 DEG C heizbar, vorzugsweise auf 210 DEG C bis 230 DEG C, ausgebildet sein, die diese Temperatur durch Kontaktwärmeübertragung auf die Innenseite des Dosenkörpers 26 übertragen. Damit kann die Aufheizzeit verkürzt und erreicht werden, dass die zugeführte Energie an der Oberfläche des Dosenkörpers 26 zur Aufheizung der farbstoffaffinen Schicht und des Hilfsträgers 20 auf Sublimationstemperatur der Farbstoffmoleküle konzentriert bleibt und nicht in wesentlicher Menge durch die Dosenkörperumfangswandung in den Dorn 19 abfliesst.
Eine vergleichbare Wirkung wird erreicht, wenn die Kontaktwärmeübertragung mittels isolierend wirkender Dorne 19 erfolgt, die in einem Temperaturbereich von 110 DEG C bis 150 DEG C, vorzugsweise in einem Temperaturbereich von 110 DEG C bis 130 DEG C, gehalten sind. Als isolierend wirkende Dorne kommen Dorne aus nichtmetallischen Werkstoffen, z.B. Kunststoffen, in Betracht, deren Wärmeleitzahlen wesentlich tiefer liegen als die Wärmeleitzahlen der Werkstoffe der Dosenkörper.
Gezeigt hat sich, dass Dorne 19 dieser Art ihre bestmögliche Wirkung dann erzielen, wenn sie in den genannten Temperaturen gehalten sind.
In der Aufheizstation 15 wird der Thermotransferprozess durch schlagartige Aufheizung eingeleitet, dabei verdampfen die auf dem Hilfsträger 20 aus Papier oder Kunststoff-Folie angeordneten Farbstoffmoleküle und diffundieren in die farbstoffaffine Schicht auf der Oberfläche des Dosenkörpers 26.
Als farbstoffaffine Schichten kommen Schichten aus Epoxyharzen, Silikonharzen, Phenoplasten, Aminoplasten, Polyester und andere in Betracht. Als Farbstoffe kommen nieder-, mittel- wie auch hochmolekulare Farbstoffe in Betracht. Zweckmässige Farbstoffgruppen sind Monoazo- und Azomethinfarbstoffe, deren Moleküle stark mit Amino-, Alkoxy-, Nitro-, Halogen- und Cyanogruppen besetzt sein können.
Der thermische Transferprozess ist nach Einleitung von Energie in der Aufheizstation 15 auf eine Prozessdauer von 1 Sekunde bis 10 Sekunden, bevorzugt auf 2 Sekunden bis 4 Sekunden, eingestellt und findet nach der Aufheizung ohne weitere Wärmezufuhr bei fallender Temperatur statt. Diese Verfahrensführung hat sich besonders vorteilhaft für hochqualitative Umdrucke erwiesen.
Dieser Teil der Verfahrensführung findet zwischen der Aufheizstation 15 und der Vorrichtung 16 zur Entfernung der Hilfsträger 20 statt, in die die Dosenkörper in Taktschritten einlaufen. Die Vorrichtung 16 zur Entfernung der Hilfsträger 20 besteht aus einer Luftführungsdüse 29, die sich in Richtung zum eingefahrenen Dosenkörper erstreckt und nach Abheben des Haltefingers 24 von der Überlappung 25 den Hilfsträger 20 mittels eines Luftstromes von dem Dosenkörper 26 entfernt, womit der Sublimationstransfer-Vorgang abgeschlossen wird. Eine Vakuumabsaugung 30 nimmt die abgeblasenen Hilfsträger 20 zur Fortführung von der Vorrichtung 16 auf.
Von der Vorrichtung 16 wird ein nunmehr fertig bedruckter Dosenkörper 26 der Entladestation 17 zugeführt, in der der Dosenkörper 26 von dem Dorn 19 durch nicht gezeigte Mittel abgezogen und weiteren Einrichtungen zu dessen Abtransport übergeben wird.
Mittels des beschriebenen Verfahrens ist es nunmehr möglich geworden, Dosenkörper vollständig rundum in hoher Druckqualität mittels des Thermotransferdruckverfahrens zu bedrucken. Gleichzeitig ist es gelungen, die Qualität des Umdruckes des Überlappungsbereiches so hochstehend auszubilden, dass dieser Umdruckabschnitt keinen wie bisan störenden Einfluss auf das Gesamterscheinungsbild einer bedruckten Dose mehr ausübt.
The invention relates to a cylindrical hollow body, in particular a metallic can body with color particles applied all around on the outside of the hollow body by means of transfer printing.
The thermal transfer printing process is used in the decoration of synthetic textiles, plastics and solid substrates made of ceramic, wood, glass and metal that are treated with dye. The motif to be transferred is first printed with a conventional multi-color printing process, using sublimable organic dyes, on an auxiliary medium, usually paper, reversed. The subcarrier is placed with its printed side on the dye-affine surface of the appropriately treated substrate and the resulting temporary bond is heated to a temperature of approx. 190 ° C to 230 ° C.
The thermal energy fulfills two functions, on the one hand it puts the dye molecules in a gaseous state, and on the other hand the thermal excitation of the substrate coating enables the diffusion of the dye molecules into the substrate coating.
As is known, the transfer of a motif takes between 1 and 300 seconds in the case of a preheated substrate coating, the duration being determined primarily by the temperature and the nature of the dyes. The close contact between subcarrier and substrate coating, which is usually ensured by applying external pressure, prevents diffuse transfer of the transfer motif.
In addition to devices for the thermal printing of substrates, devices of this type for decorating metallic hollow bodies, in particular for decorating cylindrical hollow bodies for the production of so-called second cans, are known, which consist of a hollow body closed at the bottom with a lid applied after their filling - the second part. Aluminum beverage and aerosol cans have become widely used as two-part cans. The known devices differ from one another with regard to the type of energy transfer to the metallic hollow body or transfer composite and / or the type of merging of auxiliary carrier and hollow body.
From British Patent Application No. A device is known in 2 101 530 in which the auxiliary carrier is wound around the hollow body in the form of a label with an auxiliary device. The label ends are glued to the surface of the hollow body treated with dye using a water-soluble adhesive.
With this device, printing is not possible in the area in which the label ends are glued. This means that the printed hollow body has a more or less wide, pressure-free strip, which has a disruptive effect on the appearance of the hollow body.
From German Offenlegungsschrift No. 3 228 096 a further device for thermal transfer printing of cylindrical hollow bodies is known, in which the labels bearing the motif are glued one above the other in the event of their ends overlapping, and the latter are held together with an adhesive strip if the ends are butted. Adhesives and adhesive strips are used, which decompose at a temperature above the sublimation temperature and thus allow the label to be removed. A continuous decoration of the hollow body in the abutment area of the label ends is not possible, since in practice manufacturing tolerances of labels and cans exclude an exact abutment of the ends as well as the warping of the label due to water removal during the transfer process.
In the case of overlapping, an air gap remains in front of the inner label end, which causes an incomplete and diffuse transfer.
Proceeding from this, the inventor has set himself the task of creating a cylindrical hollow body, in particular a metallic, one-sided open can body with dye particles distributed all around on the outside by means of thermal transfer printing using an auxiliary carrier carrying dye particles, and a printing strip of the same optical aesthetic originating from the overlap of the auxiliary carriers To create appearance like the rest of the appearance of the remaining color particles applied to the tube body circumference and the object is achieved according to the invention with the features of claim 1. Advantageous further developments of the solution are described in the dependent claims.
Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment of a can and a device for carrying out the method for printing on the can. It shows:
Fig. 1: A can in plan view.
Fig. 2: The schematic representation of a device for performing the manufacturing method for a can in the form of a vertically standing turntable in front view.
Fig. 3: The front view of a mandrel with holding finger, can body and auxiliary carrier or label in front view.
1 shows a top view of a can body 26 designed according to the invention. The can body 26 is coated with a dye-affine layer, in which 26 dye particles are inserted all around to decorate the can body. 37 designates a printing strip which is formed by the migration of the dye particles in the gaseous state from the overlap region 25 of the ends of the auxiliary carrier 20. The dye particles of the printing strip 37 have the same or lower color intensity than the color particles which adjoin the printing strip 37.
In the case of light colors, it is preferred that the color particles introduced in the printing strip 37 have a color intensity of 100% to 60%, preferably 95% to 90%, of the color intensity of the color particles adjacent to the printing strip 37, the corresponding values 100 in the case of dark colors % to 60%, preferably 90% to 75%. With a printing strip 37 of this configuration, it is surprisingly achieved that the printing strip 37 achieves the same visual-aesthetic appearance as the rest of the printed image on the can body 26.
According to FIGS. 2 and 3, the device 10 preferred for producing the can body 26 according to the invention consists of a vertically arranged turntable 11 which is driven in a clocked manner about an axis 12. A charging station 13, a winding station 14, a heating station 15, a station 16 for removing auxiliary carriers 20 and an unloading station 17 act together with the turntable 11.
The charging station 13, the winding station 14, the heating station 15, the station 16 for removing the auxiliary carriers 20 and the unloading station 17 are arranged one after the other in the direction of rotation of the turntable 11, so that a can body 26 runs through the device 10 in a clocked manner in this order. The turntable 11 carries mandrel holders 18 arranged along its circumference at uniform distances from one another, which carry mandrels 19 extending perpendicular to the surface of the turntable 11.
In the loading station 13, can bodies 26 are pushed onto the mandrel 19 inserted into the loading station 13 by a conveyor device (not shown) that can be moved parallel to the mandrel 19 and then moved to the winding station 14 in cycle steps.
In the present embodiment, the turntable 11 carries, for example, twelve mandrels 19 which are arranged circularly and concentrically around the axis 12, so that the mandrel 19 loaded with a can body 26 in the arrangement of the charging station 13 and unloading station 17 shown, each in FIG are arranged at an angle of 15 ° to the vertical axis of the turntable 11 and form an angle of 30 ° between them, in the present case two cycle steps are required to move into the winding station 14.
In the winding station 14, a can body 26 runs onto an auxiliary carrier 20 in the direction of rotation of the turntable 11. Before the can body enters the winding station 14, the auxiliary supports 20 are conveyed in a horizontal direction by a schematically indicated feed device 21, starting from a stack 31 of auxiliary supports, onto two support strips 22, between which a position holder 23 is arranged.
The support strips 22 of at least the same length as the mandrels 19 hold the auxiliary support 20 by the auxiliary support 20 being sucked in by the support strips 22 by means of a vacuum. For this purpose, the support strips 22 are designed as hollow bodies which are connected to a vacuum pump, the support surfaces of the support strips 22 having openings 38, via which the vacuum acts when the auxiliary support 20 is resting thereon. The support strips 22 are arranged below a mandrel 19 inserted into the winding station 14 at a distance which is determined from the half diameter of the mandrel 19 with the can body 26 applied and the thickness of the auxiliary carrier 20.
The outer lateral distance of the support strips 22 from the vertical center line of the mandrel 19 corresponds to half the width of the auxiliary carrier 20, whereby the width of the auxiliary carrier 20 is understood to mean the side length that corresponds to the circumference of the can body 26 including additions to the side length to form the overlap region 25 corresponds. The position holder 23 of at least the same length as the mandrel 19 is arranged in the working position centrally between the support strips 22, is in contact with the side of the auxiliary support 20 facing away from the can body 26 and is designed to be movable about a pivot bearing 33 via a lever 32. Between the position holder 23 and each of the two support strips 22 there is a winding knife 34 of the same length dimension as the support strips 22.
A holding finger 24 of at least the same length as the mandrel 19 also cooperates with the mandrel 19. The holding finger 24 is arranged above the mandrel 19 and is designed to be movable in the vertical direction in such a way that it can be brought into engagement with the overlap region 25 of the auxiliary carrier 20 by pressing and releasing the latter on and from the outer peripheral wall of a can body 26.
A can body 26 applied to the mandrel 19 runs into the winding station 14 and is brought together there with an auxiliary carrier 20 which rests on the support strips 22 and the position holder 23. The position holder 23 presses the auxiliary carrier 20 against the can body 26 in order to prevent the auxiliary carrier 20 from moving relative to the surface of the can body 26 during the wrapping process.
After the vacuum has been released, each of the winding knives 34 travels about half of the outer circumference of the can body and thus places the auxiliary carrier 20 against the can body 26, forming an undeformed overlap 25 from the longitudinal edges of the auxiliary carrier 20 corresponding to the length of the can body 26. The winding knives 34 fold the auxiliary carrier 20 around the circumference of the can body 26 such that the auxiliary carrier 20 is under tension. When the winding knives 34 have reached their final working position with the formation of an unformed overlap under the holding finger 24, the holding finger 24 is moved in the vertical direction.
The holding finger 24, FIG. 3, presses the overlapping ends together and thus forms a shaped overlap 25 running in the axial direction, the shape and dimensions of the overlap 25 corresponding to a correspondingly formed recess 35 on the inner surface of the holding finger 24. At the same time, the edge regions of the auxiliary carrier 20 bordering on the overlap 25 are pressed against the can body 26 by the walls 36 delimiting the recess 35 in the longitudinal direction of the mandrel 19, which, according to the invention, essentially results in a high-quality transfer printing, in particular also of the overlap region in the embodiment claimed in the claims contributes.
After the overlap 25 and the edge areas have been shaped and pressed on, the winding knives 34 and the position holder 23 move back, so that the overlap 25 and edge areas are held under pressure on the can body 26.
After swiveling back the position holder 22 and the winding knife 34, the can body 26 provided with an auxiliary support 20 in the winding station 14 is fed to the heating station 15 with holding fingers 24 following. In the direction of rotation, a plurality of heating stations 15 can also be provided in succession. The heating station 15 consists of a hollow cylindrical coil 27 of shorter axial extension than the can body 26, which interacts with a lifting device 28.
When the can body 26 enters the position arrangement of the heating station 15, the coil 27 is located in front of the mandrel 19 with the can body 26 pushed on, so that an unimpeded entry into the position arrangement is ensured. The lifting device 28 then causes the spool 27 to completely move over the open end of the can body 26 with its holding finger 24 with its inner recess in the axial direction in the form of a forward and backward movement, the spool moving when the backward movement is completed is again in front of the can body 26 so that the next following can body 26 can be moved into the position arrangement of the heating device 15.
The coil 27 heats the composite consisting of the can body 26 and the auxiliary support 20 inductively, i.e. without contact on what the coil is connected to a high or medium frequency generator, not shown. The coil 27 briefly heats the can body 26 / subcarrier 20 composite to the temperature required to initiate the transfer process, while the holding finger 24 is made of a non-metallic material, preferably a polymide or a ceramic material, in order to avoid heating up.
The energy output of the coil 27 can take place during the lifting movement according to a predetermined power-time function, with more energy being introduced by the coil 27 when the closed end of the can body is first passed over in order to increase the heat absorption of the can base compared to the can wall during the drive over to compensate. The heat absorption of the floor can be reduced according to the invention if heat is applied to the floor before it enters the heating station 15, which can be done, for example, by a hot or hot air flow directed at the floor.
The energy output synchronized with the stroke movement of the coil 27 should last less than 1000 milliseconds, preferably 200 to 400 milliseconds, during which the can body 26 is heated from ambient temperature to 150 ° C. to 250 ° C., preferably to 210 ° C. to 230 ° C. .
Energy-conducting mandrels 19 can be designed, at least starting from the charging station 13, to be heated to a temperature of 150 ° C. to 250 ° C., preferably to 210 ° C. to 230 ° C., which transfer this temperature to the inside of the can body 26 by contact heat transfer. In this way, the heating-up time can be shortened and the energy supplied on the surface of the can body 26 for heating the dye-affine layer and the auxiliary carrier 20 remains concentrated to the sublimation temperature of the dye molecules and does not flow to a substantial extent through the wall of the can body into the mandrel 19.
A comparable effect is achieved if the contact heat transfer takes place by means of insulating mandrels 19 which are kept in a temperature range from 110 ° C. to 150 ° C., preferably in a temperature range from 110 ° C. to 130 ° C. Mandrels made of non-metallic materials, e.g. Plastics, whose thermal conductivities are significantly lower than the thermal conductivities of the materials of the can body.
It has been shown that mandrels 19 of this type achieve their best possible effect when they are kept at the temperatures mentioned.
In the heating station 15, the thermal transfer process is initiated by sudden heating, the dye molecules arranged on the auxiliary carrier 20 made of paper or plastic film evaporate and diffuse into the dye-affine layer on the surface of the can body 26.
Layers made of epoxy resins, silicone resins, phenoplasts, aminoplasts, polyester and others are suitable as dye-affine layers. Low, medium and high molecular weight dyes are suitable as dyes. Useful dye groups are monoazo and azomethine dyes, the molecules of which can be heavily occupied with amino, alkoxy, nitro, halogen and cyano groups.
After the introduction of energy in the heating station 15, the thermal transfer process is set to a process duration of 1 second to 10 seconds, preferably to 2 seconds to 4 seconds, and takes place after the heating without further supply of heat at a falling temperature. This procedure has proven to be particularly advantageous for high-quality transfers.
This part of the procedure takes place between the heating station 15 and the device 16 for removing the auxiliary carriers 20, into which the can bodies enter in cycle steps. The device 16 for removing the auxiliary carrier 20 consists of an air guide nozzle 29 which extends in the direction of the retracted can body and, after the holding finger 24 has been lifted off the overlap 25, removes the auxiliary carrier 20 from the can body 26 by means of an air flow, thus completing the sublimation transfer process becomes. A vacuum suction 30 receives the blown-off auxiliary carriers 20 for continuing from the device 16.
From the device 16, a now completely printed can body 26 is fed to the unloading station 17, in which the can body 26 is removed from the mandrel 19 by means not shown and transferred to other devices for its removal.
By means of the described method it has now become possible to print all around the can body in high print quality by means of the thermal transfer printing method. At the same time, the quality of the transfer printing of the overlap area has been designed to be so high that this transfer printing section no longer has a disruptive influence on the overall appearance of a printed can.