CH721260A1

CH721260A1 - Device and method for moistening a portion of a fiber-based container

Info

Publication number: CH721260A1
Application number: CH001209/2023A
Authority: CH
Inventors: Müller Florian; Andersen Magnus; Olsen Camilla
Original assignee: Alpla Werke Alwin Lehner Gmbh & Co Kg
Priority date: 2023-10-31
Filing date: 2023-10-31
Publication date: 2025-05-15
Also published as: WO2025093635A1

Abstract

Offenbart ist eine Vorrichtung (40) zum Befeuchten eines Teilbereiches (21) eines faserbasierten Behälters (20) sowie ein entsprechendes Verfahren. Die Vorrichtung (40) weist eine Befeuchtungsvorrichtung (30) auf.Disclosed is a device (40) for moistening a partial region (21) of a fiber-based container (20) and a corresponding method. The device (40) comprises a moistening device (30).

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Befeuchten eines Teilbereiches eines faserbasierten Behälters gemäss dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche. [0001] The present invention relates to a device and a method for moistening a partial area of a fiber-based container according to the preamble of the independent claims.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Vorrichtungen zum Konfektionieren von faserbasierten Behältern bekannt. [0002] Various devices for assembling fiber-based containers are known from the prior art.

[0003] Mit der WO 2023/118058 A1 ist beispielsweise eine Vorrichtung bekannt geworden, mit der ein überstehender Bereich eines faserbasierten Behälters mittels eines Laserstrahls abgetrennt wird. Nachteilig ist, dass im Bereich der Schnittkante eine spätere Beschichtung des Behälters in Bezug zum restlichen Behälter unterschiedliche Eigenschaften aufweist und unter Umständen schlecht haftet. [0003] WO 2023/118058 A1, for example, discloses a device for cutting off a protruding portion of a fiber-based container using a laser beam. A disadvantage is that a subsequent coating of the container in the area of the cut edge exhibits different properties than the rest of the container and may adhere poorly.

[0004] Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, zumindest einen oder mehrere Nachteile des Standes der Technik zu beheben. Insbesondere soll eine Vorrichtung und/oder ein Verfahren bereitgestellt werden, die es ermöglichen, dass eine Beschichtung auf einen Behälter gleichmässig aufgetragen werden kann. [0004] It is therefore an object of the invention to remedy at least one or more disadvantages of the prior art. In particular, an apparatus and/or a method is to be provided that enable a coating to be applied uniformly to a container.

[0005] Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen definierten Vorrichtungen und Verfahren gelöst. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen. [0005] This object is achieved by the devices and methods defined in the independent patent claims. Further embodiments are disclosed in the dependent patent claims.

[0006] Bei einer erfindungsgemässen Vorrichtung handelt es sich um eine Vorrichtung zum Befeuchten eines Teilbereichs eines faserbasierten Behälters. Diese Vorrichtung weist eine Befeuchtungsvorrichtung auf. [0006] A device according to the invention is a device for moistening a portion of a fiber-based container. This device comprises a moistening device.

[0007] Es hat sich herausgestellt, dass durch die Behandlung mit einem Laser und damit insbesondere durch einen Wärmeeintrag der Behälter in einem Teilbereich, vorliegend im Bereich der Schnittkante, einen geringeren Feuchtigkeitsgehalt aufweist als die Bereiche des Behälters, die an diesen Teilbereich angrenzen. [0007] It has been found that by treating the container with a laser and thus in particular by applying heat, the container has a lower moisture content in a partial area, in this case in the area of the cutting edge, than the areas of the container which border on this partial area.

[0008] Durch das Bereitstellen einer Vorrichtung zum Befeuchten dieses Teilbereichs kann ein Feuchtigkeitsgradient ausgeglichen werden. Mit anderen Worten kann die dem Teilbereich entzogene Feuchtigkeit wieder zurückgeführt werden. Der Behälter weist damit insbesondere in allen Bereichen einen im wesentlichen gleichen Feuchtigkeitsgehalt auf. [0008] By providing a device for humidifying this partial area, a moisture gradient can be compensated. In other words, the moisture extracted from the partial area can be returned. The container thus has a substantially uniform moisture content in all areas.

[0009] Entsprechend sind für eine spätere Beschichtung die Randbedingungen aus der Sicht des Behälters für sämtliche Bereiche gleich. Wird der Behälter beispielsweise einem Pulverbeschichtungsprozess zugeführt, so wird sich die Beschichtung gleichmässig auf der Oberfläche des Behälters absetzen, da diese im Wesentlichen homogen ist, zumindest in Bezug auf den Feuchtigkeitsgehalt. [0009] Accordingly, for subsequent coating, the boundary conditions from the perspective of the container are the same for all areas. For example, if the container is subjected to a powder coating process, the coating will deposit evenly on the surface of the container, as it is essentially homogeneous, at least in terms of moisture content.

[0010] Dies resultiert letztlich in einer gleichmässigeren Beschichtung, insbesondere in einer gleichmässigeren Schichtdicke. Die Haftung der Beschichtung ist zudem auf der Oberfläche des Behälters überall gleichmässig. [0010] This ultimately results in a more uniform coating, particularly a more uniform layer thickness. Furthermore, the coating adheres evenly across the entire surface of the container.

[0011] Vorzugsweise weist die Vorrichtung zum Befeuchten des Teilbereichs des faserbasierten Behälters eine Positioniervorrichtung zum Positionieren des faserbasierten Behälters in Bezug zu der Befeuchtungsvorrichtung auf. [0011] Preferably, the device for moistening the partial region of the fiber-based container comprises a positioning device for positioning the fiber-based container relative to the moistening device.

[0012] Dies ermöglicht es, den zu befeuchtenden Teilbereich des Behälters passgenau relativ zu der Befeuchtungsvorrichtung anzuordnen und damit sicherzustellen, dass lediglich der Teilbereich des Behälters befeuchtet wird, der tatsächlich eine zu geringe Feuchte aufweist. [0012] This makes it possible to arrange the part of the container to be humidified precisely relative to the humidification device and thus to ensure that only the part of the container which actually has too low a humidity is humidified.

[0013] Es kann vorgesehen sein, dass die Positioniervorrichtung Halteelemente, insbesondere Greifzangen oder Unterdruckvorrichtungen, zum Halten des faserbasierten Behälters aufweist. Entsprechend kann der faserbasierte Behälter sicher und unverrückbar an einer spezifischen Position gehalten werden und ein entsprechender Befeuchtungsvorgang durchgeführt werden. [0013] It can be provided that the positioning device comprises holding elements, in particular gripping tongs or vacuum devices, for holding the fiber-based container. Accordingly, the fiber-based container can be held securely and immovably in a specific position, and a corresponding moistening process can be carried out.

[0014] Die Befeuchtungsvorrichtung kann stationär angeordnet sein, vorzugsweise ist jedoch axial bewegbar. [0014] The humidification device can be arranged stationary, but is preferably axially movable.

[0015] Eine axiale Beweglichkeit ermöglicht es, die Befeuchtungsvorrichtung in Bezug zu dem zu befeuchtenden Teilbereich axial zuzustellen und damit in unmittelbare Nähe zu bringen. Dies ermöglicht ein punktgenaues Befeuchten des Teilbereichs und verhindert insbesondere, dass die Feuchtigkeit sich auch in Bereichen niederschlägt, in denen eine zusätzliche Befeuchtung nicht notwendig ist. [0015] Axial mobility allows the humidification device to be positioned axially relative to the area to be humidified, thus bringing it into close proximity. This allows for precise humidification of the area and, in particular, prevents moisture from condensing in areas where additional humidification is not necessary.

[0016] Die Befeuchtungsvorrichtung kann eine Düse aufweisen. Durch eine Düse kann ein Feuchtigkeitsnebel ausgegeben werden, der eine homogene Verteilung von Tröpfchen aufweist und es damit ermöglicht, einen Teilbereich gleichmässig mit Feuchtigkeit zu Beaufschlagen. [0016] The humidification device may comprise a nozzle. A nozzle can be used to emit a humidified mist with a homogeneous distribution of droplets, thus allowing a partial area to be evenly moistened.

[0017] Vorzugsweise ist die Düse derart ausgebildet, dass diese einen kegelförmigen Nebel ausbildet. Durch die Auswahl einer spezifischen Kegelöffnung und eines spezifischen Abstandes zum Teilbereich kann eine entsprechende Fläche spezifisch mit dem Nebel beaufschlagt werden. [0017] Preferably, the nozzle is designed to produce a conical mist. By selecting a specific conical opening and a specific distance from the partial area, a corresponding area can be specifically exposed to the mist.

[0018] Es ist jedoch möglich, die Düse als ein kreisringförmiger Spalt auszubilden. Der kreisringförmige Spalt wird dabei insbesondere derart in der Grösse gewählt, dass dieser im Wesentlichen mit dem zu befeuchtenden Teilbereich übereinstimmt. Vorliegend ist der zu befeuchtende Teilbereich typischerweise eine Öffnung des Behälters, also im Wesentlichen ein kreisringförmiger Bereich. Durch die entsprechende Ausbildung der Düse kann genau dieser Bereich spezifisch beaufschlagt werden. [0018] However, it is possible to design the nozzle as a circular gap. The circular gap is selected in such a way that its size essentially corresponds to the area to be humidified. In this case, the area to be humidified is typically an opening in the container, i.e., essentially a circular area. By appropriately designing the nozzle, precisely this area can be specifically targeted.

[0019] Alternativ ist es jedoch ebenfalls möglich, dass die Düse entlang des Teilbereichs bewegbar ist, insbesondere entlang einer Kreisbahn. Dies ermöglicht es, mit der Düse entlang der Öffnung, beziehungsweise entlang des Bearbeitungsrandes, also der Schnittkannte, des Behälters, entlang zu fahren und diesen zu befeuchten. Dies ermöglicht es, die Düse mit einem beispielsweise sehr geringen Durchmesser auszubilden, derart, dass der ausgegebene Nebel ebenfalls sehr punktuell ausgebildet ist. [0019] Alternatively, however, it is also possible for the nozzle to be movable along the partial area, in particular along a circular path. This makes it possible to move the nozzle along the opening, or along the processing edge, i.e., the cutting edge, of the container, and to moisten it. This makes it possible to design the nozzle with a very small diameter, for example, so that the emitted mist is also very precisely distributed.

[0020] Alternativ ist es möglich, die Befeuchtungsvorrichtung mit einem Schwamm zu versehen. Entsprechend weist die Befeuchtungsvorrichtung einen Schwarm auf. Feuchtigkeit, die sich im Schwarm befindet, kann durch leichtes Aufpressen auf den zu befeuchtenden Teilbereich an diesen abgegeben werden. Der Schwamm ist im Wesentlichen flächig ausgebildet, beziehungsweise, kann entsprechend der Kontur des zu befeuchtenden Bereichs ausgebildet sein. [0020] Alternatively, it is possible to provide the humidification device with a sponge. Accordingly, the humidification device has a swarm. Moisture contained in the swarm can be released to the area to be humidified by gently pressing it onto it. The sponge is essentially flat or can be shaped to match the contour of the area to be humidified.

[0021] Im vorliegenden Fall, insbesondere wenn der zu befeuchtende Teilbereich als eine Behälteröffnung ausgebildet ist, kann der Schwamm eine ringförmige Ausbildung aufweisen. Der Schwamm deckt sich damit im Wesentlichen mit dem zu befeuchtenden Teilbereich. [0021] In the present case, particularly if the partial area to be humidified is configured as a container opening, the sponge may have an annular configuration. The sponge thus essentially covers the partial area to be humidified.

[0022] Insbesondere in Bezug auf die Ausbildung der Befeuchtungsvorrichtung mit einem Schwamm ist eine axial bewegbare Befeuchtungsvorrichtung vorteilhaft. Der Schwamm kann entsprechend wie ein Stempel auf den zu befeuchtenden Bereich aufgedrückt werden. [0022] Particularly with regard to the design of the humidification device with a sponge, an axially movable humidification device is advantageous. The sponge can be pressed onto the area to be humidified like a stamp.

[0023] Vorzugsweise ist der zu befeuchtende Teilbereich des Behälters ein Hals des faserbasierten Behälters, insbesondere eine Schnittkante am Hals des faserbasierten Behälters. [0023] Preferably, the portion of the container to be moistened is a neck of the fiber-based container, in particular a cut edge on the neck of the fiber-based container.

[0024] Dies ist der Bereich, der durch die unerwünschte Wärmebehandlung des Lasers im Vergleich zum restlichen Behälter ausgetrocknet ist und daher eine geringere Feuchtigkeit aufweist. [0024] This is the area that has dried out due to the unwanted heat treatment of the laser compared to the rest of the container and therefore has a lower humidity.

[0025] Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zum Befeuchten eines Teilbereichs eines faserbasierten Behälters. Das Verfahren wird insbesondere mit einer Vorrichtung wie vorliegend beschrieben durchgeführt. Bei dem Verfahren zum Befeuchten eines Teilbereichs eines faserbasierten Behälters wird der Teilbereich des Behälters mit einer Befeuchtungsvorrichtung befeuchtet. [0025] Another aspect relates to a method for humidifying a portion of a fiber-based container. The method is carried out, in particular, using a device as described herein. In the method for humidifying a portion of a fiber-based container, the portion of the container is humidified using a humidification device.

[0026] Durch eine entsprechende Befeuchtung des Teilbereichs kann ein Feuchtigkeitsgehalt innerhalb des Behälters, insbesondere innerhalb einer Behälterwandung, ausgeglichen werden. [0026] By appropriately moistening the partial area, a moisture content within the container, in particular within a container wall, can be compensated.

[0027] Vorzugsweise wird in einem ersten Schritt der zu befeuchtende Behälter mit dem zu befeuchtenden Teilbereich benachbart zu der Befeuchtungsvorrichtung bereitgestellt. [0027] Preferably, in a first step, the container to be humidified with the partial area to be humidified is provided adjacent to the humidifying device.

[0028] Zum Befeuchten des Teilbereichs kann ein Vorrat einer ionisierten oder ionisierbaren Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, aus der Befeuchtungsvorrichtung an den faserbasierten Behälter abgegeben werden. [0028] To humidify the partial area, a supply of an ionized or ionizable liquid, in particular water, can be delivered from the humidification device to the fiber-based container.

[0029] Eine ionisierte oder ionisierbare Flüssigkeit ermöglicht es, eine gewünschte Leitfähigkeit des Behälters und/oder des Teilbereichs bereitzustellen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Behälter im Anschluss einem Pulverbeschichtungsprozess zugeführt wird. [0029] An ionized or ionizable liquid makes it possible to provide a desired conductivity of the container and/or the partial area. This is particularly advantageous if the container is subsequently subjected to a powder coating process.

[0030] Es kann vorgesehen sein, dass der Flüssigkeitsvorrat in der Form eines Sprühnebels ausgegeben wird beziehungsweise abgegeben wird. [0030] It can be provided that the liquid supply is dispensed or delivered in the form of a spray mist.

[0031] Bei einem Sprühnebel handelt es sich um eine im Wesentlichen homogene Verteilung von feinsten Wassertropfen die es ermöglichen, einen Teilbereich gleichmässig mit Feuchtigkeit zu Beaufschlagen, wie bereits im Bezug zu der Vorrichtung erläutert. Es ergeben sich analog die gleichen Vorteile. [0031] A spray mist is a substantially homogeneous distribution of very fine water droplets that allows a specific area to be evenly moistened, as already explained with reference to the device. The same advantages arise analogously.

[0032] Alternativ ist es auch möglich, dass der Flüssigkeitsvorrat durch einen Auspressvorgang abgegeben wird. Durch einen Auspressvorgang ist es ermöglicht, einen Flüssigkeitsvorrat sehr zielgerichtet abzugeben und insbesondere in einem sehr engen Toleranzfeld in Bezug auf dessen Begrenzung. [0032] Alternatively, it is also possible for the liquid supply to be dispensed by a squeezing process. This squeezing process makes it possible to dispense a liquid supply in a very targeted manner, particularly within a very narrow tolerance range with respect to its limits.

[0033] Insbesondere in Bezug zum letzteren Vorgang kann der Flüssigkeitsvorrat in einem Schwamm bereitgestellt werden. [0033] In particular with regard to the latter process, the liquid supply can be provided in a sponge.

[0034] Der Flüssigkeitsvorrat ist im Schwamm gebunden und wird erst freigegeben, wenn ein entsprechender Auspressvorgang initiiert wird. Zudem wird lediglich dort Flüssigkeit abgegeben, wo der Schwamm auf ein entsprechendes Gegenstück gedrückt wird, beispielsweise auf die Schnittkante eines Behälters. [0034] The liquid supply is bound in the sponge and is only released when a corresponding squeezing process is initiated. Furthermore, liquid is only released where the sponge is pressed against a corresponding counterpart, for example, the cut edge of a container.

[0035] Es ist vorstellbar, dass die Abgabe des Flüssigkeitsvorrates anhand zumindest einer Feuchtigkeitsmessung gesteuert wird. Dabei kann vorgesehen sein, zuerst den Teilbereich, der befeuchtet werden soll, auf dessen Feuchtigkeitsgehalt zu prüfen und eine entsprechende Messung vorzunehmen. Anhand dieser Messung kann beispielsweise ein Auspressvorgang, beziehungsweise dessen Länge, gesteuert werden. Analog kann die Zeitdauer eines Sprühvorgangs gesteuert werden. [0035] It is conceivable that the release of the liquid supply is controlled based on at least one moisture measurement. In this case, it may be provided to first check the moisture content of the area to be moistened and take a corresponding measurement. Based on this measurement, for example, a squeezing process, or rather its length, can be controlled. The duration of a spraying process can be controlled in a similar way.

[0036] Zur Verbesserung der Einstellung der Abgabe des Flüssigkeitsvorrats kann eine zweite Feuchtigkeitsmessung durchgeführt werden. Dabei wird insbesondere eine erste Feuchtigkeitsmessung am Behälter durchgeführt und eine zweite Messung am zu befeuchtenden Teilbereich. Anhand der beiden Messungen kann ein Feuchtigkeitsunterschied und/oder ein Feuchtigkeitsgradient berechnet werden, der entsprechend als Eingabewert dient zum Steuern des Befeuchtungsvorgangs. [0036] To improve the adjustment of the dispensing of the liquid supply, a second humidity measurement can be performed. In particular, a first humidity measurement is performed on the container and a second measurement is performed on the partial area to be humidified. Based on the two measurements, a humidity difference and/or a humidity gradient can be calculated, which serves as an input value for controlling the humidification process.

[0037] Anhand von schematischen Figuren wir die Erfindung nachfolgend erläutert. Es zeigt: Figur 1: Eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung; Figur 2: eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung.[0037] The invention is explained below with reference to schematic figures. Figure 1 shows a first embodiment of a device; Figure 2 shows a second embodiment of a device.

[0038] Die Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 40 zum Befeuchten eines Teilbereiches 21 eines faserbasierten Behälters 20. Wie ersichtlich ist, weist die Vorrichtung 20 eine Positioniervorrichtung 50 zum Positionieren des faserbasierten Behälters 20 auf. An der Positioniervorrichtung 20 sind zudem Haltelemente 51 angeordnet um den Behälter 20 in einer aufrechten Position zu halten. [0038] Figure 1 shows a device 40 for moistening a partial area 21 of a fiber-based container 20. As can be seen, the device 20 has a positioning device 50 for positioning the fiber-based container 20. Holding elements 51 are also arranged on the positioning device 20 to hold the container 20 in an upright position.

[0039] An der Vorrichtung 40 ist eine Befeuchtungsvorrichtung 30 angeordnet. Die Befeuchtungsvorrichtung 30 weist vorliegend einen Schwamm 31 auf. Die Befeuchtungsvorrichtung 30 ist vorliegend entlang des eingezeichneten Doppelpfeiles axial bewegbar. Eine Medienzufuhrleitung führt einen Wasservorrat zum Schwamm 31. Sobald ein Behälter 20 positioniert ist, kann die Befeuchtungsvorrichtung 30 axial bewegt werden und der Schwamm 31 auf den zu befeuchtenden Teilbereich 21 gepresst werden. Dieser ist vorliegend eine Schnittkante die an einem Hals des Behälters 20 ausgebildet ist. Durch einfaches Aufpressen des Schwamms 31 auf diese Schnittkante kann diese entsprechend befeuchtet werden. [0039] A humidification device 30 is arranged on the device 40. In this case, the humidification device 30 has a sponge 31. In this case, the humidification device 30 is axially movable along the double arrow shown. A media supply line carries a water supply to the sponge 31. Once a container 20 is positioned, the humidification device 30 can be moved axially, and the sponge 31 can be pressed onto the partial area 21 to be humidified. In this case, this is a cut edge formed on a neck of the container 20. By simply pressing the sponge 31 onto this cut edge, the latter can be appropriately humidified.

[0040] Die Figur 2 zeigt eine alternative Ausbildung einer Vorrichtung 40 zum Befeuchten eines Teilbereiches 21 eines faserbasierten Behälters 20. Die Vorrichtung 40 gemäss der Figur 2 ist analog der Vorrichtung 40 aus der Figur 1 aufgebaut. Sie unterscheidet sich von der Vorrichtung der Figur 1 dahingehend, dass anstelle des Schwamms 31 eine Düse 32 an der Befeuchtungsvorrichtung 30 angeordnet ist. Da die Düse 32 einen Nebel versprüht, ist es nicht mehr zwingend notwendig, dass die Befeuchtungsvorrichtung axial bewegbar ist. [0040] Figure 2 shows an alternative embodiment of a device 40 for humidifying a partial area 21 of a fiber-based container 20. The device 40 according to Figure 2 is constructed analogously to the device 40 of Figure 1. It differs from the device of Figure 1 in that, instead of the sponge 31, a nozzle 32 is arranged on the humidifying device 30. Since the nozzle 32 sprays a mist, it is no longer absolutely necessary for the humidifying device to be axially movable.

Claims

1. Device (40) for moistening a partial area (21) of a fiber-based container (20), characterized in that this device (40) has a moistening device (30).

2. Device (40) according to claim 1, characterized in that it comprises a positioning device (50) for positioning the fiber-based container (20) in relation to the humidification device (30).

3. Device (40) according to claim 1, characterized in that the positioning device (50) has holding elements, in particular gripping tongs or vacuum devices, for holding the fiber-based container (20).

4. Device (40) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the humidifying device (30) is axially movable.

5. Device (40) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the humidifying device (30) has a nozzle (31).

6. Device (40) according to claim 5, characterized in that the nozzle (31) forms a conical mist.

7. Device (40) according to claim 5, characterized in that the nozzle (31) is designed as an annular gap.

8. Device (40) according to claim 5, characterized in that the nozzle (31) is movable along the partial region (21), in particular on a circular path.

9. Device (40) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the moistening device (30) comprises a sponge (31).

10. Device (40) according to claim 9, characterized in that the sponge (32) is annular.

11. Device (40) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the partial region (21) is a neck (22) of the fiber-based container, in particular a cut edge (23) on the neck (22).

12. A method for moistening a partial area (21) of a fiber-based container (20), in particular with a device (40) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the partial area (21) of the container is moistened with a moistening device (30).

13. The method according to claim 12, wherein in a first step the container (20) to be humidified is provided with the partial region (21) adjacent to the humidifying device (30).

14. Method according to one of claims 12 or 13, characterized in that for moistening the partial area (21) a supply of an ionized or ionizable liquid, in particular water, is delivered from the moistening device (30) to the fiber-based container (20).

15. A method according to claim 14, characterized in that the liquid supply is dispensed in the form of a spray.

16. Method according to claim 14, characterized in that the liquid supply is dispensed by a pressing process.

17. The method according to claim 16, characterized in that the liquid supply is provided in a sponge (32).

18. Method according to one of claims 14 to 17, characterized in that the release of the liquid supply is controlled by means of at least one moisture measurement.

19. Method according to claim 18, characterized in that a first humidity measurement is carried out on the container (20) and a second measurement is carried out on the partial area (21).