DE102011115140A1

DE102011115140A1 - Apparatus and method for coating a container and container

Info

Publication number: DE102011115140A1
Application number: DE201110115140
Authority: DE
Inventors: Thomas Dengler
Original assignee: OPTIPACK GmbH
Current assignee: OPTIPACK GmbH
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2013-03-28
Also published as: EP2574462A2; EP2574462A3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten einer Beschichtungsfläche eines vorzugsweise becherförmigen Behälters, insbesondere Lebensmittelbehälters, mit einer ein Beschichtungsmittel enthaltenden Vorratseinrichtung und einer zum Übertragen des Beschichtungsmittels von der Vorratseinrichtung auf die Beschichtungsfläche ausgelegten Übertragungsanordnung, wobei das in der Vorratseinrichtung enthaltene Beschichtungsmittel eine Viskosität von weniger als 100 s aufweist, insbesondere einen Lack enthält.The invention relates to a device for coating a coating surface of a preferably cup-shaped container, in particular a food container, with a storage device containing a coating agent and a transmission arrangement designed to transfer the coating agent from the storage device to the coating surface, wherein the coating agent contained in the storage device has a viscosity of less than 100 s, in particular contains a paint.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten einer Beschichtungsfläche eines vorzugsweise becherförmigen Behälters, insbesondere Lebensmittelbehälters, mit einer ein Beschichtungsmittel enthaltenden Vorratseinrichtung und einer zum Übertragen des Beschichtungsmittels von der Vorratseinrichtung auf die Beschichtungsfläche ausgelegten Übertragungsanordnung, ein mit einer solchen Vorrichtung ausführbares Beschichtungsverfahren, die Verwendung einer solchen Vorrichtung zum Beschichten von Behältern und unter Verwendung einer solchen Vorrichtung hergestellte Behälter.The invention relates to a device for coating a coating surface of a preferably cup-shaped container, in particular a food container, with a storage device containing a coating agent and a transfer arrangement designed to transfer the coating agent from the storage device to the coating surface, a coating process that can be carried out with such a device, the use of such Apparatus for coating containers and containers made using such apparatus.

Vorrichtungen und Verfahren der eingangs beschriebenen Art werden beispielsweise zum Bedrucken becherförmiger Kunststoffpackungen für Milchprodukte, wie etwa Joghurt, benutzt. Die becherförmigen Packungen weisen üblicherweise eine zylindermantelförmige oder kegelstumpfmantelförmige Mantelfläche auf, welche mit einem gewünschten Motiv bedruckt werden soll. Dazu wird bei beispielsweise aus der DE-A-10 2009 043 332 bekannten Verfahren ein dem auf dem Becher aufzudruckenden Motiv entsprechendes Bild auf ein auf einen drehbar gelagerten Zylinder aufgespanntes Gummituch aufgetragen und von dort auf die zu bedruckende Mantelfläche, also die Beschichtungsfläche, übertragen. Dazu wird durch Rotation des zylindermantelförmigen Trägers des Gummituchs das zuvor auf das Gummituch aufgetragene Motiv auf der Bechermantelfläche abgerollt. Zum Auftragen des Motivs auf das Gummituch wird üblicherweise Farbe von einer Vorratseinrichtung in Form eines Farbkastens über eine Mehrzahl von Walzen gleichmäßig auf den Mantelflächen der Walzen verteilt und auf den Klischeezylinder übertragen. Auf dem Klischeezylinder ist eine dem zu druckenden Motiv entsprechende erhabene Struktur gebildet, so daß die Farbe nur auf die erhabenen Mantelflächenbereiche des Klischeezylinders aufgetragen wird und von dort auf das Gummituch übertragen werden kann. Dabei kann für jede Farbe des zu druckenden Motivs ein Klischeezylinder vorgesehen sein, auf dem für die entsprechende Farbe der zu druckende Teil spiegelverkehrt erhaben ausgebildet ist. Bei derartigen Vorrichtungen bilden die zum Entnehmen der Farbe aus dem Farbkasten und zum gleichmäßigen Verteilen der Farbe verwendeten Walzen zusammen mit dem Klischeezylinder und dem auf dem Zylinder aufgespannten Gummituch, also dem Gummituchzylinder, eine Übertragungsanordnung im Sinne der Erfindung. Beim Einsatz der aus der DE-A-10 2009 043 332 bekannten Vorrichtungen zum Bedrucken von Kunststoffbehältern, die beispielsweise aus PET, Polystyrol oder dergleichen gebildet sein können, hat es sich gezeigt, daß oft nur unbefriedigende optische und haptische Eigenschaften des bedruckten Produktes erreicht werden.Devices and methods of the type described above are used for example for printing cup-shaped plastic packages for dairy products, such as yogurt. The cup-shaped packs usually have a cylindrical jacket-shaped or frustoconical jacket surface which is to be printed with a desired motif. This is for example from the DE-A-10 2009 043 332 Known methods applied to the motif to be printed on the mug image on a spanned on a rotatably mounted cylinder blanket and transferred from there to the jacket surface to be printed, so the coating surface. For this purpose, the motif previously applied to the blanket is unrolled on the cup surface by rotation of the cylinder jacket-shaped carrier of the blanket. For application of the motif on the blanket usually color is evenly distributed from a storage device in the form of a color box over a plurality of rollers on the lateral surfaces of the rollers and transferred to the plate cylinder. On the plate cylinder a corresponding motif to be printed raised structure is formed so that the color is applied only to the raised lateral surface areas of the plate cylinder and can be transferred from there to the blanket. In this case, a cliché cylinder can be provided for each color of the motif to be printed on which the part to be printed is formed mirror-inverted for the corresponding color. In such devices, the rollers used for removing the ink from the ink fountain and for uniformly distributing the ink together with the plate cylinder and the blanket mounted on the cylinder, ie the blanket cylinder, form a transfer arrangement in the sense of the invention. When using the from the DE-A-10 2009 043 332 known devices for printing on plastic containers, which may be formed for example of PET, polystyrene or the like, it has been found that often only unsatisfactory optical and haptic properties of the printed product can be achieved.

In der EP 1 372 866 B1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, mit der PET-Flaschen mit einem Beschichtungsmittel auf Polyvenylalkoholbasis in wäßriger Lösung von 5% mit Hilfe eines Rotationszerstäubers beschichtet werden können, um die Barriereeigenschaften der Behälter zu verbessern. Die in der genannten Schrift beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen sind zum Beschichten becherförmiger Behälter nicht geeignet, weil sie einen lösbar in einem Flaschenhals festlegbaren Klemmkopf 37 erfordern, an dem die Flaschen hängend gefördert werden können.In the EP 1 372 866 B1 For example, a method and apparatus is described for coating PET bottles with a 5% aqueous polyvinyl alcohol-based coating agent by means of a rotary atomizer to improve the barrier properties of the containers. The methods and devices described in the cited document are not suitable for coating cup-shaped containers because they have a clamping head which can be releasably fixed in a bottle neck 37 require, where the bottles can be suspended hanging.

Angesichts der vorstehend beschriebenen Probleme im Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen und Verfahren zum Beschichten vorzugsweise becherförmiger Behälter bereitzustellen, mit denen zufriedenstellende optische und haptische Eigenschaften der Beschichtungsfläche erreicht werden können, sowie entsprechende Behälter anzugeben.In view of the problems of the prior art described above, it is an object of the present invention to provide apparatuses and methods for coating preferably cup-shaped containers with which satisfactory optical and haptic properties of the coating surface can be achieved and to provide corresponding containers.

Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Weiterbildung der bekannten Vorrichtungen gelöst, die im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß das in der Vorratseinrichtung enthaltene Beschichtungsmittel eine Viskosität von weniger als 100 s bei 20°C im 4 mm-DIN-Becher ( DIN 53211 ) aufweist, insbesondere zumindest teilweise Lack, besonders bevorzugt einen UV-Lack, enthält. Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beträgt die Viskosität des Beschichtungsmittels weniger als 80 s, insbesondere 60 s oder weniger, aber mehr als 10 s, insbesondere mehr als 20 s.According to a first aspect of the invention, this object is achieved by a development of the known devices, which is characterized essentially in that the coating agent contained in the storage device has a viscosity of less than 100 s at 20 ° C in 4 mm DIN cup ( DIN 53211 ), in particular at least partially lacquer, more preferably contains a UV lacquer. In preferred embodiments of the invention, the viscosity of the coating composition is less than 80 s, in particular 60 s or less, but more than 10 s, in particular more than 20 s.

Die Erfindung geht auf die Erkenntnis zurück, daß bei Verwendung von Beschichtungsmitteln mit einer besonders geringen Viskosität besonders glatte Oberflächen auf der Beschichtungsfläche hergestellt werden können, die einen Glanz hervorbringen, welcher sonst nur unter Verwendung von Schrumpffolien (Sleeve) oder dergleichen erhalten werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung und damit ausgeführte Beschichtungsverfahren ermöglichen daher die Herstellung von bedruckten bzw. lackierten Bechern mit dem Erscheinungsbild eines gesleevten Bechers.The invention is based on the finding that when using coating compositions with a particularly low viscosity particularly smooth surfaces on the coating surface can be produced, which produce a gloss, which can otherwise be obtained only using shrink films (sleeve) or the like. The device according to the invention and thus carried out coating process therefore allow the production of printed or painted cups with the appearance of slepped cup.

Falls gewünscht, kann die Beschichtungsfläche eines mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erhaltenen Behälters nach Abschluß der Beschichtung auch noch zumindest teilweise aufgerauht werden, um gewünschte haptische Eigenschaften in vorgegebenen Mantelflächenbereichen zu erhalten.If desired, the coating surface of a container obtained with a device according to the invention can also be at least partially roughened after completion of the coating in order to obtain desired haptic properties in predetermined lateral surface areas.

Die Übertragungsanordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann zur Ausführung eines Kontaktbeschichtungsverfahrens eine mit dem in der Vorratseinrichtung enthaltenen Beschichtungsmittel in Kontakt gelangenden und zum Entnehmen des Beschichtungsmittels aus der Vorratseinrichtung ausgelegte Entnahmeeinrichtung und eine zum Auftragen des entnommenen Beschichtungsmittels auf die Beschichtungsfläche ausgelegte Auftrageinrichtung aufweisen. Dabei kann die Entnahmeeinrichtung ähnlich wie bei der in der DE 10 2009 043 332 A beschriebenen Vorrichtung eine Heberwalze mit einer vorzugsweise etwa kreiszylindermantelförmigen und in Kontakt mit dem in der vorzugsweise als Farbkasten ausgeführten Vorratseinrichtung enthaltenden Beschichtungsmittel gelangenden Entnahmefläche aufweisen.The transfer arrangement of a device according to the invention can be one with that contained in the storage device for performing a contact coating process Having coating agent coming into contact and designed to remove the coating agent from the storage device removal device and a for applying the removed coating agent on the coating surface designed applicator. In this case, the removal device similar to that in the DE 10 2009 043 332 A Having described device having a lifting roller with a preferably approximately circular cylindrical jacket and in contact with the in the preferably designed as a colorant box containing coating means removal surface.

Bei herkömmlichen Druckwerken wird die Farbverteilung auf der Heberwalze mechanisch mit Hilfe von dem Farbkasten zugeordneten Schrauben und Schiebern eingestellt. Bei einer im Rahmen der Erfindung besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Entnahmefläche der Heberwalze mindestens eine das Entnehmen des Beschichtungsmittels aus der Vorratseinrichtung begünstigende Vertiefung auf. Durch geeignete Dimensionierung und Verteilung der Vertiefungen auf der Entnahmefläche kann die gewünschte Verteilung der Beschichtungsmasse auf der Entnahmefläche der Heberwalze eingestellt werden. Ferner ermöglicht die Bereitstellung der Vertiefungen in der Entnahmefläche die Entnahme einer ausreichenden Menge des Beschichtungsmittels, auch wenn das Beschichtungsmittel eine nur geringe Viskosität aufweist.In conventional printing units, the color distribution on the squeegee roller is adjusted mechanically by means of screws and slides associated with the ink fountain. In an embodiment which is particularly preferred in the context of the invention, the removal surface of the lifting roller has at least one depression which promotes removal of the coating agent from the storage device. By suitable dimensioning and distribution of the recesses on the removal surface, the desired distribution of the coating composition can be adjusted on the removal surface of the squeegee roller. Furthermore, the provision of the recesses in the removal surface enables removal of a sufficient amount of the coating agent, even if the coating agent has only a low viscosity.

Die Vertiefungen in der Entnahmefläche können kalottenförmig bzw. mit einer Oberfläche in Form von Kugelschalensegmenten ausgeführt sein. Dabei können Tiefe und Durchmesser so gewählt sein, daß sich ein Schopfvolumen von insgesamt 9 bis 12 cm³ pro Quadratmeter der Entnahmefläche ergibt. Das Schöpfvolumen wird durch entsprechende Wahl der Heberwalze in Abhängigkeit von den Anforderungen des Einzelfalls eingestellt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Vertiefungen mit Hilfe einer Lasergravur eingebracht. Dabei können die Vertiefungen linienförmig umlaufend angeordnet sein, wobei eine Liniendichte von 100 bis 200 Linien pro Zentimeter axialer Länge der Heberwalze eingestellt sein kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Liniendichte 140 bis 180 Linien pro Zentimeter axialer Länge, insbesondere etwa 160 Linien pro Zentimeter axialer Länge.The depressions in the removal surface may be executed dome-shaped or with a surface in the form of spherical shell segments. In this case, the depth and diameter can be chosen so that there is a total head volume of 9 to 12 cm ³ per square meter of the sampling area. The scoop volume is adjusted by appropriate choice of the lift roller depending on the requirements of the case. In a preferred embodiment of the invention, the depressions are introduced by means of a laser engraving. In this case, the depressions can be arranged in a line-shaped circumferential manner, wherein a line density of 100 to 200 lines per centimeter of axial length of the lifting roller can be set. In a preferred embodiment, the line density is 140 to 180 lines per centimeter of axial length, more preferably about 160 lines per centimeter of axial length.

Die Entnahme des Beschichtungsmittels mit Hilfe entsprechender Heberwalzen kann weiter begünstigt werden, wenn die durch Lasergravur eingebrachten Linien nicht in Radialebenen umlaufen, sondern in Ebenen, die bezüglich der Radialebenen um etwa 60° angestellt sind. Dadurch wird die Mitnahme des Beschichtungsmittels in den Vertiefungen begünstigt. Jedenfalls hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn ein Schöpfvolumen von 9 bis 12 cm³ pro Quadratmeter der Entnahmefläche eingestellt wird, wobei auch bei linienförmigen Vertiefungen das Schöpfvolumen durch Auswahl entsprechender Heberwalzen eingestellt werden kann. Der Durchmesser der Heberwalze beträgt etwa 40 bis 80 mm, vorzugsweise 50 bis 70 mm, insbesondere etwa 61 mm.The removal of the coating agent by means of corresponding lifting rollers can be further promoted if the introduced by laser engraving lines do not rotate in radial planes, but in planes that are employed with respect to the radial planes by about 60 °. As a result, the entrainment of the coating agent in the wells is favored. In any case, it has proven to be expedient if a scoop volume of 9 to 12 cm ³ per square meter of the removal surface is set, wherein even with linear depressions, the scoop volume can be adjusted by selecting appropriate lift rollers. The diameter of the lifting roller is about 40 to 80 mm, preferably 50 to 70 mm, in particular about 61 mm.

Ähnlich wie bei den in der DE 10 2009 043 332 beschriebenen Vorrichtungen kann zwischen der Entnahmeeinrichtung und der Auftrageinrichtung auch noch mindestens eine Übertragungswalze und/oder Verreiberwalze vorgesehen sein, die auch eine nachgiebige Mantelfläche aufweisen kann, um so die Übertragung des Beschichtungsmittels zu begünstigen.Similar to the ones in the DE 10 2009 043 332 described devices may also be provided between the removal device and the applicator at least one transfer roller and / or Verreiberwalze, which may also have a resilient outer surface, so as to favor the transfer of the coating agent.

Ferner kann die erfindungsgemäße Vorrichtung einen zwischen Übertragungswalze und der Auftrageinrichtung angeordneten Klischeezylinder mit einer einem Druckmotiv entsprechenden Profilierung der Zylindermantelfläche aufweisen. Der Klischeezylinder weist also aufgrund der Profilierung eine dem zu druckenden Motiv entsprechende erhabene Struktur auf, so daß die Farbe nur auf die erhabenen Mantelflächenbereiche des Klischeezylinders aufgetragen wird.Furthermore, the device according to the invention may have a cliché cylinder arranged between the transfer roller and the applicator with a profiling of the cylinder jacket surface corresponding to a print motif. Thus, due to the profiling, the plate cylinder has a raised structure corresponding to the motif to be printed, so that the ink is applied only to the raised lateral surface areas of the plate cylinder.

Das Entstehen von sogenannten Schattenbildern auf den beschichteten Behältern kann verhindert werden, wenn der Durchmesser des Klischeezylinders dem Durchmesser der Übertragungswalze entspricht oder ein ganzzahliges Vielfaches davon beträgt. Auf diese Art und Weise wird sichergestellt, daß eine 1:1-Übertragung von der Übertragungswalze auf den Klischeezylinder erfolgt, bei der immer gleiche Bereiche der Übertragungswalze mit gleichen Bereichen des Klischeezylinders in Kontakt kommen, so daß keine Ungleichverteilung der Beschichtungsmasse auf der erhabenen Struktur des Klischeezylinders entsprechenden Oberflächenbereichen der Übertragungswalze erfolgt. Eine solche Ungleichverteilung wird beobachtet, wenn ein Teil der Übertragungswalzenoberfläche, der zuvor nicht mit einer erhabenen Struktur des Klischeezylinders in Kontakt gelangt ist, bei einem nächsten Umlauf mit einer erhabenen Struktur in Kontakt gelangt und gleichzeitig ein Teil der Übertragungswalze mit der erhabenen Struktur in Kontakt gelangt, welcher zuvor auch schon mit der erhabenen Struktur in Kontakt gelangt ist. Das führt zu einer ungleichmäßigen Beschichtungsmassenübertragung von der Übertragungswalze auf den Klischeezylinder. Bei der erfindungsgemäßen Dimensionierung, bei der der Durchmesser des Klischeezylinders dem Durchmesser der Übertragungswalze entspricht oder ein ganzzahliges Vielfaches davon ist, werden solche Fehler nicht beobachtet.The emergence of so-called shadow images on the coated containers can be prevented if the diameter of the plate cylinder corresponds to the diameter of the transfer roller or an integer multiple thereof. In this way, it is ensured that a one-to-one transfer from the transfer roller to the plate cylinder, in which always the same areas of the transfer roller with the same areas of the plate cylinder come into contact, so that no unequal distribution of the coating composition on the raised structure of the Cliched cylinder corresponding surface areas of the transfer roller takes place. Such unequal distribution is observed when a part of the transfer roller surface, which has not been previously contacted with a raised structure of the plate cylinder, comes into contact with a raised structure in a next pass and at the same time a part of the transfer roller comes in contact with the raised structure , which has previously been in contact with the raised structure. This leads to an uneven coating mass transfer from the transfer roller to the plate cylinder. In the dimensioning according to the invention, in which the diameter of the plate cylinder corresponds to the diameter of the transfer roller or an integer multiple thereof, such errors are not observed.

Die erfindungsgemäß zum Einsatz kommenden Beschichtungsmassen weisen eine nur geringe Viskosität auf. Daher können diese Beschichtungsmassen unter dem Einfluß der bei der Rotation der Übertragungswalze und/oder des Klischeezylinders auftretenden Zentrifugalkräfte von den Oberflächen der Übertragungswalze und/oder des Klischeezylinders abspritzen. Aus diesem Grund werden bei erfindungsgemäßen Vorrichtungen Übertragungswalzen und/oder Klischeezylinder mit einem besonders großen Durchmesser von mehr als 100 mm, vorzugsweise mehr als 120 mm, insbesondere 150 mm oder mehr benutzt, weil die Zentrifugalkräfte mit größer werdendem Durchmesser bei gleichbleibender Umfangsgeschwindigkeit abnehmen. Allerdings können die Durchmesser von Übertragungswalze und Klischeezylinder aus Raumgründen und mit Blick auf die gewünschte Übertragung zwischen den einzelnen Elementen der Übertragungsanordnung nicht beliebig vergrößert werden. Daher betragen die Durchmesser von Übertragungswalze und/oder Klischeezylinder erfindungsgemäßer Vorrichtungen vorzugsweise 200 mm oder weniger, insbesondere 180 mm oder weniger, besonders bevorzugt 170 mm oder weniger. Zum Erhalt einer ausreichenden Beschichtung der Übertragungswalze mit Hilfe der Heberwalze wird das Verhältnis des Durchmessers der Übertragungswalze zum Durchmesser der Heberwalze zweckmäßigerweise so gewählt, daß es größer als 1,5, insbesondere mehr als 2 beträgt, um so mehrere Umläufe der Heberwalze zum Übertragen des Beschichtungsmittels auf die Umfangsfläche der Übertragungswalze zur Verfügung zu stellen. Unter Berücksichtigung der vorstehend erläuterten Besonderheiten des Einflusses der Zentrifugalkraft auf Flüssigkeiten niedriger Viskosität hat es sich im Rahmen der Erfindung allerdings als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn das Verhältnis des Durchmessers der Übertragungswalze zum Durchmesser der Heberwalze weniger als 4, insbesondere weniger als 3 beträgt. The coating compositions used according to the invention have only a low viscosity. Therefore, under the influence of the centrifugal forces generated by the rotation of the transfer roller and / or the plate cylinder, these coating compositions may jets from the surfaces of the transfer roller and / or the plate cylinder. For this reason, in devices according to the invention, transfer rollers and / or plate cylinders having a particularly large diameter of more than 100 mm, preferably more than 120 mm, in particular 150 mm or more are used, because the centrifugal forces decrease with increasing diameter at a constant peripheral speed. However, the diameter of the transfer roller and plate cylinder can not be increased arbitrarily for reasons of space and in view of the desired transfer between the individual elements of the transfer arrangement. Therefore, the diameters of the transfer roller and / or plate cylinder of the devices of the invention are preferably 200 mm or less, more preferably 180 mm or less, more preferably 170 mm or less. To obtain a sufficient coating of the transfer roller by means of the squeegee roller, the ratio of the diameter of the transfer roller to the diameter of the squeegee roller is suitably chosen so that it is greater than 1.5, in particular more than 2, so several revolutions of the squeegee roller for transferring the coating agent to provide on the peripheral surface of the transfer roller. Taking into account the above-mentioned peculiarities of the influence of centrifugal force on liquids of low viscosity, it has proved in the invention, however, to be particularly useful when the ratio of the diameter of the transfer roller to the diameter of the squeegee roller is less than 4, in particular less than 3.

Ebenso wie bei der Vorrichtung gemäß DE 10 2009 043 322 kann die Auftrageinrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung einen Gummituchzylinder mit einer nachgiebigen Mantelfläche aufweisen. Dabei wird bei der Dimensionierung des Gummituchzylinders auch darauf geachtet, daß eine 1:1-Übertragung zwischen Klischeezylinder und Gummituchzylinder stattfindet. Der Durchmesser des Gummituchzylinders ist daher ein ganzzahliges Vielfaches des Durchmessers des Klischeezylinders.As in the device according to DE 10 2009 043 322 For example, the applicator of a device according to the invention can have a blanket cylinder with a resilient outer surface. It is also ensured in the dimensioning of the blanket cylinder that a 1: 1 transmission between the plate cylinder and blanket cylinder takes place. The diameter of the blanket cylinder is therefore an integer multiple of the diameter of the plate cylinder.

Das auf den Gummituchzylinder aufgezogene Tuch kann entsprechend der in der DE 10 2009 043 322 beschriebenen Übertragungsanordnung ausgeführt sein und eine eine Übertragungsfläche bildende verformbare Übertragungsschicht aufweisen, auf deren der Übertragungsfläche abgewandten Seite eine eine größere Nachgiebigkeit als die Übertragungsschicht aufweisende Anpassungsschicht angeordnet ist. Dabei kann die Übertragungsschicht eine Shore-Härte im Bereich von 60 bis 90 Shore/A, bevorzugt 75 bis 80 Shore-A und die Anpassungsschicht eine Shore-Härte im Bereich von 15 bis 30 Shore-A, bevorzugt 22 bis 24 Shore-A aufweisen. Mit derartigen Übertragungsanordnungen können auch profilierte Beschichtungsflächen beschichten werden. Das ist im Besonderen bei der Beschichtung von Bechern von Vorteil, welche einen eine Entnahmeöffnung umlaufenden Siegelflansch aufweisen, der über eine Stapelkante in einen sich konisch nach unten verjüngenden Mantelflächenbereich übergeht, wobei die Stapelkante durch einen konvex gewölbten Oberflächenbereich ausgeführt sein kann. Der Einsatz von der in der DE 10 2009 043 322 beschriebenen Übertragungsanordnung in erfindungsgemäßen Vorrichtungen ermöglicht die Beschichtung derartiger Becher im Bereich der Stapelkante und/oder im Bereich eines Bodenbereichs, der ebenfalls ausgehend von der kegelstumpfmantelförmigen Mantelfläche über eine Stapelkante in den Becherboden übergehen kann.The wound on the blanket cylinder cloth can according to the in the DE 10 2009 043 322 be described transfer arrangement and have a forming a transfer surface deformable transfer layer on the side facing away from the transfer surface a greater compliance than the transfer layer having matching layer is arranged. In this case, the transfer layer may have a Shore hardness in the range of 60 to 90 Shore / A, preferably 75 to 80 Shore A and the matching layer a Shore hardness in the range of 15 to 30 Shore A, preferably 22 to 24 Shore A. , With such transmission arrangements and profiled coating surfaces can be coated. This is particularly advantageous in the coating of cups, which have a sealing flange encircling a removal opening, which merges via a stacking edge into a conically downwardly tapering lateral surface area, wherein the stacking edge can be embodied by a convexly curved surface area. The use of the in the DE 10 2009 043 322 described transmission arrangement in devices according to the invention enables the coating of such cups in the region of the stack edge and / or in the region of a bottom region, which can also proceed from the frustoconical jacket surface via a stack edge in the cup bottom.

Bei den bislang beschriebenen Kontaktdruckverfahren wird das Beschichtungsmittel über eine Anzahl von Kontaktflächen, wie etwa die Begrenzungsflächen der Heberwalze, Übertragungswalze des Klischeezylinders und/oder des Gummituchzylinders auf die Beschichtungsfläche übertragen. Zusätzlich oder alternativ kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung auch noch eine kontaktlose Übertragungsanordnung aufweisen. Eine kontaktlose Übertragungsanordnung weist eine Zerstäubungseinrichtung auf, mit der das in der Vorratseinrichtung aufgenommene Beschichtungsmittel zerstäubt wird. Der Behälter wird zum Beschichten durch den so erhaltenen Beschichtungsmittelnebel gefördert, so daß sich die Beschichtungsmitteltröpfchen auf der Beschichtungsmittelfläche absetzen können, um so die gewünschte Beschichtung zu bilden. In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn die Zerstäubungseinrichtung zum Erzeugen eines elektrisch geladene Lacktröpfchen aufweisenden Lacknebels ausgelegt ist, wobei die Zerstäubungseinrichtung einen Tellerzerstäuber mit einer Mehrzahl von vorzugsweise in einer gemeinsamen horizontalen Ebene angeordneten, insbesondere etwa auf einer Kreislinie liegende Zerstäubungsdüsen aufweisen kann und der Lack insbesondere bezüglich der Tellerachse etwa radial nach außen zerstäubt wird. Ein Tellerzerstäuber kann auch als um eine Zerstäuberachse drehbarer Rotationszerstäuber ausgelegt sein. Derartige Rotationszerstäuber sind in der EP 1 372 866 B1 beschrieben. Der Offenbarungsgehalt dieser Schrift hinsichtlich des Aufbaus und der Funktion von Rotationszerstäubern wird hiermit durch ausdrückliche Inbezugnahme in diese Beschreibung aufgenommen.In the contact printing methods described so far, the coating agent is transferred to the coating surface via a number of contact surfaces, such as the boundary surfaces of the squeegee roller, transfer roller of the plate cylinder, and / or the blanket cylinder. Additionally or alternatively, a device according to the invention can also have a contactless transmission arrangement. A contactless transmission arrangement has an atomizing device with which the coating agent received in the storage device is atomized. The container is conveyed for coating by the coating agent mist thus obtained, so that the coating agent droplets can settle on the coating agent surface so as to form the desired coating. In this context, it has proven to be particularly advantageous if the atomizing device is designed to produce a paint mist having electrically charged paint droplets, wherein the atomizing device have a Tellerzerstäuber with a plurality of preferably arranged in a common horizontal plane, in particular lying approximately on a circular line atomization nozzles can and the paint is atomized, in particular with respect to the plate axis approximately radially outward. A Tellerzerstäuber can also be designed as rotatable about a Zerstäuberachse rotary atomizer. Such rotary atomizers are in the EP 1 372 866 B1 described. The disclosure of this document with regard to the structure and function of rotary atomizers is hereby incorporated by explicit reference into this description.

Die Zerstäubungseinrichtung ist zweckmäßigerweise in einer abgesehen von einer Eintrittsöffnung für die Behälter und eine Austrittsöffnung für den Behälter geschlossenen Sprühkammer angeordnet. Im Verlauf der Beschichtung werden die Behälter vorzugsweise mit einer Fördereinrichtung von der Eintrittsöffnung zur Austrittsöffnung längs einer die Zerstäubungseinrichtung zumindest teilweise, vorzugsweise etwa Ω-förmig umlaufenden vorgegebenen Bahn gefördert. Durch den Umlauf der Zerstäubungseinrichtung ergibt sich eine besonders wirkungsvolle Beschichtung. Die Fördereinrichtung kann einzelne längs der vorgegebenen Bahn hintereinander angeordnete Trägerelemente für becherförmige Behälter aufweisen, auf die die Behälter mit nach unten weisender Behälteröffnung derart aufsetzbar sind, daß Eingreifbereiche der Trägerelemente von unten in den Behälterinnenraum ragen. Im Sinne einer gleichmäßigen Beschichtung der Behälter hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Trägerelemente zum Drehen der Behälter um eine etwa vertikale Behälterachse ausgelegt sind. The atomizing device is expediently arranged in a spray chamber which is closed apart from an inlet opening for the containers and an outlet opening for the container. In the course of the coating, the containers are preferably conveyed by means of a conveying device from the inlet opening to the outlet opening along a predetermined path which at least partially, preferably approximately Ω-shaped, circulates the atomizing device. The circulation of the atomizing device results in a particularly effective coating. The conveyor may comprise individual along the predetermined path arranged behind one another carrier elements for cup-shaped container to which the container with downwardly facing container opening are placed such that engaging portions of the support members protrude from below into the container interior. In terms of a uniform coating of the container, it has proven to be expedient if the support elements are designed to rotate the container about an approximately vertical axis of the container.

Zusätzlich oder alternativ kann der Fördereinrichtung und/oder der Zerstäubungseinrichtung eine Einrichtung zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen der Zerstäubungseinrichtung und den auf den Trägerelementen aufgesetzten Behältern in Schwererichtung zugeordnet sein, um so eine gleichmäßige Beschichtung weiter zu begünstigen.Additionally or alternatively, the conveying device and / or the atomizing device can be assigned a device for generating a relative movement between the atomizing device and the containers placed on the carrier elements in the direction of gravity so as to further promote a uniform coating.

Die Beschichtung mit geladenen Beschichtungströpfchen kann begünstigt werden, wenn eine äußere Begrenzungsfläche des Eingreifsbereichs der Trägerelemente zumindest teilweise elektrisch leitfähig ist und auf ein vorgegebenes elektrostatisches Potential eingestellt werden kann, um so die geladenen Teilchen in Richtung auf die Beschichtungsfläche zu beschleunigen. in diesem Zusammenhang ist auch daran gedacht, die Begrenzungsfläche des Eingreifbereichs nur teilweise mit einer leitfähigen Beschichtung zu versehen, um so eine „Spotbeschichtung” zu erreichen, bei der eine auf die dem leitfähigen Bereich des Eingreifbereichs entsprechenden Mantelflächenbereich des Behälters eingeschränkte Beschichtung erfolgt. Der Eingreifbereich kann auch ein Muster von leitfähigen Bereichen aufweisen, welche durch isolierende Bereiche voneinander getrennt und getrennt voneinander auf vorgegebene Potentiale eigestellt werden können, um entsprechende Muster auf der Begrenzungsfläche des Behälters zu erzeugen. Zusätzlich oder alternativ ist auch an den Einsatz von Masken oder Abdeckbeschichtungen auf der äußeren Begrenzungsfläche der Behälter gedacht, um so entsprechende Muster bereitzustellen.Coating with charged coating droplets may be favored when an outer periphery of the engaging portion of the support members is at least partially electrically conductive and can be adjusted to a predetermined electrostatic potential so as to accelerate the charged particles toward the coating surface. In this connection, it is also contemplated to provide the boundary surface of the engaging portion only partially with a conductive coating so as to achieve a "spot coating" in which a coating limited to the lateral region of the container corresponding to the conductive portion of the engaging portion is applied. The engagement region may also include a pattern of conductive regions which may be separated by insulating regions and separately adjusted to predetermined potentials to create corresponding patterns on the confining surface of the container. Additionally or alternatively, the use of masks or cover coats on the outer periphery of the container is also intended to provide corresponding patterns.

Einer Fördereinrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise eine Vereinzelungseinrichtung zugeordnet, die zum Vereinzeln von in Form eines Becherstapels aus ineinandergestapelten Bechern angelieferten Bechern und zum Übergeben der vereinzelten Becher an die Fördereinrichtung ausgelegt ist.A conveying device of a device according to the invention is preferably associated with a separating device, which is designed for separating beakers supplied in the form of a stack of cups from one another into beakers and for transferring the separated beakers to the conveying device.

Wenn das Beschichtungsmittel einen UV-aushärtbaren Lack aufweist, der unter Einfluß von UV-Strahlen besonders schnell ausgehärtet werden kann, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Fördereinrichtung zum Fördern der lackierten Behälter durch eine UV-Trockenkammer ausgelegt ist, wo in Förderrichtung hinter der UV-Trockeneinrichtung auch noch eine Stapeleinrichtung zum Stapeln der lackierten Becher angeordnet sein kann.If the coating composition has a UV-curable lacquer which can be cured very quickly under the influence of UV rays, it has proven to be expedient if the conveying device for conveying the lacquered containers is designed by a UV drying chamber, where behind in the conveying direction the UV drying device can also be arranged a stacking device for stacking the painted cups.

Wie vorstehend bereits erläutert, kann die Beschichtungsfläche einen kreiszylindermantelförmigen und/oder kegelstumpfmantelförmigen und/oder einen konvex gewölbten und/oder einen konkav gewölbten Bereich aufweisen, wobei die konvex/bzw. konkav gewölbten Bereiche Stapelkanten ausbilden können, die mit erfindungsgemäßen Vorrichtungen ebenfalls beschichtet werden können. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Beschichten von Behältern ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß eine Beschichtungsfläche des Behälters mit einem Lack geringer Viskosität von 100 s oder weniger beschichtet wird, wobei Kontaktverfahren und kontaktfreie Verfahren zum Einsatz kommen können. In beiden Fällen weist die entsprechende Beschichtungsvorrichtung Halter zum Halten der zu beschichtenden Behälter auf, wobei diese Behälter zweckmäßigerweise becherförmig mit einer Entnahmeöffnung und einem sich von der Entnahmeöffnung in Richtung auf den Boden vorzugsweise konisch verjüngenden Mantelfläche ausgeführt sind und die Halteeinrichtung entsprechende Becher vorzugsweise so hält, daß die Mantelfläche freiliegt. Erfindungsgemäß wird also eine Vorrichtung zum Beschichten einer Beschichtungsfläche eines Behälters mit einem einen Lack mit einer Viskosität von weniger als 100 s aufweisenden Beschichtung verwendet bzw. es wird eine Beschichtungsmasse mit einer Viskosität von 100 s oder weniger verwendet, um einen Kunststoffbehälter, vorzugsweise aus Polystyrol, PET oder dergleichen zu beschichten. Ein erfindungsgemäßer Becher weist eine Beschichtung auf, die aus einer Beschichtungsmasse mit einer Viskosität von weniger als 100 s erstellt wurde, wobei die Beschichtungsfläche des Behälters einen kreiszylindermantelförmigen, kegelstumpfmantelförmigen, konvex gewölbten und/oder konkav gewölbten Bereich aufweisen kann und zweckmäßig als Becher ausgeführt ist, der eine sich von einer oberen Öffnung nach unten erstreckenden und sich vorzugsweise in Richtung auf den Behälterboden verjüngenden Mantel aufweist, wobei die obere Öffnung von einem Siegelflansch umlaufen sein kann, welcher über eine Stapelkante in einen kegelstumpfmantelförmigen Mantelbereich übergeht.As already explained above, the coating surface may have a circular-cylindrical jacket-shaped and / or truncated cone-shaped and / or a convexly curved and / or a concavely curved region, wherein the convex / or. concave areas can form stacking edges, which can also be coated with devices of the invention. An inventive method for coating containers is essentially characterized in that a coating surface of the container is coated with a low viscosity paint of 100 s or less, whereby contact methods and non-contact methods can be used. In both cases, the corresponding coating device has holders for holding the containers to be coated, these containers being expediently cup-shaped with a removal opening and a lateral surface preferably conically tapering from the removal opening in the direction of the bottom and the holding device preferably holds corresponding cups, that the lateral surface is exposed. According to the invention, therefore, an apparatus is used for coating a coating surface of a container with a coating having a viscosity of less than 100 s, or a coating composition having a viscosity of 100 s or less is used to produce a plastic container, preferably polystyrene. PET or the like to coat. A cup according to the invention has a coating which has been produced from a coating composition having a viscosity of less than 100 s, wherein the coating surface of the container can have a circular-cylinder-jacket-shaped, truncated-cone-shaped, convexly curved and / or concavely curved region and is expediently designed as a cup. which has a jacket extending downwardly from an upper opening and preferably tapering towards the container bottom, wherein the upper opening may be circumscribed by a sealing flange which merges via a stacking edge into a frustoconical jacket region.

Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, auf die hinsichtlich aller erfindungswesentlichen und in der Beschreibung nicht weiter herausgestellten Einzelheiten Bezug genommen wird, erläutert. In der Zeichnung zeigt: In the following, the invention will be explained with reference to the drawing, to which reference is made for all details which are essential to the invention and are not further pointed out in the description. In the drawing shows:

1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und 1 a first embodiment of a device according to the invention and

2 eine Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. 2 a device according to a second embodiment of the invention.

Die in 1 dargestellte Vorrichtung umfaßt eine als Farbkasten ausgeführte Vorratseinrichtung für eine Beschichtungsmasse mit einer geringen Viskosität von 100 s oder weniger, einer Heberwalze 20, eine Übertragungswalze 30, einen Klischeezylinder 40 und einen Gummituchzylinder 50 sowie einen Träger für einen zu beschichten Behälter bzw. Becher 60. Mit der Heberwalze 20 wird die Beschichtungsmasse aus dem Farbkasten 10 entnommen und an die Übertragungswalze 30 weitergegeben, mit der sie auf den Klischeezylinder 40 übertragen wird. Mit Hilfe des Klischeezylinders 40 wird eine den erhabenen Bereichen 40 des Klischeezylinders entsprechende Einfärbung des Gummituchzylinders 50 bewirkt, wobei die Beschichtungsmasse schließlich vom Gummituchzylinder 50 auf die auf dem Träger 60 angeordneten Behälter übertragen wird.In the 1 The device shown comprises a storage device designed as an ink fountain for a coating composition with a low viscosity of 100 s or less, a squeegee roller 20 , a transfer roller 30 , a cliché cylinder 40 and a blanket cylinder 50 and a carrier for a container or cup to be coated 60 , With the squeegee roller 20 the coating mass is removed from the ink fountain 10 taken and to the transfer roller 30 passed on with the cliché cylinder 40 is transmitted. With the help of the cliché cylinder 40 becomes one of the sublime areas 40 the cliché cylinder corresponding coloring of the blanket cylinder 50 causes, with the coating material finally from the blanket cylinder 50 on the on the carrier 60 arranged container is transmitted.

Die in 2 dargestellte Ausführungsform der Erfindung entspricht im wesentlichen der anhand der 1 erläuterten Ausführungsform, wobei bei der in 2 erläuterten Ausführungsform unter Verzicht auf einen Gummituchzylinder die aus dem Farbkasten 10 entnommene Beschichtungsmasse mit Hilfe der Heberwalze 20, einer ersten Übertragungswalze 30 und einer zweiten Übertragungswalze 40 auf den Becher 60 übertragen wird. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung entspricht der Durchmesser der Übertragungswalze dem Durchmesser des Klischeezylinders, um so eine 1:1-Übertragung der Beschichtungsmasse von der Übertragungswalze auf den Klischeezylinder zu bewirken. Ebenso entspricht der Durchmesser der ersten Übertragungswalze 30 dem Durchmesser der zweiten Übertragungswalze 40 bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die Durchmesser des Klischeezylinders und der Übertragungswalze betragen etwa 170 mm.In the 2 illustrated embodiment of the invention substantially corresponds to the basis of 1 explained embodiment, wherein in the in 2 explained embodiment, waiving a blanket cylinder from the ink fountain 10 removed coating composition using the squeegee roller 20 , a first transfer roller 30 and a second transfer roller 40 on the mug 60 is transmitted. At the in 1 In the illustrated embodiment of the invention, the diameter of the transfer roller corresponds to the diameter of the plate cylinder, so as to effect a 1: 1 transfer of the coating material from the transfer roller to the plate cylinder. Likewise, the diameter of the first transfer roller corresponds 30 the diameter of the second transfer roller 40 in the second embodiment of the invention. The diameters of the plate cylinder and the transfer roller are about 170 mm.

Die Erfindung ist nicht auf die anhand der Zeichnung erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist auch an einen Einsatz von kontaktlos arbeitenden Beschichtungssystemen mit Zerstäubungseinrichtungen gedacht. Ferner können drei oder mehr Übertragungswalzen zum Einsatz kommen. Dem Gummituchzylinder können zwei, drei oder mehr Klischeezylinder mit entsprechend zwei, drei oder mehr Farbkästen zugeordnet sein.The invention is not limited to the embodiments explained with reference to the drawing. Rather, it is also intended to use contactless coating systems with atomizing devices. Furthermore, three or more transfer rollers can be used. The blanket cylinder may be associated with two, three or more plate cylinder with corresponding two, three or more color boxes.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009043332 A [0002, 0002, 0008]
EP 1372866 B1 [0003, 0018]
DE 102009043332 [0012]
DE 102009043322 [0016, 0017, 0017]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

DIN 53211 [0005]

Claims

Apparatus for coating a coating surface of a preferably cup-shaped container, in particular a food container, with a storage device containing a coating agent and a transfer arrangement designed to transfer the coating agent from the storage device to the coating surface, characterized in that the coating agent contained in the storage device has a viscosity of less than 100 s, in particular contains a lacquer.

Device according to Claim 1, characterized in that the transfer arrangement has a removal device which comes into contact with the coating agent contained in the storage device and is designed to remove the coating agent from the storage device, a device designed to apply the removed coating agent to the coating surface and to come into contact with the coating surface Having applicator.

Apparatus according to claim 2, characterized in that the removal device has a lifting roller with a preferably approximately circular cylindrical jacket and in contact with the coating means contained in the preferably executed in the form of ink fountain as extraction surface.

Apparatus according to claim 3, characterized in that at least one recess which facilitates the removal of the coating agent from the storage device is provided in the removal surface.

Apparatus according to claim 4, characterized in that at least one of the recesses is executed dome-shaped or linear, wherein dimensions and density of the recesses are preferably adjusted so that a scoop volume of a total of 9 to 12 cm ³ per square meter results of the sampling area.

Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that between the removal device and the applicator at least one transfer roller is arranged with preferably compliant lateral surface.

Apparatus according to claim 6, characterized in that between the transfer roller and the applicator a cliché cylinder with a printing motif corresponding profiling of the cylinder jacket surface is arranged.

Device according to claim 7, characterized in that the diameter of the plate cylinder corresponds to the diameter of the transfer roller or is an integer multiple thereof.

Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the diameter of the transfer roller and / or the plate cylinder is 100 to 200 mm, preferably 120 to 180 mm, in particular 150 to 170 mm.

Device according to one of claims 3 to 9, characterized in that the ratio of the diameter of the transfer roller to the diameter of the lifting roller is greater than 1.5, in particular 2 or more and / or less than 4, in particular less than 3.

Device according to one of claims 2 to 10, characterized in that the applicator has a blanket cylinder with a resilient outer surface.

Device, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the transfer arrangement has a device for atomizing the coating agent.

Apparatus according to claim 12, characterized in that the atomizing device is designed to produce a paint mist having electrically charged paint droplets.

Apparatus according to claim 13, characterized in that the atomizing device has a Tellerzerstäuber or rotary atomizer with a plurality of preferably arranged in a common horizontal plane, in particular lying approximately on a circular atomizing nozzles, wherein the paint is atomized with respect to the plate axis approximately radially outward.

Apparatus according to claim 13 or 14, characterized in that the atomizing device is arranged in a closed spray chamber with an inlet opening for the container and an outlet opening for the container.

Apparatus according to claim 15, characterized by a conveyor for conveying the container from the inlet opening to the outlet opening along a sputtering at least partially, preferably approximately Ω-shaped circulating path.

Apparatus according to claim 16, characterized in that the conveying device comprises carrier elements for cup-shaped containers, to which the containers point downward Container opening can be placed, wherein engaging portions of the support members protrude from below into the container interior.

Apparatus according to claim 17, characterized in that the carrier elements are designed for rotating the containers about a vertical container axis.

Device according to one of claims 15 to 18, characterized by a device for generating a relative movement between the atomizing device and the containers, preferably approximately in the direction of gravity.

Device according to one of claims 17 to 19, characterized in that an outer boundary surface of the engagement region is at least partially electrically conductive and is adjustable to a predetermined electrostatic potential.

Device according to one of the preceding claims, characterized by a separating device for separating cups supplied in the form of a stack of cups from one another into cups and for transferring the separated cups to the conveying device.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the lacquer is a curable by irradiation with UV radiation lacquer.

Apparatus according to claim 22, characterized in that the conveying device for conveying the painted container is designed by a UV drying chamber.

Device according to one of the preceding claims, characterized by a stacking device for stacking the painted container.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coating surface has a circular cylinder jacket-shaped and / or truncated cone-shaped and / or a convexly curved and / or a concavely curved region.

Process for coating containers, in which a coating surface of the container is coated by means of a device according to one of claims 1 to 25 with a coating composition having a viscosity of less than 100 s, in particular a coating composition containing a lacquer.

Use of a device according to claim 1 to 25 for coating a coating surface of a container with a coating composition having a viscosity of less than 100 s.

Use of a coating composition having a viscosity of less than 100 s for coating cup-shaped containers, in particular food containers.

Container produced by a method according to claim 26.