DE102020133108A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern aus Glas - Google Patents

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Abstract

Beschrieben werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern, insbesondere Flaschen, aus Glas. Demnach werden durch Heißendvergütung beschichtete und erhitzte Behälter von einer Transportstrecke übernommen und an eine Druckmaschine übergeben. Die Behälter werden im Bereich der Transportstrecke und/oder der Druckmaschine auf eine Drucktemperatur abgekühlt und in der Druckmaschine durch Direktdruck mit einem Druckbild ausgestattet. Dies ermöglicht einen qualitativ hochwertigen Direktdruck mit ausreichender Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen Belastungen ohne eine dem Direktdruck vorausgegangene Kaltendvergütung der Behälter und/oder einen dadurch verursachten Aufwand zur Verbesserung der Haftwirkung des Aufdrucks oder für ein zumindest partielles Entfernen der Kaltendvergütung im Druckbereich.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern aus Glas, insbesondere Flaschen, sowie einen entsprechenden Behälter.
  • Glasflaschen werden bekanntermaßen zur Abfüllung von Getränken verwendet und sind sowohl in Produktionsprozessen als auch beim Transport und Gebrauch vielen Einflüssen und Belastungen ausgesetzt, die die Qualität und Beschaffenheit der Glasflaschen negativ beeinflussen können. Beispiele hierfür sind mechanische Beanspruchungen mit der Folge von Abrieb, Kratzern oder dergleichen, sowie chemische und thermische Einflüsse. Um den Verschleiß von Gläsern möglichst gering zu halten, ist es deshalb üblich, Schutzschichten direkt nach der Flaschenherstellung aufzubringen.
  • Hierzu wird eine Heißendvergütung bei Temperaturen von etwa 500 bis 700 °C vorgenommen, beispielsweise durch Aufbringen von Zinnoxid. Dies dient dem Verschluss von Mikrorissen und erhöht die Abriebfestigkeit. Nach Abkühlung der Glasflaschen wird üblicherweise zudem eine Kaltendvergütung bei etwa 150 °C vorgenommen, beispielsweise durch Aufbringen von Polyethylenwachs, wodurch die Kratz- und Abriebbeständigkeit weiter verbessert wird.
  • Problematisch ist jedoch, dass sich dadurch die Haftung direkt auf die Glasflaschen aufgedruckter Druckbilder verschlechtert, beispielsweise beim Siebdruck oder Tintenstrahldruck.
  • Vor dem Direktdruck ist daher oftmals eine aufwendige Vorbehandlung nötig, um eine geforderte Haftung und Widerstandsfähigkeit des Druckbilds, also der aufgebrachten Farbschichten, auf der nach Kaltendvergütung resultierenden Vergütungsschicht zu erzielen. Beispielsweise werden die Flaschen hierzu beflammt und der Flamme ein Precursor beigemischt. Dadurch wird auf der beflammten Oberfläche eine SiOx-Schicht aufgebracht. Unmittelbar anschließend wird ein Haftvermittler, eine sogenannte Silan-Kupplungsreagenz (silane coupling agent) aufgesprüht. Diese reagiert dann auf geeignete Weise mit der Druckfarbe. Daraus resultiert folgender Schichtaufbau: Glas, SiOx-Schicht, Haftvermittler, Druckfarbe.
  • Alternativ sind Verfahren bekannt, mit der Vergütungsschichten teilweise oder vollständig wieder entfernt werden können, um die so behandelten Wandbereiche gegebenenfalls unter Einsatz von Haftvermittlern zu bedrucken. Auch dies ist technisch sehr aufwändig, kostenintensiv und prozesstechnisch schwierig zu kontrollieren.
  • Es besteht daher Bedarf für demgegenüber verbesserte Verfahren und Vorrichtungen zum Bedrucken von Glasflaschen oder dergleichen Behälter unter Erzeugung ausreichend widerstandsfähiger Wandoberflächen und Aufdrucke.
  • Die gestellte Aufgabe wird mit einem Verfahren nach Anspruch 1, einem Behälter nach Anspruch 11 und einer Vorrichtung nach Anspruch 12 gelöst. Bevorzugte Ausfürhrungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Das Verfahren dient zum Bedrucken von Behältern aus Glas, insbesondere Flaschen, wobei durch Heißendvergütung beschichtete und erhitzte Behälter von einer Transportstrecke übernommen und an eine Druckmaschine übergeben werden, wobei die Behälter im Bereich der Transportstrecke und/oder der Druckmaschine auf eine Drucktemperatur abkühlt werden, und wobei die Behälter in der Druckmaschine durch Direktdruck mit einem Druckbild ausgestattet werden.
  • Dadurch ist eine für den Direktdruck hinsichtlich der Haftwirkung / Widerstandsfähigkeit besonders kritische Kaltendvergütung der Behälter entbehrlich.
  • Die Behälter bestehen aus einem silikatischen Glas und können von einer Glasmaschine zur Herstellung von Glashohlkörpern auf prinzipiell bekannte Weise bereitgestellt werden.
  • Die Heißendvergütung erzeugt vorzugsweise im Auslaufbereich der Glasmaschine eine Heißend-Vergütungsschicht beispielsweise in Form wenigstens eines Metalloxids auf der Grundlage von Zinn, Titan oder dergleichen Metall. Die so erzeugten Oberflächen sind relativ rau und stabil.
  • Die Drucktemperatur beträgt vorzugsweise 10 bis 50 °C, insbesondere 20 bis 40 °C.
  • Vorzugsweise werden die Behälter von einem Einlaufbereich der Transportstrecke bis zum Direktdruck durchweg auf Abstand zueinander vereinzelt transportiert. Die Transportstrecke umfasst beispielsweise ein Förderband und eine geeignete Geschwindigkeitssteuerung, um Abstände / Lücken zwischen aufeinanderfolgenden Behältern herzustellen. Dadurch lässt sich ein Verkratzen der Behälter beim Transport vermeiden.
  • Unter der Vereinzelung ist zu verstehen, dass sich die Behälter beim Transport und ihrer Behandlung nicht berühren.
  • Vorzugsweise werden die Behälter auf der Transportstrecke unter Freistellung eines für das Druckbild vorgesehenen seitlichen Wandbereichs geführt und/oder gehalten. Hierfür bietet sich beispielsweise ein Klammersystem mit Haltevorrichtungen für den Hals- und Boden-/Fußbereich der Behälter an. Denkbar ist in diesem Zusammenhang auch eine Transportstrecke auf der Grundlage eines Langstator-Systems mit aktiv angetriebenen Schlitten (Mover). Ein Kontakt zwischen jeweiligem Greifer und Behälter kann so auf nicht zu bedruckende Wandbereiche begrenzt werden, um einen möglichst schonenden Transport ohne Verkratzen von Druckbereichen der Behälter zu ermöglichen.
  • Vorzugsweise weisen die Behälter wenigstens einen aus Glas geformten Scheuerrand / Reibrand auf, der seitliche Wandbereiche der Behälter zur Aufnahme des Druckbilds bei gegenseitiger Berührung der Behälter auf Abstand zueinander hält, oder es wird ein diesbezüglich funktional entsprechender Scheuerrand / Reibrand durch den Direktdruck aufgebracht. Dies ermöglicht einen Behältertransport, bei dem sich die für das Druckbild vorgesehenen oder damit ausgestatteten Wandbereiche der Behälter nicht gegenseitig berühren und zudem vor Berührung mit Führungselementen, wie Geländer oder dergleichen geschützt werden. Somit kann ein optisch einwandfreies Druckbild erstellt und beim Transport aufrechterhalten werden.
  • Vorzugsweise werden die Behälter in einem Kühltunnel auf die Drucktemperatur abgekühlt. Dadurch können die Behälter beispielsweise bei Raumtemperatur und optional unter maschinell klimatisierten Bedingungen bedruckt und deren Handhabung dadurch vereinfacht werden.
  • Ergänzend können die Behälter im Kühltunnel auch getrocknet werden.
  • Vorzugsweise umfasst der Direktdruck den Auftrag einer Grundierungsschicht, insbesondere in Form eines Haftvermittlers, auf eine durch die Heißendvergütung erzeugte Vergütungsschicht.
  • Vorzugsweise wird das Druckbild mittels Tintenstrahldruck insbesondere durch Auftrag UV-härtender Tinten erzeugt.
  • Der Tintenstrahldruck lässt sich elektronisch auf flexible Weise zur Erzeugung unterschiedlicher Druckbilder steuern und ermöglicht einen qualitativ hochwertigen Aufdruck. UV-härtende Tinten können durch UV-Pinning-Lampen beispielsweise auf der Grundlage von LED schnell, gezielt und wirtschaftlich fixiert werden. Beispielsweise werden zuerst Weiß und darauffolgend Buntfarben aufgedruckt.
  • Mit Pinning-Lampen kann zudem das sogenannte Spreiten der Druckfarben / Tinten gesteuert und somit die Druckqualität optimiert werden. Zum vollständigen Aushärten der Tinten werden beispielsweise UV-Lampen (z.B. Hg-, Fe-, Ga-dotiert) eingesetzt. Besonders vorteilhaft ist eine Aushärtung mittels LED-UV-Lampen. Diese können sowohl zum Pinning als auch zur vollständigen Aushärtung ausgebildet sein. Hierfür lassen sich beispielsweise unterschiedliche Lichtquellen in einer UV-Lampe kombinieren, insbesondere mit unterschiedlicher Abstrahlleistung und/oder unterschiedlichen Abstrahlspektren. Prinzipiell ist für das Pinning / Aushärten jede aktinisch wirksame Strahlung denkbar.
  • Prinzipiell sind aber auch Druckfarben / Tinten auf Basis von Wasser oder einem anderen Lösemittel denkbar, das beim Aushärten verdampft. In diesem Fall wird unter Umständen zuvor eine Grundierung (Basecoat) aufgetragen, um ein zu schnelles Spreiten auf dem prinzipiell nichtsaugenden Wandmaterial zu vermeiden. Die Grundierung sorgt so für eine gute Druckqualität durch geeignetes Spreiten der Druckfarben und kann zudem die Brillanz des Aufdrucks steuern.
  • Insbesondere bei lösemittelbasierenden Druckfarben / Tinten kann ein Direktdruck bei einer gegenüber Raumtemperatur (20 bis 25 °C) erhöhten Drucktemperatur vorteilhaft sein, da das Lösemittel (Wasser) dann schneller verdampft. Das heißt, bei physikalisch härtenden Druckfarben / Tinten (basierend auf Verdampfung von Lösemittel, insbesondere Wasser) können die Behälter noch warm in die Druckmaschine gefahren und dort bedruckt werden, sodass die Trocknung / Härtung der Druckfarben / Tinten schneller abläuft als bei Raumtemperatur.
  • Zu diesem Zweck kann der Kühltunnel geeignet gesteuert werden, um die Drucktemperatur einzustellen.
  • Die Druckfarben / Tinten sind vorzugsweise so beschaffen, dass neben einer guten Tintenspreitung auf der Oberfläche auch ausreichende Haftungseigenschaften erzielt werden. Dies kann zum Beispiel durch haftungsverbessernde Rohstoffe in der Tinte erreicht werden. Die in die Behälter abzufüllenden Flüssigkeiten, insbesondere Getränke, müssen gegebenenfalls zur Haltbarmachung pasteurisiert werden. Dabei werden die Behälter hoher Temperatur und Luftfeuchtigkeit ausgesetzt. Die Druckfarben / Tinten sind vorzugsweise so beschaffen, dass sie bei diesen Bedingungen nicht ausbluten und sich nicht vom Behälter lösen können.
  • Falls die direkte Anhaftung der Druckfarben / Tinten auf der Heißend-Vergütungsschicht ungenügend ist, kann das Druckverfahren durch eine dazwischen aufzubringende Grundierung mit einem Haftvermittler / einer Kopplungsreagenz (z.B. Silan-, Zirkonat-, Titanat-Haftvermittler) ergänzt werden. Zu diesem Zweck können die Heißendvergütung und die Grundierung aufeinander abgestimmt werden, um die Anhaftung des Druckbilds insgesamt zu optimieren.
  • Die Druckfarben / Tinten können eine mechanische Schutzfunktion aufweisen, beispielsweise indem sie Wachse oder dergleichen Additive enthalten, die Tinten insgesamt härter bzw. belastbarer gegen mechanische Einflüsse macht. Sollte zusätzlicher Schutz erwünscht sein, kann zu diesem Zweck ein transparenter Schutzlack mittels Tintenstrahldruck aufgetragen werden. Der Schutzlack kann vollflächig oder auch partiell aufgetragen werden. Auch kann mit diesem ein Scheuerrand / Reibrand durch entsprechende Schichtdicke erzeugt werden.
  • Eine weitere Möglichkeit zum Schutz der Behälter besteht darin, nach dem Direktdruck eine Kaltendvergütung vorzunehmen. Eine entsprechende Vergütungsschicht kann vollflächig oder partiell aufgetragen werden, solange die Anforderungen an das Druckbild erfüllt sind.
  • Prinzipiell wäre auch ein Direktdruck in Form eines Siebdrucks denkbar. Hierfür könnten einbrennbare Druckfarben oder UV-härtende Druckfarben verwendet werden.
  • Vorzugsweise umfasst der Direktdruck den Auftrag einer transparenten Schutzschicht auf dem aufgebrachten Druckbild.
  • Bei einer günstigen Ausführungsform erfolgt eine Endhärtung physikalisch, also durch Verdampfen eines Lösemittels, insbesondere von Wasser, härtender Druckfarben im Druckbild in einem Trocknungstunnel, also erst nach vollständigem Direktdruck.
  • Vorzugsweise werden die vereinzelt transportierten Behälter im Anschluss an den Direktdruck in Gebinden und/oder durch Palettierung für einen Mehrfachtransport maschinell zusammengefasst.
  • Das Verfahren ist beispielsweise Bestandteil eines Verfahrens zur Herstellung von Behältern, insbesondere Flaschen, aus Glas, für eine Abfüllung von Getränken, wobei das Herstellungsverfahren eine Schmelzformung der Behälter, deren unmittelbar anschließende Heißendvergütung und die unmittelbar daran anschließende Ausführung des Verfahrens gemäß wenigstens einer der voranstehend und/oder nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen umfasst.
  • Gelöst wird die gestellte Aufgabe ferner mit einem Behälter, insbesondere einer Flasche, aus Glas, umfassend: einen Behälterkörper aus einem silikatischen Glas, eine darauf ausgebildete Heißend-Vergütungsschicht und ein darauf unmittelbar oder mittels Haftvermittlungsschicht, insbesondere gemäß wenigstens einer voranstehend und/oder nachfolgend beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, im Direktdruck aufgebrachtes Druckbild.
  • Das Druckbild ist als direkt auf den Behälter aufgedrucktes Etikett zu verstehen.
  • Die Vorrichtung dient zum Direktbedrucken von Behältern, insbesondere Flaschen, aus Glas, im Anschluss an deren Heißendvergütung und umfasst: eine Druckmaschine zum Direktdruck auf die Behälter insbesondere mittels Tintenstrahl; wenigstens eine Transportstrecke zum insbesondere vereinzelten Transportieren der heißendvergüteten Behälter von einem Auslaufbereich einer Heißendvergütungseinheit zur Druckmaschine; und einen im Bereich der Transportstrecke angeordneten Kühltunnel zum Abkühlen der infolge der Heißendvergütung erhitzten Behälter auf eine Drucktemperatur für den Direktdruck.
  • Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung ferner stromabwärts der Druckmaschine angeordnet einen Trocknungstunnel zur Endhärtung durch Verdampfung eines Lösemittels härtender Druckfarben / Tinten und/oder eine Packmaschine zum Zusammenfassen / Gruppieren der Behälter für den Mehrfachtransport in Gebinden und/oder auf Paletten.
  • Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung ferner eine im Bereich der Transportstrecke und/oder der Druckmaschine angeordnete Vorbehandlungseinheit zum Vorbereiten einer durch die Heißendvergütung auf den Behältern erzeugten Vergütungsschicht mittels Plasmabehandlung und/oder Flammenbehandlung und/oder zum Aufsprühen einer Haftvermittlungsschicht jeweils für den anschließenden Direktdruck.
  • Die Vorbehandlungseinheit ist dann insbesondere zum Aufbringen einer haftungsvermittelnden SiOx-Schicht (SiOx-Kupplungsreagenz) mittels eines beigemengten Precursors eingerichtet.
  • Zusätzlich könnte die Vorbehandlungseinheit zum Aufsprühen eines Primers / Haftvermittlers ausgebildet sein, um damit eine kovalente oder intermolekulare Wechselwirkung mit der Druckfarbe aufzubauen.
  • Vorzugsweise umfasst die Transportstrecke in Transportrichtung bewegliche Halterungen / Greifer für einen Mündungsbereich und/oder Bodenbereich der Behälter.
  • Vorzugsweise ist die Vorrichtung Bestandteil einer Vorrichtung zur Herstellung von Behältern, insbesondere Flaschen, aus Glas, und umfasst dieser vorgeschaltet eine Glasmaschine zum Schmelzformen der Behälter und eine daran anschließende Heißendvergütungseinheit zum Erzeugen einer Heißend-Vergütungsschicht auf den Behältern.
  • Der Vorrichtung können aber auch vorgefertigte Behälter zugeführt werden, um diese zu bedrucken.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind zeichnerisch dargestellt. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform der Vorrichtung;
    • 2 eine schematische seitliche Ansicht eines Behälters auf der Transportstrecke;
    • 3 eine schematische Darstellung des Verfahrens mit Direktdruck auf der Grundlage UV-härtender Druckfarben; und
    • 4 eine schematische Darstellung des Verfahrens mit Direktdruck auf der Grundlage lösemittelbasierter Druckfarben.
  • Wie die 1 erkennen lässt, umfasst die Vorrichtung 1 zum Direktbedrucken von Behältern 2 aus einem silikatischen Glas im Anschluss an deren Heißendvergütung eine Druckmaschine 3 zum Direktdruck eines (in der 2 beispielhaft dargestellten) Druckbilds 4 (im Sinne eines Etiketts) auf die Behälter 2 mittels Tintenstrahl, eine Transportstrecke 5 zum vereinzelten Transportieren der heißendvergüteten Behälter 2 zur Druckmaschine 3 und einen im Bereich der Transportstrecke 5 angeordneten Kühltunnel 6 zum Abkühlen der in Folge der Heißendvergütung auf eine Ausgangstemperatur TA erhitzten Behälter 2 im Wesentlichen auf eine Drucktemperatur TD für den Direktdruck, beispielsweise auf Raumtemperatur.
  • Die Transportstrecke 5 ist zum vereinzelten Transportieren der Behälter 2 in Abständen 7 zueinander bzw. entsprechenden Lücken dazwischen ausgebildet. Dadurch wird verhindert, dass die Behälter 2 in den für das Druckbild 4 vorgesehenen Wandbereichen während des Transports aneinanderstoßen und mechanisch beschädigt werden können.
  • Die Transportstrecke 5 übernimmt die Behälter 2 von einer lediglich schematisch angedeuteten Heißendvergütungseinheit 8, die im Auslaufbereich einer Glasmaschine 9 zur Ausformung der Behälter 2 angeordnet ist. Die Glasmaschine 9 kann auf prinzipiell bekannte Weise zur Herstellung von Hohlglas im Blas-Blas oder Press-Blas-Verfahren arbeiten. Schematisch angedeutet ist ferner, dass die Glasmaschine 9 als Rundläufermaschine ausgebildet sein kann.
  • Die Behälter 2 sind vorzugsweise Flaschen und bestehen aus einem silikatischen Glas. Dessen Heißendvergütung ist ein prinzipiell bekanntes Verfahren, das daher nicht im Detail erläutert ist.
  • Ausschlaggebend für die Erfindung ist, dass die Behälter 2 unmittelbar nach ihrer Heißendvergütung auf geeignete Weise, insbesondere vereinzelt, zur Druckmaschine 3 transportiert werden und auf dem Weg dorthin von ihrer Ausgangstemperatur TA (definiert im Auslauf der Heißendvergütungseinheit 8 und/oder in einem Einlaufbereich 5a der Transportstrecke 5) auf die Drucktemperatur TD abgekühlt werden. Prinzipiell wäre es auch denkbar, dass eine zusätzliche Temperaturkorrektur auf Drucktemperatur TD unmittelbar vor dem ersten Druckschritt im Bereich der Druckmaschine 3 vorgenommen wird.
  • Wie die 2 erkennen lässt, umfasst die Transportstrecke 5 im einfachsten Fall ein Förderband 5b, auf dem die Behälter 2 vorzugsweise im Abstand 7 zueinander aufrecht stehen. Alternativ oder ergänzend sind ebenso endlos umlaufende Transportmittel mit Greifern 5c, entsprechende Langstator-Systeme oder dergleichen Transportmittel denkbar. Dargestellt ist ferner die Transportrichtung 5d der Transportstrecke 5.
  • Möglich wäre somit auch ein bodenfreier Transport oder ein Transport, bei dem die Behälter 2 nur in einem Halsbereich 2a und/oder einem Boden-/ Fußbereich 2b gehalten werden, um einen für das Druckbild 4 vorgesehenen Wandbereich 2c der Behälter 2 freizustellen bzw. vom Kontakt mit den Greifern 5c auszusparen. Dies ist in der 2 schematisch angedeutet.
  • Dort ist zudem nicht größenmaßstäblich dargestellt, dass die Behälter 2 vorzugsweise jeweils wenigstens einen Reibrand (Scheuerrand) 2d umfassen, der beispielsweise als Bestandteil des Behälterkörpers aus Glas bestehen kann (dargestellt) oder mittels Direktdruck von der Druckmaschine 3 aufgedruckt werden kann (nicht dargestellt).
  • Die 1 lässt beispielhaft erkennen, dass die Druckmaschine 3 mehrere Druckaggregate 10 zum Auftrag von Druckfarben / Tinten, Zwischenhärtungseinheiten 11 für die Druckfarben /Tinten und eine Endhärtungseinheit 12 für die Druckfarben / Tinten umfassen kann.
  • Beim Tintenstrahldruck mittels UV-härtender Druckfarben / Tinten sind die Zwischenhärtungseinheiten 11 als sogenannte UV-Pinning-Einheiten und die Endhärtungseinheit 12 als UV-Strahler ausgebildet, was prinzipiell bekannt ist.
  • Beim Tintenstrahldruck mittels lösemittelbasierter Druckfarben / Tinten sind die Zwischenhärtungseinheiten 11 und die Endhärtungseinheit 12 vorzugsweise zur Wärmetrocknung auf der Grundlage von Heizstrahlern ausgebildet.
  • Die Druckaggregate 10 können beispielsweise zum in Transportrichtung (Pfeil) sukzessiven Aufdruck weißer Farbe und von Buntfarben, wie beispielsweise CMYK, ausgebildet sein. Die Zwischenhärtungseinheiten 11 dienen dann zum jeweiligen Anhärten der unmittelbar zuvor aufgetragenen Druckfarbe / Tinte und begünstigen deren Spreiten in geeignetem Ausmaß.
  • Optional können im Bereich der Transportstrecke 5 (nicht dargestellt) und/oder der Druckmaschine 3 (dargestellt) wenigstens eine Vorbehandlungseinheit 13 beispielsweise zur Flammenvorbehandlung oder Plasmavorbehandlung der Behälter 2 und/oder eine Grundierungseinheit 14 zum Aufbringen einer funktionalen Grundierung (Basecoat) im Sinne eines Haftvermittlers oder dergleichen angeordnet sein.
  • Die Druckmaschine 3 kann ferner ein Druckaggregat 15 zum Aufbringen einer transparenten Schutzschicht (beispielsweise eines Schutzlacks) auf dem Druckbild 4 aufweisen.
  • Schematisch angedeutet ist in der 1 zudem, dass stromabwärts der Druckmaschine 3 und insbesondere unmittelbar daran anschließend ein Trocknungstunnel 16 vorhanden sein kann, um das Druckbild 4 auf den Behältern 2 insbesondere infolge eines Direktdrucks mittels lösemittelbasierter Druckfarben / Tinten auf geeignete Weise zu trocknen. Deren vollständige Trocknung / Aushärtung kann so begünstigt bzw. beschleunigt werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Trocknung / Endhärtung derartiger Druckfarben / Tinten mit der Endhärtungseinheit 12 (mittels Heizstrahler) im Bereich der Druckmaschine 3 nicht oder nur unzureichend möglich ist.
  • Stromabwärts der Druckmaschine 3 kann eine Packmaschine 17 vorhanden sein, um die zuvor noch vereinzelten Behälter 2 in Gebinden 18 und/oder auf Paletten 19 zusammenzufassen und so einem Mehrfachtransport zuzuführen.
  • In der 3 sind schematisch Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer ersten Ausführungsform dargestellt.
  • Demnach umfasst das Verfahren 21 gemäß der ersten Ausführungsform einen ersten Schritt 22, in dem die heißendvergüteten Behälter 2 vorzugsweise bei laufendem Transport und unter Einhaltung eines Einzeltransports mit dem Abstand 7 zueinander von der Ausgangstemperatur TA auf die Drucktemperatur TD abgekühlt werden.
  • Anschließend können die Behälter in einem optionalen Schritt 23 vorbehandelt werden, beispielsweise durch Flammenvorbehandlung und/oder Plasmavorbehandlung.
  • Alternativ oder ergänzend können die Behälter 2 in einem optionalen Schritt 24 mit einer funktionalen Grundierung im Sinne eines Haftvermittlers beschichtet werden.
  • Anschließend erfolgt der Direktdruck des Druckbilds 4 zuerst in einem Schritt 25, indem die Grundfarbe Weiß aufgedruckt und mittels UV-Pinning zwischengehärtet / angehärtet wird.
  • Anschließend wird der Direktdruck des Druckbilds 4 fortgesetzt, indem die Druckfarben eines Farbmodells, wie beispielsweise CMYK, und gegebenenfalls sogenannte Spotfarben jeweils aufgedruckt und mittels UV-Pinning zwischengehärtet werden. Derart aufgebrachte Buntfarben können eine mechanische Schutzfunktion für den späteren Transport und Gebrauch der Behälter 2 gegen Verkratzen, Abrieb oder dergleichen aufweisen.
  • Falls die Buntfarben keine derartige Schutzfunktion aufweisen oder eine solche verstärkt werden soll, kann eine transparente Schutzschicht (Schutzlack) in einem optionalen Schritt 27 aufgedruckt werden. Die Schutzschicht ist dann vorzugsweise ebenso UV-härtend.
  • Anschließend erfolgt in einem Schritt 28 die endgültige UV-Aushärtung der Druckschichten (Druckbild 4 und gegebenenfalls Schutzschicht).
  • Anschließend könnte alternativ zum Schritt 27 eine organische Schutzschicht im Sinne einer Kaltendvergütung in einem Schritt 29 aufgebracht werden, um die mechanische Widerstandskraft der Behälter 2 und des Druckbilds 4 zu erhöhen.
  • Die 4 zeigt einen entsprechenden Ablauf des Verfahrens 31 gemäß einer zweiten Ausführungsform, basierend auf Druckfarben / Tinten, die durch Verdampfen eines Lösemittels wie beispielsweise Wasser aushärten.
  • Hierbei entsprechen die Schritte 32, 33 und 34 den Schritten 22, 23 und 24 der ersten Ausführungsform 21, so dass es hierzu keiner erneuten Erläuterung bedarf.
  • Auch die Schritte 35 und 36 entsprechen hinsichtlich der Farbegestaltung des Druckbilds 4 im Wesentlichen den Schritten 25 und 26 der ersten Ausführungsform 21. Allerdings wird das beim UV-Direktdruck obligatorische Zwischenhärten durch eine optionale Wärmetrocknung der jeweiligen Druckfarben / Tinten mittels Infrarot-Bestrahlung (Heizstrahler) ersetzt, ebenso die Endhärtung der Druckfarben / Tinten.
  • Alternativ wäre es bei lösemittelbasierten Druckfarben / Tinten auch denkbar, die Drucktemperatur TD auf einen gegenüber der Raumtemperatur auf geeignete Weise erhöhten Wert einzustellen, sodass eine zusätzliche Wärmetrocknung nach den einzelnen Druckschritten entbehrlich wäre.
  • Im Schritt 37 wird eine transparente Schutzschicht (Schutzlack) aufgetragen.
  • Im Schritt 38 wird das Druckbild 4 und/oder die unmittelbar zuvor aufgetragene Schutzschicht endgültig ausgehärtet. Dies kann beispielsweise in einem Wärmetunnel (nicht dargestellt) erfolgen.
  • Anschließend könnte alternativ zum Schritt 37 eine organische Schutzschicht im Sinne einer Kaltendvergütung in einem Schritt 39 aufgebracht werden, um die mechanische Widerstandskraft der Behälter 2 und des Druckbilds 4 zu erhöhen.
  • Nach Aushärtung sämtlicher Druckschichten (Druckbild 4 und gegebenenfalls Schutzschicht) können die dann ausreichend mechanisch geschützten Behälter 2 in einem Schritt 30 (erste Ausführungsform 21) oder 40 (zweite Ausführungsform 31) vom vereinzelten Transport in einen Mehrfachtransport überführt werden. Dies erfolgt beispielsweise durch Zusammenfassen der Behälter 2 zu Gebinden 18 und/oder auf Paletten 19.
  • Die beschriebenen Verfahren 21, 31 stellen eine erhebliche Vereinfachung gegenüber Druckverfahren dar, bei denen ein Direktdruck auf Behälter nach deren Kaltendvergütung erfolgt. Es können demnach sowohl Rohstoffe einspart als auch die Anzahl der Prozessschritte reduziert werden. Dies führt zu einer Ersparnis von Produktionszeit, Material und Energiekosten.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Bedrucken von Behältern (2) aus Glas, insbesondere Flaschen, wobei die Behälter in einem durch Heißendvergütung erhitzten Zustand an eine Transportstrecke (5) übergeben und auf dieser zu einer Druckmaschine (3) transportiert werden, und wobei die Behälter im Bereich der Transportstrecke und/oder der Druckmaschine auf eine Drucktemperatur (TD) abkühlt und dann in der Druckmaschine durch Direktdruck mit einem Druckbild (4) ausgestattet werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Behälter (2) von einem Einlaufbereich (5a) der Transportstrecke (5) bis zum Direktdruck durchweg auf Abstand (7) zueinander vereinzelt transportiert werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Behälter (2) auf der Transportstrecke (5) unter Freistellung eines für das Druckbild (4) vorgesehenen seitlichen Wandbereichs (2c) geführt und/oder gehalten werden.
  4. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Behälter (2) wenigstens einen aus Glas geformten Reibrand (2d) aufweisen, der seitliche Wandbereiche (2c) der Behälter zur Aufnahme des Druckbilds (4) bei gegenseitiger Berührung der Behälter auf Abstand zueinander hält, oder ein diesbezüglich funktional entsprechender Reibrand durch den Direktdruck aufgebracht wird.
  5. Verfahren nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei die Behälter (2) in einem Kühltunnel (6) im Wesentlichen auf die Drucktemperatur (TD) abgekühlt werden.
  6. Verfahren nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei der Direktdruck den Auftrag einer Grundierungsschicht, insbesondere in Form eines Haftvermittlers, auf eine durch die Heißendvergütung erzeugte Heißend-Vergütungsschicht umfasst.
  7. Verfahren nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei das Druckbild (4) mittels Tintenstrahldruck insbesondere durch Auftrag UV-härtender Tinten erzeugt wird.
  8. Verfahren nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei der Direktdruck den Auftrag einer transparenten Schutzschicht auf dem Druckbild (4) umfasst.
  9. Verfahren nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei die vereinzelt transportierten Behälter (2) im Anschluss an den Direktdruck in Gebinden und/oder durch Palettierung für einen Mehrfachtransport maschinell zusammengefasst werden.
  10. Verfahren zur Herstellung von Behältern (2) aus Glas, insbesondere Flaschen, für eine Abfüllung von Getränken, umfassend eine Schmelzformung der Behälter, deren unmittelbar anschließende Heißendvergütung und die unmittelbar daran anschließende Ausführung des Verfahrens nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche.
  11. Behälter (2) aus Glas, insbesondere Flasche, umfassend: einen Behälterkörper aus einem silikatischen Glas, eine darauf ausgebildete Heißend-Vergütungsschicht und ein darauf unmittelbar oder mittels Haftvermittlungsschicht, insbesondere gemäß dem Verfahren nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, im Direktdruck aufgebrachtes Druckbild (4).
  12. Vorrichtung zum Direktbedrucken von Behältern (2) aus Glas, insbesondere Flaschen, im Anschluss an deren Heißendvergütung, umfassend: eine Druckmaschine (3) zum Direktdruck auf die Behälter insbesondere mittels Tintenstrahl; eine Transportstrecke (5) zum insbesondere vereinzelten Transportieren der heißendvergüteten Behälter von einem Auslaufbereich einer Heißendvergütungseinheit (8) zur Druckmaschine; und einen im Bereich der Transportstrecke angeordneten Kühltunnel (6) zum Abkühlen der infolge der Heißendvergütung erhitzten Behälter auf eine Drucktemperatur (TD) für den Direktdruck.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, femer mit einer im Bereich der Transportstrecke (5) und/oder der Druckmaschine (3) angeordneten Vorbehandlungseinheit (13) zum Vorbereiten einer durch die Heißendvergütung auf den Behältern (2) erzeugten Vergütungsschicht mittels Plasmabehandlung und/oder Flammenbehandlung und/oder zum Aufsprühen einer Haftvermittlungsschicht jeweils für den anschließenden Direktdruck.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Transportstrecke in Transportrichtung (5d) bewegliche Greifer (5c) für einen Mündungsbereich (2a) und/oder Bodenbereich (2b) der Behälter (2) umfasst, insbesondere unter Aussparung eines für das Druckbild (4) vorgesehenen Wandbereichs (2c) der Behälter.
  15. Vorrichtung zur Herstellung von Behältern (2) aus Glas, insbesondere Flaschen, umfassend die Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 14 und dieser vorgeschaltet eine Glasmaschine (9) zum Schmelzformen der Behälter und eine daran anschließende Heißend-Vergütungseinheit (8) zum Erzeugen einer Heißend-Vergütungsschicht auf den Behältern.
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