DE102022115784A1

DE102022115784A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Dekorieren von Behältern mit einer Partikel umfassenden Schicht

Info

Publication number: DE102022115784A1
Application number: DE102022115784.9A
Authority: DE
Inventors: Alexandra Lyashenko
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2022-06-24
Filing date: 2022-06-24
Publication date: 2024-01-04

Abstract

Vorrichtung zum Dekorieren von Behältern, umfassend eine erste Einrichtung zum Aufbringen einer flüssigen Schicht auf einen Teil einer Oberfläche eines Behälters, eine zweite Einrichtung zum Aufbringen von Partikeln oder einer Partikel umfassenden Lösung auf einen Teil einer Oberfläche eines Behälters und eine dritte Einrichtung, stromab der zweiten Einrichtung, zum Aushärten der flüssigen Schicht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Dekorieren von Behältern gemäß unabhängigem Anspruch 1 und auf ein Verfahren zum Dekorieren von Behältern gemäß unabhängigem Anspruch 9.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Methoden zur Behälterdekoration bekannt. So können beispielsweise dekorative Elemente mittels einer digitalen Direktdruckvorrichtung auf die Oberfläche eines Behälters aufgebracht werden. Ist die dabei verwendete Drucktinte mit kleinen Glanzpartikeln, wie beispielsweise Metallpartikeln, versetzt, dann können Druckbilder mit Glanzeffekt erzeugt werden.
Mittels einer digitalen Direktdruckvorrichtung lassen sich jedoch nur mit Glanzpartikeln versetzte Drucktinten verdrucken, deren Glanzpartikel eine Partikelgröße aufweisen, die deutlich kleiner ist als der Durchmesser der Düsenöffnung des Druckkopfes. Ferner führen die Partikel in der Drucktinte zu einem Verstopfen oder Verunreinigen der Druckdüsen digitaler Druckköpfe, wie etwa Inkjet-Druckköpfe, was zu unerwünschten Stillstandzeiten und erhöhtem Reinigungsaufwand führt.
Konventionelle Tintenstrahldruckvorrichtungen, auch Inkjet-Druckvorrichtungen genannt, umfassen typischerweise Druckköpfe mit Düsenöffnungen im Bereich von 10 µm. Um eine einwandfreie Funktion des Drucksystems zu gewährleisten, werden zur Erzeugung von Glanzeffekten üblicherweise Drucktinten verwendet, welche Glanzpartikel mit einer Größe von etwa 2 µm - 3 µm umfassen. Während bei lösungsmittelbasierten Tinten mit Glanzpartikeln dieser Größe sehr gute Glanzeffekte erzielt werden können, sind bei der Verwendung von UV-Drucktinten größere Partikeldurchmesser nötig, um den gewünschten Glanzeffekt zu erzielen.
In der EP2449040B1 wird beispielsweise eine Drucktinte zur Erzeugung von Glanzeffekten beschrieben, welche auf dünnen Substraten beruhende Perlenglanzpigmente umfasst. Die Größe der Perlglanzpigmente ist dabei so gewählt, dass die Drucktinte mit einem gewöhnlichen Tintenstrahldrucker aufgebracht werden kann.
In der DE3317882A1 werden beispielsweise Pigmente umfassende strahlungshärtbare Bindemittelsysteme beschrieben, wobei die Pigmente als Perlglanzpigmente ausgebildet sein können. Ein solches Bindemittelsystem kann zur Beschichtung von Materialien dienen, wobei verschiedene Effekte wie beispielsweise ein seidenartiger oder metallischer Glanz in Abhängigkeit der verwendeten Partikelgröße erzielt werden können.
In der DE102005058422A1 wird ein Behälter, welcher mindestens zwei Schichten umfasst, beschrieben. Die äußere Schicht des Behälters kann dabei Effektpigmente umfassen und transparent ausgebildet sein.
Zu lösende technische Aufgabe
Im Hinblick auf den Stand der Technik liegt die zu lösende technische Aufgabe darin, das Dekorieren von Behältern mit einer Partikel umfassenden Schicht zu verbessern.
Lösung
Die Erfindung sieht zur Lösung dieser Aufgabe eine Vorrichtung zum Dekorieren von Behältern entsprechend unabhängigem Anspruch 1, sowie ein Verfahren zum Dekorieren von Behältern entsprechend unabhängigem Anspruch 9 vor. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen ausgeführt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Dekorieren der Behälter umfasst eine erste Einrichtung zum Aufbringen einer flüssigen Schicht auf einen Teil einer Oberfläche eines Behälters, eine zweite Einrichtung zum Aufbringen von Partikeln oder einer Partikel umfassenden Lösung auf einen Teil einer Oberfläche eines Behälters und eine dritte Einrichtung, welche stromab der zweiten Einrichtung angeordnet ist, zum Aushärten der flüssigen Schicht.
Bei den Partikeln kann es sich um Glanzpartikel handeln, welche aufgrund ihrer Materialzusammensetzung einen Großteil des einfallenden Lichts gerichtet reflektieren und somit einen Glanzeffekt erzeugen. Dies kann beispielsweise durch metallische Partikel erreicht werden, welche typischerweise einen Hochglanzeffekt hervorrufen. Es kann sich allerdings auch um Partikel handeln, die nur einen Teil des einfallenden Lichtes gerichtet und einen Teil diffus reflektieren und somit einen weniger stark ausgeprägten Glanzeffekt hervorrufen. Alternativ kann es sich auch um Partikel handeln, die keinen Glanzeffekt bewirken, da sie einen Großteil des einfallenden Lichtes diffus reflektieren und somit matt erscheinen. Auch Partikelgemische verschiedener Art, wie beispielsweise Glitter, sind denkbar.
Die Partikel oder Partikel umfassende Lösung, welche mit der zweiten Einrichtung auf die Oberfläche eines Behälters aufgebracht werden können, können mittels der durch die erste Einrichtung aufgebrachten flüssigen Schicht auf einer Oberfläche eines Behälters festgehalten bzw. in dieser gelöst werden. Die flüssige Schicht kann anschließend mittels der dritten Einrichtung ausgehärtet werden und die Partikel somit in der Schicht fixiert werden.
Das Aufbringen der flüssigen Schicht mit der ersten Einrichtung und der Partikel oder der Partikel umfassenden Lösung mit der zweiten Einrichtung erlaubt ein Aufbringen beliebiger Partikel auf die Oberfläche eines Behälters unabhängig von der Ausgestaltung der ersten Einrichtung und gewährleistet dennoch ein zuverlässiges Fixieren der Partikel in der von der ersten Einrichtung aufgebrachten flüssigen Schicht. Damit können insbesondere Druckschichten mit praktisch beliebigen zusätzlichen Effekten, insbesondere Glanzeffekten erzeugt werden.
Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, Behälter verschiedener Art, vorzugsweise in der Getränkeindustrie verwendete Flaschen aus Glas, Kunststoff oder Papier, zu dekorieren. Die Vorrichtung ist jedoch nicht auf das Dekorieren von Behältern dieser Art beschränkt und kann auch zum Dekorieren von Dosen, Gläsern, Bechern oder Tuben, wie sie beispielsweise in der Getränke-, Pharma-, Gesundheits- oder Lebensmittelindustrie verwendet werden, oder eines Behälters jeglicher Art, der zum Aufnehmen eines jeglichen flüssigen oder pastösen Mediums geeignet sein kann, ausgebildet sein.
Die erste Einrichtung kann in einer Ausführungsform zum Aufbringen einer Primerschicht oder einer Partikel umfassenden Primerschicht ausgebildet sein. Die Primerschicht oder die Partikel umfassende Primerschicht kann beispielsweise partiell oder vollflächig durch Sprühen, Ausstoßen oder Drucken auf einen Teil einer Oberfläche eines Behälters aufgebracht werden. Die Primerschicht dient dabei als Haftvermittler zwischen einer Behälteroberfläche und einer weiteren Schicht, wie beispielsweise einer Druckschicht.
Zum Aufbringen der Primerschicht oder der Partikel umfassenden Primerschicht mittels Sprühens oder Ausstoßens kann beispielsweise eine Düse vorgesehen sein. Zum vollflächigen Aufbringen der Primerschicht oder der Partikel umfassenden Primerschicht kann die Düse beispielsweise direkt auf die Behälteroberfläche gerichtete sein, wohingegen durch die Anordnung einer Schablone zwischen der Düse und einer Behälteroberfläche eine partielle Aufbringung erreicht werden kann.
Zum Aufbringen der Primerschicht oder der Partikel umfassenden Primerschicht mittels Drucken kann beispielsweise ein spezieller Druckkopf vorgesehen sein, welcher Druckdüsen umfasst, deren Öffnungen größer als die Abmessungen der in der Primerschicht enthaltenen Partikel sind, so dass auch ein ordnungsgemäßes Aufbringen der Partikel umfassenden Primerschicht gewährleistet werden kann, ohne dass es zu einer Verstopfung der Düsen des speziellen Druckkopfes durch die Partikel kommt. Die Verwendung des speziellen Druckkopfes kann insbesondere vorgesehen sein, wenn ein präzises partielles Aufbringen der Primerschicht oder der Partikel umfassenden Primerschicht gewünscht ist.
Die erste Einrichtung kann auch zum Aufbringen einer Druckschicht ausgebildet sein. Zum Aufbringen der Druckschicht kann beispielsweise eine Inkjet-Direktdruckvorrichtung umfassend wenigstens einen Inkjet-Druckkopf vorgesehen sein. Inkjet-Druckköpfe erlauben das pixelgenaue Erzeugen von Druckbildern auf Substraten. Die Direktdruckvorrichtung kann zum Ausbringen verschiedener Farben, wie beispielsweise weißer Farbe, CMYK Farben, Lackfarben und Sonderfarben ausgebildet sein. Es kann sich bei den verschiedenen Farben beispielsweise um UV-Tinte handeln. Die Farben können auch eine andere Art von Tinte, wie beispielsweise lösungsmittelbasierte Tinte oder wasserbasierte Tinten, umfassen. Um ein Verstopfen und/oder eine Verunreinigung der Druckdüsen der digitalen Direktdruckvorrichtung zu vermeiden, umfasst die von der ersten Einrichtung aufzubringende Druckschicht vorzugsweise keine Partikel. In einer Ausführungsform kann es jedoch vorgesehen sein, dass die von der digitalen Direktdruckvorrichtung aufzubringende Druckschicht Partikel mit Abmessungen kleiner als 2 µm - 3 µm umfasst. Da diese Partikel kleiner sind als die Druckdüsenöffnungen einer digitalen Druckvorrichtung, welche typischerweise im Bereich von 10 µm liegen, verstopfen Partikel dieser Größe die Druckdüsenöffnungen nicht oder zumindest nur wenig und können folglich zusammen mit der Tinte verdruckt werden.
In einer Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass die erste Einrichtung eine erste Komponente zum Aufbringen einer flüssigen Schicht in Form einer Primerschicht oder einer Partikel umfassenden Primerschicht und eine zweite Komponente zum Aufbringen einer Druckschicht umfasst, wobei die erste Komponente stromauf der zweiten Komponente angeordnet ist. Durch die Anordnung der ersten Komponente stromauf der zweiten Komponente kann eine Oberfläche eines Behälters zuerst mit einer Primerschicht versehen werden, bevor anschließend die Druckschicht aufgebracht wird. Durch die Primerschicht wird ein trockenes Substrat zur Verfügung gestellt, welches zu einer besseren Haftung der Druckschicht auf dem Behälter führen kann. Durch das Aufbringen einer Primerschicht kann somit die Lebensdauer der Druckschicht verlängert werden, da aufgrund der verbesserten Haftung ein ungewünschtes Ablösen der Druckschicht vermieden werden kann.
Optional kann zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente der ersten Einrichtung eine Trocknungseinrichtung vorgesehen sein. Mittels der Trocknungseinrichtung kann der flüssige Primer auf einer Oberfläche eines Behälters vollkommen ausgehärtet werden, bevor ein Behälter die zweite Komponente der ersten Einrichtung zum Aufbringen der Druckschicht erreicht.
Ein vollkommenes Aushärten der Primerschicht vor Auftrag der Druckschicht ist vorteilhaft, um ein Vermischen der Druckfarben mit der noch teilweise flüssigen Primerschicht zu vermeiden und somit ein qualitativ hochwertiges Druckergebnis zu erreichen.
Die dritte Einrichtung kann zum Aushärten der flüssigen Schichten mittels UV-Strahlung ausgebildet sein. Ein Aushärten mittels UV-Strahlung kann beispielsweise vorgesehen sein, wenn die flüssige Schicht UV-Drucktinte umfasst. Je nach verwendeter Drucktinte kann jedoch auch eine anders ausgebildete Vorrichtung zum Aushärten der flüssigen Schichten vorgesehen sein. So kann die dritte Einrichtung beispielsweise auch zum Aushärten mit IR-Strahlung ausgebildet sein und/oder ein Gebläse umfassen, mittels welchem kalte oder warme Luft auf die Behälteroberfläche geleitet werden kann.
In einer Ausführungsform kann eine weitere Einrichtung zur Vorbehandlung vorgesehen sein, welche eine Einrichtung zur Flammenpyrolyse, Corona- oder Plasmavorbehandlung einer Oberfläche eines Behälters umfasst. Mittels einer solchen Vorbehandlung kann die Benetzbarkeit einer Behälteroberfläche verbessert werden und eine bessere Haftung des Primers und/oder der Druckschicht auf einer Behälteroberfläche erzielt werden. Die Einrichtung zur Vorbehandlung kann stromauf der ersten Einrichtung angeordnet sein. Optional kann zwischen der Einrichtung zur Vorbehandlung und der ersten Einrichtung eine Kühleinrichtung vorgesehen sein. Ein Abkühlen der durch die Einrichtung zur Vorbehandlung aufgeheizten Behälter auf eine Zieltemperatur, welche beispielsweise durch die stromab der Einrichtung zur Vorbehandlung angeordnete erste Einrichtung vorgegeben sein kann, kann sich vorteilhaft auf die Druckqualität einer durch die erste Einrichtung aufgebrachte Druckschicht auswirken und ein vorzeitiges Ablösen der Druckschicht verhindern.
Die zweite Einrichtung kann stromauf und/oder auf Höhe und/oder stromab der ersten Einrichtung angeordnet sein und die zweite Einrichtung kann stromauf der dritten Einrichtung angeordnet sein. Bei Anordnung der zweiten Anordnung stromauf der ersten Einrichtung, können die Partikel oder die Partikel umfassende Lösung vor der flüssigen Schicht aufgebracht werden. Bei Anordnung der zweiten Einrichtung auf Höhe der ersten Einrichtung, kann ein gleichzeitiges Aufbringen der flüssigen Schicht und der Partikel oder der Partikel umfassenden Lösung erreicht werden. Eine Anordnung der zweiten Einrichtung auf Höhe der ersten Einrichtung, kann beispielsweise bedeuten, dass die zweite Einrichtung vertikal versetzt oberhalb der ersten Einrichtung angeordnet ist, ohne dass dabei ein horizontaler Versatz zwischen der ersten und der zweiten Einrichtung besteht. Unter einer Anordnung auf Höhe kann allerdings auch eine Anordnung der zweiten Einrichtung direkt neben der ersten Einrichtung verstanden werden, wobei der Winkel, welchen eine Austrittsöffnung der ersten Einrichtung zum Aufbringen der flüssigen Schicht und eine Austrittsöffnung der zweiten Einrichtung zum Aufbringen der Partikel oder der Partikel umfassenden Lösung mit der Transportrichtung der Behälter einschließen, derart gewählt ist, dass die flüssige Schicht und die Partikel oder die Partikel umfassende Lösung gleichzeitig auf die Behälteroberfläche aufgebracht werden können. Eine Anordnung der zweiten Einrichtung stromab der ersten Einrichtung ermöglicht dagegen ein Aufbringen der Partikel oder der Partikel umfassenden Lösung nach dem Aufbringen der flüssigen Schicht. Durch die Anordnung der zweiten Einrichtung stromauf der dritten Einrichtung wird ein Aufbringen der Partikel oder der Partikel umfassenden Lösung vor dem Aushärten der flüssigen Schicht erreicht. Mit diesen Ausführungsformen wird sichergestellt, dass die Partikel vor dem Aushärten in die flüssige Schicht eingebracht wurden, sodass eine zuverlässige Fixierung der Partikel durch das Aushärten erreicht werden kann.
Je nach Anordnung der ersten und der zweiten Einrichtung können ferner unterschiedliche Effekte erzielt werden. Werden die Partikel nach der flüssigen Schicht aufgebracht, dann kann beispielsweise eine gut sichtbare Anordnung der Partikel im oberen Bereich der Schicht erreicht werden. Falls die Partikel dabei so in der Schicht angeordnet sind, dass ein Teil eines Partikels aus der Schicht hervorsteht, dann kann gleichzeitig ein haptischer Effekt erzeugt werden. Werden die Partikel dagegen vor dem Aufbringen der Druckschicht auf die Behälteroberfläche aufgebracht, dann sind die Partikel im unteren Bereich der Druckschicht angeordnet und können durch die Schicht vollkommen bedeckt sein. In diesem Fall kann der durch die Partikel bewirkte Effekt schwächer ausgeprägt sein, als wenn die Partikel auf die Schicht aufgebracht werden. Abhängig von der Ausgestaltung der Schicht (Farbe und/oder Dicke der Schicht) kann beispielsweise auch ein Lupeneffekt, welcher die Partikel größer erscheinen lässt, oder ein Effekt, welcher die Partikel als in der Schicht schwimmend erscheinen lässt, erzeugt werden. Ein „schwimmen“ der Partikel kann insbesondere simuliert werden, wenn die Dicke der Schicht wenigstens dem fünffachen, bevorzugt mehr als dem zehnfachen der maximalen Ausdehnung der Partikel entspricht. Zudem kann durch die Anordnung der Partikel im unteren Bereich der Druckschicht ein Hervorstehen eines Teils eines Partikels vermieden werden und eine glatte Oberfläche erzeugt werden.
Die zweite Einrichtung zum Aufbringen der Partikel oder einer Partikel umfassenden Lösung kann ausgebildet sein, die Partikel oder die Partikel umfassende Lösung partiell oder vollflächig mittels Sprühens, Ausstoßens oder Druckens auf einen Teil einer Oberfläche eines Behälters aufzubringen.
Das Aufbringen mittels Sprühens oder Ausstoßens kann beispielsweise mittels einer Düse erreicht werden. Zum vollflächigen Aufbringen der Primerschicht oder der Partikel umfassenden Primerschicht kann die Düse beispielsweise direkt auf die Behälteroberfläche gerichtete sein, wohingegen beispielsweise durch die Anordnung einer Schablone zwischen der Düse und einer Behälteroberfläche ein partielles Aufbringen erreicht werden kann. Zum Aufbringen der Primerschicht oder der Partikel umfassenden Primerschicht mittels Drucken kann beispielsweise ein spezieller Druckkopf vorgesehen sein, welcher Druckdüsenöffnungen umfasst, die einen Durchmesser aufweisen, der größer ist als die Abmessungen der Partikel, so dass auch ein Aufbringen von Partikeln oder einer Partikel umfassenden Lösung ohne Verstopfen der Druckdüse möglich ist. Die Verwendung des speziellen Druckkopfes kann dann vorgesehen sein, wenn ein präzises partielles Aufbringen der Partikel oder der Partikel umfassenden Lösung gewünscht ist.
In einer Ausführungsform kann eine vierte Einrichtung vorgesehen sein, die ausgebildet ist, nicht auf einem Teil einer Oberfläche eines Behälters anhaftende Partikel abzublasen oder abzuwaschen. Unter nicht anhaftenden Partikel sind dabei Partikel zu verstehen, welche nicht durch die Schicht auf einer Behälteroberfläche festgehalten werden, sondern nicht mit der Schicht in Kontakt sind und somit lose auf einer Behälteroberfläche liegen. Die vierte Einrichtung kann bevorzugt stromab der dritten Einrichtung angeordnet sein.
Des Weiteren kann eine fünfte Einrichtung vorgesehen sein, die ausgebildet ist, eine Nachbeschichtung zum Schutz vor Beschädigung und/oder UV-Strahlung und/oder zur Minimierung der Oberflächenreibung auf einen Teil einer Oberfläche eines Behälters aufzubringen. Eine Minimierung der Oberflächenreibung kann sich beispielsweise vorteilhaft auf die Laufeigenschaften der Behälter auswirken, wenn diese in einem Massenstrom eines Transporteurs befördert werden. Da die Behälter im Massenstrom weniger stark aneinander reiben, kann zudem ein Verkratzen der Nachbeschichtung verhindert werden. Die Nachbeschichtung kann beispielsweise als transparente Schicht ausgebildet sein. Mittels der Nachbeschichtung können beispielsweise auch Partikel, welche teilweise aus der Schicht hervorstehen umschlossen werden, so dass eine glatte Schicht entsteht. Falls ein teilweises hervorstehen der Partikel gewünscht ist, kann die Nachbeschichtung auch derart ausgebildet sein, dass der teilweise hervorstehende Teil eines Partikels nicht vollkommen durch die Nachbeschichtung umschlossen wird und somit ein haptischer Effekt aufrechterhalten werden kann.
Eine zusätzliche zweite Einrichtung kann stromauf oder auf Höhe der fünften Einrichtung angeordnet sein. Die Anordnung der zusätzlichen zweiten Einrichtung stromauf der fünften Einrichtung kann ein Aufbringen der Partikel oder der Partikel umfassenden Lösung vor dem Aufbringen der Nachbeschichtung zum Schutz vor Beschädigung und/oder UV-Strahlung und/oder zur Minimierung der Oberflächenreibung ermöglichen. Eine Anordnung der zusätzlichen zweiten Einrichtung auf Höhe der fünften Einrichtung kann dagegen ein gleichzeitiges Aufbringen der Partikel oder der Partikel umfassenden Lösung und der Nachbeschichtung ermöglichen. Dadurch kann beispielsweise eine zweite Partikel umfassende Schicht, welche auf der ausgehärteten Schicht angeordnet ist, generiert werden.
Die Partikel können einen Durchmesser von 3 µm bis 50 µm, von 5 µm bis 40 µm, von 7 µm bis 30 µm oder von 10 µm bis 20 µm besitzen. Die Partikel können auch einen kleineren oder einen größeren Durchmesser aufweisen. So können die Partikel beispielsweise auch einen kleineren Durchmesser von beispielweise 0,1 µm bis 3 µm oder von 1 µm bis 3 µm oder einen größeren Durchmesser von 50 µm bis 1000 µm, von 50 µm bis 500 µm oder von 50 µm bis 100 µm aufweisen. Die Verwendung von Partikeln mit einem kleineren Durchmesser kann beispielsweise vorgesehen sein, um einen besonders feinen Glanzeffekt zu erzeugen, wohingegen bei Verwendung größerer Partikel neben einem Glanzeffekt ein zusätzlicher haptischer Effekt hervorgerufen werden kann.
Die Partikel können aus einem Metall, einer Metalllegierung, einem Kunststoff, einem Mineral oder einem Glas bestehen oder diese umfassen. Bei dem Mineral kann es sich beispielsweise um Glimmer handeln. Je nach Material der Partikel, lassen sich verschiedene Glanzeffekte, wie beispielsweise ein Hochglanzeffekt oder Seidenglanzeffekt erzielen. Es können beispielsweise alle aufgebrachten Partikel aus dem gleichen Material bestehen. Alternativ können die Partikel auch als Partikelgemisch aufgebracht werden, welches Partikel verschiedener Materialien umfasst. Bei dem Partikelgemisch kann es sich beispielsweise um Glitter handeln. Durch Aufbringen eines Gemisches von Partikeln verschiedener Materialien lassen sich beispielsweise effektreichere Glanzeffekte, als bei Aufbringung von Partikeln des gleichen Materials, erzeugen. Die Partikel können eine rundliche oder eckige Form aufweisen. Sie können jedoch auch jede beliebige andere Form besitzen. Die Partikel können beispielsweise als flache Plättchen oder als drei dimensionales Objekt ausgebildet sein. Es können beispielsweise nur Partikel aufgebracht werden, welche die gleiche Form aufweisen. Alternativ kann auch ein Partikelgemisch aufgebracht werden, welches Partikel verschiedener Formen umfasst. Zudem kann es vorgesehen sein, dass Partikel verschiedener Art auf verschiedenen Bereichen einer Oberfläche eines Behälters aufgebracht werden. Unter Partikeln einer Art sind Partikel, die wenigstens hinsichtlich eines oder mehreren von Größe (beispielsweise maximale Ausdehnung, Durchmesser bei kugelförmigen Partikeln oder Volumen), Form und/oder eines bestimmten Materials gleich sind, zu verstehen. Partikel unterschiedlicher Art unterscheiden sich entsprechend in wenigstens einer dieser Eigenschaften, die für Partikel gleicher Art gleich sind. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, Partikel einer ersten Art (beispielsweise einer ersten Größe oder ersten Form oder ersten Materials) auf einen ersten Bereich einer Oberfläche eines Behälters aufzubringen, Partikel einer zweiten Art (die andere Größe oder andere Form oder ein anderes Material aufweisen als die Partikel der ersten Art) auf einen zweiten Bereiche einer Oberfläche eines Behälters aufzubringen, Partikel einer dritten Art (die andere Größe oder andere Form oder ein anderes Material aufweisen als die Partikel der ersten Art und der zweiten Art) auf einen dritten Bereich einer Oberfläche eines Behälters aufzubringen, usw.
Das Aufbringen Partikel unterschiedlicher Art auf unterschiedliche Bereiche kann sowohl das Aufbringen entlang unterschiedlicher Bereiche der Oberfläche des Behälters als auch oder alternativ dazu das Aufbringen von Partikeln unterschiedlicher Art in verschiedenen übereinanderliegenden Schichten (relativ zur Oberfläche des Behälters) umfassen.
So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Nachbeschichtung eine andere Art von Partikeln umfasst als die Primerschicht und/oder die Druckschicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Dekorieren von Behältern umfasst ein Aufbringen einer flüssigen Schicht auf einen Teil einer Oberfläche eines Behälters mit einer ersten Einrichtung, ein Aufbringen von Partikeln oder einer Partikel umfassenden Lösung auf einen Teil einer Oberfläche eines Behälters mit einer zweiten Einrichtung und ein anschließendes Aushärten der flüssigen Schicht mit einer dritten Einrichtung.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Partikel umfassende Schicht auf eine Oberfläche eines Behälters aufgebracht werden, welche Partikel umfassen kann, die sich aufgrund ihrer Größe nicht mit der ersten Einrichtung aufbringen lassen würden.
Das beschriebene Verfahren kann zur Dekoration von Behältern verschiedener Art, vorzugsweise in der Getränkeindustrie verwendete Flaschen aus Glas, Kunststoff oder Papier, verwendet werden. Das Verfahren ist jedoch nicht auf das Dekorieren von Behältern dieser Art beschränkt und kann auch zum Dekorieren von Dosen, Gläsern, Bechern oder Tuben, wie sie beispielsweise in der Getränke-, Pharma-, Gesundheits- oder Lebensmittelindustrie verwendet werden, oder eines Behälters jeglicher Art, der zum Aufnehmen eines jeglichen flüssigen oder pastösen Mediums geeignet sein kann, angewendet werden.
In einer Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass das Aufbringen der flüssigen Schicht mit der ersten Einrichtung das Aufbringen einer Primerschicht oder einer Partikel umfassenden Primerschicht und/oder einer Druckschicht umfasst, und/oder, dass das Aushärten der flüssigen Schicht mit der dritten Einrichtung das Aushärten mittels UV-Strahlung umfasst.
Die Primerschicht kann partiell oder vollflächig durch Sprühen, Ausstoßen oder Drucken auf einen Teil einer Oberfläche eines Behälters aufgebracht werden. Die Primerschicht kann dabei als Haftvermittler zwischen einer Behälteroberfläche und der flüssigen Schicht dienen.
Die Druckschicht kann beispielsweise mittels einer Inkjet-Druckvorrichtung aufgebracht werden. Die Druckvorrichtung kann verschiedene Farben, wie beispielsweise weiße Farbe, CMYK Farben, Lackfarben und Sonderfarben umfassen. Es kann sich bei den verschiedenen Farben beispielsweise um UV-Tinte handeln. Die Farben können allerdings auch eine andere Tinte, wie beispielsweise lösungsmittelbasierte Tinte oder wasserbasierte Tinte, umfassen.
In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass zuerst eine flüssige Schicht in Form eines Primers oder eines Partikel umfassenden Primers mittels einer ersten Komponente der ersten Einrichtung auf die Oberfläche des Behälters aufgebracht wird. Anschließend kann eine Druckschicht mittels einer zweiten Komponente der ersten Einrichtung auf die Oberfläche des Behälters aufgebracht werden. Durch die Vorbeschichtung einer Behälteroberfläche mit einer Primerschicht, kann ein trockenes Substrat zur Verfügung gestellt werden, auf welchem die nachfolgend aufgebrachte Druckschicht besser haften kann. Somit kann ein ungewünschtes Ablösen der Druckschicht verhindert werden.
Optional kann zwischen dem Aufbringen der Primerschicht oder der Partikel umfassenden Primerschicht mittels der ersten Komponente der ersten Einrichtung und dem Aufbringen der Druckschicht mittels der zweiten Komponente der ersten Einrichtung eine Trocknung des Behälters vorgesehen sein. Dadurch kann erreicht werden, dass die flüssige Primerschicht auf einer Oberfläche eines Behälters vollkommen getrocknet ist, bevor die Druckschicht durch die zweite Komponente der ersten Einrichtung auf die Behälteroberfläche aufgebracht wird.
Das Aushärten der flüssigen Schicht mit der dritten Einrichtung, kann mittels UV-Strahlung realisiert werden. Ein Aushärten mittels UV-Strahlung kann beispielsweise vorgesehen sein, wenn UV-Drucktinte als flüssige Schicht auf die Behälteroberfläche aufgebracht wird. Je nach verwendeter Drucktinte kann jedoch auch eine anders ausgebildete Vorrichtung zum Aushärten der flüssigen Schichte vorgesehen sein.
In einer Ausführungsform kann ein weiterer Vorbehandlungsschritt vorgesehen sein, welcher die Vorbehandlung einer Behälteroberfläche mit einem Flammenpyrolyse-, Corona- oder Plasmavorbehandlungsverfahrens umfasst. Durch eine solche Vorbehandlung kann die Benetzbarkeit einer Behälteroberfläche erhöht werden, wodurch eine bessere Haftung einer nachfolgend aufgebrachten Schicht auf einer Behälteroberfläche erreicht werden kann. Die Vorbehandlung mit einem Flammenpyrolyse-, Corona- oder Plasmavorbehandlungsverfahren kann beispielsweise vor dem Aufbringen der flüssigen Schicht mit der ersten Einrichtung vorgesehen sein. Optional kann zwischen der Vorbehandlung mit einem Flammenpyrolyse-, Corona- oder Plasmavorbehandlungsverfahren und der Aufbringung der flüssigen Schicht mit der ersten Einrichtung eine Kühlung des Behälters vorgesehen sein. Ein Abkühlen der durch die Vorbehandlung aufgeheizten Behälter auf eine Zieltemperatur, kann sich beispielsweise vorteilhaft auf die Qualität einer nachfolgend aufgebrachten Druckschicht auswirken und ein vorzeitiges Ablösen der Druckschicht verhindern.
In einer Ausführungsform kann das Aufbringen von Partikeln oder der Partikel umfassenden Lösung mit der zweiten Einrichtung vor, zusammen mit oder nach dem Aufbringen der flüssigen Schicht mit der ersten Einrichtung ausgeführt werden und/oder das Aufbringen von Partikeln oder der Partikel umfassenden Lösung mit der zweiten Einrichtung vor dem Aushärten der flüssigen Schicht mit der dritten Einrichtung ausgeführt werden.
Das Auftragen der Primerschicht oder der Partikel umfassenden Primerschicht mit der zweiten Einrichtung kann ein partielles oder vollflächiges Aufbringen mittels Sprühens, Ausstoßens oder Druckens auf einen Teil einer Oberfläche eines Behälters umfassen. Durch das Aufbringen der Primerschicht oder der Partikel umfassenden Primerschicht kann die Behälteroberfläche aufgeraut werden, wodurch eine bessere Haftung zwischen einer anschließend auf die Behälteroberfläche aufgebrachten Schicht und einer Behälteroberfläche erreicht werden kann.
In einer Ausführungsform kann es vorgesehen sein, nicht auf einer Oberfläche des Behälters anhaftende Partikel mit einer vierten Einrichtung abzublasen oder abzuwaschen. Somit lassen sich nicht durch die Schicht festgehaltene Partikel von einer Behälteroberfläche entfernen. Das Abwaschen oder Abblasen der nicht auf einer Oberfläche eines Behälters anhaftenden Partikel kann bevorzugt nach dem dritten Verfahrensschritt ausgeführt werden. Außerdem kann das Aufbringen einer Nachbeschichtung zum Schutz vor Beschädigung und/oder UV-Strahlung und/oder zur Minimierung der Oberflächenreibung mit einer fünften Einrichtung vorgesehen sein.
Es kann vorgesehen sein, dass die Partikel oder die Partikel umfassende Lösung mittels einer zusätzlichen zweiten Einrichtung vor oder zusammen mit dem Aufbringen der Nachbeschichtung zum Schutz vor Beschädigung und/oder UV-Strahlung und/oder zur Minimierung der Oberflächenreibung mit der fünften Einrichtung ausgeführt wird. Somit lässt sich eine zusätzliche Schicht erzeugen, welche nicht nur einen schützenden, sondern auch einen dekorativen Effekt besitzen kann.
Das Aufbringen der Partikel oder der Partikel umfassenden Lösung kann das Aufbringen von Partikeln mit einem Durchmesser von 3 µm bis 50 µm, von 5 µm bis 40 µm, von 7 µm bis 30 µm oder von 10 µm bis 20 µm umfassen. Es können allerdings auch Partikel mit einem kleineren oder größeren Durchmesser aufgebracht werden. So können auch Partikel mit einem kleineren Durchmesser von beispielweise 0,1 µm bis 3 µm oder von 1 µm bis 3 µm oder mit einem größeren Durchmesser von 50 µm bis 1000 µm, von 50 µm bis 500 µm oder von 50 µm bis 100 µm aufgebracht werden. Die Verwendung von Partikeln mit einem kleineren Durchmesser kann beispielsweise vorgesehen sein, um einen gleichmäßig ausgeprägten feinen Glanzeffekt zu erzeugen, wohingegen bei Verwendung größerer Partikel neben dem Glanzeffekt ein zusätzlicher haptischer Effekt hervorgerufen werden kann.
Es können aus einem Metall, einer Metallverbindung, einem Kunststoff, einem Mineral oder einem Glas bestehende Partikel oder diese umfassende Partikel aufgebracht werden.
Kurze Beschreibung der Figuren

1 zeigt schematisch den Aufbau einer Vorrichtung zum Dekorieren von Behältern gemäß einer Ausführungsform.
2 zeigt schematisch den Aufbau einer Vorrichtung zum Dekorieren von Behältern gemäß einer weiteren Ausführungsform.
3 a bis d zeigen Querschnitte durch eine mit einer Schicht und Partikeln dekorierte Behälteroberfläche gemäß verschiedener Ausführungsformen.
4 a bis d zeigen Querschnitte durch eine mit zwei Schichten und Partikeln dekorierte Behälteroberfläche gemäß verschiedener Ausführungsformen.

Ausführliche Beschreibung
1 zeigt eine Vorrichtung zum Dekorieren 100 von Behältern 101, gemäß einer Ausführungsform. Optional kann die Vorrichtung eine lineare Transportvorrichtung 103 umfassen, mittels welcher die Behälter 101 durch die Vorrichtung 100 transportiert werden. Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung 100 eine erste Einrichtung 104 zum Aufbringen einer flüssigen Schicht auf einen Teil einer Oberfläche 102 eines Behälters 101, eine zweite Einrichtung 105 zum Aufbringen von Partikeln oder einer Partikel umfassenden Lösung auf einen Teil einer Oberfläche 102 eines Behälters 101 und eine dritte Einrichtung 106, stromab der ersten Einrichtung 104 und der zweiten Einrichtung 105, zum Aushärten der flüssigen Schicht.
Vorzugsweise umfasst die flüssige Schicht keine Partikel, da erfindungsgemäß ein separates Aufbringen der flüssigen Schicht durch die erste Einrichtung 104 und der Partikel oder der Partikel umfassender Lösung durch die zweite Einrichtung 105 vorgesehen ist. Ist die erste Einrichtung 104 beispielsweise als eine digitale Direktdruckvorrichtung ausgebildet, dann kann die flüssige Schicht in Form einer Druckschicht mittels einzelnen Tintentropfen, die von der digitalen Direktdruckvorrichtung ausgebracht werden, auf dem Behälter aufgebracht werden. Allgemein kann das Aufbringen einer mit Partikeln versetzen Druckschicht zu einer Verunreinigung der Direktdruckdüsen und, je nach Größe der Partikel, gar zu einem Verstopfen der Direktdruckdüsen führen. Dieses Problem kann durch das separate Aufbringen der flüssigen Schicht mit der ersten Einrichtung 104 und der Partikel oder der Partikel umfassenden Lösung mit der zweiten Einrichtung 105 vermieden werden. In einer speziellen Ausführungsform kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass eine Partikel umfassende flüssige Schicht durch die erste Einrichtung 104 ausgebracht wird. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn es sich bei der flüssigen Schicht um eine Primerschicht handelt, welche typischerweise mit einem speziellen Druckkopf aufgebracht wird, dessen Druckdüsenöffnungen größer sind als die in der Primerschicht enthaltenen Partikel. Auch das Aufbringen einer Partikel umfassenden Druckschicht ist denkbar. Dies ist jedoch nur möglich, wenn es sich um Partikel handelt, deren Größe kleiner als die Druckdüsenöffnungen der Direktdruckvorrichtung ist. Beispielsweise können die Partikel eine Größe von 2 µm bis 3 µm aufweisen, während die Druckdüsen der Direktdruckvorrichtung eine Größe von 10 µm oder mehr aufweisen. Zusätzlich werden dann durch die Einrichtung 105 weitere Partikel mit einer Größe ausgebracht, die im Bereich der Größe der Düsen der Direktdruckvorrichtung liegen oder größer sind. Mit dieser Ausführungsform können durch Aufbringen unterschiedlich großer Partikel unterschiedliche Effekte erzielt werden. Während das Ausbringen der kleinen Partikel mit der ersten Einrichtung 104 einen bevorzugt rein optischen Effekt (beispielsweise Glanz) realisieren kann, erlaubt das Ausbringen der Partikel oder Partikel umfassenden Schicht mit der zweiten Einrichtung 105 auf die Behälter auch das Erzeugen haptischer Effekte neben dem Erzeugen eines optischen Effekts (etwa Glanz).
In der in 1 gezeigten Ausführungsform, ist die zweite Einrichtung 105 stromab der ersten Einrichtung 104 angeordnet. Diese Art der Anordnung ist als beispielhaft zu verstehen. Auch eine Anordnung der zweiten Einrichtung 105 auf Höhe der ersten Einrichtung 104 oder eine Anordnung der zweiten Einrichtung 105 stromauf der ersten Einrichtung 104 kann vorgesehen sein.
Durch die Anordnung der zweiten Einrichtung 105 stromab der ersten Einrichtung 104 können die Partikel oder die Partikel umfassende Lösung nach dem Aufbringen der flüssigen Schicht auf den Behälter aufgebracht werden. Dies ermöglicht eine Anordnung der Partikel im oberen Bereich der flüssigen Schicht, was sich vorteilhaft auf den durch die Partikel erzielten Glanzeffekt auswirken kann. Diese Ausgestaltung kann insbesondere bei stark deckenden Drucktinten vorteilhaft sein, um einen gewünschten Glanzeffekt bei gleichzeitig reduziertem Materialeinsatz der Partikel zu gewährleisten.
Die Anordnung der ersten Einrichtung 104 auf Höhe der zweiten Einrichtung 105 ermöglicht dagegen ein gleichzeitiges Aufbringen der flüssigen Schicht und der Partikel oder der Partikel umfassenden Schicht auf einen Teil der Behälteroberfläche. Dadurch kann beispielsweise eine gleichmäßige Verteilung der Partikel über die gesamte Schichtdicke der flüssigen Schicht erreicht werden. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem die zweite Einrichtung vertikal versetzt oberhalb der ersten Einrichtung angeordnet ist, ohne dass dabei ein horizontaler Versatz zwischen der ersten und der zweiten Einrichtung besteht. Alternativ ist auch eine Anordnung der zweiten Einrichtung direkt neben der ersten Einrichtung denkbar, wobei der Winkel, welchen eine Austrittsöffnung der ersten Einrichtung zum Aufbringen der flüssigen Schicht und eine Austrittsöffnung der zweiten Einrichtung zum Aufbringen der Partikel oder der Partikel umfassenden Lösung mit der Transportrichtung der Behälter einschließt, derart gewählt ist, dass die flüssige Schicht und die Partikel oder die Partikel umfassende Lösung gleichzeitig auf einen Teil der Behälteroberfläche aufgebracht werden können.
Auch eine Anordnung der zweiten Einrichtung 105 stromauf der ersten Einrichtung 104 ist denkbar. Dies kann ein Aufbringen der Partikel oder der Partikel umfassenden Lösung vor dem Aufbringen der flüssigen Schicht ermöglichen, wodurch eine Anordnung der Partikel im unteren Bereich der flüssigen Schicht erreicht werden kann.
Mittels der dritten Einrichtung 106 kann die flüssige Schicht ausgehärtet werden und die Partikel in der Schicht und auf einem Teil der Behälteroberfläche fixiert werden. Handelt es sich bei der flüssigen Schicht beispielsweise um eine Druckschicht, welche UV-basierte Tinten umfasst, dann kann die dritte Einrichtung 106 zum Aushärten mittels UV-Strahlung ausgebildet sein. Die dritte Einrichtung 106 ist jedoch nicht auf das Aushärten mittels UV-Strahlung beschränkt und kann beispielsweise auch zum Aushärten der flüssigen Schicht mittels IR-Strahlung oder sichtbarem Licht ausgebildet sein. Optional kann die dritte Einrichtung auch ein Gebläse umfassen, mittels welchem warme oder kalte Luft auf die Behälteroberfläche geleitet werden kann.
Die Vorrichtung 100 kann ausgebildet sein, Behälter verschiedener Art zu dekorieren. Beispielsweise kann es sich bei den Behältern um Flaschen aus Glas, Kunststoff oder Papier handeln, wie sie in der Getränkeindustrie verwendet werden. Die Vorrichtung ist jedoch nicht auf das Dekorieren von Behältern dieser Art beschränkt und kann auch zum Dekorieren von Dosen, Gläsern, Bechern oder Tuben, wie sie beispielsweise in der Getränke-, Pharma-, Gesundheits- oder Lebensmittelindustrie verwendet werden, oder eines Behälters jeglicher Art, der zum Aufnehmen eines jeglichen flüssigen oder pastösen Mediums geeignet sein kann, ausgebildet sein.
Wie in 1 dargestellt, können die Behälter 101 mittels der linearen Transportvorrichtung 103 durch die Vorrichtung 100 transportiert werden. In einer alternativen, hier nicht explizit dargestellten Ausführungsform, kann es beispielsweise auch vorgesehen sein, dass die Vorrichtung einen Rundläufer oder ein Karussell umfasst, mittels welchem die Behälter durch die Vorrichtung transportiert werden können. Es kann beispielweise vorgesehen sein, dass die erste, die zweite und die dritte Einrichtung entlang der Peripherie eines Karussells mit wenigstens einer, bevorzugt einer Vielzahl von Behälteraufnahmen angeordnet sind, wobei die dritte Einrichtung stromab der ersten und der zweiten Einrichtung angeordnet ist. Alternativ können auch mehrere Rundläufer vorgesehen sein. Beispielsweise kann die erste Einrichtung entlang der Peripherie eines ersten Rundläufers angeordnet sein, die zweite Einrichtung entlang der Peripherie eines zweiten Rundläufers und die dritte Einrichtung entlang der Peripherie eines dritten Rundläufers, wobei der dritte Rundläufer stromab des ersten und des zweiten Rundläufers angeordnet ist.
Eine spezielle Ausführungsform der Erfindung ist in 2 dargestellt. In dieser Ausführungsform umfasst die Vorrichtung 200 eine lineare Transportvorrichtung 103 mittels welcher die Behälter 101 durch die Vorrichtung 200 transportiert werden können. In einer alternativen, hier nicht explizit dargestellten Ausführungsform, kann der Transport der Behälter beispielsweise auch mittels eines Rundläufers oder Karussells erfolgen, wie dies mit Bezug auf 1 beschrieben wurde.
Wie in der 2 beispielhaft dargestellt, kann vorgesehen sein, dass die erste Einrichtung 104 eine erste Komponente der ersten Einrichtung 104a zum Aufbringen einer Primerschicht oder einer Partikel umfassenden Primerschicht auf einen Teil einer Behälteroberfläche 102, und eine zweite Komponente der ersten Einrichtung 104b zum Aufbringen einer Druckschicht umfasst, welche stromab der ersten Komponente der ersten Einrichtung 104a angeordnet ist.
Die erste Komponente der ersten Einrichtung 104a kann beispielsweise ausgebildet sein, die Primerschicht oder die Partikel umfassende Primerschicht partiell oder vollflächig mittels Sprühens, Ausstoßens oder Druckens auf einen Teil einer Behälteroberfläche 102 aufzubringen. Die erste Komponente der ersten Einrichtung 104a kann beispielsweise als Düse oder als spezieller Druckkopf ausgebildet sein. Der spezielle Druckkopf kann Druckdüsenöffnungen mit einem Durchmesser umfassen, der größer ist als die Abmessungen die Partikel, wodurch ein ordnungsgemäßes Aufbringen der Partikel umfassenden Primerschicht erreicht werden kann. Beispielsweise kann eine Schablone zwischen der Düse und einer Behälteroberfläche vorgesehen sein, wodurch ein partielles Aufbringen der Primerschicht auf eine Behälteroberfläche erreicht werden kann. Bei der zweiten Komponente der ersten Einrichtung 104b kann es sich um eine digitale Direktdruckvorrichtung, wie beispielsweise eine Inkjet-Druckvorrichtung, umfassend einen oder mehrere Inkjet-Druckköpfe handeln. Die digitale Direktdruckvorrichtung kann ausgebildet sein, verschiedene Farben, wie beispielsweise weiße Farbe, CMYK Farben, Lackfarben und Sonderfarben auf die Oberfläche 102 des Behälters 101 aufzubringen. Bei den verschiedenen Farben kann es sich beispielsweise um UV-Drucktinte handeln, wobei auch andere Drucktinten, wie beispielsweise lösungsmittelbasierte Tinte oder wasserbasierte Tinte, denkbar sind.
Zwischen der ersten Komponente 104a und der zweiten Komponente der ersten Einrichtung 104b kann eine Trocknungseinrichtung 203, wie oben bereits beschrieben, vorgesehen sein, mittels welcher die Primerschicht oder die Partikel umfassende Primerschicht getrocknet werden kann, bevor ein Behälter 101 die zweite Komponente der ersten Einrichtung 104b zum Aufbringen der Druckschicht erreicht. So kann ein Vermischen der Primer- und der Druckschicht, welches sich negativ auf die Qualität der Druckschicht auswirken würde, vermieden werden.
Optional kann stromauf der ersten Komponente der ersten Einrichtung 104a, eine Einrichtung zum Vorbehandeln 201 einer Behälteroberfläche 102 mittels eines Corona-, Plasma-, oder Flammenpyrolyse-Verfahren vorgesehen sein. Mittels der Einrichtung zum Vorbehandeln kann die Benetzbarkeit der Oberfläche 102 eines Behälters 101 erhöht werden, so dass eine nach der Vorbehandlung auf die Behälteroberfläche aufgebrachte Schicht besser auf dieser haften kann. Des Weiteren kann eine Kühleinrichtung 202 zwischen der Einrichtung zum Vorbehandeln 201 und der ersten Komponente der ersten Einrichtung 104a vorgesehen sein. Ein Abkühlen der Behälter auf eine bestimmte Zieltemperatur nach Durchlaufen der Einrichtung zum Vorbehandeln 201 kann sich beispielsweise vorteilhaft auf die Qualität einer nachfolgend aufgebrachten Druckschicht auswirken und ein vorzeitiges Ablösen der Druckschicht verhindern.
Stromab der zweiten Komponente der ersten Einrichtung 104b kann eine zweite Einrichtung 105 zum Aufbringen von Partikeln oder einer Partikel umfassenden Lösung auf einen Teil einer Behälteroberfläche 102, angeordnet sein. Diese Anordnung erlaubt ein Aufbringen der Druckschicht bevor die Partikeln oder die Partikel umfassende Lösung auf einen Teil einer Behälteroberfläche 102 aufgebracht werden. Dadurch kann beispielsweise eine Anordnung der Partikel im oberen Bereich der Druckschicht erreicht werden. In einer weiteren hier nicht explizit gezeigten Ausführungsform kann es auch vorgesehen sein, dass die zweite Komponente der ersten Einrichtung 104b auf Höhe der zweiten Einrichtung 105 angeordnet ist. In einer weiteren hier nicht explizit dargestellten Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass die zweite Einrichtung 105 stromauf der zweiten Komponente der ersten Einrichtung 104b angeordnet ist. Dadurch kann erreicht werden, dass die Partikel oder die Partikel umfassende Lösung vor der Druckschicht aufgebracht werden kann, wodurch eine Anordnung der Partikeln im unteren Bereich der Druckschicht erreicht werden. Diese Ausgestaltung ist insbesondere bei durchsichtigen oder teilweise Durchsichtigen Drucktinten vorteilhaft, da der Glanzeffekt dann durch das aufgebrachte Druckbild hindurch scheint. Durch Anordnung der zweiten Einrichtung 105 stromauf, auf Höhe oder stromab der zweiten Komponente der ersten Einrichtung 104b können somit verschiedene Dekorationseffekte erzielt werden.
Optional kann auch eine Anordnung der zweiten Einrichtung 105 stromauf, auf Höhe oder stromab der ersten Komponente der ersten Einrichtung 104a vorgesehen sein.
Die dritte Einrichtung zum Aushärten der flüssigen Schicht 106, welche stromab der zweiten Einrichtung 105 angeordnet ist, kann zum Aushärten mit UV-Strahlung ausgebildet sein. Je nach verwendeter Drucktinte kann jedoch auch eine anders ausgebildete Vorrichtung zum Aushärten der flüssigen Schichten vorgesehen sein, wie bereits im Zusammenhang mit 1 beschrieben
Wie anhand der Ausführungsform 200 ersichtlich ist, kann eine vierte Einrichtung 204 vorgesehen sein, die ausgebildet ist, nicht auf einem Teil einer Oberfläche 102 eines Behälters 101 mittels der Schicht anhaftende Partikel abzublasen oder abzuwaschen. Beispielsweise kann die vierte Einrichtung 204 als Gebläse ausgebildet sein, mittels welchem nicht anhaftende Partikel von der Oberfläche des Behälters abgeblasen werden können. Alternativ kann die vierte Einrichtung 204 auch als Düse ausgebildet sein, mittels welcher beispielsweise Wasser oder eine Reinigungslösung auf die Oberfläche des Behälters aufgebracht werden können und nicht anhaftenden Partikel abgewaschen werden können. Optional kann die vierte Einrichtung 204 beispielsweise auch eine Bürste umfassenden, mittels welcher nicht anhaftende Partikel von der Behälteroberfläche abgebürstet werden können. Die vierte Einrichtung 204 ist bevorzugt stromab der dritten Einrichtung 106 angeordnet, so dass Partikel, welche nicht mittels der ausgehärteten Schicht fest an die Behälteroberfläche gebunden sind, von dieser entfernt werden können.
Des Weiteren kann eine fünfte Einrichtung 205, die ausgebildet ist, eine Nachbeschichtung zum Schutz vor Beschädigung und/oder UV-Strahlung und/oder zur Minimierung der Oberflächenreibung auf einen Teil einer Oberfläche 102 eines Behälters 101 aufzubringen vorgesehen sein. Die fünfte Einrichtung 205 kann beispielsweise als eine Düse ausgebildet sein, mittels welcher die Nachbeschichtung auf die Behälteroberfläche 102 gesprüht werden kann. Die fünfte Einrichtung 205 kann ausgebildet sein, die Nachbeschichtung ganz- oder teilflächig auf einen Teil der Behälteroberfläche 102 aufzubringen. Die fünfte Einrichtung 205 kann stromab der vierten Einrichtung 204 angeordnet sein. Optional kann stromab der fünften Einrichtung 205 eine weitere Einrichtung, zum Aushärten der Nachbeschichtung angeordnet sein. Hierfür kann beispielsweise ein Gebläse vorgesehen sein, mittels welchem kalte oder warme Luft auf die Behälteroberfläche 102 geleitet werden kann.
Auch andere hier nicht explizit ausgeführte Anordnungsmöglichkeiten der Einrichtungen sind denkbar. So kann die zweite Einrichtung 105 beispielsweise auch vor der ersten Komponente der ersten Einrichtung 104a, auf Höhe der ersten Komponente der ersten Einrichtung 104a, zwischen der ersten Komponente 104a und der zweiten Komponente der ersten Einrichtung 104b und/oder auf Höhe der zweiten Komponente der ersten Einrichtung 104b angeordnet sein. Auch die Anordnung einer zusätzlichen zweiten Einrichtung stromauf oder auf Höhe der fünften Einrichtung 205 kann vorgesehen sein. Die vierte Einrichtung 204 kann beispielsweise auch stromab der fünften Einrichtung 205 angeordnet sein. Dies kann beispielsweise dann vorgesehen sein, wenn die zusätzliche zweite Einrichtung stromauf oder auf Höhe der fünften Einrichtung 205 angeordnet ist.
In den 3a bis d sind Querschnitte durch eine Behälteroberfläche 102 gezeigt, nachdem diese mittels einer entsprechend den 1 oder 2 ausgestalteten Vorrichtung dekoriert wurde.
Die in der 1 und 2 gezeigten Vorrichtungen sind ausgebildet, die Oberfläche 102 eines Behälters gemäß den in den 3a bis d gezeigten Ausführungsbeispielen zu bedrucken. Sie sind jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.
3a zeigt einen beispielhaften Querschnitt 300 durch eine Behälteroberfläche 102, auf welche eine Schicht 301 und Partikel 302 aufgebracht sind, wobei die Partikel 302 vollflächig im oberen Bereich der Schicht 301 angeordnet sind. Eine solche vollflächige Anordnung der Partikel 302 im oberen Bereich der aufgebrachten Schicht 301 kann beispielsweise erreicht werden, wenn zuerst die flüssige Schicht mittels der ersten Einrichtung 104 auf die Behälteroberfläche 102 aufgebracht wird und danach die Partikel 302 mittels der zweiten Einrichtung 105 auf die flüssige Schicht aufgebracht werden. Ein anschließendes Aushärten der Schicht 301 mit der dritten Einrichtung 106 kann die Partikel 302 fest mit der Schicht verbinden und diese somit auf einer Oberfläche 102 eines Behälters fixieren.
3b zeigt einen alternativen beispielhaften Querschnitt 303 durch eine Behälteroberfläche 102, wobei die Partikel 302 vollflächig über die gesamte Schichtdicke der Schicht 301 verteilt sind. Ein solche Anordnung kann beispielsweise erreicht werden, wenn die zweite Einrichtung 105 auf Höhe der ersten Einrichtung 104 angeordnet ist und die flüssige Schicht und die Partikel 302 gleichzeitig auf einen Teil einer Behälteroberfläche 102 aufgebracht werden. Ein anschließendes Aushärten der Schicht 301 mittels der dritten Einrichtung 106 kann zu einer festen Verbindung zwischen den Partikeln 302 und der Schicht 301 führen und die Schicht 301 auf einer Behälteroberfläche 102 fixieren.
3c zeigt eine alternative Anordnungsmöglichkeit 304 der Partikel 302 in der auf einer Behälteroberfläche 102 aufgebrachten Schicht 301, wobei die Partikel 302 vollflächig im unteren Bereich der Schicht 301 angeordnet sind. Eine solche vollflächige Anordnung der Partikel 302 im unteren Bereich der Schicht 301 kann beispielsweise erreicht werden, wenn die Partikel 302 mittels der zweiten Einrichtung 105 auf einen Teil einer Behälteroberfläche 102 aufgebracht werden, bevor die flüssige Schicht mittels der ersten Einrichtung 104 auf einen Teil einer Behälteroberfläche 102 aufgebracht wird. Ein anschließendes Aushärten der flüssigen Schicht mit der dritten Einrichtung 106 kann zu einer festen Verbindung zwischen den Partikeln 302 und der Schicht 301 führen und die Schicht auf dem Teil einer Behälteroberfläche 102 fixieren.
3d zeigt eine alternative Anordnungsmöglichkeit 305 der Partikel 302 in der auf einer Behälteroberfläche 102 aufgebrachten Schicht 301, wobei die Partikel 302 partiell flächig über die gesamte Höhe der Schicht 301 verteilt sind. Eine solche Verteilung der Partikel 302 in der Schicht 301 kann beispielsweise erreicht werden, wenn die zweite Einrichtung 105, welche zum partiellen Aufbringen von Partikeln ausgebildet sein kann, auf Höhe der ersten Einrichtung 104 zum Aufbringung der flüssigen Schicht angeordnet ist. Dies ermöglicht ein gleichzeitiges Aufbringen von Partikeln 302 und der flüssigen Schicht und somit eine sich über die gesamte Schichtdicke der Schicht 301 erstreckende Verteilung der Partikel 302. Um die Partikel partiell aufzubringen, kann die zweite Einrichtung beispielsweise eine Schablone umfassen, welche vor einer Austrittsöffnung der zweiten Einrichtung 105 zum Ausbringen der Partikel bzw. zwischen der Austrittsöffnung der zweiten Einrichtung 105 und dem Behälter angeordnet ist. Anschließend kann die flüssige Schicht durch die dritte Einrichtung 106 ausgehärtet werden und die Partikel 302 in der Schicht 301 fixiert werden.
Auch weitere, hier nicht explizit dargestellte Möglichkeiten, die Partikel 302 in der Schicht 301 anzuordnen, sind denkbar. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, die Partikel 302 partiell, beispielweise nur in der Mitte oder nur auf der linken oder der rechten Seite der Schicht 301 aufzubringen. Auch andere hier nicht explizit aufgeführte partielle Anordnungsmöglichkeiten der Partikel 302 in der Schicht 301 sind möglich.
Alle in den 3a bis d beschriebenen Ausführungsformen können grundsätzlich miteinander kombiniert werden. So kann beispielsweise auch eine Ausführungsform vorgesehen sein, bei welcher die Partikel 302 partiell und im oberen oder unteren Bereich der auf einem Teil einer Behälteroberfläche 102 aufgebrachten Schicht 301 angeordnet sind.
Die Form und die relative Größe der in den 3a bis d dargestellten Partikel 302 ist als beispielhaft zu verstehen. Die Partikel 302 können beispielsweise auch eine runde oder eckige Form aufweisen. Die Partikel können auch als dünnen Plättchen ausgebildet sein, deren Ausdehnung entlang ihrer größten Fläche deutlich größer ist, bevorzugt wenigstens zehnmal größer ist, als die Ausdehnung der Plättchen in einer Richtung senkrecht zu dieser Fläche. Die Partikel 302 können alle die gleiche Form aufweisen, wobei es auch vorgesehen sein kann, ein Gemisch von Partikeln 302 verschiedener Form aufzubringen. Die Partikel 302 können aus einem Metall, einer Metalllegierung, einem Kunststoff, einem Mineral oder einem Glas bestehen oder diese umfassen. Es können beispielsweise alle aufgebrachten Partikel aus dem gleichen Material bestehen. Alternativ kann es sich auch um ein Partikelgemisch, welches Partikel 302 verschiedener Materialen umfasst, handeln.
4a bis d zeigen Querschnitte durch die Oberfläche 102 eines Behälters, auf welche eine Primerschicht 401, eine Druckschicht 402 sowie Partikel 302 aufgebracht sind. Die in der 1 und 2 gezeigten Vorrichtungen sind ausgebildet die Oberfläche eines Behälters gemäß den in den 4a bis d gezeigten Ausführungsbeispielen zu bedrucken. Sie sind jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.
Wie anhand des in der 4a gezeigten Querschnitts 400 durch eine Behälteroberfläche 102 ersichtlich, kann zuerst eine Primerschicht 401 auf einen Teil einer Behälteroberfläche 102 aufgebracht sein. Auf diese kann wiederum eine Druckschicht 402 aufgebracht sein, wobei die Druckschicht 402 Partikel 302 umfassen kann, welche vollflächig über die gesamte Schichtdicke der Druckschicht 402 verteilt sind. Eine solche gleichmäßige Verteilung der Partikel 302 in der Druckschicht 402 kann beispielsweise durch die Anordnung der zweiten Einrichtung 105 auf Höhe der zweiten Komponente der ersten Einrichtung 104b erreicht werden, wodurch ein gleichzeitiges Aufbringen der Partikel 302 und der Druckschicht 402 auf die Behälteroberfläche 102 und somit eine gleichmäßige Verteilung der Partikel über die gesamte Schichtdicke erreicht werden kann.
Wie anhand des in der 4b dargestellten Querschnitts 403 ersichtlich wird, kann auf die Behälteroberfläche 102 auch zuerst eine Primerschicht 401 aufgebracht sein, welche Partikel 302 umfassen kann, die vollflächig über die gesamte Schichtdicke der Primerschicht 401 verteilt sein können. Die gleichmäßige Verteilung der Partikel 302 in der Primerschicht 401 kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass eine Primerschicht 401, welche bereits Partikel 302 umfasst, auf die Behälteroberfläche 102 aufgebracht wird, oder, dass alternativ eine zweite Einrichtung 105, welche zum vollflächigen Aufbringen der Partikel 302 ausgebildet ist, auf Höhe der ersten Komponente der ersten Einrichtung 104a angeordnet ist, wodurch ein gleichzeitiges Aufbringen der Primerschicht 401 und der Partikel 302 und somit eine gleichmäßige Verteilung der Partikel 302 über die gesamte Schichtdicke der Primerschicht 401 erreicht werden kann. Auf die Primerschicht 401 kann wiederum eine Druckschicht 402 aufgebracht sein, welche keine Partikel umfasst.
Wie anhand des in der 4c dargestellten Querschnitts 404 durch eine Behälteroberfläche 102 deutlich wird, kann auch zuerst eine Primerschicht 401 auf die Behälteroberfläche 102 aufgebracht sein, welche Partikel 302 umfassen kann, die partiell flächig über die gesamte Schichtdicke der Primerschicht 401 verteilt sind. Auf die Primerschicht 401 kann eine Druckschicht 402 aufgebracht sein, welche wiederum Partikel 302 umfassen kann, die partiell flächig über die gesamte Höhe der Druckschicht 402 verteilt sein können. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die zweite Einrichtung 105, welche zum partiellen Aufbringen von Partikeln ausgebildet sein kann, auf Höhe der ersten Komponente der ersten Einrichtung 104a zum Aufbringen der Primerschicht 401 angeordnet ist. Diese Anordnung ermöglicht ein gleichzeitiges Aufbringen der Partikel 302 und der Primerschicht 401 auf einen Teil einer Behälteroberfläche 102 und somit eine partiell flächige sich über die gesamte Höhe der Primerschicht 401 erstreckende Verteilung der Partikel 302. Die Anordnung der zweiten Einrichtung 105, welche zum partiellen Aufbringen von Partikeln 302 ausgebildet sein kann, auf Höhe der zweiten Komponente der ersten Einrichtung 104b, ermöglicht ein gleichzeitiges Aufbringen der Partikel 302 und der Druckschicht 402 und somit eine partiell flächige, sich über die gesamte Schichtdicke der Druckschicht 402 erstreckenden Verteilung der Partikel 302.
Anhand des in der 4d dargestellten Querschnitts 405 durch eine Behälteroberfläche wird deutlich, dass auch zuerst eine Primerschicht 401 auf einer Behälteroberfläche 102 aufgebracht sein kann, auf welche wiederum eine Druckschicht 402 aufgebracht sein kann, welche partiell flächig über die gesamte Höhe der Druckschicht 402 verteilte Partikel 302 umfassen kann. Die partiell flächige Verteilung der Partikel 302 in der Druckschicht 402 kann in analoger Weise zu dem in 4c diskutierten Ausführungsbeispiel erreicht werden, nämlich durch eine Anordnung der zweiten Einrichtung 105 auf Höhe der zweiten Komponente der ersten Einrichtung 104b, wodurch ein gleichzeitiges Aufbringen der Partikel 302 und der Druckschicht 402 erreicht werden kann.
Auch weitere hier nicht explizit dargestellte Kombinationen von partiell oder vollflächig im unteren Bereich oder im oberen Bereich der Primerschicht 401 und/oder der Druckschicht 402 angeordneter Partikel 302 oder eine sich über die gesamte Höhe der Primerschicht 401 und/oder der Druckschicht 402 erstreckende Verteilungen von Partikeln 302 sind denkbar. So kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass die Primerschicht 401 Partikel 302 umfasst, welche vollflächig in der Primerschicht 401 angeordnet sind und sich über deren gesamte Schichtdicke erstrecken und die Druckschicht 402 Partikel 302 umfasst, welche partiell flächig in der Druckschicht 402 angeordnete sind und über deren gesamte Schichtdicke verteilt sind.
Grundsätzlich können alle in den 4a bis d dargestellten Ausführungsformen miteinander kombiniert werden.
Die Form und relative Größe der in den 4a bis d dargestellten Partikel 302 ist als beispielhaft zu verstehen. Die Partikel 302 können beispielsweise auch eine runde oder eckige Form besitzen. Die Partikel 302 müssen keine, wie in den 4a bis d dargestellte drei-dimensionale Form aufweisen, sondern können auch als flache Plättchen ausgebildet sein, wie dies oben bereits beschrieben wurde. Die Partikel 302 können alle die gleiche Form aufweisen. Es kann allerdings auch vorgesehen sein, ein Gemisch von Partikeln 302 verschiedener Formen aufzubringen. Die Partikel 302 können aus einem Metall, einer Metalllegierung, einem Kunststoff, einem Mineral oder einem Glas bestehen oder diese umfassen. Es können beispielsweise alle aufgebrachten Partikel 302 aus dem gleichen Material bestehen. Alternativ ist es auch möglich ein Partikelgemisch, welches Partikel 302 verschiedener Materialen umfasst, aufzubringen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2449040 B1 [0005]
DE 3317882 A1 [0006]
DE 102005058422 A1 [0007]

Claims

Vorrichtung (100, 200) zum Dekorieren von Behältern, umfassend eine erste Einrichtung (104) zum Aufbringen einer flüssigen Schicht auf einen Teil einer Oberfläche (102) eines Behälters (101), eine zweite Einrichtung (105) zum Aufbringen von Partikeln (302) oder einer Partikel umfassenden Lösung auf einen Teil einer Oberfläche (102) eines Behälters (101) und eine dritte Einrichtung (106), stromab der zweiten Einrichtung (105), zum Aushärten der flüssigen Schicht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Einrichtung (104) zum Aufbringen einer Primerschicht oder einer Partikel umfassenden Primerschicht ausgebildet ist, und/oder wobei die erste Einrichtung (104) zum Aufbringen einer Druckschicht ausgebildet ist, und/oder wobei die dritte Einrichtung (106) zum Aushärten der flüssigen Schicht mit UV-Strahlung ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die zweite Einrichtung (105) stromauf und/oder auf Höhe und/oder stromab der ersten Einrichtung (104) angeordnet ist, und wobei die zweite Einrichtung (105) stromauf der dritten Einrichtung (106) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zweite Einrichtung (105) ausgebildet ist, die Partikel (302) oder die Partikel umfassende Lösung partiell oder vollflächig mittels Sprühens, Ausstoßens oder Druckens auf einen Teil einer Oberfläche (102) eines Behälters (101) aufzubringen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend eine vierte Einrichtung (204), die ausgebildet ist, nicht auf einem Teil einer Oberfläche (102) eines Behälters (101) anhaftende Partikel (302) abzublasen oder abzuwaschen und/oder eine fünfte Einrichtung (205), die ausgebildet ist, eine Nachbeschichtung zum Schutz vor Beschädigung und/oder UV-Strahlung und/oder zur Minimierung der Oberflächenreibung auf einen Teil einer Oberfläche (102) eines Behälters (101) aufzubringen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei eine zusätzliche zweite Einrichtung stromauf oder auf Höhe der fünften Einrichtung (205) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Partikel (302) einen Durchmesser von 3 µm bis 50 µm, von 5 µm bis 40 µm, von 7 µm bis 30 µm oder von 10 µm bis 20 µm besitzen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Partikel (302) aus einem Metall, einer Metalllegierung, einem Kunststoff, einem Mineral oder einem Glas bestehen oder diese umfassen.
Verfahren zum Dekorieren von Behältern (101), wobei das Verfahren ein Aufbringen einer flüssigen Schicht auf einen Teil einer Oberfläche (102) eines Behälters (101) mit einer ersten Einrichtung (104), ein Aufbringen von Partikeln (302) oder einer Partikel umfassenden Lösung auf den Teil der Oberfläche (102) des Behälters (101) mit einer zweiten Einrichtung (105) und ein anschließendes Aushärten der flüssigen Schicht mit einer dritten Einrichtung (106) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Aufbringen einer flüssigen Schicht mit der ersten Einrichtung (104) das Aufbringen einer Primerschicht oder einer Partikel umfassenden Primerschicht und/oder einer Druckschicht umfasst, und/oder wobei das Aushärten der flüssigen Schicht mit der dritten Einrichtung (106) das Aushärten mittels UV-Strahlung umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei das Aufbringen von Partikeln (302) oder der Partikel umfassenden Lösung mit der zweiten Einrichtung (105) vor, zusammen mit oder nach dem Aufbringen der flüssigen Schicht mit der ersten Einrichtung (104) ausgeführt wird, und/oder wobei das Aufbringen von Partikeln (302) oder der Partikel umfassenden Lösung mit der zweiten Einrichtung (105) vor dem Aushärten der flüssigen Schicht mit der dritten Einrichtung (106) ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Aufbringen von Partikeln (302) oder der Partikel umfassenden Lösung mit der zweiten Einrichtung (105) ein partielles oder vollflächiges Aufbringen mittels Sprühens, Ausstoßens oder Druckens auf den Teil der Oberfläche (102) des Behälters (101) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei das Verfahren das Ablasen oder Abwaschen nicht auf dem Teil der Oberfläche (102) des Behälters (101) anhaftender Partikel (302) mit einer vierten Einrichtung (204) und/oder das Aufbringen einer Nachbeschichtung zum Schutz vor Beschädigung und/oder UV-Strahlung und/oder zur Minimierung der Oberflächenreibung mit einer fünften Einrichtung (205) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei das Aufbringen der Partikel (302) oder der Partikel umfassenden Lösung mit der zweiten Einrichtung (105) das Aufbringen von Partikeln (302) mit einem Durchmesser von 3 µm bis 50 µm, von 5 µm bis 40 µm, von 7 µm bis 30 µm oder von 10 µm bis 20 µm umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei das Aufbringen der Partikel (302) oder der Partikel umfassenden Lösung mit der zweiten Einrichtung (105) das Aufbringen von aus einem Metall, einer Metalllegierung, einem Kunststoff, einem Mineral oder einem Glas bestehender oder diese umfassende Partikel (302) umfasst.