DE1954906A1

DE1954906A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten

Info

Publication number: DE1954906A1
Application number: DE19691954906
Authority: DE
Inventors: Phipps Raymond Harold
Original assignee: Robinson Waxed Paper Co Ltd
Current assignee: Robinson Waxed Paper Co Ltd
Priority date: 1968-11-01
Filing date: 1969-10-31
Publication date: 1970-06-18
Also published as: FR2022379A1; NL6916467A; DK129909C; ES373458A1; SE385195B; US3792682A; GB1288041A; CH522514A; DK129909B

Description

The Robinson Waxed j5O. Oktober I969

Paper Compan^r Limited

Redcliffe Street,
Bristol, BS99 7QY/England

Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten

Sie Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Be schichten yon lufnahmefläohen mit Substanzen, die eich im flüssigen Zustand befinden.

Gemite der Irfindung ist ein Verfahren zur Besohiohtung einer Aufnah- ■eflache Torgesehen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Besohiehtungssubstanz, die sioh in einem flüssigen Zustand befindet» rom Inneren einer BesohiohtungsTorriohtung durch einen porösen Teil direkt auf die AufnahmeflaOhe abgegeben wird·

Sie BesohiohtungsTorriohtung gemlS der Erfindung zum Auftragen einer Besohlchtuagssubstanz in einem flüssigen Zustand auf eine Aufnahme-

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fläche ist gekennzeichnet durch einen porösen Teil, der an der zu beschichtenden Oberfläche liegt, und durch eine Vorrichtung zur Abgabe der Besehichtungssubstanz durch den Veil direkt auf die Aufnahmeflache.

Bei dem porösen feil kann es sich um Filz, Sinterbronze oder nichtrostendem Stahl in gesinterter oder mehrlagiger poröserMtaschenform oder um poröse geschäumte Kunststoffe handeln, und zweckmäßigerweise hat der poröse Teil eine in hohem Maße gleichförmige Porengröße über seine gesamte Breite hinweg, um damit einen geeigneten Fließwiderstand zu bilden· Der Fluß durch den pvrösen Teil kann zweckmäßigerweise dadurch geregelt werden, daß die Besohichtungssubstanz auf den porösen Teil unter Druck geleitet wird, wobei der Druck geändert wird, um die Menge der Beschichtungssubstanz zu regeln, die durch die Oberfläche des porösen Teils hinduroh abgegeben wird. Bine gewisse Durchflußregelung kann außerdem dadurch erfolgen, daß man den Abstand zwischen dem porösen Teil und der Aufnahmefläche während der Beschichtung ändert. Bei der Besohichtungssubstanz kann es sich um Lack oder um eine Bindeschichtsubstanz oder um eine Substanz wie eine Polyvinylidenchlorid-Dispersion oder um einen Eot-melt-Leim (wenn eine geeignete Erhitzung erfolgt), um Tinte oder um Siebstoff handeln· Sie Aufnahmefläohe kann die Oberfläche einer Folie oder einer VaIie sein, beispielsweise einer Gravierwalze, und in diesem Fall überträgt der Aufnahmezylinder die Besohiohtungssubstanz auf den endgültigen Träger·

Gemäß der Erfindung kann eine abgewandelte Vorrichtung verwendet werden, wenn eine Beschichtung auf eine Aufnahmefläohe nur intermittierend aufgetragen werden soll. Beispielsweise können während der Behandlung von Bahnen, beispielsweise aus Papier oder Kunststoff,Fehler

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in irgendeiner der Behandlungsphasen auftreten, beispielsweise beim Drucken oder beim Beschichten, so daß es lediglich erforderlich ist, die Bahnstücke weiter zu verarbeiten, die frei von Fehlern sind, welche in einer vorangegangenen Arbeitsstufe entstanden sind. Das erfordert eine Kennzeichnung des fehlerhaften Bahnstücks, so daß dieses Stück in einer Endkontrolle entfernt werden kann, oder alter-., nativ muß die Beschickungsvorrichtung abgehoben werden, so daß Farbe, Tinte oder eine sonstige Beschichtung nicht unnötigerweise auf fehlerhaftes Material aufgetragen wird. Dabei muß sichergestellt werden, daß die Beschiehtungssubstanz in der Beschickungsvorrichtung nicht eintrocknet, wenn die BeSchichtungsvorrichtung nicht in Eontakt mit der Bahn steht.

Dazu ist gemäß der Erfindung eine Torrichtung vorgesehen, bei der der ρeröse feil, beispielsweise in der Form einer Filzspitze, innerhalb eines Gehäuses zurückziehbar gelagert und vom Aufnahmeteil durch eine Blende am Gehäuse abgeschirmt ist, wenn er sich in der zurückgezogenen Lage befindet· Die Bewegung des porösen !Teils kann zweckmäßigerweise mit Hilfe «ines DruckluftZylinders bewirkt werden. Vorzugsweise wird die Blende durch eine Einrichtung geöffnet und geschlossen, die mit der Einrichtung zum Stellen des porösen Teils zulenwirkt.

Die Erfindung ist im nachfolgenden anhand von Aueführungsbeispielen unter Bezugnahm· auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sinds

Fig. 1 «in Schaubild einer Beschichtungevorrichtung zum Auftragen einer Beschiohtungeeubetanz auf •ine Materialbahn,

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Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten

Beschickungsvorrichtung, wobei die innere Anordnung dargestellt und einige der äußeren Teile weggelassen sind,

Fig. 5 ein Schaubild, das zeigt, wie die flüssige Se-

schiehtungssubstanz der in Fig. 1 und 2 gezeigten Beschickungsvorrichtung zugeführt wird,

Fig. 4 ein Schaubild, in dem eine Alternativausführung

zum Zuleiten einer flüssigen Beschichtungssubstanz zu einer Beschichtungsvorrichtung gezeigt ist,

Fig. 5 eine Sarstellung, in der die Verwendung einer Be-

sohichtungsvorrichtung zum Beschichten eines Gravierzvlinders gezeigt ist,

Fig. 6 ein Schaubild einer Beschickungsvorrichtung in einem Ausführungsbeispiel zum intermittierenden Arbeiten als eine Fehlerstellen kennzeichnende Vorrichtung und

Fig. 7 eine vereinfachte Einzelheit der in Fig. 6 gezeigten Vorrichtung.

Gemäß Fig. 1 und 2 weist die Besohiohtungsvorriohtung einen Beschichtungskopf 2 auf, der durch Arme 4 aufgehängt ist, welche an Laschen 6 einer Querstrebe 8 des Rahmens 11 der Vorrichtung oberhalb der Oberfläche einer Bahn 10 des zu beschichtenden Materials gelagert sind. Der Besohlohtungskopf 2 ist mit einer verstellbaren» durch Druckluft geregelten Einrichtung 14 bestückt, um die Belastung des Besohichtungskopfs 2 vom Begier 16 aus zu regeln· Unterhalb der Bahn 10 befindet sich eine Vorrichtung zum gleichförmigen Andrücken

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der Bahn an den Besohichtungskopf 2, die aus einer durch Luft abgestützten Membrane 18 besteht, beispielsweise aus Silikongummi. Diese Membrane läuft über Walzen 20, wobei die untere Walze zur Einstellung der Spannung verstellbar ist. Sie drei Walzen 20 sind an einem Bahnen 22 gelagert, der mit dem lahmen 11 der Vorrichtung verbunden ist.

Der Besohiohtungskopf 2 ist an seinen Snden mit einem Einlauf 24 und mit einem Auslauf 26 für die 3esohiohtungssubstanz versehen. Der Einlauf 24 und der Auslauf 26 stehen innerhalb des Beschichtungekopfs 2 mit einem Block 28 aus einem gesinterten Durchfluß-;? regelmedium (Fig. 2) in Verbindung, der sich über die Breite des Besohichtungskopfes 2 erstreckt, so daß durch den Block 28 über die gesamte Breite der Bahn 10 die flüssige Besohichtungssubstanz abgegeben werden kann« Zu beiden Seiten des Blocks 28 befinden sich Dicht- und Meßstäbe 50, die die Überwachung der Menge und der Glätte der auf die Bahnoberfläche aufgetragenen Besohiohtungssubstanz unterstützen. Die Inden des Kopfs 2 sind mit abnehmbaren Seitenplatten bestückt, um die Beschichtung innerhalb der Ränder der Bahn 10 zu halten. Die Seitenplatte 32 ist in Tig. 2 entfernt worden. Der Besohiohtungskopf 2 ist ferner mit zwei Heizungen 54 bestückt, die die Beechiohtungseubstanz in flüssigem Zustand halten und die auch die Temperatur des Blocks 28 regelt. Die Heizungen 34 »ind über Kabel 56 mit einer Temperaturregeleinriohtung 38 verbunden, dt« mit einer Stromquelle 40 und mit einer Temperaturmeßsonde 42 verbunden ist. Solohe Heizungen sind natürlich nioht für die Verarbeitung von Substanzen wie Laok und Dispersionen erforderlich, die normalerweise bei Raumtemperatur in flüssigem Zustand aufgetragen werden kSanen.

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Eine Anordnung zur Zuleitung der flüssigen Beschiohtungseubstanz zum Beschichtungskopf 2, die eich für die Zuleitung eines Hot-mett-Leims eignet, ist in Fig. 3 dargestellt. Ton einem beheizten Tank aus wird mittels einer Pumpe 46 die Beshichtungssubstanz zum Einlauf 24 des Besehichtungskopfs 2 geleitet. Überschüssige Beschiohtungssubstanz vird durch den Auslauf 26 über ein Regelventil 40 zum Tank 44 zurückgeleitet.

In Fig. 4 iet ein anderes Ausführungsbeispiel für eine Zuleitungsanordnung gezeigt, die sich beispielsweise für Polyvinylidenchlorid eignet, das dem Besohichtungskopf 2 mittels eines Zufordersystems unter Verwendung eines druokbeaufschlagten Behälters zugeleitet werden kann. Bei 50 wird duroh einen Regler 52 Luft zugeleitet, die dazu verwendet wird, die Druckbeauf schlagring der Besohichtungssubstanz 54 in. einem geschlossenen Tank 56 zu regeln. Sie Beschiohtungssubstanz wird durch ein Förderrohr 58 zum Beschichtungekopf 2 geleitet, der einen Einlauf, jedoch keinen Auslauf hat. Sie Substanz fließt duroh den Block 28 und ea entsteht dabei ein Differenzdruok, der von der Durchflußgeschwindigkeit abhängt, so daß die Beachichtungaaubatanz auf die Bahn 10 aufgetragen wird. Die Menge der dem Beachiohtungakopf zugeleiteten Besohiohtungaaubatanz kann damit aowohl duroh den Zuförderluftdruok ala auoh die Andruokkraft dee Beschiohtungskopfa geregelt werden. Sie Menge der abgegebenen Besohiehtunga»übstanz hängt natürIioh auoh von der Laufgeschwindigkeit der Bahn selbst ab. Damit kann ein· undurchsichtige Papierbahn mit einem Gewicht von 37 ff/n » die bindebeaohiohtet worden iat, sit 5-6 g/m Polyvinylidenchlorid mit 50 f(> Teatatoffanteilen mit einer Geschwindigkeit von 75 * P?o Minute bssohiohtet werden.

Der Blook 28 iat ein poröaer Teil, der voraufβweise eine hoohgsadig gleichförmige Porengröfle über die Bahnbreite hinweg hat, um einen

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geeigneten Fließwiderstand zu erbringen. Geeignete Werkstoffe sind Sinterbronze, gesinterter nichtrostender Stahl, Filz, poröse geschäumte Kunststoffe oder nichtrostender Stahl in der Form eines porösen mehrlagigen Gitters, je nach der Substanz, die als Beschichtungssubstanz verwendet wird. TTm den Beschichtungszustand des Blocks während eines StAstands der BeSchichtungsvorrichtung aufrechtzuerhalten, kann eine von Hand oder automatisch betätigbare Blende eingebaut sein, um den Block abzudecken und eine Verdampfung oder einen Temperatürabfall zu verhindern. Bei einer solchen Blende kann es sich um eine Ausführung handeln, wie sie im nachfolgenden in Verbindung mit Fig. 6 und 7 beschrieben wird.

Sie dargestellte Vorrichtung kann beispielsweise dazu verwendet werden, eine Bahn mit einer Hartschicht,mit Lack oder mit einem Kleber zu beschichten, und in diesem Fall kann der Block aus Filz oder einem feinen Sintermaterial bestehen· Alternativ kann als Beechichtungseubstanz Polyvinylidenchlorid verwendet werden. Durch Verwendung der Heizungen können Hartsubstanzen, beispielsweise Wachse oder gesohmolzene Polyolefine durch einen Block aus gesinterter Bronze oder nichtrostendem Stahl in sinter- oder poröser mehrlagiger Gitterform aufgetragen werden, wobei die Heizungen dazu verwendet werden, die Temperatur der Beschichtungssubstanz und die Temperatur des Blocks selbst zu regeln.

Gemäß der Darstellung in Tig. 5 kann die Besohiohtungsvorrichtung in entsprechender Ausbildung daau verwendet werden, Druckerfarbe odffl. auf einen gravierten Druckzylinder 60 aufzutragen· In dieaem Fall befinde; sich der Beaohichtungskopf 2 in einer solohen Lage, daß der Blook 28, der au beiden Seiten duroh eine Abdichtung 62 begrenzt ist,(beiapielsweiae aua Polytetrafluorethylen) am Druckzylinder lieft· Durch den Block 28 wird die Druckfarbe direkt auf den Druok-

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zylinder 60 aufgetragen. Ein bekannter Abstreifer 64 dient dazu, die Oberfläche des Druckzylinders 60 abzustreifen, und eine Schale 66 befindet sich unterhalb des Beschichtungskopfs 2, um eventuell überschüssigen Farbstoff aufzufangen, der an den Abdichtungen 62 vorbeifließt. An der Oberfläche haftet in jedem Fall weniger Druckfarbe an, als das bei bekannten Verfahren zum Auftragen von Druckfarbe auf eine Druckrolle der FaIl ist, bei denen der Zylinder in eine mit Druckfarbe gefüllte Wanne eingetaucht und in dieser Wanne gedreht wird.

In Fig. 6 und 7 ist eine BeSchichtungsvorrichtung zum intermittierenden Betrieb als eine Markierungsvorrichtung gezeigt, die aus einem porösen Teil in der Form eines Fjlz-Markierungsstifs 70 besteht, welcher in einem Gehäuse 72 zurückziehbar gelagert ist. Das vordere Ende des Gehäuses ist dabei mit einer Scharnierblende 74 bestückt. In Fig. 6 befindet sich die Blende 74 in ihrer geschlossenen Lage, und der Stift 70 befindet sich im Gehäuse 72, während die Blende in Fig. 7 geöffnet ist, um den Markierungsstift 70 freizugeben. Der Markierungsstift 70 erstreckt sich von einem Lauf 76 aus nach vorn, der mit Tinte von einem Tank 78 aus durch eine flexible Höhre 80 versorgt wird. Eine Stange 82 erstreckt sich vom Lauf 76 aus nach hinten zu einem Stößel eines Druckluftkolbens, der in einem Zylinder 84 sitzt. Der Druckluftkolben wird durch Druckluft beaufschlagt, die durch eine Leitung 86 zugeleitet wird. Die Stange 82 ist in einer Führung 88 gelagert und durch Federmittel 90 vorgespannt, so daß dann, wenn sich der Markierungaetift 70 in seiner in Fig. 7 gezeigten ausgefahrenen Lage befindet, diese Feder unter Spannung steht. Die Feder 90 kann jede beliebige erforderliche Federkraft ausüben, «o daß der Andruck dee Markierungsstifts 70 am zu markierenden Material geregelt werden kann.

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Das Öffnen und Schließen der Blende 74 wird durch ein Verbindungsgestänge gesteuert, das in zwei Hälften 92 und 94 unterteilt ist, die durch eine Feder $6 miteinander verbunden sind. Der vordere Teil 92 des Terbindungsgestanges ist mit der Blende 74 verbunden, und der hintere Teil 94 ist mit dem Lauf 76 verbunden· Damit erfolgt eine Steuerung über die Bewegung des Kolbens. Die Feder 96 kann Bug- oder druckbelastet sein, und mit dem Vorschieben des Kolbens zum Herausschieben des Markierungsstifts 70 aus dem Gehäuse 72 bewirkt der vordere federbelastete Teil 92 des Verbindungsgestänges ein Aufspringen der Blende 74 in die in Fig. 7 gezeigte Lage, um ein Herauskommen des Markierungsstifts 70 zu ermöglichen. Die Federbelastung fungiert zur Vergrößerung dieser Kolbenbewegung derart, daß sich die Blende 74 etwas früher öffnet, als der Markierungsstift 70 aus der Öffnung herauszuwandern beginnt. Wenn der Kolben umgekehrt zurückgezogen wird, wird der Markierungsstift 70 umgekehrt in das Gehäuse 72 etwas früher eingezogen, ehe die Blende 74 schließt.

Der Tank 78 ist mit einem Vorrat an Tinte versehen, die so zusammengesetzt ist, daß sie bei Auftragen auf das zu markierende Material schnell trocknet. Die Tinte wird vom Tank 78 in den Lauf 76 durch Druckluft von der Leitung 86 aus eingetrieben, die durch ein Druckminderventil 98 und eine flexible Bohre 100 zum Tank 78 fließt. Die gesamte Vorrichtung sitzt auf einer Bodenplatte 102. Im Einsatz wird die Markierungevorrichtung intermittierend im Bedarfsfall verwendet. Die Vorrichtung sitzt an einer Bahn, die eine bestimmte Verarbeitungsphase durchläuft. Beim Öffnen eines Ventils (nicht dargestellt) in der Druckluftleitung bewirkt der Kolben, daß der Markierungsstift vorspringt und in Kontakt mit der Bahn gelangt. Gleichzeitig wird Tinte unter Druck end*m Filzstift geleitet. Beim Schließen der Druok-

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luftleitung zieht sich die Markierungsvorrichtung zurück, die Blende schließt, und der Druck im Tintenbehälter fällt ab, so daß die überschüssige Tinte durch ihre Eigenschwere zurück in den Tank fließt (der unter der Höhe des Markierungsstifts liegt).

Ggfs. kann sich die mit einer Pilzspitze versehene BeSchichtungsvorrichtung über die gesamte Breite der Bahn erstrecken, um durchgehend verfärbte Flächen auf dem Material abzulagern.

Die Vorrichtung kann im Bedarfsfall durch eine Handsteuerung betätigt werden. Alternativ kann eine automatische Steuerung vorgesehen sein, die den Zuleitungsdruck der Luft mit der Laufgeschwindigkeit der Bahn koppelt, so daß der Luftdruck zum Behälter geregelt wird. Auf diese Weise trocknet die Beschiohtungsvorrichtung als Folge einer nicht ausreichenden Zuleitung von Beschichtungssubstanz ein, wenn eine erhebliche Materiallänge beschichtet werden muß.

Die Beschichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung gestattet also das direkte Auftragen einer erforderlichen Menge einer Beschichtungssubstanz auf eine Bahn oder auf einen anderen Aufnahmeteil, beispielsweise auf eine Druckwalze. Im Gegensatz zu Beschichtungsverfahren wie dem Punktkontakt zwischen zwei Walzen iet die Auftragungszeit länger, um damit Vorteile zu erbringen, beispielsweise verbesserte Sperreigenschaften.

Patentansprücheι

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Claims

Patentansprüche

.)Verfahren zur Beschichtung einer Aufnahmefläche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beschichtungssubstanz im flüssigen Zustand vom Inneren einer Beschickungsvorrichtung direkt auf die Aufnahmefläche durch einen porösen Teil abgegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungssubstanz durch den porösen Teil unter Druck abgegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck zum Hegeln der Menge der Beschichtungssubstanz verändert wird, die durch den porösen Teil auf die Aufnahmefläche abgegeben wird.

4· Beschickungsvorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch einen porösen Teil (28), der an der zu beschichtenden Fläche liegt und durch eine Einrichtung zur Abgabe der Beschichtungssubstanz durch den porösen Teil (28) direkt auf die Aufnahmefläche.

5. Beschickungsvorrichtung naoh Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Abgabe der Beschichtungssubstanz durch den porösen Teil (28) so eingerichtet ist, daß die Beschichtungssubstanz dem porösen Teil (28) unter Druck zugeleitet wird.

6. Beschickungsvorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Ändern des Drucke zum Kegeln der Menge der Besohichtungssubstanz vorgesehen ist, die durch den porösen Teil (28) auf die Aufnahmefläche abgegeben wird.

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7· Beschiübungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Teil (28) aus Pilz oder einem gesinterten Werkstoff besteht.

b. Verwendung eines Farbstoffes, insbesondere Tinte als Beschichtungssubstanz in der Beschichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4-7·

9· Beschichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Teil (26) über seine gesamte Breite hinweg eine gleichförmige Porengröße zur Bildung eines geeichten Fließwiderstandes hat.

10. Beschichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4-9* dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Teil (28) aus gesinterter Bronze oder gesintertem nichtrostendem Stahl besteht.

11. Beschichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Teil (70) innerhalb eines Gehäuses (72) einziehbar gelagert ist und von der Aufnahmefläche durch eine Blende (74) am Gehäuse (72) in der eingezogenen Lage abgeschirmt ist.

12.Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Teil (70) mit Hilfe eines Druckluft kolbens bewegbar ist.

13". Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch

gekennzeichnet, daß die Blende (74) durch eine Einrichtung

betäfcigbar ist, die mit einer Einrichtung zur Steuerung der

Bewegung des porösen Teils (70) gekoppelt ist.

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l4. Beschichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 - Ij5, dadurch gekennzeichnet, daß Luft von einer einzigen Versorgungsstelle her zur Steuerung der Bewegung des porösen Teils (70) mit Hilfe eines Druckluftkolbens und zur Zuleitung der Beschichtungssubstanz unter Druck zum porösen Teil (70) vorgesehen ist.

15· Beschichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 - lh, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Teil (70) in der Form einer Pilz-Markierungsspitze vorgesehen ist.

16. Beschichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschichtungskopf (2) zur Beschichtung zylindrischer Aufnahmeflächen (60) ausgebildet ist.

17. Verwendung eines Farbstoffes, insbesondere Tinte als Beschichtungssubstanz in der Vorrichtung nach Anspruch 16.

18. Beschichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 - 7> 9» 10 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mit einer Heizung (3>4) bestückt ist.

19· Verwendung einer Hot-melt-Substanz als Beschichtungssubstanz in der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 - ¹J, 9, 10,

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Le e rs e i te