DE3140486A1

DE3140486A1 - Vorrichtung zum beschichten von gegenstaenden, wie glasflaschen, mit kunststoff

Info

Publication number: DE3140486A1
Application number: DE19813140486
Authority: DE
Inventors: Ewald Georg Dr.-Ing. 4006 Erkrath Welp
Original assignee: Jagenberg Werke AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 1981-10-12
Filing date: 1981-10-12
Publication date: 1982-05-06
Also published as: DD204082A5; DE3140486C2; ES8307128A1; IT8223664A0; GB2107614A; ES516427A0; CA1194290A; FR2514267A1; IT1152887B; JPS5895627A; BR8204273A

Description

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PATENTANWALTSBÜRO SCHUMANNSTR. O7 · D-4000 DÜSSELDORF

Telefon:(0211) 683346 Telex:08586513 copd

PATENTANWÄLTE:
Dipl.-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-Ing. R. KNAUF ■ Dipl.-Ing. H. B. COHAUSZ · Dipl.-Ing. D. H. WERNER

12.10.1981

Anna. : Jagenberg-Werke AG, Himmelgeister Str. 107 4000 Düsseldorf

Vorrichtung zum Beschichten von Gegenständen, wie Glasflaschen, mit Kunststoff

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten von Gegenständen, wie. Glasflaschen, mit einem Kunststoff, bestehend aus einem Düsenkopf für den Kunststoff.

Es ist bekannt, Glasflaschen mit einer Kunststoffschicht zu umhüllen, um Oberflächenfehler, wie Kratzer, unsichtbar zu machen (DE-OS 2 941 105). Die Kunststoffschicht kann auf verschiedene Art und Weise aufgebracht werden, beispielsweise im Sprühverfahren. Sofern der Kunststoff dabei in Form eines Sprühnebels aufgebracht wird, ist es kaum möglich, eine gleichmäßige, flächendeckende Beschichtung mit möglichst geringer Schichtdicke aufzubringen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der es möglich ist, eine über die gesamte

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Fläche gleichmäßige, lückenlose Schichtdicke beliebiger Dicke, insbesondere sehr kleiner Dicke, einzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die durch folgende Merkmale gekennzeichnet ist:

1) Der Düsenkopf besteht aus mehreren, geometrisch gleichmäßig verteilt angeordneten Düsen, aus denen der Kunststoff in Form von aufeinanderfolgenden Tröpfchen ausgestoßen wird.

2) AntriebsmitteT sind vorgesehen, die eine Relativbewegung zwischen der zu beschichtenden Oberfläche des Gegenstandes und dem Sprühkopf bewirken.

3) Bezogen auf die Richtung der Relativbewegung sind die Düsen derart angeordnet, daß sich die Spuren des aus benachbarten Düsen austretenden Kunststoffes auf dem Behälter überlappen.

4) Die Relativbewegung ist auf die Folgefrequenz der ausgestoßenen Tröpfchen derart abgestimmt, daß sich die von den aus derselben Düse nacheinander austretenden Tröpfchen belegten Flächenbereiche auf der zu beschichtenden Oberfläche des Gegenstandes überlappen.

Die Erfindung nutzt die Eigenschaften des vom Tintenstrahldruckverfahren an sich bekannten Schreibkopfes (Siemens-Zeitschrift, 51. Jahrgang, Heft 4, April 1977, Seite 219-221; Spektrum der Wissenschaft, 1979, Heft 6, Seite 90-99 "Farbstrahl Druckverfahren) aus, daß jedes Tröpfchen ein bestimmtes Volumen hat und daß die Tröpfchen-35

folgefrequenz exakt einstellbar ist. Unter Berücksichtigung der Eigenschaften des Kunststoffes, auf der zu beschichtenden Oberfläche zu verlaufen und/oder ineinanderzufließen, läßt sich über die Geometrie und die Relativbewegung eine geschlossene Schicht auf dem Gegenstand in einer exakten Stärke erreichen. Natürlich muß dabei auch der Abstand der Düsen von der zu beschichtenden Fläche sowie die kinetische Energie des Auftreffens der Tröpfchen berücksichtigt werden, da diese für die punktförmige Fläche, die die Tröpfchen belegen, maßgebend ist. Die Überlappung der Tröpfchenstrahlen auf der Flasche allein aufgrund der geometrischen Anordnung der Düsen läßt sich beispielsweise dadurch verwirklichen, daß die Düsen in mehreren nebeneinander liegenden Reihen und gegeneinander versetzt angeordnet sind.

Selbst bei großen gegenseitigen Abstand der Düsen voneinander läßt sich auf diese Art und Weise eine Überlappung erreichen,

Es ist aber auch möglich, daß den Düsen Ablenkmittel für den Tröpfchenstrahl zugeordnet sind. Wie ein Kathodenstrahl überstreicht in diesem Fall der Tröpfchenstrahl eine größere Fläche, die an die Fläche des benachbarten Tröpfchenstrahl angrenzt.

Für die konstruktive Ausführung des Düsenkopfes gibt es verschiedene Möglichkeiten. In einer ersten Ausführung kann der Düsenkopf als eine sich über die gesamte Höhe der zu beschichtenden Oberfläche des Gegenstandes erstreckende Leiste ausgebildet sein, gegenüber der der Behälter eine Eigenrotation ausführt. In einem solchen Fall wird durch eine Rotation einer im Querschnitt kreisförmigen Flasche um 360° die gesamte Oberfläche beschichtet. Der Düsenkopf kann aber auch als eine sich nur über eine Teilhöhe der zu beschichtenden Oberfläche erstreckende Leiste ausgebildet

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sein. In diesem Fall findet nicht nur eine Eigenrotation des Behälters gegenüber der Leiste, sondern gleichzeitig auch eine axiale Verschiebung, statt. Der Düsenkopf erzeugt also auf der Oberfläche einer zylindrischen Flasche eine spiralförmige Bahn.

Schließlich ist es möglich, daß der Düsenkopf als Ring ausgebildet ist, der gegenüber dem zu beschichtenden Gegenstand, z. B. einer Flasche, axial verschoben wird.

Vorzugsweise sind die Düsen einzeln oder gruppenweise einschaüibar. Die Steuerung der Düsen kann nach einem vorgebbaren Programm ablaufen. Es ist dann möglich, nicht nur großflächige Beschichtungen vorzunehmen, sondern auch kleinflächige Beschichtungen, beispielsweise Beschriftungen oder andere Informationen. Auch in diesem Fall ergibt sich eine genaue Dosierung der Schichtdicke

bei geschlossener Schicht.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.

Die in der Zeichnung schematisch dargestellte Vorrichtung besteht aus einem im Maschinengestell angetriebenen Teller mit dem die darauf stehende Flasche 2 in Eigenrotation versetzbar ist, und einem Düsenkopf 3, der über einen Halter von einer Spindel 5 getragen wird, die über ein Zahnrad verdreht werden kann. Das Zahnrad 6 steht mit einer Verzahnung 7 am Außenumfang des angetriebenen Drehtellers 1 in Eingriff, so daß bei Drehung des Drehtellers 1 die Spindel 5 synchron angetrieben wird und eine axialeVerschiebung des auf der Spindel 5 angeordneten und in einer Gleitführung 14 geführte Halters 4 mit Düsenkopf 3 statt-

3^J findet. Der Düsenkopf 3 beschreibt dann eine !spiralförmige Bahn auf der Oberfläche der Flasche 2.

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Der Düsenkopf 3 ist als mehrteilige Leiste 8,9,10 ausgebildet. In jeder Leiste 8,9,10 ist eine Reihe gleichmäßig verteilter Düsen 11,1.2,13 angeordnet, die von Reihe zu Reihe versetzt sind und von der Oberfläche des Gegenstandes denselben Abstand haben. Düsenköpfe 3 mit solchen Düsen 11,12,13 sind in verschiedener Ausführung bekannt (Siemens-Zeitschrift, 51. Jahrgang, Heft 4, April 1977, Seite 219-221; Spektrum der Wissenschaft, 1979, Heft 6, Seite 90.99 "Farbstrahl-Druckverfahren). Die Düsen 11,12,13 sind in jedem Fall einzeln ansteuerbar und aus ihnen werden Tröpfchen eines bestimmten Volumens in einer bestimmten Folgefrequenz ausgestoßen. Bei einer 80-90 um Düse hat das . Tröpfchen einen Durchmesser von 60 un und die benetzte Fläche wird je nach Beschichtungsmedium etwa 300-500 um groß sein.

Sofern der Drehteller 1 angetrieben wird, die Spindel 5 aber vom Drehteller 1 abgekuppelt wird, erzeugen die Düsen 11,12,13 auf der Oberfläche des Gegenstandes 2 eine Spur von sich überlappenden Punkten. Aufgrund der Versetzung der Düsen 11,12,13, bezogen auf die Bewegungsrichtung zwischen Düsenkopf 3 und Oberfläche, wird ferner erreicht, daß die Spuren der Tröpfchen benachbarter Düsen sich ebenfalls überlappen. Der Grad der Überlappung wird einerseits durch die Versetzung der Düsen, bezogen auf die Bewegungsrichtung, und andererseits durch das Verhältnis der Impulsfolgefrequenz zur Relativbewegung, bestimmt. Da das volume Tröpfchen für einen bestimmten Kunststoff immer gleich groß ist, läßt sich auf diese Art und Weise die Schichtdicke exakt einstellen. Mit weniger Düsen 11,12,13 und größeren gegenseitigen Abstand kommt man aus, wenn die Tröpfchenstrahlen nicht gerade gerichtet sind, sondern abgelenkt werden, so daß sie bei relativer Bewegung zwischen Düsenkopf 3 und Gegenstand 2 zick-zack-förmige Spuren schrei-

ben. In diesem Fall überlappen sich die Spitzen der benachbarten zick-zack-Spuren.

Claims

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COHAUSZ & FLORACK

PATENTANWALTSBÜRO SCHUMANNSTR. 97 D-4000 DÜSSELDORF 1

Telefon: (0211) 68 33 46 Telex: 0858 6513 cop d

PATENTANWÄLTE:
Dipl.-Ing. W. COHAUSZ · Dipi.-Ing. R. KNAUF ■ Oipl.-Ing. H. B. COHAUSZ ■ Dipl.-Ing. D. H WERNFR

12.10.1981

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Ansprüche

1, !vorrichtung zum Beschichten von Gegenständen, wie Glasflaschen, mit einem Kunststoff, bestehend aus einem Düsenkopf für den Kunststoff, gekennzeichnet durch, folgende Merkmale:

1, Der Düsenkopf weist mehrere verteilt angeordnete Düsen (11 ,12,13) auf, aus denen der Kunststoff in Form von aufeinanderfolgenden Tröpfchen ausgestoßen wird.

2« Antriebsmittel (1) sind vorgesehen, die eine

Relativbewegung zwischen der zu beschichtenden Oberfläche des Gegenstandes (2) und dem Düsenkopf (3) bewirken,

3, Bezogen auf die Richtung der Relativbewegung sind die Düsen (11,12,13) derart angeordnet, daß sich die Spuren des aus benachbarten Düsen (11,12,13) austretenden Kunststoffes auf dem Behälter (2) überlappen.

4. Die Relativbewegung ist auf die Folgefrequenz der Tröpfchen derart abgestimmt, daß sich die von den aus derselben Düse nacheinander austretenden Tröpfchen belegten Flächenbereiche auf der Oberfläche des Gegenstandes (2) überlappen.

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K/N

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2, Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (11,12,13) in mehreren nebeneinander liegenden Reihen und gegeneinander versetzt angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Düse (11,12,13) Ablenkmittel für die Tröpfchenstrahlen zugeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a durch gekennzeichnet, daß der Düsenkopf (3) als eine sich über die gesamte Höhe der zu beschichtenden Oberfläche des Gegenstandes (2) erstreckende, insbesondere mehrteilige Leiste ausgebildet ist, gegenüber der der Gegenstand (2) eine Eigenrotation ausführt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a durch gekennzeichnet, daß der Düsenkopf (3) als eine sich über eine Teilhöhe der zu beschichtenden Oberfläche des Gegenstandes erstreckende, insbesondere mehrteilige Leiste (8,9,10) ausgebildet ist, gegenüber der der Gegenstand eine Eigenrotation mit überlagerter, axialer Verschiebung ausführt,

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a durch gekennzeichnet, daß der Düsenkopf (3) als ein insbesondere mehrteiliger Ring ausgebildet ist, der axial gegenüber der Oberfläche des zu beschichtenden Gegenstandes (2) verstellbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a durch gekennzeichnet, daß die Düsen (11,12,13) einzeln oder gruppenweise einschaltbar sind.