DE3935604C2 - - Google Patents
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- DE3935604C2 DE3935604C2 DE19893935604 DE3935604A DE3935604C2 DE 3935604 C2 DE3935604 C2 DE 3935604C2 DE 19893935604 DE19893935604 DE 19893935604 DE 3935604 A DE3935604 A DE 3935604A DE 3935604 C2 DE3935604 C2 DE 3935604C2
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln
der Oberfläche eines metallischen Hohlkörpers, ins
besondere eines Dosenkörpers, durch thermischen
Transfer eines auf einen Hilfsträger mittels her
kömmlicher Druckverfahren und unter Verwendung von
sublimierbaren organischen Farbstoffen gedruckten
Motivs auf eine farbstoffaffine Oberflächenbe
schichtung des Hohlkörpers.
Das thermische Transferdruckverfahren findet An
wendung in der Dekoration von synthetischen Texti
lien, Kunststoffen und farbstoffaffin behandelten
festen Substraten aus Keramik, Holz, Glas und
Metall. Dabei wird das zu übertragende Motiv zu
nächst mit einem konventionellen Mehrfarbendruck
verfahren, unter Verwendung von sublimierbaren or
ganischen Farbstoffen auf einen Hilfsträger, ge
wöhnlich Papier, seitenverkehrt gedruckt. Der
Hilfsträger wird mit seiner gedruckten Seite an
die farbstoffaffine Oberfläche des entsprechend
behandelten Substrates angelegt und der so ent
standene temporäre Verbund auf eine Temperatur von
190°C bis 230°C aufgeheizt.
Die Wärmeenergie erfüllt zwei Funktionen, zum
einen versetzt sie die Farbstoffmoleküle in einen
gasförmigen Zustand, zum anderen wird durch die
thermische Anregung der Substratbeschichtung die
Diffusion der Farbstoffmoleküle in die Substrat
beschichtung ermöglicht.
Der Transfer eines Motivs beansprucht bekannter
weise bei vorgeheizter Substratbeschichtung zwi
schen 1 und 300 s, wobei die Dauer vor al
lem von der Temperatur und der Art der Farbstoffe
bestimmt wird. Der enge Kontakt zwischen Hilfs
träger und Substratbeschichtung, der gewöhnlich
durch Anwendung von externem Druck gewährleistet
wird, verhindert eine diffuse Übertragung des
Transfermotivs.
Neben Thermotransfer-Druckverfahren für Substrate
sind auch Verfahren dieser Art zur Dekoration me
tallischer Hohlkörper, insbesondere zur Dekoration
zylindrischer Hohlkörper zur Herstellung sogenann
ter Zweiteildosen bekannt, die aus einem bodensei
tig geschlossenen Hohlkörper mit nach ihrer Abfül
lung aufgebrachtem Deckel - dem zweiten Teil - be
stehen. Als Zweiteildosen haben heute Getränke-
und Aerosoldosen aus Aluminium eine weite Verbrei
tung erfahren. Die bekannten Verfahren unterschei
den sich voneinander in bezug auf die Art der
Energieübertragung auf den metallischen Hohlkörper
bzw. Transferverbund und/oder die Art der Zusam
menführung von Hilfsträger und Hohlkörper.
Aus der GB-OS 21 01 530
ist ein Verfahren bekannt, bei dem
der Hilfsträger in Form einer Etikette mit einer
Hilfsvorrichtung um den Hohlkörper gewickelt wird.
Die Etikettenenden werden mittels eines wasserlös
lichen Klebstoffes mit der farbstoffaffin behandel
ten Oberfläche des Hohlkörpers verklebt. Die für
den thermischen Transfer notwendige Energie nimmt
der so gebildete Verbund beim Durchlaufen eines
Heißluftofens auf. Nach erfolgtem Transfer und Ab
kühlung des Hohlkörpers wird der Hilfsträger mit
einem Wasserstrahl vom Hohlkörper entfernt.
Bei diesem Verfahren ist ein Bedrucken in dem Be
reich, in dem die Etikettenenden verklebt sind,
nicht möglich. Dies bedeutet, daß der Hohlkörper
einen mehr oder weniger breiten, druckfreien Strei
fen aufweist, der sich störend auf das Erschei
nungsbild des Hohlkörpers auswirkt. Die relativ
lange Aufheizzeit des Transferverbundes durch hei
ße Umgebungsluft und die damit einhergehende lange
Transferzeit begünstigen eine seitliche Migration
der Farbstoffmoleküle in der Beschichtung, woraus
Unschärfen des transferierten Motivs resultieren.
Die DE-OS 32 29 815 offenbart ein Verfahren, bei dem
mit einem farb
stoffaffinen Überzug versehene zylinderförmige Gegenstände kontinuier
lich in Reihe hintereinander durch eine Erwärmungs
zone geführt und gleichzeitig an einem unter Zug
spannung jeweils partiell an der Oberfläche der
zylindrischen Gegenstände anliegenden Hilfsträger
abgerollt werden. Der thermische Transfer findet beim
Kontakt der farbstoffbedruckten Seite des Hilfs
trägers mit der Oberfläche des zylindrischen Gegen
standes dadurch statt, daß der Hilfsträger auf eine Temperatur
oberhalb der Sublimationstemperatur der Farbstoffe erhitzt
wird. Der Hilfsträger wird vor dem Transfervorgang
thermisch belastet, was zu einer vorzeitigen Sublimation
eines Teiles der Farbstoffe führt. Ferner erfolgt eine
tangentiale Zuführung des Hilfsträgers an die Oberfläche
des zylindrischen Gegenstandes. Damit ergibt sich ein vom
Durchmesser des zylindrischen Gegenstandes abhängiger
kleiner Bereich, in dem ein kontaktloses Transfer
stattfindet, der die Druckqualität herabsetzt.
Auch bei diesem bekannten Verfahren sind bereits
transferierte Motivabschnitte relativ lang thermisch
belastet, was zu Unschärfen erzeugenden seitlichen
Farbstoffmigrationen in der farbstoffaffinen Oberflächenbeschichtung
führt.
Ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art ist der DE-OS
32 28 096 zu entnehmen; man beschichtet zunächst die
Oberfläche des Gegenstandes mit einem farbstoffaffinen,
migrationsverhindernden Kunststoff, legt dann einen mit in
der Wärme sublimierbaren Druckfarben bedruckten flexiblen
Hilfsträger aus Papier mit der bedruckten Seite zu der
Kuststoffbeschichtung hin eng an die Oberfläche des
Gegenstandes als Banderole an und erhitzt wenigstens die
Banderole oberhalb der Sublimationstemperatur der
Druckfarben. Während des Erhitzens fixiert man die
Banderole in ihrer engen Anlage an der Oberfläche des
Gegenstandes und beseitigt anschließend die Fixierung der
Banderole. Es werden also die Enden der das Motiv tragenden
Etiketten bei Überlappung übereinanderliegend verleimt, im
Falle des Anstoßens der Enden mit einem Klebstreifen zusammengehalten.
Dabei kommen Klebstoffe und Klebstreifen
zum Einsatz, die sich bei einer Temperatur oberhalb der
Sublimationstemperatur zersetzen und so die Entfernung der
Etikette gestatten. Eine durchgehende Dekoration des
Hohlkörpers im Anstoßbereich der Etikettenenden ist nicht
möglich, da in der Praxis auftretende Fertigungstoleranzen
von Etiketten und Dosen ein exaktes Anstoßen der Enden
ebenso ausschließen, wie der während des Transfervorganges
durch Wasserentzug bedingte Verzug der Etikette. Im Falle
des Übereinanderverklebens verbleibt vor dem inneren
Etikettenende ein Luftspalt, der einen unvollständigen und
diffusen Transfer bewirkt. Die Verbunde, d. h. Hohlkörper
mit angelegtem Etikett, durchlaufen eine erste Heizzone,
in der die Verbunde langsam auf die notwendige
Sublimationstemperatur, und anschließend eine zweite
Heizzone, in der die Verbunde auf eine Temperatur höher als
die Sublimationstemperatur zur Zersetzung der Klebstoffe
aufgeheizt werden. Diese thermische Gesamtbelastung führt
zu seitlichen Migrationen der Farbstoffmoleküle und hat
damit Unschärfe des transferierten Druckes zur Folge.
Von diesem Stande der Technik ausgehend, hat sich der
Erfinder die Aufgabe gestellt, ein Verfahren der eingangs
genannten Art zu schaffen, das eine vollständig um den
Umfang eines Hohlkörpers verlaufende Dekoration im Sinne
eines mindestens monochromen Farbüberganges im Stoß- bzw.
Überlappungsbereich der Enden des Hilfsträgers gestattet
und die zur Unschärfe der abgebildeten Motive führende
seitliche Migrationen der Farbstoffmoleküle in der
Oberflächenbeschichtung vermeidet. Die Lösung dieser
Aufgabe ergibt sich aus der Lehre des Patentanspruches 1;
der Hohlkörper wird auf einen Dorn aufgebracht und der
Hilfsträger die Oberfläche des Hohlkörpers unter Bildung
eines in Achsrichtung des Hohlkörpers verlaufenden
Überlappungsbereiches vollständig umfassend angelegt,
wonach der Überlappungsbereich auf der Oberfläche unter
Bildung eines aus Hohlkörper und Hilfsträger bestehenden
Verbundes in lösbarer Pressung gehalten, eine in
Längsrichtung des Hohlkörpers verlaufende Relativbewegung
zwischen Hohlkörper und einer Leiterschleife zur Aufheizung
des Verbundes und Einleitung des Transferprozesses Strom
gespeist, und der Transferprozeß unter fallender
Temperatur zum Abschluß gebracht wird, wonach die Pressung
zur Entfernung des Hilfsträgers aufgehoben wird.
Nach diesem Verfahren erhält man erstmals Motivabbildungen
auf Hohlkörpern zylindrischer oder mehrseitiger Art, deren
Druckqualität der bekanntermaßen hervorragenden Druckqualität
von Motivabbildungen auf Substraten, d. h. flachen
Gegenständen entspricht. Ferner sind auf der Oberfläche in
Längsrichtung verlaufende druckfreie Streifen und
Streifen kontaktlosen Transfers vermieden.
Streifen dieser Art haben dem Thermobedrucken von
Hohlkörpern bisan ästhetisch bedingte Grenzen ge
setzt, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
überwunden werden.
Gemäß der Erfindung wird der aus Hohlkörper und
Hilfsträger bestehende Verbund kurzfristig auf
eine Temperatur aufgeheizt, die den Transferprozeß
auslöst, wobei anschließend zur Vermeidung der
seitlichen Migration der Farbstoffmoleküle in der
farbstoffaffinen Schicht der Transferprozeß unter
fallender Temperatur, d. h. unter Ableitung des Wär
meinhaltes des Verbundes, abläuft. Die Aufheizung
kann gemäß der Erfindung durch Hoch- oder Mittel
frequenz geschehen.
Die Verwendung von Hochfrequenz ist bezüglich des
unter fallender Temperatur ablaufenden Verfahrens
teiles des Transfervorganges gegenüber der Anwen
dung von Mittelfrequenz bevorzugt, wenn bei an
sonsten gleichen erfindungsgemäßen Verfahrenspa
rametern, wie die Gesamtdauer des Transfervorganges
ein beschleunigter Wärmeentzug aus dem vorgeheizten
Verbandvolumen erwünscht ist. Ist ein demgegenüber
langsamerer Wärmeentzug angezeigt, so ist die An
wendung von Mittelfrequenz zu bevorzugen.
Die Hoch- und Mittelfrequenzenergie kann über stab-
oder halbschalenförmige Induktoren in Hohlkörper
geleitet werden.
Bevorzugt gemäß der Erfindung ist jedoch die Ein
leitung von Energien der genannten Art mittels ei
ner zylindrischen Induktionsspule, die in einer
weiteren vorteilhaften Weiterbildung den Hohlkörper
konzentrisch umgibt und über dessen axiale Länge
mittels einer axialen Hubbewegung geführt wird.
Zur Erzielung der mit der Erfindung angestrebten
schnellen, intensiven Aufheizung des Hohlkörpers,
kann der Hohlkörper durch eine Induktionsspule ge
führt oder die Induktionsspule über den Hohlkörper
geführt werden. Bevorzugt gemäß der Erfindung ist
die Führung der Induktionsspule über den Hohlkör
per aus Gründen einer überraschend gleichmäßige
ren Druckqualität.
Zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Tempera
turverteilung in und entlang der Umfangswandung
eines einseitig mittels eines Bodens verschlosse
nen Hohlkörpers ist erfindungsgemäß vorgesehen,
daß die Energieabgabe der Induktionsspule während
der Hubbewegung nach einer Leistungs-Zeit-Funktion
selbsttätig gesteuert wird.
Bei einseitig geschlossenen Hohlkörpern stellt sich
das Problem, daß sich bei gleichförmigen Energie
eintrag vom Boden bis zur Öffnung des Hohlkörpers
eine ungleichförmige Temperaturverteilung in
Längsrichtung über die Umfangswandung einstellt,
indem die Temperatur am Boden niedriger ist als an
der Öffnung des Hohlkörpers.
Diese ungleichförmige Temperaturverteilung wird ge
mäß der Erfindung dadurch überwunden, daß über
die Steuerung der Energieabgabe der Spule bei
gleichbleibender Überfahrgeschwindigkeit am Boden
mehr Energie in den Hohlkörper eingebracht wird als
an der Öffnung. Damit sind zwischen Boden und Öff
nung gleichförmige Transferbedingungen gewährleistet.
Nach einer weiteren Fortbildung der Erfindung dauert
die mit der Hubbewegung synchronisierte Energieabga
be der Induktionsspule an den Hohlkörper weniger
als 1000 ms, vorzugsweise 200 bis 400 ms,
was zum Erhitzen des metallischen
Hohlkörpers von Umgebungstemperatur auf 150°C bis
250°C, vorzugsweise jedoch auf 210°C bis 230°C
führt. Die für das erfindungsgemäße Verfahren vor
teilhafte, kurzzeitig schlagartige Erhitzung des
Hohlkörpers im Verbund mit dem Hilfsträger auf für
den Thermotransfer-Prozeß notwendige Temperaturen,
verhindert zu Unschärfen führende Vorsublimationen
der Farbstoffmoleküle und deren seitliche Migratio
nen in der farbstoffaffinen Schicht, Erscheinungen,
die bei langen Aufheizzeiten auftreten.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung
des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Hohlkörper
und Hilfsträger vor und während der Einleitung der
Energie mit einer Temperatur von 150°C bis 230°C
mittels einer Kontaktwärmeübertragung vom Dorn auf
die Innenseite des Hohlkörpers geheizt.
Diese Ausgestaltung ermöglicht eine weitere Verkür
zung der Aufheizzeit und damit eine Erhöhung der
Arbeitsgeschwindigkeit des erfindungsgemäßen Ver
fahrens, weil die zugeführte Energie an der Ober
fläche des Hohlkörpers zur Aufheizung der farb
stoffaffinen Schicht und des Hilfsträgers auf Sub
limationstemperatur der Farbstoffmoleküle kon
zentriert bleibt und nicht in wesentlicher Menge
durch die Hohlraumwandung in den Dorn abfließt.
Eine vergleichbare Wirkung wird nach einer weite
ren Ausgestaltung der Erfindung erreicht, wenn die
Kontaktwärmeübertragung mittels eines isolierend
wirkenden Dornes in einem Temperaturbereich von
100°C bis 150°C, vorzugsweise in einem Tempera
turbereich von 110°C bis 130°C reduziert gehal
ten wird. Als isolierend wirkende Dorne kommen
Dorne aus Werkstoffen, z. B. aus nicht metallischen
Werkstoffen, z. B. Kunststoffen, in Betracht, deren
Wärmeleitzahlen wesentlich tiefer liegen als die
Wärmeleitzahlen der Hohlkörperwerkstoffe, wobei
gefunden wurde, daß Dorne dieser Art für den er
findungsgemäßen Zweck ihre bestmögliche Wirkung
als Wärmebremse dann erzielen, wenn sie in den ge
nannten Temperaturbereichen gehalten sind.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der
thermische Transferprozeß auf eine Prozeßdauer
von 1 bis 10 s, vorzugsweise 2 bis 4 s,
eingestellt. Eine Prozeßdauer dieser
Größenordnung ist besonders vorteilhaft für die
angestrebten, hochqualitativen Umdrucke.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be
schreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles
einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
zur Bedruckung eines einseitig geschlossenen Dosen
körpers sowie anhand der Zeichnungen. Es zeigt
Fig. 1 die schematisierte Darstellung
einer Vorrichtung zur Durchfüh
rung des erfindungsgemäßen Ver
fahrens in Form eines senkrecht
stehenden Drehtellers in Vor
deransicht.
Fig. 2 Die Vorderansicht eines Dornes
mit Haltefinger, Dosenkörper,
Hilfsträger und Wickelmesser.
Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah
rens bevorzugte Vorrichtung 10 besteht aus einem
senkrecht angeordneten Drehteller 11, der um eine
Achse 12 getaktet angetrieben wird. Mit dem Dreh
teller 11 wirken zusammen eine Ladestation 13,
eine Wickelstation 14, eine Aufheizstation 15,
eine Station 16 zur Entfernung von Hilfsträgern 20
und eine Entladestation 17.
Die Ladestation 13, die Wickelstation 14, die Auf
heizstation 15, die Station 16 zur Entfernung der
Hilfsträger 20 und die Entladestation 17 sind in
Drehrichtung des Drehtellers 11 nacheinander ange
ordnet, so daß ein Dosenkörper 26 auf einer Kreis
bahn in dieser Reihenfolge die Vorrichtung 10 getak
tet durchläuft. Der Drehteller 11 trägt entlang
seines Umfanges in gleichmäßigen Abständen zuein
ander angeordnete Dornhalter 18, die senkrecht zur
Oberfläche des Drehtellers 11 verlaufende Dorne 19
tragen.
In der Ladestation 13 werden Dosenkörper 26 durch
eine achsparallel zum Dorn 19 bewegbare Förderein
richtung (nicht gezeigt) auf den in die Ladestation
13 eingefahrenen Dorn 19 aufgeschoben und anschlie
ßend in Taktschritten zur Wickelstation 14 bewegt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform trägt der
Drehteller 11 beispielsweise zwölf Dorne 19, die
kreisförmig und konzentrisch um die Achse 12 ange
ordnet sind, so daß der mit einem Dosenkörper 26
beladene Dorn 19 bei der gezeigten Anordnung der
Ladestation 13 und Entladestation 17, die jeweils
in einem Winkel von 15° zur senkrechten Achse des
Drehtellers 11 angeordnet sind und zwischen sich
einen Winkel von 30° bilden, im vorliegenden Fal
le zwei Taktschritte benötigt, um in die Wickel
station 14 einzufahren.
In der Wickelstation 14 läuft ein Dosenkörper 26
in Drehrichtung des Drehtellers 11 auf einen Hilfs
träger 20 auf. Die Hilfsträger 20 werden vor Ein
lauf des Dosenkörpers in die Wickelstation 14 von
einer schematisch angedeuteten Vorschubeinrich
tung 21 in horizontaler Richtung, ausgehend von
einem Stapel 31 von Hilfsträgern, auf zwei Aufla
geleisten 22 gefördert, zwischen denen eine Posi
tionshalterung 23 angeordnet ist.
Die Auflageleisten 22 mindestens gleicher Länge
wie die Dorne 19 halten den Hilfsträger 20, indem
der Hilfsträger 20 von den Auflageleisten 22 ver
mittels eines Vakuums angesaugt wird. Zu diesem
Zweck sind die Auflageleisten 22 als Hohlkörper
ausgebildet, die mit einer Vakuumpumpe in Verbin
dung stehen, wobei die Auflageflächen der Aufla
geleisten 22 Bohrungen 38 aufweisen, über die bei
aufliegendem Hilfsträger 20 das Vakuum wirksam
wird. Die Auflageleisten 22 sind unterhalb eines
in die Wickelstation 14 eingefahrenen Dornes 19
in einem Abstand angeordnet, der sich aus dem
halben Durchmesser des Dornes 19 mit aufgebrach
tem Dosenkörper 26 und der Dicke des Hilfsträgers 20
bestimmt. Der äußere seitliche Abstand der Auf
lageleisten 22 von der senkrechten Mittellinie
des Dornes 19 entspricht der halben Breite des
Hilfsträgers 20, wobei unter der Breite des Hilfs
trägers 20 die Seitenlänge zu verstehen ist, die
dem Umfang des Dosenkörpers 26 einschließlich Zuga
ben zur Seitenlänge zur Bildung des Überlappungs
bereiches 25 entspricht. Die Positionshalterung 23
mindestens gleicher Länge wie der Dorn 19 ist in
Arbeitslage mittig zwischen den Auflageleisten 22
angeordnet, steht mit der dem Dosenkörper 26 abge
wandten Seite des Hilfsträgers 20 in Berührung und
ist über einen Hebel 32 um ein Schwenklager 33 be
weglich ausgestaltet. Zwischen der Positionshal
terung 23 und jeder der beiden Auflageleisten 22
befindet sich ein Wickelmesser 34 gleicher Längen
abmessung wie die Auflageleisten 22.
Mit dem Dorn 19 wirkt ferner ein Haltefinger 24
mindestens gleicher Länge wie der Dorn 19 zusam
men. Der Haltefinger 24 ist oberhalb des Dornes 19
angeordnet und in senkrechter Richtung so beweg
lich ausgebildet, daß er in Eingriff mit dem
Überlappungsbereich 25 des Hilfsträgers 20 unter An
pressung und Lösung letzteren an und von der äu
ßeren Umfangswandung eines Dosenkörpers 26 bring
bar ist.
Ein auf dem Dorn 19 aufgebrachter Dosenkörper 26
läuft in die Wickelstation 14 ein und wird dort
mit einem Hilfsträger 20 zusammengeführt, der auf
den Auflageleisten 22 und der Positionshalterung
23 aufliegt. Die Positionshalterung 23 drückt den
Hilfsträger 20 an den Dosenkörper 26 an, um zu ver
hindern, daß sich der Hilfsträger 20 während des
Umwicklungsvorganges relativ zur Oberfläche des
Dosenkörpers 26 bewegt.
Nach Lösen des Vakuums umfährt jedes der Wickelmes
ser 34 etwa die Hälfte des äußeren Dosenkörperum
fanges und legt so den Hilfsträger 20 unter Bildung
einer nicht geformten Überlappung 25 aus den der
Länge der Dosenkörper 26 entsprechenden Längskanten
des Hilfsträgers 20 an den Dosenkörper 26 an. Die
Wickelmesser 34 legen den Hilfsträger 20 so um den
Umfang des Dosenkörpers 26 um, daß der Hilfsträger
20 unter Zugspannung steht. Haben die Wickelmesser 34
ihre Endarbeitslage unter Bildung einer nicht geform
ten Überlappung unter dem Haltefinger 24 erreicht,
wird der Haltefinger 24 in senkrechter Richtung be
wegt. Dabei preßt der Haltefinger 24 die überlap
penden Enden zusammen und bildet so eine geformte,
in axialer Richtung verlaufende Überlappung 25,
wobei die Form und Abmessungen der Überlappung 25
einer entsprechend gebildeten Ausnehmung 35 an
der inneren Oberfläche des Haltefingers 24 ent
spricht. Gleichzeitig werden die an die Überlap
pung 25 grenzenden Randbereiche des Hilfsträgers 20
durch die die Ausnehmung 35 in Längsrichtung des
Dornes 19 begrenzenden Wandungen 36 an den Dosenkör
per 26 angepreßt, was erfindungsgemäß wesentlich
zu einem qualitativ hochstehenden Umdruck auch des
Überlappungsbereiches beiträgt.
Nach Formen und Anpressen der Überlappung 25 und
Randbereiche fahren die Wickelmesser 34 und die
Positionshalterung 23 zurück, so daß die Überlap
pung 25 und Randbereiche unter Pressung auf dem
Dosenkörper 26 gehalten sind.
Nach Rückschwenken der Positionshalterung 23
und der Wickelmesser 34 wird der in der Wickel
station 14 mit einem Hilfsträger 20 versehene
Dosenkörper 26 mit Haltefinger 24 folgend der
Aufheizstation 15 zugeführt. In Drehrichtung
können auch mehrere Aufheizstationen 15 einander
folgend vorgesehen sein. Die Aufheizstation 15
besteht aus einer hohlzylindrischen Spule 27
kürzer axialer Erstreckung als der Dosenkörper 26,
die mit einer Hubeinrichtung 28 zusammenwirkt.
Bei Einlauf des Dosenkörpers 26 in die Stellungs
anordnung der Aufheizstation 15 befindet sich die
Spule 27 vor dem Dorn 19 mit aufgeschobenem Dosen
körper 26, so daß ein ungehinderter Einlauf in die
Stellungsanordnung gewährleistet ist. Anschließend
bewirkt die Hubeinrichtung 28, daß die Spule 27
den Dosenkörper 26 mit Haltefinger 24 mit ihrer in
neren Ausnehmung umgreifend in axialer Richtung in
Form einer Vor- und Rückwärtsbewegung auch das of
fene Ende des Dosenkörpers 26 vollständig überfährt,
wobei die Spule sich bei Abschluß der Rückwärtsbewe
gung wieder vor dem Dosenkörper 26 befindet, so daß
der nächstfolgende Dosenkörper 26 in die Stellungsan
ordnung der Aufheizeinrichtung 15 eingefahren werden
kann. Die Spule 27 heizt den aus Dosenkörper 26 und
Hilfsträger 20 bestehenden Verbund induktiv, d. h.
berührungslos auf, wozu die Spule mit einem nicht
gezeigten Hoch- oder Mittelfrequenzgenerator ver
bunden ist. Die Spule 27 heizt den Dosenkörper 26/
Hilfsträger 20 Verbund während des Überfahrens
kurzfristig auf die zur Auslösung des Transferpro
zesses notwendige Temperatur auf, wobei zur Ver
meidung der Aufheizung des Haltefingers 24 dieser
aus einem nichtmetallischen Werkstoff, vorzugswei
se einem Polyamid oder einem keramischen Werkstoff,
besteht.
Die Energieabgabe der Spule 27 kann während der Hub
bewegung nach einer vorgegebenen Leistungs-Zeit-
Funktion erfolgen, wobei von der Spule 27 bei anfäng
lichem Überfahren des geschlossenen Endes des Dosen
körpers mehr Energie eingebracht wird, um die größe
re Wärmeaufnahme des Dosenbodens im Vergleich zur Do
senwandung während des Überfahrens zu kompensieren.
Die Wärmeaufnahme des Bodens kann gemäß der Erfin
dung herabgesetzt werden, wenn der Boden vor Ein
lauf in die Aufheizstation 15 mit Wärme beaufschlagt
wird, was beispielsweise durch einen auf den Boden
gerichteten Warm- oder Heißluftstrom geschehen
kann.
Die mit der Hubbewegung der Spule 27 synchronisier
te Energieabgabe soll weniger als 1000 ms,
vorzugsweise 200 bis 400 ms dauern,
während denen der Dosenkörper 26 von Umgebungstempera
tur auf 150°C bis 250°C, vorzugsweise auf 210°C bis
230°C, aufgeheizt wird.
Energieleitende Dorne 19 können mindestens ausge
hend von der Ladestation 13 auf eine Temperatur von
150°C bis 250°C heizbar, vorzugsweise auf 210°C
bis 230°C, ausgebildet sein, die diese Temperatur
durch Kontaktwärmeübertragung auf die Innenseite
des Dosenkörpers 26 übertragen. Damit kann die Auf
heizzeit verkürzt und erreicht werden, daß die zu
geführte Energie an der Oberfläche des Dosenkörpers
26 zur Aufheizung der farbstoffaffinen Schicht und
des Hilfsträgers 20 auf Sublimationstemperatur der
Farbstoffmoleküle konzentriert bleibt und nicht in
wesentlicher Menge durch die Dosenkörperumfangswan
dung in den Dorn 19 abfließt.
Eine vergleichbare Wirkung wird erreicht, wenn die
Kontaktwärmeübertragung mittels isolierend wirken
der Dorne 19 erfolgt, die in einem Temperaturbereich
von 110°C bis 150°C, vorzugsweise in einem Tempera
turbereich von 110°C bis 130°C, gehalten sind. Als
isolierend wirkende Dorne kommen Dorne aus nichtme
tallischen Werkstoffen, z. B. Kunststoffen, in Be
tracht, deren Wärmeleitzahlen wesentlich tiefer lie
gen als die Wärmeleitzahlen der Werkstoffe der Dosen
körper.
Gezeigt hat sich, daß Dorne 19 dieser Art ihre
bestmögliche Wirkung dann erzielen, wenn sie in den
genannten Temperaturen gehalten sind.
In der Aufheizstation 15 wird der Thermotransfer
prozeß durch schlagartige Aufheizung eingeleitet,
dabei verdampfen die auf dem Hilfsträger 20 aus
Papier oder Kunststoff-Folie angeordneten Farbstoff
moleküle und diffundieren in die farbstoffaffine
Schicht auf der Oberfläche des Dosenkörpers 26.
Als farbstoffaffine Schichten kommen Schichten aus
Epoxyharzen, Silikonharzen, Phenoplasten, Amino
plasten, Polyester und andere in Betracht. Als
Farbstoffe kommen nieder-, mittel- wie auch hoch
molekulare Farbstoffe in Betracht. Zweckmäßige
Farbstoffgruppen sind Monoazo- und Azomethinfarb
stoffe, deren Moleküle stark mit Amino-, Alkoxy-,
Nitro-, Halogen- und Cyanogruppen besetzt sein
können.
Erfindungsgemäß ist der thermische Transferprozeß
nach Einleitung von Energie in der Aufheizstation
15 auf eine Prozeßdauer von 1 s bis 10 s,
bevorzugt auf 2 s bis 4 s,
eingestellt und findet nach der Aufheizung ohne
weitere Wärmezufuhr bei fallender Temperatur statt.
Diese Verfahrensführung hat sich besonders vorteil
haft für hochqualitative Umdrucke erwiesen.
Dieser Teil der Verfahrensführung findet zwischen
der Aufheizstation 15 und der Vorrichtung 16 zur
Entfernung der Hilfsträger 20 statt, in die die
Dosenkörper in Taktschritten einlaufen. Die Vor
richtung 16 zur Entfernung der Hilfsträger 20 be
steht aus einer Luftführungsdüse 29, die sich in
Richtung zum eingefahrenen Dosenkörper erstreckt
und nach Abheben des Haltefingers 24 von der
Überlappung 25 den Hilfsträger 20 mittels eines
Luftstromes von dem Dosenkörper 26 entfernt, wo
mit der Sublimationstransfer-Vorgang abge
schlossen wird. Eine Vakuumabsaugung 30 nimmt die
abgeblasenen Hilfsträger 20 zur Fortführung von
der Vorrichtung 16 auf.
Von der Vorrichtung 16 wird ein nunmehr fertig be
druckter Dosenkörper 26 der Entladestation 17 zuge
führt, in der der Dosenkörper 26 von dem Dorn 19
durch nicht gezeigte Mittel abgezogen und weiteren
Einrichtungen zu dessen Abtransport übergeben wird.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nun
mehr möglich geworden, Dosenkörper vollständig rund
um in hoher Druckqualität mittels des Thermotrans
ferdruckverfahrens zu bedrucken. Gleichzeitig ist
es gelungen, die Qualität des Umdruckes des Über
lappungsbereiches so hochstehend auszubilden, daß
dieser Umdruckabschnitt keinen wie bisan störenden
Einfluß auf das Gesamterscheinungsbild einer be
druckten Dose mehr ausübt.
Claims (11)
1. Verfahren zum Behandeln der Oberfläche eines metallischen
Hohlkörpers, insbesondere eines Dosenkörpers, durch thermischen
Transfer eines auf einem Hilfsträger mittels herkömmlicher
Druckverfahren und unter Verwendung von sublimierbaren
organischen Farbstoffen gedruckten Motivs auf eine
farbstoffaffine Oberflächenbeschichtung des Hohlkörpers, bei
dem der Hilfsträger die Oberfläche des Hohlkörpers unter
Bildung eines in Achsrichtung des Hohlkörpers verlaufenden
Überlappungsbereiches vollständig umfassend angelegt, der aus
Hohlkörper und Hilfsträger gebildete Verbund einer
Wärmeeinwirkung ausgesetzt und anschließend der Hilfsträger
vom Hohlkörper entfernt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlkörper auf einem Dorn aufgebracht, der
Überlappungsbereich vermittels eines mit dem Dorn
zusammenwirkenden Haltefingers in lösbarer Pressung auf dem
Hohlkörper gehalten, eine in Längsrichtung des Hohlkörpers
verlaufende Relativbewegung zwischen Hohlkörper und einer mit
Strom gespeisten Leiterschleife zur Auslösung des
Transferprozesses erzeugt und anschließend der Transferprozeß
vor Entfernung des Hilfsträgers unter fallender Temperatur zum
Abschluß gebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der thermische Transferpro
zeß durch Einleitung von Hochfrequenzener
gie ausgelöst wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der thermische Transferpro
zeß durch Einleitung von Mittelfrequenz
energie ausgelöst wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Frequenzenergie
über eine zylindrische Induktionsspule in
den Hohlkörper eingeleitet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die den Hohl
körper konzentrisch umgebende Induktions
spule über dessen axiale Länge mittels einer
Hubbewegung geführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Hubbewegung zumindest
teilweise darüber hinaus geführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Energieabgabe der
Induktionsspule während der Hubbewegung
nach einer vorgegebenen Leistungs-Zeit-
Funktion selbsttätig gesteuert wird.
8. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprü
che 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein Er
hitzen des metallischen Hohlkörpers von Umge
bungstemperatur auf 150°C bis 250°C, vor
zugsweise jedoch 210°C bis 230°C,
das mittels zur Hubbewegung synchronisierte Energie
abgabe der Induktionsspule an den Hohlkörper während
einer Zeitdauer von weniger als 1000 ms, vorzugsweise
200 bis 400 ms, vorgenommen wird.
9. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprü
che 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
Hohlkörper und Hilfsträger vor und während
der Einleitung der Energie mittels eines
energieleitenden Dornes mit einer Temperatur
von 150°C bis 250°C, vorzugsweise 210°C
bis 230°C, mittels einer Kontaktwärmeüber
tragung vom Dorn auf die Innenseite des
Hohlkörpers geheizt werden.
10. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprü
che 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kontaktwärmeübertragung mittels eines
isolierend wirkenden Dornes in einem Tempe
raturbereich von 100°C bis 150°C, vorzugs
weise in einem Temperaturbereich von 110°C
bis 130°C, reduziert gehalten wird.
11. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1
bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
thermische Transferprozeß auf eine Prozeß
dauer von 1 bis 10 Sekunden, vorzugsweise 2
bis 4 Sekunden, eingestellt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893935604 DE3935604A1 (de) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | Verfahren zur behandlung der oberflaeche eines metallischen hohlkoerpers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893935604 DE3935604A1 (de) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | Verfahren zur behandlung der oberflaeche eines metallischen hohlkoerpers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3935604A1 DE3935604A1 (de) | 1991-05-02 |
DE3935604C2 true DE3935604C2 (de) | 1991-09-26 |
Family
ID=6392218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19893935604 Granted DE3935604A1 (de) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | Verfahren zur behandlung der oberflaeche eines metallischen hohlkoerpers |
Country Status (1)
Country | Link |
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Families Citing this family (2)
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FR3008345B1 (fr) * | 2013-07-15 | 2016-01-01 | N C G Services | Procede de decoration par sublimation |
Family Cites Families (1)
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DE3228096A1 (de) * | 1982-07-28 | 1984-02-02 | Kolloid-Chemie GmbH, 6209 Heidenrod | Verfahren zum bedrucken von gegenstaenden mit gewoelbter oder mehrseitiger oberflaeche |
-
1989
- 1989-10-26 DE DE19893935604 patent/DE3935604A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE3935604A1 (de) | 1991-05-02 |
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