EP0050269A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Rundumlackieren von zylindrischen Hohlkörpern, wie Dosenrümpfe - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Rundumlackieren von zylindrischen Hohlkörpern, wie Dosenrümpfe Download PDF

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EP0050269A1
EP0050269A1 EP81108013A EP81108013A EP0050269A1 EP 0050269 A1 EP0050269 A1 EP 0050269A1 EP 81108013 A EP81108013 A EP 81108013A EP 81108013 A EP81108013 A EP 81108013A EP 0050269 A1 EP0050269 A1 EP 0050269A1
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EP
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roller
driven
hollow body
painting
mandrels
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EP81108013A
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Hans-Juergen Schlinsog
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Ardagh Metal Packaging Germany GmbH
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Schmalback Lubeca AG
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    • B05D2254/00Tubes
    • B05D2254/02Applying the material on the exterior of the tube

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for all-round painting of cylindrical hollow bodies, such as can hulls, in which the hollow bodies are held on thorns of a driven thorn wheel that can be driven about their longitudinal axis, pressed against a driven painting roller of a coating unit running parallel to the thorn wheel, and in the area of contact with the painting roller with the spikes are guided along the contour of the roller.
  • the all-round painting of cylindrical hollow bodies is carried out according to the aforementioned known method in such a way that the hollow bodies held on the drivable mandrels of a rotatingly driven thorn wheel are set in a rotational movement with the thorns, so that the peripheral speed of the hollow bodies in the region of Contact with the paint roller is the same as the peripheral speed of the paint roller, so that the hollow body and the paint roller roll on each other and under the action of the pressure between the hollow body and the paint roller, a paint transfer from the roller to the hollow body.
  • contact is maintained over the duration of two revolutions of the hollow body with the painting roller plus a short overlap area.
  • the paint supplied by the painting roller is squeezed, so that a paint build-up or build-up of paint forms in the feed gap between the respectively approaching areas of the hollow body and the painting roller, which builds up over the entire contact time between the hollow body and the painting roller is preserved.
  • a lacquer splitting takes place, ie a longitudinal separation of the lacquer film located between the hollow body and the surface of the coating roller, with no uniform tearing off.
  • the degree of the paint structure on the hollow body depends to a large extent on the viscosity of the paint and also on the peripheral speed of the hollow body and the coating roller.
  • the drivable mandrels of the thorn wheel with the hollow bodies held thereon are driven only over a short section of their movement path in the direction of the painting roller.
  • the mandrels are no longer driven, but the pressure of the roller against the hollow bodies approximately maintains the synchronous peripheral speed of the painting roller and the hollow bodies.
  • the circumferential speed of the hollow body and the coating roller is about 2 m / sec in the previously known all-round coating. and can be up to 6 m / sec. be increased.
  • an atomization of the paint during the separation of the described individual bridges formed from the paint so that a paint mist is formed which must be avoided under all circumstances to avoid malfunctions in the devices for carrying out the all-round painting and also to avoid environmental pollution.
  • the object of the invention is to achieve an improvement in the paint application by uniformizing the paint coating on the hollow body, so that a reduction in the paint requirement while maintaining the optically perceptible Masking quality or with the same amount of paint as before, an improvement in masking quality can be achieved.
  • the use of highly viscous paints with little solvent content should also be made possible at economically justifiable peripheral speeds.
  • the method mentioned at the outset is characterized in that the hollow body and the coating roller are separated with different peripheral speeds between at least 2 and a maximum of 6 m / sec. and the hollow bodies are driven at a peripheral speed which is 10 to 80% higher in relation to the peripheral speed of the coating roller during the pressure contact with the coating roller.
  • the noticeably higher circumferential speed of the hollow body compared to the coating roller is not comparable in its magnitude and also in its effect with the possible differential speed between a printing medium and the hollow body to compensate for the desired and actual circumference of the hollow body according to the known method. It effects a hydrodynamic application of the paint film on the hollow body.
  • the paint layer acts at the same time as a lubricant and is drawn in by the higher peripheral speed of the hollow body compared to the painting roller in the feed nip to such an extent that a paint jam does not occur in this nip.
  • the paint is no longer separated as in the case of synchronized roller coating in such a way that the interacting surfaces of the hollow body and the coating roller are lifted off exclusively with the formation of bridges and threads during the splitting of the paint, but rather due to the higher peripheral speed of the hollow body, the paint film is more or less sheared off in the area of the hollow body radius.
  • the overlap area of the order the accumulation of the paint which otherwise remains there when the hollow body is lifted from the painting roller is avoided and, at the same time, it is achieved that the paint Lacquer splitting and lacquer tearing with the formation of threads does not arise, so that a calmed and even lacquer film is applied to the hollow body.
  • the lacquer tear is oriented towards the surface of the hollow body without any notable thread formation, so that the lacquer gap angle, i.e. the angle between the separating lacquer bridges in the pull-out gap is reduced with increasing speed of difference of the hollow body compared to the painting roller.
  • the all-round painting of the hollow body can take place over a smaller peripheral area of the painting roller compared to the co-coating, so that the peripheral area interacting with the pin wheel Paint roller can be shortened compared to the known version and thus a shorter deflection of the mandrels from the circular path is required.
  • the new process also makes it possible to process water-based paints, which are known to have poor flow properties and are not suitable for co-pressure printing.
  • the hollow bodies are driven with a higher circumferential differential speed at the beginning and at the end of the pressure contact with the coating roller than in the middle region of the contact.
  • a paint film that is thinner in relation to the intermediate area is applied. Since the start and end area of the all-round paint form the overlap zone, the paint film is largely evened out over the area of the mentioned overlap zone, so that the thickness of the paint film in this zone is approximately the same as the thickness of the paint film on the remaining peripheral area of the hollow body corresponds.
  • the described type of lacquer separation in the new method makes it possible and expedient to design the method in such a way that the lacquer transfer is carried out by means of roto-gravure offset.
  • This type of paint transfer is possible for the first time through the invention.
  • the roto-gravure offset printing process cannot be used practically, since this results in an increased structure formation on the one hand by the engraving itself and on the other hand in the splitting of the coating, which is compensated according to the invention by the higher peripheral speed of the hollow body compared to the coating roller.
  • the invention is based on a device with a rotatingly driven coating roller and a rotatingly driven mandrel wheel, the mandrels of which are arranged perpendicular to the wheel plane and can be freely rotated about their longitudinal axis and for the adaptation of their path of movement to those projecting into the circular path of the mandrels
  • the circumferential surface of the coating roller is held on the spike wheel so that it can be displaced in the direction transverse to its longitudinal axis over part of the wheel circumference by means of control cams.
  • this known device is designed so that one on the thorns in the area before its deflection from the circular path for adaptation to the circumferential surface of the coating roller up to the beginning of the deflection and again towards the end of the deflection and the mandrels rotating about their longitudinal axis rotating drive device is provided.
  • the drive device consists of an endless belt drive, the drive section of which is stretched between two deflection rollers arranged in the direction of movement of the mandrel wheel in front of and behind the deflection area of the mandrels and on the mandrels in the area before and at the beginning and towards the end of the deflection from the Circular path supports.
  • This drive device can be designed particularly simply and formed by the arrangement of the deflecting rollers so that the mandrels are released from the drivable strand as a result of their deflection from the circular tap after the start of the painting process, but at the end of the painting process again get into the movement path of the strand and therefore from be taken back from the run.
  • the mandrels with the hollow bodies located thereon are driven at the beginning and towards the end of the pressure contact with the coating roller with a higher circumferential differential speed than in the middle region of the contact.
  • a part of the mandrel wheel 1 is shown purely schematically, which cooperates with a painting roller 2.
  • the thorn wheel 1 can be driven about its central axis 2 in the direction of the arrow 3 and is equipped on its circumference with thorns 3, which are arranged at a uniform distance on the circumference of the thorn wheel 1.
  • the mandrels 3 are 'rotatably mounted in the mandrel wheel and held rotatable about their longitudinal axes.
  • the hollow bodies 4 to be painted are held in a rotationally secure manner on the thorns. They are fed to the mandrels 3 in a known manner and pushed onto them, and after the all-round painting has been removed again and passed on for further processing.
  • the mandrels 3 are by means of a control device not shown in the drawing to adapt to the movement path of the painting roller 2, which is driven to rotate about its central axis 5, in the direction transverse to its longitudinal axis slidably held on the mandrel wheel 1, so that the mandrels moved from the circular path, generally designated 6, of their central axes in the region of the painting roller 2 along the path 6a and remain in contact with the painting roller 2, which is driven to rotate in the direction of arrow 7.
  • An endless belt drive 9 which rotates in the direction of arrow 8 and is guided around the deflection rollers 10, 11 and 12, of which at least one is simultaneously designed as a drive roller, is used to drive the mandrels 3. It can be seen that the strand 9a of the belt drive 9 rests on the mandrels 3 in order to drive them before their deflection and pressure contact with the painting roller 2 about their central axes and to set them in rotation.
  • the mandrels 3 are removed from the run 9a by their guidance along the movement path 6a, so that the drive is interrupted in this area, but still before so that they are driven towards the end of the pressure contact with the applicator roller back lifting of the hollow body of the applicator roller 2 again kor with the strand 9a into contact b s.
  • the mandrels 3a and 3b are still or again driven via the run 9a of the belt drive 9, while the mandrel 3c is out of contact with the run 9a, but lies against the peripheral surface of the coating roller 2.
  • the belt drive 9 brings the mandrels 3 to a peripheral speed which is higher than the peripheral speed of the coating roller 2.
  • the peripheral speeds of the coating roller and the mandrels are between 2 and a maximum of 6 m / sec.
  • the peripheral speed of the mandrels 3 and / or thereon held hollow body 4 during the pressure contact with the painting roller 2 is 10 to 80% higher than the peripheral speed of the painting roller. This results in completely different conditions for the application of paint from the painting roller to the hollow body than they occur with a synchronous operation, that is to say with the same peripheral speed of the hollow body and the painting roller.
  • Fig. 2 shows schematically the conditions for a synchronous printing varnish.
  • the peripheral surface of the coating roller 2 moves at a speed V 2 in the direction of the arrow 13.
  • the hollow body 4 is also driven or carried along by the coating roller 2 at a speed V 1 in the direction of the arrow 14.
  • the lacquer is separated, that is to say the lacquer splitting, approximately along the bisector 21, the entire angle being referred to as the lacquer gap angle.
  • the hollow bodies 4 are brought up to a relatively high differential speed with respect to the painting roller 2 by the belt drive 9 until their pressure contact with the painting roller 2, so that only a relatively thin coating film is applied to the surfaces of the hollow bodies 4 at the beginning of the coating application. Characterized in that the hollow bodies 4 are lifted from the drive strand 9a after the pressure contact with the painting roller 2 begins, the difference between the peripheral speed and the peripheral speed of the painting roller is reduced by the sliding friction, so that the paint application gradually becomes stronger until a new one towards the end of the painting process The associated mandrel 3 is driven.

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

Zylindrische Hohlkörper (4), wie Dosenrümpfe, werden auf um ihre Längsachse antreibbaren Dornen (3) eines angetriebenen Dornenrades (1) gehalten, gegen eine angetriebene, achsparallel zum Dornenrad (1) verlaufende Lakkierwalze (2) eines Lackierwerkes gedrückt und im Bereich der Berührung mit der Lackierwalze (2) mit den Dornen (3) entlang der Kontur der Walze (2) geführt. Hohlkörper (4) und die Lackierwalze (2) werden getrennt, mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten zwischen mindestens 2 und maximal 6 m/Sek., angetrieben. Dabei ist die Umfangsgeschwindigkeit der Hohlkörper (4) während der Druckberührung mit der Lackierwalze (2), bezogen auf die Umfangsgeschwindigkeit letzterer, um 10 bis 80% höher.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Rundumlackieren von zylindrischen Hohlkörpern, wie Dosenrümpfe, bei dem die Hohlkörper auf um ihre Längsachse antreibbaren Dornen eines angetriebenen Dornenrades gehalten, gegen eine angetriebene, achsparallel zum Dornenrad verlaufende Lackierwalze eines Lackwerkes gedrückt und im Bereich der Berührung mit der Lackierwalze mit den Dornen entlang der Kontur der Walze geführt werden.
  • Das Rundumlackieren von zylindrischen Hohlkörpern, beispielsweise von Dosenrümpfen, erfolgt nach dem vorgenannten bekannten Verfahren in der Weise, daß die auf den antreibbaren Dornen eines umlaufend angetriebenen Dornenrades gehaltenen Hohlkörper mit den Dornen in eine Rotationsbewegung versetzt werden, so daß die Umfanggeschwindigkeit der Hohlkörper im Bereich der Berührung mit der Lackierwalze die gleiche ist wie die Umfangsgeschwindigkeit der Lackierwalze, so daß Hohlkörper und Lackierwalze aufeinander abrollen und unter der Einwirkung des Druckes zwischen dem Hohlkörper und der Lackierwalze eine Lackübertragung von der Walze auf den Hohlkörper erfolgt. Zur Erzielung eines geschlossenen und möglichst gleichmäßigen Lackauftrages auf den Hohlkörper wird die Berührung über die Dauer von zwei Umdrehungen des Hohlkörpers mit der Lackierwalze zuzüglich eines kurzen überlappungsbereiches aufrechterhalten.
  • Durch den in dem Berührungsbereich zwischen dem Hohlkörper und der Lackierwalze notwendigen Andruck wird der von der Lackierwalze zugeführte Lack gequetscht, so daß sich in dem Einzugsspalt zwischen den jeweils einander näherkommenden Bereichen des Hohlkörpers und der Lackierwalze ein Lackstau oder Lackaufbau bildet, welcher über die gesamte Berührungsdauer zwischen dem Hohlkörper und der Lackierwalze erhalten bleibt. In dem Auszugsspalt, welcher zwischen den voneinander weg bewegten Bereichen des Hohlkörpers und der Lackierwalze entsteht, erfolgt eine Lackspaltung, d.h. eine Längstrennung des zwischen dem Hohlkörper und der Oberfläche der Lackierwalze befindlichen Lackfilmes, wobei kein gleichmäßiger Abriß erfolgt. Vielmehr entsteht an der engsten Stelle des Spaltes zunächst infolge der Dehnbarkeit des Lackes eine sich über den gesamten Spalt erstreckende durchgehende Brücke, welche mit zunehmender Spaltweite in eine Vielzahl von getrennten Einzelbrücken übergeht, die mit zunehmender öffnungsweite des Spaltes kontinuierlich unter Verjüngung ihres mittleren Querschnittsbereiches zerrissen und getrennt werden. Dabei entstehen unerwünschte Lacknebel. Außerdem verbleiben auf den Oberflächen des Hohlkörpers und der Lackierwalze von dem Lack gebildete Strukturen, welche, zwar mit dem bloßen Auge nicht wahrnehmbar sind und z.T. auch wieder infolge der Viskosität des Lackes vermindert werden, jedoch nicht vollständig verschwinden, so daß ein, wenn auch nur geringfügig, strukturierter Lackauftrag auf die Oberfläche des Hohlkörpers erfolgt.
  • Der Grad der Lackstruktur auf dem Hohlkörper hängt in starkem Maße von der Viskosität des Lackes sowie auch von der Umfangsgeschwindigkeit des Hohlkörpers und der Lackierwalze ab.
  • Zur Erzielung der notwendigen Umfangsgeschwindigkeit der Hohlkörper werden die antreibbaren Dorne des Dornenrades mit den darauf gehaltenen Hohlkörpern lediglich auf einem kurzen Abschnitt ihrer Bewegungsbahn in Richtung zur Lackierwalze angetrieben. Während der Berührung der Hohlkörper mit der Lackierwalze erfolgt kein Antrieb der Dorne mehr, jedoch wird durch den Andruck der Walze gegen die Hohlkörper die synchrone Umfangsgeschwindigkeit der Lackierwalze und der Hohlkörper in etwa beibehalten. Die Umfangsgeschwindigkeit der Hohlkörper und der Lackierwalze beträgt bei dem bisher bekannten Rundumlackieren etwa 2 m/Sek. und kann maximal bis auf 6 m/Sek. gesteigert werden. Bei höheren Umfangsgeschwindigkeiten erfolgt eine Zerstäubung des Lackes während der Trennung der beschriebenen von dem Lack gebildeten Einzelbrücken, so daß ein Lacknebel entsteht, welcher unter allen Umständen zur Vermeidung von Funktionsstörungen an den Vorrichtungen zur Durchführung der Rundumlackierung und auch zur Vermeidung von Umweltbelastungen vermieden werden muß.
  • Es ist weiterhin bekanntgeworden (DE-PS 1 536 978), zum Bedrucken oder Lackieren von Hohlkörpern, wie beispielsweise Tuben, die Halterungsspindeln für die Aufnahme der Hohlkörper und das Druck- bzw. Lackierwerk zum beliebigen Aufeinanderabstimmen der Umfangsgeschwindigkeiten jeweils getrennt stufenlos anzutreiben, um Hohlkörper mit verschieden großen Durchmessern oder verschieden großen Dicken mit ein und demselben Druckwerk bedrucken zu.können und dabei einen annehmbaren Druck zu erzielen. Dabei sollte zwar ein gleichmäßiges und einwandfreies Zerreiben der Druckfarbe ermöglicht, jedoch andererseits ein Vertwisten, d.h. Verdrehen bzw. Verzerren des Hohlkörpers, insbesondere der Tuben, vermieden werden. Dies ist jedoch nur erreichbar, wenn in der eingangs beschriebenen Weise die Umfangsgeschwindigkeiten des Hohlkörpers und des Druckwerkes im Bereich ihrer Berührung etwa gleich groß sind. Dabei kann (DE-PS 2 121 725) auch vorgesehen sein, die Umfangsgeschwindigkeit des an der Halterungsspindel sitzenden Hohlkörpers gegenüber derjenigen des mit ihm zusammenwirkenden für einen bestimmten Sollumfang des Hohlkörpers ausgelegten rotierenden Druckträgers um einen bestimmten, der Differenz zwischen Soll- und Ist-Umfang des Hohlkörpers entsprechenden Betrag veränderlich einzustellen, um ein für einen bestimmten Hohlkörperumfang festgelegtes Klischee auch noch zum einwandfreien Bedrucken von anderen noch im Toleranzbereich liegenden Umfangsgrößen benutzen zu können. Auf diese Weise soll erreicht werden, daß ein einwandfreier Druck durch bessere Verreibung der Farbe und eine verzerrungsfreie Abbildung auf dem Hohlkörper auch dann erfolgt, wenn die Außendurchmesser der Hohlkörper unterschiedlich sind.
  • Ausgehend von dem einleitend näher beschriebenen Verfahren zum Rundumlackieren von zylindrischen Hohlkörpern, wie Dosenrümpfen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verbesserung des Lackauftrages durch Vergleichmäßigung des Lack- überzuges auf dem Hohlkörper zu erzielen, so daß eine Verminderung des Lackbedarfes bei Aufrechterhaltung der optisch wahrnehmbaren Abdeckqualität oder bei gleicher Lackmenge wie bisher eine Verbesserung der Abdeckqualität erreicht werden. Außerdem soll die Verwendung hochviskoser Lacke mit wenig Lösungsmittelanteilen auch bei wirtschaftlich vertretbaren Umfangsgeschwindigkeiten ermöglicht werden.
  • Zur Lösung vorstehender Aufgabe kennzeichnet sich das eingangs genannte Verfahren erfindungsgemäß dadurch, daß die Hohlkörper und die Lackierwalze getrennt mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten zwischen mindestens 2 und maximal 6 m/Sek. und die Hohlkörper während der Druckberührung mit der Lackierwalze, bezogen auf die Umfangsgeschwindigkeit der Lackierwalze, mit einer um 10 bis 80% höheren Umfangsgeschwindigkeit angetrieben werden.
  • Die merkbar höhere Umfangsgeschwindigkeit des Hohlkörpers gegenüber der Lackierwalze ist in ihrer Größenordnung und auch in ihrer Auswirkung mit der möglichen Differenzgeschwindigkeit zwischen einem Druckträger und dem Hohlkörper zum Ausgleich zwischen Soll- und Ist-Umfang des Hohlkörpers nach dem bekannten Verfahren nicht vergleichbar. Sie bewirkt ein hydrodynamisches Auftragen des Lackfilmes auf den Hohlkörper. Die Lackschicht wirkt dabei gleichzeitig wie ein Schmiermittel und wird durch die höhere Umfangsgeschwindigkeit des Hohlkörpers im Vergleich zur Lackierwalze im Einzugsspalt in solchem Maße eingezogen, daß ein Lackstau in diesem Spalt nicht entsteht. Im Bereich der Trennung wird der Lack nicht mehr wie bei der Gleichlauf-Walzenlackierung in der Form getrennt, daß ein ausschließliches Abheben der zusammenwirkenden Flächen des Hohlkörpers und der Lackierwalze unter Bildung von Brücken und Fäden während der Lackspaltung erfolgt, sondern es wird infolge der höheren Umfangsgeschwindigkeit des Hohlkörpers der Lackfilm im Bereich des Hohlkörperradius mehr oder weniger abgeschert. Auf diese Weise wird im Uberlappbereich des Auftrages die sonst beim Abheben des Hohlkörpers von der Lackierwalze dort verbleibende aus dem Einzugsspalt stammende Anhäufung des Lackes vermieden und gleichzeitig erreicht, daß die durch die Lackspaltung und den Lackabriß mit der Fadenbildung entstehende Struktur nicht entsteht, so daß ein beruhigter und vergleichmäßigter Lackfilm auf die Hohlkörper aufgebracht wird. Dies führt dazu, daß mit einer gleichen Lackmenge wie bei dem bekannten Verfahren eine bessere Opazität des Lackfilmes über den Umfang des Hohlkörpers oder bei gleicher Opazität eine Lackersparnis erreicht werden, wobei auch die Uberlappungsbereiche optisch noch weniger in Erscheinung treten, als dies bei bekannten Lackierverfahren der Fall ist.
  • Infolge der geänderten Verhältnisse bei der Lackspaltung durch die überwiegende Schertrennung des Lackfilmes im Bereich des Auszugsspaltes zwischen dem Hohlkörper und der Lackierwalze wird auch bei höheren Umfangsgeschwindigkeiten die Gefahr des Erzeugens von Lacknebel vermieden. Der Lackabriß orientiert sich vielmehr ohne nennenswerte Fadenbildung zur Oberfläche des Hohlkörpers hin, so daß der Lackspaltwinkel, d.h. der Winkel zwischen den sich trennenden Lackbrücken im Auszugsspalt, mit zunehmender Differenzgeschwindigkeit des Hohlkörpers gegenüber der Lackierwalze verkleinert wird.
  • Infolge der höheren Umfangsgeschwindigkeit des Hohlkörpers in bezug auf die Lackierwalze kann die Rundumlackierung des Hohlkörpers gegenüber der Gleichlauflackierung über einen geringeren Umfangsbereich der Lackierwalze erfolgen, so daß der mit dem Dornenrad zusammenwirkende Umfangsbereich der Lackierwalze gegenüber der bekannten Ausführung verkürzt werden kann und somit eine kürzere Auslenkstrecke der Dorne aus der Kreisbahn erforderlich ist.
  • Schließlich wird es durch das neue Verfahren.auch möglich, Wasserlacke zu verarbeiten, welche bekanntlich ein schlechtes Fließverhalten aufweisen und für die Gleichlauf-Drucklackierung nicht geeignet sind.
  • Zweckmäßig ist es, wenn die Hohlkörper zu Beginn und zum Ende der Druckberührung mit der Lackierwalze mit einer höheren umfänglichen Differenzgeschwindigkeit angetrieben werden als im Mittelbereich der Berührung. Hierdurch wird zu Beginn und gegen Ende des Lackiervorganges ein im Verhältnis zu dem Zwischenbereich in seiner Dicke dünnerer Lackfilm aufgebracht. Da der Anfangs- und Endbereich der Rundumlackierung die Uberlappungszone bilden, erfolgt somit eine weitgehende Vergleichmäßigung des Lackfilmes in seiner Dicke auch über den Bereich der genannten Uberlappzone, so daß die Dicke des Lackfilmes in dieser Zone etwa der Dicke des Lackfilmes auf dem übrigen Umfangsbereich des Hohlkörpers entspricht.
  • Als besonders zweckmäßig hat es sich herausgestellt, die Hohlkörper mit einer Umfangsgeschwindigkeit von nahe 6 m/Sek. und die Lackierwalze mit einer Umfangsgeschwindigkeit von etwa 4 bis 4,3 m/Sek.anzutreiben. Bei diesen Umfangsgeschwindigkeiten konnten erfahrungsgemäß besonders günstige Ergebnisse bezüglich eines gleichmäßigen Lackauftrages erzielt werden.
  • Durch die beschriebene Art der Lacktrennung bei dem neuen Verfahren ist es möglich und zweckmäßig, das Verfahren so zu gestalten, daß die Lackübertragung durch Roto-Gravur-Offset erfolgt. Diese Art der Lackübertragung ist erstmalig durch die Erfindung möglich. Bei einer Gleichlaufdrucklackierung läßt sich das Roto-Gravur-Offset-Druckverfahren praktisch nicht anwenden, da hierdurch eine verstärkte Strukturbildung einerseits durch die Gravur selbst, andererseits bei der Lackspaltung auftritt, die erfindungsgemäß durch die höhere Umfangsgeschwindigkeit des Hohlkörpers gegenüber der Lackierwalze ausgeglichen wird.
  • Zur Durchführung des beschriebenen neuen Verfahrens geht die Erfindung von einer Vorrichtung aus mit einer rotierend angetriebenen Lackwalze und einem rotierend angetriebenen Dornenrad, dessen senkrecht zur Radebene angeordneten Dorne um ihre Längsachse frei drehbar und zur..Anpassung ihrer Bewegungsbahn an die in die Kreisbahn der Dorne ragende Umfangsfläche der Lackierwalze über einen Teil des Radumfanges mittels Steuerkurven in Richtung quer zu ihrer Längsachse verschiebbar an dem Dornenrad gehalten sind. Erfindungsgemäß ist diese bekannte Vorrichtung so ausgebildet, daß eine an den Dornen im Bereich vor ihrer Auslenkung aus der Kreisbahn zur Anpassung an die Umfangsfläche der Lackierwalze bis zum Beginn der Auslenkung und wiederum gegen Ende der Auslenkung angreifende und die Dorne um ihre Längsachse in Rotation versetzende regelbare Antriebseinrichtung vorgesehen ist. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Antriebseinrichtung aus einem endlosen Riementrieb besteht, dessen Antriebstrum zwischen zwei in Bewegungsrichtung des Dornenrades vor und hinter dem Auslenkbereich derDorne angeordneten Umlenkwalzen gespannt ist und sich auf den Dornen im Bereich vor und zu Beginn sowie gegen Ende der Auslenkung aus der Kreisbahn abstützt.
  • Diese Antriebsvorrichtung läßt sich besonders einfach gestalten und durch die Anordnung der Umlenkwalzen so ausbilden, daß die Dorne nach Beginn des Lackiervorganges von dem antreibbaren Trum infolge ihrer Auslenkung aus der Kreishahn freikommen, jedoch gegen Ende des Lackiervorganges wiederum in die Bewegungsbahn des Trums gelangen und daher von dem Trum wieder mitgenommen werden. Auf diese Weise werden die Dorne mit den darauf befindlichen Hohlkörpern zu Beginn und gegen Ende der Druckberührung mit der Lackierwalze mit einer höheren umfänglichen Differenzgeschwindigkeit angetrieben als im Mittelbereich der Berührung.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 in schematischer Darstellung die Arbeitsweise der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,
    • Fig. 2 schematisch und in vergrößerter Darstellung die Verhältnisse beim Lackauftrag nach dem Stande der Technik,
    • Fig. 3 ähnlich wie Fig. 2 den Lackauftrag, jedoch nach dem erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahren,
    • Fig. 4 wiederum schematisch eine Abwicklung des Lackauftrages, wie er bei zweimaliger Rundumlackierung mit Uberlappbereich durch die Erfindung erreicht wird.
  • In der Fig. 1 ist rein schematisch ein Teil des Dornenrades 1 wiedergegeben, welches mit einer Lackierwalze 2 zusammenwirkt. Das Dornenrad 1 ist um seine Mittelachse 2 in Richtung des Pfeiles 3 antreibbar und auf seinem Umfang mit Dornen 3 ausgerüstet, welche in gleichmäßigem Abstand verteilt auf dem Umfang des Dornenrades 1 angeordnet sind. Die Dorne 3 sind 'dabei in dem Dornenrad drehbar gelagert und um ihre Längsachsen rotierbar gehalten. Auf den Dornen sind die zu lackierenden Hohlkörper 4 drehsicher gehalten. Sie werden in bekannter Weise den Dornen 3 zugeführt und auf diese aufgeschoben sowie nach der erfolgten Rundumlackierung wieder abgenommen und der weiteren Verarbeitung zugeleitet.
  • Die Dorne 3 sind mittels einer in der Zeichnung nicht wiedergegebenen Steuerungseinrichtung zur Anpassung an die Bewegungsbahn der Lackierwalze 2, welche um ihre Mittelachse 5 rotierend angetrieben wird, in Richtung quer zu ihrer Längsachse verschiebbar an dem Dornenrad 1 gehalten, so daß die Dorne aus der insgesamt mit 6 bezeichneten Kreisbahn ihrer Mittelachsen im Bereich der Lackierwalze 2 entlang der Bahn 6a bewegt werden und dabei im Andruck mit der Lackierwalze 2 bleiben, welche in Richtung des Pfeiles 7 rotierend angetrieben wird.
  • Zum Antrieb der Dorne 3 dient ein endloser Riementrieb 9, welcher in Richtung des Pfeiles 8 umläuft und um die Umlenkwalzen 10, 11 und 12 geführt ist, von denen wenigstens eine gleichzeitig als Antriebswalze ausgebildet ist. Man erkennt, daß das Trum 9a des Riementriebes 9 auf den Dornen 3 aufliegt, um diese vor ihrer Auslenkung und Druckberührung mit der Lackierwalze 2 um ihre Mittelachsen anzutreiben und in Rotation zu versetzen. Im Bereich der Druckberührung der Dorne 3 bzw. der auf diesen gehaltenen Hohlkörper 4 mit der Lackierwalze 2 entfernen sich die Dorne 3 durch ihre Führung entlang der Bewegungsbahn 6a von dem Trum 9a, so daß der Antrieb in diesem Bereich unterbrochen ist, jedoch noch vor dem Abheben der Hohlkörper von der Lackierwalze 2 wieder mit dem Trum 9a in Berührung korben, so daß sie gegen Ende der Druckberührung mit der Lackierwalze wieder angetrieben werden. In dem dargestellten Beispiel werden die Dorne 3a und 3b noch bzw. wieder über das Trum 9a des Riementriebes 9 angetrieben, während der Dorn 3c mit dem Trum 9a außer Berührung ist, jedoch auf der Umfangsfläche der Lackierwalze 2 anliegt.
  • Der Riementrieb 9 bringt die Dorne 3 auf eine Umfangsgeschwindigkeit, welche höher ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Lackierwalze 2. Die Umfangsgeschwindigkeiten der Lackierwalze und der Dorne betragen dabei zwischen 2 und maximal 6 m/Sek., wobei die Umfangsgeschwindigkeit der Dorne 3 bzw. der darauf gehaltenen Hohlkörper 4 während der Druckberührung mit der Lackierwalze 2 um 10 bis 80% höher liegt als die Umfangsgeschwindigkeit der Lackierwalze. Hierdurch ergeben sich für den Lackauftrag von der Lackierwalze auf die Hohlkörper völlig andere Verhältnisse, als sie bei einem Gleichlauf, also bei gleicher Umfangsgeschwindigkeit der Hohlkörper und der Lackierwalze, auftreten.
  • Die vorgenannten Unterschiede werden anhand der Fig. 2 und 3 näher erläutert.
  • Fig. 2 gibt schematisch die Verhältnisse bei einer GleichlaufDrucklackierung wieder. Bei diesem Verfahren bewegt sich die Umfangsfläche der Lackierwalze 2 mit einer Geschwindigkeit V2 in Richtung des Pfeiles 13. Der Hohlkörper 4 wird ebenfalls angetrieben bzw. durch die Lackierwalze 2 mitgenommen mit einer Geschwindigkeit V1 in Richtung des Pfeiles 14. Bei gleicher Geschwindigkeit, also V1 = V2, erfolgt während der in der Fig.2 wiedergegebenen Andruckstellung des Hohlkörpers 4 gegen die Lackierwalze 2 der Lackauftrag, wobei sich im Einzugsspalt 15 ein Lackaufbau 16 bildet, während im Bereich des Auszugsspaltes 17 zunächst Lackbrücken 18 größerer Abmessungen entstehen, welche sich mit zunehmender Trennung der Oberflächen des Hohlkörpers 4 und der Lackierwalze 2 unterteilen und unter Verminderung des Querschnittes in ihrem Mittelbereich getrennt werden, wobei in dem Trennungsbereich noch Lackfäden bestehen bleiben, bis auch diese zerreißen, so daß auf der Oberfläche des Hohlkörpers 4 und auf der Oberfläche der Lackierwalze eine in der Fig. 2 vergrößert dargestellte Struktur 19 bzw. 20 des Lackauftrages entsteht, welche je nach Viskosität des Lackes mehr oder weniger ausgeprägte Spitzen zeigt, wie dies in der Fig. angedeutet ist.
  • Die Trennung des Lackes, also die Lackspaltung, erfolgt bei dieser Art der Rundumlackierung etwa entlang der Winkelhalbierenden 21, wobei der gesamte Winkel als Lackspaltwinkel bezeichnet wird.
  • Bei der Rundumlackierung nach der Erfindung gemäß Fig. 3 stellen sich völlig andere Verhältnisse ein. Durch die höhere Umfangsgeschwindigkeit V1 des Hohlkörpers 4 im Vergleich zur Umfangsgeschwindigkeit V2 der Lackierwalze 2 wird im Einzugsspalt der aus Fig. 2 ersichtliche Lackaufbau 16 verhindert. Es wird weiterhin im Auszugsspalt 17 durch die höhere Umfangsgeschwindigkeit des Hohlkörpers 4 eine Lacktrennung bzw. -spaltung bewirkt, welche zum Hohlkörper 4 hin orientiert ist, d.h. es erfolgt etwa tangential zu dem Hohlkörper 4, also etwa in Richtung der strichpunktiert wiedergegebenen Ebene22, die Lacktrennung, welche sich nach Art eines Scherganges vollzieht, so daß die in der Fig. 2 wiedergegebene Struktur 19 bzw. 20 auf dem Hohlkörper 4 sowie der Lackierwalze 2 vermieden wird.
  • Der Lackauftrag einer Rundumlackierung der Hohlkörper 4 bei zweifachem Umlauf während des Lackiervorganges zusätzlich einer Überlappungszone führt bei der beschriebenen Arbeitsweise der Anordnung nach Fig. 1 zu einem Lackauftrag, wie er in der Fig.4 wiedergegeben ist.
  • Die Hohlkörper 4 werden bis zum Beginn ihrer Druckberührung mit der Lackierwalze 2 durch den Riementrieb 9 auf eine relativ hohe Differenzgeschwindigkeit gegenüber der Lackierwalze 2 gebracht, so daß zu Beginn des Lackauftrages nur ein verhältnismäßig dünner Lackfilm auf die Oberflächen der Hohlkörper 4 aufgetragen wird. Dadurch, daß die Hohlkörper 4 nach Beginn der Druckberührung mit der Lackierwalze 2 von dem Antriebstrum 9a abgehoben werden, verringert sich die Differenzkhrer Umfangsgeschwindigkeit gegenüber der Umfangsgeschwindigkeit der Lackierwalze durch die Gleitreibung, so daß der Lackauftrag allmählich stärker wird, bis gegen Ende des Lackiervorganges ein erneuter Antrieb des zugehörigen Dornes 3 erfolgt.
  • Während des ersten Umlaufes der Hohlkörper 4, der in der Abwicklung in Fig. 4 mit D1 dargestellt ist, erfolgt der in vergrößertem Maßstab dargestellte Lackauftrag 23, welcher als Unterlage 23' des zweiten Lackauftrages während des zweiten Umlaufes D2dient. Dieser Lackauftrag ist in Figur 4 mit 24 bezeichnet. Der Lackauftrag 24 wächst in seiner Dicke bis zum Wiederantrieb des entsprechenden Hohlkörpers gegen Ende der Rundumlackierung. Dieser Zeitpunkt bzw. dieser Bereich der Umfangsfläche des Hohlkörpers 4 ist in der Abwicklung der Fig.4 bei 25 angedeutet. Infolge der nunmehr eintretenden Erhöhung der Differenzgeschwindigkeit wird der Lackauftrag entsprechend der Fläche 26 in seiner Dicke wieder vermindert, bis der Hohlkörper 4 abhebt. Hierdurch ergibt sich ein Lackauftrag, wie er in Fig. 4 durch die schraffierten Flächen dargestellt ist. Man erkennt, daß dieser Lackauftrag eine verhältnismäßig gleichbleibende Dicke zeigt, die sich auch über den mit U bezeichneten Uberlappbereich erstreckt, wobei sich diese Vergleichmäßigung durch die beschriebene Art des Antriebes der Hohlkörper 4 sowie durch die beschriebene Art der Lackspaltung gemäß der Darstellung nach Fig. 3 ergibt.
  • Die im Zusammenhang mit Fig. 3 beschriebene Wirkungsweise läßt auch erkennen, daß bei dieser Art des Lackauftrages ohne weiteres nach dem Roto-Gravur-System gearbeitet werden kann, da durch die Lackspaltung entlang der Tangente 22 in Fig. 3 und die höhere Umfangsgeschwindigkeit des Hohlkörpers 4 gegenüber der Lackierwalze 2 der bei der Trennung der Lackbrücken auf der Oberfläche der Hohlkörper verbleibende Lack sich an diese Oberfläche anschmiegt und auf diese Weise den Bereich zwischen benachbarten Brücken des Lackes überdeckt. Auf diese Weise werden die Zwischenräume zwischen den beim Roto-Gravur-Verfahren bewußt dicht nebeneinander zur Lackübertragung vorgesehenen Brücken gleichmäßig überdeckt, so daß die Roto-Gravur-Struktur nach dem zweimaligen Umlauf der Hohlkörper 4 nicht mehr erkennbar ist.
  • Da durch das neue Verfahren praktisch keine Lackfäden gezogen werden bzw. die Lackfäden sich schmiegend an die Umfangsfläche der Hohlkörper 4 anlegen, ist es möglich, ohne die Gefahr einer Vernebelung des Lackes mit hoher Umfangsgeschwindigkeit bis zu 6 m/Sek. zu arbeiten, wobei auch Lacke verarbeitet werden können, die ein ungünstiges Fließverhalten zeigen, wie beispielsweise Lacke, die auf Wasserbasis hergestellt werden.

Claims (6)

1. Verfahren zum Rundumlackieren von zylindrischen Hohlkörpern, wie Dosenrümpfe, bei dem die Hohlkörper auf um ihre Längsachse antreibbaren Dornen eines angetriebenen Dornenrades gehalten, gegen eine angetriebene, achsparallel zum Dornenrad verlaufende Lackierwalze eines Lackwerkes gedrückt und im Bereich der Berührung mit der Lackierwalze mit den Dornen entlang der Kontur der Walze geführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper und die Lackierwalze getrennt mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten zwischen mindestens 2 und maximal 6 m/Sek. und die Hohlkörper während der Druckberührung mit der Lackierwalze, bezogen auf die Umfangsgeschwindigkeit der Lackierwalze,mit einer um 10 bis 80% höheren Umfangsgeschwindigkeit angetrieben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper zu Beginn und zum Ende der Druckberührung mit der Lackierwalze mit einer höheren umfänglichen Differenzgeschwindigkeit angetrieben werden als im Mittelbereich der Berührung.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper mit einer Umfangsgeschwindigkeit von nahe 6 m/Sek. und die Lackierwalze mit einer Umfangsgeschwindigkeit von etwa 4 bis 4,3 m/Sek. angetrieben werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lackübertragung durch Roto-Gravur-Offset-Druck erfolgt.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einer rotierend angetriebenen Lackierwalze und einem rotierend angetriebenen Dornenrad, dessen senkrecht zur Radebene angeordneten Dorne um ihre Längsachse frei drehbar und zur Anpassung ihrer Bewegungsbahn an die in der Kreisbahn der Dorne ragende Umfangsfläche der Lackierwalze über einen Teil des Radumfanges mittels Steuerkurven in Richtung quer zu ihrer Längsachse verschiebbar an dem Dornenrad gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine an den Dornen im Bereich vor ihrer Auslenkung aus der Kreisbahn zur Anpassung an die Umfangsfläche der Lackierwalze bis zum Beginn der Auslenkung und wiederum gegen Ende der Auslenkung angreifende und die Dorne um ihre Längsachse in Rotation versetzende regelbare Antriebseinrichtung vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung aus einem endlosen Riementrieb besteht, dessen Antriebstrum zwischen zwei in Bewegungsrichtung des Dornenrades vor und hinter dem Auslenkbereich der Dorne angeordneten Umlenkwalzen gespannt ist und sich auf den Dornen im Bereich vor und zu Beginn sowie gegen Ende der Auslenkung aus der Kreisbahn abstützt.
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