EP0839673B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen eines Dekors auf einen Gegenstand - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen eines Dekors auf einen Gegenstand Download PDF

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EP0839673B1
EP0839673B1 EP96117502A EP96117502A EP0839673B1 EP 0839673 B1 EP0839673 B1 EP 0839673B1 EP 96117502 A EP96117502 A EP 96117502A EP 96117502 A EP96117502 A EP 96117502A EP 0839673 B1 EP0839673 B1 EP 0839673B1
Authority
EP
European Patent Office
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liquid
decoration
rollers
film
water
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP96117502A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0839673A1 (de
Inventor
Maximilian Zaher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VIOTEC GESELLSCHAFT FUER INNOVATIVE OBERFLAECHENT
Bush Industries Inc
Original Assignee
Viotec Gesellschaft fur Innovative Oberflachentechnik Mbh
Bush Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Viotec Gesellschaft fur Innovative Oberflachentechnik Mbh, Bush Industries Inc filed Critical Viotec Gesellschaft fur Innovative Oberflachentechnik Mbh
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Priority to EP96117502A priority patent/EP0839673B1/de
Priority to AT96117502T priority patent/ATE202977T1/de
Priority to ES96117502T priority patent/ES2159670T3/es
Priority to US08/947,407 priority patent/US5908525A/en
Priority to CA002219590A priority patent/CA2219590C/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C1/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects
    • B44C1/16—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects for applying transfer pictures or the like
    • B44C1/165—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects for applying transfer pictures or the like for decalcomanias; sheet material therefor
    • B44C1/175—Transfer using solvent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/18—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping
    • B05D1/20—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping substances to be applied floating on a fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44D—PAINTING OR ARTISTIC DRAWING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PRESERVING PAINTINGS; SURFACE TREATMENT TO OBTAIN SPECIAL ARTISTIC SURFACE EFFECTS OR FINISHES
    • B44D2/00—Special techniques in artistic painting or drawing, e.g. oil painting, water painting, pastel painting, relief painting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44D—PAINTING OR ARTISTIC DRAWING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PRESERVING PAINTINGS; SURFACE TREATMENT TO OBTAIN SPECIAL ARTISTIC SURFACE EFFECTS OR FINISHES
    • B44D3/00—Accessories or implements for use in connection with painting or artistic drawing, not otherwise provided for; Methods or devices for colour determination, selection, or synthesis, e.g. use of colour tables
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/17—Surface bonding means and/or assemblymeans with work feeding or handling means
    • Y10T156/1702—For plural parts or plural areas of single part
    • Y10T156/1705—Lamina transferred to base from adhered flexible web or sheet type carrier
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T156/17—Surface bonding means and/or assemblymeans with work feeding or handling means
    • Y10T156/1702—For plural parts or plural areas of single part
    • Y10T156/1705—Lamina transferred to base from adhered flexible web or sheet type carrier
    • Y10T156/1707—Discrete spaced laminae on adhered carrier
    • Y10T156/171—Means serially presenting discrete base articles or separate portions of a single article

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for Applying a decor to an object, the decor, if necessary with a supporting film on the surface arranged in a liquid and there depending on need of the shape of the object parallel to the surface is expanded and / or compressed, and at least the object is partially submerged in the liquid to the decor to transfer to the object.
  • US-A-4,348,246 describes a similar transfer printing technique in which the film with the decor to be transferred onto a Granulate layer is placed, which is so fine-grained that the Decor on the curved surface of the object to be printed adapted can be transferred.
  • US-A-4,388,866 also describes a similar one Transfer printing, in which the film with the decor to be transferred is placed on a deformable layer of pins that are adaptable to the shape of the body to be printed.
  • US-A-4,436,571 describes a transfer print of the beginning mentioned type, in which the object to be printed in certain Point into the liquid with the decor floating on it is immersed, namely in a continuous movement obliquely down towards the flow and then obliquely upwards, also in the direction of the flow of the liquid.
  • US-A-4,229,239 describes the transfer printing technique mentioned at the beginning a special design in which the decor is prepared using a solvent before the transfer, so that it comes off the support film more easily.
  • US-A-4,407,881 (corresponding to DE-A-32 19 992) describes for the transfer printing mentioned at the outset a special configuration of the support film, which is a hydrophilic, deformable layer has, which can swell by absorption of water, and another layer overlaid on the hydrophilic layer and which is permeable to water in different ways, so that the hydrophilic layer more or less expanded.
  • US-A-4,269,650 also describes the addition of a solvent, to facilitate the detachment of the decor from the supporting film.
  • a film that supports the decor applied to a surface of water and expanded there (stretched) and / or compressed (compressed).
  • the invention has for its object the above Develop the method and the device so that a largely adjustable shaping of the film accordingly before transfer printing the object to be printed is also possible when the object has a complicated three-dimensional shape.
  • the inventive method according to claim 1 provides that the expansion and / or compression of the decor on the liquid surface by means of facilities that are below create currents in the liquid on the liquid surface.
  • the device according to the invention is distinguished accordingly through facilities below the liquid surface Generate currents in the liquid to match the decor the requirements of the object to be printed expand and / or compress, depending on an expansion of the shape of the objects in certain directions and compression in other directions can be provided.
  • the nozzles can be preferred optionally set with regard to various parameters, in particular in terms of water pressure, flow rate, the flow rate (i.e. the total amount of water moved per unit of time) and especially the direction of flow, to provide complete control over the film shape and to also to enable the fastest possible transfer printing.
  • the adjustable liquid flow Due to the adjustable liquid flow, the moves suitably designed film very quickly in the desired Direction and takes the desired shape, so that after that the printing object immersed in the liquid (water) can be on the film with decor or just the decor floats so that the transfer printing, i.e. the transfer of the Decorations on the item can be done.
  • the technique described can be used both for expansion and / or use decors that are based on a corresponding designed film floating on the surface when also for decors that are directly (without a supporting film) on the liquid surface swim, provided the decor is adequate Has stability.
  • the device provided with rollers near the surface of the liquid, their relative distance from the liquid surface adjustable is.
  • the water surface can be immobilized become, i.e. in particular, waves and irregular (Unwanted) currents on the surface can be prevented.
  • rollers are preferred, at least in part, with a rotary drive provided so that they can be rotated.
  • the rollers are preferably adjustable in relation to the water surface and are typically just below the water surface or touch this straight.
  • the feed speed can also be adjusted by means of the rollers of the film in terms of flow velocity the water surface can be adjusted. This makes possible in particular also an adjustment of the film feed speed different than the flow rate of the water surface.
  • the film feed speed in with respect to the water speed if at certain such acceleration to objects to be printed of the film leads to good results. They also effect Rolling a fluidic separation of the basin into one downstream part where the diving process for transmission the decor is carried out on the object, and one upstream part where the film with the decor on the Water surface is placed.
  • the object to be printed becomes relatively quick immersed, tearing of the film (and decor) can result be prevented that the rollers are rotated a little faster and so the film feed is accelerated.
  • rollers are in Flow direction arranged one behind the other and independently of each other regarding their position in relation to the water surface and their rotation adjustable.
  • the rollers are preferably provided with a smooth surface, for example made of stainless steel.
  • rollers also allow control of the process in such a way that the film is used to the maximum. It only takes that much film to be used with decor, as for the desired printing of the item is required.
  • the rollers also stabilize the film against unwanted interference.
  • rollers not only in terms of their speed of rotation and vertical height (in relation to the water surface) adjustable, but also in the horizontal direction (i.e. parallel to the Water surface), both absolutely in relation to the Pelvis as well as relative to each other, i.e. in the latter If necessary, the distance between the rollers can be adjusted, depending on the various effects mentioned above to optimize the object to be printed.
  • Another preferred embodiment of the invention provides that the liquid (e.g. water) is fed into the pool done through two rollers at the entrance to the pool (upstream) are arranged.
  • This makes it particularly smooth (Homogeneous) flow, especially on the surface.
  • the position with respect to the water surface is preferred and the speed of rotation of one or both rollers adjustable.
  • the two rollers are at least approximately vertical arranged one above the other and leave a very narrow, horizontal Gap between them freely, which is at least almost exactly in Height of the water surface. So that the water supply are controlled and thus also the flow rate according to the requirements of the object to be printed.
  • At least One of the rollers also serve to measure the level of the water to measure in order to match the computer controlling the process To transmit information.
  • a known as such pressure can technology on the roller Acting water pressure can be measured, which is a measure of the height the water level is when the roller is in the vertical direction a certain amount is maintained.
  • Another preferred embodiment of the device according to the invention provides that at the downstream end of the basin close to the surface of the liquid, two rollers in succession are arranged that film residues and / or decorative residues over both Rollers run, possibly to a filter, and relatively clean liquid through a gap between the rollers passes through below.
  • Fig. 1 shows on the right a housing 10 in which a printed film is fed to a pool 12 via rollers.
  • the chemical and physical structure of the film as such is not the subject of this invention and not the chemical and physical Structure of the decor applied to the film. So far can be referred to the prior art mentioned above.
  • the housing 10 and the water basin 12 are on a common Foundation 14, which the entire system largely supported by external mechanical interference.
  • the film printed with the decor on its upper side becomes via a film feed 16 in the form of an oblique Conveyor belt from the housing 10 to the surface of the water in the pool 12 out.
  • the conveyor belt of the film feeder 16 runs over rollers 18, 20
  • a pump 22 which has a water circuit maintained.
  • a line 24 leads from the pump 22 into a cavity 30 in which the water runs along a dam wall 28 is pumped to a level above the surface of the water lies in the pool 12. From the water inlet 26 at the top of the Cavity 30 over the dam 28 so the water falls below, with the cavity 30 completely filled with water.
  • Fig. 3 the flow path of the water is shown in more detail and it will also feed the water into that below Basin 12 described in more detail.
  • lateral guide bands 32, 32a see also FIG. 2 the one placed over the film feeder 16 and provided with the decor Film 50 in the direction of flow (from right to in the figures left).
  • the guide belts only arranged on the side 32, 32a run over rollers 34, 36, which are extend over the entire width of the device.
  • the role 36 has in cooperation with one in the flow direction behind it arranged further roller 42, which is also over the entire Width of the device extends (see FIG. 2), an additional Function, namely the separation of film and decor residues of clean water in the cycle.
  • the object to be printed is located approximately in area 40 (not shown in the figures) from above into the water in the Basin 12 submerged.
  • Figures 2 and 3 show the device schematically from above and from the side. 3 illustrates details of the feed of water in the pool.
  • the water in the cavity 30 rises the dam 28 and falls down into the pool 12 from there.
  • An opening 64 is provided below the storage wall 28, through the excess water enter directly into the pool 12 can.
  • Fig. 3 the path of the water over the damming wall 28 with a solid line 48 shown schematically. After that it will Water through a space between two rotating rollers 60, 62 fed into the pool.
  • the two rollers 60, 62 are arranged vertically one above the other and in the direction of arrow P vertically adjustable.
  • At least one of the rollers, in particular the lower roller has a rotary drive, preferably both rollers.
  • the speed of rotation of the rollers is such that the water accordingly the arrow 56 is promoted.
  • the arrow 56 marks also the surface of the water in the pool 12.
  • Fig. 3 rotates So the lower roller 60 counterclockwise, and the upper one Roller 62 rotates clockwise.
  • rollers 60, 62 By adjusting the rollers 60, 62 in their vertical height, setting their distance from each other and the speed of rotation, the inflow of Control water in the pool optimally.
  • the rollers are preferred 60, 62 with a smooth surface, for example in Stainless steel.
  • the distance between the two rollers in Depending on the requirements of the object to be printed, about 1cm. The distance becomes the amount of the fed water controlled.
  • the rollers mainly the lower roller 60
  • Flow velocity on the surface 56 in the pool 12 is affected become.
  • the film 50 sliding down from the film feeder 16 with the printed one Decor arrives at the point 54 on the water surface in pool 12. There it swims on the surface and is carried along with the current.
  • Fig. 4 shows the nozzles schematically in enlarged representation and their optional positioning in the Space for changing flow directions depending on the desired shape of the film according to the one to be printed Object.
  • Fig. 2 According to the top view of Fig. 2 are shown in the Embodiment 3 x 4 (12) nozzles positioned so that practically anywhere on the surface 56 of the Desired flows can be generated.
  • the nozzles 52 So a water flow upwards or downwards at an angle to along with the stretchable and compressible film on the surface to stretch or condense the decor in the desired manner.
  • area 50a (FIG.
  • Fig. 4 shows schematically the adjustability on the right the direction of flow by means of a nozzle 52, the axis of which 70, which defines the direction of flow, inclined to the water surface is adjustable.
  • a pump 66 which pumps the water through the nozzles 52 drives, shown schematically, and are above the pump six arrows indicated, which symbolize the individual nozzles.
  • the film with the decor largely has its own desired (stretched or condensed) shape is achieved and is conveyed downstream over several rollers 38.
  • the rollers 38 are in its height so adjustable that it is approximately with its upper edge the water surface 56 are aligned.
  • the rollers 38 serve on the one hand the calming of the water surface and the feed of the film. They are preferred with a smooth surface, for example made of stainless steel.
  • the rollers preferred each have a rotary drive and are in terms of rotational speed and height adjustable. With the rollers 38, the surface of the water, especially downstream (left), kept calm and the feed of the film can also be stabilized.
  • rollers 38 If necessary (depending on the object to be printed) can be done using the rollers 38 also face the feed speed of the film the flow rate of water faster or can be set more slowly. The former is especially then advisable if the object to be printed is very deep in the Basin must be immersed or if the object must be quickly immersed. An increase in the feed rate of the film relative to the flow velocity of the Water then prevents the film from tearing.
  • rollers 38 are provided which are cylindrical and each independently in terms of vertical position, rotational speed and horizontal Distance are adjustable. With the rollers 38 it can Feeding the decorative film 50 controlled in the printing area 40 become.

Landscapes

  • Decoration By Transfer Pictures (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Printing Methods (AREA)
  • Adornments (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Dekors auf einen Gegenstand, wobei das Dekor, gegebenenfalls mit einem abstützenden Film, auf der Oberfläche einer Flüssigkeit angeordnet und dort nach Bedarf in Abhängigkeit von der Gestalt des Gegenstandes parallel zur Oberfläche aufgeweitet und/oder verdichtet wird, und der Gegenstand zumindest teilweise in die Flüssigkeit eingetaucht wird, um das Dekor auf den Gegenstand zu übertragen.
Aus der US-A-4,010,057 (entsprechend DE-A-25 34 640) sind ein solches Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung bekannt.
Die US-A-4,348,246 beschreibt eine ähnliche Transfer-Drucktechnik, bei der der Film mit dem zu übertragenden Dekor auf eine Granulatschicht aufgelegt wird, die so feinkörnig ist, daß das Dekor an die gekrümmte Oberfläche des zu bedruckenden Gegenstandes angepaßt übertragen werden kann.
Die US-A-4,388,866 beschreibt ebenfalls einen ähnlichen Transferdruck, bei dem der Film mit dem zu übertragenden Dekor auf eine deformierbare Schicht aus Stiften aufgelegt wird, die an die Gestalt des zu bedruckenden Körpers anpaßbar sind.
Die US-A-4,436,571 beschreibt einen Transferdruck der eingangs genannten Art, bei dem der zu bedruckende Gegenstand in bestimmter Weise in die Flüssigkeit mit dem darauf schwimmenden Dekor eingetaucht wird, nämlich in einer kontinuierlichen Bewegung schräg nach unten in Richtung der Strömung und danach schräg nach oben, ebenfalls in Richtung der Strömung der Flüssigkeit.
Die US-A-4,229,239 beschreibt für die eingangs genannte Transfer-Drucktechnik eine besondere Ausgestaltung, bei der das Dekor vor dem Transfer mittels eines Lösungsmittels vorbereitet wird, damit es sich leichter vom Stützfilm löst.
Die US-A-4,407,881 (entsprechend DE-A-32 19 992) beschreibt für den eingangs genannten Transferdruck eine besondere Ausgestaltung des Stützfilms, der eine hydrophile, deformierbare Schicht aufweist, die durch Absorption von Wasser anschwellen kann, und eine weitere Schicht, die über die hydrophile Schicht gelegt ist und die für Wasser unterschiedlich durchlässig ist, so daß die hydrophile Schicht mehr oder weniger stark expandiert.
Die US-A-4,231,829 beschreibt eine Weiterbildung der eingangs genannten Transfer-Drucktechnik dahingehend, daß dem das Dekor auf der Flüssigkeit abstützenden PVA-Film oder dem Wasser selbst Borsäure oder ein Salz davon zugesetzt wird, um den Übertragungsvorgang zu fördern.
Auch die US-A-4,269,650 beschreibt den Zusatz eines Lösungsmittels, um das Ablösen des Dekors vom stützenden Film zu erleichtern.
Beim Transferdruck wird das farbige Dekor (auch Druckmuster = printing pattern genannt) auf einem Film, der das Dekor abstützt, auf eine Wasseroberfläche aufgebrächt und dort aufgeweitet (gestreckt) und/oder verdichtet (gestaucht). Der Stand der Technik kennt für diese Aufweitung bzw. Verdichtung des schwimmenden Stützfilms mit Dekor Luftgebläse, die über dem Film mit Dekor angeordnet sind, um mittels Luftströmung das Dekor mit dem Film zu expandieren und/oder zu komprimieren, d.h. in bestimmten Richtungen, je nach der Gestalt des zu bedruckenden Gegenstandes, aufzuweiten und in anderen Richtungen gegebenenfalls zu verdichten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren bzw. die Vorrichtung so weiterzubilden, daß eine weitgehend einstellbare Formung des Films vor dem Transferdruck entsprechend dem zu bedruckenden Gegenstand auch dann möglich ist, wenn der Gegenstand eine komplizierte dreidimensionale Form hat.
Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Patentanspruch 1 sieht vor, daß die Aufweitung und/oder Verdichtung des Dekors auf der Flüssigkeitsoberfläche mittels Einrichtungen erfolgt, die unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche Strömungen in der Flüssigkeit erzeugen.
Entsprechend zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung durch Einrichtungen aus, die unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche Strömungen in der Flüssigkeit erzeugen, um das Dekor entsprechend den Anforderungen des zu bedruckenden Gegenstandes aufzuweiten und/oder zu verdichten, wobei in Abhängigkeit von der Gestalt der Gegenstände in bestimmten Richtungen eine Aufweitung und in anderen Richtungen eine Verdichtung des Dekors vorgesehen sein kann.
Bevorzugt sind als Mittel zum Erzeugen von Strömungen in der Flüssigkeit Düsen vorgesehen. Die Düsen lassen sich bevorzugt wahlweise hinsichtlich verschiedener Parameter einstellen, insbesondere hinsichtlich des Wasserdrucks, der Strömungsgeschwindigkeit, der Strömungsmenge (also der insgesamt bewegten Wassermenge pro Zeiteinheit) und auch besonders der Strömungsrichtung, um eine vollständige Steuerung der Filmform zu bewirken und um auch ein möglichst schnelles Transferdrucken zu ermöglichen. Aufgrund der einstellbaren Flüssigkeitsströmung bewegt sich der entsprechend ausgestaltete Film sehr schnell in der gewünschten Richtung und nimmt die gewünschte Form an, so daß danach der zu bedruckende Gegenstand in die Flüssigkeit (Wasser) eingetaucht werden kann, auf der der Film mit Dekor oder auch nur das Dekor schwimmt, so daß der Transferdruck, also die Übertragung des Dekors auf den Gegenstand durchgeführt werden kann.
Die beschriebene Technik läßt sich sowohl für die Aufweitung und/oder Verdichtung von Dekoren einsetzen, die auf einem entsprechend gestalteten Film auf der Oberfläche schwimmen, als auch für Dekore, die direkt (ohne stützenden Film) auf der Flüssigkeitsoberfläche schwimmen, sofern das Dekor eine hinreichende Stabilität hat.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung nahe der Flüssigkeitsoberfläche mit Walzen versehen, deren relativer Abstand von der Flüssigkeitsoberfläche einstellbar ist. Mit solchen Walzen kann die Wasseroberfläche ruhiggestellt werden, d.h. es können insbesondere Wellen und unregelmäßige (ungewollte) Strömungen an der Oberfläche verhindert werden.
Bevorzugt sind diese Walzen, zumindest zum Teil, mit einem Drehantrieb versehen, so daß sie rotiert werden können. Die Walzen sind bevorzugt in bezug auf die Wasseroberfläche einstellbar und liegen typisch knapp unterhalb der Wasseroberfläche oder berühren diese gerade. Mit den Walzen kann der Film (mit dem Dekor) abgestützt werden, so daß er gleichmäßig über oder mit der Wasseroberfläche gleitet. Auch kann mittels der Walzen die Vorschubgeschwindigkeit des Films in bezug auf die Strömungsgeschwindigkeit der Wasseroberfläche eingestellt werden. Dies ermöglicht insbesondere auch eine Einstellung der Film-Vorschubgeschwindigkeit anders als die Strömungsgeschwindigkeit der Wasseroberfläche. So kann zum Beispiel die Film-Vorschubgeschwindigkeit in bezug auf die Wassergeschwindigkeit erhöht werden, wenn bei bestimmten zu bedruckenden Gegenständen eine derartige Beschleunigung des Filmes zu guten Ergebnissen führt. Auch bewirken die Walzen eine strömungstechnische Trennung des Beckens in einen stromab gelegenen Teil, in dem der Tauchvorgang zum Übertragen des Dekors auf den Gegenstand durchgeführt wird, und einen stromauf gelegenen Teil, in dem der Film mit dem Dekor auf die Wasseroberfläche aufgelegt wird.
Wird der zu bedruckende Gegenstand zum Beispiel relativ schnell eingetaucht, kann ein Reißen des Films (und des Dekors) dadurch verhindert werden, daß die Walzen etwas schneller gedreht werden und so der Film-Vorschub beschleunigt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind mehrere Walzen in Strömungsrichtung hintereinander angeordnet und unabhängig voneinander hinsichtlich ihrer Stellung in bezug auf die Wasseroberfläche und ihrer Drehung einstellbar.
Bevorzugt sind die Walzen mit einer glatten Oberfläche versehen, zum Beispiel aus Edelstahl.
Die Walzen erlauben auch eine Steuerung des Prozesses derart, daß der Film maximal ausgenutzt wird. Es braucht nur soviel Film mit Dekor eingesetzt zu werden, wie für das gewünschte Bedrucken des Gegenstandes erforderlich ist.
Die Walzen stabilisieren auch den Film gegen unerwünschte Störeinflüsse.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Walzen nicht nur hinsichtlich ihrer Drehgeschwindigkeit und vertikalen Höhe (in bezug auf die Wasseroberfläche) einstellbar, sondern auch in horizontaler Richtung (also parallel zur Wasseroberfläche), und zwar sowohl absolut in bezug auf das Becken als auch relativ in bezug zueinander, d.h. im letzteren Fall kann der Abstand der Walzen voneinander eingestellt werden, um die vorstehend genannten verschiedenen Effekte in Abhängigkeit vom zu bedruckenden Gegenstand zu optimieren.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Einspeisung der Flüssigkeit (z.B. Wasser) in das Becken durch zwei Walzen hindurch erfolgt, die am Eingang des Beckens (stromauf) angeordnet sind. Hierdurch wird eine besonders gleichmäßige (homogene) Strömung, insbesondere an der Oberfläche, erreicht. Bevorzugt sind die Stellung in bezug auf die Wasseroberfläche und die Drehgeschwindigkeit einer oder beider Walzen einstellbar. Die beiden Walzen sind zumindest annähernd vertikal übereinander angeordnet und lassen einen sehr schmalen, horizontalen Spalt zwischen sich frei, der zumindest annähernd genau in Höhe der Wasseroberfläche liegt. Damit kann die Wassereinspeisung gesteuert werden und somit auch die Strömungsgeschwindigkeit entsprechend den Anforderungen des zu bedruckenden Gegenstandes.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann zumindest eine der Walzen auch dazu dienen, die Höhe des Wasserstandes zu messen, um dem den Prozeß steuernden Computer eine entsprechende Information zu übermitteln. Zum Beispiel kann mittels einer als solche bekannten Druckdosentechnik der auf der Walze wirkende Wasserdruck gemessen werden, der ein Maß für die Höhe des Wasserstandes ist, wenn die Walze in vertikaler Richtung auf einer bestimmten Höhe gehalten wird.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß am stromab gelegenen Ende des Beckens nahe der Oberfläche der Flüssigkeit zwei Walzen derart nacheinander angeordnet sind, daß Filmreste und/oder Dekorreste über beide Walzen laufen, gegebenenfalls zu einem Filter, und relativ saubere Flüssigkeit durch einen Spalt zwischen den Walzen nach unten durchtritt.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1
schematisch von der Seite eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Dekors auf einen Gegenstand;
Fig. 2
eine Draufsicht auf eine Vorrichtung gemäß Fig. 1;
Fig. 3
eine Seitenansicht eines stromauf gelegenen Abschnittes der Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit der Wassereinspeisung; und
Fig. 4
schematisch eine Düse zur Erzeugung einer Wasserströmung in einstellbarer Richtung.
Fig. 1 zeigt rechts ein Gehäuse 10, in dem ein bedruckter Film über Walzen einem Becken 12 zugeführt wird. Die chemische und physikalische Struktur des Filmes als solchem ist nicht Gegenstand dieser Erfindung und auch nicht die chemische und physikalische Struktur des auf den Film aufgetragenen Dekors. Insoweit kann auf den eingangs genannten Stand der Technik verwiesen werden.
Das Gehäuse 10 und das Wasserbecken 12 stehen auf einem gemeinsamen Fundament 14, welches die gesamte Anlage weitestgehend unbeeinflußt von äußeren mechanischen Störeinflüssen abstützt.
Der mit dem Dekor auf seiner oberen Seite bedruckte Film wird über eine Filmzuführung 16 in Form eines schräg verlaufenden Förderbandes vom Gehäuse 10 zur Oberfläche des Wassers im Becken 12 geführt. Das Förderband der Filmzuführung 16 läuft über Walzen 18, 20.
Das Wasser strömt in Fig. 1 von rechts nach links durch das Becken 12. Hierzu ist eine Pumpe 22 vorgesehen, die einen Wasserkreislauf aufrechterhält. Eine Leitung 24 führt von der Pumpe 22 in einen Hohlraum 30, in dem das Wasser entlang einer Stauwand 28 auf eine Höhe gepumpt wird, die über der Oberfläche des Wassers im Becken 12 liegt. Vom Wasserzufluß 26 am oberen Ende des Hohlraumes 30 über der Staumauer 28 fällt also das Wasser nach unten, wobei der Hohlraum 30 vollständig mit Wasser gefüllt ist.
In Fig. 3 ist der Strömungsweg des Wassers näher dargestellt und es wird weiter unten auch die Einspeisung des Wassers in das Becken 12 genauer beschrieben.
Auf seitlichen Führungsbändern 32, 32a (vgl. auch Fig. 2) wird der über die Filmzuführung 16 aufgelegte, mit dem Dekor versehene Film 50 in Strömungsrichtung (in den Figuren von rechts nach links) vorgeschoben. Die nur seitlich angeordneten Führungsbänder 32, 32a (vgl. Fig. 2) laufen über Rollen 34, 36, die sich über die ganze Breite der Vorrichtung erstrecken. Die Rolle 36 hat im Zusammenwirken mit einer in Strömungsrichtung dahinter angeordneten weiteren Rolle 42, die sich ebenfalls über die gesamte Breite der Vorrichtung erstreckt (vgl. Fig. 2), eine zusätzliche Funktion, nämlich die Abtrennung von Film- und Dekorresten von sauberem Wasser im Kreislauf. Wie dem Fachmann bekannt ist, wird etwa im Bereich 40 der zu bedruckende Gegenstand (in den Figuren nicht gezeigt) von oben herab in das Wasser im Becken 12 eingetaucht. Dabei schwimmt auf der Oberfläche des Wassers, etwa in Höhe der seitlichen Führungsbänder 32, 32a, der Film mit dem Dekor. Das Dekor ist auf der Oberseite des Films aufgebracht. Beim Eintauchen des Gegenstandes in das Wasser legt sich das Dekor auf die Oberfläche des Gegenstandes und wird vom Film abgelöst. Mit dieser Technik können komplizierte dreidimensionale Gegenstände maßstabsgetreu bedruckt werden. Bei diesem Prozeß verbleiben im strömenden Wasser Reste des Films und des Dekors, die nicht weiter verwendet werden können. Zum Beispiel wird im Stand der Technik ein Film aus PVA (Polyvinylalkohol) verwendet, der in Wasser mehr oder weniger löslich ist.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung der Rollen 36 und 42 ist zwischen den Rollen ein schmaler Spalt 44 freigelassen. Über die Rolle 36 geförderte Filmreste und Dekorreste gelangen auf die Rolle 42 und werden durch die Drehung dieser Rolle weitergefördert und gelangen zu einem Filter 46, der die Film- und Dekorreste vom Wasser abscheidet und gereinigtes Wasser im Kreislauf zurück zur Pumpe 22 abgibt. Durch den feinen Spalt 44 zwischen den Rollen 36 und 42 tritt relativ sauberes Wasser zurück in untere Bereiche des Beckens 12.
Die Figuren 2 und 3 zeigen die Vorrichtung schematisch von oben und von der Seite. Fig. 3 illustriert Einzelheiten der Einspeisung des Wassers in das Becken. Wie oben bereits anhand der Fig. 1 ausgeführt wurde, steigt das Wasser im Hohlraum 30 über die Stauwand 28 und fällt von dort abwärts in das Becken 12. Unterhalb der Stauwand 28 ist eine Öffnung 64 vorgesehen, durch die überschüssiges Wasser direkt in das Becken 12 eintreten kann.
In Fig. 3 ist der Weg des Wassers über die Stauwand 28 mit einer durchgezogenen Linie 48 schematisch dargestellt. Danach wird das Wasser durch einen Zwischenraum zwischen zwei drehenden Walzen 60, 62 in das Becken eingespeist. Die beiden Walzen 60, 62 sind vertikal übereinander angeordnet und in Richtung des Pfeils P vertikal einstellbar. Zumindest eine der Walzen, insbesondere die untere Walze, hat einen Drehantrieb, bevorzugt beide Walzen. Die Drehgeschwindigkeit der Walzen ist so, daß das Wasser entsprechend dem Pfeil 56 gefördert wird. Der Pfeil 56 markiert auch die Oberfläche des Wassers im Becken 12. In Fig. 3 rotiert also die untere Walze 60 gegen den Uhrzeigersinn, und die obere Walze 62 rotiert im Uhrzeigersinn. Durch Einstellung der Walzen 60, 62 in ihrer vertikalen Höhe, Einstellung ihres Abstandes voneinander und der Drehgeschwindigkeit läßt sich der Zufluß des Wassers in das Becken optimal steuern. Bevorzugt werden die Walzen 60, 62 mit glatter Oberfläche ausgeführt, zum Beispiel in Edelstahl. Zum Beispiel kann der Abstand der beiden Walzen, in Abhängigkeit von den Erfordernissen des zu bedruckenden Gegenstandes, etwa bei 1cm liegen. Durch den Abstand wird die Menge des eingespeisten Wassers gesteuert. Durch die Drehgeschwindigkeit der Walzen (hauptsächlich der unteren Walze 60) kann die Strömungsgeschwindigkeit an der Oberfläche 56 im Becken 12 beeinflußt werden.
Mittels eines Sensors (im Einzelnen nicht dargestellt) wird kontinuierlich der Pegel des Wassers im Becken 12 gemessen und es werden eventuell auftretende unerwünschte Wellen ermittelt. Diese Information wird an einen alle einstellbaren Bauteile steuernden Computer gegeben, der sie entsprechend auswertet. Zum Beispiel kann bei Auftreten von Wellen der Computer die Drehung, Stellung und den Abstand der Walzen 60, 62 ändern, um das Auftreten von Wellen zu verhindern und die Wasseroberfläche ruhig zu halten.
Der von der Filmzuführung 16 herabgleitende Film 50 mit dem aufgedruckten Dekor gelangt etwa an der Stelle 54 auf die Wasseroberfläche im Becken 12. Dort schwimmt er auf der Oberfläche und wird mit der Strömung mitgeführt.
Unterhalb der Wasseroberfläche 50 sind im Becken mehrere Düsen 52 angeordnet, mit denen Strömungen im Wasser in verschiedenen Richtungen erzeugbar sind. Fig. 4 zeigt die Düsen schematisch in vergrößerter Darstellung sowie ihre wahlweise Positionierung im Raum zur Veränderung von Strömungsrichtungen in Abhängigkeit von der gewünschten Formung des Films entsprechend dem zu bedruckenden Gegenstand. Gemäß der Draufsicht von Fig. 2 sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel 3 x 4 (12) Düsen so positioniert, daß praktisch an jeder beliebigen Stelle der Oberfläche 56 des Wassers gewünschte Strömungen erzeugbar sind. Die Düsen 52 geben also eine Wasserströmung nach oben oder schräg nach oben ab, um an der Oberfläche den dehnbaren und komprimierbaren Film mitsamt dem Dekor in der gewünschten Weise zu dehnen bzw. zu verdichten. Im Bereich 50a (Fig. 2) wird also der auf der Oberfläche 56 des Wassers im Becken schwimmende Film entsprechend den Anforderungen des zu bedruckenden Gegenstandes (nicht gezeigt) gedehnt oder verdichtet. Fig. 4 zeigt rechts schematisch die Einstellbarkeit der Strömungsrichtung mittels einer Düse 52, deren Achse 70, welche die Strömungsrichtung definiert, geneigt zur Wasseroberfläche einstellbar ist.
In Fig. 1 ist eine Pumpe 66, die das Wasser durch die Düsen 52 treibt, schematisch dargestellt, und oberhalb der Pumpe sind sechs Pfeile angedeutet, die die einzelnen Düsen symbolisieren.
Im Bereich 50b hat der Film mit dem Dekor weitestgehend seine gewünschte (gedehnte bzw. verdichtete) Form erreicht und wird über mehrere Walzen 38 stromab gefördert. Die Walzen 38 sind in ihrer Höhe so einstellbar, daß sie mit ihrer Oberkante etwa mit der Wasseroberfläche 56 fluchten. Die Walzen 38 dienen zum einen der Beruhigung der Wasseroberfläche und zum anderen dem Vorschub des Films. Sie sind bevorzugt mit glatter Oberfläche, zum Beispiel aus Edelstahl, ausgebildet. Die Walzen haben bevorzugt jeweils einen Drehantrieb und sind hinsichtlich der Drehgeschwindigkeit und Höhe einstellbar. Mit den Walzen 38 kann die Oberfläche des Wassers insbesondere stromab (links) ruhig gehalten und auch der Vorschub des Films stabilisiert werden. Bei Bedarf (in Abhängigkeit vom zu bedruckenden Gegenstand) kann mittels der Walzen 38 auch die Vorschubgeschwindigkeit des Films gegenüber der Strömungsgeschwindigkeit des Wassers schneller oder langsamer eingestellt werden. Ersteres ist insbesondere dann ratsam, wenn der zu bedruckende Gegenstand sehr tief in das Becken eingetaucht werden muß oder auch, wenn der Gegenstand schnell eingetaucht werden muß. Eine Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit des Films relativ zur Strömungsgeschwindigkeit des Wassers verhindert dann ein Reißen des Films.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Walzen 38 vorgesehen, die zylinderförmig sind und jeweils unabhängig voneinander hinsichtlich vertikaler Position, Drehgeschwindigkeit und horizontalem Abstand einstellbar sind. Mit den Walzen 38 kann das Einspeisen des Dekor-Films 50 in den Druckbereich 40 gesteuert werden.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Aufbringen eines Dekors auf einen Gegenstand, bei dem das Dekor, gegebenenfalls mit einem abstützenden Film (50), auf der Oberfläche (56) einer Flüssigkeit angeordnet und dort nach Bedarf in Abhängigkeit von der Gestalt des Gegenstandes parallel zur Oberfläche aufgeweitet und verdichtet wird, und der Gegenstand zumindest teilweise in die Flüssigkeit eingetaucht wird, um das Dekor auf den Gegenstand zu übertragen,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Aufweitung und Verdichtung des Dekors auf der Flüssigkeitsoberfläche (56) mittels Einrichtungen (52) erfolgt, die unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche (56) Strömungen in der Flüssigkeit erzeugen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    mittels Düsen (52) die Strömungen erzeugt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    mittels der Düsen Strömungsrichtungen einstellbar sind.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    mittels der Düsen Strömungsdrucke eingestellt werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    mittels der Düsen Strömungsgeschwindigkeiten eingestellt werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    mittels der Düsen Strömungsmengen der Flüssigkeit eingestellt werden.
  7. Vorrichtung zum Aufbringen eines Dekors auf einen Gegenstand mit
    einem Becken (12), durch das eine Flüssigkeit strömt,
    einer Einrichtung (16) zum Auflegen des Dekors, gegebenenfalls mitsamt einem das Dekor tragenden Stützfilm (50), auf die Oberfläche (56) der Flüssigkeit,
    Mitteln (52) zum Aufweiten und/oder Verdichten des Dekors auf der Flüssigkeitsoberfläche,
    Mitteln zum Eintauchen zumindest eines Teils des Gegenstandes in die Flüssigkeit, um das Dekor auf den Gegenstand zu übertragen,
    gekennzeichnet durch
    Einrichtungen (52), die unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche (56) Strömungen in der Flüssigkeit erzeugen.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    mittels Düsen unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche (56) Strömungen in der Flüssigkeit erzeugbar sind.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    nahe der Flüssigkeitsoberfläche (56) Walzen (38) vorgesehen sind, deren Höhe in bezug auf die Flüssigkeitsoberfläche (56) einstellbar ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    zumindest ein Teil der Walzen (38) einen Drehantrieb hat.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Einspeisung der Flüssigkeit in das Becken durch zwei Walzen (60, 62) erfolgt.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    am stromab gelegenen Ende des Beckens (12) nahe der Oberfläche der Flüssigkeit zumindest zwei Walzen (36, 42) derart nacheinander angeordnet sind, daß Filmreste und/oder Dekorreste über beide Walzen laufen, gegebenenfalls zu einem Filter (46), und relativ saubere Flüssigkeit durch einen Spalt (44) zwischen den Walzen (36, 42) nach unten durchtritt.
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