EP0854757A1 - Method and device for applying sprayable lacquers to the inner surface of unilaterally open packaging, and the corresponding internally lacquered packaging - Google Patents

Method and device for applying sprayable lacquers to the inner surface of unilaterally open packaging, and the corresponding internally lacquered packaging

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Publication number
EP0854757A1
EP0854757A1 EP96934680A EP96934680A EP0854757A1 EP 0854757 A1 EP0854757 A1 EP 0854757A1 EP 96934680 A EP96934680 A EP 96934680A EP 96934680 A EP96934680 A EP 96934680A EP 0854757 A1 EP0854757 A1 EP 0854757A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spray
packaging
spray head
axis
cone
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP96934680A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Terence Cooke
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.)
PPG Industries Ohio Inc
Original Assignee
PPG 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 PPG Industries Inc filed Critical PPG Industries Inc
Publication of EP0854757A1 publication Critical patent/EP0854757A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/06Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00 specially designed for treating the inside of hollow bodies
    • B05B13/0645Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00 specially designed for treating the inside of hollow bodies the hollow bodies being rotated during treatment operation
    • B05B13/0681Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00 specially designed for treating the inside of hollow bodies the hollow bodies being rotated during treatment operation the hollow bodies comprising a closed end to be treated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/06Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00 specially designed for treating the inside of hollow bodies
    • B05B13/0627Arrangements of nozzles or spray heads specially adapted for treating the inside of hollow bodies

Definitions

  • the invention relates to a new method for applying spray paints to the inner surface of one-sided open packaging, in which the packaging to be coated
  • the present invention relates to a new device (spray station) for performing the new method, which (A) at least one arrangement for feeding packaging that is open on one side before a hydraulic or pneumatic spray head,
  • the present invention relates to a new spray head for applying spray paints to the inner surface of packaging that is open on one side.
  • the present invention relates to packaging which has been coated on the inside in the device according to the invention by the method according to the invention.
  • the devices according to the invention also contain at least one hydraulic or pneumatic spray head, as are generally used in the production lines in question here.
  • Spray heads of this type are available on the market, for example, under the trade name "Nordson Standard Gun”.
  • the longitudinal axis of the spray head according to the invention is parallel to the axis of rotation of the packaging which is open on one side. Slight deviations can be tolerated, but these can make it more difficult to regulate the spray conditions. It is also advantageous if the spray nozzles are arranged on the spray head according to the invention in such a way that the spray cones are inclined against the axis of rotation. This can be achieved in a simple manner constructively in that the surfaces of the distributor head according to the invention facing the packaging opening, in which the spray nozzles are located, are chamfered in the required manner.
  • the spray nozzles are arranged in such a way that the bisector of the opening angle of at least one spray cone (spray cone axis) lies in the plane in which the axis of rotation of the unilaterally open packaging and the longitudinal axis of the spray head are located. Due to the high symmetry of this arrangement, the process parameters can be determined and controlled particularly easily.
  • the spray nozzles are advantageously arranged in such a way that the first spray cone ("first spray cone", with the shortest distance to the packaging) seen in the direction of the "packaging opening-packaging base" strikes the inner surface immediately behind the packaging opening.
  • the spray nozzles can be arranged in such a way that the bisectors of the angles of the opening angles of the spray cones (cone axis) form angles of 10 to 85, in particular 15 to 60 °, with the packaging body and / or its escape line. This can be accomplished in a simple manner by the corresponding inclination of the distributor head surfaces in which the spray nozzles are located. If the spray cones hit the inner surface to be coated with the appropriate inclination, particularly good coating results are achieved. Within the range from 10 to 85 °, the one from 15 to 60 u should be emphasized because this gives the best results.
  • the spray nozzles should be arranged in such a way that the walls of the spray cones do not touch the edge of the packaging opening. This avoids an overspray and thus a considerable loss of spray paint, irregular interior coatings and hygiene problems from the outset.
  • An exception can be the spray nozzle of the "first spray cone”. This can be designed so that the volume of the "first spray cone” extends beyond the edge of the packaging opening, so that an "overspray" is deliberately generated. This procedure proves to be advantageous if a packaging has to be coated with a particularly elongated and / or tight "neck".
  • application conditions are used as are customary and known in the field of interior coating of packaging, in particular beverage cans.
  • the packaging that is open on one side can be rotated about its axis of rotation at speeds of 500 to 3000, in particular 1500 to 2500, rpm.
  • the coating time can be 80 to 500, preferably 100 to 200 and in particular 110 to 150 ms.
  • Different amounts of spray paint can be applied. In conventional and known beverage cans, this can be 80 to 200, preferably 90 to 180, and in particular 100 to 160 mg dry weight.
  • the application pressure can range from 10 to 100, preferably 20 to 70 and in particular 30 to 65 bar.
  • the temperature of the spray paint before spraying is generally at room temperature or slightly above.
  • a spray paint suitable according to the invention consists of a self-emulsifying epoxy ester copolymer mixture. This is produced in a process in which a polymer which contains carboxyl groups and is soluble in a solvent is esterified with an epoxy resin.
  • the epoxy resin is a mixture containing aromatic polyethers with epoxy groups, at least 5% of the aromatic polyethers being composed of diepoxide.
  • the mixture of the aromatic polyethers makes up about 40% of the total solids content of the resin and provides the epoxy groups which are present in a stochiometric sub-ratio of 1: 2 to 1:20 with respect to the carboxyl groups.
  • the esterification takes place in an organic solvent in the presence of more than 2% (based on the total weight of the reactants of the esterification) of an aminic esterification catalyst.
  • the temperature is raised sufficiently to drive the reaction of the epoxy groups with the carboxyl groups until the epoxy groups have essentially been consumed and until at least some of the carboxyl groups in the resulting polymer-epoxy resin have a hydroxy-ester product of a base have reacted to make the reaction product self-emulsifying in water.
  • Aqueous spray paints which can be processed particularly well with the aid of the process according to the invention
  • powder coating slurries can also be used with the spray heads according to the invention.
  • Suitable powder coating slurries can be produced by an aqueous dispersion of a clear powder coating with a glass transition temperature of 20 to 90 ° C, a viscosity of 10 to 1000 mPas and a solids content of 10 to 50%, a grinding process while maintaining a temperature of 0 to 60 ° C is subjected.
  • component A being a powder clearcoat comprising a) at least one epoxy-containing binder with a content of 30 to 45% by weight, preferably 30 to 35% by weight, of glycidyl-containing Monomers optionally containing vinyl aromatic compounds, preferably styrene, b) at least one crosslinking agent, preferably straight-chain, aliphatic dicarboxylic acids and / or carboxy-functional polyesters, and c) optionally catalysts, auxiliaries, additives typical of powder clearcoat such as degassing agents, leveling agents, UV absorbers, radical scavengers, antioxidants and component B is an aqueous dispersion comprising a) at least one nonionic thickener and b) optionally catalysts, auxiliaries, defoamers, wetting agents, dispersion auxiliaries, preferably carboxy-functional dispersants, antioxidants, UV absorbers, radical scavenger
  • Further examples of ethylenically unsaturated monomers which do not contain any epoxy groups in the molecule are acid amides, such as e.g.
  • Acrylic acid and methacrylic acid amide vinyl aromatic compounds such as styrene, methyl styrene and vinyl toluene, nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile, vinyl and vinylidene halides such as vinyl chloride and vinylidene fluoride, vinyl esters such as e.g. Vinyl acetate and hydroxyl group-containing monomers such as e.g. Hydroxyethyl acrylate and hydroxyethyl methacrylate.
  • Powder clearcoats which contain an epoxy-functional crosslinker and an acid-functional binder are also suitable.
  • Ethyltriphenylphosphonium thiocyanate ethyltriphenylphosphonium acetate-acetic acid complex
  • tetrabutylphosphonium iodide tetrabutylphosphonium bromide and tetrabutylphosphonium acetate-acetic acid complex.
  • suitable phosphonium catalysts are e.g. described in U.S. Patent 3,477,990 and U.S. Patent 3,341,580.
  • FIG. 1 a shows a side section through the spray head 1 according to the invention.
  • the spray head initially consists of a commercially available spray head holder 4 with a channel for spray paint supply 5.
  • This spray head holder 4 has an external thread onto which the distributor head 6 is screwed.
  • the spray paint supply 5 merges into the channels 8a and 8b, which lead through the distributor head to the insert bores 7a, 7b.
  • These insert bores 7a, 7b generally have an internal thread into which the nozzle inserts 9a, 9b can be screwed.
  • the nozzle inserts 9a, 9b can be commercially available elements. In particular, different Nozzle inserts are used which differ, for example, in the opening angle and in the flow of the spray cones generated.

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)

Abstract

The invention relates to a new method and a new device for applying sprayable lacquers to the inner surface of unilaterally open packaging (2), in particular of drinks cans, during the production of packaging, in particular drinks cans, in which method and device use is made on the production line of new types of spray heads (1) which have a dispensing head (6) with a plurality of spray nozzles. The atomising cone axes coming from at least two of these spray nozzles are arranged so as to be convex, i.e. they converge and overlap. The spray nozzles are mounted on the dispensing head (6) sides facing the packaging opening. The sides concerned incline towards the axis of rotation (12) of the turning, unilaterally open packaging with the result that the spray outlines (3a, 3b, 3c) which come from the spray nozzles hit at an angle the neck of the packaging 'neck', the packaging body directly behind the 'neck' ('neck shadow'), the packaging body, the inwardly-arched packaging bottom ('dome') and the bearing ring integrated into the packaging bottom ('rim'). Uncoated parts of the inner surface are then completely coated using a conventional spray head. However, it is also possible firstly to coat using a conventional spray head and subsequently a new type of spray head. The new process produces inner coatings in a very purposeful manner with either a uniform or substantially uniform thickness, or different thicknesses depending on the area.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von Spritzlacken auf die Innenober fläche von einseitig offenen Emballagen sowie die entsprechenden innenlackier ten Emballagen Method and device for applying spray paints to the inner surface of one-sided open packaging and the corresponding internally coated packaging
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zum Aufbringen von Spritzlacken auf die Innenoberfläche von einseitig offenen Emballagen, bei welchem die zu beschichtende EmballageThe invention relates to a new method for applying spray paints to the inner surface of one-sided open packaging, in which the packaging to be coated
1) um die Symmetrieachse gedreht wird, die durch ihre Emballagenöffnung geht, (Drehachse),1) is rotated about the axis of symmetry that passes through its packaging opening (axis of rotation),
2) unter fortgesetztem Drehen mit ihrer Öffnung vor einen hydraulischen oder pneumatischen Sprühkopf geführt wird, welcher eine Sprühdüse, von der eine Sprühkegel ausgeht, aufweist und welcher sich beim Sprühvorgang vor der Öffnung befindet,2) with continued rotation, its opening is guided in front of a hydraulic or pneumatic spray head which has a spray nozzle from which a spray cone originates and which is located in front of the opening during the spraying process,
3) auf ihrer Innenoberfläche unter fortgesetztem Drehen mit dem Spritzlack besprüht wird und3) is sprayed on its inner surface with continued spraying with the spray paint and
4) gegebenenfalls weiteren Sprühköpfen zugeführt wird, wo die Verfah- rensschritte (1) bis (3) wiederholt werden.4) is optionally fed to further spray heads, where process steps (1) to (3) are repeated.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine neue Vorrichtung (Sprühstation) zur Durchführung des neuen Verfahrens, welche (A) mindestens eine Anordnung zum Zuführen von einseitig offenen Emballagen vor einen hydraulischen oder pneumatischen Sprühkopf,In addition, the present invention relates to a new device (spray station) for performing the new method, which (A) at least one arrangement for feeding packaging that is open on one side before a hydraulic or pneumatic spray head,
(B) einen hydraulischen oder pneumatischen Sprühkopf mit einer Sprühdüse, von der ein Sprühkegel ausgeht,(B) a hydraulic or pneumatic spray head with a spray nozzle from which a spray cone emerges,
(C) elektronische, mechanische, pneumatische und/oder hydraulische Anordnungen zur Regelung der Sprühbedingungen,(C) electronic, mechanical, pneumatic and / or hydraulic arrangements for controlling the spray conditions,
(D) gegebenenfalls Anordnungen zum Weiterführen der in ihrem Inneren beschichteten Emballagen vor gegebenenfalls vorhandene weitere Sprühköpfe (B),(D) where appropriate, arrangements for continuing the packaging coated in their interior in front of any further spray heads (B) which may be present,
(E) eine Anordnung zum Wegführen der in ihrem Inneren beschichteten Emballagen von dem Sprühkopf oder den Sprühköpfen sowie von der Vorrichtung,(E) an arrangement for guiding the packaging coated on the inside away from the spray head or the spray heads and from the device,
(F) mindestens eine Anordnung zum Drehen der Emballagen um ihre Drehachse,(F) at least one arrangement for rotating the packaging around its axis of rotation,
enthält.contains.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen neuen Sprühkopf zum Aufbringen von Spritzlacken auf die Innenoberfläche von einseitig offenen Emballagen. Nicht zuletzt betrifft die vorliegende Erfindung Emballagen, welche in ihrem Inneren in der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beschichtet worden sind.Furthermore, the present invention relates to a new spray head for applying spray paints to the inner surface of packaging that is open on one side. Last but not least, the present invention relates to packaging which has been coated on the inside in the device according to the invention by the method according to the invention.
Verfahren der eingangs genannten Art zur Innenbeschichtung von einseitig offenen Emballagen in schnellaufenden Produktionslinien sind bekannt. Beispiele für Emballagen, welche aus den einseitig offenen hergestellt werden, sind insbesondere Dosen für Bier und andere Getränke. Sie werden von der Fachwelt allgemein auch als "two piece cans" bezeichnet.Processes of the type mentioned at the outset for the internal coating of packaging that is open on one side in high-speed production lines are known. Examples of packaging, which are made from the open on one side, are in particular cans for beer and other beverages. They are generally referred to by experts as "two piece cans".
Üblicherweise enthalten diese Produktionslinien marktgängige Vorrichtungen oder Sprühstationen zum Aufbringen von Spritzlacken, welche die vorstehenden Anordnungen (A) bis (F) aufweisen. Diese Vorrichtungen haben im allgemeinen zwei hydraulische oder pneumatische Sprühköpfe mit jeweils einer Sprühdüse. Es finden indes auch Vorrichtungen Verwendung, welche nur einen Sprühkopf mit einer Sprühdüse aufweisen. Um hier die von den Emballagenherstellern, insbesondere von den Getränkedosenherstellern, geforderten Spezifikationen zu erfüllen, müssen zwei dieser Sprühstationen vorhanden sein.These production lines usually contain commercially available devices or spray stations for applying spray paints, which have the above arrangements (A) to (F). These devices generally have two hydraulic or pneumatic spray heads, each with a spray nozzle. However, devices are also used which have only one spray head with one spray nozzle. In order to meet the specifications required by the packaging manufacturers, in particular the beverage can manufacturers, two of these spraying stations must be present.
In der US-5,366,162 wird ein Sprühkopf zum Beschichten von einseitig offenen Emballagen beschrieben, welcher zwei Sprühdüsen trägt, die zwei nicht-überlappende, fächerförmige Sprühfiguren ("fans") mit auseinanderstrebenden Kegelachsen auf verschiedene Bereiche der Innenoberfläche der Emballage lenken. Auf diese Weise soll das Ziel erreicht werden, mit erhöhter Effizienz Beschichtungsmittel in die notwendigen Bereiche der Emballage zu lenken und dabei Verluste durch overspray und Ablagerung an den Düsen zu minimieren. Mit der offenbarten Anordnung der Düsen wird insbesondere eine ungleiche Beschichtungsdicke erreicht, die in der Mitte der Emballagenwand ein Minimum erreicht. Eine derartige Dicken¬ verteilung ist jedoch nicht für alle Emballagentypen und Beschichtungsanforderungen optimal. Zudem ergibt sich durch die zwei divergierenden Sprühkegelachsen das Problem, daß die beiden Sprühkegel vom Sprühkopf ausgehend einen sehr großen Raumwinkel einnehmen. Der Sprühkopf muß daher dicht an der Emballagenöffnung positioniert werden, damit sich keine zu großen Verluste durch overspray ergeben. Ebenso kann es Schwierigkeiten beim Beschichten langgestreckter Emballagen geben, da die Sprühkegel für ein Erreichen des Emballagenbodens zu stark divergieren.US Pat. No. 5,366,162 describes a spray head for coating open-sided packaging, which carries two spray nozzles which direct two non-overlapping, fan-shaped spray figures ("fans") with diverging cone axes onto different areas of the inner surface of the packaging. In this way, the goal should be achieved are able to direct coating agents into the necessary areas of the packaging with increased efficiency and thereby minimize losses due to overspray and deposits on the nozzles. With the arrangement of the nozzles disclosed, in particular an uneven coating thickness is achieved, which reaches a minimum in the middle of the packaging wall. However, such a thickness distribution is not optimal for all types of packaging and coating requirements. In addition, the problem arises from the two diverging spray cone axes that the two spray cones, starting from the spray head, assume a very large solid angle. The spray head must therefore be positioned close to the opening of the packaging so that overspray does not result in excessive losses. There can also be difficulties when coating elongated packaging, since the spray cones diverge too much to reach the packaging floor.
Zwar könnte die Innenbeschichtung in den Produktionslinien noch etwas weiter verbessert werden, indem man eine zweite oder dritte Sprühstation vorsieht, indes verbietet sich dies stets aus räumlichen Gründen und aus Gründen der Produktionsgeschwindigkeit: jede weitere Bearbeitungsstation würde die Energiekosten erhöhen und die Gesamtgeschwindigkeit erniedrigen, was beides gerade von den Getränkedosenherstellern aus wirtschaftlichen Gründen nicht akzeptiert werden kann.Although the inner coating in the production lines could be improved a little more by providing a second or third spraying station, this is always forbidden for reasons of space and production speed: each additional processing station would increase energy costs and lower overall speed, both of which cannot be accepted by beverage can manufacturers for economic reasons.
Aus denselben Gründen ist auch eine Verbesserung der Innenbeschichtung, insbesondere auf dem unteren Emballagenrumpf und dem nach Innen gewölbten Emballagenboden ("dome") mit dem integrierten Standring ("rim") mittels einer Hochdrucksprühlanze von Nachteil, weil diese erst in das Innere der Emballage eingeführt und nach dem Sprühvorgang hieraus zurückgezogen werden muß.For the same reasons, it is also disadvantageous to improve the inner coating, in particular on the lower packaging hull and the inwardly curved packaging floor ("dome") with the integrated standing ring ("rim") by means of a high-pressure spray lance, because this only enters the interior the packaging has to be inserted and withdrawn from it after the spraying process.
Aus wirtschaftlichen Zwängen müssen die Emballagenhersteller und insbesondere Getränkedosenhersteller die Geschwindigkeit ihrer Produktionslinien laufend weiter erhöhen. Dadurch wird die Zeit, die für die Innenbeschichtung zur Verfügung steht, immer geringer. Die herkömmliche Beschichtungstechnik gerät hier rasch an eine Grenze. Entweder erweist sie sich als produktionstechnischer Flaschenhals, weil eine gewisse Sprühzeit nicht unterschritten werden darf, wenn man spezifikationsgerechte Innenbeschichtungen erzielen will. Oder aber man gibt sich mit der Innenbeschichtung zufrieden, welche innerhalb der kürzeren Sprühzeit erhalten wird. In diesem Falle treten indes die Nachteile der herkömmlichen Technik ganz besonders deutlich zutage, insbesondere bei den modernen Getränkedosen mit ihren ausgeprägten "rims", ihren komplexeren "domes" und gegebenenfalls ihren markentypischen geformten Rümpfen. Bei Stahldosen kommt im Unterschied zu Aluminium-Dosen erschwerend hinzu, daß schon vor der Beschichtung der Halsbereich ("neck") der Dose verengt wird. Die Nachteile werden verstärkt durch die heute gängige Verwendung von wäßrigen Spritzlacken.Due to economic constraints, the packaging manufacturers and in particular beverage can manufacturers must continuously increase the speed of their production lines. As a result, the time available for the inner coating becomes less and less. Conventional coating technology quickly reaches a limit here. Either it turns out to be a bottleneck in terms of production technology, because a certain spraying time must not be undercut if you want to achieve interior coatings that meet specifications. Or you are satisfied with the inner coating, which is obtained within the shorter spraying time. In this case, however, the disadvantages of conventional technology become particularly apparent, particularly in the case of modern beverage cans with their pronounced "rims", their more complex "domes" and, if appropriate, their brand-typical shaped hulls. In the case of steel cans, in contrast to aluminum cans, it is aggravated that the neck area of the can is narrowed even before the coating. The disadvantages are exacerbated by the current use of aqueous spray paints.
Diese Nachteile bestehen in einer ineffektiven Nutzung der Sprühstationen, einer Verteilung der Innenbeschichtung, welche gerade im "neck"-Bereich und im Bereich des Emballagenrumpfes unmittelbar hinter dem "neck" ("neck shadow") nicht den Anforderungen entspricht, einem zu hohen Spritzlackverbrauch sowie einer geringen Anpassungsfähigkeit an neue Emballagenformen, Spritzlacke und Sprühbedingungen. Insbesondere die unbefriedigende Verteilung der Innenbeschichtung kann die Brauchbarkeit der betreffenden Emballagen verringern oder ganz zunichte machen. So können aggressive und korrosive Emballagenfüllungen Metall aus dem Bereich des "neck" und "neck shadow" herauslösen, wonach sich die Verwen¬ dung der betreffenden Emballagen im Lebensmittel- und Getränkesektor von selbst verbietet. Dem könnte man allerhöchstens noch durch eine generelle Verstärkung der Innenbeschichtung entgegenwirken, was indes allein schon aus wirtschaftlichen Gründen und aus Gründen des Ressourcenverbrauchs keine Lösung auf Dauer sein kann.These disadvantages consist in an ineffective use of the spray stations, a distribution of the inner coating, which does not meet the requirements, especially in the "neck" area and in the area of the packaging directly behind the "neck"("neckshadow"), an excessive spray paint consumption and a low adaptability to new ones Packaging forms, spray paints and spray conditions. In particular, the unsatisfactory distribution of the inner coating can reduce the usefulness of the packaging concerned or even completely destroy it. In this way, aggressive and corrosive packaging fillings can remove metal from the area of the "neck" and "neck shadow", after which the use of the packaging concerned in the food and beverage sector is automatically prohibited. The only way to counteract this is by generally strengthening the inner coating, which, however, cannot be a permanent solution for economic reasons alone and for reasons of resource consumption.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine neues Verfahren zum Aufbringen von Spritzlacken auf die Innenoberfläche von einseitig offenen Emballagen zu finden, welches die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr länger aufweist, sondern es ermöglicht, in der kurzen Zeit, die in den modernen Produktionslinien noch zur Verfügung steht, je nach Anforderung eine gleichmäßige oder weitgehend gleichmäßige oder eine in Abhängigkeit vom Ort unterschiedlich starke Innenbeschichtung ganz gezielt zu erzeugen, wobei nur soviel Spritzlack wie unbedingt nötig verbraucht werden soll. Außerdem soll es das neue Verfahren ermöglichen, eine vorzügliche Innenbeschichtung in den kritischen Bereichen "neck", "neck shadow", "dome" und "rim" zu erzielen, so daß Korrosionsprobleme, die durch ungenügende Beschichtung hervorgerufen werden, nicht mehr länger auftreten. Des weite¬ ren soll das neue Verfahren leicht an neue Emballagenformeπ, Spritzlacke und Sprühbedingungen angepaßt werden können. Nicht zuletzt soll das neue Verfahren ohne zusätzliche Sprühstationen der eingangs genannten Art auskommen.The object of the present invention is to find a new process for applying spray paints to the inner surface of unilaterally open packaging, which no longer has the disadvantages of the prior art, but instead enables the short time required in modern production lines it is still available, depending on the requirement, to produce a uniform or largely uniform coating or a coating of different thickness depending on the location, whereby only as much spray paint as is absolutely necessary should be used. In addition, the new method should make it possible to achieve an excellent internal coating in the critical areas "neck", "neck shadow", "dome" and "rim", so that corrosion problems caused by insufficient coating no longer occur. Furthermore, the new process should be able to be easily adapted to new packaging forms, spray paints and spray conditions. Last but not least, the new one Processes can do without additional spray stations of the type mentioned.
Außerdem ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Sprühkopf und darüber hinaus eine Vorrichtung zu finden, mit welchen das neue Verfahren zum Autbringen von Spritzlacken auf die Innenoberfläche von einseitig offenen Emballagen ganz besonders einfach und rationell durchge¬ führt werden kann und welche die vorstehend genannten Nachteile des Standes der Technik nicht mehr länger aufweisten.In addition, it is the object of the present invention to find a spray head and, moreover, a device with which the new method for applying spray paints to the inner surface of packaging that is open on one side can be carried out particularly simply and efficiently, and which can perform the abovementioned ones No longer have disadvantages of the prior art.
Des weiteren ist es Aufgabe der neuen Erfindung, Emballagen, insbesondere Getränkedosen, bereitzustellen, welche Innenbeschichtungen aufweisen, die den jeweiligen Anforderungen hervorragend angepaßt sind und hierfür auch noch weniger Spritzlack als die Innenbeschichtungen des Standes der Technik benötigen.Furthermore, it is an object of the new invention to provide packaging, in particular beverage cans, which have inner coatings which are excellently adapted to the respective requirements and which also require less spray paint than the inner coatings of the prior art.
Überraschenderweise konnte die Aufgabe der vorliegenden Erfindung mit Hilfe des neuen Verfahrens, des neuen Sprühkopfes und der neuen Vorrichtung zum Aufbringen von Spritzlacken auf der Innenoberfläche von einseitig offenen Emballagen sowie mit den hiermit beschichteten Emballagen gelöst werden. Das neue Verfahren und die neue Vorrichtung machen von einem erfindungsgemäßen Sprühkopf Gebrauch, wobeiSurprisingly, the object of the present invention could be achieved with the help of the new method, the new spray head and the new device for applying spray paints on the inner surface of packaging that is open on one side and with the packaging coated with it. The new method and the new device make use of a spray head according to the invention, whereby
a) der Sprühkopf einen Verteilerkopf mit mindestens zwei Auslaßöffnungen enthält, die über Kanäle mit einera) the spray head contains a distributor head with at least two outlet openings, which have channels with a
Spritzlackzufuhr verbunden sind, b) mit den Auslaßöffnungen kegelähnliche Sprühfiguren erzeugbar sind, die vorbestimmte minimale und maximale Öffnungswinkel und eine vorbestimmte Ausrichtung der Sprühkegelachse haben, undSpray paint supply are connected, b) cone-like spray figures can be generated with the outlet openings, which have predetermined minimum and maximum opening angles and a predetermined orientation of the spray cone axis, and
c) der Sprühkopf in eine Vorrichtung zum Aufbringen von Spritzlacken auf die Innenoberfläche von einseitig offenen Emballagen einsetzbar ist, wobei es eine relativ zum Sprühkopf feste Positionierungsachse gibt, die im eingesetzten Zustand desc) the spray head can be used in a device for applying spray paints to the inner surface of open-sided packaging, there being a positioning axis which is fixed relative to the spray head and which, in the inserted state of the
Sprühkopfes parallel zur Drehachse der Emballagen liegt,Spray head is parallel to the axis of rotation of the packaging,
und welcher dadurch gekennzeichnet ist, daßand which is characterized in that
d) mindestens zwei der Sprühkegelachsen konvex angeordnet sind, d.h., daß bei einer oder beiden von ihnen der Punkt mit kürzestem Abstand zur anderen Sprühkegelachse in Sprührichtung hinter der Auslaßöffnung liegt.d) at least two of the spray cone axes are convex, i.e. that in one or both of them the point is at the shortest distance from the other spray cone axis in the spray direction behind the outlet opening.
Das neue Verfahren zum Aufbringen von Spritzlacken auf die Innenoberfläche von einseitig offenen Emballagen, bei welchem die zu beschichtende EmballageThe new process for applying spray paints to the inner surface of one-sided open packaging, in which the packaging to be coated
1) um die Symmetrieachse gedreht wird, die durch ihre Emballagenöffnung geht, (Drehachse), 2) unter fortgesetztem Drehen mit ihrer Öffnung vor einen hydraulischen oder pneumatischen Sprühkopf geführt wird, welcher mindestens eine Sprühdüse, von der ein Sprühkegel ausgeht, aufweist und welcher sich beim Sprühvorgang vor der Öffnung befindet,1) is rotated about the axis of symmetry that passes through its packaging opening (axis of rotation), 2) with continued rotation, its opening is guided in front of a hydraulic or pneumatic spray head which has at least one spray nozzle from which a spray cone originates and which is located in front of the opening during the spraying process,
3) auf ihrer Innenoberfläche unter fortgesetztem Drehen mit dem Spritzlack besprüht wird, und3) sprayed with the spray paint on its inner surface with continued rotation, and
4) gegebenenfalls weiteren Sprühköpfen zugeführt wird, wo die Verfah¬ rensschritte (1) bis (3) wiederholt werden,4) if necessary, it is fed to further spray heads, where process steps (1) to (3) are repeated,
ist dadurch gekennzeichnet, daß man hierbei mindestens einen erfindungs¬ gemäßen Sprühkopf verwendet.is characterized in that at least one spray head according to the invention is used.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die neue Vorrichtung (Sprühstation) zur Durchführung des neuen Verfahrens, welcheAnother object of the present invention is the new device (spray station) for performing the new method, which
(A) mindestens eine Anordnung zum Zuführen von einseitig offenen Emballagen vor einen hydraulischen oder pneumatischen Sprühkopf,(A) at least one arrangement for feeding packaging that is open on one side before a hydraulic or pneumatic spray head,
(B) einen hydraulischen oder pneumatischen Sprühkopf mit einer Sprühdüse, von der ein Sprühkegel ausgeht,(B) a hydraulic or pneumatic spray head with a spray nozzle from which a spray cone emerges,
(C) elektronische, mechanische, pneumatische und/oder hydraulische Anordnungen zur Regelung der Sprühbedingungen, (D) gegebenenfalls Anordnungen zum Weiterführen der in ihrem Inneren beschichteten Emballagen vor gegebenenfalls vorhandene weitere Sprühköpfe (B),(C) electronic, mechanical, pneumatic and / or hydraulic arrangements for controlling the spray conditions, (D) where appropriate, arrangements for continuing the packaging coated in their interior in front of any further spray heads (B) which may be present,
(E) Anordnungen zum Wegführen der in ihrem Inneren beschichteten Emballagen von dem Sprühkopf oder den Sprühköpfen sowie von der Vorrichtung,(E) arrangements for guiding the packaging coated on the inside away from the spray head or spray heads and from the device,
(F) mindestens eine Anordnung zum Drehen der Emballagen um ihre Drehachse,(F) at least one arrangement for rotating the packaging around its axis of rotation,
enthält und welche dadurch gekennzeichnet ist, daß man hierbei mindestens einen erfindungsgemäßen Sprühkopf verwendet.contains and which is characterized in that at least one spray head according to the invention is used.
Des weiteren sind die innenlackierten Emballagen, welche mit Hilfe des neuen Verfahrens und der neuen Vorrichtung zum Aufbringen von Spritzlacken auf die Innenoberfläche von einseitig offenen Emballagen hergestellt worden sind, Gegenstand der vorliegenden Erfindung sowie deren Verwendung für die Verpackung von Lebensmitteln.Furthermore, the internally lacquered packaging, which has been produced with the aid of the new method and the new device for applying spray paints to the inside surface of packaging that is open on one side, are the subject of the present invention and their use for the packaging of foods.
Im Hinblick auf den Stand der Technik stand es nicht zu erwarten, daß die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch das neue Verfahren zum Aufbringen von Spritzlacken auf die Innenoberfläche von einseitig offenen Emballagen und durch den neuen Sprühkopf bzw. die neue Vorrichtung gelöst werden konnte, wobei die außerordentlich zahlreichen vorteilhaften Ausgestaltungsmöglichkeiten des neuen Verfahrens einerseits und die ebenso zahlreichen Ausgestaltungsmöglichkeiten der neuen Vorrichtung andererseits noch mehr überraschten. Für den Fachmann vollends unvorhersagbar war indes der bedeutsame Vorteil, daß mit Hilfe der neuen Vorrichtung und des neuen Verfahrens wäßrige Spritzlacke mit einem erheblich höheren Feststoffgehalt als bisher möglich problemlos verarbeitet werden können.In view of the prior art, it was not to be expected that the object on which the invention was based could be achieved by the new process for applying spray paints to the inner surface of packaging which was open on one side and by the new spray head or the new device, the extraordinarily numerous advantageous Design options of the new method on the one hand and the equally numerous design options of the new device on the other hand were even more surprising. For the person skilled in the art, however, the significant advantage was completely unpredictable that with the aid of the new device and the new process, aqueous spray paints with a considerably higher solids content than previously possible could be processed without problems.
Im folgenden wird der Kürze halber das neue Verfahren zum Aufbringen von Spritzlacken auf die Innenseite von einseitig offenen Emballagen als "erfindungsgemäßes Verfahren", die neue Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens als "erfindungsgemäße Vorrichtung" und die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens in der erfindungsgemäßen Vorrichtung innenlackierten Emballagen je nach dem als "erfindungsgemaße Emballagen" oder "erfindungsgemäße Getränkedosen" bezeichnet.For the sake of brevity, the following describes the new process for applying spray paints to the inside of one-sided open packaging as the "process according to the invention", the new device for carrying out the process according to the invention as the "device according to the invention" and the process according to the invention in the device according to the invention internally painted packaging depending on what is referred to as "packaging according to the invention" or "beverage cans according to the invention".
Ein wesentliches Element der Erfindung ist der erfindungsgemäße Sprühkopf zum Aufbringen von Spritzlacken auf die Innenoberfläche von einseitig offenen Emballagen. Dieser Sprühkopf enthält eine Spritzlackzufuhr, bei der es sich im Prinzip um eine handelsübliche Anordnung handeln kann, und einen Verteilerkopf, welcher an der Spritzlackzufuhr angeschlossen ist. Der Verteilerkopf hat mindestens zwei Auslaßöffnungen, die über Kanäle mit der Spritzlackzufuhr verbunden sind. Dabei können in den Auslaßöffnungen des Verteilerkopfes Düseneinsätze angeordnet sein. Hierbei kann es sich wieder um handelsübliche Bauelemente handeln. Ebenso ist es möglich, die Auslaßöffnungen selbst so auszubilden, daß sie den Spritzlack in geeigneter Weise abgeben können. Z.B. können die Auslaßdüsen einstückig mit dem Verteilerkopf ausgebildet sein. Im folgenden wird stets von Düseneinsätzen gesprochen, jedoch gelten die Angaben gleichermaßen für die erwähnten sonstigen Ausgestaltungen der Auslaßöffnungen. Mit den Düseneinsätzen lassen sich kegelähnliche Sprühfiguren erzeugen. Diese entstehen dadurch, daß Spritzlacktröpfchen aus den Düseneinsätzen in einer mehr oder weniger geradlinigen Bahn herausgeschleudeπ werden. Der Raum der Flugbahnen dieser Tröpfchen bildet die sog. Sprühfigur. Bei der vorliegenden Erfindung sind die Sprühfiguren kegelähnlich. Sie können z.B. die Form eines mathematischen Kegels mit elliptischer Basisfläche haben, der durch einen minimalen und einen maximalen Öffnungswinkel charakterisiert werden kann. Zur Vereinfachung wird im folgenden von "Sprühkegeln" gesprochen, wobei jedoch allgemeinere, kegelähnliche Sprühfiguren ausdrücklich eingeschlossen sein sollen. Die Sprühkegel haben einen definierten, d.h. vorbestimmten und reproduzierbaren Öffnungswinkel und eine definierte Ausrichtung der Kegelachse. Unter Kegelachse wird dabei mathematisch gesehen der Strahl verstanden, der an der Kegelspitze beginnt und entlang der Winkelhalbierenden des Öffnungswinkels verläuft. Der Sprühkopf ist ferner dafür eingerichtet, in eine Vorrichtung zum Aufbringen von Spritzlacken auf die Innenoberfläche von einseitig offenen Emballagen (.Sprühstation" ) eingesetzt zu werden. Dies geschieht in der Regel über genormte Gewinde an der Sprühkopfhalterung. Bei einem derartig in einer Sprühstation eingesetzten Sprühkopf sind die Düseneinsätze mit ihren Sprühkegeln der Emballagenöffnung zugewandt. Es gibt dann eine im Sprühkopf körperfeste Bezugsachse, welche parallel zur Drehachse der Emballagen liegt. Diese wird als die sog. .Positionierungsachse" bezeichnet, da sie eine für die Ausrichtung des Sprühkopfes wichtige Bezugsachse ist. Sofern der Sprühkopf nur in einer einzigen festen Lage in die Sprühstation eingesetzt werden kann, liegt die Positionierungsachse bis auf Parallelver¬ schiebungen fest. Es ist jedoch im Rahmen der Erfindung explizit eingeschlossen, daß ein Sprühkopf auch in mehreren verschiedenen Lagen - u.U. auch während des Sprühvorganges beweglich - in der Sprühstation angeordnet sein kann. In diesem Falle kann es entsprechend mehrere, zueinander nicht parallele Positionierungsachsen geben. In der Regel wird die Positionierungsachse (oder eine der Positionierungsachsen) mit einer durch die Geometrie des Sprühkopfes ausgezeichneten Achse zusammenfallen. Dabei kann es sich z.B. um dessen Längsachse oder um die Achse der Spritzlackzufuhr handeln. Der erfindungsgemäße Sprühkopf ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei der Sprühkegelachsen konvex angeordnet sind, d.h., daß bei einer oder beiden von ihnen der Punkt mit kürzestem Abstand zur anderen Sprühkegelachse in Sprührichtung hinter der Auslaßöffnung liegt. Ein Spritzlackteilchen, das sich entlang einer derartigen Sprühkegelachse bewegt, nähert sich zunächst der anderen Sprühkegelachse, bis es den Punkt kürzesten Abstands durchläuft. Man kann daher auch davon sprechen, daß die beiden konvexen Sprühkegelachsen (zunächst) aufeinanderzukonvergieren.An essential element of the invention is the spray head according to the invention for applying spray paints to the inner surface of packaging that is open on one side. This spray head contains a spray paint supply, which in principle can be a commercially available arrangement, and a distributor head, which is connected to the spray paint supply. The distributor head has at least two outlet openings which are connected to the spray paint supply via channels. In this case, nozzle inserts can be arranged in the outlet openings of the distributor head. This can again be commercially available components. It is also possible to design the outlet openings themselves so that they can dispense the spray paint in a suitable manner. For example, the outlet nozzles can be made in one piece with the Distribution head be formed. The following always speaks of nozzle inserts, but the information applies equally to the other configurations of the outlet openings mentioned. Cone-like spray figures can be created with the nozzle inserts. These arise because spray paint droplets are ejected out of the nozzle inserts in a more or less straight line. The space of the trajectories of these droplets forms the so-called spray figure. In the present invention, the spray figures are cone-like. For example, they can have the shape of a mathematical cone with an elliptical base surface, which can be characterized by a minimum and a maximum opening angle. For the sake of simplicity, "spray cones" are referred to below, although more general, cone-like spray figures are expressly to be included. The spray cones have a defined, ie predetermined and reproducible opening angle and a defined orientation of the cone axis. From a mathematical point of view, the cone axis is understood to mean the beam that begins at the cone tip and runs along the bisector of the opening angle. The spray head is also set up to be used in a device for applying spray paints to the inner surface of packaging that is open on one side ("spray station"). This is usually done using standardized threads on the spray head holder. In a spray head used in this way in a spray station The nozzle inserts with their spray cones face the opening of the packaging. There is then a reference axis fixed in the spray head, which is parallel to the axis of rotation of the packaging. This is referred to as the "positioning axis", since it is an important reference axis for the alignment of the spray head. If the spray head can only be inserted into the spray station in a single fixed position, the positioning axis is fixed except for parallel displacements. However, it is explicitly included in the scope of the invention that a spray head can also be arranged in the spray station in several different positions - possibly also during the spraying process. In this case there can be several positioning axes that are not parallel to each other. As a rule, the positioning axis (or one of the positioning axes) will coincide with an axis characterized by the geometry of the spray head. This can be, for example, its longitudinal axis or the axis of the spray paint supply. The spray head according to the invention is characterized in that at least two of the spray cone axes are arranged convexly, ie that in one or both of them the point lies behind the outlet opening with the shortest distance to the other spray cone axis in the spray direction. A spray paint particle that moves along such a spray cone axis first approaches the other spray cone axis until it passes through the point of the shortest distance. It can therefore also be said that the two convex spray cone axes (initially) converge on one another.
Der besondere Vorteil von konvexen Kegelachsen-Anordnungen liegt darin, daß der Spritzlack nach Verlassen des Sprühkopfes zunächst enger zusammengehalten wird als bei auseinanderstrebenden (divergenten) Kegelachsen. Dadurch werden Spritzlackverluste, die außerhalb der Emballage auftreten können, vermieden bzw. minimiert. Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, alle denkbaren Anordnungen von Düseneinsätzen und Sprühkegeln durch eine entsprechende Ausgestaltung des Verteilerkopfes zu realisieren. Dabei sind der Anzahl der Düseneinsätze, der Ausrichtung der Sprühkegelachsen und den Öffnungswinkeln der Sprühkegel im Prinzip keine Grenzen gesetzt, sofern mindestens zwei von ihnen konvex angeordnet sind und garantiert ist, daß sich die Kegel vor und bei Erreichen der Emballagen-Innenfläche nicht überlappen. Insbesondere gehört es auch zum Umfang der Erfindung, unterschiedlich große Dü¬ seneinsätze im selben Sprühkopf zu verwenden, um damit unterschiedlich große Sprühkegel zu erzeugen, die insbesondere auch einen verschieden starken Fluß an Spritzlack transportieren. Auf diese Art läßt sich nicht nur steuern, welche Teile der Innenoberfläche der Emballage getroffen werden, sondern auch, wieviel Beschichtungsmittel dort abgesetzt wird.The particular advantage of convex cone axis arrangements is that the spray paint is initially held closer together after leaving the spray head than with diverging cone axes. This avoids or minimizes spray paint losses that can occur outside the packaging. Within the scope of the invention, it is possible to implement all conceivable arrangements of nozzle inserts and spray cones by means of a corresponding configuration of the distributor head. In principle, there are no limits to the number of nozzle inserts, the alignment of the spray cone axes and the opening angles of the spray cones, provided that at least two of them are arranged convexly and it is guaranteed that the cones do not overlap before and when the inner surface of the packaging is reached. In particular, it is also part of the scope of the invention to use differently sized nozzle inserts in the same spray head in order to thereby produce spray cones of different sizes, which in particular also transport a differently strong flow of spray paint. In this way it is not only possible to control which parts of the inner surface of the packaging are hit, but also how much coating agent is deposited there.
Bei einer bevorzugten Anordnung der Düseneinsätze sind mindestens zwei von ihnen und mindestens eine Sprühkegelachse in einer Ebene angeordnet. Vorzugsweise können auch alle Düseneinsätze in einer solchen Ebene liegen. Durch diese Anordnung wird eine besonders flache und kompakte Bauweise des Verteilerkopfes ermöglicht.In a preferred arrangement of the nozzle inserts, at least two of them and at least one spray cone axis are arranged in one plane. All nozzle inserts can preferably also lie in such a plane. This arrangement enables a particularly flat and compact construction of the distributor head.
Vorzugsweise können auch mehrere Sprühkegelachsen in derselben Ebene liegen, insbesondere kann diese Bedingung auch für alle verwendeten Düseneinsätze erfüllt sein. Bei dieser Anordnung ist jedoch zu beachten, daß es nicht zu Überlappungen der Sprühkegel kommen darf, deren Kegelachsen sich in derselben Ebene befinden. Zur Vermeidung solcher Überlappungsprobleme ist es daher möglich, daß mindestens zwei der Sprühkegelachsen in zwei parallelen Ebenen angeordnet sind, welche einen (von Null verschiedenen) Abstand haben. Solange der Durchmesser der Sprühkegel einen bestimmten Wert nicht überschreitet, ist daher eine Überlappung der entsprechenden Sprühkegel ausgeschlossen. Durch diese mit Abstand versetzte Anordnung ist es daher leichter möglich, die Sprühkegel überlappungsfrei auszurichten und insbesondere sich überkreuzen zu lassen.A plurality of spray cone axes can preferably also lie in the same plane, in particular this condition can also be fulfilled for all nozzle inserts used. With this arrangement, however, it should be noted that the spray cones, whose cone axes are in the same plane, must not overlap. To avoid such overlap problems, it is therefore possible for at least two of the spray cone axes to be arranged in two parallel planes which are at a distance (different from zero). As long as the diameter of the spray cones does not exceed a certain value, the corresponding spray cones cannot overlap. Due to this spaced arrangement, it is therefore easier to align the spray cones without overlap and, in particular, to allow them to be crossed.
Sofern die Kegelachsen in derselben Ebene selbst liegen, führt ein Schneiden der konvexen Kegelachsen in einem Punkt zwangsläufig zu einem Durchdringen der Sprühkegel. Da dieses Durchdringen der Sprühkegel nicht erwünscht ist, werden die konvexen Kegelachsen bevorzugt in parallelen Ebenen angeordnet. In diesem Falle läßt sich, wie oben beschrieben, der Abstand der Ebenen zu einem durchdringungsfreien Kreuzen der Sprühkegel verwenden. Bevorzugt werden Anordnungen, bei denen alle, insbesondere drei, Kegelachsen konvex angeordnet sind. Gemäß den obigen Ausführungen liegen dabei alle Kegelachsen in parallelen Ebenen mit verschiedenem Abstand voneinander.If the cone axes lie in the same plane itself, cutting the convex cone axes at one point inevitably leads to penetration of the spray cones. Since this penetration of the spray cones is not desired, the convex cone axes are preferably arranged in parallel planes. In this case, as described above, the distance between the planes and a penetration-free crossing of the spray cones can be used. Arrangements are preferred in which all, in particular three, cone axes are arranged convexly. According to the above explanations, all the taper axes lie in parallel planes at different distances from one another.
Besonders vorteilhaft ist ferner die Anordnung der konvexen Düseneinsätze auf der Innenfläche einer (gedachten) Kugel. Dies kann z.B. so erreicht werden, daß das den Emballagen zugewandte Ende des Verteilerkopfes eine kugelartig nach innen gewölbte Form hat. Als besonders vorteilhaft hat sich auch eine Anordnung erwiesen, bei der mindestens zwei Kegelachsen konvex angeordnet sind und mit der Positionierungsachse einen Winkel von 10 bis 18°, vorzugsweise 13° (1. Kegel), bzw. 50 bis 70°, vorzugsweise 60° (2. Kegel), bilden. Dabei wird hier und im folgenden unter dem Winkel zwischen zwei beliebig im Raum liegenden, sich nicht schneidenden Geraden der Winkel verstanden, den sie miteinander bilden, wenn sie durch Parallelverschiebung zum Schnitt gebracht werden.The arrangement of the convex nozzle inserts on the inner surface of an (imaginary) ball is also particularly advantageous. This can be achieved, for example, in such a way that the end of the distributor head facing the packaging has a spherically curved shape inwards. An arrangement has also proven to be particularly advantageous in which at least two cone axes are arranged convexly and with the positioning axis an angle of 10 to 18 °, preferably 13 ° (1st cone), or 50 to 70 °, preferably 60 ° ( 2nd cone). Here and in the following, the angle between any two non-intersecting straight lines lying in space is understood to mean the angle which they form with one another when they are brought to the cut by parallel displacement.
Weitere bevorzugte Winkelwerte der beschriebenen Anordnung sind 0 bis - 12°, vorzugsweise -6° (1. Kegel), bzw. 50 bis 70°, vorzugsweise 60° (2. Kegel).Further preferred angle values of the arrangement described are 0 to -12 °, preferably -6 ° (1st cone), or 50 to 70 °, preferably 60 ° (2nd cone).
Andere bevorzugte Winkelwerte dieser Anordnung sind 15 bis 25°, vorzugsweise 20° (1. Kegel), bzw. 50 bis 70°, vorzugsweise 60° (2. Kegel).Other preferred angle values of this arrangement are 15 to 25 °, preferably 20 ° (1st cone), or 50 to 70 °, preferably 60 ° (2nd cone).
Bei einer Anordnung, in der wie oben beschrieben mindestens zwei Kegelachsen in parallelen Ebenen mit Abstand liegen, beträgt dieser Abstand 1 bis 10 mm, vorzugsweise 2 bis 5 mm, ganz besonders bevorzugt 3 mm.In the case of an arrangement in which at least two cone axes are spaced apart in parallel planes as described above, this spacing is 1 to 10 mm, preferably 2 to 5 mm, very particularly preferably 3 mm.
Die Sprühkegel des erfindungsgemäßen Sprühkopfes können einen Öffnungswinkel von 5 bis 60°, vorzugsweise 5 bis 45°, aufweisen.The spray cones of the spray head according to the invention can have an opening angle of 5 to 60 °, preferably 5 to 45 °.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung (Sprühstation) zum Aufbringen von Spritzlacken auf die Innenoberfläche von einseitig offenen Emballagen. Erfindungsgemäß sind Vorrichtungen geeignet, welche mindestens eine Anordnung (A) zum Zuführen von einseitig offenen Emballagen vor einen hydraulischen oder pneumatischen Sprühkopf aufweisen. Anordnungen dieser Art sind üblich und bekannt und beruhen auf der Fördertechnik, wie sie üblicherweise in den Produktionslinien von Emballagenherstellern, insbesondere Getränkedosenherstellern, angewandt wird.The invention further relates to a device (spray station) for applying spray paints to the inner surface of one-sided open packaging. According to the invention, devices are suitable which have at least one arrangement (A) for feeding packaging that is open on one side before a hydraulic or pneumatic spray head. Arrangements of this type are customary and known and are based on the conveyor technology which is usually used in the production lines of packaging manufacturers, in particular beverage can manufacturers.
Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen enthalten desweiteren mindestens einen hydraulischen oder pneumatischen Sprühkopf, wie sie allgemein in den hier in Rede stehenden Produktionslinien verwendet werden. Sprühköpfe dieser Art sind beispielsweise unter dem Handelsnamen "Nordson Standard Gun" am Markt erhältlich.The devices according to the invention also contain at least one hydraulic or pneumatic spray head, as are generally used in the production lines in question here. Spray heads of this type are available on the market, for example, under the trade name "Nordson Standard Gun".
Ein solcher bekannter Sprühkopf enthält üblicherweise eine Sprühdüse, von der aus der Spritzlack versprüht wird. Dabei breitet sich der Spritzlack in einer wie oben beschriebenen kegelähnlichen Form aus, was im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Sprühkegel bezeichnet wird. Gegebenenfalls kann der Sprühkegel noch mit elektrostatischen Anordnungen zur Emballage hin gelenkt werden.Such a known spray head usually contains a spray nozzle from which the spray paint is sprayed. The spray paint spreads out in a cone-like shape as described above, which is referred to in the context of the present invention as a spray cone. If necessary, the spray cone can be directed towards the packaging with electrostatic arrangements.
Desweiteren enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung die elektronischen, mechanischen, pneumatischen und/oder hydraulischen Anordnungen (C), welche zum Steuern und zur Regelung der Sprühbedingungen notwendig sind und üblicherweise in Vorrichtungen der hier in Rede stehenden Art verwendet werden. Weitere Bestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung können Anord¬ nungen (D) sein, welche die einseitig offenen Emballagen, die mittels eines Sprühkopfs in ihrem Inneren beschichtet worden sind, vor weitere Sprühköpfe führen. Hierfür kommen die Anordnungen (D) in Betracht, wie sie üblicherweise für die Zuführungen (A) verwendet werden. Als weitere Sprühköpfe können die vorstehend erwähnten üblichen und bekannten Sprühköpfe verwendet werden.Furthermore, the device according to the invention contains the electronic, mechanical, pneumatic and / or hydraulic arrangements (C) which are necessary for controlling and regulating the spray conditions and are usually used in devices of the type in question here. Further components of the device according to the invention can be arrangements (D) which guide the packaging which is open on one side and which has been coated on the inside by means of a spray head, in front of further spray heads. For this, the arrangements (D) come into consideration, as are usually used for the feeders (A). The usual and known spray heads mentioned above can be used as further spray heads.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält Anordnungen (E), welche dem Wegführen der erfindungsgemäßen Emballagen von dem Sprühkopf oder den gegebenenfalls vorhandenen weiteren Sprühköpfen sowie von der erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung dienen. Solche Anordnungen (D) sind üblich und bekannt und gleichen vom Prinzip und ihrer Arbeitsweise her den Anordnungen (A) oder (D).The device according to the invention contains arrangements (E) which serve to lead the packaging according to the invention away from the spray head or any further spray heads which may be present, and from the device according to the invention. Such arrangements (D) are common and known and are similar in principle and in terms of their operation to arrangements (A) or (D).
Nicht zuletzt enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens eine Anordnung (F) zum Drehen der einseitig offenen Emballagen um ihre Drehachse, worunter man die Symmetrieachse versteht, welche durch die Mitte der Emballagenöffnung und des Emballagenbodens geht. Hierbei finden Anordnungen (F) Verwendung, wie sie auf dem hier in Rede stehenden technischen Gebiet üblich und bekannt sind.Last but not least, the device according to the invention contains at least one arrangement (F) for rotating the packaging that is open on one side about its axis of rotation, which is understood to mean the axis of symmetry that passes through the center of the packaging opening and the packaging base. Here, arrangements (F) are used as are customary and known in the technical field in question.
Für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es erfindungswesentlich, daß ihr Sprühkopf oder mindestens einer ihrer Sprühköpfe als ein wie oben beschriebener erfindungsgemäßer Sprühkopf ausgestaltet ist. Werden erfindungsgemäße Vorrichtungen mit mehreren Sprühköpfen ver¬ wendet, kann es sich bei dem aus Sicht der zugeführten einseitig offenen Em¬ ballage ersten Sprühkopf um einen erfindungsgemaßen Sprühkopf oder einen üblichen und bekannten Sprühkopf handeln. In diesem Falle wäre erst der zweite oder dritte Sprühkopf der erfindungsgemäße. Es ist indes für die erfin¬ dungsgemäße Vorrichtung von Vorteil, wenn der erste Sprühkopf der erfin¬ dungsgemäße ist.For the device according to the invention, it is essential to the invention that its spray head or at least one of its spray heads is designed as a spray head according to the invention as described above. If devices according to the invention are used with a plurality of spray heads, the first spray head from the point of view of the one-sided open packaging can be a spray head according to the invention or a customary and known spray head. In this case, only the second or third spray head would be the one according to the invention. However, it is advantageous for the device according to the invention if the first spray head is the one according to the invention.
Obwohl sich auf dem erfindungsgemäßen Sprühkopf durchaus drei, vier oder mehr Sprühdüsen befinden können, haben sich aus konstruktiven, materialtechnischen sowie produktions-, Verfahrens- und regeltechnischen Gründen zwei Sprühdüsen als besonders vorteilhaft erwiesen. Mit ihrer Hilfe lassen sich die erfindungsgemäßen Vorteile in vollem Umfang erzielen.Although there may be three, four or more spray nozzles on the spray head according to the invention, two spray nozzles have proven to be particularly advantageous for design, material technology, production, process and control reasons. With their help, the advantages according to the invention can be achieved in full.
Als Sprühdüsen (Düseneinsätze) für den erfindungsgemäßen Sprühkopf kommen alle Sprühdüsen in Betracht, wie sie üblicherweise in den bekannten Sprühköpfen verwendet werden. Insgesamt erweist sich die Möglichkeit, abgesehen von dem Verteilerkopf übliche und bekannte Anordnungen und Bauteile für den erfindungsgemäßen Sprühkopf zu verwenden, als ein weiterer besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung.Suitable spray nozzles (nozzle inserts) for the spray head according to the invention are all spray nozzles as are usually used in the known spray heads. Overall, the possibility of using customary and known arrangements and components for the spray head according to the invention, apart from the distributor head, has proven to be a further particular advantage of the device according to the invention.
Für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es dabei von Vorteil, wenn die Längsachse des erfindungsgemäßen Sprühkopfes parallel zur Drehachse der einseitig offenen Emballage ist. Zwar können leichte Abweichungen toleriert werden, indes können diese die Regelung der Sprühbedingungen erschweren. Es ist außerdem von Vorteil, wenn die Sprühdüsen auf dem erfindungsgemäßen Sprühkopf dergestalt angeordnet sind, daß die Sprühkegel gegen die Drehachse geneigt sind. Dies läßt sich in einfacher Weise konstruktiv dadurch erreichen, daß die der Emballagenöffnung zugewandten Flächen des erfindungsgemäßen Verteilerkopfes, worin sich die Sprühdüsen befinden, in der erforderlichen Weise abgeschrägt sind.It is advantageous for the device according to the invention if the longitudinal axis of the spray head according to the invention is parallel to the axis of rotation of the packaging which is open on one side. Slight deviations can be tolerated, but these can make it more difficult to regulate the spray conditions. It is also advantageous if the spray nozzles are arranged on the spray head according to the invention in such a way that the spray cones are inclined against the axis of rotation. This can be achieved in a simple manner constructively in that the surfaces of the distributor head according to the invention facing the packaging opening, in which the spray nozzles are located, are chamfered in the required manner.
Zwar besteht auch hier im Grunde die Möglichkeit, die Neigung der Sprühkegel gegen die Drehachse durch Neigen der gesamten Anordnung, welche den erfindungsgemäßen Sprühkopf trägt, zu realisieren, indes würde dies einen höheren technischen Aufwand erfordern. Statt dessen bietet die Verwendung von erfindungsgemäßen Verteilerköpfen mit unterschiedlich abgeschrägten, Sprühdüsen tragenden Flächen, den außerordentlichen Vorteil, daß man die erfindungsgemäße Vorrichtung jederzeit in einfacher Weise dem jeweiligen Produktionsprozeß und den jeweils zu beschichteten einseitig offenen Emballagen anpassen kann, ohne dabei die gesamte Sprühstation wesentlich verändern zu müssen.Although here too there is basically the possibility of realizing the inclination of the spray cones against the axis of rotation by inclining the entire arrangement which carries the spray head according to the invention, this would however require a higher technical outlay. Instead, the use of distributor heads according to the invention with differently beveled surfaces carrying spray nozzles offers the extraordinary advantage that the device according to the invention can be adapted at any time in a simple manner to the respective production process and the packaging that is open on one side, without changing the entire spray station significantly to have to.
Für den erfindungsgemäßen Sprühkopf ist es des weiteren von Vorteil, wenn die Sprühdüsen dergestalt angeordnet sind, daß die Winkelhalbierende des Öffnungswinkels mindestens eines Sprühkegels (Sprühkegelachse) in der Ebene liegt, in der sich die Drehachse der einseitig offenen Emballage und die Längsachse des Sprühkopfs befinden. Aufgrund der hohen Symmetrie dieser Anordnung lassen sich die Verfahrensparameter besonders einfach bestimmen und regeln. Vorteilhafterweise sind die Sprühdüsen dergestalt angeordnet sind, daß der in Richtung "Emballagenöffnung-Emballagenboden" gesehen erste Sprühkegel ("erster Sprühkegel", mit kürzestem Abstand zur Emballage) auf der Innenoberfläche unmittelbar hinter der Emballagenöffnung auftrifft. Außerdem wird durch eine entsprechende Anordnung sichergestellt, daß der in Richtung "Emballagenöffnung-Emballagenboden" gesehen letzte Sprühkegel ("letzter Sprühkegel") auf der Innenoberfläche unmittelbar vor dem Emballagenboden, der Innenoberfläche des Emballagenbodens oder diesen beiden Innenoberflächen zugleich auftrifft. Welche der drei vorteilhaften Varianten man wählt, hängt in erster Linie von der Em¬ ballagengeometrie ab.For the spray head according to the invention, it is also advantageous if the spray nozzles are arranged in such a way that the bisector of the opening angle of at least one spray cone (spray cone axis) lies in the plane in which the axis of rotation of the unilaterally open packaging and the longitudinal axis of the spray head are located. Due to the high symmetry of this arrangement, the process parameters can be determined and controlled particularly easily. The spray nozzles are advantageously arranged in such a way that the first spray cone ("first spray cone", with the shortest distance to the packaging) seen in the direction of the "packaging opening-packaging base" strikes the inner surface immediately behind the packaging opening. In addition, it is ensured by a corresponding arrangement that the last spray cone ("last spray cone") seen in the direction of the "packaging opening-packaging floor" strikes the inner surface immediately in front of the packaging floor, the internal surface of the packaging floor or these two internal surfaces at the same time. Which of the three advantageous variants is chosen depends primarily on the geometry of the packaging.
Es ist von besonderem Vorteil, die Sprühdüsen dergestalt anzuordnen, daß der letzte Sprühkegel zugleich auf der Innenoberfläche unmittelbar vor dem Emballagenboden und auf der Innenoberfläche des Emballagenbodens auf trifft. Dabei soll seine Auf trefffläche vorteilhafterweise 10 bis 90 % der Innenoberfläche des Emballagenbodens bedecken. Unter "Auftrefffläche" ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung stets der Teil der Innenoberfläche zu verstehen, welcher von einem Sprühkegel bedeckt wäre, befände sich die einseitig offene Emballage nicht in Drehung, sondern in Ruhe. Unter 10 % der Innenoberfläche des Emballagenbodens kann ein einzelner Sprühkegel den sich drehenden Emballagenboden nicht mehr in dem Umfang beschichten, wie es wünschenswert wäre. Bei einer Auftrefffläche von mehr als 90 % kann es zur Streuung des Sprühkegels am Rande der Emballagenöffnung kommen. Im Bereich von 10 bis 90 % werden daher die besten Ergebnisse erzielt, weswegen vorteilhafterweise die entsprechende Sprühdüsenanordnung verwendet wird.It is particularly advantageous to arrange the spray nozzles in such a way that the last spray cone hits the inner surface immediately in front of the packaging floor and on the inner surface of the packaging floor. Its target area should advantageously cover 10 to 90% of the inner surface of the packaging base. In the context of the present invention, “impact surface” is always to be understood as the part of the inner surface which would be covered by a spray cone if the packaging which was open on one side were not rotating, but at rest. Below 10% of the inner surface of the packaging base, a single spray cone can no longer coat the rotating packaging base to the extent that would be desirable. With an impact area of more than 90%, the spray cone can be scattered on the edge of the packaging opening. In the range of 10 to 90%, therefore best results achieved, which is why the corresponding spray nozzle arrangement is advantageously used.
Die Sprühdüsen können des weiteren so angeordnet sein, daß ihre Auftreffflächen 10 bis 90 % der gesamten Innenoberfläche der Emballage bedecken. Unter 10 % der gesamten Innenoberfläche machen sich die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht mehr in dem Ausmaß bemerkbar, wie es dies wünschenswert wäre. Wählt man dagegen mehr als 90 % der gesamten Innenoberfläche als Auf tre ff fläche, kann es aufgrund der Emballagengeometrie zu Problemen wie Streuung der Sprühkegel am Rande der Emballagenöffnung kommen. Im Bereich von 10 bis 90 % werden daher die besten Ergebnisse erzielt, weswegen die entsprechende Sprühdüsenanordnung mit Vorteil verwendet wird.The spray nozzles can furthermore be arranged such that their contact surfaces cover 10 to 90% of the entire inner surface of the packaging. Below 10% of the total inner surface, the particular advantages of the device according to the invention are no longer noticeable to the extent that this would be desirable. If, on the other hand, you select more than 90% of the entire inner surface as the impact surface, problems such as scattering of the spray cones at the edge of the opening of the packaging can arise due to the packaging geometry. The best results are therefore achieved in the range from 10 to 90%, which is why the corresponding spray nozzle arrangement is used with advantage.
Vorteilhafterweise sind die Sprühdüsen dergestalt angeordnet, daß die Sprühkegel nicht überlappen. Es sind zwar durchaus Ausführungsformen denkbar, bei denen die Sprühkegel in einem gewissen Umfang überlappen, indes können sich im Bereich der Überlappung Probleme der genauen Regelung der Spritzbedingungen, hervorgerufen durch Streuung des Spritzlacks, ergeben.The spray nozzles are advantageously arranged such that the spray cones do not overlap. Although embodiments are conceivable in which the spray cones overlap to a certain extent, problems in the area of the overlap can result in the precise regulation of the spraying conditions, caused by scattering of the spray paint.
Die Sprühdüsen werden vorteilhafterweise so angeordnet, daß die Winkelhalbierenden der Öffnungswinkel der Sprühkegel (Kegelachse) Winkel zwischen 5 und 70°, insbesondere zwischen 10 und 45°, miteinander bilden. Unter 5° wären entweder die Sprühkegel zu spitz und damit die Auftreffflächen zu klein für praktische Zwecke oder die Sprühkegel müßten in einem erheblichen Ausmaß überlappen, was indes weniger vorteilhaft wäre. Bei Winkeln über 70° können sich aufgrund der Emballagengeometrie Probleme ergeben wie Streuung der Sprühkegel am Rande der Emballagenöffnung. Demnach erweist sich der Bereich von 5 bis 70° als vorteilhaft, wobei der Bereich von 10 bis 45° besonders gute Ergebnisse liefert. Die entsprechende Anordnung der Sprühdüsen ist daher besonders bevorzugt.The spray nozzles are advantageously arranged so that the bisectors of the opening angles of the spray cones (cone axis) form angles between 5 and 70 °, in particular between 10 and 45 °. Below 5 °, either the spray cones would be too pointed and the impact surfaces would be too small for practical purposes, or the spray cones would have to be overlap to a significant extent, which would be less advantageous. At angles above 70 °, problems may arise due to the geometry of the packaging, such as scattering of the spray cones at the edge of the packaging opening. Accordingly, the range from 5 to 70 ° proves to be advantageous, the range from 10 to 45 ° providing particularly good results. The corresponding arrangement of the spray nozzles is therefore particularly preferred.
Sofern sich die Kegelachsen nicht schneiden, sondern beliebig im Raum verlaufen, sind sie erst durch Parallelverschiebung zum Schnitt zu bringen, um den Schnittwinkel zu bestimmen.If the taper axes do not intersect, but run anywhere in the room, they can only be brought to the intersection by parallel displacement in order to determine the intersection angle.
In den erfindungsgemäßen Sprühköpfen werden vorteilhafterweise Sprühdüsen verwendet, welche den Spritzlack in einem Sprühkegel mit einem Öffnungswinkel von 5 bis 60°, insbesondere von 5 bis 45°, versprühen. Da unterhalb von 5° die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung nur mit einem erhöhten Regelungsaufwand zu erzielen sind, weil die Auftrefffläche zu gering ist oder eine zu dicke Beschichtung in einen schmalen Band resultiert, ist es von Vorteil Sprühdüsen zu verwenden, welche Sprühkegel eines größeren Öffnungswinkels aussenden. Sprühdüsen, welche Sprühkegel mit breiteren Winkeln als 60° hervorrufen, können zwar verwendet werden, führen aber gleichfalls zu Regelproblemen. Außerdem ist auch hier die Gefahr der Streuung am Rande der Emballagenöffnung vor¬ handen. Von den genannten Sprühdüsen erweisen sich diejenigen als besonders vorteilhaft, welche Sprühkegel einen Öffnungswinkels von 5 bis 45° versprühen. Sie liefern die besten Beschichtungsergebnisse. Die Sprühdüsen können dergestalt angeordnet sein, daß die Winkelhalbierenden der Öffnungswinkel der Sprühkegel (Kegelachse) mit dem Emballagenrumpf und/oder dessen Fluchtlinie Winkel von 10 bis 85, insbesondere 15 bis 60° bilden. Dies läßt sich in einfacher Weise durch die entsprechende Neigung der Verteilerkopfflächen bewerkstelligen, in denen die Sprühdüsen liegen. Treffen die Sprühkegel mit der entsprechenden Neigung auf die zu beschichtende Innenoberfläche auf, werden besonders gute Beschichtungsergebnisse erzielt. Innerhalb des Bereichs von 10 bis 85° ist derjenige von 15 bis 60u hervorzuheben, weil hiermit die besten Ergebnisse erhalten werden.Spray nozzles are advantageously used in the spray heads according to the invention, which spray the spray paint in a spray cone with an opening angle of 5 to 60 °, in particular 5 to 45 °. Since below 5 ° the particular advantages of the device according to the invention can only be achieved with increased control effort, because the impact surface is too small or too thick a coating results in a narrow band, it is advantageous to use spray nozzles which have spray cones with a larger opening angle send out. Spray nozzles which produce spray cones with angles wider than 60 ° can be used, but also lead to control problems. In addition, there is also the risk of scattering at the edge of the packaging opening. Of the spray nozzles mentioned, those which spray spray cones with an opening angle of 5 to 45 ° have proven particularly advantageous. They deliver the best coating results. The spray nozzles can be arranged in such a way that the bisectors of the angles of the opening angles of the spray cones (cone axis) form angles of 10 to 85, in particular 15 to 60 °, with the packaging body and / or its escape line. This can be accomplished in a simple manner by the corresponding inclination of the distributor head surfaces in which the spray nozzles are located. If the spray cones hit the inner surface to be coated with the appropriate inclination, particularly good coating results are achieved. Within the range from 10 to 85 °, the one from 15 to 60 u should be emphasized because this gives the best results.
Insgesamt sollten die Sprühdüsen dergestalt angeordnet sein, daß die Wände der Sprühkegel den Rand der Emballagenöffnung nicht berühren. Hierdurch werden eine Übersprühung ("overspray") und damit ein erheblicher Spritzlackverlust, unregelmäßige Innenbeschichtungen sowie arbeitshygienische Probleme von vornherein vermieden. Eine Ausnahme kann dagegen die Sprühdüse des "ersten Sprühkegels" bilden. Diese kann so ausgelegt werden, daß das Volumen des "ersten Sprühkegels" über den Rand der Emballagenöffnung hinausreicht, daß also ganz bewußt ein "overspray" erzeugt wird. Dieses Vorgehen erweist sich dann als vorteilhaft, wenn eine Emballage mit einem besonders langgezogenen und/oder engen "neck" zu beschichten ist. In diesem Falle empfiehlt es sich, die Auffang- und Ab¬ saugvorrichtungen bereitzustellen, wie sie auf dem Gebiet der Lackiertechnik üblich und bekannt sind, und den "overspray" so gering wie möglich zu halten. Die Ausgestaltung und die Anpassung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einen vorgegebenen Produktionsprozeß mit bestimmten einseitig offenen Emballagenformen kann der Fachmann aufgrund der aufgezeigten geometrisch räumlichen Zusammenhänge jederzeit selbst vornehmen. Gegebenenfalls kann er seine theoretischen Überlegungen zur Ausgestaltung und Anpassung durch einfache Vorversuche experimentell verifizieren und, sofern überhaupt notwendig, eine Feinabstimmung vornehmen.Overall, the spray nozzles should be arranged in such a way that the walls of the spray cones do not touch the edge of the packaging opening. This avoids an overspray and thus a considerable loss of spray paint, irregular interior coatings and hygiene problems from the outset. An exception, however, can be the spray nozzle of the "first spray cone". This can be designed so that the volume of the "first spray cone" extends beyond the edge of the packaging opening, so that an "overspray" is deliberately generated. This procedure proves to be advantageous if a packaging has to be coated with a particularly elongated and / or tight "neck". In this case, it is advisable to provide the collecting and suction devices as are customary and known in the field of painting technology, and to keep the "overspray" as low as possible. The person skilled in the art can carry out the design and the adaptation of the device according to the invention to a given production process with certain packaging forms that are open on one side at any time on the basis of the geometrical spatial relationships shown. If necessary, he can experimentally verify his theoretical considerations for the design and adaptation by simple preliminary tests and, if necessary, carry out a fine-tuning.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. unter Einsatz des erfindungsgemäßen Sprühkopfes durchgeführt.The method according to the invention is carried out with the device according to the invention described above or using the spray head according to the invention.
Demnach ist es für das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich, daß hierbei gleichzeitig zwei oder mehr Sprühkegel eines Spritzlacks unter in Hinblick auf die spezielle Emballage optimalen Bedingungen auf der Innenoberfläche der einseitig offenen Emballage auftreffen. Dies wird erfindungsgemäß durch die Verwendung mindestens eines erfindungsgemäßen Sprühkopfes mit einem Verteilerkopf und mehreren, insbesondere aber zwei, Sprühdüsen erzielt.Accordingly, it is essential for the process according to the invention that two or more spray cones of a spray paint strike simultaneously on the inner surface of the open-ended packaging under optimal conditions with regard to the special packaging. This is achieved according to the invention by using at least one spray head according to the invention with a distributor head and several, but in particular two, spray nozzles.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im Rahmen der Herstellung beschichteter Emballagen, insbesondere Getränkedosen, in den üblichen und bekannten Produktionslinien durchgeführt. Dabei wird hierbei die zu beschichtende einseitig offene Emballage um die Symmetrieachse gedreht wird, die durch ihre Emballagenöffnung geht (Drehachse). Sie wird unter fortgesetztem Drehen mit ihrer Öffnung vor mindestens einen hydraulischen oder pneumatischen Sprühkopf geführt. Wird nur ein Sprühkopf verwendet, handelt es sich hierbei um den erfindungsgemäßen. Sind mehrere Sprühköpfe vorhanden, kann es sich bei dem aus Sicht der zugeführten einseitig offenen Emballagen ersten Sprühkopf um den erfindungsgemäßen handeln. Diese Variante ist erfindungsgemäß von Vorteil und wird deshalb bevorzugt ange- wandt.The process according to the invention is carried out in the course of the production of coated packaging, in particular beverage cans, in the customary and known production lines. Here, the packaging that is open on one side is rotated around the axis of symmetry that passes through its packaging opening (axis of rotation). With continued rotation, it is guided with its opening in front of at least one hydraulic or pneumatic spray head. If only one spray head is used, it is the invention. If several spray heads are present, the first spray head from the point of view of the packaging that is open on one side can be the one according to the invention. This variant is advantageous according to the invention and is therefore preferably used.
Von den Sprühdüsen der Sprühköpfe oder des erfindungsgemäßen Sprüh¬ kopfes gehen Sprühkegel aus, und beim Sprühvorgang befinden sich die Sprühköpfe oder der erfindungsgemäße Sprühkopf stets vor der Öffnung der einseitig offenen Emballage. Ihre Innenoberfläche wird dann in dieser Position unter fortgesetztem Drehen mit dem Spritzlack besprüht, und anschließend wird die einseitig offene Emballage gegebenenfalls weiteren Sprühköpfen zugeführt oder endgültig von der erfindungsgemäßen Sprühstation weggeführt.Spray cones emanate from the spray nozzles of the spray heads or the spray head according to the invention, and during the spraying process the spray heads or the spray head according to the invention are always in front of the opening of the packaging which is open on one side. Your inner surface is then sprayed in this position with continued rotation with the spray paint, and then the packaging, which is open on one side, is optionally fed to further spray heads or finally led away from the spray station according to the invention.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Applikationsbedingungen angewandt, wie sie auf dem Gebiet der Innenbeschichtung von Emballagen, insbesondere Getränkedosen, üblich und bekannt sind. Beispielsweise können die einseitig offenen Emballagen mit Drehzahlen von 500 bis 3000, insbesondere 1500 bis 2500 U/min, um ihre Drehachse gedreht werden. Die Beschichtungszeit kann je nach Anforderung und Größe der einseitig offenen Emballage bei 80 bis 500, vorzugsweise 100 bis 200 und insbesondere 110 bis 150 ms liegen. Hierbei können unterschiedliche Mengen an Spritzlack appliziert werden. Bei üblichen und bekannten Getränkedosen können dies 80 bis 200, vorzugsweise 90 bis 180 und insbesondere 100 bis 160 mg Trockengewicht sein. Der Applikationsdruck kann dabei bei 10 bis 100, vorzugsweise 20 bis 70 und insbesondere 30 bis 65 bar liegen. Die Temperatur des Spritzlacks vor dem Versprühen liegt im allgemeinen bei Zimmertemperatur oder geringfügig darüber.In the method according to the invention, application conditions are used as are customary and known in the field of interior coating of packaging, in particular beverage cans. For example, the packaging that is open on one side can be rotated about its axis of rotation at speeds of 500 to 3000, in particular 1500 to 2500, rpm. Depending on the requirements and the size of the packaging that is open on one side, the coating time can be 80 to 500, preferably 100 to 200 and in particular 110 to 150 ms. Different amounts of spray paint can be applied. In conventional and known beverage cans, this can be 80 to 200, preferably 90 to 180, and in particular 100 to 160 mg dry weight. The application pressure can range from 10 to 100, preferably 20 to 70 and in particular 30 to 65 bar. The temperature of the spray paint before spraying is generally at room temperature or slightly above.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens steht der erfindungsgemäße Sprühkopf mit der Positionierungsachse parallel zur Drehachse, wobei die Sprühkegel hiergegen geneigt sind. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt die Winkelhalbierende des Öffnungswinkels mindestens eines Sprühkegels (Kegelachse) in der Ebene, in der sich die Drehachse der Emballage befindet. Hierbei kann der "erste Sprühkegel" auf der Innenoberfläche unmittelbar hinter der Emballagenöffnung und der "letzte Sprühkegel" auf der Innenober¬ fläche unmittelbar vor dem Emballagenboden, der Innenoberfläche des Emballagenbodens oder diesen beiden Innenoberflächen zugleich auftreffen. In den meisten Fällen wird der letzten Verfahrensvariante der Vorzug gegeben, wobei es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt hat, wenn die Auftrefffläche des "letzten Sprühkegels" 10 bis 90 % der Innenoberfläche des Emballagenbodens bedeckt. Hierdurch wird durch das Drehen der Emballage eine besonders gleichmäßige und in ihren anwendungstechnischen Eigenschaften optimale Innenbeschichtung im kritischen "dorne"- und "rim"- Bereich erzielt.When carrying out the method according to the invention, the spray head according to the invention with the positioning axis is parallel to the axis of rotation, the spray cones being inclined against this. In a particularly advantageous embodiment of the method according to the invention, the bisector of the opening angle of at least one spray cone (cone axis) lies in the plane in which the axis of rotation of the packaging is located. Here, the "first spray cone" can strike the inner surface immediately behind the opening of the packaging and the "last spray cone" on the inner surface immediately in front of the packaging floor, the inside surface of the packaging floor or these two inside surfaces. In most cases, preference is given to the last variant of the method, it having turned out to be particularly advantageous if the impact surface of the "last spray cone" covers 10 to 90% of the inner surface of the packaging base. As a result, by turning the packaging, a particularly uniform inner coating in the critical "thorn" and "rim" area is achieved in terms of its application properties.
Von Vorteil ist es außerdem, wenn die Innenoberfläche derart besprüht wird, daß die Auftreffflächen aller Sprühkegel 10 bis 90 % der gesamten Innenoberfläche der Emballage bedecken. Hierbei wird nicht nur auf demIt is also advantageous if the inner surface is sprayed in such a way that the contact surfaces of all spray cones cover 10 to 90% of the entire inner surface of the packaging. This is not only on the
Emballagenrumpf, sondern auch im kritischen "neck"- und "neck shadow"- Bereich eine besonders gleichmäßige und in ihren anwendungstechnischen Eigenschaften optimale Innenbeschichtung erzielt.Emballage body, but also in the critical "neck" - and "neck shadow" - Area achieved a particularly uniform interior coating with optimal application properties.
Hervorzuheben ist, daß die unter den angegebenen Bedingungen applizierte Innenbeschichtung nach ihrer Trocknung und nach üblicher und bekannter Aushärtung beispielsweise durch Erhitzen gegenüber aggressiven und korrosiven Emballagenfüllungen außerordentlich stabil und nicht porös ist und somit einen hervorragenden Korrosionsschutz bietet.It should be emphasized that the interior coating applied under the specified conditions after drying and after customary and known curing, for example by heating against aggressive and corrosive packaging fillings, is extremely stable and non-porous and thus offers excellent corrosion protection.
Durch weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens können seine Durchführung sowie die hiermit hergestellten Innenbeschichtungen der erfindungsgemäßen Emballagen optimiert werden. So ist es vorteilhaft, wenn die Sprühkegel nicht oder nur in geringem Umfang überlappen, da es ansonsten unter Umständen zu unkontrollierter Spritzlackabscheidung im Überlappungsbereich kommen kann.By means of further advantageous refinements of the method according to the invention, its implementation and the inner coatings of the packaging according to the invention produced therewith can be optimized. It is advantageous if the spray cones do not overlap or only overlap to a small extent, since otherwise there may be uncontrolled spray paint deposition in the overlap area.
Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Winkelhalbierenden der Öffnungswinkel der Sprühkegel (Kegelachse) Winkel zwischen 5 und 70°, insbesondere 10 und 45°, bilden. Besonders bevorzugt weisen die Sprühkegel hierbei Öffnungswinkel von 5 bis 60°, insbesondere 5 bis 45°, auf. Dabei können die Winkelhalbierenden der Öffnungswinkel der Sprühkegel mit dem Emballagenrumpf und/oder dessen Fluchtlinie Winkel von 10 bis 85, insbesondere 15 bis 60° bilden. Durch diese Verfahrensmaßnahmen resultiert insgesamt eine optimale Auftrefffläche, was sich auf die anwendungstechnischen Eigenschaften der Innenbeschichtungen positiv aus¬ wirkt. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sollten die Wände der Sprühkegel den Rand der Emballagenöffnung nicht berühren, weil hierdurch unerwünschter "overspray" erzeugt wird. Außerdem kann es im Inneren der Emballage zu unkontrolliertem Abscheiden von Spritzlack wegen Streuung kommen. Eine Ausnahme kann der "erste Sprühkegel" machen, dessen Volumen über den Rand der Emballagenöffnung hinausreichen kann. Hierdurch wird gerade im kritischen "neck"-Bereich eine besonders vorzügliche Innenbeschichtung erreicht. Allerdings wird man hierbei darauf achten, so wenig wie möglich "overspray" zu erzeugen.It is also advantageous if the bisectors of the opening angles of the spray cones (cone axis) form angles between 5 and 70 °, in particular 10 and 45 °. The spray cones particularly preferably have opening angles of 5 to 60 °, in particular 5 to 45 °. The bisector of the opening angle of the spray cone with the body and / or its escape line can form angles of 10 to 85, in particular 15 to 60 °. These process measures result in an optimal impact area overall, which has a positive effect on the application properties of the inner coatings. When carrying out the method according to the invention, the walls of the spray cones should not touch the edge of the packaging opening, because this produces undesirable "overspray". In addition, uncontrolled separation of spray paint can occur inside the packaging due to scatter. The "first spray cone" can make an exception, the volume of which can extend beyond the edge of the packaging opening. As a result, a particularly excellent internal coating is achieved, especially in the critical "neck" area. However, one will take care to produce as little "overspray" as possible.
Bedingt durch die Verwendung mehrerer Sprühdüsen für einen Spritzvorgang kann eine Innenbeschichtung aufgebracht werden, welche unabhängig vom Ort die gleiche oder in etwa die gleiche Stärke aufweist. Dies ist insbesondere bei der Beschichtung von Getränkedosen aus Aluminium vorteilhaft, wo dies von den Getränkedosenherstellern gefordert wird. Es ist indes das Besondere des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß es nicht hierauf beschränkt ist, sondern daß damit auch ohne weiteres eine Innenbeschichtung erzeugt werden kann, welche abhängig vom Ort eine unterschiedliche Stärke aufweist. In dieser Weise ist es möglich, die kritischen "rim"-, "neck"- und "neck shadow"-Bereiche mit einer optimal starken Innenbeschichtung zu versehen, ohne daß auf dem Emballagenrumpf unnötig viel Spritzlack aufgetragen werden muß. Dadurch wird insgesamt eine Verringerung der zu applizie- renden Spritzlackmenge erzielt, was einen weiteren besonderen Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt. Nach der Innenbeschichtung in erfindungsgemäßer Verfahrensweise braucht nicht die gesamte Innenoberfläche der Emballage notwendigerweise völlig mit Spritzlack bedeckt sein, sondern es können beispielsweise nur der "dorne"-, "rim"-, "neck" und/oder "neck shadow"-Bereich sowie ein Teil des Emballagenrumpfes beschichtet sein. In diesen Fällen empfiehlt es sich, die Emballagen mindestens einem weiteren üblichen und bekannten Sprühkopf zuzuführen, durch welchen die noch freigebliebenen Teile der Innenoberflä¬ che beschichtet werden können.Due to the use of several spray nozzles for one spraying process, an inner coating can be applied which has the same or approximately the same thickness regardless of the location. This is particularly advantageous in the coating of aluminum beverage cans, where this is required by the beverage can manufacturers. However, it is the special feature of the method according to the invention that it is not limited to this, but that it can also be used to produce an inner coating which has a different thickness depending on the location. In this way it is possible to provide the critical "rim", "neck" and "neck shadow" areas with an optimally strong inner coating without the need to apply an excessive amount of spray paint to the packaging body. This results in an overall reduction in the amount of spray paint to be applied, which represents a further particular advantage of the method according to the invention. After the inner coating in the procedure according to the invention, the entire inner surface of the packaging does not necessarily have to be completely covered with spray paint, but instead, for example, only the "thorn", "rim", "neck" and / or "neck shadow" area and a Part of the packaging hull be coated. In these cases, it is advisable to supply the packaging to at least one other conventional and known spray head, by means of which the parts of the inner surface which are still free can be coated.
Indes kann auch die Variante gewählt werden, bei welcher die einseitig offene Emballage zuerst mittels eines herkömmlichen Sprüh kopfes und dann erst mit Hilfe des erfindungsgemäßen beschichtet wird. Auch hierdurch resultiert eine vollständige Innenbeschichtung.However, the variant can also be selected in which the unilaterally open packaging is first coated by means of a conventional spray head and then only with the aid of the invention. This also results in a complete inner coating.
Nach der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der aufgetragene Spritzlack getrocknet und in üblicher und bekannter Weise z.B. durch Erhitzen ausgehärtet, wodurch eine ausgehärtete Lackschicht, d.h. die fertige Innenbeschichtung resultiert.After the process according to the invention has been carried out, the spray paint applied is dried and, for example, cured by heating, whereby a hardened lacquer layer, i.e. the finished inner coating results.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit allen Spritzlacken durchgeführt werden, wie sie auf dem Gebiet der Innenbeschichtung von einseitig offenen Emballagen, insbesondere Getränkedosen, üblich sind. Ein besonderer Vorteil zeigt sich bei der Verwendung wäßriger Spritzlacke: es können hierbei wäßrige Spritzlacke verwendet werden, welche, bezogen auf ihre jeweilige Gesamtmenge, einen Feststoffgehalt von mehr als 22 Gew.-%, insbesondere 25 Gew.-%, haben. Durch die herkömmlichen Spritzverfahren konnten wäßrige Lacke eines so hohen Feststoffgehalts nicht mehr verarbeitet werden. Somit erweisen sich das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung auch in dieser Hinsicht als dem Stand der Technik überlegen.The process according to the invention can be carried out with all spray paints as are customary in the field of the inner coating of packaging that is open on one side, in particular beverage cans. A particular advantage is shown when using aqueous spray paints: it is possible to use aqueous spray paints which, based on their respective total amount, have a solids content of more than 22% by weight, in particular 25% by weight. Thanks to the conventional spraying process aqueous paints with such a high solids content can no longer be processed. In this respect, the method and the device according to the invention thus prove to be superior to the prior art.
Beispiele für wäßrige Spritzlacke sind beschrieben in der EP-417,091, EP-116,225, EP-006,334, EP-006,336 und DE 3006 175.Examples of aqueous spray paints are described in EP-417,091, EP-116,225, EP-006,334, EP-006,336 and DE 3006 175.
Ein erfindungsgemäß geeigneter Spritzlack besteht aus einer selbst- emulgierenden Epoxyester-Copolymer-Mischung. Diese wird in einem Verfahren hergestellt, bei welchem ein in einem Lösemittel lösbares, carboxylgruppenhaltiges Polymer mit einem Epoxidharz verestert wird. Das Epoxidharz ist dabei eine Mischung enthaltend aromatische Polyether mit Epoxygruppen, wobei wenigstens 5 % der aromatischen Polyether aus Diepoxid zusammengesetzt sind. Die Mischung der aromatischen Polyether macht ca. 40% des gesamten Festkörpergehaltes des Harzes aus und stellt die Epoxygruppen zur Verfügung, die in bezug auf die Carboxylgruppen in einem stochiometrischen Unterverhältnis von 1:2 bis 1:20 vorliegen. Die Veresterung findet in einem organischen Lösemittel unter Vorhandensein von mehr als 2 % (bezogen auf das Gesamtgewicht der Reaktionspartnern der Veresterung) eines aminischen Veresterungskatalysators statt. Die Temperatur ist dabei hinreichend erhöht, um die Reaktion der Epoxygruppen mit den Carboxylgruppen solange voranzutreiben, bis die Epoxygruppen im wesentlichen verbraucht sind, und bis wenigstens ein Teil der Carboxyl- gruppen im resultierenden Polymer-Epoxidharz Hydroxy-Ester-Produkt mit einer Base reagiert haben, um das Reaktionsprodukt selbst-emulgierend in Wasser zu machen.A spray paint suitable according to the invention consists of a self-emulsifying epoxy ester copolymer mixture. This is produced in a process in which a polymer which contains carboxyl groups and is soluble in a solvent is esterified with an epoxy resin. The epoxy resin is a mixture containing aromatic polyethers with epoxy groups, at least 5% of the aromatic polyethers being composed of diepoxide. The mixture of the aromatic polyethers makes up about 40% of the total solids content of the resin and provides the epoxy groups which are present in a stochiometric sub-ratio of 1: 2 to 1:20 with respect to the carboxyl groups. The esterification takes place in an organic solvent in the presence of more than 2% (based on the total weight of the reactants of the esterification) of an aminic esterification catalyst. The temperature is raised sufficiently to drive the reaction of the epoxy groups with the carboxyl groups until the epoxy groups have essentially been consumed and until at least some of the carboxyl groups in the resulting polymer-epoxy resin have a hydroxy-ester product of a base have reacted to make the reaction product self-emulsifying in water.
Als Spritzlack ist erfindungsgemäß auch eine ungelierte Hydroxy-Ester- Copolymer-Zusammensetzung geeignet, die im wesentlichen frei von Epoxygruppen ist, und die das Hydroxy-Ester-Produkt eines sauren Copolymers mit Epoxidharz enthält. Das Epoxidharz ist dabei eine Mischung, enthaltend wenigstens 5 Gew.-% eines aromatischen Polyethers, der zwei Epoxygruppen trägt und in der Reaktion mit dem sauren Copolymer verbraucht wird. Das saure Copolymer ist ein gelöstes Copolymer von monoethylenisch ungesättigten Monomeren enthaltend wenigstens ca. 20 % (bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere) einer monoethylenisch ungesättigten Carbonsäure. Die Epoxidharz-Mischung macht wenigstens 40 % des gesamten Festkörpergehaltes des Harzes aus und stellt die Epoxygruppen zur Verfügung, die in bezug auf die Carboxylgruppen in einem stochiometrischen Unterverhältnis von 1:2 bis 1:20 vorliegen. Wenigstens ein Teil der Carboxylgruppen im resultierenden Copolymer-Epoxidharz Hydroxy- Ester-Produkt reagiert mit einer Base, um das Reaktionsprodukt selbst- emulgierend in Wasser zu machen.An ungelled hydroxy ester copolymer composition which is essentially free of epoxy groups and which contains the hydroxy ester product of an acidic copolymer with epoxy resin is also suitable as spray paint according to the invention. The epoxy resin is a mixture containing at least 5% by weight of an aromatic polyether which bears two epoxy groups and is consumed in the reaction with the acidic copolymer. The acidic copolymer is a dissolved copolymer of monoethylenically unsaturated monomers containing at least about 20% (based on the total weight of the monomers) of a monoethylenically unsaturated carboxylic acid. The epoxy resin mixture makes up at least 40% of the total solids content of the resin and provides the epoxy groups which are present in a stochiometric sub-ratio of 1: 2 to 1:20 with respect to the carboxyl groups. At least a portion of the carboxyl groups in the resulting copolymer epoxy hydroxy ester product react with a base to make the reaction product self-emulsifying in water.
Ein weiterer verwendbarer wäßriger Spritzlack enthält das neutralisierte, wasserdispergierbare ionische Polymerisat aus der Reaktion eines Epoxidharzes mit einem sauren Polymer und ferner ein anderes Harz, das nicht notwendigerweise selbstdispergierbar in Wasser ist. Das andere Harz wird entweder vorgeformt in irgendeinem Stadium zugeführt, oder es wird in situ entweder vor oder nach dem Dispergieren des ionischen Epoxidharz- saures-Polymer-Produktes in Wasser bereitet in Anwesenheit des Epoxidharzes, das mit dem sauren Polymer verestert wird. Das Epoxidharz- saures-Polymer-Produkt verhält sich als polymere oberflächenaktive Substanz, die sogar das normalerweise nicht selbstdispergierbare zweite Polymer in einer stabilen wäßrigen Dispersion halten kann.Another usable aqueous spray paint contains the neutralized, water-dispersible ionic polymer from the reaction of an epoxy resin with an acidic polymer and also another resin which is not necessarily self-dispersible in water. The other resin is either supplied preformed at any stage, or is added in situ either before or after the ionic epoxy resin is dispersed. acidic polymer product in water prepares in the presence of the epoxy resin that is esterified with the acidic polymer. The epoxy resin acid-polymer product behaves as a polymeric surface-active substance, which can even keep the normally non-self-dispersible second polymer in a stable aqueous dispersion.
Auch der folgende bekannte Spritzlack kann in der erfindungsgemäßen Anlage verwendet werden. Dieser Lack wird erhalten durch Additionsreaktion eines Monomers, z.B. Styrol, in einem Reaktionsmedium, das ein modifiziertes Epoxidharz enthält. Das Epoxidharz ist durch die Kombination eines Teiles seiner Epoxygruppen mit Epoxy-reaktiven Gruppen eines ethylenisch ungesättigten Moπomers modifiziert sowie durch die Reaktion von anderen seiner Epoxygruppen mit einem tertiären Amin und einem vorgeformten Additionspolymer, welches Carboxylgruppen zur Bildung einer ionischen Harzverbindung enthält, wobei genug Carboxylgruppen vorhanden sind, um den Lack in neutralisierter Form selbstdispergierbar in Wasser zu machen.The following known spray paint can also be used in the system according to the invention. This varnish is obtained by the addition reaction of a monomer, e.g. Styrene, in a reaction medium containing a modified epoxy resin. The epoxy resin is modified by combining some of its epoxy groups with epoxy-reactive groups of an ethylenically unsaturated monomer and by reacting others of its epoxy groups with a tertiary amine and a preformed addition polymer containing carboxyl groups to form an ionic resin compound, with enough carboxyl groups present are to make the paint self-dispersible in water in neutralized form.
Schließlich ist auch eine Überzugsharzmasse in Form einer wäßrigen Dispersion anwendbar, enthaltend eine aromatische Epoxidharzkomponente und eine Acrylharzkomponente, die aus Acrylsäure oder Methacrylsäure und einem monoethylenischen Monomer copolymerisiert worden ist und überschüssige Carboxylgruppen aufweist, sowie Ammoniak oder ein Amin zur teilweisen Neutralisation. Bei dieser Überzugsmasse liegt der pH-Wert zwischen 5 und 11. Die Epoxidharzkomponente und die Acrylharzkomponente liegen in Form eines Teilreaktionsprodukts vor aus (A) einem alkalineutralisierbaren Acrylharz mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 5000 bis 100 000, welches durch Copolymerisation von 12 bis 50 Gew.-% Acrylsäure oder Methacrylsäure mit 50 bis 88 Gew.-% Styrol, Methylstyrol, Vinyltoluol und Alkylestern der Acrylsäure und/oder Methacrylsäure mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe erhalten wurde, und (B) einem aromatischen Epoxidharz mit durchschnittlich 1,1 bis 2,0 Epoxygruppen pro Molekül und einem zahlenmittleren Molekulargewicht von mindestens 1400, ausgenommen eine Überzugsmasse mit einem Gehalt an einem nichtionischen oberflächenaktiven Mittel.Finally, a coating resin composition in the form of an aqueous dispersion can also be used, containing an aromatic epoxy resin component and an acrylic resin component which has been copolymerized from acrylic acid or methacrylic acid and a monoethylene monomer and has excess carboxyl groups, and ammonia or an amine for partial neutralization. The pH of this coating composition is between 5 and 11. The epoxy resin component and the acrylic resin component are in the form of a partial reaction product (A) an alkali-neutralizable acrylic resin with a number average molecular weight of 5,000 to 100,000, which by copolymerization of 12 to 50% by weight of acrylic acid or methacrylic acid with 50 to 88% by weight of styrene, methylstyrene, vinyltoluene and alkyl esters of acrylic acid and / or methacrylic acid with 1 to 8 carbon atoms in the alkyl group, and (B) an aromatic epoxy resin having an average of 1.1 to 2.0 epoxy groups per molecule and a number average molecular weight of at least 1400, except for a coating composition containing a nonionic surfactant.
Wäßrige Spritzlacke, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders gut verarbeitet werden können, enthaltenAqueous spray paints which can be processed particularly well with the aid of the process according to the invention
(I) mindestens ein wasserlösliches oder wasserdispergierbares Bindemittel, welches Säuregruppen, insbesondere Carboxylgruppen, aufweist, und(I) at least one water-soluble or water-dispersible binder which has acid groups, in particular carboxyl groups, and
(II) mindestens ein Epoxidharz mit mehr als einer Epoxygruppe pro Molekül.(II) at least one epoxy resin with more than one epoxy group per molecule.
Vorteilhafterweise smd die Komponenten (I) und (II) in einem Mengenverhältnis (I) : (II) von 0,1 bis 2 enthalten.Advantageously, the components (I) and (II) contain in a ratio (I): (II) of 0.1 to 2.
Besonders bevorzugt werden wäßrige Spritzlacke, als deren Komponente (I) mindestens ein Copolymerisat verwendet wird, welches durch Copolymerisation einer Mischung aus, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Mischung,Aqueous spray paints are particularly preferred, as component (I) of which at least one copolymer is used which is characterized by Copolymerization of a mixture of, based in each case on the total amount of the mixture,
(Ia) 10 bis 45 Gew.-% mindestens einer α,ß-ungesättigten Carbonsäure, insbesondere Acrylsäure, Methacrylsäure und/oder Itaconsäure,(Ia) 10 to 45% by weight of at least one α, β-unsaturated carboxylic acid, in particular acrylic acid, methacrylic acid and / or itaconic acid,
(lb) 10 bis 35 Gew.-% mindestens eines aromatischen Vinylmonomeren, insbesondere Styrol, 2-, 3- und/oder 4-Alkylstyrol und/oder α- Methylstyrol, und(lb) 10 to 35% by weight of at least one aromatic vinyl monomer, in particular styrene, 2-, 3- and / or 4-alkylstyrene and / or α-methylstyrene, and
(Ic) 20 bis 80 Gew.-% mindestens eines Alkyl- und/oder Arylesters minde¬ stens einer α,ß-ungesättigten Carbonsäure (Ia)(Ic) 20 to 80% by weight of at least one alkyl and / or aryl ester of at least one α, β-unsaturated carboxylic acid (Ia)
herstellbar ist.can be produced.
Des weiteren sind mit den erfindungsgemäßen Sprühköpfen auch Pulverlack- Slurries einsetzbar. Geeignete Pulverlack-Slurries sind herstellbar, indem eine wäßrige Dispersion eines Pulverklarlacks mit einer Glastemperatur von 20 bis 90°C, einer Viskosität von 10 bis 1000 mPas und einem Festkörpergehalt von 10 bis 50 %, einem Mahlprozeß unter Einhaltung einer Temperatur von 0 bis 60°C unterworfen wird. Vorzugsweise bestehen sie aus einer festen, nulverförmigen Komponente A und einer wäßrigen Komponente B, wobei Komponente A ein Pulverklarlack ist, enthaltend a) wenigstens ein epoxidhaltiges Bindemittel mit einem Gehalt von 30 bis 45 Gew.%, vorzugsweise 30 bis 35 Gew.% an glycidylhaltigen Monomeren gegebenenfalls mit einem Gehalt an vinylaromatischen Verbindungen, vorzugsweise Styrol, b) wenigstens ein Vemetzungsmittel, vorzugsweise geradkettige, aliphatische Dicarbonsäuren und/oder carboxyfunktionelle Polyester und c) gegebenenfalls Katalysatoren, Hilfsstoffe, pulverklarlacktypische Additive wie Entgasungsmittel, Verlaufsmittel,UV-Absorber, Radikalfänger, Antioxidantien und Komponente B eine wäßrige Dispersion ist enthaltend a) wenigstens einen nicht-ionischen Verdicker und b) gegebenenfalls Katalysatoren, Hilfsstoffe, Entschaumungsmittel, Netzmittel, Dispersionshilfsmittel, vorzugsweise carboxyfunktionelle Dispergiermittel, Antioxidantien, UV-Absorber, Radikalfänger, Biozide, geringe Mengen Lösemittel, Verlaufsmittel, Neutralisierungsmittel, vorzugsweise Amine und/oder Wasserrückhaltemittel.Furthermore, powder coating slurries can also be used with the spray heads according to the invention. Suitable powder coating slurries can be produced by an aqueous dispersion of a clear powder coating with a glass transition temperature of 20 to 90 ° C, a viscosity of 10 to 1000 mPas and a solids content of 10 to 50%, a grinding process while maintaining a temperature of 0 to 60 ° C is subjected. They preferably consist of a solid, powdery component A and an aqueous component B, component A being a powder clearcoat comprising a) at least one epoxy-containing binder with a content of 30 to 45% by weight, preferably 30 to 35% by weight, of glycidyl-containing Monomers optionally containing vinyl aromatic compounds, preferably styrene, b) at least one crosslinking agent, preferably straight-chain, aliphatic dicarboxylic acids and / or carboxy-functional polyesters, and c) optionally catalysts, auxiliaries, additives typical of powder clearcoat such as degassing agents, leveling agents, UV absorbers, radical scavengers, antioxidants and component B is an aqueous dispersion comprising a) at least one nonionic thickener and b) optionally catalysts, auxiliaries, defoamers, wetting agents, dispersion auxiliaries, preferably carboxy-functional dispersants, antioxidants, UV absorbers, radical scavengers, biocides, small amounts of solvents, leveling agents, Neutralizing agents, preferably amines and / or water retention agents.
Als epoxyfunktionelles Bindemittel für den festen Pulverklarlack, der zur Herstellung der Dispersion verwendet wird, sind beispielsweise epoxidgruppenhaltige Polyacrylatharze geeignet, die durch Copolymerisation von mindestens einem ethylenisch ungesättigten Monomer, das mindestens eine Epoxygruppe im Molekül enthält, mit mindestens einem weiteren ethylenisch ungesättigten Monomer, das keine Epoxygruppe im Molekül ent¬ hält, herstellbar sind, wobei mindestens eines der Monomere ein Ester der Acrylsäure oder Methacrylsäure ist. Derartige epoxygruppenhaltige Polyacrylatharze sind z.B.bekannt aus EP-A-299420, DE-B-22 14 650, DE-B- 2749 576, US-A-4,091,048 und US-A-3,781,379.Examples of suitable epoxy-functional binders for the solid powder clearcoat used for the preparation of the dispersion are epoxy group-containing polyacrylate resins which are obtained by copolymerizing at least one ethylenically unsaturated monomer which contains at least one epoxy group in the molecule with at least one further ethylenically unsaturated monomer which is none Contains epoxy group in the molecule, can be prepared, at least one of the monomers being an ester of acrylic acid or methacrylic acid. Such epoxy groups Polyacrylate resins are known, for example, from EP-A-299420, DE-B-22 14 650, DE-B-2749 576, US-A-4,091,048 and US-A-3,781,379.
Als Beispiele für ethylenisch ungesättigte Monomere, die keine Epoxygruppe im Molekül enthalten, werden Alkylester der Acryl- und Methacrylsäure, die 1 bis 20 Kohienstoffatome im Alkylrest enthalten, insbesondere Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, Butylacrylat, - Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat und 2-Ethylhexylmethacrylat genannt. Weitere Beispiele für ethylenisch ungesättigte Monomere, die keine Epoxygruppen im Molekül enthalten, sind Säureamide, wie z.B. Acrylsäure- und Methacrylsäureamid, vinylaromatische Verbindungen, wie Styrol, Methylstyrol und Vinyltoluol, Nitrile, wie Acrylnitril und Methacrylnitril, Vinyl- und Vinylidenhalogenide, wie Vinylchlorid und Vinylidenfluorid, Vinylester, wie z.B. Vinylacetat und hydroxylgruppenhaltige Monomere, wie z.B. Hydroxyethylacrylat und Hydroxyethylmethacrylat.Examples of ethylenically unsaturated monomers which do not contain any epoxy group in the molecule are alkyl esters of acrylic and methacrylic acid which contain 1 to 20 carbon atoms in the alkyl radical, in particular methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate and 2 -Ethylhexyl methacrylate called. Further examples of ethylenically unsaturated monomers which do not contain any epoxy groups in the molecule are acid amides, such as e.g. Acrylic acid and methacrylic acid amide, vinyl aromatic compounds such as styrene, methyl styrene and vinyl toluene, nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile, vinyl and vinylidene halides such as vinyl chloride and vinylidene fluoride, vinyl esters such as e.g. Vinyl acetate and hydroxyl group-containing monomers such as e.g. Hydroxyethyl acrylate and hydroxyethyl methacrylate.
Das epoxygruppenhaltige Polyacrylatharz weist üblicherweise ein Epoxidäquivalentgewicht von 400 bis 2500, vorzugsweise 420 bis 700, ein zahlenmittleres Molekulargewicht (gelpermeationschromatographisch unter Verwendung eines Polystyrolstandards bestimmt) von 2.000 bis 20.000, vorzugsweise von 3.000 bis 10.000, und eine Glasübergangstemperatur (TG) von 30 bis 80, vorzugsweise von 40 bis 70, besonders bevorzugt von 40 bis 60°C auf (gemessen mit Hilfe der Differential Scanning Calorimetrie (DSC)). Ganz besonders bevorzugt werden ca. 50°C. Zum Einsatz können auch Gemische aus zwei oder mehr Acrylatharzen kommen. Das Epoxygruppenhaltige Polyacrylatharz kann nach allgemein gut bekannten Methoden durch Polymerisation hergestellt werden.The epoxy group-containing polyacrylate resin usually has an epoxy equivalent weight of 400 to 2500, preferably 420 to 700, a number average molecular weight (determined by gel permeation chromatography using a polystyrene standard) from 2,000 to 20,000, preferably from 3,000 to 10,000, and a glass transition temperature (TG) from 30 to 80, preferably from 40 to 70, particularly preferably from 40 to 60 ° C to (measured with the aid of differential scanning calorimetry (DSC)). Approx. 50 ° C. is very particularly preferred. Mixtures of two or more acrylic resins can also be used. The epoxy group-containing polyacrylate resin can be produced by polymerization by generally well known methods.
Als Vernetzer sind Carbonsäuren, insbesondere gesättigte, geradkettige, 5 aliphatische Dicarbonsäuren mit 3 bis 20 C-Atomen im Molekül geeignet. Ganz besonders bevorzugt wird Dodecan-l,12-dicarbonsäure eingesetzt. Zur Modifizierung der Eigenschaften der fertigen Pulverklarlacke können gegebenenfalls noch andere Carboxylgruppen enthaltende Vernetzer eingesetzt werden. Als Beispiele hierfür seien gesättigte verzweigte oder 10 ungesättigte geradkettige Di- und Polycarbonsäuren sowie Polymere mit Carboxylgruppen genannt.Suitable crosslinkers are carboxylic acids, in particular saturated, straight-chain, 5 aliphatic dicarboxylic acids with 3 to 20 C atoms in the molecule. Dodecane-l, 12-dicarboxylic acid is very particularly preferably used. To modify the properties of the finished powder clearcoat materials, other crosslinkers containing carboxyl groups may also be used. Examples of these are saturated branched or 10 unsaturated straight-chain di- and polycarboxylic acids and polymers with carboxyl groups.
Ferner sind auch Pulverklarlacke geeignet, die einen epoxifunktionellen Vernetzer und ein säurefunktionelles Bindemittel enthalten.Powder clearcoats which contain an epoxy-functional crosslinker and an acid-functional binder are also suitable.
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Als säurefunktionelles Bindemittel sind beispielsweise saure Polyacrylatharze geeignet, die durch Copolymerisation von mindestens einem ethylenisch ungesättigten Monomer, das mindestens eine Säuregruppe im Molekül enthält, mit mindestens einem weiteren ethylenisch ungesättigten Monomer,Suitable acid-functional binders are, for example, acidic polyacrylate resins which, by copolymerizing at least one ethylenically unsaturated monomer which contains at least one acid group in the molecule, with at least one further ethylenically unsaturated monomer,
20 das keine Säuregruppe im Molekül enthält, herstellbar sind.20 which contains no acid group in the molecule, can be produced.
Das Epoxygruppenhaltige Bindemittel bzw. der Epoxygruppenhaltige Vernetzer und der Carboxylgruppenhaltige Vernetzer bzw. das Epoxygruppenhaltige Bindemittel werden üblicherweise in einer solchen 25 Menge eingesetzt, daß pro Äquivalent Epoxygruppen 0,5 bis 1,5, vorzugsweise 0,75 bis 1,25 Äquivalente Carboxylgruppen vorliegen. Die Menge an vorliegenden Carboxylgruppen kann durch Titration mit einer alkoholischen KOH-Lösung ermittelt werden.The epoxy group-containing binder or the epoxy group-containing crosslinker and the carboxyl group-containing crosslinker or the epoxy group-containing binder are usually used in an amount such that 0.5 to 1.5, preferably 0.75 to 1.25, equivalents of carboxyl groups are present per equivalent of epoxy groups. The amount of The carboxyl groups present can be determined by titration with an alcoholic KOH solution.
Erfindungsgemäß enthält das Bindemittel vinylaromatische Verbindungen, insbesondere Styrol . Um die Gefahr der Rißbildung zu begrenzen, liegt der Gehalt jedoch nicht über 35 Gew.-%. Bevorzugt werden 10 bis 25 Gew.-%.According to the invention, the binder contains vinyl aromatic compounds, in particular styrene. However, in order to limit the risk of cracking, the content is not more than 35% by weight. 10 to 25% by weight are preferred.
Die festen Pulverlacke enthalten ggf.einen oder mehrere geeignete Katalysatoren für die Epoxidharz-Aushärtung. Geeignete Katalysatoren sind Phosphoniumsalze organischer oder anorganischer Säuren, quarternäre Ammoniumverbindungen, Amine, Imidazol und Imidazolderivate. Die Katalysatoren werden im allgemeinen in Anteilen von 0,001 Gew.-% bis etwa 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Epoxidharzes und des Vernetzungsmittels, eingesetzt.The solid powder coatings may contain one or more suitable catalysts for epoxy curing. Suitable catalysts are phosphonium salts of organic or inorganic acids, quaternary ammonium compounds, amines, imidazole and imidazole derivatives. The catalysts are generally used in proportions of 0.001% by weight to about 2% by weight, based on the total weight of the epoxy resin and the crosslinking agent.
Beispiele für geeignete Phosphonium-Katalysatoren sindExamples of suitable phosphonium catalysts are
Ethyltriphenylphosphoniumiodid, Ethyltriphenylphosphoniumchlorid,Ethyltriphenylphosphonium iodide, ethyltriphenylphosphonium chloride,
Ethyltriphenylphosphoniumthiocyanat, Ethyltriphenylphosphonium-Acetat- Essigsäurekomplex, Tetrabutylphosphoniumiodid, Tetrabutylphos- phoniumbromid und Tetrabutylphosphonium-Acetat-Essigsäurekomplex. Diese sowie weitere geeignete Phosphonium-Katalysatoren sind z.B. beschrieben in US-PS 3,477,990 und US-PS 3,341,580.Ethyltriphenylphosphonium thiocyanate, ethyltriphenylphosphonium acetate-acetic acid complex, tetrabutylphosphonium iodide, tetrabutylphosphonium bromide and tetrabutylphosphonium acetate-acetic acid complex. These and other suitable phosphonium catalysts are e.g. described in U.S. Patent 3,477,990 and U.S. Patent 3,341,580.
Geeignete Imidazol-Katalysatoren sind beispielsweise 2-Styrylimidazol, 1- Benzyl-2-methylimidazol, 2-Methylimidazol und 2-Butylimidazol. Diese sowie weitere Imidazol-Katalysatoren sind z.B. beschrieben in dem belgischen Patent Nr. 756,693.Suitable imidazole catalysts are, for example, 2-styrylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 2-methylimidazole and 2-butylimidazole. This as well further imidazole catalysts are described, for example, in Belgian Patent No. 756,693.
Außerdem können die festen Pulverlacke gegebenenfalls noch Hilfsmittel und Additive enthalten. Beispiele hierfür sind Verlaufsmittel, Antioxidantien, UV- Absorber, Radikalfänger, Rieselhilfen und Entgasungsmittel, wie beispielsweise Benzoin.In addition, the solid powder coatings can optionally also contain auxiliaries and additives. Examples of these are leveling agents, antioxidants, UV absorbers, radical scavengers, trickling aids and degassing agents, such as, for example, benzoin.
Die Herstellung der festen Pulverlacke erfolgt nach bekannten Methoden (vgl. z,.B. Produkt-Information der Firma BASF Lacke + Farben AG, "Pulverlacke", 1990) durch Homogenisieren und Dispergieren, beispielsweise mittels eines Extruders, Schneckenkneters u.a.. Nach Herstellung der Pulverlacke werden diese durch Vermählen und gegebenenfalls durch Sichten und Sieben für die Dispergierung vorbereitet.The solid powder coatings are produced by known methods (cf., for example, product information from the company BASF Lacke + Farben AG, "powder coatings", 1990) by homogenization and dispersion, for example by means of an extruder, screw kneader and others Powder coatings are prepared for dispersion by grinding and, if necessary, by sifting and sieving.
Aus dem Pulver kann anschließend durch Naßvermahlung oder durch Einrühren von trocken vermahlenem Pulverlack die wäßrige Pulverklarlackdispersion hergestellt werden. Besonders bevorzugt wird die Naßvermahlung.The aqueous powder clearcoat dispersion can then be prepared from the powder by wet grinding or by stirring in dry-ground powder coating. Wet grinding is particularly preferred.
Bei der Herstellung von wäßrigen Pulverlackdispersionen auf der Basis der beschriebenen Komponente A wird diese in einer Komponente B dispergiert. Letztere besteht aus einer wässrigen Dispersion von Katalysatoren, Hilfsstoffen, Antischaummitteln, Antioxidantien, Netzmitteln, UV-Absorbern, Radikalfängern, Bioziden, Wasserrückhaltemitteln, geringe Mengen Lösemitteln und/oder Dispergierhilfsmitteln, vorzugsweise carboxyfunk¬ tionelle Dispergierhilfsmitteln.In the production of aqueous powder coating dispersions based on the described component A, this is dispersed in a component B. The latter consists of an aqueous dispersion of catalysts, auxiliary substances, anti-foaming agents, antioxidants, wetting agents, UV absorbers, radical scavengers, biocides, water retention agents, small amounts Solvents and / or dispersing aids, preferably carboxy-functional dispersing aids.
Als weiteren wesentlichen Bestandteil enthält die wässrige Komponente B der Pulverlackdispersion wenigstens einen nicht-ionischen Verdicker a). Bevorzugt werden nicht-ionische Assoziativ- Verdicker a) eingesetzt. Strukturmerkmale solcher Assoziativ- Verdicker a) sind:As a further essential constituent, the aqueous component B of the powder coating dispersion contains at least one nonionic thickener a). Non-ionic associative thickeners a) are preferably used. Structural features of such associative thickeners a) are:
aa) ein hydrophiles Gerüst, das eine ausreichende Wasserlöslichkeit sicherstellt und ab) hydrophobe Gruppen, die zu einer assoziativen Wechselwirkung im wäßrigen Medium fähig sind.aa) a hydrophilic scaffold which ensures sufficient water solubility and ab) hydrophobic groups which are capable of an associative interaction in the aqueous medium.
Als hydrophobe Gruppen werden beispielsweise langkettige Alkylreste, wie z.B. Dodecyl-, Hexadecyl- oder Octadecyl-Reste, oder Alkarylreste, wie z.B. Octylphenyl- oder Nonylphenyl-Reste eingesetzt.Long-chain alkyl residues such as e.g. Dodecyl, hexadecyl or octadecyl residues, or alkaryl residues, such as e.g. Octylphenyl or nonylphenyl radicals used.
Als hydrophile Gerüste werden vorzugsweise Polyacrylate, Celluloseether oder besonders bevorzugt Polyurethane eingesetzt, die die hydrophoben Gruppen als Polymerbausteine enthalten. Ganz besonders bevorzugt sind als hydrophile Gerüste Polyurethane, die Po- lyetherketten als Bausteine enthalten, vorzugsweise aus Polyethylenoxid. Bei der Synthese solcher Polyetherpolyurethane dienen die Di- und oder Po¬ lyisocyanate, bevorzugt aliphatische Diisocyanate, besonders bevorzugt gegebenenfalls alkylsubstituiertes 1,6-Hexamethylendiisocyanat, zur Verknüpfung der Hydroxylgruppen-terminierten Polyetherbausteine untereineinander und zur Verknüpfung der Polyetherbausteine mit den hydrophoben Endgruppenbausteinen, die beispielsweise monofunktionelle Alkohole und/oder Amine mit den schon genannten langkettigen Alkylresten oder Aralkylresten sein können.Polyacrylates, cellulose ethers or particularly preferably polyurethanes which contain the hydrophobic groups as polymer building blocks are preferably used as the hydrophilic frameworks. Polyurethanes which contain polyether chains as building blocks, preferably made of polyethylene oxide, are very particularly preferred as the hydrophilic frameworks. In the synthesis of such polyether polyurethanes, the di- and / or polyisocyanates, preferably aliphatic diisocyanates, particularly preferably optionally alkyl-substituted 1,6-hexamethylene diisocyanate, are used to link the hydroxyl-terminated polyether building blocks to one another and to link the polyether building blocks with them hydrophobic end group units which can be, for example, monofunctional alcohols and / or amines with the long-chain alkyl radicals or aralkyl radicals already mentioned.
Nach der Dispergierung der Komponente A in der Komponente B wird gegebenenfalls vermählen, der pH-Wert auf 4,0 bis 7,0, vorzugsweise 5,5 bis 6,5 eingestellt und filtriert. Die mittlere Korngröße liegt zwischen 1 und 25 μm, vorzugsweise unter 20 μm, besonders bevorzugt bei 3 bis lüμm. Der Festkörpergehalt der wäßrigen Pulverklarlackdispersion liegt zwischen 15 und 50 %.After component A has been dispersed in component B, the mixture is optionally ground, the pH is adjusted to 4.0 to 7.0, preferably 5.5 to 6.5, and the mixture is filtered. The average grain size is between 1 and 25 μm, preferably below 20 μm, particularly preferably 3 to 1 μm. The solids content of the aqueous powder clearcoat dispersion is between 15 and 50%.
Der Dispersion können vor oder nach der Naßvermahlung bzw. dem Eintragen des trockenen Pulverlackes in das Wasser 0 bis 5 Gew.% eines Entschäumergemisches, eines Ammonium- und/oder Alkalisalzes, eines carboxyfunktionellen oder nichtionischen Dispergierhilfsmittels, Netzmittels und/oder Verdickergemisches sowie der anderen Additive zugesetzt werden. Vorzugsweise werden erfindungsgemäß Entschäumer, Dispergierhilfs-, Netz- und/oder Verdickungsmittel zunächst in Wasser dispergiert. Dann werden kleine Portionen des Pulverklarlackes eingerührt. Anschließend werden noch einmal Entschäumer, Dispergierhilfs-, Verdickungs- und Netzmittel eindispergiert. Abschließend werden nochmals in kleinen Portionen Pulverklarlacke eingerührt.0 to 5% by weight of a defoamer mixture, an ammonium and / or alkali salt, a carboxy-functional or nonionic dispersion aid, wetting agent and / or thickener mixture and other additives can be added to the dispersion before or after the wet grinding or the introduction of the dry powder coating into the water be added. According to the invention, defoamers, dispersing aids, wetting agents and / or thickeners are preferably first dispersed in water. Then small portions of the powder clear lacquer are stirred in. Then defoamers, dispersing aids, thickeners and wetting agents are dispersed again. Finally, powder clear lacquers are stirred in again in small portions.
Die Einstellung des pH-Wertes erfolgt vorzugsweise mit Ammoniak oder Aminen. Der pH-Wert kann hierbei zunächst ansteigen, daß eine stark basische Dispersion entsteht. Der pH- Wert fällt jedoch innerhalb mehrerer Stunden oder Tage wieder auf die oben angeführten Werte.The pH is preferably adjusted with ammonia or amines. The pH value can initially rise that strongly basic dispersion arises. However, the pH falls back to the above values within several hours or days.
Die in erfindungsgemäßer Verfahrensweise hergestellten erfindungsgemäßen Emballagen, insbesondere die erfindungsgemäßen Getränkedosen, zeichnen sich durch eine gleichmäßige oder weitgehend gleichmäßige Stärke der ausge¬ härteten Lackschicht im Bereich von weniger als 15, vorzugsweise weniger als 10 und insbesondere weniger als 5 g/m^ aus. Hierbei werden alle anwendungs¬ technischen Anforderungen, insbesondere an den Korrosionsschutz und an die Undurchlässigkeit der Schicht sogar noch im Bereich unter 5 g/m^ in vollem Umfang erfüllt.The packaging according to the invention produced in the procedure according to the invention, in particular the beverage cans according to the invention, are characterized by a uniform or largely uniform thickness of the hardened lacquer layer in the range of less than 15, preferably less than 10 and in particular less than 5 g / m 2. Here, all application-technical requirements, in particular regarding the corrosion protection and the impermeability of the layer even in the range below 5 g / m 2, are fully met.
Die erfindungsgemäßen Emballagen und Getränkedosen können sich indes auch durch eine ausgehärtete Lackschicht auszeichnen, welche abhängig vom Ort eine unterschiedliche Stärke im Bereich von weniger als 15, vorzugsweise weniger als 10 und insbesondere weniger als 5 g/m^ aufweist. Hierbei kann die ausgehärtete Lackschicht die folgende Stärke haben: Im Bereich des "neck" unter 10, im Bereich des "neck shadow" unter 8, insbesondere unter 6, im Bereich des Emballagenrumpfes unter 6, insbesondere 5, im Bereich des "dome" unter 8, insbesondere unter 6, und im Bereich des "rim" unter 6, insbesondere 5 g/π-ΛThe packaging and beverage cans according to the invention can, however, also be distinguished by a hardened lacquer layer which, depending on the location, has a different thickness in the range of less than 15, preferably less than 10 and in particular less than 5 g / m 2. The cured lacquer layer can have the following thickness: in the area of the "neck" under 10, in the area of the "neck shadow" under 8, in particular under 6, in the area of the packaging body under 6, in particular 5, in the area of the "dome" under 8, especially under 6, and in the area of the "rim" under 6, especially 5 g / π-Λ
Diese erfindungsgemäßen Emballagen und Getränkedosen weisen demnach eine Innenbeschichtung auf, welche mit weniger Spritzlack als zuvor den Anforderungen der Emballagen- und Getränkedosenhersteller in hervorragender Weise gerecht wird. Insgesamt ermöglichen das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung wegen der außerordentlichen Qualität der hiermit erzeugten Innenbeschichtung die Herstellung erfindungsgemäßer Emballagen mit einem Fassungsvermögen von mehr als 400 g aus einseitig offenen Emballagen. Dadurch wird den "two piece cans" der Zutritt zum Marktsegment der Lebensmitteldosen eröffnet, das ihnen bisher verschlossen war.These packaging and beverage cans according to the invention accordingly have an inner coating which, with less spray paint than before, meets the requirements of the packaging and beverage can manufacturers in an outstanding manner. Overall, because of the extraordinary quality of the inner coating produced thereby, the method and the device according to the invention enable the production of packaging of the invention with a capacity of more than 400 g from packaging that is open on one side. This will give the "two piece cans" access to the food cans market segment that was previously closed to them.
Im folgenden wird der erfindungsgemäße Sprühkopf und die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand der Figuren beispielhaft erläutert.The spray head according to the invention and the device according to the invention are explained below using the figures as examples.
Figur la zeigt einen Sprühkopf mit zwei konvexen Düseneinsätzen. Figur lb zeigt eine Frontalansicht dieses Sprühkopfes. Figur 2 zeigt die Beschichtung einer Emballage.Figure la shows a spray head with two convex nozzle inserts. Figure lb shows a frontal view of this spray head. Figure 2 shows the coating of a packaging.
In Figur la ist ein seitlicher Schnitt durch den erfindungsgemäßen Sprühkopf 1 dargestellt. Der Sprühkopf besteht zunächst aus einer handelsüblichen Sprühkopfhalterung 4 mit einem Kanal für die Spritzlackzufuhr 5. Diese Sprühkopfhalterung 4 trägt ein Außengewinde, auf das der Verteilerkopf 6 aufgeschraubt wird. Innerhalb des Verteilerkopfes 6 geht die Spritzlackzufuhr 5 über in die Kanäle 8a und 8b, welche durch den Verteilerkopf zu den Einsatzbohrungen 7a, 7b führen. Diese Einsatzbohrungen 7a, 7b tragen in der Regel ein Innengewinde, in welches die Düseneinsätze 9a, 9b eingeschraubt werden können. Bei den Düseneinsätzen 9a, 9b kann es sich um handelsübliche Elemente handeln. Insbesondere können unterschiedliche Düseneinsätze verwendet werden, die sich z.B. im Öffnungswinkel und im Durchfluß der erzeugten Sprühkegel unterscheiden.FIG. 1 a shows a side section through the spray head 1 according to the invention. The spray head initially consists of a commercially available spray head holder 4 with a channel for spray paint supply 5. This spray head holder 4 has an external thread onto which the distributor head 6 is screwed. Within the distributor head 6, the spray paint supply 5 merges into the channels 8a and 8b, which lead through the distributor head to the insert bores 7a, 7b. These insert bores 7a, 7b generally have an internal thread into which the nozzle inserts 9a, 9b can be screwed. The nozzle inserts 9a, 9b can be commercially available elements. In particular, different Nozzle inserts are used which differ, for example, in the opening angle and in the flow of the spray cones generated.
Innerhalb des Sprühkopfes 1 wird zwecks Bezugnahme eine Positionierungsachse 11 festgelegt. Beim Einsatz des Sprühkopfes in einer Sprühstation muß diese Positionierungsachse 11 per definitionem parallel zur Drehachse der Emballagen ausgerichtet sein. Die Positionierungsachse 11 geht in Fig. la durch einen (willkürlich festgelegten) Refereπzdüseneinsatz 9b und steht in der Regel in Beziehung zur Geometrie des Sprühkopfes, vorzugs- weise, indem sie parallel zur Längserstreckung des Sprühkopfes bzw. der Sprühkopfhalterung bzw. zur Spritzlackzufuhr 5 steht. In den Figuren 1 bis 2 ist als Referenzdüseneinsatz immer der "letzte" Düseneinsatz gewählt, d.h. derjenige, der in der üblichen Anwendung des Sprühkopfes den größten Abstand von den Emballagen hat. Ferner liegt die Positionierungsachse 11 immer parallel zur Spritzlackzufuhr 5. In Figur la verläuft die Positionierungsachse 11 daher durch den Düseneinsatz 9b. Die Kegelachsen 13a, 13b der Sprühkegel, welche von den Düseneinsätzen 9a, 9b ausgehen und in den Abbildungen strichpunktiert dargestellt sind, schneiden die Positionierungsachse 11 unter den Winkeln α und ß. In Figur la betragen diese Winkel α = 60°, ß = -6°.A positioning axis 11 is defined within the spray head 1 for reference. When using the spray head in a spray station, this positioning axis 11 must, by definition, be aligned parallel to the axis of rotation of the packaging. The positioning axis 11 in FIG. 1 a passes through a (arbitrarily defined) reference nozzle insert 9 b and is usually related to the geometry of the spray head, preferably by being parallel to the longitudinal extension of the spray head or the spray head holder or to the spray paint supply 5. In Figures 1 to 2 the "last" nozzle insert is always chosen as the reference nozzle insert, i.e. the one who has the greatest distance from the packaging in the usual application of the spray head. Furthermore, the positioning axis 11 is always parallel to the spray paint supply 5. In FIG. 1 a, the positioning axis 11 therefore runs through the nozzle insert 9b. The cone axes 13a, 13b of the spray cones, which emanate from the nozzle inserts 9a, 9b and are shown in broken lines in the figures, intersect the positioning axis 11 at the angles α and β. In Figure la, these angles are α = 60 °, β = -6 °.
Die Kegelachse 13b des Referenzdüseneinsatzes 9b und die Positionierungsachse 11 bilden eine Ebene, welche beide Linien enthält. Bei der Anordnung der Düseneinsätze 9a, 9b in Figur la schneiden sich die Projektionen ihrer Kegelachsen auf die genannte Ebene (d.h. die Zeichenebene in Figur la) in einem Punkt. Dieses ist gleichzeitig der Punkt kürzesten Abstandes zwischen den Kegelachsen, und da er in Sprührichtung hinter den Düseneinsätzen liegt, sind die Düseneinsätze per definitionem .konvex" angeordnet. Die entsprechenden Sprühkegel kreuzen sich. Damit es bei einem derartigen Kreuzen von Sprühkegeln nicht zu einem Durchdringen der Kegel kommt, kann erfindungsgemäß einer der Düseneinsätze, nämlich 9a, in einer parallelen Ebene mit Abstand angeordnet werden. In Figur lb wird in der Frontalansicht auf den Sprühkopf nach Figur la diese versetzte Anordnung erkenntlich. Dabei verlaufen die Kegelachsen der Düseneinsätze 9a, 9b in zwei parallelen Ebenen (senkrecht zur Zeichenebene in Fig. lb) mit einem Abstand 10. Da sich die zugehörigen Sprühkegel im Überkreuzungsbereich noch nicht sehr weit ausgedehnt haben, durchdringen sie sich nicht.The cone axis 13b of the reference nozzle insert 9b and the positioning axis 11 form a plane which contains both lines. When the nozzle inserts 9a, 9b are arranged in FIG. 1 a, the projections of their cone axes onto the plane mentioned (ie the plane of the drawing in FIG. 1 a) intersect at one point. This is also the point The shortest distance between the cone axes, and since it lies behind the nozzle inserts in the spray direction, the nozzle inserts are by definition "convex". The corresponding spray cones intersect. To prevent the cones from penetrating when the spray cones are crossed in this way, the invention can be used one of the nozzle inserts, namely 9a, is arranged at a distance in a parallel plane. This offset arrangement can be seen in the front view of the spray head according to FIG. 1a in FIG. 1b. The cone axes of the nozzle inserts 9a, 9b run in two parallel planes (perpendicular to Drawing plane in Fig. Lb) with a distance 10. Since the associated spray cones have not yet expanded very far in the crossover area, they do not penetrate each other.
Figur 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Sprühkopf 1 mit drei konvex angeordneten Sprühdüsen bei der Beschichtung einer einseitig offenen Emballage 2. Diese Emballage 2 befindet sich mit ihrer Öffnung vor dem Sprühkopf 1 und wird um ihre Mittelachse, die die Symmetrieachse der Emballage 2 ist, gedreht. Diese Achse wird daher auch als Drehachse 12 be¬ zeichnet. Von den Sprühdüsen des Sprühkopfes 1 gehen die Sprühkegel 3a, 3b und 3c aus. Sie treffen in der angegebenen Reihenfolge den Boden ("dome") und den unteren Rumpf der Emballage, den mittleren Rumpf der Emballage, sowie den Bereich unmittelbar hinter der Dosenöffnung ("neck").FIG. 2 shows a spray head 1 according to the invention with three convex spray nozzles when coating a packaging 2 that is open on one side. This packaging 2 is located with its opening in front of the spray head 1 and is rotated about its central axis, which is the axis of symmetry of the packaging 2. This axis is therefore also referred to as the axis of rotation 12. The spray cones 3a, 3b and 3c extend from the spray nozzles of the spray head 1. They hit the bottom ("dome") and the lower body of the packaging, the middle body of the packaging, as well as the area immediately behind the can opening ("neck") in the order given.
Bezugszeichenliste 2 = EmballageReference symbol list 2 = packaging
3a,b,c = Sprühkegel3a, b, c = spray cone
1 = Sprühkopf 4 = Sprühkopfhalterung 5 = Spritzlackzufuhr1 = spray head 4 = spray head holder 5 = spray paint supply
6 = Verteilerkopf6 = distributor head
7a,b = Einsatzbohrung7a, b = insert hole
8a,b = Kanal8a, b = channel
9a,b,c = Auslaßöffnung/9a, b, c = outlet opening /
DüseneinsätzeNozzle inserts
10 = Düsenabstand10 = nozzle distance
11 = Positionierungsachse11 = positioning axis
12 = Drehachse12 = axis of rotation
13a,b = Kegelachsen α, ß = Schnittwinkel13a, b = cone axes α, ß = cutting angle
Ya» Yb> ic Kegelöffnungswinkel Ya »Yb> ic cone opening angle

Claims

Patentansprüche claims
1. Sprühkopf (1) zum Aufbringen von Spritzlacken auf die Innenoberflächen von einseitig offenen Emballagen, wobei1. Spray head (1) for applying spray paints to the inner surfaces of one-sided open packaging, wherein
a) der Sprühkopf einen Verteilerkopf (6) mit mindestens zwei Auslaßöffnungen (9) enthält, die über Kanäle (8) mit einer Spritzlackzufuhr (5) verbunden sind,a) the spray head contains a distributor head (6) with at least two outlet openings (9) which are connected via channels (8) to a spray paint supply (5),
b) mit den Auslaßöffnungen (9) kegelähnliche Sprühfiguren (3) erzeugbar sind, die vorbestimmte minimale und maximale Öffnungswinkel (γ) und eine vorbestimmte Ausrichtung der Sprühkegelachse (13) haben, undb) with the outlet openings (9) cone-like spray figures (3) can be generated, the predetermined minimum and maximum opening angles (γ) and a predetermined orientation of the spray cone axis (13), and
c) der Sprühkopf (1) in eine Vorrichtung zum Aufbringen von Spritzlacken auf die Innenoberfläche von einseitig offenen Emballagen einsetzbar ist, wobei es eine relativ zum Sprüh¬ kopf (1) feste Positionierungsachse (11) gibt, die im einge- setzten Zustand des Sprühkopfes parallel zur Drehachse derc) the spray head (1) can be used in a device for applying spray paints to the inner surface of packaging which is open on one side, there being a positioning axis (11) which is fixed relative to the spray head (1) and which is in the inserted state of the spray head parallel to the axis of rotation of the
Emballagen liegt,Packaging lies,
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
d) mindestens zwei der Sprühkegelachsen (13) konvex angeordnet sind, d.h., daß bei einer oder beiden von ihnen der Punkt mit kürzestem Abstand zur anderen Sprühkegelachse in Sprührichtung hinter der Auslaßöffnung liegt.d) at least two of the spray cone axes (13) are arranged convexly, that is, in one or both of them the point with shortest distance to the other spray cone axis in the spray direction behind the outlet opening.
2. Sprühkopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei der Sprühkegelachsen2. Spray head according to claim 1, characterized in that at least two of the spray cone axes
(13) in zwei parallelen Ebenen, welche einen von Null verschiedenen Abstand (10) haben, angeordnet sind.(13) are arranged in two parallel planes, which have a distance (10) different from zero.
3. Sprühkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Auslaßöffnungen (9) und mindestens eine Sprühkegelachse (13) in einer Ebene angeordnet sind.3. Spray head according to one of claims 1 to 2, characterized in that at least two outlet openings (9) and at least one spray cone axis (13) are arranged in one plane.
4. Sprühkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühfiguren (3) vor und bei dem4. Spray head according to one of claims 1 to 3, characterized in that the spray figures (3) before and at the
Auftreffen auf die Innenoberfläche der Emballagen sich räumlich nicht überlappen.Impingement on the inner surface of the packaging does not overlap spatially.
5. Sprühkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Sprühkegelachsen konvex angeordnet sind und sie mit der Positionierungsachse (11) einen Winkel von 10 bis 18°, vorzugsweise 13°, bzw. 50 bis 70°, vor¬ zugsweise 60°, bilden.5. Spray head according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least two spray cone axes are arranged convexly and they with the positioning axis (11) an angle of 10 to 18 °, preferably 13 °, or 50 to 70 °, vor¬ preferably 60 °.
6. Sprühkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Sprühkegelachsen (13) konvex angeordnet sind und sie mit der Positionierungsachse (11) unter einem Winkel von 0 bis -12°, vorzugsweise -6°, bzw. 50 bis 70°, vorzugsweise 60°, bilden.6. Spray head according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least two spray cone axes (13) are arranged convexly and form with the positioning axis (11) at an angle of 0 to -12 °, preferably -6 °, or 50 to 70 °, preferably 60 °.
7. Sprühkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Sprühkegelachsen konvex angeordnet sind und sie mit der Positionierungsachse (11) unter einem Winkel von 15 bis 25°, vorzugsweise 20°, bzw. 50 bis 70°, vorzugsweise 60°, bilden.7. Spray head according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least two spray cone axes are arranged convexly and they with the positioning axis (11) at an angle of 15 to 25 °, preferably 20 °, or 50 to 70 °, preferably 60 °, form.
8. Sprühkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (10) 1 bis 10 mm, vorzugs¬ weise 2 bis 5 mm, ganz besonders bevorzugt 3 mm beträgt.8. Spray head according to claim 2, characterized in that the distance (10) is 1 to 10 mm, preferably 2 to 5 mm, very particularly preferably 3 mm.
9. Sprühkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühfiguren Öffnungswinkel (γ) von 5 bis 60°, aufweisen.9. Spray head according to one of claims 1 to 8, characterized in that the spray figures have opening angles (γ) of 5 to 60 °.
10. Sprühkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühfiguren Öffnungswinkel (γ) von 5 bis 45° aufweisen. 10. Spray head according to claim 9, characterized in that the spray figures have opening angles (γ) of 5 to 45 °.
11. Sprühkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen des Verteilerkopfes (6) durch Düseneinsätze (9) gebildet werden.11. Spray head according to one of claims 1 to 10, characterized in that the outlet openings of the distributor head (6) are formed by nozzle inserts (9).
12. Sprühkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 11, die zu den konvexen Sprühkegelachsen (13) gehörenden Ausla߬ öffnungen (9) auf der Innenfläche einer Kugel liegen.12. Spray head according to one of claims 1 to 11, which belong to the convex spray cone axes (13) belonging outlet openings (9) on the inner surface of a ball.
13. Vorrichtung zum Aufbringen von Spritzlacken auf die Innenoberfläche von einseitig offenen Emballagen, enthaltend (A) mindestens eine Anordnung zum Zuführen von einseitig offenen Emballagen vor einen hydraulischen oder pneumatischen Sprühkopf (B) einen hydraulischen oder pneumatischen Sprühkopf mit einer Sprühdüse, von der eine Sprühfigur ausgeht, (C) elektronische, mechanische, pneumatische und/oder hydrauli¬ sche Anordnungen zur Regelung der Sprühbedingungen, (D) gegebenenfalls Anordnungen zum Weiterführen der in ihrem Inneren beschichteten Emballagen vor gegebenenfalls vorhandene weitere Sprühköpfe, (E) Anordnungen zum Wegführen der in ihrem Inneren be¬ schichteten Emballagen von dem Sprühkopf oder den Sprühköpfen sowie von der Vorrichtung, (F) mindestens eine Anordnung zum Drehen der Emballagen um ihre Drehachse, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Sprühkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 12 enthält.13.Device for applying spray paints to the inner surface of packaging that is open on one side, comprising (A) at least one arrangement for supplying packaging that is open on one side before a hydraulic or pneumatic spray head (B) a hydraulic or pneumatic spray head with a spray nozzle, one of which is a spray figure goes out, (C) electronic, mechanical, pneumatic and / or hydraulic arrangements for regulating the spraying conditions, (D) optionally arrangements for continuing the packaging coated on the inside in front of any further spray heads that may be present, (E) arrangements for guiding away the ones in their Inside, coated packaging from the spray head or spray heads and from the device, (F) at least one arrangement for rotating the packaging around its axis of rotation, characterized in that it contains at least one spray head according to one of claims 1 to 12.
14. Verfahren zum Aufbringen von Spritzlacken auf die Innenoberfläche von einseitig offenen Emballagen, bei welcliem die zu beschichtende Emballage14. Process for applying spray paints to the inner surface of one-sided open packaging, in which the packaging to be coated
1) um die Symmetrieachse gedreht wird, die durch ihre Emballa¬ genöffnung geht (Drehachse),1) is rotated about the axis of symmetry that passes through its opening in the packaging (axis of rotation),
2) unter fortgesetztem Drehen mit ihrei Öffung vor einen hydrau¬ lischen oder pneumatischen Sprühkopf geführt wird, welcher eine Sprühdüse, von der eine Sprühfigur ausgeht, aufweist und welcher sich beim Sprühvorgang vor der Öffnung befindet,2) with continued opening, its opening is guided in front of a hydraulic or pneumatic spray head which has a spray nozzle from which a spray figure emanates and which is located in front of the opening during the spraying process,
3) auf ihrer Innenoberfläche unter fortgesetztem Drehen mit dem Spritzlack besprüht wird, und3) sprayed with the spray paint on its inner surface with continued rotation, and
4) gegebenenfalls weiteren Sprühköpfen zugeführt wird, wo die Verfahrensschritte 1) bis 3) wiederholt werden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Sprühkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 12 oder eine Vorrichtung nach Anspruch 13 verwendet wird.4) optionally further spray heads are fed, where process steps 1) to 3) are repeated, characterized in that at least one spray head according to one of claims 1 to 12 or a device according to claim 13 is used.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungsachse (11) des Sprühkopfes (1) feststehend parallel zur Drehachse (12) eingestellt wird. 15. The method according to claim 14, characterized in that the positioning axis (11) of the spray head (1) is set fixed parallel to the axis of rotation (12).
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Sprühkegelachse (13) und die Drehachse (12) in einer Ebene liegen.16. The method according to any one of claims 14 or 15, characterized in that at least one spray cone axis (13) and the axis of rotation (12) lie in one plane.
17. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekenn- zeichnet, daß die erste Sprühfigur, die aus der Sprühdüse mit kleinsten17. The method according to any one of claims 14 to 16, characterized in that the first spray figure, the smallest from the spray nozzle
Abstand zur Emballagenöffnung kommt, auf der Innenoberfläche unmittelbar hinter der Emballagenöffnung auftrifft.Distance to the opening of the packaging comes into contact with the inner surface immediately behind the opening of the packaging.
18. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekenn- zeichnet, daß die letzte Sprühfigur, die aus der Sprühdüse mit größten18. The method according to any one of claims 14 to 17, characterized in that the last spray figure, the largest from the spray nozzle
Abstand zur Emballagenöffnung kommt, auf der Innenoberfläche unmittelbar vor dem Emballagenboden, der Innenoberfläche des Emballagenbodens oder diesen beiden Innenoberflächen zugleich auftrifft.Distance to the opening of the packaging comes on the inside surface immediately in front of the packaging floor, the inside surface of the packaging floor or these two inside surfaces at the same time.
19. Das Verfahren nach Anspruch 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die letzte Sprühfigur zugleich auf der Innenoberfläche unmittelbar vor dem Emballagenboden und auf der Innenoberfläche des Emballagen¬ bodens auftrifft.19. The method according to claim 14 to 18, characterized in that the last spray figure at the same time on the inner surface immediately before the Emballagenboden and on the inner surface of the Emballagen¬ floor.
20. Das Verfahren nach Anspruch 18 oder 19 dadurch gekennzeichnet, daß die Auftrefffläche des letzten Sprühkegels 10 bis 90 % der Innen¬ oberfläche des Emballagenbodens bedeckt. 20. The method according to claim 18 or 19, characterized in that the impact surface of the last spray cone covers 10 to 90% of the inner surface of the packaging base.
21. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Auftreffflächen aller Sprühfiguren 10 bis 90 % der gesamten Innenoberfläche der Emballage bedecken.21. The method according to any one of claims 14 to 20, characterized gekenn¬ characterized in that the impact surfaces of all spray figures cover 10 to 90% of the entire inner surface of the packaging.
22. Das Verfahren nach Anspruch 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühkegelachsen (13) Winkel zwischen 5 und 70° bilden.22. The method according to claim 14 to 21, characterized in that the spray cone axes (13) form angles between 5 and 70 °.
23. Das Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühkegelachsen (13) Winkel zwischen 10 und 45° bilden.23. The method according to claim 22, characterized in that the spray cone axes (13) form angles between 10 and 45 °.
24. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Sprühfiguren Öffnungswinkel (γ) von 5 bis 60° aufweisen.24. The method according to any one of claims 14 to 23, characterized gekenn¬ characterized in that the spray figures have opening angles (γ) of 5 to 60 °.
25. Das Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühfiguren Öffnungswinkel (γ) von 5 bis 45° aufweisen.25. The method according to claim 24, characterized in that the spray figures have opening angles (γ) of 5 to 45 °.
26. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 25, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß Sprühkegelachsen (13) mit dem Emballagenrumpf und/oder dessen Fluchtlinie Winkel von 10 bis 85, insbesondere 15 bis 60° bilden.26. The method according to any one of claims 14 to 25, characterized gekenn¬ characterized in that spray cone axes (13) form angles of 10 to 85, in particular 15 to 60 ° with the body and / or its escape line.
27. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 26, dadurch gekenn¬ zeichnet daß die Wände der Sprühfiguren den Rand der Emballagen¬ öffnung nicht berühren. 27. The method according to any one of claims 14 to 26, characterized gekenn¬ characterized in that the walls of the spray figures do not touch the edge of the Emballagen¬ opening.
28. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 27, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Volumen des ersten Sprühkegels über den Rand der Emballagenöffnung hinausreicht.28. The method according to any one of claims 14 to 27, characterized gekenn¬ characterized in that the volume of the first spray cone extends beyond the edge of the packaging opening.
29. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 28, dadurch gekenn- zeichnet, daß man mittels der einzelnen Sprühdüsen eine Innenbe¬ schichtung aufbringt, welche unabhängig vom Ort die gleiche oder in etwa die gleiche Stärke aufweist.29. The method according to any one of claims 14 to 28, characterized in that an inner coating is applied by means of the individual spray nozzles, which has the same or approximately the same thickness regardless of the location.
30. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 28, dadurch gekenn- zeichnet, daß man mittels der einzelnen Sprühdüsen eine Innenbe¬ schichtung aufbringt, welche abhängig vom Ort eine unterschiedliche Stärke aufweist. 30. The method according to any one of claims 14 to 28, characterized in that an inner coating is applied by means of the individual spray nozzles, which has a different thickness depending on the location.
31. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 30, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß man hierbei einen wäßrigen Spritzlack verwendet, wel¬ cher, bezogen auf seine Gesamtmenge, einen Feststoffgehalt von mehr als 22 Gew.-%, insbesondere mehr als 25 Gew.-%, hat.31. The method according to any one of claims 14 to 30, characterized gekenn¬ characterized in that an aqueous spray paint is used which, based on its total amount, has a solids content of more than 22% by weight, in particular more than 25% by weight .-%, Has.
32. Das Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der wäßrige Spritzlack32. The method according to claim 31, characterized in that the aqueous spray paint
(I) mindestens ein wasserlösliches oder wasserdispergierbares Bin¬ demittel, welches Säuregruppen, insbesondere Carboxyl¬ gruppen, aufweist, und (II) mindestens ein Epoxidharz mit mehr als einer Epoxygruppe pro(I) at least one water-soluble or water-dispersible binder which has acid groups, in particular carboxyl groups, and (II) at least one epoxy resin with more than one epoxy group per
Molekül, enthält.Molecule.
33. Das Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der wäßrige Spritzlack die Komponenten (I) und (II) in einem Mengenver¬ hältnis (I) : (II) von 0,1 bis 2 enthält. 33. The method according to claim 32, characterized in that the aqueous spray paint contains the components (I) and (II) in a ratio (I): (II) of 0.1 to 2.
34. Das Verfahren nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, daß man hierin als Komponente (I) mindestens ein Copolymerisat verwendet, welches durch Copolymerisation einer Mischung aus, je¬ weils bezogen auf die Gesamtmenge der Mischung, (Ia) 10 bis 45 Gew.-% mindestens einer α,ß-ungesättigten Carbon- säure, insbesondere Acrylsäure, Methacrylsäure und/oder34. The method according to claim 32 or 33, characterized in that at least one copolymer is used here as component (I), which by copolymerizing a mixture of, in each case based on the total amount of the mixture, (Ia) 10 to 45 wt .-% of at least one α, β-unsaturated carboxylic acid, in particular acrylic acid, methacrylic acid and / or
Itaconsäure, (lb) 10 bis 35 Gew.-% mindestens eines aromatischen Vinylmono¬ meren, insbesondere Styrol, 2-, 3- und/oder 4-Alkylstyrol und/oder α-Methylstyrol, (Ic) 20 bis 80 Gew.-% mindestens eines Alkyl- und/oder Arylesters mindestens einer ot,ß-ungesättigten Carbonsäure (Ia) herstellbar ist.Itaconic acid, (lb) 10 to 35% by weight of at least one aromatic vinyl monomer, in particular styrene, 2-, 3- and / or 4-alkylstyrene and / or α-methylstyrene, (Ic) 20 to 80% by weight at least one alkyl and / or aryl ester of at least one ot, ß-unsaturated carboxylic acid (Ia) can be prepared.
35. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 30, dadurch gekenn- zeichnet, daß man hierbei Pulverlack-Slurries verwendet.35. The method according to any one of claims 14 to 30, characterized in that powder coating slurries are used here.
36. Emballagen mit einer beschichteten Innenoberfläche, herstellbar durch das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 35.36. packaging with a coated inner surface, producible by the method according to any one of claims 14 to 35.
37. Die Emballagen nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgehärtete Lackschicht auf ihrer Innenoberfläche eine gleichmäßige oder eine in etwa gleichmäßige Stärke von weniger als 15, vorzugsweise weniger als 10 und insbesondere weniger als 5 g/m^ aufweist. 37. The packaging according to claim 36, characterized in that the hardened lacquer layer on its inner surface has a uniform or approximately uniform thickness of less than 15, preferably less than 10 and in particular less than 5 g / m ^.
38. Die Emballagen nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgehärtete Lackschicht abhängig vom Ort eine unterschiedliche Stärke im Bereich von weniger als 15, vorzugsweise weniger als 10 und insbesondere weniger als 6 g/m2 aufweist.38. The packaging according to claim 36, characterized in that the hardened lacquer layer has a different thickness depending on the location in the range of less than 15, preferably less than 10 and in particular less than 6 g / m 2 .
39. Die Emballagen nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des ausgehärteten Lacks im Bereich39. The packaging according to claim 36, characterized in that the strength of the hardened lacquer in the area
(i) der Halseinformung der Emballage ("neck") kleiner als 10 g/m2,(i) the neck formation of the packaging ("neck") less than 10 g / m 2 ,
(ii) des Emballagenrumpfes unmittelbar hinter dem "neck" ("neck shadow") kleiner als 8, insbesondere kleiner als 6 g/m2, (iii) des Emballagenrumpfes kleiner als 6, insbesondere kleiner als 5 g/m2,(ii) the packaging hull directly behind the "neck"("neckshadow") less than 8, in particular less than 6 g / m 2 , (iii) the packaging hull less than 6, in particular less than 5 g / m 2 ,
(iv) des nach innen aufgewölbten Emballagenbodens ("dome") kleiner als 8, insbesondere kleiner als 6 g/m2, und (v) des in den Emballagenboden integrierten Standrings ("rim") kleiner als 6, insbesondere kleiner als 5 g/m2, ist.(iv) the inwardly bulging base ("dome") less than 8, in particular less than 6 g / m 2 , and (v) the stand ring ("rim") integrated in the base of the rim less than 6, in particular less than 5 g / m 2 .
40. Die Emballage nach einem der Ansprüche 36 bis 39, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß sie ein Fassungsvermögen von über 400 g hat.40. The packaging according to one of claims 36 to 39, characterized gekenn¬ characterized in that it has a capacity of over 400 g.
41. Verwendung der Emballage gemäß Anspruch 40 für die Verpackung von Lebensmitteln. 41. Use of the packaging according to claim 40 for the packaging of food.
EP96934680A 1995-10-14 1996-10-14 Method and device for applying sprayable lacquers to the inner surface of unilaterally open packaging, and the corresponding internally lacquered packaging Withdrawn EP0854757A1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9525543D0 (en) * 1995-12-14 1996-02-14 Central Research Lab Ltd A single mode resonant cavity
DE10140205A1 (en) * 2001-08-16 2003-03-06 Basf Coatings Ag Color and / or effect films, processes for their production and their use
US10233349B2 (en) 2014-02-04 2019-03-19 Ppg Industries Ohio, Inc. Acrylic aqueous dispersions for container coatings

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB483180A (en) * 1936-03-17 1938-04-13 Chambon Corp An improved method of coating cans and the product obtained thereby
US2466182A (en) * 1944-05-29 1949-04-05 Vilbiss Co Spray nozzle
US4025664A (en) * 1974-01-02 1977-05-24 Eppco Container coating method
US4378386A (en) * 1981-11-09 1983-03-29 Nordson Corporation Method of spraying closed end cans
JPH01284371A (en) * 1988-05-10 1989-11-15 Sekisui Plastics Co Ltd Production of gas-shielding formed polystyrene vessel
JPH044077A (en) * 1990-04-19 1992-01-08 Asahi Okuma Ind Co Ltd Method for coating inside surface of box-shaped material to be coated
US5232739A (en) * 1990-10-15 1993-08-03 Ball Corporation Dual orifice nozzle and method for internally coating containers

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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