EP1713642B1

EP1713642B1 - Verfahren zur verzierung von behältnissen mit zylindrischen wänden mit hoher geschwindigkeit

Info

Publication number: EP1713642B1
Application number: EP05717576A
Authority: EP
Inventors: Michel Bosshardt
Original assignee: Cebal SAS
Current assignee: Albea Tubes France SAS
Priority date: 2004-02-10
Filing date: 2005-02-08
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2025-02-08
Also published as: WO2005077662A3; FR2865965A1; DE602005006104D1; EP1713642A2; US7704345B2; WO2005077662A2; FR2865965B1; ATE392312T1; US20070119537A1; DE602005006104T2

Claims

Verfahren zur Verzierung zylindrischer Behälterwände, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens folgende Schritte aufweist:
a) es werden auf einer Ringschaltung montierte, bewegliche Dorne (12, 13) eingesetzt, wobei jeder Dorn einen geringfügig kleineren Durchmesser als die zylindrische Behälterwand hat und auf einem Träger montiert ist, der sich so bewegen kann, dass die Achse des Dorns parallel zu einer gegebenen Richtung D bleibt, wobei die Montage des Dorns auf seinen Träger so bewerkstelligt wird, dass er um seine Achse rotieren kann und dabei einer quer zur Achse ausgeübten Kraft standhält;

b) jeder Behälter wird sukzessiv auf Höhe eines Dorns gebracht und auf den Dorn aufgesetzt;

c) der so mit dem Behälter bestückte Dorn wird in die Nähe einer Druckwalze (11) gebracht, die um eine zur Richtung D parallele Achse drehbar ist;

d) der Dorn wird während seiner Bewegung in Richtung Druckwalze um seine Achse in Drehung versetzt;

e) ein Trägerband (14) für Transferfilm wird in den Spalt zwischen der Druckwalze (11) und dem mit dem Behälter bestückten Dorn (13) geführt;

f) Dorn (13) und Druckwalze (11) werden miteinander in Berührung gebracht,
wobei die zylindrische Wand des Behälters und die Oberfläche der Druckwalze im Wesentlichen mit der gleichen Tangentialgeschwindigkeit bewegt werden,
wobei sich die Berührung in einer Kraft auswirkt, die von der Druckwalze durch das Transferfilm-Trägerband hindurch auf den Dorn ausgeübt wird;

g) das Trägerband wird sodann von der Oberfläche des Behälters weggeführt, so dass sich der an der Behälterwand haften bleibende Teil des Transferfilms vom Trägerband ablöst und auf diese Weise die Verzierung entsteht;

h) die Anordnung aus Dorn und Behälter wird anschließend von der Druckwalze weggeführt, um Platz zu lassen für den nächsten Dorn;
wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass:
A) die Druckwalze zum Beispiel mittels eines Motors, typischerweise eines Elektromotors, in eine kontinuierliche Drehbewegung um die Achse versetzt wird, welche Achse feststehend ist;

B) der Dorn mit einer Geschwindigkeit in Drehung gebracht wird, die mit der der Druckwalze korreliert, so das beim Ankommen des Dorns auf Höhe der Druckwalze die Tangentialgeschwindigkeit der zylindrischen Wand des rotierenden Behälters im Wesentlichen der Tangentialgeschwindigkeit der Oberfläche der Druckwalze entspricht;

C) das Trägerband für Transferfilm in den Spalt zwischen der Druckwalze und dem mit dem Behälter bestückten Dorn geführt wird, so dass es sich mit einer linearen Geschwindigkeit fortbewegt, die im Wesentlichen deren Tangentialgeschwindigkeiten entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Druckwalze eine Markierungswalze (11) mit gravierter Oberfläche ist.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die von den erhabenen Teilen der gravierten Oberfläche aufgebrachte Kraft eine Komprimierung eines Teils des Transferfilms bewirkt, der dünner wird und an der Wand des zylindrischen Behälters haftet, und bei dem sich der an der Behälterwand haften bleibende, markierte Teil des Transferfilms vom Trägerband ablöst, wenn das Trägerband von der Behälteroberfläche weggeführt wird, und auf diese Weise die zu realisierende Verzierung entsteht.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die Markierungswalze heizend ausgeführt ist und der Transferfilm ein Thermotransferfilm ist.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Trägerband (12), wenn es die Markierungszone aufgrund der Rotation des Dorns (13) verlassen hat, für eine Zeit auf der zylindrischen Behälterband gehalten wird, die ausreicht, um die Abkühlung des Trägerbandes und des markierten Transferfilms bis auf eine Temperatur zu gestatten, die das Ablösen des Films durch Schneiden entlang der Grenze zwischen der markierten Zone und der nicht markierten Zone erleichtert.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Dorne auf einem Drehtisch montiert sind, dessen Drehachse parallel zu den Achsen der Dorne verläuft.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Drehtisch schrittweise arbeitet,
wobei sich der Dorn bei jedem Anhalten auf Höhe einer Handhabungs- oder Behandlungszone des Behälters befindet.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Dorn in Drehung gebracht wird und dabei dafür gesorgt wird, dass er die geeignete Geschwindigkeit vor Erreichen der Markierungszone erreicht.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem sich die Druckwalze (11) mit konstanter Drehgeschwindigkeit dreht.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 9, bei dem die Achsposition der Markierungswalze (11) so zur Bewegungsbahn (20) der Dorne festgelegt wird, dass wenn sie miteinander in Berührung kommen, eine Kraft auf die Berührungslinie ausgeübt wird, die gering genug ist, damit der Dorn mechanisch standhält, und hoch genug ist, damit der Transferfilm von den erhabenen Stellen der gravierten Walzenoberfläche markiert wird.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 4 bis 10, bei dem der zylindrische Körper eine Tube ist, deren zylindrischer Tubenmantel eine Dicke zwischen 250 und 600 Mikrometer hat, die durch die heizende Markierungswalze vorgegebene Temperatur zwischen 80 und 250°C liegt und die Andrückkraft der Walze am Dorn 2N/mm bis 40 N/mm beträgt.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 4 bis 11, bei dem das Trägerband nach erfolgter Markierung mit einer Winkelöffnung α größer als 20°, vorzugsweise größer als 30°, auf der zylindrischen Behälterwand gehalten wird.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 4 bis 12, bei dem das Trägerband nach erfolgter Markierung so lange auf der zylindrischen Behälterwand gehalten wird, bis die Behälteroberfläche eine mittlere Temperatur kleiner als 80°C, vorzugsweise kleiner als 60°C erreicht.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 4 bis 13, bei dem der Markierungszone eine Antriebsvorrichtung (31) für das Trägerband nachgeschaltet ist, damit die Spannung des Trägerbandes beim Austritt aus der Markierungszone so gering wie möglich ist.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 4 bis 13, bei dem eine Antriebsvorrichtung für das Trägerband (14) während des Markierens so bewegt wird, dass sie in die Bewegungsbahn (20) der Dorne eintritt und dabei das Trägerband an die Wand des Behälters zu drücken vermag, wobei der Kontakt mit einer Winkelöffnung größer als 30°beibehalten wird.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 4 bis 15, bei dem ein kalter Luftstrom beim Austritt aus der Markierungszone auf das Trägerband geführt wird.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 16, bei dem nach Aufsetzen des Behälters auf den Dorn (12) letzterer gedreht wird, eine optische Ermittlung (40) eines vormarkierten Index auf dem Behälter durchgeführt wird und die Rotation des Dorns so kalkuliert wird, dass die zylindrische Behälterwand gemäß einer vorbestimmten Winkelposition mit einer Tangentialgeschwindigkeit mit der Oberfläche der Markierungswalze in Berührung kommt, die im Wesentlichen der Tangentialgeschwindigkeit der gravierten Oberfläche der Markierungswalze entspricht.
Verfahren nach Anspruch 17, bei dem die Einrichtung (40) zur optischen Ermittlung eines vormarkierten Verzierungsindex durch eine zweite optische Einrichtung, typischerweise eine Videokamera, ergänzt wird, die mit einem EDV-Korrektursystem verbunden ist, welches mit Hilfe einer Bildanalyse-Software die Winkel- und Axialposition des Dorns zu korrigieren vermag.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 18, umfassend einen feststehenden Tisch, welcher einem schrittweise arbeitenden Drehtisch gegenüberliegend angeordnet ist, wobei der Drehtisch mit um ihre Achse drehbaren Dornen (12, 13) versehen ist, die Achse parallel zur Drehachse des Tisches verläuft, die Dorne während der Rotation des Drehtisches nacheinander in mehrere, auf dem feststehenden Tisch vorgesehene Arbeitszonen befördert werden, welche Arbeitszonen mindestens aufweisen:
a) eine Zuführungszone, wo die zylindrischen Körper vor einen Dorn geführt und um den Dorn herum angeordnet werden;

b) eine Zone zum Aufbringen oder Markieren eines Dekors auf die zylindrische Wand der Behälter, enthaltend mindestens eine Druckwalze (11), die vorzugsweise mit konstanter Drehgeschwindigkeit kontinuierlich um eine parallel zur Achse des Tisches verlaufende feste Achse rotiert und an einer solchen Stelle angeordnet ist, dass wenn ein Dorn (13) auf Höhe der Walze ankommt, diese mit dem Dorn in Berührung kommt und dabei eine verteilte Andrückkraft auf eine Mantellinie ausübt, wobei die Dorne durch Rotationsmittel, typischerweise Servomotoren bewegt werden, die es ermöglichen, von einer Tangentialgeschwindigkeit gleich Null auf eine der Druckwalze entsprechende Tangentialgeschwindigkeit nach einem Zeitraum umzuschalten, der kürzer ist als der Zeitraum, der dem Verfahren des Behälters von einer Arbeitszone zur nächsten entspricht;

c) eine Zone zur Abführung der Behälter;
dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich eine Durchlaufvorrichtung (30) für ein Trägerband (14) eines Transferfilms aufweist, die dafür sorgt, dass das Band die Markierungszone durchläuft, wobei die Vorrichtung mit Systemen (31) zur Kontrolle der Spannung des Bandes versehen ist, insbesondere beim Austritt aus der Markierungszone.
Vorrichtung nach Anspruch 19, angewandt auf die Verzierung zylindrischer Tubenmäntel, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine Maschine mit einem feststehenden Tisch handelt, der einem schrittweise arbeitenden Drehtisch gegenüberliegend angeordnet ist, welcher Drehtisch mit Dornen (12, 13) versehen ist, deren Achse parallel zur Drehachse des Tisches verläuft und die um ihre Achse drehbar sind, wobei die Dorne während der Rotation (R) des Drehtisches nacheinander in mehrere, auf dem feststehenden Tisch vorgesehene Arbeitszonen befördert werden:
- die genannte Zone zum Zuführen der Tuben und Anordnen der zylindrischen Tubenmäntel um den Dorn herum;

- eine optionale Zone zum Entfernen des Angusszapfens des Tubenkopfes;

- eine optionale Zone zum Anbringen einer Verschlussfolie an der Abgabeöffnung;

- eine optionale Verschließzone;

- die genannte Markierungszone;

- eine optionale Zone zur Kontrolle der erhaltenen Verzierungen;

- die genannte Zone zur Abführung der Tuben.
Vorrichtung nach Anspruch 20, bei der unmittelbar vor der Markierungszone eine Indexierungszone vorgesehen ist, wo eine optische Ortungseinrichtung (40) die Winkelposition eines Spots ermitteln kann, der einen bekannten speziellen Punkt der Verzierung darstellt, und bei der die Rotation des Dorns durch einen Servomotor bewirkt wird, der mit einem Algorithmus gesteuert wird, welcher aus den von der optischen Ortungseinrichtung (40) gelieferten Daten die notwendige Korrektur berechnen kann, um den zylindrischen Körper an die richtige Stelle und mit der richtigen Drehgeschwindigkeit zur Markierungsstation zu befördern.
Vorrichtung nach Anspruch 21, bei der die optische Ortungseinrichtung (40) durch eine zweite optische Einrichtung, typischerweise eine Videokamera, ergänzt ist, die mit einem EDV-Korrektursystem verbunden ist, welches mit Hilfe einer Bildanalyse-Software die Winkel- und Axialposition des Dorns zu korrigieren vermag.
Verfahren zur Verzierung zylindrischer Behälterwände, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens folgende Schritte aufweist:
a) es werden auf einer Ringschaltung montierte, bewegliche Dorne (12, 13) eingesetzt, wobei jeder Dorn einen geringfügig kleineren Durchmesser als die zylindrische Behälterwand hat und auf einem Träger montiert ist, der sich so bewegen kann, dass die Achse des Dorns parallel zu einer Richtung D bleibt,
wobei die Montage des Dorns auf seinen Träger so bewerkstelligt wird, dass er um seine Achse rotieren kann und dabei einer quer zur Achse ausgeübten Kraft standhält;

b) jeder Behälter wird sukzessiv auf Höhe eines Dorns gebracht und auf den Dorn aufgesetzt;

c) die zylindrische Wand jedes Behälters wird je nach gewünschtem Dekor mit einer Druckfarbe oder einem Lack bedruckt, die das Haften eines Transferfilms begünstigen;

d) der so mit dem Behälter bestückte Dorn wird in die Nähe einer Druckwalze gebracht, welche Walze eine kontinuierliche Rotationsbewegung um eine zur Richtung D parallele Achse ausführt;

e) der Dorn wird während seiner Bewegung in Richtung Druckwalze mit einer Geschwindigkeit in Drehung versetzt, die mit der der Druckwalze korreliert, so dass beim Ankommen des Dorns auf Höhe der Druckwalze die Tangentialgeschwindigkeit der Wand des rotierenden Behälters im Wesentlichen der Tangentialgeschwindigkeit der Oberfläche der Druckwalze entspricht;

f) ein Trägerband für Transferfilm wird durch den Spalt zwischen Druckwalze und Dorn geführt, derart, dass es sich bei Eintritt in den Spalt mit einer linearen Geschwindigkeit bewegt, die im Wesentlichen deren Tangentialgeschwindigkeiten entspricht.

g) Dorn und Druckwalze werden miteinander in Berührung gebracht, wobei sich die Berührung in einer Kraft auswirkt, die von der Druckwalze durch das Transferfilm-Trägerband und die zylindrische Behälterwand hindurch auf den Dorn ausgeübt wird, welche Kraft die Komprimierung des Transferfilms bewirkt, die sich in einem Haften eines Teils des Transferfilms auf dem bedruckten Teil der zylindrischen Behälterwand äußert;

h) das Trägerband wird sodann von der Oberfläche des Behälters weggeführt, so dass sich der an der Behälterwand haften bleibende Teil des Transferfilms vom Trägerband ablöst und auf diese Weise die Verzierung entsteht;

i) die Anordnung aus Dorn und Behälter wird anschließend von der Druckwalze weggeführt, um Platz zu lassen für den nächsten Dorn (12).
Verfahren zur Verzierung zylindrischer Behälterwände nach Anspruch 23, dadurch abgeändert, dass die zylindrische Wand jedes Behälters je nach gewünschtem Dekor mit einer Druckfarbe oder einem Lack bedruckt wird, die das Abstoßen des Transferfilms begünstigen, und dass Dorn und Druckwalze miteinander in Berührung gebracht werden, wobei sich die Berührung in einer Kraft auswirkt, die von der Druckwalze durch das Transferfilm-Trägerband und die zylindrische Behälterwand hindurch auf den Dorn ausgeübt wird, welche Kraft die Komprimierung des Transferfilms bewirkt, die sich in einem Haften eines Teils des Transferfilms auf dem nicht bedruckten Teil der zylindrischen Behälterwand äußert.
Verfahren nach Anspruch 24, bei dem der Transferfilm Hafteigenschaften aufweist.
Verfahren nach Anspruch 25, bei dem die Druckwalze heizend ausgeführt ist, so dass beim Andrücken der Druckwalze an die Hülse durch den Transferfilm hindurch letzterer die Hafteigenschaften erlangt.