EP2574462A2 - Device and method for coating a container and container - Google Patents
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- EP2574462A2 EP2574462A2 EP12006598A EP12006598A EP2574462A2 EP 2574462 A2 EP2574462 A2 EP 2574462A2 EP 12006598 A EP12006598 A EP 12006598A EP 12006598 A EP12006598 A EP 12006598A EP 2574462 A2 EP2574462 A2 EP 2574462A2
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- container
- containers
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- B05C1/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to separate articles
- B05C1/022—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to separate articles to the outer surface of hollow articles
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- B41F31/02—Ducts, containers, supply or metering devices
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- B41F31/26—Construction of inking rollers
Definitions
- the invention relates to a device for coating a coating surface of a preferably cup-shaped container, in particular a food container, with a storage device containing a coating agent and a transfer arrangement designed to transfer the coating agent from the storage device to the coating surface, a coating process that can be carried out with such a device, the use of such Apparatus for coating containers and containers made using such apparatus.
- cup-shaped packs usually have a cylindrical jacket-shaped or frustoconical jacket surface which is to be printed with a desired motif.
- a desired motif for example from the DE-A-10 2009 043 332
- the motif on the blanket usually color is evenly distributed from a storage device in the form of a color box over a plurality of rollers on the lateral surfaces of the rollers and transferred to the plate cylinder.
- a corresponding motif to be printed raised structure is formed so that the color is applied only to the raised lateral surface areas of the plate cylinder and can be transferred from there to the blanket.
- a cliché cylinder can be provided for each color of the motif to be printed on which the part to be printed is formed mirror-inverted for the corresponding color.
- the rollers used for removing the ink from the ink fountain and for uniformly distributing the ink together with the plate cylinder and the blanket mounted on the cylinder, ie the blanket cylinder, form a transfer arrangement in the sense of the invention.
- plastic containers which may be formed for example of PET, polystyrene or the like, it has been found that often only unsatisfactory optical and haptic properties of the printed product can be achieved.
- this object is achieved by a development of the known devices, which essentially thereby characterized in that the coating agent contained in the storage device has a viscosity of less than 100 s at 20 ° C in 4 mm DIN cup (DIN 53211), in particular at least partially lacquer, more preferably a UV lacquer contains.
- the viscosity of the coating composition is less than 80 s, in particular 60 s or less, but more than 10 s, in particular more than 20 s.
- the invention is based on the finding that when using coating compositions with a particularly low viscosity particularly smooth surfaces on the coating surface can be produced, which produce a gloss, which can otherwise be obtained only using shrink films (sleeve) or the like.
- the device according to the invention and thus carried out coating process therefore allow the production of printed or painted cups with the appearance of slepped cup.
- the lacquer is expediently a UV-drying lacquer, preferably a UV-curable polyacrylic lacquer.
- UV-drying coatings are characterized by very high gloss, high surface smoothness and low odor development during the drying process.
- UV-drying lacquers having one or more of the following properties have proven to be particularly suitable: solids content between 95% and 100%, in particular between 98% and 100%, fast-drying, fast-curing, abrasion-resistant, non-scrapable, high-gloss and / or on dried paint applied.
- coatings with a high solids content have proven to be advantageous with regard to the layer thickness which can be achieved thereby and with regard to favorable drying properties.
- the coating device according to the invention is set up such that the lacquer layer with a basis weight (wet) of 1.5-6 g / m 2 , preferably 2-4 g / m 2 is applied.
- the UV-curing lacquer is irradiated with UV light after application and thus cured.
- the radiated by the UV lamp power can be about 200 watts per cm 2 be.
- An irradiation power to be absorbed by the lacquer layer for hardening at the intended speed is preferably about 165-170 watts per cm 2 .
- the lacquer layer can be applied to an underlying color layer or alternatively applied directly to the cup-shaped container, which is usually made of plastic.
- the coating surface of a container obtained with a device according to the invention can also be at least partially roughened after completion of the coating in order to obtain desired haptic properties in predetermined lateral surface areas.
- the transfer arrangement of a device according to the invention can have a removal device coming into contact with the coating agent contained in the storage device and designed to remove the coating agent from the storage device and an application device designed to apply the removed coating agent to the coating surface.
- the removal device similar to that in the DE 10 2009 043 332 A Having described device having a lifting roller with a preferably approximately circular cylindrical jacket and in contact with the in the preferably designed as a colorant box containing coating means removal surface.
- the color distribution on the squeegee roller is adjusted mechanically by means of screws and slides associated with the ink fountain.
- the removal surface of the lifting roller has at least one depression which promotes removal of the coating agent from the storage device.
- the depressions in the removal surface may be executed dome-shaped or with a surface in the form of spherical shell segments.
- the depth and diameter can be selected so that a scoop volume of a total of 9 to 12 cm 3 per square meter of the sampling surface results.
- the scoop volume is adjusted by appropriate choice of the lift roller depending on the requirements of the case.
- the depressions are introduced by means of a laser engraving.
- the depressions can be arranged in a line-shaped circumferential manner, wherein a line density of 100 to 200 lines per centimeter of axial length of the lifting roller can be set.
- the line density is 140 to 180 lines per centimeter of axial length, more preferably about 160 lines per centimeter of axial length.
- the removal of the coating agent by means of corresponding lifting rollers can be further promoted if the introduced by laser engraving lines do not rotate in radial planes, but in planes that are employed with respect to the radial planes by about 60 °. As a result, the entrainment of the coating agent in the wells is favored. In any case, it has proven to be expedient if a scoop volume of 9 to 12 cm 3 per square meter removal surface is set, wherein even with linear depressions, the scoop volume can be adjusted by selecting appropriate lift rollers.
- the diameter of the lifting roller is about 40 to 80 mm, preferably 50 to 70 mm, in particular about 61 mm.
- a rubber roller is a squeegee roller with a rubber surface such as a solid rubber roller, a rubberized roller, a rubber-coated roller o. The like.
- the rubber surface coming into contact with the coating agent is preferably rough. Due to the roughness of the rubber surface, the entrainment of the coating agent is promoted by the lifting roller.
- Verreiberwalze and / or application roller may be provided, which also has a may have a yielding lateral surface, so as to favor the transfer of the coating agent.
- the device according to the invention may have a cliché cylinder arranged between the transfer roller and the applicator with a profiling of the cylinder jacket surface corresponding to a print motif.
- the plate cylinder has a raised structure corresponding to the motif to be printed, so that the ink is applied only to the raised lateral surface areas of the plate cylinder.
- two applicator rollers are arranged between the transfer roller and the plate cylinder, which are provided for transferring the coating agent from the transfer roller to the plate cylinder.
- the coating agent is particularly evenly transferred to the plate cylinder. The emergence of Shadowing is effectively prevented when the diameter of the plate cylinder is the diameter of the applicator rolls or an integer multiple thereof.
- the coating compositions used according to the invention have only a low viscosity. Therefore, under the influence of the centrifugal forces generated by the rotation of the transfer roller and / or the plate cylinder, these coating compositions may jets from the surfaces of the transfer roller and / or the plate cylinder. For this reason, in inventive devices transfer rollers and / or plate cylinders are used with a particularly large diameter of more than 100 mm, preferably more than 120 mm, in particular 150 mm or more, because the centrifugal forces with increasing diameter decrease at the same peripheral speed. However, the diameters of the transfer roller and plate cylinder can not be increased arbitrarily for reasons of space and in view of the desired transfer between the individual elements of the transfer arrangement.
- the diameters of the transfer roller and / or plate cylinder of the devices of the invention are preferably 200 mm or less, more preferably 180 mm or less, more preferably 170 mm or less.
- the ratio of the diameter of the transfer roller to the diameter of the squeegee roller is suitably chosen so that it is greater than 1.5, in particular more than 2, so several revolutions of the squeegee roller for transferring the coating agent to provide on the peripheral surface of the transfer roller.
- the applicator of a device according to the invention can have a blanket cylinder with a resilient outer surface. It is also ensured in the dimensioning of the blanket cylinder that a 1: 1 transmission between the plate cylinder and blanket cylinder takes place.
- the diameter of the blanket cylinder is therefore an integer multiple of the diameter of the plate cylinder.
- the wound on the blanket cylinder cloth can according to the in the DE 10 2009 043 322 be described transfer arrangement and have a forming a transfer surface deformable transfer layer on the side facing away from the transfer surface a greater compliance than the transfer layer having matching layer is arranged.
- the transfer layer may have a Shore hardness in the range of 60 to 90 Shore / A, preferably 75 to 80 Shore A and the matching layer a Shore hardness in the range of 15 to 30 Shore A, preferably 22 to 24 Shore A.
- the coating agent is transferred to the coating surface via a number of contact surfaces, such as the boundary surfaces of the squeegee roller, transfer roller of the plate cylinder, and / or the blanket cylinder.
- a number of contact surfaces such as the boundary surfaces of the squeegee roller, transfer roller of the plate cylinder, and / or the blanket cylinder.
- a device according to the invention can also have a contactless transmission arrangement.
- a contactless transmission arrangement has an atomizing device with which the coating agent received in the storage device is atomized.
- the container is conveyed for coating by the coating agent mist thus obtained, so that the coating agent droplets can settle on the coating agent surface so as to form the desired coating.
- the atomizing device for generating an electrically charged paint droplets is designed with a plurality of preferably arranged in a common horizontal plane, in particular lying approximately on a circular line sputtering nozzles and the paint is atomized, in particular with respect to the plate axis approximately radially outward.
- the axis of the Tellerzerstäubers is preferably oriented vertically.
- a Tellerzerstäuber can also be designed as rotatable about a Zerstäuberachse rotary atomizer.
- Such rotary atomizers are in the EP 1 372 866 B1 described. The disclosure of this document with regard to the structure and function of rotary atomizers is hereby incorporated by explicit reference into this description.
- the atomizing device is expediently arranged in a spray chamber which is closed apart from an inlet opening for the containers and an outlet opening for the container.
- the containers are preferably conveyed by means of a conveying device from the inlet opening to the outlet opening along a predetermined path which at least partially, preferably approximately ⁇ -shaped, circulates the atomizing device.
- the circulation of the atomizing device results in a particularly effective coating.
- the conveyor may comprise individual along the predetermined path arranged behind one another carrier elements for cup-shaped container to which the container with downwardly facing container opening are placed such that engaging portions of the support members protrude from below into the container interior.
- the support elements are designed to rotate the container about an approximately vertical axis of the container.
- the present in a horizontal cup bar cups are isolated and placed on the support elements of the conveyor so that the sealing flange of the cup rests on the support element.
- carrier elements carrier rings are preferably used with annular bearing surfaces, wherein the usually annular sealing flanges of the cups rest on the annular bearing surfaces.
- the annular bearing surfaces of the carrier rings can be dimensioned so that cups with different diameters can be placed on the support surfaces. The device according to the invention can then be used to coat cups of different sizes without requiring replacement of the carrier rings of the conveyor.
- a plurality of identical carrier rings with cups placed thereon are conveyed on an ⁇ -shaped path around the plate atomizer through the spray chamber, wherein the cups parked on the carrier rings can rotate about their own axis during spraying with the coating agent.
- Such a coating device works particularly efficiently and coated particularly evenly.
- the conveying device and / or the atomizing device can be assigned a device for generating a relative movement between the atomizing device and the containers placed on the carrier elements in the direction of gravity so as to further promote a uniform coating.
- the surface of the containers can be polarized.
- the containers may be subjected to a corona treatment or another surface treatment.
- a corona treatment polarises a nonpolar plastic surface of the container that is nonpolar in the untreated state and therefore difficult to wet with the coating agent, thereby increasing wettability and chemical affinity of the surface. In this way, a thicker coating agent layer can be applied to the container.
- Coating with charged coating droplets may be favored when an outer periphery of the engaging portion of the support members is at least partially electrically conductive and can be adjusted to a predetermined electrostatic potential so as to accelerate the charged particles toward the coating surface.
- the engaging portion of the support members may be a vertically movable projection, which is feasible through the central opening of support rings of the support elements.
- the containers to be coated are placed on the bearing surfaces of the carrier rings and then the projections are retracted through the openings of the carrier rings up into the container interior.
- the outer boundary surface of the projection is set at least in sections to a predetermined electrical potential. In order for the projection due to its electrical potential on the one hand the coating of predetermined areas of the coating surface and holds the container to another firmly on the support ring, as by the projection slipping of the container from the support ring is prevented. Following the coating process, the projection can be extended downwardly from the container interior and the container is then removed from the carrier ring.
- the projection is preferably at least partially cylindrical and / or formed in the form of a metal antenna.
- the projection is immovable and protrudes upward from a central region of the carrier ring.
- the containers are placed over the projection prior to coating and placed on the support surface of the carrier ring.
- the boundary surface of the engaging portion only partially with a conductive coating so as to achieve a "spot coating" in which a coating limited to the lateral region of the container corresponding to the conductive portion of the engaging portion is applied.
- the engagement region may also include a pattern of conductive regions which may be separated by insulating regions and separately adjusted to predetermined potentials to create corresponding patterns on the confining surface of the container. Additionally or alternatively, the use of masks or cover coats on the outer periphery of the container is also intended to provide corresponding patterns.
- a coating device according to the invention with annular bearing surfaces for the application of sealing edges cup-shaped container during spraying no bridge of the coating agent between the sealing edges of the container and the bearing surfaces of the carrier rings produced.
- the coated cups can thus be easily removed from the carrier elements after passing through the spray chamber. This effect is due among other things to the low viscosity of the coating composition.
- a conveying device of a device according to the invention is preferably associated with a separating device which is used for separating in the form of a stack of cups from cups stacked in cups and designed to pass the singulated cups to the conveyor.
- the coating composition has a UV-curable lacquer which can be cured very quickly under the influence of UV rays
- the conveying device for conveying the lacquered containers is designed by a UV drying chamber, where behind in the conveying direction the UV drying device can also be arranged a stacking device for stacking the painted cups.
- the coating surface may have a circular-cylindrical jacket-shaped and / or truncated cone-shaped and / or a convexly curved and / or a concavely curved region, wherein the convex / or. concave areas can form stacking edges, which can also be coated with devices of the invention.
- An inventive method for coating containers is essentially characterized in that a coating surface of the container is coated with a low viscosity paint of 100 s or less, whereby contact methods and non-contact methods can be used.
- the corresponding coating device has holders for holding the containers to be coated, these containers being expediently cup-shaped with a removal opening and a lateral surface preferably conically tapering from the removal opening in the direction of the bottom and the holding device preferably holds corresponding cups, that the lateral surface is exposed.
- an apparatus is used for coating a coating surface of a container with a coating having a viscosity of less than 100 s, or a coating composition having a viscosity of 100 s or less is used to produce a plastic container, preferably polystyrene. PET or the like to coat.
- a cup according to the invention has a coating which has been produced from a coating composition having a viscosity of less than 100 s, wherein the coating surface of the container can have a circular-cylinder-jacket-shaped, truncated-cone-shaped, convexly curved and / or concavely curved region and is expediently designed as a cup.
- which has a jacket extending downwardly from an upper opening and preferably tapering towards the container bottom, wherein the upper opening may be circumscribed by a sealing flange which merges via a stacking edge into a frustoconical jacket region.
- the apparatus shown comprises a designed as an ink fountain for a coating composition with a low viscosity of 100 s or less, a squeegee roller 20, a transfer roller 30, a plate cylinder 40 and a blanket cylinder 50 and a support for a container or cup to be coated 60th mit the squeegee roller 20, the coating composition is removed from the ink fountain 10 and passed to the transfer roller 30, with which it is transferred to the plate cylinder 40.
- the plate cylinder 40 With the help of the plate cylinder 40, a coloring of the blanket cylinder 50 corresponding to the raised areas 40 of the plate cylinder is effected, the coating material finally being transferred from the blanket cylinder 50 to the container arranged on the carrier 60.
- FIG. 2 illustrated embodiment of the invention substantially corresponds to the basis of FIG. 1 explained embodiment, wherein in the in FIG. 2 explained embodiment, waiving a blanket cylinder taken from the ink fountain 10 coating composition by means of the lifting roller 20, a first transfer roller 30 and a second transfer roller 40 is transferred to the cup 60.
- the diameter of the transfer roller corresponds to the diameter of the plate cylinder, so as to effect a 1: 1 transfer of the coating material from the transfer roller to the plate cylinder.
- the diameter of the first corresponds Transfer roller 30 to the diameter of the second transfer roller 40 in the second embodiment of the invention.
- the diameters of the plate cylinder and the transfer roller are about 170 mm.
- FIG. 3 illustrated embodiment of the invention substantially corresponds to the basis of FIG. 1 explained embodiment, wherein in this embodiment, two applicator rollers 35 are arranged between the transfer roller 30 and the plate cylinder. In this way an even more uniform coating result is achieved.
- a blanket cylinder (not shown) may be connected to the plate cylinder 40.
- the squeegee roller 20 is formed as a rubber roller with a rough surface, which is particularly suitable for removing the paint from the ink fountain 10.
- FIGS. 1 to 3 Coating apparatuses for a contact printing method in which the coating agent is transferred to the coating surface via a number of contact surfaces, such as the boundary surfaces of the squeegee roller, the transfer roller, the plate cylinder and / or the blanket cylinder, show the FIGS. 4 and 5 a coating device with a contactless transmission arrangement.
- Non-contacting transmission arrangements operate independently of geometry, so that containers of any geometry and shape of their lateral surface can be printed with such arrangements, in contrast to contact printing methods.
- the coating apparatus 100 of the FIGS. 4 has an atomizing device 79 in the form of a Tellerzerstäubers with perpendicular atomizer axis. Cup-shaped containers are conveyed through the coating agent mist for coating so that the coating agent droplets may settle on the coating surface so as to form the desired coating.
- the Tellerzerstäuber 79 is designed to produce an electrically charged paint droplets having paint mist.
- Stacks 70 of uncoated cups are fed to the coating apparatus 100 via an elevator 71, the cups are singulated and then pass via a conveyor belt 72 to the carrier elements 800, which circulate on a closed path and thereby pass through the spray chamber 810.
- the support members 800 have support rings with annular bearing surfaces on which the cups are turned off by means of an erector 73 so that the cup bottom is directed upwards.
- the cups bear with their annular sealing edges on the annular bearing surfaces of the carrier rings 800.
- the carrier elements are conveyed via positioning screws 74 to a corona treatment station 75 in which the cups are subjected to a surface treatment for polarizing the cup surface.
- the cups resting on the carrier rings 800 pass into the closed spray chamber 810.
- the inlet opening 77 and the outlet opening 820 of the spray chamber are each covered with air curtains.
- the carrier elements 800 circulate the plate atomizer 79 on an ⁇ -shaped path.
- the cups rotate around their own axis.
- the cups move during spraying relative to the Tellerzerstäuber in the vertical direction.
- the cups resting on the carrier elements 800 pass through a drying station 81 in which they are irradiated with UV light and a vacuum receptacle 82.
- the irradiation with UV light ensures the curing of the UV lacquer used.
- the coated cups are then removed from the support members 800, pass through a stack counter 83 and pass onto a packing table 84.
- the carrier elements 800 which may be wetted by the coating agent, are cleaned in a cleaning station 85 and then run through the coating cycle again.
- Fig. 5 shows a support member 800 of in Fig. 4 shown embodiment of the invention.
- the carrier element 800 has a carrier ring 900 with an annular bearing surface 910 for placing the cup-shaped container 930. More specifically, the sealing edge 940 of the cup rests on the support surface 910.
- Through the central opening 920 of the support ring 900 is a projection 78 into the cup inside and out of the Cup inside out in the vertical direction movable.
- the outer boundary surface of the projection is at least partially electrically conductive and is set to a predetermined electrical potential, so that the charged paint droplets are accelerated in the direction of the projection. In this way it can be controlled, which areas of the lateral surface of the cup are wetted by the paint. Due to its low viscosity, the lacquer does not form a bridge in the transition region between the sealing edge 940 and the support surface 910.
- the invention is not limited to the embodiments explained with reference to the drawing. Rather, it is also intended to use contactless coating systems with atomizing devices. Furthermore, three or more transfer rollers can be used.
- the blanket cylinder may be associated with two, three or more plate cylinder with corresponding two, three or more color boxes.
Landscapes
- Coating Apparatus (AREA)
- Details Of Rigid Or Semi-Rigid Containers (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten einer Beschichtungsfläche eines vorzugsweise becherförmigen Behälters, insbesondere Lebensmittelbehälters, mit einer ein Beschichtungsmittel enthaltenden Vorratseinrichtung und einer zum Übertragen des Beschichtungsmittels von der Vorratseinrichtung auf die Beschichtungsfläche ausgelegten Übertragungsanordnung, ein mit einer solchen Vorrichtung ausführbares Beschichtungsverfahren, die Verwendung einer solchen Vorrichtung zum Beschichten von Behältern und unter Verwendung einer solchen Vorrichtung hergestellte Behälter.The invention relates to a device for coating a coating surface of a preferably cup-shaped container, in particular a food container, with a storage device containing a coating agent and a transfer arrangement designed to transfer the coating agent from the storage device to the coating surface, a coating process that can be carried out with such a device, the use of such Apparatus for coating containers and containers made using such apparatus.
Vorrichtungen und Verfahren der eingangs beschriebenen Art werden beispielsweise zum Bedrucken becherförmiger Kunststoffpackungen für Milchprodukte, wie etwa Joghurt, benutzt. Die becherförmigen Packungen weisen üblicherweise eine zylindermantelförmige oder kegelstumpfmantelförmige Mantelfläche auf, welche mit einem gewünschten Motiv bedruckt werden soll. Dazu wird bei beispielsweise aus der
In der
Angesichts der vorstehend beschriebenen Probleme im Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen und Verfahren zum Beschichten vorzugsweise becherförmiger Behälter bereitzustellen, mit denen zufriedenstellende optische und haptische Eigenschaften der Beschichtungsfläche erreicht werden können, sowie entsprechende Behälter anzugeben.In view of the problems of the prior art described above, it is an object of the present invention to provide apparatuses and methods for coating preferably cup-shaped containers with which satisfactory optical and haptic properties of the coating surface can be achieved and to provide corresponding containers.
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Weiterbildung der bekannten Vorrichtungen gelöst, die im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß das in der Vorratseinrichtung enthaltene Beschichtungsmittel eine Viskosität von weniger als 100 s bei 20° C im 4 mm-DIN-Becher (DIN 53211) aufweist, insbesondere zumindest teilweise Lack, besonders bevorzugt einen UV-Lack, enthält. Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beträgt die Viskosität des Beschichtungsmittels weniger als 80 s, insbesondere 60 s oder weniger, aber mehr als 10 s, insbesondere mehr als 20 s.According to a first aspect of the invention, this object is achieved by a development of the known devices, which essentially thereby characterized in that the coating agent contained in the storage device has a viscosity of less than 100 s at 20 ° C in 4 mm DIN cup (DIN 53211), in particular at least partially lacquer, more preferably a UV lacquer contains. In preferred embodiments of the invention, the viscosity of the coating composition is less than 80 s, in particular 60 s or less, but more than 10 s, in particular more than 20 s.
Die Erfindung geht auf die Erkenntnis zurück, daß bei Verwendung von Beschichtungsmitteln mit einer besonders geringen Viskosität besonders glatte Oberflächen auf der Beschichtungsfläche hergestellt werden können, die einen Glanz hervorbringen, welcher sonst nur unter Verwendung von Schrumpffolien (Sleeve) oder dergleichen erhalten werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung und damit ausgeführte Beschichtungsverfahren ermöglichen daher die Herstellung von bedruckten bzw. lackierten Bechern mit dem Erscheinungsbild eines gesleevten Bechers.The invention is based on the finding that when using coating compositions with a particularly low viscosity particularly smooth surfaces on the coating surface can be produced, which produce a gloss, which can otherwise be obtained only using shrink films (sleeve) or the like. The device according to the invention and thus carried out coating process therefore allow the production of printed or painted cups with the appearance of slepped cup.
Der Lack ist zweckmäßigerweise ein UV-trocknender Lack, bevorzugt ein UV-härtbarer Polyacryllack. UV-trocknende Lacke zeichnen sich durch sehr hohen Glanz, eine hohe Oberflächenglätte und eine geringe Geruchsentwicklung beim Trockenprozess aus.The lacquer is expediently a UV-drying lacquer, preferably a UV-curable polyacrylic lacquer. UV-drying coatings are characterized by very high gloss, high surface smoothness and low odor development during the drying process.
Als besonders geeignet haben sich UV-trocknende Lacke mit einer oder mit mehreren der folgenden Eigenschaften erwiesen: Festkörpergehalt zwischen 95% und 100%, insbesondere zwischen 98% und 100%, schnelltrocknend, schnell aushärtend, scheuerfest, nicht abkratzbar, hochglänzend und/oder auf getrocknete Farbe aufbringbar.UV-drying lacquers having one or more of the following properties have proven to be particularly suitable: solids content between 95% and 100%, in particular between 98% and 100%, fast-drying, fast-curing, abrasion-resistant, non-scrapable, high-gloss and / or on dried paint applied.
Insbesondere Lacke mit hohem Feststoffanteil haben sich im Hinblick auf die damit erzielbare Schichtdicke und im Hinblick auf günstige Trocknungseigenschaften als vorteilhaft erwiesen.In particular, coatings with a high solids content have proven to be advantageous with regard to the layer thickness which can be achieved thereby and with regard to favorable drying properties.
Zweckmäßigerweise ist die erfindungsgemäße Beschichtungsvorrichtung derart eingerichtet, daß die Lackschicht mit einem Flächengewicht (naß) von 1,5-6 g/m2, bevorzugt 2-4 g/m2 aufgetragen wird.Conveniently, the coating device according to the invention is set up such that the lacquer layer with a basis weight (wet) of 1.5-6 g / m 2 , preferably 2-4 g / m 2 is applied.
Der UV-härtende Lack wird nach dem Auftragen mit UV-Licht bestrahlt und damit ausgehärtet. Die von der UV-Lampe abgestrahlte Leistung kann dabei etwa 200 Watt pro cm2 betragen. Eine zum Aushärten in der vorgesehenen Geschwindigkeit von der Lackschicht aufzunehmende Bestrahlungsleistung beträgt vorzugsweise etwa 165-170 Watt pro cm2.The UV-curing lacquer is irradiated with UV light after application and thus cured. The radiated by the UV lamp power can be about 200 watts per cm 2 be. An irradiation power to be absorbed by the lacquer layer for hardening at the intended speed is preferably about 165-170 watts per cm 2 .
Die Lackschicht kann auf eine darunterliegende Farbschicht aufgebracht werden oder alternativ unmittelbar auf den becherförmigen Behälter, der üblicherweise aus Kunststoff besteht, aufgetragen werden.The lacquer layer can be applied to an underlying color layer or alternatively applied directly to the cup-shaped container, which is usually made of plastic.
Falls gewünscht, kann die Beschichtungsfläche eines mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erhaltenen Behälters nach Abschluß der Beschichtung auch noch zumindest teilweise aufgerauht werden, um gewünschte haptische Eigenschaften in vorgegebenen Mantelflächenbereichen zu erhalten.If desired, the coating surface of a container obtained with a device according to the invention can also be at least partially roughened after completion of the coating in order to obtain desired haptic properties in predetermined lateral surface areas.
Die Übertragungsanordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann zur Ausführung eines Kontaktbeschichtungsverfahrens eine mit dem in der Vorratseinrichtung enthaltenen Beschichtungsmittel in Kontakt gelangenden und zum Entnehmen des Beschichtungsmittels aus der Vorratseinrichtung ausgelegte Entnahmeeinrichtung und eine zum Auftragen des entnommenen Beschichtungsmittels auf die Beschichtungsfläche ausgelegte Auftrageinrichtung aufweisen. Dabei kann die Entnahmeeinrichtung ähnlich wie bei der in der
Bei herkömmlichen Druckwerken wird die Farbverteilung auf der Heberwalze mechanisch mit Hilfe von dem Farbkasten zugeordneten Schrauben und Schiebern eingestellt. Bei einer im Rahmen der Erfindung besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Entnahmefläche der Heberwalze mindestens eine das Entnehmen des Beschichtungsmittels aus der Vorratseinrichtung begünstigende Vertiefung auf. Durch geeignete Dimensionierung und Verteilung der Vertiefungen auf der Entnahmefläche kann die gewünschte Verteilung der Beschichtungsmasse auf der Entnahmefläche der Heberwalze eingestellt werden. Ferner ermöglicht die Bereitstellung der Vertiefungen in der Entnahmefläche die Entnahme einer ausreichenden Menge des Beschichtungsmittels, auch wenn das Beschichtungsmittel eine nur geringe Viskosität aufweist.In conventional printing units, the color distribution on the squeegee roller is adjusted mechanically by means of screws and slides associated with the ink fountain. In an embodiment which is particularly preferred in the context of the invention, the removal surface of the lifting roller has at least one depression which promotes removal of the coating agent from the storage device. By suitable dimensioning and distribution of the recesses on the removal surface, the desired distribution of the coating composition can be adjusted on the removal surface of the squeegee roller. Furthermore, the provision of the recesses in the removal surface enables removal of a sufficient amount of the coating agent, even if the coating agent has only a low viscosity.
Die Vertiefungen in der Entnahmefläche können kalottenförmig bzw. mit einer Oberfläche in Form von Kugelschalensegmenten ausgeführt sein. Dabei können Tiefe und Durchmesser so gewählt sein, daß sich ein Schöpfvolumen von insgesamt 9 bis12 cm3 pro Quadratmeter der Entnahmefläche ergibt. Das Schöpfvolumen wird durch entsprechende Wahl der Heberwalze in Abhängigkeit von den Anforderungen des Einzelfalls eingestellt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Vertiefungen mit Hilfe einer Lasergravur eingebracht. Dabei können die Vertiefungen linienförmig umlaufend angeordnet sein, wobei eine Liniendichte von 100 bis 200 Linien pro Zentimeter axialer Länge der Heberwalze eingestellt sein kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Liniendichte 140 bis 180 Linien pro Zentimeter axialer Länge, insbesondere etwa 160 Linien pro Zentimeter axialer Länge.The depressions in the removal surface may be executed dome-shaped or with a surface in the form of spherical shell segments. In this case, the depth and diameter can be selected so that a scoop volume of a total of 9 to 12 cm 3 per square meter of the sampling surface results. The scoop volume is adjusted by appropriate choice of the lift roller depending on the requirements of the case. In a preferred embodiment of the invention, the depressions are introduced by means of a laser engraving. In this case, the depressions can be arranged in a line-shaped circumferential manner, wherein a line density of 100 to 200 lines per centimeter of axial length of the lifting roller can be set. In a preferred embodiment, the line density is 140 to 180 lines per centimeter of axial length, more preferably about 160 lines per centimeter of axial length.
Die Entnahme des Beschichtungsmittels mit Hilfe entsprechender Heberwalzen kann weiter begünstigt werden, wenn die durch Lasergravur eingebrachten Linien nicht in Radialebenen umlaufen, sondern in Ebenen, die bezüglich der Radialebenen um etwa 60° angestellt sind. Dadurch wird die Mitnahme des Beschichtungsmittels in den Vertiefungen begünstigt. Jedenfalls hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn ein Schöpfvolumen von 9 bis 12 cm3 pro Quadratmeter Entnahmefläche eingestellt wird, wobei auch bei linienförmigen Vertiefungen das Schöpfvolumen durch Auswahl entsprechender Heberwalzen eingestellt werden kann. Der Durchmesser der Heberwalze beträgt etwa 40 bis 80 mm, vorzugsweise 50 bis 70 mm, insbesondere etwa 61 mm.The removal of the coating agent by means of corresponding lifting rollers can be further promoted if the introduced by laser engraving lines do not rotate in radial planes, but in planes that are employed with respect to the radial planes by about 60 °. As a result, the entrainment of the coating agent in the wells is favored. In any case, it has proven to be expedient if a scoop volume of 9 to 12 cm 3 per square meter removal surface is set, wherein even with linear depressions, the scoop volume can be adjusted by selecting appropriate lift rollers. The diameter of the lifting roller is about 40 to 80 mm, preferably 50 to 70 mm, in particular about 61 mm.
Als besonders geeignet für die Entnahme des Beschichtungsmittels aus der Vorratseinrichtung hat sich eine Gummiwalze erwiesen, wobei unter Gummiwalze eine Heberwalze mit einer Gummioberfläche wie etwa eine Vollgummiwalze, eine gummierte Walze, eine Walze mit Gummibezug o. dgl. verstanden wird. Die in Kontakt mit dem Beschichtungsmittel kommende Gummioberfläche ist vorzugsweise rauh. Durch die Rauheit der Gummioberfläche wird die Mitnahme des Beschichtungsmittels durch die Heberwalze begünstigt. Die Oberflächenrauheit kann größer sein als Ra=0,1 mm und kleiner sein als Ra=2,5 mm. Besonders geeignet ist eine Oberflächenrauheit zwischen Ra=0,3 mm und Ra=1,8 mm.Particularly suitable for the removal of the coating agent from the storage device, a rubber roller has been found, wherein the rubber roller is a squeegee roller with a rubber surface such as a solid rubber roller, a rubberized roller, a rubber-coated roller o. The like. The rubber surface coming into contact with the coating agent is preferably rough. Due to the roughness of the rubber surface, the entrainment of the coating agent is promoted by the lifting roller. The surface roughness may be greater than Ra = 0.1 mm and less than Ra = 2.5 mm. Particularly suitable is a surface roughness between Ra = 0.3 mm and Ra = 1.8 mm.
Ähnlich wie bei den in der
Ferner kann die erfindungsgemäße Vorrichtung einen zwischen Übertragungswalze und der Auftrageinrichtung angeordneten Klischeezylinder mit einer einem Druckmotiv entsprechenden Profilierung der Zylindermantelfläche aufweisen. Der Klischeezylinder weist also aufgrund der Profilierung eine dem zu druckenden Motiv entsprechende erhabene Struktur auf, so daß die Farbe nur auf die erhabenen Mantelflächenbereiche des Klischeezylinders aufgetragen wird.Furthermore, the device according to the invention may have a cliché cylinder arranged between the transfer roller and the applicator with a profiling of the cylinder jacket surface corresponding to a print motif. Thus, due to the profiling, the plate cylinder has a raised structure corresponding to the motif to be printed, so that the ink is applied only to the raised lateral surface areas of the plate cylinder.
Das Entstehen von sogenannten Schattenbildern auf den beschichteten Behältern kann verhindert werden, wenn der Durchmesser des Klischeezylinders dem Durchmesser der Übertragungswalze entspricht oder ein ganzzahliges Vielfaches davon beträgt. Auf diese Art und Weise wird sichergestellt, daß eine 1:1-Übertragung von der Übertragungswalze auf den Klischeezylinder erfolgt, bei der immer gleiche Bereiche der Übertragungswalze mit gleichen Bereichen des Klischeezylinders in Kontakt kommen, so daß keine Ungleichverteilung der Beschichtungsmasse auf der erhabenen Struktur des Klischeezylinders entsprechenden Oberflächenbereichen der Übertragungswalze erfolgt. Eine solche Ungleichverteilung wird beobachtet, wenn ein Teil der Übertragungswalzenoberfläche, der zuvor nicht mit einer erhabenen Struktur des Klischeezylinders in Kontakt gelangt ist, bei einem nächsten Umlauf mit einer erhabenen Struktur in Kontakt gelangt und gleichzeitig ein Teil der Übertragungswalze mit der erhabenen Struktur in Kontakt gelangt, welcher zuvor auch schon mit der erhabenen Struktur in Kontakt gelangt ist. Das führt zu einer ungleichmäßigen Beschichtungsmassenübertragung von der Übertragungswalze auf den Klischeezylinder. Bei der erfindungsgemäßen Dimensionierung, bei der der Durchmesser des Klischeezylinders dem Durchmesser der Übertragungswalze entspricht oder ein ganzzahliges Vielfaches davon ist, werden solche Fehler nicht beobachtet.The emergence of so-called shadow images on the coated containers can be prevented if the diameter of the plate cylinder corresponds to the diameter of the transfer roller or an integer multiple thereof. In this way, it is ensured that a one-to-one transfer from the transfer roller to the plate cylinder, in which always the same areas of the transfer roller with the same areas of the plate cylinder come into contact, so that no unequal distribution of the coating composition on the raised structure of the Cliched cylinder corresponding surface areas of the transfer roller takes place. Such unequal distribution is observed when a part of the transfer roller surface, which has not been previously contacted with a raised structure of the plate cylinder, comes into contact with a raised structure in a next pass and at the same time a part of the transfer roller comes in contact with the raised structure , which has previously been in contact with the raised structure. This leads to an uneven coating mass transfer from the transfer roller to the plate cylinder. In the dimensioning according to the invention, in which the diameter of the plate cylinder corresponds to the diameter of the transfer roller or an integer multiple thereof, such errors are not observed.
Bei einer alternativen, besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zwei Auftragswalzen zwischen der Übertragungswalze und dem Klischeezylinder angeordnet, die zum Übertragen des Beschichtungsmittels von der Übertragungswalze auf den Klischeezylinder vorgesehen sind. Durch die Zwischenschaltung von Übertragungswalze und zwei Auftragswalzen zwischen Heberwalze und Klischeezylinder wird das Beschichtungsmittel besonders gleichmäßig auf den Klischeezylinder übertragen. Das Entstehen von Schattenbildern wird wirksam verhindert, wenn der Durchmesser des Klischeezylinders dem Durchmesser der Auftragswalzen entspricht oder ein ganzzahliges Vielfaches davon beträgt.In an alternative, particularly preferred embodiment of the invention, two applicator rollers are arranged between the transfer roller and the plate cylinder, which are provided for transferring the coating agent from the transfer roller to the plate cylinder. Through the interposition of transfer roller and two applicator rollers between the squeegee roller and plate cylinder, the coating agent is particularly evenly transferred to the plate cylinder. The emergence of Shadowing is effectively prevented when the diameter of the plate cylinder is the diameter of the applicator rolls or an integer multiple thereof.
Die erfindungsgemäß zum Einsatz kommenden Beschichtungsmassen weisen eine nur geringe Viskosität auf. Daher können diese Beschichtungsmassen unter dem Einfluß der bei der Rotation der Übertragungswalze und/oder des Klischeezylinders auftretenden Zentrifugalkräfte von den Oberflächen der Übertragungswalze und/oder des Klischeezylinders abspritzen. Aus diesem Grund werden bei erfindungsgemäßen Vorrichtungen Übertragungswalzen und/oder Klischeezylinder mit einem besonders großen Durchmesser von mehr als 100 mm, vorzugsweise mehr als 120 mm, insbesondere 150 mm oder mehr benutzt, weil die Zentrifugalkräfte mit größer werdendem Durchmesser bei gleichbleibender Umfangsgeschwindigkeit abnehmen. Allerdings können die Durchmesser von Übertragungswalze und Klischeezylinder aus Raumgründen und mit Blick auf die gewünschte Übertragung zwischen den einzelnen Elementen der Übertragungsanordnung nicht beliebig vergrößert werden. Daher betragen die Durchmesser von Übertragungswalze und/oder Klischeezylinder erfindungsgemäßer Vorrichtungen vorzugsweise 200 mm oder weniger, insbesondere 180 mm oder weniger, besonders bevorzugt 170 mm oder weniger. Zum Erhalt einer ausreichenden Beschichtung der Übertragungswalze mit Hilfe der Heberwalze wird das Verhältnis des Durchmessers der Übertragungswalze zum Durchmesser der Heberwalze zweckmäßigerweise so gewählt, daß es größer als 1,5, insbesondere mehr als 2 beträgt, um so mehrere Umläufe der Heberwalze zum Übertragen des Beschichtungsmittels auf die Umfangsfläche der Übertragungswalze zur Verfügung zu stellen. Unter Berücksichtigung der vorstehend erläuterten Besonderheiten des Einflusses der Zentrifugalkraft auf Flüssigkeiten niedriger Viskosität hat es sich im Rahmen der Erfindung allerdings als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn das Verhältnis des Durchmessers der Übertragungswalze zum Durchmesser der Heberwalze weniger als 4, insbesondere weniger als 3 beträgt.The coating compositions used according to the invention have only a low viscosity. Therefore, under the influence of the centrifugal forces generated by the rotation of the transfer roller and / or the plate cylinder, these coating compositions may jets from the surfaces of the transfer roller and / or the plate cylinder. For this reason, in inventive devices transfer rollers and / or plate cylinders are used with a particularly large diameter of more than 100 mm, preferably more than 120 mm, in particular 150 mm or more, because the centrifugal forces with increasing diameter decrease at the same peripheral speed. However, the diameters of the transfer roller and plate cylinder can not be increased arbitrarily for reasons of space and in view of the desired transfer between the individual elements of the transfer arrangement. Therefore, the diameters of the transfer roller and / or plate cylinder of the devices of the invention are preferably 200 mm or less, more preferably 180 mm or less, more preferably 170 mm or less. To obtain a sufficient coating of the transfer roller by means of the squeegee roller, the ratio of the diameter of the transfer roller to the diameter of the squeegee roller is suitably chosen so that it is greater than 1.5, in particular more than 2, so several revolutions of the squeegee roller for transferring the coating agent to provide on the peripheral surface of the transfer roller. Taking into account the above-mentioned peculiarities of the influence of centrifugal force on liquids of low viscosity, it has proved in the invention, however, to be particularly useful when the ratio of the diameter of the transfer roller to the diameter of the lifting roller is less than 4, in particular less than 3.
Ebenso wie bei der Vorrichtung gemäß
Das auf den Gummituchzylinder aufgezogene Tuch kann entsprechend der in der
Bei den bislang beschriebenen Kontaktdruckverfahren wird das Beschichtungsmittel über eine Anzahl von Kontaktflächen, wie etwa die Begrenzungsflächen der Heberwalze, Übertragungswalze des Klischeezylinders und/oder des Gummituchzylinders auf die Beschichtungsfläche übertragen. Durch die Auswahl der Oberflächenmaterialien und/oder Oberflächenstrukturen der Walzen und Zylinder sowie durch die Auswahl der Viskosität des Beschichtungsmittels kann bei diesem Druckverfahren die aufzutragende Menge an Beschichtungsmittel besonders genau eingestellt werden. Auf diese Weise können der Glanz, die Farbe, die Durchlässigkeit der Behälterwand des Behälters usw. gesteuert werden.In the contact printing methods described so far, the coating agent is transferred to the coating surface via a number of contact surfaces, such as the boundary surfaces of the squeegee roller, transfer roller of the plate cylinder, and / or the blanket cylinder. By selecting the surface materials and / or surface structures of the rollers and cylinders as well as by selecting the viscosity of the coating composition, the amount of coating agent to be applied can be set particularly accurately in this printing process. In this way, the gloss, the color, the permeability of the container wall of the container, etc. can be controlled.
Zusätzlich oder alternativ kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung auch noch eine kontaktlose Übertragungsanordnung aufweisen. Eine kontaktlose Übertragungsanordnung weist eine Zerstäubungseinrichtung auf, mit der das in der Vorratseinrichtung aufgenommene Beschichtungsmittel zerstäubt wird. Der Behälter wird zum Beschichten durch den so erhaltenen Beschichtungsmittelnebel gefördert, so daß sich die Beschichtungsmitteltröpfchen auf der Beschichtungsmittelfläche absetzen können, um so die gewünschte Beschichtung zu bilden. In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn die Zerstäubungseinrichtung zum Erzeugen eines elektrisch geladene Lacktröpfchen aufweisenden Lacknebels ausgelegt ist, wobei die Zerstäubungseinrichtung einen Tellerzerstäuber mit einer Mehrzahl von vorzugsweise in einer gemeinsamen horizontalen Ebene angeordneten, insbesondere etwa auf einer Kreislinie liegende Zerstäubungsdüsen aufweisen kann und der Lack insbesondere bezüglich der Tellerachse etwa radial nach außen zerstäubt wird. Mit anderen Worten ist die Achse des Tellerzerstäubers vorzugsweise senkrecht ausgerichtet. Ein Tellerzerstäuber kann auch als um eine Zerstäuberachse drehbarer Rotationszerstäuber ausgelegt sein. Derartige Rotationszerstäuber sind in der
Die Zerstäubungseinrichtung ist zweckmäßigerweise in einer abgesehen von einer Eintrittsöffnung für die Behälter und eine Austrittsöffnung für den Behälter geschlossenen Sprühkammer angeordnet. Im Verlauf der Beschichtung werden die Behälter vorzugsweise mit einer Fördereinrichtung von der Eintrittsöffnung zur Austrittsöffnung längs einer die Zerstäubungseinrichtung zumindest teilweise, vorzugsweise etwa Ω-förmig umlaufenden vorgegebenen Bahn gefördert. Durch den Umlauf der Zerstäubungseinrichtung ergibt sich eine besonders wirkungsvolle Beschichtung. Die Fördereinrichtung kann einzelne längs der vorgegebenen Bahn hintereinander angeordnete Trägerelemente für becherförmige Behälter aufweisen, auf die die Behälter mit nach unten weisender Behälteröffnung derart aufsetzbar sind, daß Eingreifbereiche der Trägerelemente von unten in den Behälterinnenraum ragen. Im Sinne einer gleichmäßigen Beschichtung der Behälter hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Trägerelemente zum Drehen der Behälter um eine etwa vertikale Behälterachse ausgelegt sind.The atomizing device is expediently arranged in a spray chamber which is closed apart from an inlet opening for the containers and an outlet opening for the container. In the course of the coating, the containers are preferably conveyed by means of a conveying device from the inlet opening to the outlet opening along a predetermined path which at least partially, preferably approximately Ω-shaped, circulates the atomizing device. The circulation of the atomizing device results in a particularly effective coating. The conveyor may comprise individual along the predetermined path arranged behind one another carrier elements for cup-shaped container to which the container with downwardly facing container opening are placed such that engaging portions of the support members protrude from below into the container interior. In terms of a uniform coating of the container, it has proven to be expedient if the support elements are designed to rotate the container about an approximately vertical axis of the container.
Zum Lackieren von Bechern werden die in einer horizontalen Becherstange vorliegenden Becher vereinzelt und auf den Trägerelementen der Fördereinrichtung so abgestellt, daß der Siegelflansch des Bechers auf dem Trägerelement aufliegt. Als Trägerelemente werden vorzugsweise Trägerringe mit ringförmigen Auflageflächen verwendet, wobei die üblicherweise ringförmigen Siegelflansche der Becher auf den ringförmigen Auflageflächen aufliegen. Die ringförmigen Auflageflächen der Trägerringe können dabei so dimensioniert sein, daß Becher mit verschiedenen Durchmessern auf die Auflageflächen gestellt werden können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann dann zum Beschichten von Bechern verschiedener Größe verwendet werden, ohne daß ein Austausch der Trägerringe der Fördereinrichtung erforderlich wäre.For painting cups, the present in a horizontal cup bar cups are isolated and placed on the support elements of the conveyor so that the sealing flange of the cup rests on the support element. As carrier elements carrier rings are preferably used with annular bearing surfaces, wherein the usually annular sealing flanges of the cups rest on the annular bearing surfaces. The annular bearing surfaces of the carrier rings can be dimensioned so that cups with different diameters can be placed on the support surfaces. The device according to the invention can then be used to coat cups of different sizes without requiring replacement of the carrier rings of the conveyor.
Vorzugsweise werden zahlreiche identische Trägerringe mit darauf abgestellten Bechern auf einer Ω-förmigen Bahn um den Tellerzerstäuber herum durch die Sprühkammer gefördert, wobei sich die auf den Trägerringen abgestellten Becher während der Besprühung mit dem Beschichtungsmittel um die eigene Achse drehen können. Eine solche Beschichtungsvorrichtung arbeitet besonders effizient und beschichtet besonders gleichmäßig.Preferably, a plurality of identical carrier rings with cups placed thereon are conveyed on an Ω-shaped path around the plate atomizer through the spray chamber, wherein the cups parked on the carrier rings can rotate about their own axis during spraying with the coating agent. Such a coating device works particularly efficiently and coated particularly evenly.
Zusätzlich oder alternativ kann der Fördereinrichtung und/oder der Zerstäubungseinrichtung eine Einrichtung zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen der Zerstäubungseinrichtung und den auf den Trägerelementen aufgesetzten Behältern in Schwererichtung zugeordnet sein, um so eine gleichmäßige Beschichtung weiter zu begünstigen.Additionally or alternatively, the conveying device and / or the atomizing device can be assigned a device for generating a relative movement between the atomizing device and the containers placed on the carrier elements in the direction of gravity so as to further promote a uniform coating.
In einem vorbereitenden Schritt kann die Oberfläche der Behälter polarisiert werden. Dazu können die Behälter einer Koronabehandlung oder einer anderen Oberflächenbehandlung unterzogen werden. Durch eine Koronabehandlung wird eine in unbehandeltem Zustand unpolare und damit nur schwer mit dem Beschichtungsmittel benetzbare Kunststoffoberfläche des Behälters polarisiert, wodurch Benetzbarkeit und chemische Affinität der Oberfläche erhöht werden. Auf diese Weise kann eine dickere Beschichtungsmittelschicht auf den Behälter aufgetragen werden.In a preparatory step, the surface of the containers can be polarized. For this purpose, the containers may be subjected to a corona treatment or another surface treatment. A corona treatment polarises a nonpolar plastic surface of the container that is nonpolar in the untreated state and therefore difficult to wet with the coating agent, thereby increasing wettability and chemical affinity of the surface. In this way, a thicker coating agent layer can be applied to the container.
Die Beschichtung mit geladenen Beschichtungströpfchen kann begünstigt werden, wenn eine äußere Begrenzungsfläche des Eingreifsbereichs der Trägerelemente zumindest teilweise elektrisch leitfähig ist und auf ein vorgegebenes elektrostatisches Potential eingestellt werden kann, um so die geladenen Teilchen in Richtung auf die Beschichtungsfläche zu beschleunigen.Coating with charged coating droplets may be favored when an outer periphery of the engaging portion of the support members is at least partially electrically conductive and can be adjusted to a predetermined electrostatic potential so as to accelerate the charged particles toward the coating surface.
Der Eingreifbereich der Trägerelemente kann ein in Vertikalrichtung beweglicher Vorsprung sein, der durch die zentrale Öffnung von Trägerringen der Trägerelemente führbar ist. Dazu werden die zu beschichtenden Behälter auf den Auflageflächen der Trägerringe abgestellt und anschließend werden die Vorsprünge durch die Öffnungen der Trägerringe nach oben in das Behälterinnere eingefahren. Die äußere Begrenzungsfläche des Vorsprungs wird zumindest abschnittweise auf ein vorgegebenes elektrisches Potential eingestellt. Damit begünstigt der Vorsprung aufgrund seines elektrischen Potentials zum einen die Beschichtung vorgegebener Bereiche der Beschichtungsfläche und hält den Behälter zum anderen fest auf dem Trägerring, da durch den Vorsprung ein Abrutschen des Behälters von dem Trägerring verhindert wird. Im Anschluß an den Beschichtungsvorgang kann der Vorsprung aus dem Behälterinneren nach unten ausgefahren werden und der Behälter wird dann von dem Trägerring abgenommen.The engaging portion of the support members may be a vertically movable projection, which is feasible through the central opening of support rings of the support elements. For this purpose, the containers to be coated are placed on the bearing surfaces of the carrier rings and then the projections are retracted through the openings of the carrier rings up into the container interior. The outer boundary surface of the projection is set at least in sections to a predetermined electrical potential. In order for the projection due to its electrical potential on the one hand the coating of predetermined areas of the coating surface and holds the container to another firmly on the support ring, as by the projection slipping of the container from the support ring is prevented. Following the coating process, the projection can be extended downwardly from the container interior and the container is then removed from the carrier ring.
Der Vorsprung ist vorzugsweise zumindest abschnittsweise zylinderförmig und/oder in Form einer Metallantenne gebildet.The projection is preferably at least partially cylindrical and / or formed in the form of a metal antenna.
In der alternativen Ausführungsform ist der Vorsprung unbeweglich und ragt ausgehend von einem zentralen Bereich des Trägerrings nach oben. Die Behälter werden in diesem Fall vor der Beschichtung über den Vorsprung gestülpt und auf der Auflagefläche des Trägerrings abgestellt.In the alternative embodiment, the projection is immovable and protrudes upward from a central region of the carrier ring. In this case, the containers are placed over the projection prior to coating and placed on the support surface of the carrier ring.
In diesem Zusammenhang ist auch daran gedacht, die Begrenzungsfläche des Eingreifbereichs nur teilweise mit einer leitfähigen Beschichtung zu versehen, um so eine "Spotbeschichtung" zu erreichen, bei der eine auf die dem leitfähigen Bereich des Eingreifbereichs entsprechenden Mantelflächenbereich des Behälters eingeschränkte Beschichtung erfolgt. Der Eingreifbereich kann auch ein Muster von leitfähigen Bereichen aufweisen, welche durch isolierende Bereiche voneinander getrennt und getrennt voneinander auf vorgegebene Potentiale eingestellt werden können, um entsprechende Muster auf der Begrenzungsfläche des Behälters zu erzeugen. Zusätzlich oder alternativ ist auch an den Einsatz von Masken oder Abdeckbeschichtungen auf der äußeren Begrenzungsfläche der Behälter gedacht, um so entsprechende Muster bereitzustellen.In this connection, it is also contemplated to provide the boundary surface of the engaging portion only partially with a conductive coating so as to achieve a "spot coating" in which a coating limited to the lateral region of the container corresponding to the conductive portion of the engaging portion is applied. The engagement region may also include a pattern of conductive regions which may be separated by insulating regions and separately adjusted to predetermined potentials to create corresponding patterns on the confining surface of the container. Additionally or alternatively, the use of masks or cover coats on the outer periphery of the container is also intended to provide corresponding patterns.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß eine erfindungsgemäße Beschichtungsvorrichtung mit ringförmigen Auflageflächen zur Auflage von Siegelrändern becherförmiger Behälter bei der Besprühung keine Brücke des Beschichtungsmittels zwischen den Siegelrändern der Behälter und den Auflageflächen der Trägerringe erzeugt. Mit anderen Worten entsteht bei der Besprühung der auf den Trägerringen abgestellten Behälter keine die Übergänge zwischen Siegelrändern und Auflageflächen übergreifende, durchgehende Lackschicht. Die beschichteten Becher lassen sich damit nach dem Durchlaufen der Sprühkammer problemlos von den Trägerelementen abnehmen. Dieser Effekt ist unter anderem auf die geringe Viskosität des Beschichtungsmittels zurückzuführen.It has surprisingly been found that a coating device according to the invention with annular bearing surfaces for the application of sealing edges cup-shaped container during spraying no bridge of the coating agent between the sealing edges of the container and the bearing surfaces of the carrier rings produced. In other words, during the spraying of the containers parked on the carrier rings, there is no continuous lacquer layer that crosses over the transitions between sealing edges and bearing surfaces. The coated cups can thus be easily removed from the carrier elements after passing through the spray chamber. This effect is due among other things to the low viscosity of the coating composition.
Einer Fördereinrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise eine Vereinzelungseinrichtung zugeordnet, die zum Vereinzeln von in Form eines Becherstapels aus ineinandergestapelten Bechern angelieferten Bechern und zum Übergeben der vereinzelten Becher an die Fördereinrichtung ausgelegt ist.A conveying device of a device according to the invention is preferably associated with a separating device which is used for separating in the form of a stack of cups from cups stacked in cups and designed to pass the singulated cups to the conveyor.
Wenn das Beschichtungsmittel einen UV-aushärtbaren Lack aufweist, der unter Einfluß von UV-Strahlen besonders schnell ausgehärtet werden kann, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Fördereinrichtung zum Fördern der lackierten Behälter durch eine UV-Trockenkammer ausgelegt ist, wo in Förderrichtung hinter der UV-Trockeneinrichtung auch noch eine Stapeleinrichtung zum Stapeln der lackierten Becher angeordnet sein kann.If the coating composition has a UV-curable lacquer which can be cured very quickly under the influence of UV rays, it has proven to be expedient if the conveying device for conveying the lacquered containers is designed by a UV drying chamber, where behind in the conveying direction the UV drying device can also be arranged a stacking device for stacking the painted cups.
Wie vorstehend bereits erläutert, kann die Beschichtungsfläche einen kreiszylindermantelförmigen und/oder kegelstumpfmantelförmigen und/oder einen konvex gewölbten und/oder einen konkav gewölbten Bereich aufweisen, wobei die konvex/bzw. konkav gewölbten Bereiche Stapelkanten ausbilden können, die mit erfindungsgemäßen Vorrichtungen ebenfalls beschichtet werden können. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Beschichten von Behältern ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß eine Beschichtungsfläche des Behälters mit einem Lack geringer Viskosität von 100 s oder weniger beschichtet wird, wobei Kontaktverfahren und kontaktfreie Verfahren zum Einsatz kommen können. In beiden Fällen weist die entsprechende Beschichtungsvorrichtung Halter zum Halten der zu beschichtenden Behälter auf, wobei diese Behälter zweckmäßigerweise becherförmig mit einer Entnahmeöffnung und einem sich von der Entnahmeöffnung in Richtung auf den Boden vorzugsweise konisch verjüngenden Mantelfläche ausgeführt sind und die Halteeinrichtung entsprechende Becher vorzugsweise so hält, daß die Mantelfläche freiliegt. Erfindungsgemäß wird also eine Vorrichtung zum Beschichten einer Beschichtungsfläche eines Behälters mit einem einen Lack mit einer Viskosität von weniger als 100 s aufweisenden Beschichtung verwendet bzw. es wird eine Beschichtungsmasse mit einer Viskosität von 100 s oder weniger verwendet, um einen Kunststoffbehälter, vorzugsweise aus Polystyrol, PET oder dergleichen zu beschichten. Ein erfindungsgemäßer Becher weist eine Beschichtung auf, die aus einer Beschichtungsmasse mit einer Viskosität von weniger als 100 s erstellt wurde, wobei die Beschichtungsfläche des Behälters einen kreiszylindermantelförmigen, kegelstumpfmantelförmigen, konvex gewölbten und/oder konkav gewölbten Bereich aufweisen kann und zweckmäßig als Becher ausgeführt ist, der eine sich von einer oberen Öffnung nach unten erstreckenden und sich vorzugsweise in Richtung auf den Behälterboden verjüngenden Mantel aufweist, wobei die obere Öffnung von einem Siegelflansch umlaufen sein kann, welcher über eine Stapelkante in einen kegelstumpfmantelförmigen Mantelbereich übergeht.As already explained above, the coating surface may have a circular-cylindrical jacket-shaped and / or truncated cone-shaped and / or a convexly curved and / or a concavely curved region, wherein the convex / or. concave areas can form stacking edges, which can also be coated with devices of the invention. An inventive method for coating containers is essentially characterized in that a coating surface of the container is coated with a low viscosity paint of 100 s or less, whereby contact methods and non-contact methods can be used. In both cases, the corresponding coating device has holders for holding the containers to be coated, these containers being expediently cup-shaped with a removal opening and a lateral surface preferably conically tapering from the removal opening in the direction of the bottom and the holding device preferably holds corresponding cups, that the lateral surface is exposed. According to the invention, therefore, an apparatus is used for coating a coating surface of a container with a coating having a viscosity of less than 100 s, or a coating composition having a viscosity of 100 s or less is used to produce a plastic container, preferably polystyrene. PET or the like to coat. A cup according to the invention has a coating which has been produced from a coating composition having a viscosity of less than 100 s, wherein the coating surface of the container can have a circular-cylinder-jacket-shaped, truncated-cone-shaped, convexly curved and / or concavely curved region and is expediently designed as a cup. which has a jacket extending downwardly from an upper opening and preferably tapering towards the container bottom, wherein the upper opening may be circumscribed by a sealing flange which merges via a stacking edge into a frustoconical jacket region.
Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, auf die hinsichtlich aller erfindungswesentlichen und in der Beschreibung nicht weiter herausgestellten Einzelheiten Bezug genommen wird, erläutert. In der Zeichnung zeigt:
- Figur 1
- eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
- Figur 2
- eine Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
- Figur 3
- eine Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
- Figur 4
- eine Vorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung in einer schematischen Darstellung, und
- Figur 5
- eine Schnittansicht einer Trägereinrichtung der vierten Ausführungsform der Erfindung.
- FIG. 1
- a first embodiment of a device according to the invention and
- FIG. 2
- a device according to a second embodiment of the invention,
- FIG. 3
- a device according to a third embodiment of the invention,
- FIG. 4
- a device according to a fourth embodiment of the invention in a schematic representation, and
- FIG. 5
- a sectional view of a support device of the fourth embodiment of the invention.
Die in
Die in
Die in
Während die
Die Beschichtungsvorrichtung 100 der
Stapel 70 unbeschichteter Becher werden der Beschichtungsvorrichtung 100 über einen Elevator 71 zugeführt, die Becher werden vereinzelt und gelangen dann über ein Transportband 72 zu den Trägerelementen 800, die auf einer geschlossenen Bahn umlaufen und dabei die Sprühkammer 810 durchlaufen.
Die Trägerelemente 800 weisen Trägerringe mit ringförmigen Auflageflächen auf, auf denen die Becher mit Hilfe eines Aufrichters 73 so abgestellt werden, daß der Becherboden nach oben gerichtet ist. Mit anderen Worten liegen die Becher mit ihren ringförmigen Siegelrändern auf den ringförmigen Auflageflächen der Trägerringe 800 auf.The
Die Trägerelemente werden über Positionierschnecken 74 zu einer Koronabehandlungsstation 75 gefördert, in der die Becher einer Oberflächenbehandlung zur Polarisation der Becheroberfläche unterzogen werden.The carrier elements are conveyed via positioning screws 74 to a
Über eine Ionisierungsstation 76 gelangen die auf den Trägerringen 800 aufliegenden Becher in die geschlossene Sprühkammer 810. Die Eintrittsöffnung 77 und die Austrittsöffnung 820 der Sprühkammer sind jeweils mit Luftvorhängen abgedeckt.Via an
In der Sprühkammer 810 umlaufen die Trägerelemente 800 den Tellerzerstäuber 79 auf einer Ω-förmigen Bahn. Während der Besprühung drehen sich die Becher um die eigene Achse. Alternativ oder zusätzlich bewegen sich die Becher während der Besprühung relativ zu dem Tellerzerstäuber in vertikaler Richtung.In the
Im Anschluß an die Besprühung durchlaufen die auf den Trägerelementen 800 aufliegenden Becher eine Trocknungsstation 81, in der sie mit UV-Licht bestrahlt werden, und eine Vakuumaufnahme 82. Die Bestrahlung mit UV-Licht sorgt für die Aushärtung des verwendeten UV-Lacks.Subsequent to the spraying, the cups resting on the
Die beschichteten Becher werden dann von den Trägerelementen 800 abgenommen, durchlaufen eine Stapelzählvorrichtung 83 und gelangen auf einen Packtisch 84.The coated cups are then removed from the
Die ggf. von dem Beschichtungsmittel benetzten Trägerelemente 800 werden in einer Reinigungsstation 85 gereinigt und durchlaufen den Beschichtungskreislauf anschließend von Neuem.The
Die Erfindung ist nicht auf die anhand der Zeichnung erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist auch an einen Einsatz von kontaktlos arbeitenden Beschichtungssystemen mit Zerstäubungseinrichtungen gedacht. Ferner können drei oder mehr Übertragungswalzen zum Einsatz kommen. Dem Gummituchzylinder können zwei, drei oder mehr Klischeezylinder mit entsprechend zwei, drei oder mehr Farbkästen zugeordnet sein.The invention is not limited to the embodiments explained with reference to the drawing. Rather, it is also intended to use contactless coating systems with atomizing devices. Furthermore, three or more transfer rollers can be used. The blanket cylinder may be associated with two, three or more plate cylinder with corresponding two, three or more color boxes.
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