JP3713669B2 - 湾曲した表面を有する被装飾体を装飾する方法と装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送コンベアの上にある、自重の重畳された被装飾体と保持体ベルトの上にある装飾体とがコンスタントな速度でかつ接触して引渡し場所を通過させられ、この引渡し場所で装飾体が順次、押圧力と熱とのもとで被装飾体に引渡される連続的な方法に関する。
さらに本発明は、被装飾体のために等間隔で配置された、駆動可能である回転する受容部材を備えた搬送軌道と、等間隔で配置された装飾体を備えた、駆動可能であるエンドレスな保持体ベルトと、引渡し場所として構成された、搬送軌道と保持体ベルトとの間の接触範囲とから成り、引渡し場所の範囲に、押圧力を生ぜしめる手段と装飾体を加熱する手段とが配置されている形式の相応する装置にも関する。
このような方法と装置は特に食料及び飲料工業分野において、紙、プラスチック、ガラス又は金属から成る容器を装飾するために使用される。
冒頭に述べた形式の被装飾体を装飾するためには種々の理由から熱転写法が他の方法、例えばラベル貼付法に較べて広く実施されている。この場合には装飾モチーフは公知の印刷技術によって保持体ベルトの上に印刷され、付着力の小さい付着材で保持体ベルトに結合されかつ付着力の大きい別の付着材で被覆されている。このように製作された保持体ベルトは、装飾しようとする被装飾体と接触させられる。この接触範囲における押圧力と熱とで装飾体は保持体ベルトから離され、同時に被装飾体と結合される。この場合には熱の供給は被装飾体を介して行なわれる。したがってこの方法は熱容量の高い被装飾体、例えばガラス壜の場合にしか使用できない。
熱容量の小さい被装飾体、例えばプラスチック容器の場合にも熱転写法を用いることができる連続的な方法と装置は、ＤＥ４４３７３７９．１号明細書に記載されている。この場合には保持体ベルトはそれぞれ１つの印刷モチーフを保持する単ベルト区分に切離され、加熱された付着部材に引渡される。この付着部材は等間隔で付着搬送部材の上に配置されている。この付着搬送部材は、各付着部材に１つの被装飾体が配属されるように短時的に被装飾体を受取る。次いで搬送の間に装飾体は単ベルト区分から被装飾体に引渡される。しかしながらこの方法は個々の操作段階の数が多いために高い装置技術的な費用を必要とする。さらに被装飾体のためのスクリュコンベア、被装飾体と付着部材とのための付着搬送部材、付着部材、被装飾体、装飾体のエンドレスコンベア及び切断装置等の個々の運動の調整に際して問題を有している。個々の運動の調整は費用のかかる伝動制御及びカム制御によってのみ可能であるか又は相応する電気的な伝動装置だけでしか実現できない。さらに個別のラベル区分の取扱いは機械の出力の制限を意味する。特に不都合であることはラベル材料への熱エネルギの導入を機械速度に関連して行なうことができないことである。これによって機械の変化出力範囲が強く制限され、これが総生産ラインに不都合な影響を及ぼす。さらに低い速度ではラベル材料と薄壁のプラスチック製容器とが熱的に損傷を受ける危険がある。
この種の別の熱転写装置はＵＳ−Ａ−５１４７４９５号、ＷＯ−Ａ−９４０５５１５号及びＵＳ−Ａ−４８０６１９７号により公知であり、これらの装置においては被装飾体の運動、被装飾体の搬送ベルトの運動及び装飾体保持ベルトの運動は同じ方向に向けられている。これは被装飾体のピッチとラベルピッチとが等しいものでなければならないことを意味している。何故ならば連続的な作業は、この場合にしか可能ではないからである。
熱転写法で印刷された容器には通常は後熱処理が必要である。この後熱処理では、伝達された色像には高められた輝度が与えられ、インキが乾燥させられ、下地に対する付着が改善される。さらにＤＥ４４２７８７０．５号においては、まだ湿った印像を有する印刷されたばかりの容器を特別な搬出部材で特別な炉へ搬送することが記載されている。さらに炉の代わりに容器の回転と関連して裸火を使用することも公知技術である。しかし裸火は装置技術に高い要求を課し、変形の危険があるためにプラスチックから成る容器の使用を許さない。
本発明の課題は、変化する大きな出力範囲でかつ簡単な技術で働く、冒頭に述べた形式の方法と装置とを提供することである。
この課題は方法の発明では、搬送軌道と保持体ベルトとの運動の方向が、搬送軌道と保持体ベルトとの引渡し場所で、逆に向けられており、搬送軌道の速度に対する搬送軌道上の被装飾体の間隔の比が、保持体ベルトの速度に対する保持体ベルト上の装飾体の間隔の比と同じであることによって解決された。さらに被装飾体は引渡し場所の範囲で、保持体ベルトの速度に相応する周速度にもたらされ、必要な熱が保持体ベルトに供給される。
本発明の特別な利点は被装飾体の周速度がきわめて高いことである。
高い周速度は連続的な経過を可能にする。何故ならば搬送軌道の上の被装飾体の間隔と保持体ベルトの上の装飾体の間隔はいまや互いに無関係であるからである。保持体ベルトを単個ベルト区分に切断することはもはや不要である。さらに最小の接触時間は保持体ベルトから被装飾体への温度の伝達を阻止する。これはプラスチック製被装飾体の場合に特に有利である。さらに保持体ベルトの上にある両方の付着材層も影響を受けない。
特に有利であるのは、被装飾体が特別に駆動さるのではなく、保持体ベルトの運動によって駆動されることである。これにより、さもないと必要であった被装飾体と保持体ベルトの運動の調整は省略される。有利であるのは、装飾される被装飾体の他に、運動方向で見てその後ろにある被装飾体も同時に保持体ベルトにより駆動されることである。これによってその後ろにある被装飾体の加速が可能であり、これにより被装飾体と保持体ベルトとの間の速度差が搬送の間に回避される。
さらに有利であることは必要な熱が引渡し場所の前又は引渡し場所において供給されることである。引渡し場所のすぐ近くで行なわれる熱の供給はもっともよく調量することができ、熱の損失はより正確に見積もることができる。
特に良好であるのは加熱時間が保持体ベルトの速度に従って調整されかつこの調整が自動的に行なわれることである。これは熱の経過、ひいては装飾体の転写の品質に良い影響を及ぼす。
特に有利であることは被装飾体が新しい装飾体と一緒に後熱処理装置を通過させられ、高い色輝度が与えられることである。この場合に有用であることは存在する搬送軌道を活用し、被装飾体を温度調整された定置の熱源のそばを通過させることである。
本発明の課題は、装置に関しては、搬送軌道のための駆動部材と保持体ベルトのための駆動部材とが、搬送軌道と保持体ベルトの引渡し場所にある区分において反対の運動方向が得られるように設計されておりかつ保持体ベルトのための案内部材が押圧力の発生と熱の移送とのために構成されていることで解決された。この場合、案内部材は保持体ベルトの運動方向に対して横方向に運動可能でかつバイアスがかけられかつ加熱部材として構成されている。
被装飾体の受容部材は自由回転可能に構成し、装飾しようとする被装飾体又は後続の装飾しようとする被装飾体を保持体ベルトで駆動することが有利である。
しかしながら、別個の従来の駆動装置を使用することも可能である。この場合には同じ周速度を実現するための手段を用いる必要がある。又、両方の駆動可能性を組合わすことも可能である。この場合には別個の駆動装置を介して被装飾体における速度を必要な速度よりも小さく発生させ、不足する差速度を保持体ベルトで実現させることができる。このためには駆動装置は付加的なフリーホイルで装備されている。
有利な構成では、保持体ベルトの案内部材の前に可能な加熱部材が接続されている。加熱部材の位置の変化によって、加熱部材と保持体ベルトとの間の接触面は無段階に零から最大までの間変化させることができる。これによって有利な形式で加熱時間は保持体ベルトの速度に適合させることができる。加熱部材の案内面の凸面状の構成は接触性を高めかつ熱の伝達を改善する加熱部材は旋回可能に構成すると有利である。
さらに有利であるのは、加熱部材を不動に構成し、旋回アームと作用結合させることである。この旋回アームは保持体ベルトのための変向ローラを有し、この変向ローラで保持体ベルトと加熱部材との接触面を変化させることができる。
加熱部材又は旋回アームは固有の調節駆動装置を有しているか又は適当に懸吊されて自重で駆動されることもできる。適当な調整は自動的に行なうことができる。
さらに、加熱部材を２分割に構成することもできる。この場合には可動な加熱部材は予熱を行ない、押圧ヘッドが本来の加熱部材の働きをする。
特に注意すべきことは色に高い輝度が与えられかつ下地に対する付着が改善されるように装飾体の熱後処理を選択することである。この要求は電気的に作動する定置の加熱プレート又は定置の加熱空気シャワで達成される。両装置では有利な形式で被装飾体を搬送するためのメリーゴーランドの既存の搬送軌道が利用されている。有効な加熱面の長さと搬送軌道の速度とで、熱後処理の時間は一義的に決定され得る。
次に１実施例に基づき本発明を説明する。
第１図は装飾装置の概略的な平面図。
第２図は保持体ベルトで被装飾体を駆動する有利な構成を示した図。
第３図は保持体ベルトの加熱装置のための有利な構成を示した図。
第４図は熱後処理装置を示した図。
第５図は別の熱後処理装置を示した図。
装飾装置は主として被装飾体の搬送装置と装飾体の搬送装置とから成り、両方の搬送装置は装飾体を被装飾体に引渡すために共通の交差個所を有している。このためには第１図によれば被装飾体の搬送装置は回転可能なメリーゴーランド１として構成されている。メリーゴーランド１は図示されていない駆動装置と入口ステーション２と出口ステーション３と被装飾体５のための搬送軌道４とを有している。搬送軌道４の上には等間隔をおいて被装飾体５を受容するための受容部材６が配置されている。この受容部材６は自由回転するように構成されている。
装飾体の搬送装置は、図示されていない駆動装置により引っ張り負荷のかけられる保持体ベルト７とこの保持体ベルト７のための適当な案内部材とから成っている。保持体レベル７は公知の形式で構成され、付着力の小さい付着材で等間隔をおいて配置された装飾体を保持している。装飾体の上面は付着力の大きい他の付着材で被覆されている。案内部材は少なくとも１つ変向ローラ８と旋回可能な加熱部材９と被装飾体５に向かって移動可能な押圧ヘッド１０とから成っている。旋回可能な加熱部材９は有利には凸面状に構成された外側の案内面１２と上方の旋回点とを有している。この旋回点を中心として加熱部材９は駆動装置により従来の形式で保持体ベルト７の運動方向に対して横方向に旋回可能である。これにより大きさの種々異なる、旋回角度に関連した接触面が案内面１２と保持体ベルト７との間に与えられる。押圧ヘッド１０は同様に、有利には平らな外側の案内面１１を有し、緊縮された圧縮ばね又は他の従来の駆動系によってメリーゴーランド１の方向に駆動される。被装飾体５のための搬送軌道４と装飾体のための保持体ベルト７は、押圧ヘッド１０の範囲で互いに接触する。この場合、搬送軌道４と保持体ベルト７との運動は互いに反対方向に向けられている。したがって押圧ヘッド１０の範囲では保持体ベルト７は被装飾体に直接的に接触し、ひいては自由回転可能な受容部材６にも接触する。
第２図に示すように特別な形式で、保持体ベルト７の運動方向で見て押圧ヘッド１０の下流側に変向ローラ１３が配置されていることができる。この場合、変向ローラ１３の設置個所は搬送軌道の外側に被装飾体の間隔よりも大きい間隔を押圧ヘッド１０からおいて配置されている。したがって装飾体の除かれた保持体ベルト７と次の被装飾体とが接触するようになる。
第３図では、保持体ベルト７の案内部材は押圧ヘッド１０′と加熱部材９′とから成っている。押圧ヘッド１０′と加熱部材９′は互いに不動に構成されている。押圧ヘッド１０′は外側の案内面１１′と機械的な予備調節装置１４と空気力式の駆動装置１５とを有している。加熱部材９′は外側の凸面状の案内面１２′を備えており、旋回アーム１６との作用結合を有している。この旋回アーム１６はヘッドに変向ローラ１７とスペーサローラ１８とを備えている。旋回アーム１６はさらに図示されていない駆動装置を有し、この駆動装置で加熱部材９′に対する変向ローラ１７の位置を変えることができる。この位置は保持体ベルト７の速度に関連して調節され、加熱部材９′と保持体ベルト７との接触面の大きさを決定する。低速の場合には変向ローラ１７は押圧ヘッド１０′に対して近く、高速の場合には押圧ヘッド１０′に対して遠く位置せしめられる。スペーサローラ１８は保持体ベルト７を変向ローラ１７の前の範囲で加熱部材９′から離れた状態に保持する。保持ベルト７′は図示されていないロールが保持体ベルト７を繰出し終えた状態を示している。
第４図の熱後処理装置は、電気的に作動される定置の加熱プレート１９と目標温度に調節可能な調節器２０とから成り、引渡し場所の後ろに装備されている。加熱プレート１９は平面状又は凹面状の加熱面２１を備えていることができる。加熱面２１が平面状であるか又は凹面状であるかは被装飾体５の搬送装置が直線軌道を描くか又は円軌道を描くかに応じて選択される。例えばメリーゴーランド１の搬送軌道４を被装飾体５の熱処理のためにも使用すると凹面状に形成された加熱面２１が有利である。加熱面２１の形状を正しく選択した場合には加熱面２１の長さを介して所定の熱後処理時間を決めることができる。被装飾体５を回転するための駆動力としては運動する被装飾体５と定置である加熱プレートとの間で生じる摩擦がこの場合でも用いられる。
第５図による熱後処理装置は主として、ノズルヘッド２２と温度調整される加熱空気発生器２３と量調整されるバイパス弁２４と温度及び量調整器２５とから成っている。この場合にも、被装飾体は直線軌道又は円軌道上に位置している。被装飾体を回転させるためには別個の駆動装置が必要である。
調整器２０又は温度及び量調整器２５のための温度の目標値は被装飾体５の材料を考慮して決める必要がある。したがってプラスチックから成る被装飾体５には特別な注意が必要である。不都合な変形を回避するためには事情によっては、プラスチックから成る被装飾体を付加的に、吹込んだ圧縮空気で安定化することが必要である。
次に第１図に基づき当該装置の作用を説明する。
メリーゴーランド１と保持体ベルト７はそれぞれ所望された一定の速度で駆動される。この場合、両運動方向は互いに反対に向けられている。入口ステーション２から受容部材６に設置された被装飾体５は搬送軌道４の上を押圧ヘッド１０に向かって搬送される。同時に加熱部材９において必要な温度に加熱されて装飾体が保持体ベルト７の上で反対の方向で押圧ヘッド１０に向かって移動させられる。
押圧ヘッド１０の範囲で各被装飾体Ｉ５と保持体ベルト７との間に与えられる接触により、受容部材６の上で自由回転可能な被装飾体５は回転させられる。この場合、被装飾体５には保持体ベルト７の速度に等しい周速度が与えられる。被装飾体５は押圧ヘッド１０によって与えられる押圧力が作用させられた状態で保持体ベルト７の上を転動する。その際に、装飾体は保持体ベルトから離れかつ被装飾体５に付着する。次いで被装飾体５は熱後処理装置を通過させられる。

Claims (8)

1. 湾曲した表面を有する被装飾体を連続的に装飾する方法であって、搬送軌道（４）の上にある、引渡し場所の範囲において重畳された自転の与えられる被装飾体と、一定速度で走行する連続する保持体ベルト（７，７′）の上にある装飾体とを接触させて引渡し場所を通過させ、ここで装飾体（５）を順次、押圧力と熱との作用のもとで被装飾体（５）に引渡し、被装飾体（５）を引渡し場所の後ろで熱後処理にさらす方式のものにおいて、
   −搬送軌道（４）の運動と、保持体ベルト（７，７′）の運動とを、引渡し場所の範囲にある区分において、互いに反対に向け、搬送軌道（４）における被装飾体の間隔の、搬送軌道（４）の速度に対する関係を、保持体ベルト（７，７′）における装飾体の間隔の、保持体ベルト（７，７′）の速度に対する関係に相応させ、引渡し場所にある、回転する被装飾体（５）を保持体ベルト（７，７′）との接触により保持体ベルト（７，７′）の速度に相応する周速度に加速し、
   −必要な熱を保持体ベルト（７，７′）にもたらし、
   −次いで回転する被装飾体（５）を、温度調整された定置の熱源のそばを通過させる
   ことを特徴とする、装飾方法。
2. 各被装飾体（５）をすでに引渡し場所の前で保持体ベルト（７，７′）によって加速する、請求項１記載の方法。
3. 必要な熱を引渡し場所の前で又は引渡し場所で保持体ベルト（７，７′）に供給する、請求項１記載の方法。
4. 保持体ベルト（７，７′）の加熱時間を保持体ベルト（７，７′）の速度に合わせて調整する、請求項３記載の方法。
5. 保持体ベルト（７，７′）の加熱時間の調整を自動的に行なう、請求項４記載の方法。
6. プラスチックから成る被装飾体（５）を、吹込んだ圧縮空気によって安定化させる、請求項１記載の方法。
7. 湾曲した表面を有する被装飾体を連続的に装飾するための装置であって、
   −被装飾体を受容するために等間隔において配置された、駆動可能でかつ回転可能である受容部材（６）を備えた駆動可能な、エンドレスの搬送軌道（４）と、
   −等間隔をおいて配置された装飾体を備えた、駆動可能な連続した保持体ベルトと、
   −引渡し場所として構成された、搬送軌道（４）と保持体ベルト（７，７′）との間の接触範囲と、
   を有し、
   −引渡し場所の範囲に、被装飾体（５）に向かって保持体ベルト（７，７′）に押圧力を生ぜしめる手段と装飾体を加熱する手段とが配置されている形式のものにおいて、
   −搬送軌道（４）と保持体ベルト（７，７′）との駆動手段が、引渡し場所で搬送軌道（４）と保持体ベルト（７，７′）とに反対の運動方向が与えられるようにに構成されており、
   −押圧力を生ぜしめる手段と加熱する手段とが案内部材によって形成されており
   −この案内部材が保持体ベルト（７，７′）の運動方向に対して横方向に運動可能でかつバイアスがかけられており、
   −保持体ベルト（７，７′）の運動は被装飾体を回転させるものであり、
   −この案内部材が加熱部材として構成されており、
   −熱処理するための装置が、温度調整された定置の熱源と被装飾体（５）のための搬送軌道とから成っている
   ことを特徴とする、装飾装置。
8. 保持体ベルト（７，７′）が装飾体の外された範囲で、少なくとも１つの別の被装飾体（５）と接触させられるように保持体ベルトが案内されている、請求項７記載の装置。

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