DE4201377C1 - Verfahren zum Bedrucken zylindrischer Gegenstände und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zum Bedrucken zylindrischer Gegenstände und Vorrichtung zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken von
zylinderförmigen Gegenständen mit folgenden Schritten:
- - Beschichten der Oberfläche der zylinderförmigen Gegenstände mit einem farbstoffaffinen, migrations verhindernden Kunststoff,
- - Führen der zylinderförmigen Gegenstände kontinuier lich in Reihe hintereinander durch eine Farbauf tragszone, in der Druckfarben von einem flexiblen Hilfsträger auf die Oberfläche des Gegenstandes übertragen werden, indem der endlose, mit in der Wärme sublimierbaren Druckfarbe bedruckte flexible Hilfsträger unter Zugspannung jeweils an einem Teil der Oberfläche eines jeden zylindrischen Gegenstan des anliegt,
- - Abrollen der zylindrischen Gegenstände an dem be druckten Hilfsträger während des Durchganges durch die Farbauftragszone und
- - Erhitzen wenigstens des Hilfsträgers oberhalb der Sublimationstemperatur der Druckfarben und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung
sind aus DE-OS 32 29 815 bekannt. Hier werden die zy
linderförmigen Gegenstände, an denen der bedruckte
Hilfsträger anliegt, durch eine Erwärmungszone geführt.
In der Erwärmungszone werden die Gegenstände und der
Hilfsträger aufgeheizt, so daß die Druckfarben vom
Hilfsträger in die Kunststoffoberfläche der Gegenstände
wandern und dort eindiffundieren können. Mit dem be
kannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung lassen
sich die Gegenstände mit hoher Qualität bedrucken. Das
Verfahren wird insbesondere zum Bedrucken von Getränke
dosen mit einer gehobenen Ausstattung eingesetzt, d. h.
bei Getränkedosen, deren Äußeres neben dem Namen des
Herstellers und dem Inhalt der Dose relativ fein ausge
arbeitete Motive trägt, ähnlich wie gedruckte Etiketten
bei Getränkeflaschen.
DE 32 42 041 A1 zeigt ein ähnliches Verfahren, bei dem
die Erwärmung der Gegenstände durch eine Heizeinrich
tung erfolgt, die Wärme von außen zuführt. Zwar ist
auch eine Vorerwärmung dargestellt, die durch Aufheizen
einer die Gegenstände tragenden Spannvorrichtung er
folgt, diese Erwärmung ist jedoch noch nicht so stark,
daß sie zu einer Farbübertragung ausreicht. Diese er
folgt erst bei Erwärmung durch die Wärmequelle.
DE 33 10 120 A1 zeigt ein weiteres Verfahren, bei dem
ein vorgewärmter Gegenstand, der zum Vorwärmen von au
ßen mit Infrarotstrahlern bestrahlt wird, mit dem
Hilfsträger versehen wird. Der aufgebrachte Hilfsträger
wird dann von seiner Rückseite her mit einem Laser be
strahlt und somit erwärmt, und zwar soweit, daß die
strahlt und somit erwärmt, und zwar soweit, daß die
Farbstoffe wenigstens teilweise in die Kunststoffbe
schichtung des Gegenstandes eindringen. Die Substrat
oberfläche wird lediglich auf einen Wert vorerwärmt,
der unterhalb der Sublimationstemperatur der Farbstoffe
liegt, so daß sich beim Bestrahlen der Rückseite des
Hilfsträgers durch den Laser eine höhere Temperatur
ergibt, die sich der Oberfläche des Substrats durch
Kontakt mitteilt.
Es hat sich nun gezeigt, daß die Qualität des Drucks
zwar außerordentlich hoch ist, das Aussehen der Dosen
jedoch bereits bei leichten Beschädigungen der Kunst
stoffschicht, z. B. kleinen Kratzern an der Oberfläche,
leidet. Bei der Handhabung der Dosen, beispielsweise
beim Befüllen in der Abfüllerei eines getränkeverarbei
tenden Betriebes, wo mehrere zehntausend Dosen in der
Stunde gehandhabt werden müssen, lassen sich derartige
Beschädigungen aber nicht immer zuverlässig ausschlie
ßen. Die Beschädigungen führen in der Regel nicht dazu,
daß die Kunststoffschicht bis auf das Metall der Dosen
zerstört wird. Vielmehr handelt es sich um leichte
Kratzer oder ähnliches, die lediglich das Bild des
Druckes stören, weil hier in der Regel ein Teil des
Farbstoffs entfernt wird. Um Beeinträchtigungen durch
derartige Kratzer geringer zu halten, hat man versucht,
die Farbe tiefer in der Kunststoffschicht einzulagern.
Dies läßt sich beispielsweise dadurch erreichen, daß
man die Temperatur in der Erwärmungszone erhöht. Für
die Erhöhung der Temperatur ist jedoch ein erhöhter
Energieaufwand notwendig. Dieser führt zu höheren Ko
sten, was unerwünscht ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ohne
zusätzlichen Energieaufwand das Druckergebnis zu ver
bessern.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren der
eingangs genannten Art erfindungsgemäß vor oder späte
stens mit dem Eintritt der Gegenstände in die Farbauf
tragszone im Kunststoff ein Temperaturgefälle von innen
nach außen erzeugt, wobei das Temperaturgefälle in der
Farbauftragszone zumindest für einen Teil des Quer
schnitts des Kunststoffs aufrechterhalten wird.
Mit anderen Worten hat die Kunststoffschicht an ihrer
Innenseite, die dem eigentlichen Kernmaterial des Ge
genstandes, beispielsweise Aluminium oder Weißblech,
zugewandt ist, eine höhere Temperatur als an ihrer Au
ßenseite. Man vermutet nun, daß die Farben in Richtung
dieses Temperaturgradienten wandern, und zwar in Rich
tung auf eine höhere Temperatur, so daß die Farben et
was tiefer in die Kunststoffschicht hineingelangen und
sich schließlich tiefer anlagern, wobei der Eindringweg
markiert bleibt, die Farben an der Oberfläche also nach
wie vor sichtbar sind. Oberflächliche kleine Kratzer
haben dann nicht mehr den negativen Effekt der Störung
des Druckbildes. Die "Tiefenunterschiede" der Farbein
lagerung in der Kunststoffschicht sind außerordentlich
gering. Sie reichen jedoch aus, um die am häufigsten
vorkommenden kleinen Kratzer nicht mehr negativ in Er
scheinung treten zu lassen. Auch wenn beispielsweise
der Hilfsträger vorgeheizt wird und damit zu einer Tem
peraturerhöhung der Außenseite der Kunststoffschicht
beträgt, ist gewährleistet, daß die in die Kunststoff
schicht eindiffundierenden Farbteilchen eine gewisse
Tiefe in der Kunststoffschicht erreichen.
Das Temperaturgefälle läßt sich vorteilhafterweise sehr
einfach dadurch erreichen, daß die Gegenstände vor dem
Eintritt in die Farbauftragszone auf eine vorbestimmte
erste Temperatur aufgeheizt werden und in der Farbauf
tragszone eine vorbestimmte zweite Temperatur herrscht,
die niedriger als die erste Temperatur ist. Da die ge
samten Gegenstände auf die erste Temperatur aufgeheizt
sind, wirken sie als eine Art Wärmespeicher, der von
außen nach innen abkühlt. Die Außenseite der Kunst
stoffschicht nimmt praktisch unmittelbar nach dem Ein
tritt in die Farbauftragszone die in der Farbauftrags
zone herrschende Temperatur an. Das Innere der Kunst
stoffschicht, die dem Metall der Dose oder dem Basisma
terial des Gegenstandes zugewandt ist, bleibt jedoch
länger auf einer höheren Temperatur. Somit sind für die
Erzeugung des Temperaturgefälles praktisch keine zu
sätzlichen Maßnahmen notwendig.
Dies ist besonders dann von großem Vorteil, wenn das
Aufheizen auf die erste Temperatur beim Herstellen des
Gegenstandes erfolgt, an das sich die Übertragung der
Druckfarbe auf den Gegenstand unmittelbar anschließt.
Beim Herstellen der Gegenstände wird in der Regel be
reits eine relativ große Energie zugeführt, die unter
anderem auch zu einer Erwärmung oder Aufheizung des
Gegenstandes führt. Dies ist beispielsweise dann der
Fall, wenn die Gegenstände als Dosen ausgebildet sind,
bei denen ein nahtloser Zylindermantel und ein Boden
aus einem Stück bestehen und die durch Ziehen aus aus
gestanzten Rundplatinen oder durch Fließpressen erzeugt
werden. Beim Fließpressen, das insbesondere bei Alumi
niumdosen angewendet wird, besteht das Ausgangsmaterial
aus tablettenförmigen Aluminiumronden, die in mehrstu
figen Preß-Verfahren die Form der Dose annehmen. Beim
Ziehen bzw. beim Pressen wird durch die Verformungsar
beit eine sehr starke Temperaturerhöhung im Metall be
wirkt, die dem Gegenstand die gewünschte Ersttemperatur
vermittelt.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt
das Aufheizen beim Herstellen der Kunststoffschicht.
Diese Kunststoffschicht wird in der Regel auf den Ge
genstand aufgetragen und danach in einem Ofen oder ei
ner ähnlichen Heizvorrichtung aufgeheizt, insbesondere
um die Kunststoffschicht auszuhärten und zu verfesti
gen. Am Ausgang dieses Ofens, d. h. unmittelbar im An
schluß an die Fertigstellung der Kunststoffschicht, hat
der Gegenstand die gewünschte hohe Temperatur. Da sich
der Gegenstand an seiner Außenseite, d. h. an der Außen
seite der Kunststoffschicht, schneller abkühlt als in
seinem Inneren, wird das gewünschte Temperaturgefälle
automatisch erzeugt, sobald der Gegenstand den Ofen
verläßt, in dem er abschließend zur Fertigstellung der
Kunststoffschicht beheizt worden ist. In diesem Fall
ist sogar überhaupt keine zusätzliche Energie erforder
lich, um die Gegenstände zu bedrucken. Vielmehr läßt
sich die "Restwärme", die vom Herstellungsverfahren
noch in den Gegenständen verbleibt, vorteilhaft für die
Farbübertragung nutzen. Trotz der Energieeinsparung
ergibt sich verblüffenderweise ein verbessertes Ergeb
nis, da die Dicke der Farbschicht in der Kunststoff
schicht größer als beim bekannten Fall ist.
Zur Verbesserung der Steilheit des Temperaturgefälles
läßt sich auch ein Hilfsanschlag verwenden, der eine
niedrigere Temperatur als der Gegenstand aufweist und
gegen den der Gegenstand beim Eintritt in die Farbauf
tragszone zur Anlage kommt. Dies ist insbesondere dann
von Vorteil, wenn die Farbauftragszone sehr dicht hin
ter der Zone liegt, in der die Kunststoffschicht bzw.
der Gegenstand fertiggestellt worden ist. Wenn der
Hilfsanschlag eine, gewisse Wärmeleitfähigkeit hat, läßt
sich die Temperatur an der äußeren Oberfläche der
Kunststoffschicht relativ leicht und sehr gezielt ab
senken. Als Hilfsanschlag kann beispielsweise eine Rol
le oder ein Rollenpaar aus Silicon verwendet werden,
die sich beim Weitertransport der Gegenstände dreht, so
daß die Wärme durch die Bewegung des Anschlages ab
transportiert wird.
Das Temperaturgefälle kann auch durch den Hilfsträger
erzeugt werden, der beim ersten Kontakt mit dem Gegen
stand eine niedrigere Temperatur als dieser aufweist.
Hierbei sind dann überhaupt keine zusätzlichen Maßnah
men zur Erzeugung des Temperaturgefälles notwendig.
Erforderlich ist lediglich, daß beim Kontakt des Gegen
standes mit dem Hilfsträger dieser so weit erwärmt
wird, daß die Druckfarben in die Kunststoffschicht sub
limiert werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durch
führung des Verfahrens, bei der sich erfindungsgemäß
die Farbauftragszone unmittelbar an einen Herstellungs
abschnitt für die Gegenstände anschließt, in dem die
Gegenstände zum Zwecke der Fertigstellung der Kunst
stoffschicht eine erhöhte Temperatur erhalten.
Durch diese Maßnahme läßt sich in sehr einfacher und
vorteilhafter Weise das Temperaturgefälle erzeugen. Das
Ergebnis des Druckes wird verbessert, wobei zusätzlich
noch eine Energieeinsparung vorgenommen werden kann.
Bevorzugterweise weist der Herstellungsabschnitt dazu
an seinem Ende einen Heizofen auf. In diesem Heizofen
wird der Gegenstand mit bereits aufgetragener Kunst
stoffschicht so weit erwärmt, daß der Kunststoff aus
härtet. Die so erwärmten Gegenstände werden nun in die
Farbauftragszone weitergeleitet.
Mit besonderem Vorteil weist die Farbauftragszone einen
Einlaufabschnitt auf, der einen in Richtung einer Ein
laufbewegung der Gegenstände angeordneten Halteanschlag
aufweist. Der Halteanschlag bremst die Gegenstände so
weit ab, daß sie von einer Fördereinrichtung in der
Farbauftragszone erfaßt und durch die Farbauftragszone
hindurch transportiert werden können. Der Halteanschlag
hat darüber hinaus den Vorteil, daß er zu einer defi
nierten Temperaturabsenkung der Außenseite der Kunst
stoffschicht beitragen kann, wodurch ein definiertes
Temperaturgefälle in der Kunststoffschicht erreicht
wird.
Die Vorrichtung weist bevorzugterweise die Förderein
richtung mit in Reihe hintereinander angeordneten Hal
teeinrichtungen für die zylinderformigen Gegenstände,
eine Einrichtung, die den endlosen flexiblen bedruckten
Hilfsträger in Anlage an jeweils einen Teil des Umfangs
der in der Farbauftragszone befindlichen zylindrischen
Gegenstände unter Zugspannung durch die Farbauftrags
zone zieht, und eine Einrichtung auf, die die Halteein
richtungen gegenüber dem Hilfsträger eine Drehbewegung
ausführen läßt. Damit entspricht diese Vorrichtung im
wesentlichen der aus DE-OS 32 29 815 bekannten. Im Ge
gensatz zu dieser weist die Farbauftragszone jedoch
keine Heizeinrichtung auf, da deren Funktion durch ei
nen ohnehin vorhandenen Heizofen wahrgenommen wird, der
der Farbauftragszone vorgeschaltet ist. Es lassen sich
hier also mit einfachen Mitteln ohne zusätzliche Maß
nahmen sehr vorteilhafte Effekte erzielen, nämlich die
Verbesserung des Druckes auf der Oberfläche der zylin
drischen Gegenstände.
Mit Vorteil ist eine Vorratsspule für unbenutzten
Hilfsträger und eine Abfallspule für durch die Farbauf
tragszone gelaufenen Hilfsträger vorgesehen, wobei die
Abfallspule angetrieben und die Vorratsspule gebremst
ist. Hiermit läßt sich eine kontinuierliche Produktion
mit anschließendem Bedrucken der zylinderförmigen Ge
genstände durchführen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen,
daß vor dem Einlauf des Hilfsträgers in die Farbauf
tragszone eine Hilfsträger-Heizeinrichtung angeordnet
ist, die den Hilfsträger beheizt. Der Hilfsträger kann
hierdurch bereits auf eine zur Sublimierung der Farb
stoffe notwendige Temperatur gebracht werden, was die
Übertragungszeit verkürzt und damit den Durchsatz durch
die Farbauftragszone vergrößert.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzug
ten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeich
nung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Herstel
lungsstraße mit Druckvorrichtung und
Fig. 2 einen Temperaturverlauf über einem Dosenquer
schnitt.
Eine Herstellvorrichtung 1 für Dosen weist einen Tief
zieh- oder Fließpreßabschnitt 2 auf, in dem beispiels
weise Aluminiumronden zu Dosen geformt werden, bei de
nen Zylindermantel und Boden aus einem Stück bestehen,
also weder eine Schweiß- noch eine Lötnaht vorgesehen
ist. Der Vorteil solcher Dosen besteht darin, daß die
Dichtigkeitsprobleme stark verringert sind und man
nicht mehr dafür Sorge tragen muß, daß unerwünschte
Stoffe aus den Löt- oder Schweißnähten in das in den
Dosen aufgenommene Gut gelangen. Anstelle von Aluminium
können auch andere Werkstoffe, insbesondere metallische
Werkstoffe, verwendet werden, wie sie aus der Dosenpro
duktion bekannt sind. An den Tiefzieh-Abschnitt 2
schließt sich ein Innenlackierungs-Abschnitt 3 an, in
dem die Dose innen mit einer Lackschicht versehen wird.
Da die Dose durch das Tiefziehen oder Fließpressen im
Tiefzieh-Abschnitt 2 bereits eine erhöhte Temperatur
erhalten hat, die auf die Umformarbeit in diesem Ab
schnitt zurückzuführen ist, härtet der Lack im Innern
der Dose relativ schnell aus. An den Innenlackierungs-
Abschnitt 3 schließt sich ein Außenbeschichtungs-Ab
schnitt 4 an, in dem die Dose außen mit einer Kunst
stoffschicht 24 (Fig. 2) versehen wird. Als Kunststoffe
für diese Kunststoffschicht auf der Oberfläche der Do
sen kommen solche in Betracht, die als farbstoffaffin
und migratinsverhindernd bekannt sind. Hierbei ist es
unerheblich, ob es sich um Thermoplaste oder um Doro
plaste handelt. Beispiele solcher Kunststoffe für die
Oberflächenbeschichtung sind Epoxyharze, Siliconharze,
Phenoplasten, Aminoplasten, Polyester, Polyphenylensul
fidharze, Acrylatharze, Alkydharze, Polyäthersulfonhar
ze, Polyamidimidharze und andere. Insbesondere können
auch Polyesterharze verwendet werden. Nach dem Auftrag
der Kunststoffschicht auf den Dosenkörper erfolgt in
einem Heizofen 5 eine Erwärmung der gesamten Dose mit
der aufgetragenen Kunststoffschicht 24, die zu einer
Aushärtung der Kunststoffschicht 24 führt. Hierbei wird
die Dose auf Temperaturen im Bereich von 200° bis 350°C
erhitzt. Die Dosen, die den Heizofen 5 verlassen und
über ein schematisch dargestelltes kurzes Förderband 6
zur eigentlichen Farbübertragungszone 7 gelangen, haben
daher am Ausgang des Heizofens 5 in etwa diese Tempera
tur. Sobald sie aber den Heizofen verlassen und einer
anderen Umgebung, insbesondere einer kälteren Umge
bungsluft ausgesetzt sind, beginnen die Dosen abzuküh
len. Hierbei erfolgt die Abkühlung von außen nach in
nen, d. h. die Temperatur an der Oberfläche der Kunst
stoffschicht sinkt schneller als die Temperatur im In
nern der Kunststoffschicht, da hier der eigentliche
Dosenkörper mit dem darin enthaltenen Luftvolumen, das
fast nicht oder nur sehr wenig bewegt wird, als Wärme
speicher dient. Es kann hier von Vorteil sein, wenn die
Dosen auf dem Kopf stehen, d. h. ihr Boden oben ist und
ihre unverschlossene Öffnung nach unten weist. Hier
durch wird ein Entweichen der erhitzten Luft durch Kon
vektion weitgehend verhindert. Vom Förderband 6 gelan
den die Dosen 8 auf eine Fördereinrichtung 9, auf der
abwechselnd Halteeinrichtungen 10 und Umlenkrollen 11
angeordnet sind. Die Dosen werden in bekannter Weise,
beispielsweise über einen nicht näher dargestellten
Einlaufstern, auf die Halteeinrichtungen 10 aufgesetzt.
Der Träger 9 rotiert dann in Richtung des Pfeiles 12,
also im vorliegenden Fall entgegen der Richtung des
Uhrzeigers.
Zwischen zwei Umlenkrollen 11 ist ein Hilfsträger 13
gespannt, der von einer Vorratsrolle 14 abgewickelt
wird, durch die Farbübertragungszone 7 geführt und auf
einer Abfallrolle 15 wieder aufgewickelt wird. Der
Hilfsträger 13 ist also quasi als "Endlosband" ausge
bildet. Natürlich ist der Vorrat auf der Vorratsrolle
15 endlich. Er beträgt aber mehrere hundert oder sogar
mehrere tausend Meter, so daß er für einen längeren
Produktionsabschnitt verwendet werden kann. Der Hilfs
träger ist mit in der Wärme sublimierbaren Druckfarben
bedruckt. Er ist so flexibel, daß er, wenn eine Dose 8
zwischen zwei Umlenkrollen 11 eingeschoben wird, die
Dose 8 über einen Teil ihres Umfanges umschlingt.
Die Abfallrolle 15 ist durch einen Motor 16 angetrie
ben. Der Hilfsträger 13 ist durch eine Bremse 17 im
Bereich der Vorratsrolle 14 gebremst. Die Bremse 17
kann auch direkt an der Vorratsrolle 14 angreifen. So
mit ist gewährleistet, daß der Hilfsträger 13 in der
gesamten Farbübertragungszone 7 gespannt ist und an den
Dosen 8 mit einer gewissen Zugspannung anliegt.
Vor dem Einlauf des Hilfsträgers 13 in die Farbauf
tragszone 7 ist eine Hilfsträger-Heizeinrichtung 25
angeordnet, die den Hilfsträger 13 auf eine zur Subli
mierung der Farbstoffe notwendige Temperatur beheizt.
Die Farbübertragung erfolgt schneller, also in geringe
rer Zeit. Damit kann die Verweilzeit der Dosen 8 in der
Farbauftragszone verkürzt und die Durchlaufgeschwindig
keit und damit der Durchsatz vergrößert werden. Trotz
des warmen oder heißen Hilfsträgers 13 kann das Tempe
raturgefälle in der Kunststoffschicht zumindest in ei
nem Teil des Querschnitts aufrechterhalten werden.
Im Einlaufbereich ist ein Halteanschlag 18 vorgesehen,
der über eine Feder 19 an einer maschinenfesten Basis
20 abgestützt ist. Wenn nun die Dosen 8 in die Farb
übertragungszone 7 einlaufen, drücken sie zunächst den
zwischen zwei Umlenkrollen 11 gespannten Hilfsträger 13
nach innen, bis sie schließlich an dem Halteanschlag 18
zur Anlage kommen. Der Halteanschlag 18 begrenzt den
weiteren Dosentransport, so daß die Dosen 8 zuverlässig
auf der Fördereinrichtung 9 zum Stillstand kommen, wo
sie von den Halteeinrichtungen 10 ergriffen werden kön
nen.
Der Antrieb der Abfallrolle 15 durch den Motor 16 ist
so gesteuert, daß sich der Hilfsträger 13 schneller
oder langsamer als die Fördereinrichtung 9 bewegt.
Hiermit kann man erreichen, daß sich die Dosen 8 auf
dem Hilfsträger 13 abwickeln. Die Halteeinrichtungen 10
sind dabei auf dem Träger 9 und somit gegenüber dem
Hilfsträger 13 drehbar. Wenn die Dosen 8 die Förder
einrichtung 9 am Ausgang 21 der Farbübertragungszone 7
verlassen, ist sichergestellt, daß der gesamte Umfang
der Dosen 8 bedruckt ist. Von dem Ausgang 21 der Farb
übertragungszone 7, die in nicht dargestellter Weise
mit einem Auslaufstern versehen werden kann, gelangen
die Dosen in eine Verpackungsstation 22.
In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch eine Dosenwand 23
mit aufgebrachter Kunststoffschicht 24 dargestellt.
Darunter ist ein Temperaturverlauf dargestellt, d. h. es
ist der Verlauf der Temperatur T über den Querschnitt
aufgetragen. Am Ausgang des Heizofens 5 hat die Dose
insgesamt beispielsweise eine Temperatur von 260°C. Auf
dem Förderband 6 kühlen die Dosen 8 etwas ab, wobei die
Abkühlung auf der Außenseite der Kunststoffschicht
stärker ist als innen. Beispielsweise hat die Außensei
te der Kunststoffschicht noch eine Temperatur von
200°C, während das Innere der Dose noch eine Temperatur
von 250°C hat. Die Temperatur an der Außenseite der
Kunststoffschicht 24 reicht aus, um die Farben auf dem
Hilfsträger 13 so weit zu erwärmen, daß sie in die
Kunststoffschicht 24 hinein sublimentieren. Der Tempe
raturgradient sorgt dann dafür, daß eine gewisse Tiefe
der Farbschicht erzielt wird.
Die Wahl der Temperatur im Heizofen 5 ist einerseits
davon abhängig, welche Temperatur erforderlich ist, um
die Kunststoffschicht 24 auszuhärten. Zum anderen ist
sie auch davon abhängig, bei welcher Temperatur die auf
dem Hilfsträger 13 aufgedruckten Farben sublimieren.
Erwünscht ist hierbei eine praktisch vollständige Sub
limierung, d. h. die Farben sollen zu mindestens 90 %
sublimieren. Um dieses sicherzustellen, liegt die Tem
peratur der Außenseite der Kunststoffschicht 24 beim
Durchlauf durch in die Farbübertragungszone 7 zweckmä
ßigerweise mindestens 30°, vorzugsweise aber mindestens
50°C über der Temperatur, bei der wenigstens 90% der
Farbstoffe sublimieren. Da der Transport in der Farb
übertragungszone 7 relativ rasch erfolgt, also nur we
nige Sekunden dauert, ist die Gefahr, daß die Dosen zu
stark abkühlen, relativ gering. Auch am Ausgang 21 der
Farbübertragungszone 7 hat die Kunststoffschicht 24
noch eine ausreichende Temperatur, um den Hilfsträger
13 so zu beheizen, daß eine zuverlässige Farbübertra
gung auf die Dose möglich ist.
Als Farben können die aus DE-OS 32 29 815 bekannten
verwendet werden, beispielsweise die im Transferdruck
verfahren verwendeten sublimierbaren Farbstoffe, wie
Farbstoffe aus den Farbstoffgruppen der Antrachinon-,
Monoazo- und Azomethinfarbstoffe, deren Moleküle stark
mit Amino-, Alkoxy-, Oxalkyl-, Nitro-, Halogen- und
Cyanogruppen besetzt sein können. Andere brauchbare
Farbstoffgruppen sind die Diazofarbstoffe, Nitroacryla
mine, Chinophthalone und Styrolfarbstoffe.
Da die Temperaturen im Heizofen 5 und in der Farbüber
tragungszone 7 nicht mehr vollkommen unabhängig vonein
ander steuerbar sind, ist hier eine gewisse Abhängig
keit des Kunststoffs der Kunststoffschicht 24 und der
Farben voneinander gegeben. Es lassen sich jedoch aus
reichende Kombinationen finden, so daß ein Bedrucken
der Dosen 8 mit Hilfe des Transferdruckverfahrens auch
ohne zusätzliches Beheizen der Dosen in der Farbüber
tragungszone 7 bewerkstelligt werden kann.
Von der Erfindung kann man in vielerlei Hinsicht abwei
chen. Es lassen sich beispielsweise beidseitig bedruck
te Hilfsträger 13 verwenden, wobei auf dem Träger dann
anstelle der Umlenkrollen 11 weitere Halteeinrichtungen
vorgesehen sind, in die Dosen eingesetzt werden können.
Der Träger kann anstelle einer umlaufenden, runden Form
auch eine geradlinige Form aufweisen, wobei er entweder
periodisch hin- und herbewegt wird oder die Form eines
Förderbandes aufweist, das auf seiner Oberseite die
Dosen durch die Farbübertragungszone transportiert und
unterhalb dieses Transportweges wieder zurückläuft.
Ferner können sämtliche in die DE-O 32 29 815 darge
stellten Ausführungsbeispiele verwendet werden, wobei
die Heizvorrichtung nicht notwendig ist. Vielmehr soll
te ein Heizofen der Farbübertragungszone vorgeschaltet
werden, um das gewünschte Temperaturgefälle von innen
nach außen zu erzielen.
Claims (12)
1. Verfahren zum Bedrucken von zylinderförmigen Gegen
ständen mit folgenden Schritten:
- - Beschichten der Oberfläche der zylinderförmigen Gegenstände mit einem farbstoffaffinen, migra tionsverhindernden Kunststoff,
- - Führen der zylinderförmigen Gegenstände kontinu ierlich in Reihe hintereinander durch eine Farb auftragszone, in der Druckfarben von einem fle xiblen Hilfsträger auf die Oberfläche des Gegen standes übertragen werden, indem der endlose, mit in der Wärme sublimierbaren Druckfarbe be druckte flexible Hilfsträger unter Zugspannung jeweils an einem Teil der Oberfläche eines jeden zylindrischen Gegenstandes anliegt,
- - Abrollen der zylindrischen Gegenstände an dem bedruckten Hilfsträger während des Durchganges durch die Farbauftragszone und
- - Erhitzen des Hilfsträgers oberhalb der Sublima tionstemperatur der Druckfarben, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder spätestens mit dem Eintritt der Gegenstände in die Farbauftrags zone (7) im Kunststoff (24) ein Temperaturgefälle von innen nach außen erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gegenstände (8) vor dem Eintritt in die
Farbauftragszone (7) auf eine erste vorbestimmte
erste Temperatur aufgeheizt werden und in der Farb
auftragszone (7) eine vorbestimmte zweite Tempera
tur herrscht, die niedriger als die erste Tempera
tur ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Aufheizen auf die erste Temperatur beim
Herstellen des Gegenstandes (8) so durchgeführt wird, daß
sich daran die Übertragung der Druckfarbe auf den Gegen
stand (8) unmittelbar anschließt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Aufheizen beim Herstellen der Kunststoff
schicht (24) durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Temperaturgefälle durch
einen Hilfsanschlag (18) erzeugt wird, der eine
niedrigere Temperatur als der Gegenstand (8) auf
weist und gegen den der Gegenstand (8) beim Ein
tritt in die Farbauftragszone zur Anlage kommt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Temperaturgefälle durch den
Hilfsträger (13) erzeugt wird, der zumindest beim
ersten Kontakt mit dem Gegenstand (8) eine niedri
gere Temperatur als dieser aufweist.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich
net, daß sich die Farbauftragszone (7) unmittelbar
an einen Herstellungsabschnitt (2-5) für die Gegen
stände (8) anschließt, in dem die Gegenstände (8)
zum Zwecke der Fertigstellung der Kunststoffschicht
(24) eine erhöhte Temperatur erhalten.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß der Herstellungsabschnitt (2-5) an seinem
Ende einen Heizofen (5) aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Farbauftragszone einen Einlauf
abschnitt auf, der einen in Richtung einer Einlauf
bewegung der Gegenstände (8) angeordneten Haltean
schlag (18) aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß die Farbauftragszone (7)
eine Fördereinrichtung (9) mit in Reihe hinterein
ander angeordneten Halteeinrichtungen (10) für die
zylindrischen Gegenstände (8), eine Einrichtung
(11), die den endlosen flexiblen bedruckten Hilfs
träger (13) in Anlage an jeweils einen Teil des
Umfangs der in der Farbauftragszone (7) befindli
chen zylindrischen Gegenstände (8) unter Zugspan
nung durch die Farbauftragszone (7) zieht, und eine
Einrichtung, die die Halteeinrichtungen (10) gegen
über dem Hilfsträger (13) eine Drehbewegung ausfüh
ren läßt, vorgesehen sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß eine Vorratsspule (14)
für unbenutzten Hilfsträger (13) und eine Abfall
spule (15) für durch die Farbauftragszone (7) ge
laufenen Hilfsträger (13) vorgesehen ist, wobei die
Abfallspule angetrieben und die Vorratsspule ge
bremst ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß vor dem Einlauf des
Hilfsträgers (13) in die Farbauftragszone (7) eine
Hilfsträger-Heizeinrichtung (25) angeordnet ist,
die den Hilfsträger (13) beheizt.
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