用于制造和印刷容器封閉體的裝置的制造方法
【專利說明】用于制造和印刷容器封閉體的裝置
[0001]用于制造和印刷容器封閉體(諸如，止動件、膠囊、碗、杯等)的裝置是眾所周知且廣泛使用的。
[0002]傳統(tǒng)地，借助于印刷輥或印刷墊來印刷用于使容器封閉的由塑料制成的止動件。
[0003]通常借助于模壓成型工藝或借助于注射成型來制造由塑料制成的止動件。
[0004]在第一種情況下，在從模壓成型設(shè)備輸出時，止動件被沉積并且仍然是熱的，使得其頭部擱置在傳送帶上，該傳送帶將其朝向存儲單元傳送。
[0005]如果通過注射制造止動件，則反而將成組的止動件從模具隨意地卸載到存儲容器內(nèi)部，隨后一旦冷卻，就將止動件從存儲容器移除以將其傳遞至后續(xù)的站。
[0006]如果制造的止動件必須經(jīng)受印刷處理，則將其從存儲單元或從存儲容器取出以供給至對銷進行支撐的傳送帶或鏈，其也被稱為刮板(flight)，待印刷的止動件被裝配在該傳送帶或鏈上。
[0007]隨后，傳送帶將止動件朝向印刷站傳輸，該印刷站例如由與止動件的上表面接觸的印刷輥或印刷墊構(gòu)成。
[0008]上述方案顯然存在很多缺陷。
[0009]首先，在印刷操作過程中，止動件通過印刷設(shè)備(其為印刷輥或印刷墊)而受到相當高的壓力，并且因此，由于止動件仍未實現(xiàn)完全固化和穩(wěn)定，所以不可能在其生產(chǎn)之后立即印刷該止動件，而在止動件成型之后且在將其傳遞至印刷設(shè)備之前，必須等待幾小時。
[0010]特別地，對于容器封閉體而言，其通常由聚合材料(諸如，聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)或其聚合物)制成:在這些情況下，從成型設(shè)備輸出的本體溫度明顯高于環(huán)境溫度，并且對于聚丙烯止動件的本體溫度可在40°C至90°C之間變化，并且對于高密度聚乙烯止動件的本體溫度可在40°C至80°C之間變化。
[0011]這確實導致了要提供冷卻和存儲單元，并且因此，需要提供用于將剛剛形成的止動件供給至冷卻和存儲單元的工具以及用于將冷卻止動件從冷卻和存儲單元取出以將其傳遞至印刷設(shè)備的工具。
[0012]此外注意到，從結(jié)構(gòu)性的角度來看，將待印刷的止動件裝配到由鏈或輪支撐的銷上是特別復雜的。
[0013]此外注意到，目前已知的設(shè)備幾乎不具有靈活性，如果使用者想改變待印刷的格式或圖像，就需要使用具有合適于新格式的直徑以及具有許多其它組件(諸如印刷輥)的其它銷來替換原來的銷。
[0014]因為用戶越來越經(jīng)常地需要極高的靈活性以及格式的頻繁改變，所以目前強烈地感覺到這個問題，。
[0015]最后注意到，傳統(tǒng)的印刷提供了通過燃燒待印刷的封閉體的表面來進行加熱，以便使油墨粘附得更好。
[0016]然而，通過燃燒進行的加熱引起封閉體的理化特征的退化，隨之引起機械特征退化，并且因此引起產(chǎn)品質(zhì)量的退化。
[0017]本發(fā)明的目標是排除或至少顯著降低上文提及的缺陷。
[0018]在本目標內(nèi)，本發(fā)明的目的是提供一種用于制造和印刷杯狀體的裝置，該裝置能夠非?？焖俚馗淖兇∷⒌膱D像。
[0019]本發(fā)明的另一目的是提供一種用于制造和印刷杯狀體的裝置，該裝置也可用于印刷由塑料制成的同時仍然熱的本體(諸如止動件)。
[0020]通過根據(jù)所附權(quán)利要求1的用于制造和印刷杯狀體的裝置來實現(xiàn)將在下文中變得更加顯而易見的這個目標以及其它目的。
[0021]將從在附圖中通過非限制實施例的方式示出的根據(jù)本發(fā)明的用于制造和印刷杯狀體的裝置的優(yōu)選但非排他的實施方式的描述中，使本發(fā)明的進一步特征和優(yōu)點變得更加顯而易見，在附圖中:
[0022]圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于制造和印刷杯狀體的裝置的示意性側(cè)視圖；
[0023]圖2是圖1中示出的裝置的示意性俯視圖；
[0024]圖3是該裝置的沿著圖2中的線II1-1II限定的布置的平面截取的截面圖。
[0025]本發(fā)明涉及一種用于制造和印刷杯狀體(諸如，止動件、封閉體、杯、碗等)的裝置，該裝置總體上由參考標號1表示。
[0026]這種杯狀體10包括至少部分地由塑料制成的本體。
[0027]有利地，杯狀體10包括容器封閉體。
[0028]特別地，杯狀體10可由塑料制成的本體或者由金屬制成的本體構(gòu)成，該本體例如容納由塑料制成的墊片或密封元件。
[0029]裝置1包括用于制造杯狀體10的設(shè)備2以及用于將由設(shè)備2制造的杯狀體10放置在傳送設(shè)備3上的設(shè)備。
[0030]杯狀體10可被傳送至中間存儲單元，并且隨后被放置設(shè)備從所述中間存儲單元中取出，以便將杯狀體傳送至傳送設(shè)備3。
[0031]中間存儲單元也可包括長期存儲設(shè)備:例如，杯狀體10可被存儲在箱子(Octabin)或袋子中，使得即使在杯狀體10制造之后的幾天、幾周或幾月內(nèi)也能夠?qū)⑵涔┙o至傳送設(shè)備3。
[0032]傳送設(shè)備3可沿著由箭頭100表示的縱向傳送方向移動。
[0033]杯狀體10擱置在由傳送設(shè)備3限定的擱置表面3a上，該傳送設(shè)備的凹處朝向擱置表面3a。
[0034]特別地，杯狀體10的自由邊緣10b摘置在摘置表面3a上，該摘置表面3a由傳送設(shè)備3限定。
[0035]如果設(shè)備2被適配為向上或隨意卸載具有相應(yīng)凹處的杯狀體10，則可由操縱器構(gòu)成的定位設(shè)備使杯狀體10旋轉(zhuǎn)，以便向上帶動上部(由對應(yīng)于杯底部的外表面構(gòu)成)并且將自由邊緣10b擱置在擱置表面3a上。
[0036]此外，沿著縱向傳送方向100的延伸，設(shè)備1包括用于杯狀體10的數(shù)字印刷的設(shè)備20。
[0037]還存在用于控制擱置表面3a上的杯狀體10的頂部邊緣10a的位置的工具40:該控制工具40功能性地連接至數(shù)字印刷設(shè)備20。
[0038]事實上注意到，尤其地，如果杯狀體10的頂部邊緣10a是熱的，則其具有最常規(guī)形狀的部分，并且其也明顯比杯狀體10的外側(cè)面的剩余部分更堅硬。
[0039]優(yōu)選地，擱置在擱置表面3a上的杯狀體10的溫度至少部分地高于環(huán)境溫度，并且在許多情況下，溫度在40°C以上。
[0040]出于這個原因，沿著傳送設(shè)備3的延伸，存在用于加熱杯狀體10的工具。
[0041]所述加熱工具旨在至少加熱杯狀體10的旨在印刷的區(qū)域，以便使該區(qū)域達到溫度40°C以上，并且優(yōu)選地45°C以上，但在任何情況下，都低于由數(shù)字印刷設(shè)備20使用的油墨的沸點。
[0042]用于制造杯狀體10的設(shè)備2可由模壓成型組件或由注射成型組件構(gòu)成。
[0043]如果設(shè)備2由模壓成型組件構(gòu)成，則用于卸載由該組件制造的杯狀體10的設(shè)備被適配為按照基本上有序的方式來放置并且擱置在下邊緣10b上，直接在擱置表面3a上制造杯狀體10。
[0044]顯然地，能夠提供布置在模壓成型組件與傳送設(shè)備3之間的中間存儲單元。
[0045]相反，如果設(shè)備2由注射成型組件構(gòu)成，則必須提供抓取和放置設(shè)備，該抓取和放置設(shè)備旨在從注射成型組件中取出制造完并卸載的杯狀體10(可選地，在中間存儲單元中)并且按照基本有序的方式使其沉積并擱置在擱置表面3a上的下邊緣10b上。
[0046]有利地，傳送設(shè)備3包括具有封閉形狀的傳送帶，并且該傳送設(shè)備限定了前進部分31和返回部分32。
[0047]具體地，擱置表面3a由傳送帶的沿著前進部分31朝外并且有利地向上的表面限定。
[0048]有利地，傳送帶與用于控制其沿著縱向傳送方向100的移動及速度的設(shè)備相關(guān)耳關(guān)。
[0049]該速度必須極度一致且恒定，以允許通過數(shù)字印刷設(shè)備20在色彩應(yīng)用中的完美對準。
[0050]用于控制擱置表面3a上的杯狀體10的頂部邊緣10a的位置的工具40包括至少一個傳感器4，該傳感器被適配為檢測杯狀體10的擱置在安置表面3上且朝向數(shù)字印刷設(shè)備20的頂部邊緣10a的位置。
[0051]傳感器4功能性地連接至數(shù)字印刷設(shè)備20。
[0052]用于控制擱置表面3a上的杯狀體10的頂部邊緣10a的位置的工具40也可由至少一個縱向鄰接部5構(gòu)成，該縱向鄰接5平行于縱向傳送方向100延伸。
[0053]具體地，縱向鄰接部5旨在與杯狀體10的朝向數(shù)字印刷設(shè)備20的頂部10a接觸，并且旨在將擱置在擱置表面3a上的杯狀體10布置為與數(shù)字印刷設(shè)備20作用的橫向位置對應(yīng)的橫向位置。
[0054]方便地，傳感器4被適配為檢測在各種情況下都朝向數(shù)字印刷設(shè)備20的杯狀體10沿著縱向傳送方向100的位置。
[0055]數(shù)字印刷設(shè)備20包括至少一個噴墨印刷設(shè)備21。
[0056]方便地，噴墨印刷設(shè)備21具有四個頭。
[0057]如果需要例如借助于白色來覆蓋杯狀體10的待印刷表面，則數(shù)字印刷設(shè)備20可包括沿著縱向傳送方向100布置在噴墨印刷設(shè)備21的上游的額外印刷站。
[0058]噴墨印刷設(shè)備21的下游(以及可選地，額外印刷站的上游)可分別是用于照射印刷表面的第一設(shè)備和第二設(shè)備。
[0059]第一照射設(shè)備和/或第二照射設(shè)備可由UV LED類型的燈構(gòu)成，該燈產(chǎn)生油墨的立即交聯(lián)；特別地，這種燈占據(jù)非常有限的空間，并且不產(chǎn)生過度熱量。
[0060]具體地，第二照射設(shè)備旨在產(chǎn)生由額外印刷站沉積的任意白色油墨的交聯(lián)，同時，第一照射設(shè)備產(chǎn)生由噴墨印刷設(shè)備21沉積的色彩的交聯(lián)。
[0061]為了增加印刷速度，能夠安裝用于每個單獨色彩的兩個或更多個印刷頭。
[0062]印刷設(shè)備20的上游能夠提供用于杯狀體10的表面處理的站。所述表面處理站可以是電暈和/或等離子體類型，并且具有使表面氧化的目的以便增加油墨的粘著性。
[0063]優(yōu)選地，表面處理站被適配為在杯狀體10上執(zhí)行等離子體類型的處理以及電暈類型的處理。
[0064]有利地，表面處理站被適配為在杯狀體10上快速連續(xù)地執(zhí)行等離子體類型的處理和電暈類型的處理。
[0065]特別地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，即使杯狀體10 (具體地，封閉體)具有潤滑劑的痕跡或薄膜，這些表面處理也能夠確保油墨的最佳粘著性。
[0066]事實上觀察到的是，杯狀體10有時包含高達2000ppm至5000ppm的滑潤劑(例如，芥酸酰胺或苯甲酰胺(benamide))。
[0067]在許多情況下，滑潤劑分布在杯狀體10的整個外表面上，并且特別地，也分布在必須印刷的區(qū)域上。
[0068]特別地，如果使用噴墨印刷設(shè)備，則由于在沒有任何壓力或機械作用的情況下沉積油墨，所以油墨的粘著特別困難。
[0069]已發(fā)現(xiàn)的是，為了確保油墨的粘著性，潤濕性是基礎(chǔ)的，同樣，油墨直接在杯狀體10的表面上的粘著性(而非在潤滑劑上的粘著性)也是基礎(chǔ)的。
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