WO2010057470A2 - Method for dry coating - Google Patents

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WO2010057470A2
WO2010057470A2 PCT/DE2009/001629 DE2009001629W WO2010057470A2 WO 2010057470 A2 WO2010057470 A2 WO 2010057470A2 DE 2009001629 W DE2009001629 W DE 2009001629W WO 2010057470 A2 WO2010057470 A2 WO 2010057470A2
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Karl Heinz PRÖSTLER
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Proestler Karl Heinz
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    • B05D5/06—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain multicolour or other optical effects

Definitions

  • the invention relates to a method for coating the surfaces of an article of fusible material with colored lines and surfaces by applying a paint layer and then melting the ink layer and / or the surface of the
  • the limitation is achieved by selective application of the pasty paint mass, such. B. by a brush or by a printing operation, so the pressing of a color-carrying layer having the dimensions of the desired colored area.
  • a pulsating ink jet creates numerous, juxtaposed pixels, which merge into a colored surface.
  • An essential limitation of this process is that the working temperature of the dye during application can not be freely selected, but by the Operating principle of the inkjet printer is determined.
  • the adhesiveness of the ink layer depends only on how the ink and the surface of the material to be coated react with each other. An influence of the color point is excluded, as soon as the ink has left the nozzle of the inkjet printer.
  • a major disadvantage of this method is that the color layer is a solvent such. B. contains water that can react with the object to be coated, him z. B. brings to swelling.
  • the invention has the object to develop a method for coating surfaces with lines and delimited areas, for which a very long storable dye is used, which applied in a short time, fixed to the desired surfaces and not from the to be dyed surfaces is removed very quickly.
  • the invention presents that the color layer consists of a color powder containing color pigments and a carrier material and is first built dry and then in the field of
  • Lines and surfaces is heated and then removed from the remaining areas dry again.
  • the decisive feature of the invention is thus the use of powder for building up the color layer.
  • This powder does not need to be further processed for its processing.
  • Another advantage is that numerous materials such.
  • As plastic in the form of a fine powder when applied to a surface electrostatically charge, because they rub against the wall of the container and at the outlet opening or at the nozzle and thereby adhere to the object to be coated. However, this effect is limited to a very small distance from the surface. As a result, the powder layer automatically regulates over the entire surface of the object to be coated away to a uniform layer thickness.
  • the application of a powder in contrast to the application of dye mist with solvents, does not require any additional time and no additional heat source to dry off. Rather, the next step of the process can be instantaneous, namely the selective heating of the surfaces and lines to be colored by a directional heat source, such B. a laser beam.
  • a directional heat source such B. a laser beam.
  • This heat source can act in three variants: If the melting points of the object and the color powder are in a similar range, it makes sense not only to melt the color powder, but also - via the color powder as a heat conductor - to liquefy the surface of the object to be coated , but only up to a very small penetration depth. As a result, the liquid ink layer combines with the melted surface of the article very intimately similar to a welded joint
  • the second possibility is that the color powder layer melts, but the surface of the article to be coated does not melt or is only softened. Then, however, the elements of the ink layer are perfectly matched to the surface of the article and penetrate into depressions and openings of the surface structure, whereby they also adhere to it.
  • the third possibility is that only the surface of the article melts, but not the particles of color powder, which are then partially enclosed by the liquid components of the surface of the article and thereby adhere.
  • the choice of one of these three methods is determined by the material pairing between the color powder and the material of the object.
  • the preferred variant is that both the surface and the color powder melt and mix in an area on both sides of the dividing line.
  • the color powder used always contains color pigments and a carrier material. In most cases, the color pigments and the carrier material will be different materials. However, it is expressly included in the invention that the carrier material itself can also assume the function of a color pigment. In addition - depending on the application - the color powder may contain other ingredients such. B. a medicinal agent for the production of tablets. It is also conceivable that the color intensity of the pigments is very low or approaches zero.
  • the method is suitable for both single-color and multi-colored paint application.
  • Multi-color printing is achieved in the simplest case by applying color layers, each with different color pigments, side by side.
  • At least one further color layer is applied to and / or directly after a first color layer.
  • These two layers of color should then usefully each have the same carrier material or at least one carrier material, which are adjacent to or below the substrate. fuses the carrier material, so that the color layers are intimately interconnected even in the zone of their mutual contact.
  • the majority of its particles consist of color pigments which are mechanically firmly bonded to the carrier material.
  • the majority of its particles consist of color pigments which are mechanically firmly bonded to the carrier material.
  • Color particles with carrier particles consisting primarily of the carrier material to be firmly connected at least on a part of its surface.
  • Color powder having an average size of about 40 to 60 microns and the paint particles adhering thereto or at least partially enclosed therein are up to about 15 microns in size.
  • Color powder in which color particles are mechanically bound to particles from adhere to the following three steps: In the first step, color pigments and pellets of thermoplastic material in an extruder by melting the plastic are mixed together and formed into a strand. In the second step, they are chopped up to now color pigment-containing pellets, which are then ground in the third step to the color powder.
  • thermoplastic material The grinding of a thermoplastic material is hindered by the fact that the frictional heat released during grinding melts the plastic or, in the worst case, even completely liquefies it. To avoid this, in practice, the grinding process is stopped before the plastic particles start to melt. Unfortunately, they are usually still relatively large.
  • Too large particles of color powder require a larger amount of energy from the laser. This prolongs the time required and the uniformity and adhesion of the ink layer deteriorates. Therefore, a particle size of the color powder of about 40 to 60 microns is preferred.
  • the dry Color powder are transported from a reservoir with compressed air into a nozzle, from where it emerges and meets as color dust on the object to be coated.
  • Another alternative to the construction of the color layer is an electrostatic charge of the object to be coated.
  • high voltages are required, which must be passed via electrodes to the object to be coated. If this area z. B. is made available for cleaning or waiting for people, the electrodes must be previously discharged.
  • the third alternative is a horizontally arranged roll with nubs or other bulges uniformly distributed on the surface.
  • a funnel is arranged, which drops color powder on the nubs of the roller. As the roller continues to rotate, the color powder falls by gravity onto the article to be coated. Alternatively, the color powder can also be swept out of the nubs by brushing.
  • the fourth variant for distributing the colored powder on the surface of the object to be coated is a sieve.
  • This screen can either be "shaken", ie placed in a horizontal, oscillating motion, or instead of moving the screen, a squeegee - a slider that sweeps along the screen - can oscillate, transporting the color powder particles through the screen.
  • a piezoelectric crystal or an electromagnet As a drive for the oscillating movements, a piezoelectric crystal or an electromagnet is proposed.
  • An alternative drive is an electric motor, either as a rotating motor or as a linear drive. The finer-meshed the wire is, the lower the required amplitude of the strokes, but the faster the lifting movement has to be carried out, ie the frequency of the oscillation must be increased.
  • the color layer deposits both in depressions and on elevations of the surface to be coated in about the same layer thickness.
  • the application of a paint coat of powder is superior to the application of a solvent-based, viscous paint coat because it flows down from bumps and tends to collect in pits.
  • the next step is the selective heating of the lines and surfaces to be coated with paint.
  • any directed heat source can be used, such.
  • lasers are particularly attractive because they focus a relatively large amount of energy in the smallest space and thereby limit the area to be tempered relatively accurately.
  • the inventive principle is not limited to any particular type of laser, but can be performed depending on the material and application with different types of lasers.
  • a CO 2 laser is an electrically excited gas laser with typical output power between 10 watts and 20 kilowatts. Its wavelength of 10.6 microns is well above the range of visible light, which is why the light emitted by it mostly with deflecting mirrors of copper or metal-coated silicon on the Color layer is guided. CO 2 lasers are relatively efficient and inexpensive and therefore widely used.
  • the excimer lasers generate beams in the ultraviolet wave range.
  • Excimer lasers are operated pulsed with a pulse duration usually between 4 and 40 nanoseconds. This type of laser is particularly suitable for very fine and very precisely defined lines and color areas.
  • Another widely used variant is a YAG laser, a solid-state laser that contains yttrium and aluminum as a garnet, ie in a special crystal form as a beam-generating medium. But many other types of load types are also usable.
  • the rays of the laser or other directed heat sources are always directed exclusively at the lines or surfaces to be colored.
  • the power of the heat source must be matched to the material properties of the paint powder and the object. Ideally, both the color powder and the surface of the object to be coated are melted, whereby the penetration depth of the molten zone in the object must comprise only a few molecules.
  • increasing the penetration depth makes sense. Convections of the two liquids to be mixed and thus an accelerated and intensified connection result. In most cases, however, the penetration depth is significantly less than 1 millimeter.
  • a laser as a heat source can work as a scanning laser or as a scanner laser.
  • a raster laser a stencil lets the laser beam radiate only to the lines and surfaces to be heated and covers the remaining areas.
  • the advantage is that a powerful ker laser can be used, whereby the time required for heating drops.
  • the light beam of a scanning laser is guided along the lines and surfaces to be coated. This eliminates the template, but this increases the time required for heating, so decreases the processing speed.
  • the frequency of the laser should be matched to the material properties of the object and the color powder.
  • a laser principle can be selected which is suitable.
  • Frequency be adapted even better by a frequency multiplier or a frequency divider on the material.
  • the lines and surfaces to be coated are fixed by heating, in the third step, the excess color powder must be removed from the outside areas.
  • the invention calls for suitable processes: brushing, blowing away or shaking off.
  • a practical embodiment is a suction chamber.
  • the excess color powder is blown away from the object by compressed air.
  • the resulting dust is moved in the chamber by sucking the air contained in it on a filter and deposits on the surface of this filter, only the air occurs between the dust particles and the
  • a coating device with three stations makes sense.
  • the lines and surfaces to be coated are heated with a directional heat source, such as a laser.
  • a directional heat source such as a laser.
  • the powder coating is used to apply the color powder layer.
  • Powder removal the excess color powder is removed, for. B. in a suction.
  • a coating device may consist of three chambers, in which the objects are retracted by opening a gate, processed and driven out through another gate out and in the next station.
  • the material of the article and the color powder of course, liquefied by heating, but may not undergo any chemical transformation in this temperature range, which limits the effectiveness and the gastric tolerability.
  • a conceivable material could z.
  • Another application in the pharmaceutical field is the application of a data matrix code to tablets or tablet boxes.
  • This code is used to certify the authenticity of a first, with a specific copy of an inkjet printer on brought matrix codes.
  • a reader is used to record the noise behavior of the first Data Matrix code and to store the result of this check in a second printed Data Matrix code.
  • such a data matrix code can also be applied to the packaging of a drug. It is particularly interesting, however, to apply this certificate of authenticity on the tablets themselves, which makes subsequent manipulation of an already tested and re-packaged drug very difficult.
  • FIGS. 1 a to 1 f represent six successive states during the coating of an article 2.
  • the object 2 to be coated is shown in cross-section, wherein the cross-sectional area is designed black.
  • the color powder 31 is characterized by a black area with horizontal white lines, the molten color powder by a diagonally finely shaded area and the coating of the lines and areas 1 by a coarse hatched area.
  • Figure 1 f is - as before - in cross-section of the object 2 shown as a black area and the adhering thereto line or surface 1 by a rough hatching. It can be seen that this coating stretches beyond the former dividing line between the colored powder 31 and the article 2 into the article 2, that is to say that colored powder 31 and parts of the article 2 have mixed with one another.
  • an object to be coated - in this example a hose - located, which passes through as a section of an endless profile from left to right.
  • the running direction of the hose is marked by double arrows.
  • the next station - in the center of the picture - is the heating of the lines to be coated and areas 1 with a directed heat source 4.
  • the third station on the right side of FIG. 2 is the suction chamber 5 for removing the excess color powder 31.
  • the powder application 8 a container is contained at the top, which is filled with color powder 31.
  • This paint powder 31 is collected through the hopper 81 and fed into a nozzle from which it emerges, which is indicated by another marking of the color powder 31 in FIG.
  • the paint powder 31 impinges on the screen 82, with which it is distributed on the tube to be coated.
  • the powder application 8 the object 2 has been provided with the ink layer 3, which consists of the coated paint powder 31 so far.
  • the heating radiates a directed heat source 4, such.
  • a directed heat source 4 such as a laser
  • the lines and surfaces of the coating to be fixed.
  • the surface fuses with the color powder.
  • Figure 2 is shown as an example that the top of the tube 2 is alternately coated and uncoated.
  • the areas of the ink layer 3 fixed on the surface are characterized by a rough hatching.
  • Color layer 3 still liquid, which is represented by a fine and differently inclined hatching. When they are cooled and thus hardened, this becomes clear in FIG. 2 by the change to a coarse and differently inclined hatching.
  • the color powder 31 must not be heated. These areas of the tube run through the second station without melting the color powder 31 of the color layer 3, because the heat source 4 in this
  • the powder removal, the unmelted, still powdery residues of the color layer 3 are removed.
  • the object 2 runs into the suction chamber 5, in which parts of the ink layer 3 still lying loosely on the object 2 are blown away by compressed air 6.
  • the line for the compressed air 6 is shown in Figure 2 by a black line from the air pump 71 to the nozzle in the suction chamber 5. This nozzle is symbolized by an arrowhead.
  • the blown-off excess paint powder 31 is sucked in the suction chamber to the filter 51, which is connected to a line in which the negative pressure 7 is generated by the air pump 71.
  • the filter 51 passes the air from the suction chamber, but holds the elements of the color powder 31 back. Thereby store these elements to a - not shown in Figure 2 - layer. This layer must be removed at regular intervals.
  • the filter 51 via a valve 61 with a line for
  • Compressed air 6 connected. At regular intervals, the valve 61 is opened for a short time and thereby leaves compressed air 6 in the filter 51.
  • the pressure is so high that it superimposes the negative pressure 7 so that air passes through the meshes of the filter 51 and the elements of the colored powder deposited thereon 31 replaces.
  • the elements of the color powder 31 are then driven downward by gravity and are collected in a collecting container 9.
  • a similar collection container 9 is also below the first station, the powder application 8, and collects there excess paint powder 31, which has fallen down again during the application.
  • FIG. 2 shows that the color powder 31 can be used again from the two collecting containers 9 in the station of the powder application 8. These are either the collection container

Abstract

The invention relates to a method for coating the surfaces of an object made of fusible material having colored lines and surfaces, by applying a color layer and then surface-fusing the color layer and/or the surface of the object in the area of the lines and surfaces by heating by means of a directed heat source and then removing the excess color layer, wherein the color layer is made of a colored powder comprising color pigments and a carrier material, and is first built up dry and then heated in the area of the lines and surfaces and then is removed dry from the other areas.

Description

Verfahren zur Trockenbeschichtung Dry coating process
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Beschichten der Oberflächen eines Gegenstandes aus schmelzbarem Material mit farbigen Linien und Flächen durch Auftragen einer Farbschicht und dann Anschmelzen der Farbschicht und/oder der Oberfläche desThe invention relates to a method for coating the surfaces of an article of fusible material with colored lines and surfaces by applying a paint layer and then melting the ink layer and / or the surface of the
Gegenstandes im Bereich der Linien und Flächen durch Erhitzen mittels einer gerichteten Wärmequelle und dann Entfernen der übrigen Farbschicht.Subject in the area of the lines and areas by heating by means of a directed heat source and then removing the remaining color layer.
Zum Aufbringen von Schriftzeichen, Symbolen, Grafiken und Dekorationen von Gegenständen aller Art ist das Auftragen einer Farbschicht aus einer pastösen Masse, die anschließend trocknet, seit sehr langer Zeit bekannt. Bekannt ist es auch, die Haftfähigkeit dieser Farbschicht zu erhöhen, indem nach der Beschichtung der Ge- genstand mitsamt der Farbschicht erhitzt wird. Ein Beispiel ist dasFor application of characters, symbols, graphics and decorations of objects of all kinds, the application of a color layer of a pasty mass, which subsequently dries, has been known for a very long time. It is also known to increase the adhesiveness of this color layer by heating the object together with the color layer after the coating. An example is this
Glasieren von Keramikgegenständen.Glazing ceramic objects.
Wenn ein Gegenstand nicht vollflächig beschichtet werden soll, sondern nur Linien und Flächen aufgebracht werden sollen, die scharf- kantig begrenzt sein müssen, so wird die Begrenzung durch selektives Auftragen der pastösen Farbmasse erreicht, wie z. B. durch einen Pinsel oder durch einen Druckvorgang, also das Aufdrücken einer Farbtragenden Schicht, die die Abmessungen der gewünschten farbigen Fläche hat.If an object is not to be coated over the entire surface, but only lines and surfaces are to be applied, which must be sharp-edged limited, the limitation is achieved by selective application of the pasty paint mass, such. B. by a brush or by a printing operation, so the pressing of a color-carrying layer having the dimensions of the desired colored area.
Ein anderes bekanntes Verfahren zum selektiven Auftragen einer Farbschicht ist ein Tintenstrahldrucker. Ein pulsierender Tintenstrahl erzeugt zahlreiche, nebeneinander gelegte Bildpunkte, die zu einer farbigen Fläche ineinander verfließen. Eine wesentliche Einschrän- kung dieses Verfahrens ist, dass die Arbeitstemperatur des Farbstoffes beim Aufbringen nicht frei gewählt werden kann, sondern vom Arbeitsprinzip des Tintenstrahldruckers bestimmt ist. Wenn der ausgestoßene Tintenstrahl auf einer Oberfläche aufgetroffen ist, dann hängt die Haftfähigkeit der Farbschicht nur davon ab, wie die Tinte und die Oberfläche des zu beschichtenden Materials miteinander reagieren. Eine Beeinflussung des Farbpunktes ist ausgeschlossen, sobald die Tinte die Düse des Tintenstrahldruckers verlassen hat.Another known method of selectively applying a colored layer is an inkjet printer. A pulsating ink jet creates numerous, juxtaposed pixels, which merge into a colored surface. An essential limitation of this process is that the working temperature of the dye during application can not be freely selected, but by the Operating principle of the inkjet printer is determined. When the ejected ink jet has hit a surface, the adhesiveness of the ink layer depends only on how the ink and the surface of the material to be coated react with each other. An influence of the color point is excluded, as soon as the ink has left the nozzle of the inkjet printer.
Ein anderes Verfahren, farbige Linien und Flächen aufzubringen und dauerhaft zu fixieren, wird in der Patentschrift DD 278 130, Matthias Kupka beschrieben. Auf eine Glasfläche wird eine „resistente Einschmelzfarbe" aufgebracht. Ein Laserstrahl erhitzt alle zum Einfärben bestimmten Linien und Flächen für 30 bis 60 Millisekunden so stark, dass die Einschmelzfarbe und die Oberfläche der darunter befindlichen Glasfläche in einen mischungsfähigen, viskosen Zustand ge- bracht werden und vollflächig miteinander verschmelzen.Another method to apply colored lines and surfaces and fix permanently, is described in the patent DD 278 130, Matthias Kupka. A laser beam heats up all the lines and areas to be colored for 30 to 60 milliseconds to such an extent that the smelting color and the surface of the underlying glass surface are brought into a mixable, viscous state and merge together completely.
Anschließend wird von den nicht zu färbenden Bereichen der Oberfläche die nunmehr überschüssige Farbschicht abgewaschen. Zurück bleibt nur der angeschmolzene Bereich der ehemaligen Farb- schicht als farbige Linien und Flächen.Subsequently, the now excess paint layer is washed off the non-colored areas of the surface. What remains is only the molten area of the former color layer as colored lines and surfaces.
Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens ist, dass die Farbschicht ein Lösungsmittel, wie z. B. Wasser enthält, das mit dem zu beschichtenden Gegenstand reagieren kann, ihn z. B. zum Aufquellen bringt.A major disadvantage of this method is that the color layer is a solvent such. B. contains water that can react with the object to be coated, him z. B. brings to swelling.
Andere Lösungsmittel können unerwünschte Wirkungen auf die menschliche Gesundheit, auf die Stabilität des zu beschichtenden Gegenstandes oder auf andere, vom Lösungsmittel kontaminierte Gegenstände haben. Ein weiterer Nachteil ist die eingeschränkteOther solvents may have undesirable effects on human health, on the stability of the article to be coated, or on other solvent contaminated articles. Another disadvantage is the limited
Lagerungsmöglichkeit, da das prinzipiell sehr leicht verdampfende Lösungsmittel auch mitunter bereits während der Lagerung der Farbe unerwünschter weise als Gas ausdiffundiert, sodass die Farbe nicht mehr verwendbar ist.Storage possibility, since the principle very easily vaporizing Solvent sometimes even during storage of the color undesirable diffused out as a gas, so that the color is no longer usable.
Ein ebenfall sehr störender Nachteil des oben genannten Prinzips ist, dass die Farbe in den nicht zu färbenden Bereichen der Oberfläche abgewaschen werden muss, wozu Wasser oder ein anderes geeignetes Lösungsmittel erforderlich ist. Dadurch wird die Kontaminierung des Gegenstandes mit Lösungsmitteln weiter verstärkt.An equally annoying disadvantage of the above-mentioned principle is that the paint in the non-colored areas of the surface must be washed off, to which water or another suitable solvent is required. This further increases the contamination of the article with solvents.
Auf diesem Hintergrund hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Beschichtung von Oberflächen mit Linien und abgegrenzten Flächen zu entwickeln, für das ein sehr lange lagerfähiger Farbstoff verwendet wird, der in kurzer Zeit aufgetragen, an den gewünschten Flächen fixiert und von den nicht zu färbenden Flächen sehr schnell wieder entfernt wird.Against this background, the invention has the object to develop a method for coating surfaces with lines and delimited areas, for which a very long storable dye is used, which applied in a short time, fixed to the desired surfaces and not from the to be dyed surfaces is removed very quickly.
Als Lösung präsentiert die Erfindung, dass die Farbschicht aus einem Farbpulver besteht, dass Farbpigmente und ein Trägermaterial enthält und zuerst trocken aufgebaut wird und dann im Bereich derAs a solution, the invention presents that the color layer consists of a color powder containing color pigments and a carrier material and is first built dry and then in the field of
Linien und Flächen erhitzt wird und dann von den übrigen Bereichen wieder trocken entfernt wird.Lines and surfaces is heated and then removed from the remaining areas dry again.
Das entscheidende Merkmal der Erfindung ist also die Verwendung von Pulver zum Aufbau der Farbschicht. Ein wichtiger Vorteil ist, dass dieses Pulver zu seiner Verarbeitung nicht weiter aufbereitet werden muss. Ein weiterer Vorteil ist, dass sich zahlreiche Werkstoffe, wie z. B. Kunststoff, in Form eines feinen Pulvers beim Aufbringen auf eine Oberfläche elektrostatisch aufladen, weil sie sich an der Wand des Behälters und an der Austrittsöffnung oder an der Düse reiben und dadurch an dem zu beschichtenden Gegenstand haften. Diese Wirkung beschränkt sich jedoch auf einen sehr geringen Abstand von der Oberfläche. Dadurch reguliert sich die Pulverschicht selbsttätig über die gesamte Oberfläche des zu beschichtenden Gegenstandes hinweg auf eine gleichmäßige Schichtdicke.The decisive feature of the invention is thus the use of powder for building up the color layer. An important advantage is that this powder does not need to be further processed for its processing. Another advantage is that numerous materials such. As plastic, in the form of a fine powder when applied to a surface electrostatically charge, because they rub against the wall of the container and at the outlet opening or at the nozzle and thereby adhere to the object to be coated. However, this effect is limited to a very small distance from the surface. As a result, the powder layer automatically regulates over the entire surface of the object to be coated away to a uniform layer thickness.
Das Auftragen eines Pulvers benötigt im Gegensatz zum Auftragen von Farbstoffnebeln mit Lösungsmitteln keine zusätzliche Zeit und keine zusätzliche Wärmequelle um abzutrocknen. Vielmehr kann der nächste Schritt des Prozesses sofort erfolgen, nämlich die selektive Erhitzung der Flächen und der Linien, die gefärbt werden sollen, durch eine gerichtete Wärmequelle, wie z. B. einen Laserstrahl.The application of a powder, in contrast to the application of dye mist with solvents, does not require any additional time and no additional heat source to dry off. Rather, the next step of the process can be instantaneous, namely the selective heating of the surfaces and lines to be colored by a directional heat source, such B. a laser beam.
Diese Wärmequelle kann in drei Varianten wirken: Wenn die Schmelzpunkte des Gegenstandes und des Farbpulvers in einem ähnlichen Bereich liegen, ist es sinnvoll, nicht nur das Farbpulver zu schmelzen, sondern auch - über das Farbpulver als Wärmeleiter - die Oberfläche des zu beschichtenden Gegenstandes zu verflüssigen, jedoch nur bis zu einer sehr geringen Eindringtiefe. Dadurch verbindet sich die flüssige Farbschicht mit der angeschmolzenen Oberflä- che des Gegenstandes sehr innig- ähnlich einer SchweißverbindungThis heat source can act in three variants: If the melting points of the object and the color powder are in a similar range, it makes sense not only to melt the color powder, but also - via the color powder as a heat conductor - to liquefy the surface of the object to be coated , but only up to a very small penetration depth. As a result, the liquid ink layer combines with the melted surface of the article very intimately similar to a welded joint
- wodurch die Beschichtung besonders dauerhaft auf dem Gegenstand haftet.- As a result of which the coating adheres particularly permanently to the object.
Die zweite Möglichkeit ist, dass die Farbpulverschicht schmilzt, aber die Oberfläche des zu beschichtenden Gegenstandes nicht schmilzt oder nur erweicht wird. Dann werden die Elemente der Farbschicht jedoch ganz exakt der Oberfläche des Gegenstandes angepasst und dringen in Vertiefungen und Öffnungen der Oberflächenstruktur ein, wodurch sie ebenfalls darauf haften. Die dritte Möglichkeit ist, dass nur die Oberfläche des Gegenstandes anschmilzt, nicht aber die Partikel des Farbpulvers, die dann von den flüssigen Bestandteilen der Oberfläche des Gegenstandes teilweise umschlossen werden und dadurch haften.The second possibility is that the color powder layer melts, but the surface of the article to be coated does not melt or is only softened. Then, however, the elements of the ink layer are perfectly matched to the surface of the article and penetrate into depressions and openings of the surface structure, whereby they also adhere to it. The third possibility is that only the surface of the article melts, but not the particles of color powder, which are then partially enclosed by the liquid components of the surface of the article and thereby adhere.
Die Auswahl einer dieser drei Methoden wird von der Materialpaarung zwischen Farbpulver und Material des Gegenstandes bestimmt. Zu bevorzugen ist die Variante, dass sowohl die Oberfläche als auch das Farbpulver schmilzt und sich in einem Bereich beiderseits der Trennlinie miteinander vermischen.The choice of one of these three methods is determined by the material pairing between the color powder and the material of the object. The preferred variant is that both the surface and the color powder melt and mix in an area on both sides of the dividing line.
Das verwendete Farbpulver enthält stets Farbpigmente und ein Trägermaterial. In den meisten Fällen werden die Farbpigmente und das Trägermaterial verschiedene Werkstoffe sein. In die Erfindung ist jedoch ausdrücklich eingeschlossen, dass das Trägermaterial selbst auch die Funktion eines Farbpigmentes übernehmen kann. Darüber hinaus kann - je nach Anwendung - das Farbpulver noch weitere Bestandteile enthalten, wie z. B. einen medizinischen Wirkstoff für die Herstellung von Tabletten. Denkbar ist auch, dass die Farbinten- sität der Pigmente sehr gering ist oder gegen Null geht.The color powder used always contains color pigments and a carrier material. In most cases, the color pigments and the carrier material will be different materials. However, it is expressly included in the invention that the carrier material itself can also assume the function of a color pigment. In addition - depending on the application - the color powder may contain other ingredients such. B. a medicinal agent for the production of tablets. It is also conceivable that the color intensity of the pigments is very low or approaches zero.
Das Verfahren ist sowohl für einfarbigen als auch für mehrfarbigen Farbauftrag geeignet. Mehrfarbdruck wird im einfachsten Fall dadurch erreicht, dass Farbschichten mit jeweils verschiedenen Farb- pigmenten nebeneinander aufgetragen werden.The method is suitable for both single-color and multi-colored paint application. Multi-color printing is achieved in the simplest case by applying color layers, each with different color pigments, side by side.
Es ist jedoch auch möglich, dass auf und/oder direkt anschließend an eine erste Farbschicht wenigstens eine weitere Farbschicht aufgebracht wird. Diese beiden Farbschichten sollten dann sinnvoller Weise jeweils das gleiche Trägermaterial aufweisen oder zumindest ein Trägermaterial, das mit dem benachbarten oder darunter liegen- den Trägermaterial verschmilzt, so dass die Farbschichten auch in der Zone ihrer gegenseitigen Berührung innig miteinander verbunden sind.However, it is also possible that at least one further color layer is applied to and / or directly after a first color layer. These two layers of color should then usefully each have the same carrier material or at least one carrier material, which are adjacent to or below the substrate. fuses the carrier material, so that the color layers are intimately interconnected even in the zone of their mutual contact.
In einer sehr vorteilhaften Ausführungsform des Farbpulvers besteht die Mehrzahl seiner Partikel aus mechanisch fest mit Trägermaterial verbundenen Farbpigmenten. De Vorteil ist, dass nach dem Auftragen des Farbpulvers beim Schmelzen des Trägermaterials durch den Laser eine Verbindung zu den Farbpartikeln nicht erst hergestellt werden muss, sondern bereits besteht. Außerdem ist eine gleichmäßige Vermischung von Trägermaterial und Farbpartikeln sicher gestellt.In a very advantageous embodiment of the colored powder, the majority of its particles consist of color pigments which are mechanically firmly bonded to the carrier material. De advantage is that after the application of the color powder when melting the carrier material by the laser, a connection to the color particles does not have to be made first, but already exists. In addition, a uniform mixing of carrier material and color particles is ensured.
Dabei sollten die vorrangig aus Farbpigmenten bestehenden, festenHere, the predominantly consisting of color pigments, solid
Farbpartikel mit vorrangig aus dem Trägermaterial bestehenden Trägerpartikeln wenigstens auf einem Teil ihrer Oberfläche fest verbunden sein. Je größer der Anteil der Oberfläche der Farbpartikel ist, die mit dem Trägermaterial verbunden ist, desto gleichmäßiger ist die Farbverteilung und desto besser haften die Farbpartikel auf der zu beschichtenden Fläche. Idealerweise sollte deshalb jedes Farbpartikel vollständig von Trägermaterial umgeben sein.Color particles with carrier particles consisting primarily of the carrier material to be firmly connected at least on a part of its surface. The larger the proportion of the surface of the colorant particles bonded to the substrate, the more uniform the color distribution and the better adhered the colorant particles on the surface to be coated. Ideally, therefore, each color particle should be completely surrounded by carrier material.
In einer praxisgerechten Ausführungsform haben die Partikel desIn a practical embodiment, the particles of the
Farbpulvers eine mittlere Größe von etwa 40 bis 60 Mikrometern und die daran haftenden oder zumindest teilweise davon eingeschlossenen Farbpartikel sind bis zu etwa 15 Mikrometern groß.Color powder having an average size of about 40 to 60 microns and the paint particles adhering thereto or at least partially enclosed therein are up to about 15 microns in size.
Ein effizientes Verfahren zur Herstellung des zuvor beschriebenenAn efficient method of making the previously described
Farbpulvers, bei dem Farbpartikel mechanisch an Partikeln aus Trä- germaterial haften, gliedert sich in die folgenden drei Schritte: Im ersten Schritt werden Farbpigmente und Pellets aus thermoplastischem Kunststoff in einem Extruder durch Schmelzen des Kunststoffes miteinander vermischt und zu einem Strang geformt. Im zweiten Schritt werden sie zu nunmehr farbpigmenthaltigen Pellets zerhackt, die dann im dritten Schritt zum Farbpulver zermahlen werden.Color powder, in which color particles are mechanically bound to particles from adhere to the following three steps: In the first step, color pigments and pellets of thermoplastic material in an extruder by melting the plastic are mixed together and formed into a strand. In the second step, they are chopped up to now color pigment-containing pellets, which are then ground in the third step to the color powder.
Das Zermahlen eines thermoplastischen Kunststoffes wird dadurch behindert, dass die beim Zermahlen frei werdende Reibungswärme den Kunststoff anschmilzt oder im schlimmsten Fall sogar vollständig verflüssigt. Um das zu vermeiden, wird in der Praxis der Mahlvorgang abgebrochen, bevor die Kunststoffpartikel beginnen zu schmelzen. Leider sind sie dann meistens noch relativ groß.The grinding of a thermoplastic material is hindered by the fact that the frictional heat released during grinding melts the plastic or, in the worst case, even completely liquefies it. To avoid this, in practice, the grinding process is stopped before the plastic particles start to melt. Unfortunately, they are usually still relatively large.
Allzu große Partikel des Farbpulvers erfordern eine größere Energiemenge vom Laser. Dadurch verlängert sich die benötigte Zeit, und die Gleichmäßigkeit und die Haftung der Farbschicht verschlechtert sich. Deshalb wird eine Größe der Partikel des Farbpulvers von etwa 40 bis 60 Mikrometer bevorzugt.Too large particles of color powder require a larger amount of energy from the laser. This prolongs the time required and the uniformity and adhesion of the ink layer deteriorates. Therefore, a particle size of the color powder of about 40 to 60 microns is preferred.
Um derart kleine Korngrößen der Partikel des Farbpulvers erreichen zu können, müssen zumindest die Pellets und möglichst auch noch die bereits teilweise im Mahlwerk zerkleinerten Pellets gekühlt werden. Eine Möglichkeit zur Kühlung ist die Zugabe von flüssigem Stickstoff.In order to be able to achieve such small particle sizes of the particles of the colored powder, at least the pellets and if possible also the pellets, which have already been partially comminuted in the grinding mill, must be cooled. One possibility for cooling is the addition of liquid nitrogen.
Um aus jeder Art von Farbpulver eine Farbschicht aufzubauen, nennt die Erfindung vier konkrete Möglichkeiten:In order to build up a color layer from each type of color powder, the invention gives four concrete possibilities:
Mit einem Zerstäuber kann ähnlich wie beim so genannten „Zerstäuben" von pastöser Farbe zu einem Farbnebel auch das trockene Farbpulver aus einem Vorratsbehälter mit Druckluft in eine Düse befördert werden, von wo es austritt und als Farbstaub auf den zu schichtenden Gegenstand trifft.With an atomizer, similar to the so-called "atomizing" of pasty paint to a paint mist, the dry Color powder are transported from a reservoir with compressed air into a nozzle, from where it emerges and meets as color dust on the object to be coated.
Eine weitere Alternative zum Aufbau der Farbschicht ist eine elektrostatische Aufladung des zu beschichtenden Gegenstandes. Dafür sind hohe Spannungen erforderlich, die über Elektroden an den zu beschichtenden Gegenstand geleitet werden müssen. Wenn dieser Bereich z. B. zum Reinigen oder zum Warten für Personen zugängig gemacht wird, müssen die Elektroden zuvor entladen werden.Another alternative to the construction of the color layer is an electrostatic charge of the object to be coated. For this purpose, high voltages are required, which must be passed via electrodes to the object to be coated. If this area z. B. is made available for cleaning or waiting for people, the electrodes must be previously discharged.
Die dritte Alternative ist eine horizontal angeordnete Walze mit Noppen oder anderen, gleichmäßig auf der Oberfläche verteilten Ausbuchtungen. Oberhalb der Walze ist ein Trichter angeordnet, der Farbpulver auf die Noppen der Walze fallen lässt. Wenn die Walze weiter gedreht wird, fällt das Farbpulver durch seine Schwerkraft auf den zu beschichtenden Gegenstand. Alternativ kann das Farbpulver auch durch Bürsten aus den Noppen ausgekehrt werden.The third alternative is a horizontally arranged roll with nubs or other bulges uniformly distributed on the surface. Above the roller, a funnel is arranged, which drops color powder on the nubs of the roller. As the roller continues to rotate, the color powder falls by gravity onto the article to be coated. Alternatively, the color powder can also be swept out of the nubs by brushing.
Die vierte Variante zur Verteilung des Farbpulvers auf der Oberfläche des zu beschichtenden Gegenstandes ist ein Sieb. Dieses Sieb kann entweder „geschüttelt" werden, also in eine horizontale, oszillierende Bewegung versetzt werden. Oder anstatt das Sieb zu bewegen kann auch ein Rakel - ein Schieber, der auf dem Sieb entlang streicht - oszillieren und dadurch die Farbpulverteilchen durch das Sieb hindurchbefördern.The fourth variant for distributing the colored powder on the surface of the object to be coated is a sieve. This screen can either be "shaken", ie placed in a horizontal, oscillating motion, or instead of moving the screen, a squeegee - a slider that sweeps along the screen - can oscillate, transporting the color powder particles through the screen.
Als Antrieb für die oszillierenden Bewegungen wird ein Piezokristall oder ein Elektromagnet vorgeschlagen. Ein alternativer Antrieb ist ein Elektromotor, entweder als rotierender Motor oder als Linearantrieb. Je feinmaschiger das Sieb ist, desto geringer ist die erforderliche Amplitude der Hübe aber desto schneller muss die Hubbewegung ausgeführt werden sein, also die Frequenz der Oszillation gesteigert werden.As a drive for the oscillating movements, a piezoelectric crystal or an electromagnet is proposed. An alternative drive is an electric motor, either as a rotating motor or as a linear drive. The finer-meshed the wire is, the lower the required amplitude of the strokes, but the faster the lifting movement has to be carried out, ie the frequency of the oscillation must be increased.
Bei allen Verfahren ist es ein Vorteil, dass sich die Farbschicht sowohl in Vertiefungen als auch auf Erhebungen der zu beschichtenden Oberfläche etwa in der gleichen Schichtstärke ablagert. Dadurch ist das Auftragen einer Farbschicht aus Pulver dem Auftragen einer Lösungsmittelhaitigen, viskosen Farbschicht überlegen, weil diese von Erhebungen herunter fließt und die Tendenz hat, sich in Vertiefungen zu sammeln.In all methods, it is an advantage that the color layer deposits both in depressions and on elevations of the surface to be coated in about the same layer thickness. As a result, the application of a paint coat of powder is superior to the application of a solvent-based, viscous paint coat because it flows down from bumps and tends to collect in pits.
Nach dem Auftragen der Farbschicht aus einem Farbpulver folgt als nächster Schritt das selektive Erwärmen der mit Farbe zu beschichtenden Linien und Flächen. Dazu kann im Prinzip jede gerichtete Wärmequelle verwendet werden, wie z. B. Leuchtdioden oder Laserdioden.After applying the color coat of a color powder, the next step is the selective heating of the lines and surfaces to be coated with paint. For this purpose, in principle, any directed heat source can be used, such. As light-emitting diodes or laser diodes.
Besonders attraktiv sind jedoch Laser, weil sie eine verhältnismäßig große Energiemenge auf kleinstem Raum fokussieren und dabei die zu temperierende Fläche relativ exakten begrenzen. Dabei ist das erfinderische Prinzip auf keinen bestimmten Typ eines Lasers beschränkt, sondern kann je nach Material und Anwendungsfall mit verschiedenen Arten von Lasern ausgeführt werden.However, lasers are particularly attractive because they focus a relatively large amount of energy in the smallest space and thereby limit the area to be tempered relatively accurately. The inventive principle is not limited to any particular type of laser, but can be performed depending on the material and application with different types of lasers.
Ein CO2-Laser ist ein elektrisch angeregter Gaslaser mit typischen Ausgangsleistungen zwischen 10 Watt und 20 Kilowatt. Seine Wellenlänge von 10,6 Mikrometer liegt deutlich über dem Bereich sicht- baren Lichtes, weshalb das von ihm abgestrahlte Licht meist mit Umlenkspiegeln aus Kupfer oder metallbeschichtetem Silizium auf die Farbschicht geführt wird. Cθ2-Laser sind relativ effizient und kostengünstig und daher weit verbreitet.A CO 2 laser is an electrically excited gas laser with typical output power between 10 watts and 20 kilowatts. Its wavelength of 10.6 microns is well above the range of visible light, which is why the light emitted by it mostly with deflecting mirrors of copper or metal-coated silicon on the Color layer is guided. CO 2 lasers are relatively efficient and inexpensive and therefore widely used.
Die Excimer-Laser erzeugen Strahlen im ultravioletten Wellenbe- reich. Excimer-Laser werden gepulst betrieben mit einer Pulsdauer meist zwischen 4 und 40 Nanosekunden. Diese Art von Laser ist vor allem für sehr feine und sehr genau begrenzte Linien und Farbflächen geeignet. Eine andere weit verbreitete Variante ist ein YAG- Laser, ein Feststofflaser, der Yttrium und Aluminium als ein Granat, also in einer speziellen Kristallform als Strahlerzeugendes Medium enthält. Aber auch viele andere Arten von Lastertypen sind verwendbar.The excimer lasers generate beams in the ultraviolet wave range. Excimer lasers are operated pulsed with a pulse duration usually between 4 and 40 nanoseconds. This type of laser is particularly suitable for very fine and very precisely defined lines and color areas. Another widely used variant is a YAG laser, a solid-state laser that contains yttrium and aluminum as a garnet, ie in a special crystal form as a beam-generating medium. But many other types of load types are also usable.
Stets werden die Strahlen des Lasers oder aus anderen gerichteten Wärmequellen ausschließlich auf die zu färbenden Linien oder Flächen gerichtet. Dabei ist die Leistung der Wärmequelle auf die Mate- rialeigenschaften des Farbpulvers und des Gegenstandes abzustimmen. Idealerweise wird sowohl das Farbpulver als auch die O- berf lache des zu beschichtenden Gegenstandes geschmolzen, wo- bei die Eindringtiefe der geschmolzenen Zone im Gegenstand nur wenige Molekühle umfassen muss. Um jedoch die Verbindung zu beschleunigen, ist eine Vergrößerung der Eindringtiefe sinnvoll. Dann ergeben sich Konvektionen der beiden zu vermischenden Flüssigkeiten und damit eine beschleunigte und intensivierte Verbin- düng. In den meisten Fällen ist die Eindringtiefe jedoch deutlich kleiner als 1 Millimeter.The rays of the laser or other directed heat sources are always directed exclusively at the lines or surfaces to be colored. The power of the heat source must be matched to the material properties of the paint powder and the object. Ideally, both the color powder and the surface of the object to be coated are melted, whereby the penetration depth of the molten zone in the object must comprise only a few molecules. However, to speed up the connection, increasing the penetration depth makes sense. Convections of the two liquids to be mixed and thus an accelerated and intensified connection result. In most cases, however, the penetration depth is significantly less than 1 millimeter.
Ein Laser als Wärmequelle kann als Rasterlaser oder als Scannerlaser arbeiten. Bei einem Rasterlaser lässt eine Schablone den Laser- strahl nur auf die zu erhitzenden Linien und Flächen strahlen und deckt die übrigen Bereiche ab. Der Vorteil ist, dass ein leistungsstar- ker Laser eingesetzt werden kann, wodurch die für das Erhitzen erforderliche Zeit sinkt. Alternativ dazu wird der Lichtstrahl eines Scannerlasers entlang der zu beschichtenden Linien und Flächen geführt. Dadurch entfällt die Schablone, aber dadurch steigt auch die zum Erhitzen erforderliche Zeit an, sinkt also die Bearbeitungsgeschwindigkeit.A laser as a heat source can work as a scanning laser or as a scanner laser. With a raster laser, a stencil lets the laser beam radiate only to the lines and surfaces to be heated and covers the remaining areas. The advantage is that a powerful ker laser can be used, whereby the time required for heating drops. Alternatively, the light beam of a scanning laser is guided along the lines and surfaces to be coated. This eliminates the template, but this increases the time required for heating, so decreases the processing speed.
Die Frequenz des Lasers sollte auf die Materialeigenschaften des Gegenstandes und des Farbpulvers abgestimmt sein. Dafür kann ein Laserprinzip gewählt werden, das geeignet ist. Zusätzlich kann dieThe frequency of the laser should be matched to the material properties of the object and the color powder. For this purpose, a laser principle can be selected which is suitable. In addition, the
Frequenz durch einen Frequenzvervielfacher oder einen Frequenzteiler noch besser auf das Material adaptiert werden.Frequency be adapted even better by a frequency multiplier or a frequency divider on the material.
Wenn also im zweiten Schritt die zu beschichtenden Linien und Flä- chen durch Erhitzung fixiert sind, muss im dritten Schritt das überschüssige Farbpulver von den außerhalb gelegenen Bereichen entfernt werden. Als dafür geeignete Verfahren nennt die Erfindung: Abbürsten, Wegblasen oder Abschütteln.If, in the second step, the lines and surfaces to be coated are fixed by heating, in the third step, the excess color powder must be removed from the outside areas. The invention calls for suitable processes: brushing, blowing away or shaking off.
Für das Wegblasen ist eine praktische Ausführungsform eine Absaugkammer. In dieser Kammer wird das überschüssige Farbpulver durch Druckluft vom Gegenstand weg geblasen. Der entstehende Staub wird in der Kammer durch Absaugen der darin enthaltenen Luft auf ein Filter zu bewegt und lagert sich auf der Oberfläche die- ses Filters ab, nur die Luft tritt zwischen den Staubpartikeln und demFor blowing away, a practical embodiment is a suction chamber. In this chamber, the excess color powder is blown away from the object by compressed air. The resulting dust is moved in the chamber by sucking the air contained in it on a filter and deposits on the surface of this filter, only the air occurs between the dust particles and the
Filter hindurch nach draußen. Es bildet sich eine Farbpulverschicht auf dem Filter, die in regelmäßigen Abständen dadurch vom Filter abgestoßen wird, dass über ein Ventil stoßartig Druckluft in den Filter gedrückt wird. Der Druck ist so hoch, dass er das Vakuum überla- gert. Dadurch werden die aneinander haftenden Partikel des Färb- pulvers abgestoßen und fallen von der Schwerkraft getrieben nach unten, z. B. in einen bereitstehenden Sammelbehälter.Filter through to the outside. It forms a color powder layer on the filter, which is repelled by the filter at regular intervals that a valve impetus compressed air is forced into the filter. The pressure is so high that it overlays the vacuum. As a result, the adhering particles of the dyeing Powder repelled and falling down by gravity driven down, z. B. in a waiting collection container.
Auf der Basis des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Beschich- tungseinrichtung mit drei Stationen sinnvoll. Die erste Station, dieOn the basis of the method according to the invention, a coating device with three stations makes sense. The first station, the
„Pulverauftragung", dient zum Auftragen der Farbpulverschicht z. B. nach einem der beschriebenen Verfahren. In der nächsten Station werden die zu beschichtenden Linien und Flächen mit einer gerichteten Wärmequelle, wie z. B. einem Laser erhitzt. In der dritten Station der „Pulverentfernung" wird das überschüssige Farbpulver entfernt, z. B. in einer Absaugkammer. Eine solche Beschichtungseinrichtung kann aus drei Kammern bestehen, in die die Gegenstände durch öffnen eines Tores eingefahren, bearbeitet und durch ein weiteres Tor wieder heraus und in die nächste Station gefahren werden.In the next station, the lines and surfaces to be coated are heated with a directional heat source, such as a laser. "In the third station, the" powder coating "is used to apply the color powder layer. Powder removal ", the excess color powder is removed, for. B. in a suction. Such a coating device may consist of three chambers, in which the objects are retracted by opening a gate, processed and driven out through another gate out and in the next station.
Denkbar ist auch das Beschichten von durchlaufendem „Endlosmaterial" wie z. B. Schläuchen oder Profilen. Eine interessante Anwendung ist z. B. das Beschriften von Schläuchen. Eine besondere Herausforderung ist die Beschriftung von sogenannten „Wellschläu- chen", also Schläuchen, bei denen die Außenwand wellenförmig ist, sodass ihr Durchmesser über die Länge hinweg regelmäßig wechselt. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, sowohl die Wellenberge als auch die Wellentäler mit den Linien von Schriftzeichen zu versehen. Die Erfindung ermöglicht es auch, die Linien der Schriftzeichen nur auf die Wellenberge, also die größten Durchmesser des Wellschlauches, zu beschränken. Dann kann die Schrift auch dann erkannt werden, wenn der Blick nicht in etwa senkrecht auf die Oberfläche des Schlauches fällt sondern in einem spitzen Winkel.It is also conceivable to coat continuous "endless material", such as hoses or profiles, for example, the labeling of hoses is an interesting application, and the labeling of so-called "corrugated tubes", ie hoses, is a particular challenge the outer wall is undulating so that their diameter changes regularly over the length. The method according to the invention makes it possible to provide both the wave crests and the wave troughs with the lines of characters. The invention also makes it possible to limit the lines of the characters only to the peaks, ie the largest diameter of the corrugated tube. Then the writing can be recognized even if the view does not fall approximately perpendicular to the surface of the tube but at an acute angle.
Eine andere interessante Anwendung ist das Dosieren des Wirkstoffes von Tabletten. Sowohl der Gegenstand als auch die Farbschicht müssen aus einem im Magen lösbaren und verdaulichen Material bestehen. Das Farbpulver enthält als weiteren Bestandteil den medizinischen Wirkstoff. Um diesen zu dosieren wird von der aufgebrachten, noch pulverförmigen Farbschicht nur ein bestimmter Anteil durch Erhitzen fixiert. Das übrige Farbpulver mit dem übrigen Wirkstoff wird weg geblasen und beim nächsten Beschichtungsvorgang verwendet.Another interesting application is the dosing of the active ingredient of tablets. Both the object and the color layer must consist of a digestible and digestible material. The color powder contains as another ingredient the medicinal agent. To dose this is fixed by the applied, still powdered paint layer only a certain proportion by heating. The remaining color powder with the remaining active ingredient is blown away and used in the next coating process.
Bei dieser Anwendung wird das Material des Gegenstandes und das Farbpulver natürlich auch durch Erhitzen verflüssigt, darf aber in die- sem Temperaturbereich noch keine chemische Umformung erleiden, die die Wirksamkeit und die Magenverträglichkeit einschränkt. Ein denkbares Material könnte z. B. Zucker sein, das unter Wärmeinfluss karamellisiert und dadurch gut haftet.In this application, the material of the article and the color powder, of course, liquefied by heating, but may not undergo any chemical transformation in this temperature range, which limits the effectiveness and the gastric tolerability. A conceivable material could z. For example, be sugars caramelized under heat and thus good adhesion.
Der Vorteil dieses Verfahrens gegenüber dem bisherigen Stand derThe advantage of this method over the previous state of
Technik ist, dass auch sehr kleine Stückzahlen von Tabletten mit einer bestimmten Dosierung mit wirtschaftlich sinnvollen Kosten hergestellt werden können. Ein weiterer, entscheidender Vorteil ist, dass beim Verfahren ein Text oder ein Symbol für den Wirkstoff auf die Tablette aufgebracht werden kann, sodass auch an der Tablette selber noch erkennbar ist, welcher Wirkstoff darin enthalten ist. Zusätzlich kann auch die jeweilige Dosierung noch grafisch erkennbar sein. Die Auswahl der zu fixierenden Linien und Flächen erfüllt also eine Doppelfunktion: Einmal die tatsächliche Bereitstellung der gewünsch- ten Dosis und zum zweiten ihre nach außen hin sichtbare Kennzeichnung.Technique is that even very small quantities of tablets with a certain dosage can be produced at economically reasonable costs. Another decisive advantage is that in the process, a text or a symbol for the active ingredient can be applied to the tablet, so that even on the tablet itself is still recognizable, which active ingredient is contained therein. In addition, the respective dosage can still be graphically recognizable. The selection of the lines and surfaces to be fixed thus fulfills a dual function: firstly the actual provision of the desired dose and secondly the identification visible to the outside.
Eine andere Anwendung im pharmazeutischen Bereich ist das Aufbringen eines Data-Matrix-Codes auf Tabletten oder Tabletten- schachteln. Dieser Code dient zur Echtheitszertifizierung eines ersten, mit einem bestimmten Exemplar eines Tintenstrahldruckers auf- gebrachten Matrix-Codes. Über ein Lesegerät wird das Rauschverhalten des ersten Data-Matrix-Codes erfasst und das Ergebnis dieser Überprüfung in einem zweiten aufgedruckten Data-Matrix-Code hinterlegt. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein solcher Data-Matrix-Code auch auf der Verpackung eines Arzneimittels aufgebracht werden. Besonders interessant ist es jedoch, dieses Echtheitszertifikat auch auf den Tabletten selber aufzubringen, was nachträgliche Manipulationen eines bereits geprüften und wieder verpackten Arzneimittels sehr erschwert.Another application in the pharmaceutical field is the application of a data matrix code to tablets or tablet boxes. This code is used to certify the authenticity of a first, with a specific copy of an inkjet printer on brought matrix codes. A reader is used to record the noise behavior of the first Data Matrix code and to store the result of this check in a second printed Data Matrix code. According to the method of the invention, such a data matrix code can also be applied to the packaging of a drug. It is particularly interesting, however, to apply this certificate of authenticity on the tablets themselves, which makes subsequent manipulation of an already tested and re-packaged drug very difficult.
Eine andere, vielleicht in nicht so ferner Zukunft sehr wichtige Anwendung ist das Aufbringen von elektrisch halbleitenden Schichten, mit denen Sonnenlicht in elektrischen Strom umgewandelt wird. Bislang sind dafür fast ausschließlich Siliziumkristalle verwandt worden, deren Verarbeitung jedoch recht umständlich und daher teuer ist.Another very important application, perhaps in the not so distant future, is the application of electrically semiconducting layers to convert sunlight into electricity. So far, almost exclusively silicon crystals have been used, but their processing is quite cumbersome and therefore expensive.
Derzeit sind halbleitende Schichten aus organischen Materialien wie z. B. Kohlenwasserstoff-Polymeren in Entwicklung. Diese Werkstoffe sind im Prinzip thermoplastisch verformbar und können deshalb mit einem erfindungsgemäßen Verfahren auf Trägermaterialien wie z. B.Currently semiconducting layers of organic materials such. B. hydrocarbon polymers under development. These materials are in principle thermoplastically deformable and can therefore with a process according to the invention on support materials such. B.
Folien aufgebracht werden. Zwar ist ein niedrigerer Wirkungsgrad als wie bei der Verwendung von Silizium zu erwarten, aber durch die dramatische Reduzierung der Kosten werden insgesamt die Wirtschaftlichkeit und damit die Verbreitung von Solarmodulen deutlich verbessert.Foils are applied. Although lower efficiency than that expected from the use of silicon is to be expected, the overall cost-effectiveness and thus the proliferation of solar modules is significantly improved by the dramatic reduction in costs.
Im Folgenden sollen weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung anhand eines Beispiels näher erläutert werden. Dieses soll die Erfindung jedoch nicht einschränken, sondern nur erläutern. Es zeigt in schematischer Darstellung: Figur 1 a bis 1 f Schnitt durch einen Gegenstand in sechs Stadien seiner BeschichtungIn the following, further details and features of the invention will be explained in more detail with reference to an example. However, this is not intended to limit the invention, but only to explain. It shows in a schematic representation: Figure 1 a to 1 f section through an object in six stages of its coating
Figur 2 Beschichtungseinrichtung für einen durchlaufenden SchlauchFigure 2 coating device for a continuous hose
Die Figuren zeigen im Einzelnen:The figures show in detail:
Die Figuren 1 a bis 1 f geben sechs aufeinander folgende Zustände bei der Beschichtung eines Gegenstandes 2 wieder. In allen Figuren ist der zu beschichtende Gegenstand 2 im Querschnitt abgebildet, wobei die Querschnittsfläche schwarz ausgelegt ist. Das Farbpulver 31 ist durch eine schwarze Fläche mit horizontalen weißen Strichen gekennzeichnet, das geschmolzene Farbpulver durch eine diagonal fein schraffierte Fläche und die Beschichtung der Linien und Flächen 1 durch eine grob schraffierte Fläche.FIGS. 1 a to 1 f represent six successive states during the coating of an article 2. In all figures, the object 2 to be coated is shown in cross-section, wherein the cross-sectional area is designed black. The color powder 31 is characterized by a black area with horizontal white lines, the molten color powder by a diagonally finely shaded area and the coating of the lines and areas 1 by a coarse hatched area.
In Figur 1 a liegt auf dem Gegenstand 2 die Farbschicht 3, die in diesem Zustand noch ausschließlich aus dem ursprünglichen Farbpulver 31 besteht.In Figure 1 a is on the object 2, the ink layer 3, which consists in this state, still exclusively from the original color powder 31.
In Figur 1 b wird der Teilbereich des Farbpulvers 31 , der später als Linie oder Fläche 1 auf dem Gegenstand 2 haften soll, durch eine Wärmequelle 4 erhitzt, deren Wärmestrahlen durch vertikale Linien gekennzeichnet sind. Als Resultat dieser Wärmebestrahlung ist die Farbschicht 3 an den Stellen, an den sie von den Laserstrahlen getroffen ist, geschmolzen, was durch eine feine diagonale Schraffur gekennzeichnet ist.In FIG. 1b, the portion of the colored powder 31 which is later to adhere to the object 2 as a line or surface 1 is heated by a heat source 4 whose heat rays are characterized by vertical lines. As a result of this heat radiation, the color layer 3 at the locations where it is struck by the laser beams has melted, which is characterized by a fine diagonal hatching.
In Figur 1 c ist die Erhitzung weiter fortgesetzt worden, sodass sich nunmehr auch die Oberfläche des Gegenstandes 2 so weit erhitzt hat, dass sie verflüssigt worden ist. In Figur 1 c ist gut zu erkennen, dass der verflüssigte Bereich in den Gegenstand 2 hineinreicht, aber nur einen begrenzten Abstand von dessen Oberfläche hat.In Figure 1 c, the heating has been continued, so that now also the surface of the article 2 has heated so far that it has been liquefied. In Figure 1c is clearly visible that the liquefied region extends into the object 2 but has only a limited distance from its surface.
In Figur 1 d ist die Bestrahlung durch die Wärmequelle 4 beendet, weshalb die Wärmequelle 4 nicht mehr dargestellt wird. In Figur 1 d wird deutlich, dass die geschmolzenen Bereiche des Farbpulvers 31 und des Gegenstandes 2 nunmehr beginnen zu erhärten, was durch die Auslegung dieser Querschnittsfläche mit einer groben Schraffur gekennzeichnet ist. In dieser Phase sind die zu beschichtenden Li- nien und Flächen 1 bereits deutlich zu erkennen.In FIG. 1 d, the irradiation by the heat source 4 is ended, for which reason the heat source 4 is no longer displayed. In FIG. 1d, it is clear that the molten regions of the colored powder 31 and the article 2 now begin to harden, which is characterized by the design of this cross-sectional area with a coarse hatching. In this phase, the lines and surfaces 1 to be coated are already clearly visible.
In Figur 1 e wird das überschüssige Farbpulver 31 auf beiden Seiten der Fläche 1 beseitigt. Dazu wird Druckluft 6 auf die Oberfläche geblasen - in Figur 1 e durch zwei Pfeile dargestellt - wodurch das restliche Farbpulver 31 weggeblasen wird.In FIG. 1 e, the excess color powder 31 on both sides of the surface 1 is removed. For this purpose, compressed air 6 is blown onto the surface - shown in Figure 1 e by two arrows - whereby the remaining color powder 31 is blown away.
In Figur 1 f ist - wie zuvor - im Querschnitt der Gegenstand 2 als schwarze Fläche dargestellt und die darauf haftende Linie oder Fläche 1 durch eine grobe Schraffur. Zu erkennen ist, dass diese Be- Schichtung über die ehemalige Trennlinie zwischen Farbpulver 31 und Gegenstand 2 hinweg in den Gegenstand 2 hineinreicht, dass sich also Farbpulver 31 und Teile des Gegenstandes 2 miteinander vermischt haben.In Figure 1 f is - as before - in cross-section of the object 2 shown as a black area and the adhering thereto line or surface 1 by a rough hatching. It can be seen that this coating stretches beyond the former dividing line between the colored powder 31 and the article 2 into the article 2, that is to say that colored powder 31 and parts of the article 2 have mixed with one another.
In Figur 2 ist ein zu beschichtender Gegenstand 2, - in diesem Beispiel ein Schlauch - eingezeichnet, der als Abschnitt eines Endlosprofils von links nach rechts durchläuft. Dabei ist die Laufrichtung des Schlauches durch Doppelpfeile markiert. Zuerst tritt er in die Pulver- auftragung 8 ein, wo ihm eine Farbschicht 3 aufgetragen wird. Die nächste Station - in Bildmitte - ist die Erhitzung der zu beschichtenden Linien und Flächen 1 mit einer gerichteten Wärmequelle 4. Die dritte Station an der rechten Seite von Figur 2 ist die Absaugkammer 5 zum Entfernen des überschüssigen Farbpulvers 31.In Figure 2, an object to be coated 2, - in this example a hose - located, which passes through as a section of an endless profile from left to right. The running direction of the hose is marked by double arrows. First, it enters the powder application 8 where it is applied a paint layer 3. The next station - in the center of the picture - is the heating of the lines to be coated and areas 1 with a directed heat source 4. The The third station on the right side of FIG. 2 is the suction chamber 5 for removing the excess color powder 31.
In der ersten Station, der Pulverauftragung 8, ist oben ein Behälter enthalten, der mit Farbpulver 31 gefüllt ist. Dieses Farbpulver 31 wird durch den Trichter 81 gesammelt und in eine Düse geführt, aus der es austritt, was durch eine andere Markierung des Farbpulvers 31 in Figur 2 kenntlich gemacht wird. Als nächstes trifft das Farbpulver 31 auf das Sieb 82, mit dem es auf den zu beschichtenden Schlauch verteilt wird. Dadurch bildet sich auf dem zu beschichtenden Gegenstand 2 die Farbschicht 3, in Figur 2 mit horizontalen weißen Strichen auf schwarzem Grund gekennzeichnet. Da das Pulver nur in einer bestimmten, von den Materialeigenschaften und seiner im Sieb 82 und im Trichter aufgenommene, elektrostatischen Aufladung haf- tet, fällt über eine Maximalstärke der Schicht hinausragendes Farbpulver 31 wieder ab und wird unterhalb des Gegenstandes 2 von einem zweiten Trichter in einen Sammelbehälter 9 geführt. Von dort kann es wieder in den oberen Behälter zur weiteren Verwendung eingefüllt werden.In the first station, the powder application 8, a container is contained at the top, which is filled with color powder 31. This paint powder 31 is collected through the hopper 81 and fed into a nozzle from which it emerges, which is indicated by another marking of the color powder 31 in FIG. Next, the paint powder 31 impinges on the screen 82, with which it is distributed on the tube to be coated. This forms on the object to be coated 2, the color layer 3, marked in Figure 2 with horizontal white lines on a black background. Since the powder adheres only in a specific electrostatic charge, which is absorbed by the material properties and in the screen 82 and in the hopper, color powder 31 projecting beyond a maximum thickness of the layer falls off again and becomes a second hopper below the object 2 Collecting 9 out. From there it can be re-filled into the upper container for further use.
In der ersten Station, der Pulverauftragung 8, ist der Gegenstand 2 mit der Farbschicht 3 versehen worden, die bis jetzt aus dem aufgeschichteten Farbpulver 31 besteht.In the first station, the powder application 8, the object 2 has been provided with the ink layer 3, which consists of the coated paint powder 31 so far.
In der zweiten Station, der Erhitzung, strahlt eine gerichtete Wärmequelle 4, wie z. B. ein Laser, auf die zu fixierenden Linien und Flächen der Beschichtung. Durch das Erhitzen der Farbpulvers 31 und der Oberfläche des Gegenstandes 2 verschmilzt die Oberfläche mit dem Farbpulver. In Figur 2 ist als Beispiel eingezeichnet, dass die Oberseite des Schlauches 2 abwechselnd beschichtet und unbeschichtet ist. Dabei sind die auf der Oberfläche fixierten Bereiche der Farbschicht 3 durch eine grobe Schraffur gekennzeichnet. Direkt unter der Wärme- quelle 4 und kurz dahinter sind die später fixierten Bereiche derIn the second station, the heating, radiates a directed heat source 4, such. As a laser, on the lines and surfaces of the coating to be fixed. By heating the color powder 31 and the surface of the article 2, the surface fuses with the color powder. In Figure 2 is shown as an example that the top of the tube 2 is alternately coated and uncoated. The areas of the ink layer 3 fixed on the surface are characterized by a rough hatching. Immediately below the heat source 4 and shortly after are the later fixed areas of the
Farbschicht 3 noch flüssig, was durch eine feine und anders geneigte Schraffur dargestellt ist. Wenn sie abgekühlt und dadurch erhärtet sind, wird das in Figur 2 durch den Wechsel zu einer groben und anders geneigten Schraffur verdeutlicht wird.Color layer 3 still liquid, which is represented by a fine and differently inclined hatching. When they are cooled and thus hardened, this becomes clear in FIG. 2 by the change to a coarse and differently inclined hatching.
Zwischen den beschichteten Bereichen des Schlauches, also auf denjenigen Teilen seiner Oberfläche, die unbeschichtet bleiben sollen, darf das Farbpulver 31 nicht erhitzt werden. Diese Bereiche des Schlauches laufen ohne Schmelzen des Farbpulvers 31 der Farb- schicht 3 durch die zweite Station, weil die Wärmequelle 4 in diesenBetween the coated areas of the tube, ie on those parts of its surface, which should remain uncoated, the color powder 31 must not be heated. These areas of the tube run through the second station without melting the color powder 31 of the color layer 3, because the heat source 4 in this
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In der dritten Station, der Pulverentfernung, werden die nicht geschmolzenen, immer noch pulverförmigen Reste der Farbschicht 3 entfernt. Dazu läuft der Gegenstand 2 in die Absaugkammer 5, in der noch locker auf dem Gegenstand 2 liegende Teile der Farbschicht 3 durch Druckluft 6 weggeblasen werden. Die Leitung für die Druckluft 6 ist in Figur 2 durch eine schwarze Linie von der Luftpumpe 71 bis zur Düse in der Absaugkammer 5 dargestellt. Diese Düse ist durch eine Pfeilspitze symbolisiert.In the third station, the powder removal, the unmelted, still powdery residues of the color layer 3 are removed. For this purpose, the object 2 runs into the suction chamber 5, in which parts of the ink layer 3 still lying loosely on the object 2 are blown away by compressed air 6. The line for the compressed air 6 is shown in Figure 2 by a black line from the air pump 71 to the nozzle in the suction chamber 5. This nozzle is symbolized by an arrowhead.
Das weggeblasene, überschüssige Farbpulver 31 wird in der Absaugkammer an das Filter 51 angesaugt, welches an eine Leitung angeschlossen ist, in der der Unterdruck 7 durch die Luftpumpe 71 erzeugt wird. Das Filter 51 lässt die Luft aus der Absaugkammer durch, hält aber die Elemente des Farbpulvers 31 zurück. Dadurch lagern sich diese Elemente zu einer - in Figur 2 nicht gezeichneten - Schicht an. Diese Schicht muss in regelmäßigen Abständen entfernt werden.The blown-off excess paint powder 31 is sucked in the suction chamber to the filter 51, which is connected to a line in which the negative pressure 7 is generated by the air pump 71. The filter 51 passes the air from the suction chamber, but holds the elements of the color powder 31 back. Thereby store these elements to a - not shown in Figure 2 - layer. This layer must be removed at regular intervals.
Dazu ist der Filter 51 auch über ein Ventil 61 mit einer Leitung fürFor this purpose, the filter 51 via a valve 61 with a line for
Druckluft 6 verbunden. In regelmäßigen Intervallen wird das Ventil 61 kurzzeitig geöffnet und lässt dadurch Druckluft 6 in den Filter 51. Der Druck ist so hoch, dass er den Unterdruck 7 überlagert, sodass Luft durch die Maschen des Filters 51 durchtritt und die darauf abgelager- ten Elemente des Farbpulvers 31 ablöst. Die Elemente des Farbpulvers 31 fallen daraufhin von der Gravitation getrieben nach unten und werden in einem Sammelbehälter 9 gesammelt.Compressed air 6 connected. At regular intervals, the valve 61 is opened for a short time and thereby leaves compressed air 6 in the filter 51. The pressure is so high that it superimposes the negative pressure 7 so that air passes through the meshes of the filter 51 and the elements of the colored powder deposited thereon 31 replaces. The elements of the color powder 31 are then driven downward by gravity and are collected in a collecting container 9.
Ein gleichartiger Sammelbehälter 9 befindet sich auch unterhalb der ersten Station, der Pulverauftragung 8, und sammelt dort überschüssiges Farbpulver 31 , das während des Auftragens wieder herunter gefallen ist.A similar collection container 9 is also below the first station, the powder application 8, and collects there excess paint powder 31, which has fallen down again during the application.
In Figur 2 ist nachvollziehbar, dass das Farbpulver 31 aus den bei- den Sammelbehältern 9 wieder in der Station der Pulverauftragung 8 verwendet werden kann. Dazu werden entweder die SammelbehälterFIG. 2 shows that the color powder 31 can be used again from the two collecting containers 9 in the station of the powder application 8. These are either the collection container
9 manuell in den Behälter der Pulverauftragung 8 entleert. Oder eine Pulverleitung mit einer Fördereinrichtung bewegt das Pulver laufend und selbsttätig von den Sammelbehältern 9 zur Pulverauftra- gung 8. Bezugszeichenliste9 manually emptied into the container of powder application 8. Or a powder line with a conveyor moves the powder continuously and automatically from the collecting containers 9 to Pulverauftra- supply eighth LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Linien und Flächen, als Beschichtung auf Gegenstand 21 lines and surfaces, as a coating on item 2
2 Gegenstand, der beschichtet wird 3 Farbschicht, auf Gegenstand 2 aus Farbpulver 312 Subject coated 3 coat of paint on article 2 of colored powder 31
31 Farbpulver zum Aufbau der Farbschicht 331 color powder to build up the color layer 3
4 Wärmequelle4 heat source
5 Absaugkammer zur Entfernung des überschüssigen Farbpulvers 31 51 Filter in Absaugkammer, zur Anlagerung des überschüssigen5 Suction chamber for removing the excess color powder 31 51 Filter in suction chamber, for the attachment of the excess
Farbpulvers 31Color powder 31
6 Druckluft6 compressed air
61 Ventil, lässt Druckluft 6 kurzzeitig in den Filter 3161 valve, allows compressed air 6 briefly in the filter 31st
7 Unterdruck, saugt die Luft aus der Absaugkammer 5 ab 71 Luftpumpe, erzeugt die Druckluft 6 und den Unterdruck 77 negative pressure, sucks the air from the suction chamber 5 from 71 air pump, generates the compressed air 6 and the negative pressure. 7
8 Pulverauftragung, zum Aufbau der Farbschicht 3 auf dem Gegenstand 28 powder application, to build up the color layer 3 on the object. 2
81 Trichter, zur Führung des Farbpulvers 3181 funnels, for guiding the color powder 31
82 Sieb, zur Verteilung des Farbpulvers 2 auf dem Gegenstand 2 9 Sammelbehälter für überschüssiges Farbpulver 31 82 sieve, for the distribution of the color powder 2 on the object 2 9 collecting container for excess color powder 31

Claims

1. Verfahren zum Beschichten der Oberflächen eines Gegenstandes 2 aus schmelzbarem Material mit farbigen Linien und Flächen 1 durch1. A method for coating the surfaces of an article 2 of fusible material with colored lines and surfaces 1 by
- Auftragen einer Farbschicht 3 und dann- Apply a paint layer 3 and then
- Anschmelzen der Farbschicht 3 und/oder der Oberfläche des Gegenstandes 2 im Bereich der Linien und Flächen 1 durch Erhitzen mittels einer gerichteten Wärmequelle 4 und dann - Entfernen der übrigen Farbschicht 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbschicht 3 aus einem Farbpulver 31 besteht, das- Melting of the ink layer 3 and / or the surface of the article 2 in the region of lines and areas 1 by heating by means of a directed heat source 4 and then - removing the remaining ink layer 3, characterized in that the ink layer 3 consists of a color powder 31, the
- Farbpigmente und- Color pigments and
- ein Trägermaterial enthält, und - zuerst trocken aufgebaut wird und dann- contains a carrier material, and - is built dry first and then
- im Bereich der Linien und Flächen 1 erhitzt wird und dann- In the area of lines and areas 1 is heated and then
- von den übrigen Bereichen wieder trocken entfernt wird.- is removed from the remaining areas dry again.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass auf und/oder direkt anschließend an eine erste Farbschicht 31 wenigstens eine weitere Farbschicht 31 aufbringbar ist, die andere Farbpigmente enthalten kann.2. Method according to the preceding claim 1, characterized in that on and / or immediately after a first color layer 31 at least one further color layer 31 can be applied, which may contain other color pigments.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Partikel des Farbpulvers aus mechanisch fest mit Trägermaterial verbundenen Farbpigmenten besteht. 3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the plurality of particles of the color powder consists of mechanically firmly bonded to carrier material color pigments.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vorrangig aus Farbpigmenten bestehende, feste Farbpartikel mit vorrangig aus dem Trägermaterial bestehenden Trägerpartikeln wenigstens auf einem Teil ihrer Oberfläche fest verbunden oder idealer Weise vollständig davon umgeben sind.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that primarily consisting of color pigments, solid color particles with primarily consisting of the carrier carrier particles at least on a part of its surface firmly connected or ideally completely surrounded by it.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel des Farbpulvers 31 eine mittlere Größe von etwa 40 bis 60 Mikrometern haben und die daran haften- den oder zumindest teilweise davon eingeschlossenen Farbpartikel bis zu etwa 15 Mikrometern groß sind.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the particles of the color powder 31 have an average size of about 40 to 60 microns and the adhering or at least partially enclosed color particles are up to about 15 microns in size.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that
- die Farbschicht 3 schmilzt und auf der Oberfläche haftet oder- The color layer 3 melts and adheres to the surface or
- die Oberfläche anschmilzt und die Farbschicht 3 darauf haftet oder - sowohl die Farbschicht 3 als auch die Oberfläche schmelzen und sich an der Trennlinie miteinander verschmelzen.- the surface melts and the ink layer 3 adheres to it or - both the ink layer 3 and the surface melt and merge together at the parting line.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbschicht 3 aus einem Farbpulver 31 durch7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the color layer 3 of a color powder 31 through
- einen Zerstäuber oder- a nebulizer or
- elektrostatische Aufladung oder- electrostatic charge or
- eine Noppenwalze oder - ein Sieb 82 aufgebaut wird. - A nub roller or - a sieve 82 is constructed.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbpulver 31 auf dem Gegenstand zu einer Farbschicht 3 verteilt wird, indem es durch einen Trichter 81 auf die Noppenwalze fällt und durch Schwerkraft aus den Noppen wieder heraus fällt und oder durch Bürsten aus der Noppenwalze ausgekehrt wird.8. The method according to claim 7, characterized in that the color powder 31 is distributed on the object to a color layer 3 by falling through a funnel 81 on the nub roller and falls out of the knobs by gravity and or by brushes from the nub roller is swept away.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbpulver 31 auf dem Gegenstand zu einer Farbschicht 3 verteilt wird, indem es in ein Sieb 82 fällt, das entweder in horizontale, oszillierende Bewegung versetzt wird oder auf dem ein Rakel kontinuierlich hin- und her fährt.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the color powder 31 is distributed on the object to a color layer 3 by falling into a screen 82, which is placed either in horizontal, oscillating motion or on a doctor blade continuously - and drives her.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die oszillierende Bewegung durch einen Elektromagneten oder einen Piezokristall erzeugt wird.10. The method according to claim 9, characterized in that the oscillating movement is generated by an electromagnet or a piezoelectric crystal.
11.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das schmelzbare Material des Gegenstandes ebenso wie das Trägermaterial des Farbpulvers 31 ein thermoplastischer Kunststoff, wie z.B. Polethylen, Polyurethan oder ein anderes Polyester oder ein Harz, wie z.B. Acryl- oder Epoxydharz ist.A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the fusible material of the article, as well as the carrier material of the colored powder 31, is a thermoplastic, e.g. Polethylene, polyurethane or another polyester or resin, e.g. Acrylic or epoxy resin is.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle 412. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the heat source 4th
- ein Cθ2-Laser oder - ein Excimerlaser odera CO 2 laser or an excimer laser or
- ein YAG-Laser oder - ein anderer Festkörperlaser oder- a YAG laser or - another solid state laser or
- ein anderer Laser oder- another laser or
- eine Laserdiode odera laser diode or
- eine Infrarotdiode oder - eine Leuchtdiode ist.- An infrared diode or - is a light emitting diode.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle 4 - als Rasterlaser arbeitet, bei dem eine Schablone den Laserstrahl nur auf die zu erhitzenden Linien und Flächen 1 strahlen lässt und die übrigen Bereiche abdeckt oder13. The method according to claim 12, characterized in that the heat source 4 - operates as a scanning laser, in which a template can radiate the laser beam only on the lines and surfaces to be heated 1 and covers the remaining areas or
- als Scannerlaser nur die zu erhitzenden Linien und Flächen 1 bestrahlt.- As laser scanner only the lines to be heated and surfaces 1 irradiated.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des Lasers durch die Auswahl eines passenden Laserprinzips sowie durch einen Frequenzvervielfacher oder einen Frequenz- teuer auf die Materialeigenschaften des Gegenstandes 2 und/oder der Farbschicht 3 abgestimmt ist.14. The method according to claim 12, characterized in that the frequency of the laser is tuned by the selection of an appropriate laser principle and by a frequency multiplier or a frequency expensive on the material properties of the article 2 and / or the ink layer 3.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbpulver 31 von den Bereichen außerhalb der Linien und Flächen 1 durch15. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the color powder 31 from the areas outside the lines and areas 1 through
- Abbürsten und/oder- Brushing and / or
- Wegblasen und/oder- blowing away and / or
- Abschütteln durch Vibrieren des Gegenstandes 2 wie z.B. eine Schwingungsanregung mittels Ultraschall entfernt wird. Shake off by vibrating the object 2 such as a vibration excitation is removed by means of ultrasound.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Absaugkammer 5 das überschüssige Farbpulver 3116. The method according to claim 15, characterized in that in a suction chamber 5, the excess color powder 31st
- durch Druckluft 6 vom Gegenstand 2 weggeblasen wird und- Is blown away from the object 2 by compressed air 6 and
- sich dann auf einem Filter 51 in der Ansaugkammer anlagert, - aus dem von der Außenseite her Luft durch Unterdruck 7 abgesaugt wird und- Then it attaches to a filter 51 in the suction chamber, - is sucked from the air from the outside by vacuum 7 and
- in das in regelmäßigen Abständen durch das öffnen eines Ventils 61 stoßartig Druckluft 6 gedrückt wird und- In the periodically by the opening of a valve 61 jerky compressed air 6 is pressed and
- diese Druckstöße das Farbpulver 31 vom Filter lösen und - das Farbpulver 31 per Gravitation in einen Sammelbehälter fällt.- These pressure surges solve the color powder 31 from the filter and - the color powder 31 falls by gravity into a collection container.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung des Farbpulvers 3117. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that for the preparation of the color powder 31st
- im ersten Schritt Farbpigmente und Pellets aus thermoplastischem Kunststoff in einem Extruder durch Schmelzen des Kunststoffes miteinander vermischt und zu einem Strang geformt und- In the first step, color pigments and pellets of thermoplastic material in an extruder by melting the plastic mixed together and formed into a strand and
- im zweiten Schritt zu nunmehr farbpigmenthaltigen Pellets zerhackt werden und- be chopped in the second step to now color pigment-containing pellets and
- im dritten Schritt zum Farbpulver 31 zermahlen werden.- Be crushed in the third step to the color powder 31.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass im dritten Schritt die Pellets und/oder auch die bereits teilweise zerkleinerten Pellets gekühlt werden, z.B. durch Zugabe von flüssigem Stickstoff. 18. The method according to claim 17, characterized in that in the third step, the pellets and / or the already partially comminuted pellets are cooled, e.g. by adding liquid nitrogen.
IΘ. Beschichtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder zu beschichtende Gegenstand 2 nacheinander drei Stationen durchläuft, nämlich - zuerst eine Pulverauftragung 8 zum Auftragen der Farbpulverschicht 3 und dann IΘ. Coating device according to one of the preceding claims, characterized in that each object to be coated 2 successively passes through three stations, namely - first a powder application 8 for applying the color powder layer 3 and then
- eine Erhitzung der zu beschichtenden Linien und Flächen 1 mit einer gerichteten Wärmequelle 4 und danna heating of the lines to be coated and areas 1 with a directed heat source 4 and then
- eine Pulverentfernung, wie z.B. eine Absaugkammer 5, zum Ent- fernen überschüssigen Farbpulvers 31.a powder removal, e.g. a suction chamber 5 for removing excess color powder 31.
20. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Dosieren des Wirkstoffes bei Tabletten, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand 2 und die Farbschicht 3 aus einem im Magen lösbaren und verdaulichen Material besteht und die Farbschicht 3 einen medizinischen Wirkstoff enthält, dessen Dosierung durch die Größe des thermisch fixierten Anteils der Farbschicht 3 bestimmt wird.20. Application of the method according to any one of the preceding claims for dosing the active ingredient in tablets, characterized in that the article 2 and the ink layer 3 consists of a soluble and digestible in the stomach material and the ink layer 3 contains a medicinal agent whose dosage by the Size of the thermally fixed portion of the ink layer 3 is determined.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach diesem Prinzip - ein zweiter Data-Matrix-Code auf Tabletten oder auf Tablettenschachteln aufgebracht wird, der21. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that according to this principle - a second data matrix code is applied to tablets or on tablet boxes, the
- zur Echtheitszertifizierung eines ersten, mit einem bestimmten Exemplar eines Tintenstrahldruckers aufgebrachten Data-Matrix-Codes dient. to authenticate a first data matrix code applied to a particular copy of an inkjet printer.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach diesem Prinzip elektrisch halbleitende Schichten aufgebracht werden, die z.B. Sonnenlicht in elektrischen Strom umwandeln. 22. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that are applied according to this principle, electrically semiconducting layers, which are e.g. Convert sunlight into electricity.
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