WO2011116485A2 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von dosenkörpern sowie dosenkörper - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for producing cans according to the preambles of claims 1, 6, 12 on devices for producing cans according to the preambles of claims 18, 19, 20 and on can bodies according to the preambles of claims 16 and 17.
- Can bodies are formed one or more parts.
- a cylindrical can body is provided by cold extrusion. Subsequently, a narrowed neck part is formed at the open end by upset necking.
- This manufacturing process is very complex due to the required for the many processing steps and the water and energy requirements for cleaning and drying.
- US Pat. No. 4,095,544 and EP 0 666 124 A1 describe the production of seam-free steel cans.
- the cylindrical can body is produced by means of stamping, pressing and ironing out of a tin or plastic-coated steel sheet.
- When forming a narrowed can neck enormous problems can occur because the material structure is changed by the stretching or hardened.
- the known one-piece cans are located on the outside cans fat or oil residues. To form a decorative layer, cleaning (washing, drying), priming (drying), printing and overcoating are carried out directly on the outer surface of the vessel, which is very complicated.
- sheet metal panels can be printed with grid-shaped decorations and then cut into individual frames, whereby the frames are further processed into can coats.
- known printing the handling of the metal sheets is expensive and the solvents used are disadvantageous and restrict the location for printing, which leads to undesirable transport routes.
- the cutting in two orthogonal directions corresponding to the respective desired nozzle height and the corresponding circumference of the can is complicated especially when changing over to cans with other masses.
- a solution is known in which, starting from a metal strip with a forming and a welding step, a circumferentially closed tube is produced, are separated from the shell sections for cans.
- can jacket is attached to the lower end side of a can bottom with a laser seam.
- a constriction is formed.
- the upper end of the can jacket is necked by upset necking or spin-flow necking, which restriction can be performed until the valve seat is formed.
- a decorative layer on the outside of the can jacket is applied to the already formed tube in the form of a printed film on the outside. To ensure that the film holds well enough on the pipe, a complex precise application and connection is necessary.
- the printed film is applied to the flat metal strip prior to forming and welding the tube.
- WO05 / 068127 describes a similar production method wherein additionally the can jacket is pressed radially outwards against an inner mold. It is described a decorative film, which is optionally printed on its outside and on the inside of the can body facing with a primer and is applied after printing on the flat metal strip. A sealing layer is applied over the printing layer on the inside, which also passes through the printing layer between the film and the film Metal band ensures a tight seal connection.
- a pre-printed on the inside in a first printing and provided with the sealing layer film web is optionally printed in a further document on the front.
- This further printing step may be performed at the can manufacturer to apply specific decor information.
- the provision and application of the decorative film is thus associated with several processing steps.
- a decorative film is wound in the circumferential direction directly onto the can body and connected to the can body to form a closed film envelope. The separation and the application of a piece of film on the can body is very difficult, or associated with problems in thin films.
- WO 2004/065273 A2 describes the joining of a piece of film to a closed film envelope on a concave inner surface against which at least a part of the film rests with the overlapping region.
- the overlapping area is pressed from the outside of a pressure strip against the concave inner surface and connected via a sealing connection.
- the concave inner surface can be pushed together without jamming problems with the film envelope together over a Doing sen Economics.
- the film envelope is by a
- the shrinking process is carried out in an oven.
- a transfer method is described for printing the film webs. In this case, at least one, but preferably get different colors, on a transfer surface and the transfer surface in one step on the film.
- the printed film Sheets must be printed in advance and stored until they are applied to cans. This creates planning and storage costs.
- EP 521 606 B1 describes the production of a three-part can starting from a steel strip which comprises on one side a film strip printed by gravure printing and on the other side at least one thermosetting plastic layer or a thermoplastic resin layer.
- a steel strip which comprises on one side a film strip printed by gravure printing and on the other side at least one thermosetting plastic layer or a thermoplastic resin layer.
- heaters with a large expansion must be used because the high temperature is effective for a sufficiently long time got to. If the bond is insufficient, deformations such as the formation of a narrowed can neck can lead to undesirable deformations of the film relative to the sheet.
- the coatings Transverse to the longitudinal extent of the steel strip, the coatings have an extension which is slightly smaller than the can circumference. From the steel strip panels or frames for can coats are separated, which are then transformed and formed by means of resistance welding to closed can coats. The weld must be covered with cover coatings. The further processing of the panels and in particular the attachment of the cover coatings is expensive
- EP 646 428 A1 describes a similar solution, wherein only an inner coating and this is formed with an extrusion device directly on the flat sheet metal strip. Also in this solution, the further processing of the panels or frames and in particular the attachment of a seam cover is complex.
- the common one-piece aluminum cans are sprayed with a solvent-containing varnish to provide an internal barrier inside after washing and drying, which is then dried in a drying oven to give off unwanted solvent vapors.
- Both the movable spray nozzle and the washing systems and / or the drying systems with the bearing shells for receiving the can bodies are elaborately constructed or undesirably large.
- EP 426 258 B1 describes a solution in which can shells which are closed from sheet metal pieces about a device arm are formed, which are subsequently guided along the device arm by an inner coating apparatus. From the device arm, a synthetic resin powder is applied to the inside of the can coats, which is melted by the application of heat and enamelled and cured by cooling. Preferably, the synthetic resin powder is electrically charged and applied with a corona discharge. The handling of the individual pieces of sheet metal and the individual can coats is complex, in particular, synthetic resin powder passes between the can coats through to the outside, which leads to undesirable contamination.
- WO2005 / 000498 A1 describes an inner barrier in the form of a film, which is applied to the metal strip as a foil strip before tube forming.
- the metal strip is preheated with an induction heater. Subsequently, the foil strip is pressed onto the metal strip 1 via a deflection roller, so that a sealing layer of the foil strip connects the foil strip to the metal strip.
- a film strip with sealing layer is expensive to produce.
- To form a closed tube a welding connection between the two lateral edges of the metal strip is necessary. Because the foil strip does not endure the temperature arising in the region of the weld seam, the foil strip will not laterally extend to the edges of the metal strip.
- a seam covering tape is applied after seaming. The feeding and tight joining of the seam covering tape is complicated, because it must be spaced apart from this during the formation of the weld and only then is pressed by the compression of the tube formed at the seam area.
- the present invention has for its object to find a solution with the cans can be easily and inexpensively manufactured, in particular, a high-quality decor and / or a dense inner coating to be achieved with the greatest possible flexibility with simple facilities.
- a first invention relates to the direct printing of the metal strip.
- a second invention relates to the formation of a circumferentially closed inner coating after forming the laser seam on the tubular metal band formed before the separation of individual can coats.
- a third invention relates to the use of at least one digital printing system. All inventions is based on the finding that slower and faster processing steps can be combined, but then to dispense with a linear inline production and, for example, fast processing steps in a single line and slow in parallel lines, or simultaneously in several processing stations, performed , In addition, a fast printed metal web can also be wound into a coil, whereby such coils are further processed in parallel in slower processing.
- the metal web of a coil can also be divided into sub-webs prior to further processing with at least one longitudinal cut.
- the metal web of a coil can also be divided into sub-webs prior to further processing with at least one longitudinal cut.
- the metal strip used for the production of can coats is printed in a printing step with decorative surfaces having in a first direction of the metal strip, preferably in the longitudinal direction, the extension in the direction of the can axis and transverse to the first direction, the expansion in the direction of the can circumference , wherein at least one longitudinal register mark is arranged in the region of each decorative surface, and the longitudinal register marks allow the control of separating steps so that the separated sections of the metal strip each comprise a complete decorative surface.
- the sections are used as can coats.
- the metal strip is already closed before the separation step with a pushed laser longitudinal seam in the circumferential direction and then closed can coats are separated.
- each can jacket On one end of each can jacket a can bottom is attached.
- all known printing methods can be used, wherein preferably at least one offset or a flexo or a screen printing method is used. Because the curing or drying of the inks must take place very quickly during printing for the subsequent further processing or for the subsequent winding onto a coil, the ink is preferably cured by means of UV. About the colors can be applied or printed on a cover layer, which ensures about a smooth surface and a certain scratch resistance.
- the at least one longitudinal register mark in the region of each decorative surface allows the desired control of the separating steps. If a small distance is formed between two successive decorations, an edge of the decoration can also be used as a longitudinal register mark. Preferably, however, a characteristic in the decor or optionally on the edge of the decor printed longitudinal register mark is used. Because the can coats or sections for can coats are separated after printing and because the decor preferably has to extend over the entire height of a can jacket, the distance between the decorations is chosen as small as possible. If necessary, even a distance is waived. Therefore, it is also very important that the dividing line be placed very precisely in the longitudinal direction of the metal strip, which can be achieved with printed longitudinal registration marks.
- a laser connection to a can bottom is formed at least at one end face of the can jacket, it is advantageous if, at the end side, a narrow edge of the can jacket is free from the decoration.
- This free edge area is preferably ensured by the fact that the decor is not printed to the line at which the separation takes place. It would also be possible that when you separate or after separating the decor in the edge area is removed. It has been found that a laser connection is possibly also possible if the laser beam only after passing through the decor, or the associated removal of the decoration, the metallic layer of the nozzle senmantel with the metallic layer of the inside of the can jacket adjoining coffer floor connects.
- the metal strip must be divided into the corresponding number of partial webs. Because the two long sides of each sub-orbit, or If necessary, the sections thereof, blended together and connected by means of laser welding, it is advantageous if the longitudinal sides of a narrow edge region of the can jacket is free from the decor. This free edge area is preferably ensured by the fact that the decor is not printed up to the long sides. It is expedient if a clean cut line is formed when splitting into partial webs or after splitting on both longitudinal sides. Optionally, the decor is removed in adjoining the cutting line or longitudinal side edge region.
- a primer is preferably applied or printed before printing.
- the primer can be aligned on the one hand to the adhesion to the metallic surface and on the other hand to the provision of a printable surface. If these two tasks are not solved by the same paint, then a primer for the adhesion and then a top coat for the printable surface can be applied. Particularly advantageous is a primer which is applied as a sheet-metal coating or coil coating.
- rolled metal strips are coated organically, whereby due to the simple geometry a high application efficiency can be achieved.
- the necessary steps are limited to painting and drying. If appropriate, cleaning, pretreatment and / or post-treatment are also carried out. If no fats and oils have been applied to the surface of the metal strip, cleaning can be dispensed with. It is possible, for example, to apply a first coating layer (primer) in a rolling process, to bake at about 240 ° C., then to apply a second coating layer (topcoat) in the rolling process and to bake it again at about 240 ° C. Subsequently, the metal strip can be rolled up into a coil or processed directly.
- first coating layer primary
- topcoat topcoat
- metal strips primed with coil coating are special products. However, if such a special starting material is needed for can production, it can lead to undesirable bottlenecks or problems. It is useful to produce the cans starting from metal strips, which are readily available everywhere.
- the common steel belts are protected against oxidation with a tin or chrome coating and optionally with grease or oil.
- the metal strip is cleaned and / or cleaned if necessary. brushes and then primed immediately before printing.
- the primer can be applied directly from a printing machine, especially only in the area of the decors to be printed. However, the primer must cure quickly, which is preferably achieved with a under UV radiation curing primer.
- Solvent-containing coating systems are preferably used, in particular two-component systems (2K paints) with a binder of resin and hardener. But there are also solvent-free systems possible, for example under UV-curing primers.
- Common paint systems are based on polyester and polyurethane (and combinations), epoxy resin and polyvinylidene fluoride (PVDF). Polyurethane coatings come as 1- and 2-
- Component systems for use The curing is carried out at room temperature or elevated temperature.
- polyisocyanate and a polyhydric component can be used.
- Polyurethane coatings are particularly suitable for coil coating processes.
- the first paints suitable for metal were
- Nitrocellulose lacquers with alkyd resins can be combined with many other film formers, such as phenolic resins and epoxy resins.
- Polyvinyl esters have good adhesion and adhere well to metallic surfaces.
- Acrylic resins can be used on metal in combination with other resins.
- the surface of the primer is chosen so that favorable printing process can be used with cheap inks. For example, it is possible to use a standard offset printing machine (film cylinder and blanket cylinder) with the versatile and, at the same time, economical oil-based inks. In addition to Haetset web offset printing inks, it is also possible to use water-dilutable or UV-curable inks and paints with solvents which dry at lower temperatures.
- flexographic printing packaging gravure printing and screen printing processes can also be advantageously used.
- low-viscosity ink UV curable, solvent-based or water-based
- the applicator roller transfers the ink film to the raised printing plates of the forme cylinder.
- gravure printing the printing plate is inked with the wells by immersion in thin liquid paint and superfluous color with a steel knife (doctor blade) deducted.
- the machines are usually equipped with a large number of inking units.
- inking units In series multi-cylinder machines has each printing unit its own printing unit stand with impression cylinder and the metal band lays between the printing units a longer drying distance.
- screen printing the ink is printed with a rubber squeegee through a fine-mesh fabric on the printed metal strip or its lacquer layer. At those points of the fabric, where no color is to be printed according to the printed image, the mesh openings of the fabric are rendered opaque by a stencil. The speed is smaller compared to other printing methods.
- many colors are offered. They differ mainly in their adhesion properties, resistance on different materials and in their drying behavior.
- Offset printing is used primarily when the highest quality requirements in terms of screen printing and color fidelity are required. In combination with screen printing, hot foil stamping or cold foil printing special effects can be generated.
- the processing is equivalent to other photopolymer printing plates used for letterpress and flexographic printing. All work steps can be carried out quickly with a few simple auxiliary devices. From the Reprofilm to the ready-to-use printing form you need less than 30 minutes.
- the screen printing plates can also be digitally imaged without analogue film.
- the printed metal strip may be processed into closed can jackets and further into cans according to any known method. However, it can be used particularly advantageously for further processing in which it is processed by at least one tube molding machine with a laser welding device into a blunt-ended tube from which sections are separated as can coats with a separating device.
- the metal strip is divided into a corresponding number of subbands which each have only the decoration for a can jacket in the transverse direction.
- a lateral trimming can also be performed to form clean and accurate lateral contact surfaces for welding.
- the décor and the base can also be removed in a narrow edge area in order to expose the metallic layer from the outside for the laser seam.
- slits are formed in the metal strip on the flat metal strip in normal planes to the longitudinal axis of the metal strip. These slots facilitate after the tube forming the separation of can coats or sections, because then only in the areas without slots a separation must be performed. However, the slots do not extend to the two lateral edge regions of the metal strip. In both lateral edge regions of the metal strip is dispensed with slots, because there yes, the laser longitudinal seam must be formed. Preferably, a slot is also omitted in the middle between the two lateral edge regions. After the tube has been welded, there are no slits in the laser seam and in the region opposite the central tube axis. At these contiguous areas, drive means, in particular drag caterpillars, can frictionally engage the pipe and achieve the feed desired for pipe production.
- the slots are preferably formed directly on the printing press. They can be used as longitudinal register marks and then allow the desired control of the separation steps during later separation of the pipe sections.
- the printing press also includes an embossing station, in which the metal strip is processed, for example, with embossing rollers.
- embossing station in which the metal strip is processed, for example, with embossing rollers.
- a longitudinal cutting device can be arranged, which divides the printed and slotted metal strip into sub-bands.
- the slots are formed so that the subbands at the edges and in the middle have no slots.
- the subbands can be rolled up and stored temporarily, or processed directly in parallel.
- a circumferentially closed coating is applied to the inside of the resulting tube between the laser welding device and the separator.
- a connection region is preferably formed, on which a terminating part can be fastened by means of a laser connection.
- additional decor or information elements are printed on the can jacket with a digital printing system, this preferably taking place before or after the filling installation and allowing specific, in particular individualized, information to be applied to the cans.
- the inner coating after the laser welding of the resulting tube and before separating the can coats should be formed on the inside of the tube, because then the seam is covered and not every box must be coated individually.
- a metal strip is moved in its longitudinal direction, formed in a forming apparatus in a forming step continuously by blunt merging the lateral edge surfaces of the metal strip into a tube and a welding device in a welding step with a laser longitudinal seam closed at the butt-joined lateral edge surfaces in the circumferential direction.
- a separating device sections of the closed tube are separated by separation steps and provided as can shells with a laser longitudinal seam. Subsequently, connecting steps are carried out with which a can bottom is attached to one end face of each can jacket.
- an inner coating step is performed with an inner coating device, in which a circumferentially closed inner coating is formed on the inside of the closed tube. Because it also covers the seam, can be dispensed with an additional seam covering step.
- the thickness of the inner coating is usually smaller than the thickness of the metal strip.
- a good bond between the pipe wall and the inner coating is essential for many important because otherwise there is a risk during the separation step that the inner layering will detach somewhat from the pipe.
- the inner side is provided with an inner coating, preferably made of plastic, in particular polyethylene (PE) or low density polyethylene (LDPE), which is supplied by means of an extrusion die in the plasticized state.
- PE polyethylene
- LDPE low density polyethylene
- the inner coating is selected in each case according to the specifications for the product to be filled into the can and thus, for example, PET or PP could also be used.
- the extrusion and on the inside applying a tubular plastic inner layer has the advantage that no drying or curing step must be carried out at a high temperature. If the plastic inner layer does not adhere to the inside of itself, the adhesion must be achieved if necessary with a previously applied to the flat metal band adhesive or sealing layer.
- an adhesion-promoting layer is applied between the inner side and the inner plastic layer, which is preferably supplied to the inner coating step by means of an extrusion die.
- the inner coating can be designed as a monolayer, or extruded as a multi-layer structure. In multilayer extrusion or coextrusion, this layer composite would consist of at least one adhesion promoter and at least one functional layer (two-layer coextrusion).
- the adhesion-promoting layer or a holding layer for the plastic inner layer is already applied to the metal strip before the inner coating step, with heat or optionally UV light being supplied for drying or curing.
- a tubular plastic inner layer is extruded and preferably brought by means of a pressure difference for abutment against the tube inside.
- a drag stopper is arranged in the interior of the tube after the extrusion nozzle, and the tube interior, which is surrounded by the extrusion die, the drag stopper and a section of the tubular plastic inner layer, is supplied with supporting air from the extrusion die.
- a negative pressure space is formed in the interior of the tube in front of the extrusion die, which provides a negative pressure radially outside the extrusion die, which draws the tubular plastic inner layer against the inside of the closed pipe.
- a print job could also be provided in which the coating material is pressed radially from the extrusion nozzle to the inside of the pipe. Since even small variations in the pipe diameter can lead to inaccuracies in the applied layer, the print job for this application seems less suitable than the hose application.
- An extrusion device comprises, in addition to the extrusion die, the extrusion die, at least one melt line leading into the extrusion die, and at least one supply line and at least one extruder, which feeds the at least one line with the material to be extruded.
- a melt pump is also connected between the extruder and the remainder. If at least two tubes are produced in parallel, then it is expedient to use the at least one extruder for feeding extruder tools used in parallel.
- An extrusion tool is associated with the interior of a resulting tube and is held from the side where the metal strip is still open, or the lateral edge surfaces of the metal strip not yet are merged.
- connections are formed which lead at least the melt material for the plastic inner layer of at least one line to the extrusion nozzle in such a way that it can be removed in a tubular manner from an annular outlet opening.
- compounds for a coupling agent are provided which is supplied so that it comes to rest between the plastic inner layer and the inside of the closed tube.
- the adhesion promoter is preferably discharged with the plastic material from a common nozzle opening.
- the bonding agent is discharged separately from the plastic material from its own nozzle opening.
- Further connections in the extrusion tool can be provided for the support air supply and / or a vacuum connection.
- the elements of the inner coating device are arranged so that the plastic inner layer is applied after the welding device to the inside of the tube.
- the extrusion die and the extrusion die may be arranged in a range from the molding apparatus to the welding apparatus.
- the laser welding of the tube longitudinal seam, the attachment of the circumferentially closed inner coating and the separation of can coats can be supplied to any metal strip, especially an uncoated and unprinted.
- the metal strip used on the later inside comprises an adhesive coating for the circumferentially closed inner coating.
- a metal strip already printed on the later outer side is used, wherein the decoration is preferably printed on a primer and optionally a cover layer is applied over the print.
- the closed can coats are further processed into cans according to a known method. If at least two decorations are arranged laterally next to one another on the metal strip, then the metal strip is divided into a corresponding number of subbands, which each have only the decoration for a can jacket in the transverse direction.
- Side trimming can also be performed to form clean and accurate lateral contact surfaces for welding.
- the décor and the primer can be removed, if required, even in a narrow edge area in order to expose the metallic layer from the outside for the laser seam.
- the separation of can coats or sections is facilitated after tube forming. It only has to be carried out in the areas without slots a separation. Preferably, the separation must be performed only in two with respect to the central tube axis opposite narrow portions of the tube circumference.
- the separator comprises cutting elements which are additionally moved with the tube during their cutting motion.
- a simply constructed cutting device comprises a rotating drum with radially projecting cutting edges.
- the axis of rotation of the drum is arranged orthogonal to the tube axis.
- the drum diameter is selected so that the circumference corresponds to an integer multiple of the desired length of the pipe sections, wherein the cutting edges are arranged at corresponding circumferential intervals on the cylindrical outer surface of the drum and lie in planes parallel to the axis of rotation.
- the cutting edge it is expedient for the cutting edge to cooperate with a support edge of the mandrel. Because the wall thickness of the tube is very small and the drum diameter is sufficiently large, the plane of the cutting edge during the cutting process is almost perpendicular to the tube axis and the resulting cutting line is then almost in a normal plane to the tube axis.
- cutting edges can be used with guide means, such guiding means including the cutting edge the adjoining surfaces of the cutting device during the entire cutting process in a normal plane to the tube axis and at the same time moves this normal plane with the speed of the pipe feed.
- the cutting edge outside the tube is returned against the feed direction of the tube of the guide device.
- the guide device can move in a sectional plane along the tube axis, the cutting edge circular, wherein during cutting in Direction of the tube axis preferably a substantially constant coinciding with the feed rate of the tube speed should be ensured.
- the cutting edge moves not only radially with the cutting speed, but also in the direction of the pipe feed. When cutting, the cutting edge moves in the cutting plane preferably along a straight line, which should be understood as a small deviation from a circular line.
- the support edge of the dome is preferably positioned so that the cutting edge is at the desired minimum distance from the support edge when hitting the pipe inside. This minimum distance is adapted to the wall thickness of the pipe.
- the contact surface of the dome is formed by a material having the smallest possible coefficient of friction, for example of ceramic material.
- the cutting edge can be formed or optionally moved so that during piercing, only a portion of the cutting edge in contact with the tube and the other portions only then come into contact .
- Particularly suitable for this purpose is, for example, a tooth-shaped cutting edge, wherein the tooth tips lie substantially on a circle segment, so that at least a part of the teeth enter the tube substantially simultaneously during piercing.
- the feed and the recesses between the teeth are chosen so that at the end of the
- Cutting the pipe is separated over the entire length of the cutting edge. It has now been found that cutting edges that extend over circular segments, not only advantageous for the separation of slotted tubes are used. Also independent of the claimed in the claims invention solutions are new and inventive, which provide for cutting continuously moving tubes along the tube circumference a plurality of cutting edges, which are movable substantially in normal planes to the tube axis radially to the tube axis, said at the end of the cutting movement the cutting edges lie radially inside the tube wall and have thereby complemented to form a closed line. Preferably, the cutting edges cooperate with a supporting edge of a dome inside the tube. After cutting, the cutting edges are again moved radially outward. The small radial movements of the cutting edges can be carried out in extremely short cycles. When separating with radial moving cutting edges produce no chips and it can be dispensed with the removal of chips.
- For extremely thin-walled metal pipes may optionally be dispensed with a movement of the cutting edges in the direction of the tube axis, in which case the advanced during the cutting process extremely short pipe feed can be slightly deformed radially inwardly around the support edge. If the pipe feed is impaired by cutting edges which are fixedly positioned in the pipe longitudinal direction, the cutting edges are moved in the pipe longitudinal direction during cutting.
- the drum solution already described for achieving the slots or the solution can be used with guide means, such guide means keeping the cutting edges in a normal plane to the pipe axis during the cutting operation and at the same time moving this normal plane at the speed of the pipe feed.
- each can jacket On at least one end face of each can jacket, a connection region is preferably formed, on which a terminating part can be fastened by means of a laser connection.
- additional decorative or information elements are printed on the can jacket with a digital printing system, whereby this preferably takes place before or after the filling installation and allows specific, in particular individualized, information to be applied to the cans.
- Digital printing of the can coats places the printheads of a digital press on a common print area, eliminating the need to move the can coats with controlled orientation from one printhead to the next. If the printheads are associated with a common print area, all different colors are applied during the same movement of the can jacket.
- the movement of the can jacket is either a rotational movement about the axis of the can jacket or a displacement of the can jacket in the direction of the axis of the can jacket. Because a can jacket does not have to be moved from one print area to the next, but is completely printed in a print area, the coordination of the printing of the various print heads does not depend on the accuracy of transporting the can jacket from one print area to the next.
- Digital color printing enables accurate color reproduction of originals or certain normalized hues without creating a scrap when a new decor is printed. It can be made directly to each other cans with different decorations.
- the printed decor may also include a number or other decorative element that is different on each can, thus creating cans with an individualized decor. Changes to the print can be made in a few seconds by a mouse click.
- digital printing there are various printing techniques such as inkjet printing, wax printing, thermal transfer printing, digital screen printing, laser printing, etc., each with appropriate properties. Further processing after printing also offers a wide selection of coating or protection options. Preference is given to digital printing with dry or liquid toners. Hot applied layers of paint are usually very resistant. Wax printing achieves a high luminosity and intensity due to a thick application of paint. Digital screen printing is very cheap and fast. Inkjet prints currently offer the best resolution and photo quality on a special primer. Color laser printers are cheap in price and cost per printed decor.
- ink printers for example an HP mPrinter 4000 ink printer with five colors.
- a 7 or 8 color inkjet print can be used with, for example, HP Vivera inks.
- the inks deliver a wide range of brilliant colors for true-to-life images and black-and-white presentations with neutral grays and rich blacks.
- white HP Indigo ink With the white HP Indigo ink, a silky smooth surface can be printed. Even fluorescent colors can be used.
- a printhead management system with electrostatic control of the ink droplets reduces the need for cleaning and ensures a perfect condition of the printheads.
- a suitable primer is placed on the can jacket prior to printing, the print quality and in particular the light resistance can be increased.
- the print is immediately water-repellent, smudge-proof and moisture-resistant.
- the pressure is absolutely waterproof.
- Solvent-containing paint systems are preferably used for the primer, in particular two-component systems (2K paints) with a binder of resin and hardener. But there are also solvent-free systems possible.
- Common paint systems are based on polyester and polyurethane (and combinations), epoxy resin and polyvinylidene fluoride (PVDF). Due to the constant development of the colors, more and more surfaces can be printed without any problems and therefore an earlier surface treatment of the can is increasingly dispensed with.
- the printheads are moved back and forth, with the can coats to be printed being moved in coordination with the movements of the printheads.
- the movement of the print heads is essentially orthogonal to the movement of the can coats.
- the printheads are moved back and forth in the direction of the longitudinal axis, wherein the respective movement depends on whether the color of the print head in the corresponding region of the can jacket is needed.
- the print heads are moved in the circumferential direction about the longitudinal axis, the respective movement depending on whether the color of the print head in the corresponding area of the can jacket is needed.
- moving printheads can preferably be arranged together on a common movement system.
- the movement of the printheads must be carried out in such a way that the printheads are led everywhere where at least one color has to be applied. If there is a separate motion system for each printhead, movement of individual printheads is restricted to areas where the corresponding color is needed. As soon as all print heads have printed on the assigned area of the can jacket, the can jacket can be moved a little further.
- Movement of the printheads can be eliminated if the printheads span the entire pressure extent - the height or circumference of the can shells.
- Linear printheads can be longer than the can height to be printed, and then pressure control ensures that printing is limited to the desired height of the can jacket.
- corresponding printheads must be used for the different can diameters.
- linear printheads for different colors are circumferentially distributed (or slightly offset) around a rotation axis, printing of all colors may be performed simultaneously while rotating the can jacket, with the printheads each applying circumferentially offset image portions to their spacing. If the order of application is important, then one color after the other can be applied, in which case the can jacket must be rotated several times around its axis.
- the linear printheads are straight.
- For rotationally symmetrical can shells, which deviate from the cylindrical shape it would also be possible to use correspondingly shaped linear print heads, but then print heads would have to be provided for each sheath shape.
- the substantially simultaneous or parallel printing of multiple can coats can be performed on turntables, but this is relatively complex due to the synchronized transfers and tuned to the can diameter holding and transfer elements.
- a turntable on which many can coats are printed at substantially the same time has a large diameter and takes up a lot of space.
- the printing of the can coats is optionally carried out on can coats without bottom of the can and without upper end or without upper constriction.
- cylindrical can coats are printed.
- the system is arranged for printing between the system for producing the closed can coats and the system for attaching a can bottom.
- ready-to-fill or already-filled cans are printed for filling.
- the throughput required for printing is achieved with solutions in which several linear printing lines are provided in parallel. Dust areas are provided in front of the printing lines, from which the can coats to be printed are guided into the parallel printing lines. If the production of cans with a first one is changed over to cans with a second diameter, only a few elements have to be adapted to the changed diameter in the feeds to the parallel printing lines. In case of problems with a printing line, the can production does not have to be stopped, but only the storage area in front of the printing lines is filled a little more.
- pallets For printing on can coats this is preferably placed directly after production on pallets, with which they can be promoted from the area of the can jacket production by a dust area in front of the printing lines, by the printing lines and then to the next processing step of can making.
- Promotion of can coats are preferably used pallets with magnetic material or with spontaneously non-magnetic but magnetizable material and magnetic conveyor.
- the pallets have areas which are formed for contact with steering surfaces of the conveyors and other guide elements.
- the pallets are formed like a mandrel and thereby formed as an inner support structure for the can coats, which ensures the necessary stability for printing and the holding devices required by the printing lines.
- the processing steps of the can parts can be carried out substantially independently of the pressure lines. Only when a large part of the printing lines has problems must the can production be stopped. It is expedient to provide more pressure lines than would be necessary for the throughput of can production. This can prevent unwanted backlog before printing.
- the individual lines can print different decors and feed the printed can coats separately for further processing. Preferably, however, the printed canned shells subsequently reach the printing lines in a common storage area from which they are fed to the next can production step.
- the printing is done directly before, during or after filling the cans, which optionally only a portion of the decor is printed at this point.
- Fig. 1 is a schematic representation of the steps and apparatus used for the
- FIG. 2 is a schematic representation of the steps and apparatus used to form an inner coating on can jackets.
- FIGS. 4 to 7 are schematic sectional views of réellebe Anlagenungsein- directions 8 is a schematic representation of the steps and apparatuses used to create cans with décor and interior coating.
- 9a and 9b a front and side view of a drum with cutting edges for creating slots in the metal strip
- 10a and 10b is a side or end view of two drums with cutting edges for the separation of pipe sections
- FIG. 11 is a schematic representation of a printing device
- 12a, 12b, 12c are schematic sectional views of a separating device with a guide device for moving the cutting edge in a normal plane with the tube moved to the tube axis
- 13a, 13b, 13c is an end view of the tube with the cutting axis radially movable to the tube axis
- 14a, 14b, 14c is a side view of the tube with the tube axis radially bewegba ren cutting edges
- 15a, 15b is an end view of the tube with cutting edges with teeth before and after cutting the tube.
- Fig. 1 shows a device which allows an efficient and versatile creation of the decor of cans.
- Metal bands 1 are fed to the desired printing line.
- a printing device 2 with cylindrical printing forms imprints the metal strip with a desired number of colors.
- the longitudinal register marks are arranged in the region of the decorative surfaces.
- a primer is first applied with at least one printing form.
- digital printing systems 3 are used. Because they print slower, it may be useful to print multiple tapes in parallel. If necessary, a printed with the printing device 2 metal strip for applying small supplements to a digital printing system 3 is supplied.
- a printed metal strip is fed to a forming device 4 with a first laser welding device and a separating device.
- the metal strip in its longitudinal moved direction and continuously formed in a molding step by blunt merging the lateral edge surfaces of the metal strip into a tube.
- the shaped tube in a welding step, is closed in the peripheral direction with a laser longitudinal seam in the case of the butt-joined lateral edge surfaces.
- a separator 5 sections of the closed tube are separated with separation steps.
- the metal strip is provided after the welding device and before the separator with an inner coating which adheres to the inside of the closed tube and is formed closed in the circumferential direction, thereby covering the seam.
- a can bottom is attached to one end face of each can jacket.
- the upper can end is formed according to the desired can type.
- Another digital printing system 7 is designed to print a can jacket over a print height and the entire can circumference. For this purpose, within a common time interval and at a common time interval
- the metal strip 1 is fed via a device 9 for trimming the lateral edges of the shaping device 4 with the first laser welding device 0 and the separating device 5.
- the metal strip 1 is moved with a dragline assembly 11 in its longitudinal direction.
- the metal strip 1 is continuously formed in a molding step by blunt merging of the lateral edge surfaces into a tube.
- the shaped tube is closed in the circumferential direction with a laser longitudinal seam at the buttomically brought together lateral edge surfaces.
- the metal strip 1 is coated after the laser welding device 10 and before the separating device 5 with an inner coating device 12 on the inside.
- the resulting inner coating adheres to the inside of the closed tube, is formed closed in the circumferential direction and über- therefore covers the laser longitudinal seam.
- the coating material for the inner coating passes from a feed device 13 through the interior of the deformed metal strip to the inner coating device 12.
- an outer seam coating device 14 is arranged between the first laser welding device 10 and the separating device 5.
- a heater 15 is used.
- On one end face of each inside coated and externally provided with a decor donated mantle 16 is fixed with a second laser welding a can bottom.
- FIG. 3 shows a cross section in the case of the laser welding device 10.
- a mandrel 17, which leaves a free space in the region of the laser longitudinal seam 18, is located in the interior of the strip material 1a which is circularly shaped in the circumferential direction. So that the extremely thin strip material 1a in the laser longitudinal seam 18 coincides with the two lateral edges precisely dull, 18 pressing rollers 19 are provided on both sides of the laser longitudinal seam.
- the pressure rollers 19 may be occupied in the magnetizable band material 1a along the circumference with magnets 19a, so that the band material 1a can also be held precisely on the pressure rollers and thus can be dispensed with a friction-generating pressing on the mandrel 17. Feedthroughs (not shown) for the inner coating and optionally for the supply or removal of gas from the region of the laser welding device 10 lead through the mandrel.
- FIG. 4 shows an internal coating device 12 for internal coating of the tube, which is produced from the metal strip 1.
- the metal strip 1 is formed with a shaping device 4 continuously by blunt merging the lateral edge surfaces of the metal strip 1 into a tube and closed with a laser welding device 10.
- the internal coating device 12 is formed as an extrusion device and comprises an extrusion die 20, an extrusion die 21, at least one line 22 leading into the extrusion die 21 and at least one extruder, not shown, which feeds at least one line with the material to be extruded.
- the extrusion die 21 and the extrusion die are located inside the associated with standing pipe and are held from that side where the metal strip 1 is still open.
- the extrusion tool 21 cooperates with the molding device 4 in the region of the laser welding device 10 and assumes the function of the dome 17 according to FIG. 3, which leaves a free space in the region of the laser longitudinal seam 18.
- connections 23 are formed, which lead material for the inner coating from a line 22 to the extrusion nozzle 20 so that the material is discharged as a tubular closed inner coating 24 from an annular outlet opening 20a.
- a line for a bonding agent is shown radially outside the central conduit 22, which is arranged radially outwardly about the centrally supplied coating material via an annular connections 23.
- the components thus brought together pass through conical connections 23 to the extrusion nozzle 20.
- the adhesion promoter is located on the outside of the tubular inner coating 24 and ensures good adhesion of the inner coating 24 to the inner side 25 of the tube 26.
- the tubular inner coating 24 is preferably by means of a pressure difference brought to the concern to the inside 25 of the tube 26. To achieve the desired pressure difference is after the extrusion nozzle 20 in the tube inside
- Tail plug 27 is arranged and the tube interior of the extrusion die 20, the tow plug 27 and a portion of the tubular inner coating 24 is supplied via a line 22, a connection 23 and a support air duct 28 through the extrusion die 20 through with supporting air.
- the use of an adhesion promoter and / or the heating device 29 ensures that the inner coating 24 adheres permanently to the inner side 25 of the closed tube 26.
- the tow plug 27 is attached to the extrusion die 20 via a retaining connection 27a.
- FIG. 5 shows an embodiment with an extrusion die 21 which extends in the region with the not yet closed metal strip 1 from the tube interior radially outwards.
- the coating material is fed centrally and directly around it, the bonding agent.
- the tubular inner coating 24 emerging from the extrusion die 20 is pressed by the drag stopper 27 against the inside 25 of the pipe 26.
- the tool can also be located well in front of the closed metal strip 1, so that an extruded, in particular cooled, plastic hose is guided into the shaped metal strip 1.
- the tubular closed inner coating 24 is attached to the tube inside 25 by supplying heat and by means of overpressure.
- FIG. 6 shows an embodiment in which the extrusion nozzle 20 has a first and a second annular outlet opening 20a, 20b, wherein the material of the inner coating exits through the first outlet opening 20a and the adhesion promoter through the second outlet opening 20b.
- the connections 23 are designed accordingly and connected to the lines 22.
- FIG. 7 shows an embodiment in which a vacuum chamber 30 is formed in the interior of the tube in front of the extrusion die 20, which provides a negative pressure radially outside the extrusion die 20 and thus sucks the tubular inner coating 24 against the inside 25 of the closed pipe 26.
- the vacuum chamber 30 is closed on one side with a seal 31 and on the other with the tubular inner coating 24.
- the negative pressure is generated by a vacuum pump, which is connected via a connection 23 to the vacuum chamber 30.
- Two further connections 23 are used to supply the bonding agent and the coating material, which two components are brought together just before the extrusion die 20 so that the bonding agent after exiting the extrusion die 20, the inner side 25 of the tube 26 faces.
- the elements of the inner coating device 12 are arranged so that the inner coating 24 is applied to the inside 25 of the tube 26 after the laser welding device 10.
- a sleeve 17a is arranged around the extrusion tool 21, which sleeve 17a has a free space in the region of the laser longitudinal seam 18. So that the extremely thin metal strip 1 in the laser longitudinal seam 18 coincides with the two lateral edges precisely dull, are For example, provided on both sides of the laser longitudinal seam 18 pressing rollers, not shown.
- FIGS. 5 to 7 there is also provided a respective not-depicted shaping device (analogous to FIG. 4).
- the existing laser welding device was not drawn, wherein it would be positioned as in Fig. 4 or 7 in the region of the extrusion die 21 and a sleeve 17a.
- sections 6 of the closed tube 26 are separated in a subsequent separating device 5 with separating steps (FIG. 2).
- FIG. 8 shows an embodiment with a printing machine 32 for printing decorative surfaces and a processing section with a forming device 4, a laser welding device 10, an inner coating device 12, a coating material feed device 13, a drag pack assembly 11 and a separating device 5.
- a printing machine 32 is additionally to the printing steps 32b, optionally a priming step 32a performed.
- a cleaning station 51 is provided in which the surface of the cladding strip 1 to be printed is cleaned or treated in such a way that the first layer to be applied remains sufficiently stable on the metal surface.
- the treatment may include washing, brushing and / or further mechanical treatments.
- a laser or plasma surface treatment is provided.
- a basecoat 32a can be carried out.
- a hot air drying 54 and / or a UV drying 55 is provided.
- a UV drying 55 is preferably carried out in each case. According to FIGS.
- the printing press 32 comprises a slit device 33 which forms slits in the flat metal strip 1 in normal planes to the longitudinal axis of the metal strip 1.
- These slots facilitate after the tube forming the separation of can coats or sections, because then only in the areas without slots a separation must be performed.
- Slits are dispensed with in both lateral edge regions of the metal strip because there the laser longitudinal edges must be trained.
- a slot is also dispensed with in the middle between the two lateral edge regions. The slots can be used as later register marks the later separation of the pipe sections 16.
- a part of a simply constructed slot device 33 is shown enlarged in FIGS. 9a and 9b.
- the slit device 33 comprises a rotating drum 34 with radially projecting cutting edges 35.
- the axis of rotation of the drum 34 is arranged orthogonal to the longitudinal axis of the metal strip 1.
- the drum diameter is selected so that the circumference corresponds to an integer multiple of the desired length of the pipe sections 6, wherein the cutting edges 35 are arranged at corresponding circumferential intervals on the cylindrical outer surface of the drum 34 and lie in planes parallel to the axis of rotation.
- the cutting edge 35 cooperates with a support roller 36, in which case preferably the cutting edges 35 cooperate with supporting edges of the support roller 36. Because the wall thickness of the tube 26 is very small and the drum diameter is sufficiently large, the plane of the cutting edge is almost perpendicular to the metal strip 1 during the slotting operation.
- the printing press 32 also includes an embossing station 37, in which the metal strip is processed, for example, with embossing rollers.
- the embossing station 37 comprises a rotating drum with curved embossing surfaces, which are associated with the already printed decorative surfaces during embossing.
- the axis of rotation of the drum is arranged orthogonal to the longitudinal axis of the metal strip 1.
- the drum diameter is chosen such that the circumference corresponds to an integer multiple of the desired length of the pipe sections 6, wherein the embossing surfaces are arranged correspondingly on the cylindrical outer surface of the drum.
- a longitudinal cutting device 38 can be arranged, which divides the printed, slotted and optionally embossed metal strip 1 into sub-strips 41.
- the longitudinal cutting device 38 comprises at least one first cutting ring 39, which optionally cooperates with a second cutting ring or a support ring 40.
- the subbands 41 have no slits at the edges and in the middle.
- the subbands 41 can be rolled up and stored temporarily, or processed further directly in parallel.
- FIG. 8 also shows the further processing of the printed and slotted metal bands 41.
- the molding device 4 the printed metal strip is closed rohrformig.
- With the laser welding device 10 the longitudinal seam is formed.
- the interior coating device 12 is used to apply the inner coating.
- a register mark reading device 42 recognizes the register marks or slots and controls the separating device 5, as well as optionally the drive of the drag caterpillars 1.
- the separator 5 separates after the tube forming can coats 16 and sections from.
- FIGS. 10 a and 10 b show a simple separating device 5. Separation only has to be carried out in the regions without slots. Preferably, the separation must be performed only in two with respect to the central tube axis opposite narrow portions of the tube circumference. Because the lateral surface of the tube 26 differs only slightly from a tangential plane in these subregions, two opposing separating devices can be used for severing, each piercing the region to be separated from one side. Because the resulting tube 26 is guided by a central mandrel 42 continuously along the tube axis in motion, the separator comprises cutting edges 35, which are also moved in their cutting movement with the tube 26.
- the schematically (not to scale) illustrated separator comprises rotating
- Drums 34 with radially projecting cutting edges 35 The axis of rotation of the drums is arranged orthogonal to the tube axis.
- the drum diameter is selected so that the circumference corresponds to an integer multiple of the desired length of the pipe sections 16, wherein the cutting edges 35 are arranged at corresponding circumferential intervals on the cylindrical outer surface of the drum 34 and lie in planes parallel to the axis of rotation.
- the cutting edge 35 cooperates with a support edge 43 of the dome 42.
- FIGS 12a, 12b and 2c show a separating device 5 in which the cutting edge 35 is moved via a guide device 44, such a guide device 44 holding the cutting edge 35 in a normal plane to the tube axis during the entire cutting process and this normal plane at the speed the pipe feed moves. After the separation step, the cutting edge 35 is returned outside the tube against the feed direction of the tube by the guide device 44.
- the guide device 44 can move the cutting edge in a circle-like manner, wherein during cutting in the direction of the tube axis preferably a substantially constant speed matching the feed rate of the tube is ensured.
- the cutting blade 35 ' is connected to the cutting edge 35 at two spaced connection points 45, each with synchronously rotating discs 46.
- the distance of the two disk rotation centers 47 corresponds to the distance between the two connection points 45.
- straight guide lines 48 are provided for the connection points 45.
- the connection points 45 on the disks 46 are held in radial guides 49, with spring elements 50 holding the connection points 45 in the possible outermost position.
- the pressure layer 26a is shown on the outside, the inner coating 26b on the inside, and the metallic can wall 26c therebetween.
- the supporting edge 43 of the dome 42 is preferably positioned so that the cutting edge 35 still lies in the region of the dome 42 when hitting the tube 26 (FIG. 12 a).
- the cutting edge 35 moves together with the tube 26 against the support edge 43, so that it reaches a desired minimum distance from the support edge 43 when the tube side is reached (FIG. 12 c) ). This minimum distance is adapted to the wall thickness of the tube 26.
- the cutting edge 35 may be formed or optionally moved so that during piercing, only a portion of the cutting edge in contact with the tube and the other portions only then in contact to step.
- Particularly suitable for this purpose is, for example, a tooth-shaped cutting edge 35 shown at the beginning in FIG. 15a and at the end of a cutting process.
- the tooth tips lie substantially on a circular segment, so that at least a portion of the teeth engage substantially simultaneously in the recess Enter pipe.
- the feed and the recesses between the teeth are chosen so that at the end of the cutting process, the tube 26 is separated over the entire length of the cutting edge 35.
- 13a, 13b, 13c, 14a, 14b and 14c show the use of cutting edges 35 which extend over circular segments for cutting continuously moving tubes 26.
- a plurality of cutting edges 35 are provided along the pipe circumference, which are substantially in Normal planes to the tube axis from the outside of the tube are radially movable toward the tube axis, wherein at the end of the cutting movement, the cutting edges 35 are radially within the tube wall and have thereby complemented a closed line. Subsequently, the cutting edges are again moved radially outward.
- the cutting edges 35 cooperate with a support edge 43 of a dome 42 inside the tube.
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Abstract
Für die Produktion von Dosen soll direkt ein Metallband bedruckt werden. Eine andere Ausführung sieht das Ausbilden einer in Umfangsrichtung geschlossenen Innenbeschichtung vor, nach dem Ausbilden der Lasernaht am rohrförmig umgeformten Metallband und zwar vor dem Abtrennen von einzelnen Dosenmänteln. Eine weitere Ausbildung betrifft die Verwendung mindestens eines Digitaldrucksystems. Allen Lösungen liegt die Erkenntnis zugrunde, dass langsamere und schnellere Bearbeitungsschritte kombiniert werden können, wobei dann aber auf eine lineare inline Produktion verzichtet werden muss und beispielsweise schnelle Bearbeitungsschritte in einer einzigen Linie und langsame in parallelen Linien, bzw. gleichzeitig in mehreren Bearbeitungsstationen, durchgeführt werden. Die Metallbahn eines Coils kann auch vor der Weiterverarbeitung mit mindestens einem Längsschnitt in Teilbahnen aufgeteilt werden. Mit den neuen Lösungen können vielseitige Dekor- und Innenbeschichtungs-Wünsche mit kleinem Aufwand erfüllt werden.
Description
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Dosenkörpern sowie Dosenkörper
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Herstellen von Dosen nach den Oberbe- griffen der Ansprüche 1 , 6, 12 auf Vorrichtungen zum Herstellen von Dosen nach den Oberbegriffen der Ansprüche 18, 19, 20 und auf Dosenkörper nach den Oberbegriffen der Ansprüche 16 und 17.
Dosenkörper sind ein- oder mehrteilig ausgebildet. Bei einteiligen Aerosol-Aludosen wird ein zylindrischer Dosenkörper mittels Kaltfliesspressen bereitgestellt. Anschliessend wird am offenen Ende mittels Stauch-Necking ein verengter Halsteil ausgebildet. Dieses Herstellungsverfahren ist aufgrund der für die vielen Bearbeitungsschritte benötigten Anlage und dem Wasser- sowie Energiebedarf für Reinigung und Trocknung sehr aufwändig. Die US 4 095 544 und die EP 0 666 124 A1 beschreiben das Herstellen nahtfreier Stahldosen. Dabei wird der zylindrische Dosenkörper mittels Stanzen, Pressen und Abstrecken aus einem mit Zinn bzw. mit Kunststoff beschichteten Stahlblech hergestellt. Beim Ausbilden eines verengten Dosenhalses können enorme Probleme auftreten, weil die Materialstruktur durch das Abstrecken verändert bzw. verhärtet ist. Bei den bekannten einteiligen Dosen befinden sich an der Dosenaussenseite Fett- oder Ölrückstände. Zum Ausbilden einer De- korschicht wird eine Reinigung (Waschen, Trocknen), eine Grundlackierung (Trocknen), eine Bedruckung und eine Überlackierung direkt an der Gefässaussenfläche durchgeführt, was sehr aufwändig ist.
DE 199 02 045 und US 6 773 217 B2 beschreiben die Beschichtung eines Weissblechban- des, von dem Ronden ausgestanzt und diese mittels Tiefziehen zu Dosenkörpern für Getränkedosen geformt werden, wobei sich zwischen den Ronden grossen Mengen an Ausschussmaterial und die bereits erwähnten Probleme beim Erstellen der äusseren Dekorschicht ergeben. Beim Bedrucken von geformten Aerosoldosen können die Druckkosten in der Grössenord- nung des Rohdosenpreises liegen. Störungen an der Druckmaschine führen zu Unterbrüchen in der Dosenherstellung. Ein weiterer Nachteil liegt darin begründet, dass bei der Ausführung kleineren Dosen-Aufträgen an der Druckmaschine die Druckplatten bzw. Druckzylinder ausgewechselt werden müssen, was zum Stilllegen der gesamten Dosen-
Fertigungslinie führt. Die Druckmaschine muss von einem Druckfachmann bedient und überwacht werden.
Für die Herstellung von dreiteiligen Dosen können Blechtafeln mit rasterförmig angeordne- ten Dekors bedruckt und anschliessen in einzelne Zargen zugeschnitten werden, wobei die Zargen zu Dosenmänteln weiter verarbeitet werden. Beim bekannte Drucken ist das Handhaben der Blechtafeln aufwändig und die verwendeten Lösungsmittel sind nachteilig und schränken den Ort für das Drucken ein, was zu unerwünschten Transportwegen führt. Das Schneiden in zwei orthogonalen Richtungen entsprechend der jeweils gewünschten Do- senhöhe und des entsprechenden Dosenumfangs ist insbesondere beim Wechsel zu Dosen mit anderen Massen aufwändig. Zudem gibt es bei den verwendeten Standard- Blechtafeln immer in beiden Richtungen Blechabschnitte, die nicht verwendet werden können. Aus der WO05/000498 ist eine Lösung bekannt, bei der ausgehend von einem Metallband mit einem Umform- und einem Schweissschritt ein in Umfangsrichtung geschlossenes Rohr hergestellt wird, von dem Mantelabschnitte für Dosen abgetrennt werden. An jedem mit einer gestossenen Laser-Längsnaht geschlossenen Dosenmantel wird an der unteren Stirnseite ein Dosenboden mit einer Lasernaht befestigt. Bei der oberen Stirnseite wird eine Verengung ausgebildet. Gegebenenfalls wird das obere Ende des Dosenmantels mittels Stauch-Necking oder Spin-Flow-Necking verengt, wobei diese Verengung bis zur Ausbildung des Ventilsitzes durchgeführt werden kann. Eine Dekorschicht an der Aussensei- te des Dosenmantels wird in der Form einer bedruckten Folie aussen auf das bereits gebildete Rohr aufgebracht. Damit die Folie genügend gut am Rohr hält, ist ein aufwändiges präzises Anlegen und Verbinden nötig. Gegebenenfalls wird die bedruckte Folie bereits vor dem Formen und Verschweissen des Rohres auf das flache Metallband aufgebracht. Hier entsteht der unerwünschte Aufwand beim Ausbilden der Laserlängsnaht, weil die bedruckte Folie vom Laserstrahl ferngehalten werden muss. Die WO05/068127 beschreibt ein ähnliches Herstellungsverfahren wobei zusätzlich der Dosenmantel radial nach aussen an eine Innenform gepresst wird. Es ist eine Dekorfolie beschrieben, die auf ihrer Aussenseite und auf der dem Dosenkörper zugewandten Innenseite gegebenenfalls mit einer Grundierung bedruckt ist und nach dem Bedrucken auf das flache Metallband aufgebracht wird. Über die Druckschicht der Innenseite wird eine Siegel- schicht aufgetragen, die auch durch die Druckschicht hindurch zwischen der Folie und dem
Metallband eine feste Siegelverbindung gewährleistet. Eine auf der Innenseite in einer ersten Druckerei vorbedruckte und mit der Siegelschicht versehene Folienbahn wird gegebenenfalls in einem weiteren Druckschrift auf der Vorderseite bedruckt. Dieser weitere Druckschritt kann beim Dosenhersteller durchgeführt werden um spezifische Dekor-Informationen aufzubringen. Das heisst beispielsweise, dass zu einem Grunddekor im weiteren Druckschritt Beschriftungen aufgebracht werden, die für die jeweiligen Absatzmärkte unterschiedlich sind. Das Bereitstellen und Aufbringen der Dekorfolie ist somit mit mehreren Bearbeitungsschritten verbunden. Gemäss der EP 0 525 729 wird eine Dekorfolie in Umfangsrichtung direkt auf den Dosenkörper aufgewickelt und am Dosenkörper zu einer geschlossenen Folienhülle verbunden. Das Abtrennen und das Aufbringen eines Folienstückes auf den Dosenkörper ist bei dünnen Folien sehr schwierig, bzw. mit Problemen verbunden. Aus den Schriften US 4 199 851 , DE 197 16 079 und EP 1 153 837 A1 sind Lösungen bekannt, bei denen schrumpffä- higes Kunststoff-Flachmaterial um einen Wickeldorn gewickelt, zu geschlossenen Hüllen ausgebildet und als Rundum-Etiketten in axialer Richtung auf Flaschen bzw. Dosen geschoben und fest geschrumpft wird. Das Verschieben der Rundum-Etiketten über die Flaschen bzw. Dosen ist insbesondere bei dünnen Folien mit einer hohen Verformungs- und Beschädigungsgefahr verbunden. Nebst den Betätigungs- und den Reibungskräften kön- nen reibungsbedingte elektrostatische Ladungen und damit verbundene variable, auf die Folie wirkende elektrostatische Kräfte auftreten, so dass ein schnelles Übertragen der zylinderförmig geschlossene Folie äusserst störanfällig ist.
Die WO 2004/065273 A2 beschreibt das Verbinden eines Folienstückes zu einer ge- schlossenen Folienhülle an einer konkaven Innenfläche, an der zumindest ein Teil der Folie mit dem Überlappungsbereich anliegt. Zum Erzielen der Siegelverbindung wird der Überlappungsbereich von einer Pressleiste nach aussen an die konkaven Innenfläche gedrückt und dabei über eine Siegelverbindung verbunden. Die konkave Innenfläche kann ohne Verklemmungsprobleme mit der Folienhülle zusammen über einen Do- senkörper gestossen werden. In dieser Lage wird die Folienhülle durch einen
Schrumpfvorgang von der konkaven Innenfläche an die Mantelfläche des Dosenkörpers übertragen. Der Schrumpfprozess wird in einem Ofen durchgeführt. Zum Bedrucken der Folienbahnen ist ein Transferverfahren beschrieben. Dabei gelangt zumindest eine, vorzugsweise aber gelangen verschiedene Farben, auf eine Übertragungsfläche und von der Übertragungsfläche in einem Schritt auf die Folie. Die bedruckten Folien-
bahnen müssen im Voraus gedruckt und gelagert werden bis sie auf Dosen aufgebracht werden. Dabei entsteht Planungs- und Lageraufwand.
Die für Dosen verwendeten Druck- und Bearbeitungsverfahren sind sowohl beim direkten Bedrucken der Dosen als auch beim Bedrucken und Aufbringen von Folien sehr aufwändig. Wenn Folien bedruckt werden, müssen mehr Folienabschnitte hergestellt werden, als benötigte Dosen, weil ja beim Aufbringen der Folien auf ein Metallband oder auf die Dosen mit Ausschuss zu rechnen ist. Wenn direkt auf die Dosen gedruckt wird, so entsteht Do- senausschuss bis der richtige Farbabgleich erzielt ist.
Für das Bedrucken von Papier in relativ kleinen Stückzahlen sind digitale Druckverfahren verbreitet. Die digitalen Verfahren benötigen keine vor dem Drucken bereitzustellenden Druckformen. Sie sind aber im Vergleich zu den Druckverfahren mit Druckformen langsam. Weil für eine kostengünstige Herstellung der Dosen die Anzahl der pro Zeit hergestellten Dosen sehr hoch ist, werden für das Dosendekor nur sehr schnelle Druckverfahren und somit bis jetzt keine digitalen Druckverfahren eingesetzt. US 5 207 153 beschreibt eine Lösung bei der nach dem Aufbringen des Dosendekors mit einem digitalen Inkjet- Druckverfahren eine Markierung auf den Dosenmantel aufgedruckt wird. Aus der US 6 769 357 ist eine Lösung bekannt, bei der die Mantelflächen von Dosenkörpern digital bedruckt werden, wobei eine Transportvorrichtung die Dosenmäntel auf Aufspannbolzen nacheinander zu den Druckköpfen mit verschiedenen Farben führt und dort beim Drucken mittels Servomotoren um die Achsen der Aufspannbolzen dreht. Beim Transport von einem Druckkopf zum nächsten müssen die Dosenmäntel in definierter Aus- richtung gehalten werden, damit die verschiedenen Farben koordiniert aufgetragen werden. Die Anforderung an die mechanische Transportvorrichtung bezüglich der genauen Ausrichtung ist sehr hoch, was zu aufwändigen Transportvorrichtungen führt. Wenn die Ausrichtung nicht genügend genau ist, wird die Bildqualität schlecht. EP 521 606 B1 beschreibt die Herstellung einer dreiteiligen Dose ausgehend von einem Stahlband, das auf einer Seite ein mittels Tiefdruck bedrucktes Folienband und auf der anderen Seite mindestens eine wärmeaushärtende Kunststoffschicht oder eine thermoplastische Harzschicht umfasst. Um eine gute Verbindung zwischen dem Stahlband und dem bedruckten Folienband zu gewährleisten, müssen Heizvorrichtungen mit grosser Ausdeh- nung eingesetzt werden, weil die hohe Temperatur über eine genügend lange Zeit wirken
muss. Wenn die Verbindung ungenügend ist, so können Verformungen, wie das Ausbilden eines verengten Dosenhalses, zu unerwünschten Verformungen der Folie relativ zum Blech führen. Quer zur Längsausdehnung des Stahlbandes haben die Beschichtungen eine Ausdehnung, die etwas kleiner ist als der Dosenumfang. Vom Stahlband werden Tafeln bzw. Zargen für Dosenmäntel abgetrennt, die anschliessend umgeformt und mittels Widerstandschweissen zu geschlossen Dosenmänteln geformt werden. Die Schweissnaht muss mit Abdeckbe- schichtungen überdeckt werden. Die Weiterbearbeitung der Tafeln und insbesondere das Anbringen der Abdeckbeschichtungen ist aufwändig.
EP 646 428 A1 beschreibt eine ähnliche Lösung, wobei lediglich eine Innenbeschichtung und diese mit einer Extrusionsvorrichtung direkt auf dem flachen Blechband ausgebildet wird. Auch bei dieser Lösung ist die Weiterbearbeitung der Tafeln bzw. Zargen und insbe- sondere das Anbringen einer Nahtabdeckung aufwändig.
Die gängigen einteiligen Aluminium-Dosen werden zum Bereitstellen einer Innenbarriere innen nach dem Waschen und Trocknen mit einem Lösungsmittel haltigen Lack besprüht, der dann in einem Trocknungsofen unter Abgabe von unerwünschten Lösungsmitteldämp- fen getrocknet wird. Sowohl die bewegliche Sprühdüse als auch die Waschanlagen und/oder die Trocknungsanlagen mit den Lagerschalen zum Aufnehmen der Dosenkörper sind aufwändig aufgebaut bzw. unerwünscht gross.
EP 426 258 B1 beschreibt eine Lösung, bei der aus Blechstücken um einen Vorrichtungs- arm geschlossene Dosenmäntel gebildet werden, die aneinander anschliessend entlang des Vorrichtungsarms durch eine Innenbeschichtungsvorrichtung geführt werden. Vom Vorrichtungsarm her wird an die Innenseite der Dosenmäntel ein Kunstharzpulver aufgetragen, das durch Zufuhr von Wärme geschmolzen und emailliert und durch Abkühlen ausgehärtet wird. Vorzugsweise wird das Kunstharzpulver elektrisch geladen und mit einer Koronaentladung aufgetragen. Die Handhabung der einzelnen Blechstücke und der einzelnen Dosenmäntel ist aufwändig, insbesondere gelangt auch Kunstharzpulver zwischen den Dosenmänteln hindurch zur Aussenseite, was zu unerwünschten Verschmutzungen führt.
WO2005/000498 A1 beschreibt eine Innenbarriere in der Form einer Folie, die vor der Rohrformung als Folienband auf das Metallband aufgebracht wird. Das Metallband wird mit einer Induktionsheizung vorgewärmt. Anschliessend wird das Folienband über eine Umlenkrolle auf das Metallband 1 gedrückt, so dass eine Siegelschicht des Folienban- des das Folienband mit dem Metallband verbindet. Ein Folienband mit Siegelschicht ist aufwändig in der Herstellung. Zum Ausbilden eines geschlossenen Rohres ist eine Schweissverbindung zwischen den beiden seitlichen Rändern des Metallbandes nötig. Weil das Folienband die im Bereich der Schweissnaht entstehende Temperatur nicht erträgt, wird sich das Folienband seitlich nicht bis zu den Rändern des Metallbandes erstrecken. Um trotzdem eine geschlossene Innenbarriere ausbilden zu können, wird nach der Nahtbildung ein Nahtabdeckband aufgebracht. Das Zuführen und dichte Verbinden des Nahtabdeckbandes ist aufwändig, weil es beim Ausbilden der Schweissnaht von dieser beabstandet sein muss und erst anschliessend durch das Zusammendrücken des gebildeten Rohres an den Nahtbereich angepresst wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Lösung zu finden, mit der Dosen einfach und kostengünstig hergestellt werden können, wobei insbesondere ein qualitativ hoch stehendes Dekor und/oder eine dichte Innenbeschichtung mit möglichst grosser Flexibilität mit einfachen Anlagen erzielt werden soll.
Beim Lösen dieser Aufgabe wurden verschiedene Erfindungen gemacht, die in Kombinationen besonders vorteilhaft sind. Eine erste Erfindung betrifft das direkte Bedrucken des Metallbandes. Eine zweite Erfindung betrifft das Ausbilden einer in Umfangsrichtung geschlossenen Innenbeschichtung nach dem Ausbilden der Lasernaht am rohrförmig umge- formten Metallband und zwar vor dem Abtrennen von einzelnen Dosenmänteln. Eine dritte Erfindung betrifft die Verwendung mindestens eines Digitaldrucksystems. Allen Erfindungen liegt die Erkenntnis zugrunde, dass langsamere und schnellere Bearbeitungsschritte kombiniert werden können, wobei dann aber auf eine lineare inline Produktion verzichtet werden muss und beispielsweise schnelle Bearbeitungsschritte in einer einzigen Linie und langsame in parallelen Linien, bzw. gleichzeitig in mehreren Bearbeitungsstationen, durchgeführt werden. Zudem kann eine schnell bedruckte Metallbahn auch zu einem Coil aufgewickelt werden, wobei solche Coils in langsameren Bearbeitungen parallel weiter verarbeitet werden. Die Metallbahn eines Coils kann auch vor der Weiterverarbeitung mit mindestens einem Längsschnitt in Teilbahnen aufgeteilt werden. Um die vielseitigen Dekor- Wünsche mit kleinem Aufwand erfüllen zu können, werden gegebenenfalls verschiedene
Druckverfahren kombiniert und dabei an verschiedenen Stellen der Dosenherstellung oder gegebenenfalls ein digitales Druckverfahren erst beim Abfüllen der Dosen eingesetzt.
Die erfindungsgemässe Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 , 6, 12, 16, 17, 18, 19 und 20 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben bevorzugte bzw. alternative Ausführungsformen.
Im Rahmen der ersten Erfindung wurde erkannt, dass bei der Dosenherstellung zum Bedrucken gemäss dem Stande der Technik im Wesentlichen nur zwei aufwändige Lösungen in Betracht gezogen werden, was auf ein einschränkendes Vorurteil hinweist. Zum Bedrucken von fertigen Dosen werden sehr teure und in der Handhabung aufwändige Druckvorrichtungen verwendet, welche die Dosenherstellung auf Betriebe zur Dosenherstellung einschränken. Das Bedrucken von Tafeln und Folienbändern hingegen erfolgt in Druckbetrieben, die auf Spezialdrucke ausgelegt sind. Erst mit der Er- kenntnis, dass direkt ein Metallband bedruckt werden muss, hat sich eine Lösung ergeben, die das Drucken des Dekors und das Herstellen der Dose beim Abfüllbetrieb ermöglicht.
Bei der erfinderischen Lösung wird das zum Herstellen von Dosenmänteln verwendete Metallband in einem Druckschritt mit Dekorflächen bedruckt, die in einer ersten Richtung des Metallbandes, vorzugsweise in dessen Längsrichtung, die Ausdehnung in Richtung der Dosenachse und quer zur ersten Richtung die Ausdehnung in Richtung des Dosenumfangs aufweisen, wobei im Bereich jeder Dekorfläche mindestens eine Längs-Registermarke angeordnet ist, und die Längs-Registermarken die Steuerung von Trennschritten so ermög- licht, dass die abgetrennten Abschnitte des Metallbandes je eine vollständige Dekorfläche umfassen. Die Abschnitte werden als Dosenmäntel eingesetzt. Vorzugsweise wird das Metallband bereits vor dem Trennschritt mit einer gestossenen Laser-Längsnaht in Umfangs- richtung geschlossen und anschliessend werden geschlossene Dosenmäntel abgetrennt. Mit etwas grösserem Aufwand ist es auch möglich, Abschnitte des Metallbandes erst nach dem Trennschritt in die Dosenmantelform umzuformen und mit einer gestossenen Laser- Längsnaht in Umfangsrichtung zu schliessen. Die vielen kurzen Laser-Längsnähte können jeweils am Ende zu Problemen führen, weil dort die eingetragene Wärme nicht weiterflies- sen und eine lokale Überhitzung entstehen kann. An einer Stirnseite jedes Dosenmantels wird ein Dosenboden befestigt.
Zum Bedrucken können alle bekannten Druckverfahren eingesetzt werden, wobei vorzugsweise mindestens ein Offset- oder ein Flexo- oder ein Sieb-Druckverfahren verwendet wird. Weil das Aushärten bzw. Trocknen der Farben beim Bedrucken für das anschliessende Weiterverarbeiten oder für das anschliessende Aufwickeln auf einen Coil sehr schnell erfol- gen muss, wird die Farbe vorzugsweise mittels UV gehärtet. Über die Farben kann noch eine Deckschicht aufgetragen oder aufgedruckt werden, welche etwa eine glatte Oberfläche und eine gewisse Kratzfestikeit gewährleistet.
Die mindestens eine Längs-Registermarke im Bereich jeder Dekorfläche erlaubt die ge- wünschte Steuerung der Trennschritte. Wenn zwischen zwei aufeinanderfolgenden Dekors ein kleiner Abstand ausgebildet ist, kann auch ein Rand des Dekors als Längs- Registermarke verwendet werden. Vorzugsweise wird aber eine charakteristische im Dekor oder gegebenenfalls am Rand des Dekors aufgedruckte Längs-Registermarke verwendet. Weil die Dosenmäntel bzw. die Abschnitte für Dosenmäntel nach dem Drucken abgetrennt werden und weil sich das Dekor vorzugsweise über die gesamte Höhe eines Dosenmantels erstrecken muss, wird der Abstand zwischen den Dekors möglichst klein gewählt. Gegebenenfalls wird sogar auf einen Abstand verzichtet. Daher ist es auch sehr wichtig, dass die Trennlinie in Längsrichtung des Metallbandes sehr genau platziert werden, was mit aufge- druckten Längs-Registermarken erzielt werden kann.
Weil zumindest bei einer Stirnseite des Dosenmantels eine Laser-Verbindung zu einem Dosenboden ausgebildet wird, ist es vorteilhaft, wenn bei der Stirnseite ein enger Randbe- reieh des Dosenmantels frei vom Dekor ist. Dieser freie Randbereich wird vorzugsweise dadurch gewährleistet, dass das Dekor nicht bis zur Linie gedruckt wird, bei der die Trennung erfolgt. Es wäre auch möglich, dass beim Trennen oder nach dem Trennen das Dekor im Randbereich entfernt wird. Es hat sich gezeigt, dass eine Laser-Verbindung gegebenenfalls auch möglich ist, wenn der Laserstrahl erst nach dem Durchtritt durch das Dekor, bzw. der damit verbundenen Entfernung des Dekors, die metallische Schicht des Do- senmantels mit der metallischen Schicht des innen am Dosenmantel anliegenden Dosenbodens verbindet.
Wenn auf das Metallband quer zu dessen Längsrichtung mindestens zwei Dekors nebeneinander aufgedruckt werden, so muss das Metallband in die entsprechende Anzahl von Teilbahnen aufgeteilt werden. Weil die beiden Längsseiten jeder Teilbahn, oder gegebe-
nenfalls der Abschnitte davon, stumpf zusammengeführt und mittels Laserschweissen verbunden werden, ist es vorteilhaft, wenn bei den Längsseiten ein enger Randbereich des Dosenmantels frei vom Dekor ist. Dieser freie Randbereich wird vorzugsweise dadurch gewährleistet, dass das Dekor nicht bis zu den Längsseiten gedruckt wird. Es ist zweck- mässig, wenn beim Aufteilen in Teilbahnen oder nach dem Aufteilen bei beiden Längsseiten eine saubere Schnittlinie ausgebildet wird. Gegebenenfalls wird im an die Schnittlinie bzw. Längsseite anschliessenden Randbereich das Dekor entfernt.
Damit verschiedene Farben auf dem Metallband sehr gut halten, wird vor dem Bedrucken vorzugsweise eine Grundierung aufgetragen oder aufgedruckt. Die Grundierung kann einerseits auf das Haften an der metallischen Oberfläche und andererseits auf das Bereitstellen einer bedruckbaren Oberfläche ausgerichtet werden. Wenn diese beiden Aufgaben nicht vom gleichen Lack gelöst werden, so kann ein Primer für das Haften und darauf ein Decklack für die bedruckbare Oberfläche aufgetragen werden. Besonders vorteilhaft ist eine Grundierung die als Blechband-Beschichtung bzw. Coil Coating aufgetragen wird.
Beim Coil Coating werden gewalzte Metallbänder organisch beschichtet, wobei aufgrund der einfachen Geometrie ein hoher Auftragswirkungsgrad erreicht werden kann. Die dabei notwendigen Schritte beschränken sich auf das Lackieren und das Trocknen. Gegebenen- falls wird auch noch eine Reinigung, eine Vorbehandlung und/oder eine Nachbehandlung durchgeführt. Wenn auf die Oberfläche des Metallbandes keine Fette und Öle aufgebracht wurden, so kann auf eine Reinigung verzichtet werden. Es ist beispielsweise möglich eine erste Lackschicht (Primer) in einem Walzverfahren aufzutragen, bei etwa 240 °C einzubrennen, anschließend eine zweite Lackschicht (Decklack) wiederum im Walzverfahren aufzutragen und wieder bei etwa 240 °C einzubrennen. Anschliessend kann das Metallband zu einem Coil aufgerollt oder direkt weiter verarbeitet werden.
Weil der Coil Coating Schritt am besten direkt bei der Herstellung des Metallbandes durchgeführt wird, handelt es sich bei mit Coil Coating grundierten Metallbändern um Spezialpro- dukte. Wenn nun für die Dosenherstellung ein solches spezielles Ausgangsprodukt nötig ist, kann dies zu unerwünschten Engpässen oder Problemen führen. Es ist zweckmässig die Dosen ausgehend von Metallbändern herzustellen, die überall problemlos erhältlich sind. Die gängigen Stahlbänder sind gegen Oxidation mit einer Zinn- oder Chrom- Beschichtung sowie gegebenenfalls mit Fett oder Öl geschützt. Damit gängige Metallbän- der verwendet werden können, wird das Metallband gegebenenfalls gereinigt und/oder ge-
bürstet und dann direkt vor dem Bedrucken mit einer Grundierung versehen. Die Grundierung kann direkt von einer Druckmaschine aufgetragen werden, insbesondere nur im Bereich der zu druckenden Dekors. Dabei muss die Grundierung aber schnell härten, was vorzugsweise mit einer unter UV Bestrahlung härtenden Grundierung erzielt wird.
Vorzugsweise werden lösungsmittelhaltige Lacksysteme eingesetzt, insbesondere Zweikomponentensysteme (2K-Lacke) mit einem Bindemittel aus Harz und Härter. Es sind aber auch lösungsmittelfreie Systeme möglich, beispielsweise unter UV härtende Grundierungen. Gängige Lacksysteme basieren auf Polyester und Polyurethan (und Kombinationen), Epoxiharz und Polyvinylidenfluorid (PVDF). Polyurethanlacke kommen als 1- und 2-
Komponenten-Systeme zur Anwendung. Die Härtung wird bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur durchgeführt. Bei 2-Komponentensystemen kann Polyisocyanat und eine polyalkoholhaltige Komponente verwendet werden. Polyurethanlacke sind insbesondere auch für Coil-Coating-Verfahren geeignet. Erste für Metall geeignete Lacke waren
Nitrocelluloselacke mit Alkydharzen. Alkydharze können mit vielen anderen Filmbildnern kombiniert werden, etwa mit Phenolharzen und Epoxiharzen. Polyvinylester besitzen eine gute Klebekraft und haften gut auf metallischen Flächen. Acrylharze können in Kombination mit anderen Harzen auf Metall eingesetzt werden. Die Oberfläche der Grundierung wird so gewählt, dass günstige Druckverfahren mit günstigen Druckfarben eingesetzt werden können. Es kann beispielsweise eine Standard-Offset- Druckmaschine (Folienzylinder und Gummituchzylinder) mit den vielseitig verwendeten und dabei günstigen ölbasierten Farben eingesetzt werden. Nebst Haetset-Rollenoffset- Druckfarben sind gegebenenfalls auch wasserverdünnbare oder UV härtbare Farben und Farben mit Lösungsmitteln einsetzbar, die bei tieferen Temperaturen trocknen. Nebst dem Offsetdruck können auch Flexodruck-, Verpackungs-Tiefdruck- und Siebdruckverfahren vorteilhaft eingesetzt werden. Beim Flexodruck wird dünnflüssige Farbe (UV härtbar, lösemittelbasiert oder wasserbasiert) von einer Tauchwalze zur Auftragswalze geführt und die Auftragswalze überträgt den Farbfilm auf die erhabenen Druckformen des Formzylinders. Beim Tiefdruck wird die Druckform mit den Vertiefungen durch Eintauchen in dünnflüssige Farbe eingefärbt und überflüssige Farbe mit einem Stahlmesser (Rakel) abgezogen.
Im Verpackungsbereich wird häufig mit Echtfarbtönen und gegebenenfalls auch mit Grundierungen gearbeitet. Aus diesem Grund sind die Maschinen meist mit einer grossen An- zahl Farbwerken ausgestattet. Bei Reihen-Mehrzylindermaschinen weist jedes Druckwerk
einen eigenen Druckwerkständer mit Gegendruckzylinder auf und das Metallband legt zwischen den Druckwerken eine längere Trocknungsstrecke zurück. Beim Siebdruck wird die Druckfarbe mit einer Gummirakel durch ein feinmaschiges Gewebe hindurch auf das zu bedruckende Metallband bzw. dessen Lackschicht gedruckt. An denjenigen Stellen des Gewebes, wo dem Druckbild entsprechend keine Farbe gedruckt werden soll, werden die Maschenöffnungen des Gewebes durch eine Schablone farbundurchlässig gemacht. Im Vergleich zu anderen Druckverfahren ist die Geschwindigkeit kleiner. Für den Siebdruck werden sehr viele Farbsorten angeboten. Sie unterscheiden sich vor allem in ihren Haftungseigenschaften, Beständigkeiten auf verschiedenen Materialien und in ihrem Trock- nungsverhalten. Aufgrund des grossen Farbangebotes kann gegebenenfalls auch eine Farbe eingesetzt werden, welche direkt auf das Metall aufgetragen werden kann und dazu gegebenenfalls ähnliche Binder aufweist, wie die vorne beschriebene Grundierung. Um ein schnelles Trocknen bzw. Härten der Farbe zu erzielen, werden vorzugsweise Farben verwendet, die mit UV Licht oder gegebenenfalls mit Elektronenstrahlen gehärtet werden kön- nen.
Offsetdruck kommt vor allem dann zur Anwendung, wenn höchste qualitative Anforderungen bezüglich Rasterdruck und Farbtreue gefordert sind. In Kombination mit Siebdruck, Heissfolienprägedruck oder Kaltfoliendruck können spezielle Effekte erzeugt werden.
Günstige Druckplatten bzw. Druckwalzen mit flexiblen Druckplatten sowie der hohe Standardisierungsgrad im Offsetdruck machen dieses Verfahren auch interessant für das Drucken von einfacheren Dekors zu attraktiven Preisen. Überall dort, wo hohe Deckung, Detailgenauigkeit und Farbkraft gefordert werden, um brilliante, hochwertige Bildwirkungen zu erzielen, eignet sich Siebdruck ausgezeichnet. Mittels Lackauftrag werden Spezialeffekte wie zum Beispiel Reliefs ermöglicht. Duftlacke, thermochromatische Farben und Glitzerfarben sind nur einige Beispiele für Anwendungsfelder des Siebdrucks. Mit dem Siebdruckverfahren lässt sich zudem jedes Dekor mit der Blindenschrift Braille versehen.
Für die Herstellung von Rundsiebdruckformen werden flexible Siebdruckplatten verwendet die durch Belichten und weitere Bearbeitungsschritte die gewünschte Farbdurchlässigkeit erhalten. Die Verarbeitung ist gleichwertig zu anderen fotopolymeren Druckplatten, wie sie für den Buchdruck und den Flexodruck verwendet werden. Sämtliche Arbeitsschritte können mit wenigen, einfachen Hilfseinrichtungen rasch ausgeführt werden. Vom Reprofilm bis zur einsatzfähigen Druckform benötigt man weniger als 30 Minuten. Die Siebdruckplatten können auch ohne analogen Film digital bebildert werden.
Das bedruckte Metallband kann gemäss einem beliebigen bekannten Verfahren zu geschlossenen Dosenmänteln und weiter zu Dosen verarbeitet werden. Besonders vorteilhaft ist es aber einsetzbar für eine Weiterverarbeitung bei der es von mindestens einer Rohrformanlage mit einer Laserschweissvorrichtung in ein stumpf geschlosse- nens Rohr verarbeitete wird, von dem mit einer Trennvorrichtung Abschnitte als Dosenmäntel abgetrennt werden. Wenn auf dem Metallband seitlich nebeneinander mindestens zwei Dekors angeordnet sind, so wird das Metallband in eine entsprechende Anzahl Teilbänder aufgeteilt, die in Querrichtung je nur das Dekor für einen Dosenman- tel aufweisen. Eine seitliche Beschneidung kann auch durchgeführt werden, um für das Schweissen saubere und exakte seitliche Kontaktflächen auszubilden. Beim seitlichen Schneiden kann bei Bedarf auch in einem schmalen Randbereich das Dekor mitsamt der Grunddierung entfernt werden, um für die Lasernaht die metallische Schicht von aussen her freizulegen.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden am flachen Metallband in Normalebenen zur Längsachse des Metallbandes Schlitze im Metallband ausgebildet. Diese Schlitze erleichtern nach der Rohrformung das Abtrennen von Dosenmänteln bzw. Abschnitten, weil dann nur noch in den Bereichen ohne Schlitze eine Trennung durchgeführt werden muss. Die Schlitze erstrecken sich aber nicht bis zu den beiden seitlichen Randbereichen des Metallbandes. In beiden seitlichen Randbereichen des Metallbandes wird auf Schlitze verzichtet, weil dort ja die Laserlängsnaht ausgebildet werden muss. Vorzugsweise wird auch in der Mitte zwischen den beiden seitlichen Randbereichen auf einen Schlitzverzichtet. Nach dem Schweissen des Rohres gibt es bei der Lasernaht und im bezüglich der zentralen Rohrach- se gegenüberliegenden Bereich keine Schlitze. An diesen zusammenhängenden Bereichen können Antriebsmittel, insbesondere Schleppraupen, reibungsschlüssig ans Rohr angreifen und den für die Rohrherstellung gewünschten Vorschub erzielen.
Die Schlitze werden vorzugsweise direkt bei der Druckmaschine ausgebildet. Sie können als Längs-Registermarken verwendet werden und erlauben dann beim späteren Abtrennen der Rohrabschnitte die gewünschte Steuerung der Trennschritte. Gegebenenfalls umfasst die Druckmaschine auch eine Prägestation, bei der das Metallband beispielsweise mit Prägewalzen bearbeitet wird. Am Ende der Druckmaschine kann eine Längsschneideinrichtung angeordnet werden, welche das bedruckte und geschlitzte Metallband in Teilbänder aufteilt. Die Schlitze werden so ausgebildet, dass die Teilbänder an den Rändern und in der Mitte
keine Schlitze aufweisen. Die Teilbänder können aufgerollt und zwischengelagert, oder direkt parallel weiterverarbeitet werden.
Für bedruckte Dosen mit einer Innenbeschichtung wird zwischen der Laserschweiss- Vorrichtung und der Trennvorrichtung eine in Umfangsrichtung geschlossene Beschich- tung an der Innenseite des entstehenden Rohres angebracht. An mindestens einer Stirnseite jedes Dosenmantels wird vorzugsweise ein Anschlussbereich ausgeformt, an dem mit einer Laserverbindung ein Abschlussteil befestigt werden kann. Gegebenenfalls werden mit einem Digitaldrucksystem zusätzliche Dekor- oder Informationselemen- te am Dosenmantel aufgedruckt, wobei dies vorzugsweise erst vor oder nach der Abfüllanlage erfolgt und dabei erlaubt spezifische, insbesondere individualisierte, Informationen auf den Dosen anzubringen.
Im Rahmen der zweiten Erfindung wurde erkannt, dass die Innenbeschichtung nach dem Laserschweissen des entstehenden Rohres und vor dem Abtrennen der Dosenmäntel an der Innenseite des Rohres ausgebildet werden soll, weil dann auch die Naht überdeckt ist und nicht jede Dose einzeln beschichtet werden muss.
Zum Herstellen eines Dosenkörpers mit einem Dosenmantel und einem Dosenboden wird daher ein Metallband in dessen Längsrichtung bewegt, bei einer Formvorrichtung in einem Formschritt kontinuierlich durch stumpfes Zusammenführen der seitlichen Randflächen des Metallbandes zu einem Rohr geformt und bei einer Schweisseinrichtung in einem Schweissschritt mit einer Laser-Längsnaht bei den stumpf zusammengeführten seitlichen Randflächen in Umfangsrichtung geschlossen. Bei einer Trenneinrichtung werden mit Trennschritten Abschnitte des geschlossenen Rohres abgetrennt sowie als Dosenmäntel mit einer Laser-Längsnaht bereitgestellt. Anschliessend werden Verbindungsschritte durchgeführt, mit denen an einer Stirnseite jedes Dosenmantels ein Dosenboden befestigt wird. In einem Bearbeitungsbereich nach der Schweisseinrichtung und vor der Trenneinrichtung wird mit einer Innenbeschichtungseinrichtung ein Innenbeschichtungsschritt durchgeführt, bei dem an der Innenseite des geschlossenen Rohres eine in Umfangsrichtung geschlossene Innenbeschichtung ausgebildet wird. Weil dabei auch die Naht abgedeckt wird, kann auf einen zusätzlichen Nahtabdeckungsschritt verzichtet werden.
Die Dicke der Innenbeschichtung ist meist kleiner als die Dicke des Metallbandes. Eine gute Haftverbindung zwischen der Rohrwand und der Innenbeschichtung ist für viele An-
wendungen wichtig, weil sonst beim Trennschritt die Gefahr besteht, dass sich die Innenschichtung etwas vom Rohr löst. In speziellen Anwendungen kann es auch erwünscht sein, eine nur geringe Haftwirkung zwischen der Innenbeschichtung und dem Metallkörper zu erzielen, um mit einer definierten Abschälkraft die Komponenten voneinander trennen zu können. Wenn die Innenseite des Rohrs im Querschnitt kreisrund und ohne Absatz ausgebildet ist, also stumpf geschweisst, so kann die extrudierte Innenbeschichtung gut an die Innenseite angepresst werden, was bei einer beim Extrudieren genügend haftenden Kunststoffmasse eine gute Verbindung bewirkt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird beim Innenbeschichtungsschritt die Innenseite mit einer Innenbeschichtung, vorzugsweise aus Kunststoff, insbesondere aus Polyethylen (PE) bzw. aus Low Density Polyethylen (LDPE) versehen, welche mittels einer Extrusions- düse im plastifizierten Zustand zugeführt wird. Es versteht sich von selbst, dass die Innenbeschichtung jeweils gemäss den Spezifikationen für das in die Dose zu füllende Produkt gewählt wird und somit beispielsweise auch PET oder PP eingesetzt werden könnte. Das Extrudieren und an die Innenseite Anlegen einer schlauchförmigen Kunststoff-Innenschicht hat den Vorteil, dass kein Trocknungs- bzw. Härtungsschritt mit einer hohen Temperatur durchgeführt werden muss. Wenn die Kunststoff-Innenschicht nicht von sich aus an der Innenseite haftet, so muss das Haften gegebenenfalls mit einer vorgängig auf das flache Metallband aufgebrachten Haft- oder Siegelschicht erzielt werden. Abhängig von den Kontakteigenschaften der Innenseite des geschlossenen Rohres bzw. des Metallbandes und den Hafteigenschaften der Kunststoff-Innenschicht kann es auch genügen, wenn das geschlossene Rohr erwärmt wird, bevor die Kunststoff-Innenschicht aufgetragen wird. Gegebenenfalls wird zwischen der Innenseite und der Kunststoff-Innenschicht eine Haftvermittlungsschicht aufgetragen, welche vorzugsweise beim Innenbeschichtungsschritt mittels einer Extrusionsdüse zugeführt wird. Die Innenbeschichtung kann dabei als Mono- schicht ausgeführt sein, oder aber als Mehrschichtaufbau extrudiert werden. Bei der Mehr- schichtextrusion bzw. der Coextrusion würde dieser Schichtverbund aus mindestens einem Haftvermittler und mindestens einer Funktionsschicht bestehen (Zweischichtcoextrusion). Gegebenenfalls wird die Haftvermittlungsschicht oder eine Halteschicht für die Kunststoff- Innenschicht bereits vor dem Innenbeschichtungsschritt auf das Metallband aufgetragen, wobei für das Trocknen oder Aushärten Wärme oder gegebenenfalls UV Licht zugeführt werden.
Bei einem Schlauchauftrag aus einer ringförmigen Extrusionsdüse wird eine schlauchförmige Kunststoff-Innenschicht extrudiert und vorzugsweise mittels eines Druckunterschieds zum Anliegen an die Rohr-Innenseite gebracht werden. Bei einer ersten Gruppe von Lösungen ist nach der Extrusionsdüse im Rohrinnern ein Schleppstopfen angeordnet und der Rohr-Innenraum der von der Extrusionsdüse, dem Schleppstopfen und einem Abschnitt der schlauchförmigen Kunststoff-Innenschicht umgeben ist, wird von der Extrusionsdüse her mit Stützluft gespiesen. Der dabei in diesem Innenraum entstehende erhöhte Druck presst die schlauchförmige Kunststoff-Innenschicht an die Innenseite des geschlossenen Rohres. Zusammen mit entsprechenden Haftungseigenschaften (Haftvermittler und/oder Wärme) wird gewährleistet, dass die Kunststoff- Innenschicht dauerhaft an die Innenseite des geschlossenen Rohres haftet. Gegebenenfalls führt der Schleppstopfen zu einem Anpressen der Kunststoff-Innenschicht an die Innenseite des geschlossenen Rohres.
Bei einer zweiten Gruppe von Lösungen ist vor der Extrusionsdüse im Rohrinnern ein Unterdruckraum ausgebildet, welcher radial ausserhalb der Extrusionsdüse einen Unterdruck bereitstellt, welcher die schlauchförmige Kunststoff-Innenschicht an die Innenseite des geschlossenen Rohres saugt.
Anstelle des Schlauchauftrags könnte auch ein Druckauftrag vorgesehen werden, bei dem das Beschichtungsmaterial von der Extrusionsdüse radial an die Innenseite des Rohres gepresst wird. Weil bereits kleine Schwankungen des Rohrdurchmessers zu Ungenauigkei- ten bei der aufgetragenen Schicht führen können, scheint der Druckauftrag für diese An- wendung weniger geeignet als der Schlauchauftrag.
Eine Extrusionsvorrichtung umfasst nebst der Extrusionsdüse das Extrusionswerkzeug, mindestens eine ins Extrusionswerkzeug führende Schmelzleitung, sowie mindestens eine Versorgungsleitung und mindestens einen Extruder, der die mindestens eine Leitung mit dem zu extrudierenden Material speist. Gegebenenfalls wird auch eine Schmelzepump zwischen den Extruder und den Rest geschaltet. Wenn mindestens zwei Rohre parallel hergestellt werden, so ist es zweckmässig, den mindestens einen Extruder zum Speisen von parallel eingesetzten Extrusionswerkzeugen zu verwenden. Ein Extrusionswerkzeug ist dem Innern eines entstehenden Rohres zugeordnet und wird von der Seite her gehalten, wo das Metallband noch offen ist, bzw. die seitlichen Randflächen des Metallbandes noch nicht
zusammengeführt sind. Im Innern des Extrusionswerkzeuges sind Verbindungen ausgebildet, die zumindest das Schmelzmaterial für die Kunststoff-Innenschicht von mindestens einer Leitung so zur Extrusionsdüse führen, dass dieses schlauchförmig aus einer ringförmigen Austrittsöffnung ausgetragen werden kann. Gegebenenfalls sind auch Verbindungen für einen Haftvermittler vorgesehen, der so zugeführt wird, dass er zwischen die Kunststoff- Innenschicht und die Innenseite des geschlossenen Rohres zu liegen kommt. Der Haftvermittler wird vorzugsweise mit dem Kunststoffmaterial aus einer gemeinsamen Düsenöffnung ausgetragen. Gegebenenfalls wird der Haftvermittler getrennt vom Kunststoffmaterial aus einer eigenen Düsenöffnung ausgetragen. Weitere Verbindungen im Extrusionswerk- zeug können für die Stützluftzuführung und/oder einen Unterdruckanschluss vorgesehen werden.
Die Elemente der Innenbeschichtungsvorrichtung werden so angeordnet, dass die Kunststoff-Innenschicht nach der Schweissvorrichtung an die Innenseite des Rohres angelegt wird. Das Extrusionswerkzeug und die Extrusionsdüse können in einem Bereich von der Formvorrichtung bis nach der Schweissvorrichtung angeordnet werden.
Für die Rohrformung, das Laserschweissen der Rohrlängsnaht, das Anbringen der in Umfangsrichtung geschlossene Innenbeschichtung und das Abtrennen von Dosenmänteln kann ein beliebiges Metallband zugeführt werden, insbesondere auch ein unbeschichtetes und unbedrucktes. Gegebenenfalls umfasst das verwendete Metallband auf der späteren Innenseite eine Haftbeschichtung für die in Umfangsrichtung geschlossene Innenbeschichtung. Vorzugsweise wird aber ein auf der späteren Aussenseite bereits bedrucktes Metallband verwendet, wobei das Dekor vorzugsweise auf eine Grundierung gedruckt ist und über dem Druck gegebenenfalls eine Deckschicht angebracht ist. Die geschlossenen Dosenmänteln werden gemäss einem bekannten Verfahren weiter zu Dosen verarbeitet. Wenn auf dem Metallband seitlich nebeneinander mindestens zwei Dekors angeordnet sind, so wird das Metallband in eine entsprechende Anzahl Teilbänder aufgeteilt, die in Querrichtung je nur das Dekor für einen Dosenmantel aufweisen. Eine seitliche Be- schneidung kann auch durchgeführt werden, um für das Schweissen saubere und exakte seitliche Kontaktflächen auszubilden. Beim seitlichen Schneiden kann bei Bedarf auch in einem schmalen Randbereich das Dekor mitsamt der Grundierung entfernt werden, um für die Lasernaht die metallische Schicht von aussen her freizulegen.
Bei Ausführungsformen, die am flachen Metallband in Normalebenen zur Längsachse des Metallbandes Schlitze im Metallband ausbilden, ist nach der Rohrformung das Abtrennen von Dosenmänteln bzw. Abschnitten erleichtert. Es muss nur noch in den Bereichen ohne Schlitze eine Trennung durchgeführt werden. Vorzugsweise muss die Trennung nur in zwei bezüglich der zentralen Rohrachse einander gegenüberliegenden schmalen Teilbereichen des Rohrumfangs durchgeführt werden. Weil die Mantelfläche des Rohrs in diesen Teilbereichen nur wenig von einer Tangentialebene abweicht, können zum Abtrennen zwei einander gegenüberliegende, sich über den jeweiligen schmalen Bereich erstreckenden Trenneinrichtungen eingesetzt werden, die je von einer Seite her, den zu trennenden Be- reich durchstechen. Weil das entstehende Rohr von einem zentralen Dorn geführt und kontinuierlich entlang der Rohrachse in Bewegung ist, umfasst die Trenneinrichtung Schneidelemente, die bei ihrer Schneidbewegung zusätzlich mit dem Rohr mitbewegt werden.
Eine einfach aufgebaute Schneideinrichtung umfasst eine drehende Trommel mit radial vorstehenden Schneidkanten. Die Drehachse der Trommel ist orthogonal zur Rohrachse angeordnet. Der Trommeldurchmesser ist so gewählt, dass der Umfang einem ganzzahligen Vielfachen der gewünschten Länge der Rohrabschnitte entspricht, wobei die Schneidkanten in entsprechenden Umfangsabständen an der zylindrischen Aussenfläch der Trommel angeordnet sind und dabei in Ebenen parallel zur Drehachse liegen. Für einen effizien- ten Trennschritt ist es zweckmässig, wenn die Schneidkante mit einer Stützkante des Dor- nes zusammenwirkt. Weil die Wandstärke des Rohres sehr klein ist und der Trommeldurchmesser genügend gross ist, steht die Ebene der Schneidkante während des Schneidvorgangs nahezu senkrecht zur Rohrachse und die entstehende Schnittlinie liegt dann nahezu in einer Normalebene zur Rohrachse.
Wenn ein hoher Anspruch daran gestellt wird, dass die Schnittlinie in einer Normalebene zur Rohrachse liegt, und/oder wenn sich die Schnittlinie über einen grossen Umfangsab- schnitt des Rohres erstreckt, so können Schneidkanten mit Führungseinrichtungen verwendet werden, wobei eine solche Führungseinrichtung die Schneidkante mit den daran anschliessenden Flächen der Schneideinrichtung während des gesamten Schneidvorgangs in einer Normalebene zur Rohrachse hält und gleichzeitig diese Normalebene mit der Geschwindigkeit des Rohrvorschubs bewegt. Nach dem Trennschritt wird die Schneidkante ausserhalb des Rohres entgegen der Vorschubrichtung des Rohres von der Führungseinrichtung zurückgestellt. Die Führungseinrichtung kann in einer Schnittebene entlang der Rohrachse die Schneidkante kreisähnlich bewegen, wobei während des Schneidens in
Richtung der Rohrachse vorzugsweise eine im Wesentlichen konstante mit der Vorschubgeschwindigkeit der Rohres übereinstimmende Geschwindigkeit gewährleistet werden soll. Die Schneidkante bewegt sich nicht nur radial mit der Schneidgeschwindigkeit, sondern auch in Richtung des Rohrvorschubs. Beim Schneiden bewegt sich die Schneidkante in der Schnittebene vorzugsweise entlang einer Geraden, was als kleine Abweichung von einer Kreislinie verstanden werden soll.
Die Stützkante des Domes ist vorzugsweise so positioniert, dass die Schneidkante beim Auftreffen auf der Rohrinnenseite im gewünschten minimalen Abstand zur Stützkante steht. Dieser minimale Abstand ist an die Wandstärke des Rohres angepasst. Am Anfang des Schneidprozesses, also beim Einstechen der Schneidkante in den Rohrmantel, wird die Innenseite des Rohrmantels etwas an den Dorn angepresst. Damit dabei keine reibungsbedingte Bremsung des Rohrmantels erfolgt, ist die Kontaktfläche des Domes von einem Material mit einem möglichst kleinen Reibungskoeffizienten gebildet, beispielsweise von keramischem Material. Um die beim Schneiden von der Schneidkante auf das Rohr wirkenden Kräfte möglichst klein zu halten, kann die Schneidkante so ausgebildet oder gegebenenfalls bewegt werden, dass beim Einstechen nur ein Teil der Schneidkante mit dem Rohr in Kontakt ist und die anderen Teilbereiche erst anschliessend in Kontakt treten. Besonders geeignet dazu ist beispielsweise eine zahnförmige Schneidkante, wobei die Zahn- spitzen im Wesentlichen auf einem Kreissegment liegen, so dass beim Einstechen zumindest ein Teil der Zähne im Wesentlichen gleichzeitig in das Rohr eintreten. Der Vorschub und die Vertiefungen zwischen den Zähnen werden so gewählt, dass am Ende des
Schneidvorganges das Rohr auf der gesamten Länge der Schneidkante abgetrennt ist. Es hat sich nun gezeigt, dass Schneidkanten, die sich über Kreissegmente erstrecken, nicht nur zum Abtrennen bei geschlitzten Rohren vorteilhaft einsetzbar sind. Auch unabhängig von den in den Patentansprüchen beanspruchten Erfindungen sind Lösungen neu und erfinderisch, welche zum Schneiden von kontinuierlich bewegten Rohren entlang des Rohrumfangs eine Mehrzahl von Schneidkanten vorsehen, welche im Wesentlichen in Normalebenen zur Rohrachse radial zur Rohrachse hin bewegbar sind, wobei am Ende der Schneidbewegung die Schneidkanten radial innerhalb der Rohr-Wand liegen und sich dabei zu einer geschlossenen Linie ergänzt haben. Vorzugsweise wirken die Schneidkanten mit einer Stützkante eines Domes im Rohrinnern zusammen. Nach dem Schneiden werden die Schneidkanten wieder radial nach aussen bewegt. Die kleinen radialen Bewegungen der Schneidkanten sind in äusserst kurzen Zyklen durchführbar. Beim Abtrennen mit radial
bewegten Schneidkanten entstehen keine Späne und es kann auf das Entfernen von Spänen verzichtet werden.
Bei äusserst dünnwandigen Metallrohren kann gegebenenfalls auf eine Bewegung der Schneidkanten in Richtung der Rohrachse verzichtet werden, wobei dann der während des Schneidvorgangs vorgeschobene äusserst kurze Rohrvorschub etwas radial nach innen um die Stützkante umgeformt werden kann. Wenn der Rohrvorschub durch in Rohrlängsrichtung fix positionierte Schneidkanten beeinträchtigt wird, so werden die Schneidkanten beim Schneiden in Rohrlängsrichtung bewegt. Dazu kann die zum Erzielen der Schlitze bereits beschriebene Trommellösung oder die Lösung mit Führungseinrichtungen verwendet werden, wobei solche Führungseinrichtungen die Schneidkanten während des Schneidvorgangs in einer Normalebene zur Rohrachse halten und gleichzeitig diese Normalebene mit der Geschwindigkeit des Rohrvorschubs bewegen. An mindestens einer Stirnseite jedes Dosenmantels wird vorzugsweise ein Anschlussbereich ausgeformt, an dem mit einer Laserverbindung ein Abschlussteil befestigt werden kann. Gegebenenfalls werden mit einem Digitaldrucksystem zusätzliche Dekoroder Informationselemente am Dosenmantel aufgedruckt, wobei dies vorzugsweise erst vor oder nach der Abfüllanlage erfolgt und dabei erlaubt spezifische, insbesondere indivi- dualisierte, Informationen auf den Dosen anzubringen.
Im Rahmen einer dritten Erfindung, die auch für sich alleine vorteilhaft ist, wurde erkannt, dass bei der Dosenherstellung Digitaldrucksysteme eingesetzt werden können, die von den Fachleuten im Bereich der Dosenherstellung als zu langsam und zu teuer betrachtet wer- den. Dabei wurde ein im Bereich der Dosenherstellung herrschendes Vorurteil überwunden, nämlich dass aufgrund der Wirtschaftlichkeit immer sehr grosse Stückzahlen einer Dose mit festem Dekor hergestellt werden müssen und somit nur Druckverfahren mit Druckformen geeignet sind. Beim Überwinden des Vorurteils musste erkannt werden, dass die Herstellung des Dosenkörpers und das Bereitstellen des Dekors getrennt optimiert wer- den können. Auch wenn die Bearbeitungsschritte zum Herstellen des Dosenkörpers sehr schnell erfolgen, so kann der Druckschritt trotzdem langsamer durchgeführt werden, wenn er beispielsweise für mehrere Dosen parallel oder gegebenenfalls erst beim Abfüllen der Dosen, bzw. vor oder nach dem Abfüllen, durchgeführt wird. Die Dosen können mit einem beliebigen bekannten Verfahren hergestellt werden. Besonders vorteilhaft ist es aber, wenn
die Dosen gemäss der ersten und/oder zweiten bereits beschriebenen Erfindung hergestellt werden.
Das Bedrucken wird dann bei der Dosenherstellung oder beim Abfüllen mit parallel dru- ckenden Drucksystemen durchgeführt, wobei Digitaldrucksysteme an im Wesentlichen zylindrischen Dosenmänteln eingesetzt werden. Der verbreitete Einsatz von Digitaldrucksystemen ist auf flache Oberflächen ausgerichtet. Es musste somit für die vorliegende Erfindung auch ein Vorurteil der Fachleute im Bereich des Digitaldruckes überwunden werden. Dieses weitere Vorurteil besteht darin, dass man beim möglichst schnellen digitalen Dru- cken, das zu bedruckende Produkt in der Form von Bögen oder Bändern in der flachen Form bedruckt, weil dadurch ein schnelles Positionieren und Wechseln zwischen den Druckvorgängen gewährleistet werden kann.
Beim digitalen Bedrucken der Dosenmäntel werden die Druckköpfe eines Digitaldrucksys- tems einem gemeinsamen Druckbereich zugeordnet, damit auf das Transportieren der Dosenmäntel mit kontrollierter Ausrichtung von einem Druckkopf zum nächsten verzichtet werden kann. Wenn die Druckköpfe einem gemeinsamen Druckbereich zugeordnet sind, so erfolgt das Aufbringen aller verschiedenen Farben bei der gleichen Bewegung des Dosenmantels. Die Bewegung des Dosenmantels ist entweder eine Drehbewegung um die Achse des Dosenmantels oder eine Verschiebung des Dosenmantels in Richtung der Achse des Dosenmantels. Weil ein Dosenmantel nicht von einem Druckbereich zum nächsten bewegt werden muss, sondern in einem Druckbereich vollständig bedruckt wird, hängt die Koordination des Druckens der verschiedenen Druckköpfe nicht von der Genauigkeit eines Transports des Dosenmantels von einem Druckbereich zum nächsten ab.
Im digitalen Farbdruck wird die genaue farbtreue Wiedergabe von Vorlagen oder bestimmter normierter Farbtöne ermöglicht, ohne dass bei Druckbeginn eines neuen Dekors Aus- schuss entsteht. Es können direkt aufeinander Dosen mit unterschiedlichen Dekors hergestellt werden. Das aufgedruckte Dekor kann insbesondere auch eine Nummer oder ein an- deres Dekorelement umfassen, das auf jeder Dose anders ist, so dass Dosen mit einem individualisierten Dekor entstehen. Änderungen am Druck lassen sich in wenigen Sekunden per Mausklick vornehmen.
Beim Digitaldruck gibt es verschiedene Drucktechniken wie Tintenstrahldruck, Wachsdruck, Thermotransferdruck, digitaler Siebdruck, Laserdruck usw. mit jeweils entsprechenden Ei-
genschaften. Bei der Weiterbearbeitung nach dem Druck gibt es ebenfalls eine breite Auswahl von Beschichtungs- oder Schutzmöglichkeiten. Bevorzugt sind Digitaldrucke mit Trocken- oder Flüssigtonern. Heiss aufgetragene Farbschichten sind meist sehr beständig. Wachsdruck erzielt aufgrund eines dicken Farbauftrags eine hohe Leuchtkraft und Intensi- tat. Digitaler Siebdruck ist sehr preiswert und schnell. Tintenstrahldrucke bieten auf Spezi- algrundierung derzeit die beste Auflösung und Fotoqualität. Farblaserdrucker sind in der Anschaffung und bei den Kosten pro gedrucktes Dekor günstig.
Um alle Farben möglichst gut erzielen zu können werden vorzugsweise Digitaldrucke mit mindestens vier Farben eingesetzt. Bevorzugt sind Tintendrucker, beispielsweise ein Tintendrucker HP mPrinter 4000 mit fünf Farben. Für äusserst hohe Ansprüche kann ein 7- oder 8-Farb-Tintendruck beispielsweise mit HP Vivera Tinten verwendet werden. Die Tinten liefern ein breites Spektrum brillanter Farben für naturgetreue Bilder und Schwarzweissdarstellungen mit neutralen Grautönen und kräftigem Schwarz. Mit der weis- sen HP Indigo Tinte kann eine seidenglatte Fläche gedruckt werden. Selbst fluoreszierende Farben können eingesetzt werden. Ein Druckkopf-Managementsystem mit elektrostatischer Kontrolle der Tintentröpfchen reduziert den Reinigungsbedarf und sorgt für einen perfekten Zustand der Druckköpfe. Wenn vor dem Drucken am Dosenmantel eine geeignete Grundierung angeordnet wird, so kann die Druckqualität und insbesondere auch die Lichtbeständig erhöht werden. Der Druck ist sofort wasserabweisend, wischfest und feuchtigkeitsbeständig. Bei geeigneter Grundierung ist der Druck absolut wasserfest. Vorzugsweise werden für die Grundierung lösungsmittelhaltige Lacksysteme eingesetzt, insbesondere Zweikomponentensysteme (2K-Lacke) mit einem Bindemittel aus Harz und Härter. Es sind aber auch lösungsmittelfreie Systeme möglich. Gängige Lacksysteme basieren auf Polyester und Polyurethan (und Kombinationen), Epoxiharz und Polyvinylidenfluorid (PVDF). Aufgrund der ständigen Weiterentwicklung der Farben können immer weitere Oberflächen problemlos bedruckt werden und daher kann zunehmend auf eine vorgängige Oberflächenbehandlung des Dosenman- tels verzichtet werden.
Es gibt Digitaldrucksysteme bei denen die Druckköpfe hin und her bewegt werden, wobei die zu bedruckenden Dosenmäntel koordiniert mit den Bewegungen der Druckköpfe bewegt werden. Die Bewegung der Druckköpfe erfolgt im Wesentlichen orthogonal zur Bewe- gung der Dosenmäntel. Wenn die Dosenmäntel beim Drucken schrittweise um ihre Längs-
achse gedreht werden, so werden die Druckköpfe in Richtung der Längsachse hin und her bewegt, wobei die jeweilige Bewegung davon abhängt, ob die Farbe des Druckkopfes im entsprechenden Bereich des Dosenmantels benötigt wird. Wenn die Dosenmäntel beim Drucken in Richtung ihrer Längsachse schrittweise verschoben werden, so werden die Druckköpfe In Umgangsrichtung um die Längsachse bewegt, wobei die jeweilige Bewegung davon abhängt, ob die Farbe des Druckkopfes im entsprechenden Bereich des Dosenmantels benötigt wird.
Es versteht sich von selbst, dass bewegte Druckköpfe vorzugsweise zusammen an einem gemeinsamen Bewegungssystem angeordnet werden können. Dabei muss die Bewegung der Druckköpfe so durchgeführt werden, dass die Druckköpfe überall dorthin geführt werden, wo zumindest eine Farbe aufgetragen werden muss. Wenn für jeden Druckkopf ein eigenes Bewegungssystem vorhanden ist, wird die Bewegung einzelner Druckköpfe auf Bereiche beschränkt, in denen die entsprechende Farbe benötigt wird. Sobald alle Druck- köpfe den zugeordneten Bereich des Dosenmantels bedruckt haben, kann der Dosenmantel etwas weiter bewegt werden.
Auf die Bewegung der Druckköpfe kann verzichtet werden, wenn die Druckköpfe die ganze Druckausdehnung - die Höhe oder den Umfang der Dosenmäntel - überspannen. Lineare Druckköpfe können länger sein als die zu bedruckende Dosenhöhe, wobei dann durch die Drucksteuerung gewährleistet wird, dass das Drucken auf die gewünschte Höhe des Dosenmantels beschränkt ist. Bei ringförmigen Druckköpfen, die an den Umfang des Dosenmantels angepasst sind, müssen für die verschiedenen Dosendurchmesser jeweils entsprechende Druckköpfe eingesetzt werden.
Wenn lineare Druckköpfe für verschiedene Farben in Umfangsrichtung um eine Drehachse verteilt (bzw. etwas versetzt) sind, so erfolgt das Drucken aller Farben gegebenenfalls gleichzeitig beim Drehen des Dosenmantels, wobei die Druckköpfe je ihrem Abstand in Umfangsrichtung entsprechend versetzte Bildabschnitte auftragen. Wenn die Reihenfolge beim Auftragen wichtig ist, so kann auch eine Farbe nach der anderen aufgetragen werden, wobei dann der Dosenmantel mehrmals um seine Achse gedreht werden muss. Bei zylindrischen Dosenmänteln sind die linearen Druckköpfe gerade. Für rotationssymmetrische Dosenmäntel, die von der zylindrischen Form abweichen, wäre es aber auch möglich entsprechend geformte lineare Druckköpfe einzusetzen, wobei dann aber für jede Mantel- form Druckköpfe bereitgestellt werden müssten.
Wenn kreisförmige Druckköpfe zentrisch um eine gemeinsame Vorschubachse in Achsrichtung versetzt angeordnet sind, so erfolgt das Drucken verschiedener Farben entsprechender Bildbereiche bei den verschiedenen Druckköpfen zeitlich etwas versetzt während der Bewegung des Dosenmantels entlang der Vorschubachse, wobei der zeitliche Versatz von der Vorschubgeschwindigkeit und der Distanz zwischen den Druckköpfen abhängt.
Das im Wesentlichen gleichzeitige bzw. parallele Bedrucken mehrerer Dosenmäntel kann an Drehtellern durchgeführt werden, was aber aufgrund der synchronisierten Übergaben und der auf die Dosendurchmesser abgestimmten Halte- und Übergabeelemente relativ aufwändig ist. Zudem hat ein Drehteller auf dem viele Dosenmäntel im Wesentlichen gleichzeitig bedruckt werden einen grossen Durchmesser und braucht viel Platz. Das Bedrucken der Dosenmäntel wird gegebenenfalls an Dosenmänteln ohne Dosenboden und ohne oberen Abschluss bzw. ohne obere Verengung durchgeführt. Insbesondere werden zylindrische Dosenmäntel bedruckt. Dazu wird die Anlage zum Bedrucken zwischen der Anlage zum Herstellen der geschlossenen Dosenmäntel und der Anlage zum Anbringen eines Dosenbodens angeordnet. Vorzugsweise werden aber zum Befüllen bereite oder bereits befüllte Dosen bedruckt.
Die benötigten Durchsatzleistungen beim Bedrucken werden mit Lösungen erzielt, bei denen parallel mehrere lineare Drucklinien vorgesehen sind. Vor den Drucklinien werden Staubereiche vorgesehen, von denen die zu bedruckenden Dosenmäntel in die parallelen Drucklinien geführt werden. Wenn die Produktion von Dosen mit einem ersten zu Dosen mit einem zweiten Durchmesser umgestellt wird, so müssen bei den Zuführungen zu den parallelen Drucklinien nur wenige Elemente an den geänderten Durchmesser angepasst werden. Bei Problemen mit einer Drucklinie muss die Dosenproduktion nicht gestoppt werden, sondern es wird lediglich der Staubereich vor den Drucklinien etwas mehr gefüllt.
Zum Bedrucken von Dosenmänteln werde diese vorzugsweise direkt nach der Herstellung auf Paletten aufgesetzt, mit denen sie vom Bereich der Dosenmantel-Herstellung durch einen Staubereich vor den Drucklinien, durch die Drucklinien und anschliessen zum nächsten Bearbeitungsschritt der Dosenherstellung gefördert werden können. Zur
Förderung der Dosenmäntel werden vorzugsweise Paletten mit magnetischem Material oder mit spontan nicht magnetischem aber magnetisierbaren Material und Magnetförderer verwendet. Die Paletten weisen Bereiche auf die für den Kontakt mit Lenkflächen der Förderer und anderer Führungselemente ausgebildet sind. Vorzugsweise sind die Paletten dornartig ausgebildet und dabei als innere Stützstruktur für die Dosenmäntel ausgebildet, welche die für das Drucken nötige Stabilität und die von den Drucklinien benötigten Halteeinrichtungen gewährleistet.
Die Bearbeitungsschritte der Dosenteile können im Wesentlichen unabhängig von den Drucklinien durchgeführt werden. Erst wenn ein grosser Teil der Drucklinien Probleme hat muss die Dosenproduktion eventuell gestoppt werden. Es ist zweckmässig mehr Drucklinien vorzusehen, als für den Durchsatz der Dosenproduktion nötig wäre. Dadurch kann ein unerwünschter Rückstau vor dem Drucken verhindert werden. Bei parallelen Drucklinien können die einzelnen Linien verschiedene Dekors drucken und die bedruckten Dosenmäntel getrennt der weiteren Bearbeitung zuführen. Vorzugsweise gelangen die bedruckten Dosenmäntel aber anschliessend an die Drucklinien in einen gemeinsamen Staubereich aus dem sie dem nächsten Dosen- Herstellungsschritt zugeführt werden.
Gegebenenfalls erfolgt das Bedrucken erst direkt vor, beim oder nach dem Befüllen der Dosen, wobei an dieser Stelle gegebenenfalls nur ein Teil des Dekors gedruckt wird.
Die Zeichnungen erläutern die erfindungsgemässe Lösung anhand von Ausführungs- beispielen. Dabei zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Schritte und Vorrichtungen, die für das
Erstellen des Dekors auf Dosen eingesetzt werden,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Schritte und Vorrichtungen, die für das Erstellen einer Innenbeschichtung an Dosenmänteln eingesetzt werden,
Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung zur Ausbildung der Längsnaht, Fig. 4 bis 7 schematische Schnittdarstellungen von Innenbeschichtungsein- richtungen
Fig. 8 eine schematische Darstellung der Schritte und Vorrichtungen, die für das Erstellen von Dosenmänteln mit Dekor und Innenbeschichtung eingesetzt werden,
Fig. 9a und 9b eine Stirn- bzw. Seitenansicht einer Trommel mit Schneidkanten zum Erstellen von Schlitzen im Metallband,
Fig. 10a und 10b eine Seiten- bzw. Stirnansicht von zwei Trommeln mit Schneidkanten zum Abtrennen von Rohrabschnitten,
Fig. 11 eine schematische Darstellung einer Druckeinrichtung,
Fig. 12a, 12b, 12c schematische Schnittdarstellungen einer Abtrenneinrichtung mit einer Führungseinrichtung zum Bewegen der Schneidkante in einer mit dem Rohr mitbewegten Normalebene zur Rohrachse
Fig. 13a, 13b, 13c eine Stirnansicht des Rohres mit zur Rohrachse radial bewegbaren Schneidkanten,
Fig. 14a, 14b, 14c eine Seitenansicht des Rohres mit zur Rohrachse radial bewegba ren Schneidkanten,
Fig. 15a, 15b eine Stirnansicht des Rohrs mit Schneidkanten mit Zähnen vor bzw. nach dem Schneiden des Rohres.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung, welche ein effizientes und vielseitiges Erstellen des De- kors von Dosen ermöglicht. Metallbändern 1 werden der gewünschten Drucklinie zugeführt. Eine Druckeinrichtung 2 mit zylindrischen Druckformen bedruckt das Metallband mit einer gewünschten Anzahl von Farben. Dabei entstehen Dekorflächen und Längs- Registermarken, wobei die Dekorflächen in einer ersten Richtung des Metallbandes, vorzugsweise in dessen Längsrichtung, eine Höhen-Ausdehnung des Dosendekors in Rich- tung der Dosenachse und quer zur ersten Richtung die Umfangs-Ausdehnung des Dosendekors aufweisen. Die Längs-Registermarken sind im Bereich der Dekorflächen angeordnet. Gegebenenfalls wird zuerst mit mindestens einer Druckform eine Grundierung aufgetragen. Für stark individualisierte Drucke oder kleine Serien werden digitale Drucksysteme 3 verwendet. Weil diese langsamer drucken ist es gegebenenfalls zweckmässig parallel mehrere Bänder zu bedrucken. Bei Bedarf wird ein mit der Druckeinrichtung 2 bedrucktes Metallband zum Aufbringen von kleinen Ergänzungen einem digitalen Drucksystem 3 zugeführt.
Ein bedrucktes Metallband wird einer Formeinrichtung 4 mit einer ersten Laserschweissein- richtung und einer Trenneinrichtung zugeführt. Darin wird das Metallband in dessen Längs-
richtung bewegt und in einem Formschritt kontinuierlich durch stumpfes Zusammenführen der seitlichen Randflächen des Metallbandes zu einem Rohr geformt. Bei der Laserschweisseinrichtung wird in einem Schweissschritt das geformte Rohr mit einer Laser- Längsnaht bei den stumpf zusammengeführten seitlichen Randflächen in Umfangsrichtung geschlossen. Bei einer Trenneinrichtung 5 werden mit Trennschritten Abschnitte des geschlossenen Rohres abgetrennt. Für Dosen mit einer Innenbeschichtung wird das Metallband nach der Schweisseinrichtung und vor der Trenneinrichtung mit einer Innenbeschichtung versehen, die an der Innenseite des geschlossenen Rohres haftet und in Umfangsrichtung geschlossen ausgebildet ist und dabei die Naht überdeckt.
In einer Verbindungseinrichtung 6 wird an einer Stirnseite jedes Dosenmantels ein Dosenboden befestigt. Gegebenenfalls wird auch das obere Dosenende entsprechend der gewünschten Dosenart ausgebildet. Ein weiteres Digitaldrucksystem 7 ist darauf ausgelegt einen Dosenmantel über eine Druckhöhe und den gesamten Dosenumfang zu bedrucken. Dazu werden innerhalb eines gemeinsamen Zeitintervalls und bei einem gemeinsamen
Bewegungsablauf des Dosenmantels relativ zum weiteren Digitaldrucksystem 7 alle Farben des mindestens einen Digitaldrucksystems mit entsprechenden Druckköpfen in entsprechend benötigten Anteilen auf den Dosenmantel aufgetragen, wobei alle Druckköpfe des weiteren Digitaldrucksystems einem gemeinsamen Druckbereich zugeordnet sind, in wel- ehern Druckbereich sich der Dosenmantel während des Bewegungsablaufs befindet. Die vollständig bedruckten Dosen werden in der Abfüllanlage 8 befüllt und verschlossen.
Gemäss Fig. 2 wird das Metallband 1 über eine Einrichtung 9 zum Beschneiden der seitlichen Ränder der Formeinrichtung 4 mit der ersten Laserschweisseinrichtung 0 und der Trenneinrichtung 5 zugeführt. Das Metallband 1 wird mit einer Schleppraupenanordnung 11 in seiner Längsrichtung bewegt. Auf der Zuführseite der Laserschweisseinrichtung 10 wird das Metallband 1 in einem Formschritt kontinuierlich durch stumpfes Zusammenführen der seitlichen Randflächen zu einem Rohr geformt. Bei der Laserschweisseinrichtung 10 wird in einem Schweissschritt das geformte Rohr mit einer Laser-Längsnaht bei den stumpf zusammengeführten seitlichen Randflächen in Umfangsrichtung geschlossen.
Für Dosen mit einer Innenbeschichtung wird das Metallband 1 nach der Laserschweisseinrichtung 10 und vor der Trenneinrichtung 5 mit einer Innenbeschichtungseinrichtung 12 an der Innenseite beschichtet. Die entstehende Innenbeschichtung haftet an der Innenseite des geschlossenen Rohres, ist in Umfangsrichtung geschlossen ausgebildet ist und über-
deckt daher die Laser-Längsnaht. Das Beschichtungsmaterial für die Innenbeschichtung gelangt von einer Speiseeinrichtung 13 durch das Innere des umgeformten Metallbandes zur Innenbeschichtungseinrichtung 12. Zum äusseren Überdecken der Laser-Längsnaht wird zwischen der ersten Laserschweiss- einrichtung 10 und der Trenneinrichtung 5 eine äussere Nahtbeschichtungseinrichtung 14 angeordnet. Damit sich die Innenbeschichtung und gegebenenfalls auch die äussere Nahtabdeckung gut mit dem Metallband verbindet, wird eine Heizvorrichtung 15 eingesetzt. An einer Stirnseite jedes innen beschichteten und aussen mit einem Dekor versehenen Do- senmantels 16 wird mit einer zweiten Laserschweisseinrichtung ein Dosenboden befestigt.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt bei der Laserschweisseinrichtung 10. Im Innern des in Um- fangsrichtung kreisförmig geformten Bandmaterials 1a befindet sich ein Dorn 17, der im Bereich der Laser-Längsnaht 18 einen Freiraum lässt. Damit das äusserst dünne Bandma- terial 1a bei der Laser-Längsnaht 18 mit den beiden seitlichen Rändern präzise stumpf zusammentrifft, sind beidseits der Laser Längsnaht 18 Anpressrollen 19 vorgesehen. Die Anpressrollen 19 können bei magnetisierbarem Bandmaterial 1a entlang des Umfangs mit Magneten 19a besetzt sein, so dass das Bandmaterial 1a auch an den Anpressrollen präzise gehalten werden kann und somit auf ein reibungserzeugendes Festpressen am Dorn 17 verzichtet werden kann. Durch den Dorn führen nicht dargestellte Durchführungen für die Innenbeschichtung und gegebenenfalls zum Zuführen oder Abführen von Gas aus dem Bereich der Laserschweisseinrichtung 10.
Die Fig. 4 zeigt eine Innenbeschichtungseinrichtung 12 zur Innenbeschichtung des Rohres, das aus dem Metallband 1 hergestellt wird. Das Metallband 1 wird mit einer Formeinrichtung 4 kontinuierlich durch stumpfes Zusammenführen der seitlichen Randflächen des Metallbandes 1 zu einem Rohr geformt und mit einer Laserschweisseinrichtung 10 geschlossen. In der dargestellten Ausführungsform ist die Innenbeschichtungseinrichtung 12 als Extrusi- onsvorrichtung ausgebildet und umfasst eine Extrusionsdüse 20, ein Extrusionswerkzeug 21 , mindestens eine ins Extrusionswerkzeug 21 führende Leitung 22 und mindestens einen nicht dargestellten Extruder, der mindestens eine Leitung mit dem zu extrudierenden Material speist. Das Extrusionswerkzeug 21 und die Extrusionsdüse sind dem Innern des ent-
stehenden Rohres zugeordnet und werden von jener Seite her gehalten, wo das Metallband 1 noch offen ist.
In der dargestellten Ausführungsform wirkt das Extrusionswerkzeug 21 im Bereich der La- serschweisseinrichtung 10 mit der Formeinrichtung 4 zusammen und übernimmt die Funktion des Domes 17 gemäss Fig. 3, der im Bereich der Laser-Längsnaht 18 einen Freiraum lässt.
Im Innern des Extrusionswerkzeuges 21 sind Verbindungen 23 ausgebildet, die Material für die Innenbeschichtung von einer Leitung 22 so zur Extrusionsdüse 20 führen, dass das Material als schlauchförmig geschlossene Innenbeschichtung 24 aus einer ringförmigen Austrittsöffnung 20a ausgetragen wird. In der dargestellten Ausführungsform ist radial ausserhalb der zentralen Leitung 22 eine Leitung für einen Haftvermittler dargestellt, der über eine ringförmige Verbindungen 23 radial aussen um das zentral zugeführte Beschich- tungsmaterial angeordnet wird. Die so zusammengeführten Komponenten gelangen durch konisch verlaufende Verbindungen 23 zur Extrusionsdüse 20. Der Haftvermittler befindet sich an der Aussenseite der schlauchförmigen Innenbeschichtung 24 und gewährleistet eine gutes Haften der Innenbeschichtung 24 an der Innenseite 25 des Rohres 26. Die schlauchförmige Innenbeschichtung 24 wird vorzugsweise mittels eines Druckunterschieds zum Anliegen an die Innenseite 25 des Rohres 26 gebracht. Zum Erzielen des gewünschten Druckunterschieds wird nach der Extrusionsdüse 20 im Rohrinnern ein
Schleppstopfen 27 angeordnet und der Rohr-Innenraum der von der Extrusionsdüse 20, dem Schleppstopfen 27 und einem Abschnitt der schlauchförmigen Innenbeschichtung 24 umgeben ist, wird über eine Leitung 22, eine Verbindung 23 und eine Stützluftdurchführung 28 durch die Extrusionsdüse 20 hindurch mit Stützluft versorgt. Der dabei in diesem Innenraum entstehende erhöhte Druck presst die schlauchförmige Innenbeschichtung 24 an die Innenseite 25 des geschlossenen Rohres 26. Gegebenenfalls wird das Rohr 26 im Bereich der Innenbeschichtungseinrichtung 12 von einer Heizvorrichtung 29, insbesondere einer Induktionsheizung, gewärmt um die Haftung der Innenbeschichtung 24 zu verbessern. Die Verwendung eines Haftvermittlers und/oder der Heizvorrichtung 29 gewährleistet, dass die Innenbeschichtung 24 dauerhaft an die Innenseite 25 des geschlossenen Rohres 26 haftet. Der Schleppstopfen 27 ist über eine Halteverbindung 27a an der Extrusionsdüse 20 befestigt.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform mit einem Extrusionswerkzeug 21 , das sich im Bereich mit dem noch nicht geschlossenen Metallband 1 vom Rohrinneren radial nach aussen erstreckt. In einer Verbindung 23 wird zentral das Beschichtungsmaterial und direkt anliegend darum herum der Haftvermittler zugeführt. Die aus der Extrusionsdüse 20 austretende schlauchförmige Innenbeschichtung 24 wird vom Schleppstopfen 27 an die Innenseite 25 des Rohres 26 angepresst. Bei dieser Ausführungsform kann sich das Werkzeug auch weit vor dem geschlossenen Metallband 1 befinden, so dass ein extrudierter, insbesondere erkalteter, Kunststoff-Schlauch in das geformte Metallband 1 geführt wird. Im Bereich nach der Metallband-Verschweissung wird die schlauchförmig geschlossene Innenbeschichtung 24 an der Rohrinnenseite 25 durch Zufuhr von Wärme und mittels Überdruck befestigt.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform bei der die Extrusionsdüse 20 eine erste und eine zweite ringförmigen Austrittsöffnung 20a, 20b aufweist, wobei das Material der Innenbeschichtung durch die erste Austrittsöffnung 20a und der Haftvermittler durch die zweite Austrittsöffnung 20b austritt. Die Verbindungen 23 sind entsprechend ausgebildet und an die Leitungen 22 angeschlossen.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform bei der vor der Extrusionsdüse 20 im Rohrinnern ein Unterdruckraum 30 ausgebildet ist, welcher radial ausserhalb der Extrusionsdüse 20 einen Unterdruck bereitstellt und damit die schlauchförmige Innenbeschichtung 24 an die Innenseite 25 des geschlossenen Rohres 26 saugt. Der Unterdruckraum 30 ist auf einer Seite mit einer Dichtung 31 und auf der anderen mit der schlauchförmigen Innenbeschichtung 24 abgeschlossen. Der Unterdruck wird mit einer Vakuumpumpe erzeugt, welche über eine Verbindung 23 am Unterdruckraum 30 angeschlossen ist. Zwei weitere Verbindungen 23 dienen zum Zuführen des Haftvermittlers und des Beschichtungsmaterials, welche beiden Komponenten erst kurz vor der Extrusionsdüse 20 so zusammengeführt werden, dass der Haftvermittler nach dem Austritt aus der Extrusionsdüse 20 der Innenseite 25 des Rohres 26 zugewandt ist. Die Elemente der Innenbeschichtungseinrichtung 12 werden so angeordnet, dass die Innenbeschichtung 24 nach der Laserschweisseinrichtung 10 an die Innenseite 25 des Rohres 26 angelegt wird. Gegebenenfalls ist anstelle des Doms 17 gemäss Fig. 3 eine Hülse 17a um das Extrusionswerkzeug 21 angeordnet, welche Hülse 17a im Bereich der Laser- Längsnaht 18 einen Freiraum aufweist. Damit das äusserst dünne Metalband 1 bei der La- ser-Längsnaht 18 mit den beiden seitlichen Rändern präzise stumpf zusammentrifft, sind
beispielsweise beidseits der Laser Längsnaht 18 nicht dargestellte Anpressrollen vorgesehen.
Es versteht sich von selbst, dass auch in den Ausführungsformen der Fig. 5 bis 7 je eine nicht eingezeichnete Formeinrichtung (analog zu Fig. 4) vorgesehen ist. In den Fig. 5 und 6 wurde die vorhandene Laserschweisseinrichtung nicht eingezeichnet, wobei sie wie in Fig. 4 oder 7 im Bereich des Extrusionswerkzeuges 21 bzw. einer Hülse 17a positioniert würde. Nach dem Anbringen der Innenbeschichtung werden bei einer anschliessenden Trenneinrichtung 5 mit Trennschritten Abschnitte 6 des geschlossenen Rohres 26 abgetrennt (Fig. 2).
Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform mit einer Druckmaschine 32 zum Drucken von Dekorflächen und einem Bearbeitungsabschnitt mit einer Formeinrichtung 4, einer Laserschweisseinrichtung 10, einer Innenbeschichtungseinrichtung 12, einer Beschichtungsmaterial- Speiseeinrichtung 13, einer Schleppraupenanordnung 11 und einer Trenneinrichtung 5. Bei der Druckmaschine 32 wird zusätzlich zu den Druckschritten 32b, gegebenenfalls ein Grundierschritt 32a durchgeführt.
Fig. 11 zeigt Details der Druckmaschine 32. Gegebenenfalls ist eine Reinigungsstation 51 vorgesehen, in der die zu bedruckende Oberfläche des Mantelbandes 1 so gereinigt bzw. behandelt wird, dass die aufzubringende erste Schicht genügend stabil an der Metalloberfläche hält. Die Behandlung kann waschen, bürsten und/oder weitere mechanische Behandlungen umfassen. Gegebenenfalls wird eine Laser- oder Plasma-Oberflächenbehandlung vorgesehen. Nach einer gegebenenfalls vorgesehenen Primärtrocknung 52 kann eine Grundlackierung 32a durchgeführt werden. Entsprechend der verwendeten Grundierung wird eine Warmlufttrocknung 54 und/oder eine UV-Trocknung 55 vorgesehen. Nach den verschiedenen Druckschritten 32b wird vorzugsweise jeweils eine UV-Trocknung 55 durchgeführt. Gemäss Fig. 8 und 11 umfasst die Druckmaschine 32 in einer bevorzugten Ausführungsform eine Schlitzeinrichtung 33, die im flachen Metallband 1 in Normalebenen zur Längsachse des Metallbandes 1 Schlitze ausbildet. Diese Schlitze erleichtern nach der Rohrformung das Abtrennen von Dosenmänteln bzw. Abschnitten, weil dann nur noch in den Bereichen ohne Schlitze eine Trennung durchgeführt werden muss. In beiden seitlichen Randbereichen des Metallbandes wird auf Schlitze verzichtet, weil dort ja die Laserlängs-
naht ausgebildet werden muss. Vorzugsweise wird auch in der Mitte zwischen den beiden seitlichen Randbereichen auf einen Schlitz verzichtet. Die Schlitze können beim späteren Abtrennen der Rohrabschnitte 16 als Längs-Registermarken verwendet werden. Ein Teil einer einfach aufgebauten Schlitzeinrichtung 33 ist in den Fig. 9a und 9b vergrös- sert dargestellt. Die Schlitzeinrichtung 33 umfasst eine drehende Trommel 34 mit radial vorstehenden Schneidkanten 35. Die Drehachse der Trommel 34 ist orthogonal zur Längsachse des Metallbandes 1 angeordnet. Der Trommeldurchmesser ist so gewählt, dass der Umfang einem ganzzahligen Vielfachen der gewünschten Länge der Rohrabschnitte 6 entspricht, wobei die Schneidkanten 35 in entsprechenden Umfangsabständen an der zylindrischen Aussenfläch der Trommel 34 angeordnet sind und dabei in Ebenen parallel zur Drehachse liegen. Für einen guten Schlitzschritt ist es zweckmässig, wenn die Schneidkante 35 mit einer Stützwalze 36 zusammenwirkt, wobei dann vorzugsweise die Schneidkanten 35 mit Stützkanten der Stützwalze 36 zusammenwirken. Weil die Wandstärke des Rohres 26 sehr klein ist und der Trommeldurchmesser genügend gross ist, steht die Ebene der Schneidkante während des Schlitzvorgangs nahezu senkrecht zum Metallband 1.
Gegebenenfalls umfasst die Druckmaschine 32 auch eine Prägestation 37, bei der das Metallband beispielsweise mit Prägewalzen bearbeitet wird. Die Prägestation 37 umfasst eine drehende Trommel mit gekrümmten Prägeflächen, die beim Prägen den bereits gedruckten Dekorflächen zugeordnet sind. Die Drehachse der Trommel ist orthogonal zur Längsachse des Metallbandes 1 angeordnet. Der Trommeldurchmesser ist so gewählt, dass der Umfang einem ganzzahligen Vielfachen der gewünschten Länge der Rohrabschnitte 6 entspricht, wobei die Prägeflächen entsprechend an der zylindrischen Aus- senfläch der Trommel angeordnet sind. Für einen guten Prägeschritt ist es zweckmässig, wenn die Prägeflächen mit einer etwas elastischen Stützwalze 36 oder einer Stützwalze mit an die Prägeflächen angepassten Stützflächen zusammenwirkt.
Am Ende der Druckmaschine 32 kann eine Längsschneideinrichtung 38 angeordnet wer- den, welche das bedruckte, geschlitzte und gegebenenfalls geprägte Metallband 1 in Teilbänder 41 aufteilt. Die Längsschneideinrichtung 38 umfasst zumindest einen ersten Schneidring 39, der gegebenenfalls mit einem zweiten Schneidring bzw. einem Stützring 40 zusammenwirkt. Die Teilbänder 41 weisen an den Rändern und in der Mitte keine Schlitze auf. Die Teilbänder 41 können aufgerollt und zwischengelagert, oder direkt parallel weiter- verarbeitet werden.
ln Fig. 8 ist auch die weitere Verarbeitung der bedruckten und geschlitzten Metallbänder 41 dargestellt. Mit der Formeinrichtung 4 wird das bedruckte Metallband rohrformig geschlossen. Mit der Laserschweisseinrichtung 10 wird die Längsnaht ausgebildet. Mit der Innenbe- schichtungseinrichtung 12 wird die Innenbeschichtung angebracht. Bei der Lasernaht und im bezüglich der zentralen Rohrachse gegenüberliegenden Bereich gibt es keine Schlitze. In diesen zusammenhängenden Bereichen greifen die Schleppraupen 11 reibungsschlüssig ans Rohr 26 an und erzielen den für die Rohrherstellung gewünschten Vorschub. Eine Registermarken-Leseeinrichtung 42 erkennt die Registermarken bzw. Schlitze und steuert die Trenneinrichtung 5, sowie gegebenenfalls den Antrieb der Schleppraupen 1 . Die Trenneinrichtung 5 trennt nach der Rohrformung Dosenmäntel 16 bzw. Abschnitten ab.
Fig. 10a und 10b zeigen eine einfache Trenneinrichtung 5. Es muss nur noch in den Berei- chen ohne Schlitze eine Trennung durchgeführt werden. Vorzugsweise muss die Trennung nur in zwei bezüglich der zentralen Rohrachse einander gegenüberliegenden schmalen Teilbereichen des Rohrumfangs durchgeführt werden. Weil die Mantelfläche des Rohrs 26 in diesen Teilbereichen nur wenig von einer Tangentialebene abweicht, können zum Abtrennen zwei einander gegenüberliegende Trenneinrichtungen eingesetzt werden, die je von einer Seite her, den zu trennenden Bereich durchstechen. Weil das entstehende Rohr 26 von einem zentralen Dorn 42 geführt kontinuierlich entlang der Rohrachse in Bewegung ist, umfasst die Trenneinrichtung Schneidkanten 35, die bei ihrer Schneidbewegung zusätzlich mit dem Rohr 26 mitbewegt werden. Die schematisch (nicht massstäblich) dargestellte Trenneinrichtung umfasst drehende
Trommeln 34 mit radial vorstehenden Schneidkanten 35. Die Drehachse der Trommeln ist orthogonal zur Rohrachse angeordnet. Der Trommeldurchmesser wird so gewählt, dass der Umfang einem ganzzahligen Vielfachen der gewünschten Länge der Rohrabschnitte 16 entspricht, wobei die Schneidkanten 35 in entsprechenden Umfangsabständen an der zy- lindrischen Aussenfläch der Trommel 34 angeordnet sind und dabei in Ebenen parallel zur Drehachse liegen. Für einen guten Trennschritt ist es zweckmässig, wenn die Schneidkante 35 mit einer Stützkante 43 des Domes 42 zusammenwirkt. Weil die Wandstärke des Rohres 26 sehr klein ist und der Trommeldurchmesser genügend gross ist, steht die Ebene der Schneidkante 35 während des Schneidvorgangs nahezu senkrecht zur Rohrachse und die entstehende Schnittlinie liegt dann nahezu in einer Normalebene zur Rohrachse.
Die Fig. 12a, 12b und 2c zeigen eine Trenneinrichtung 5, bei der die Schneidkante 35 über eine Führungseinrichtung 44 bewegt wird, wobei eine solche Führungseinrichtung 44 die Schneidkante 35 während des gesamten Schneidvorgangs in einer Normalebene zur Rohrachse hält und sich diese Normalebene mit der Geschwindigkeit des Rohrvorschubs bewegt. Nach dem Trennschritt wird die Schneidkante 35 ausserhalb des Rohres entgegen der Vorschubrichtung des Rohres von der Führungseinrichtung 44 zurückgestellt. In einer Schnittebene entlang der Rohrachse kann die Führungseinrichtung 44 die Schneidkante kreisähnlich bewegen, wobei während des Schneidens in Richtung der Rohrachse vor- zugsweise eine im Wesentlichen konstante mit der Vorschubgeschwindigkeit der Rohres übereinstimmende Geschwindigkeit gewährleistet wird.
Um dies zu erzielen wird in der dargestellten Ausführungsform das Schneidmesser 35' mit der Schneidkante 35 an zwei beabstandeten Verbindungspunkten 45 je mit synchron dre- henden Scheiben 46 verbunden. Der Abstand der beiden Scheibendrehzentren 47 entspricht dem Abstand der beiden Verbindungspunkte 45. Um zu gewährleisten, dass die Geschwindigkeitskomponente der Schneidkante 35 in Richtung der Rohrachse konstant ist, sind für die Verbindungspunkte 45 gerade Führungslinien 48 vorgesehen. Damit die Verbindungspunkte 45 bei der Drehbewegung der Scheiben 46 diesen Führungslinien 48 fol- gen können, sind die Verbindungspunkte 45 an den Scheiben 46 in radialen Führungen 49 gehalten, wobei Federelemente 50 die Verbindungspunkte 45 in der möglichen äussersten Position halten.
In der vergrösserten Darstellung des Rohrs 26 ist aussen die Druckschicht 26a, innen die Innenbeschichtung 26b und dazwischen die metallische Dosenwand 26c dargestellt. Die Stützkante 43 des Domes 42 ist vorzugsweise so positioniert, dass die Schneidkante 35 beim Auftreffen auf das Rohr 26 (Fig. 12a) noch im Bereich des Domes 42 liegt. Während des weiteren Eindringens in das Rohr 26 (Fig. 2b) bewegt sich die Schneidkante 35 zusammen mit dem Rohr 26 gegen die Stützkante 43, so dass sie beim Erreichen der Roh- rinnenseite in einem gewünschten minimalen Abstand zur Stützkante 43 steht (Fig. 12c). Dieser minimale Abstand ist an die Wandstärke des Rohres 26 angepasst. Am Anfang des Schneidprozesses, also beim Einstechen der Schneidkante 35 in den Rohrmantel, wird die Innenseite des Rohrmantels etwas an den Dorn 42 angepresst. Damit dabei keine reibungsbedingte Bremsung des Rohrmantels erfolgt, ist die Kontaktfläche des Domes 42 von
einem Material mit einem möglichst kleinen Reibungskoeffizienten gebildet, beispiel von keramischem Material.
Um die beim Schneiden von der Schneidkante auf das Rohr wirkenden Kräfte möglichst klein zu halten, kann die Schneidkante 35 so ausgebildet oder gegebenenfalls bewegt werden, dass beim Einstechen nur ein Teil der Schneidkante mit dem Rohr in Kontakt ist und die anderen Teilbereiche erst anschliessend in Kontakt treten. Besonders geeignet dazu ist beispielsweise eine in den Fig. 15a am Anfang und in Fig. 15b am Ende eines Schneidvorgangs dargestellte zahnförmige Schneidkante 35. Die Zahnspitzen liegen im Wesentlichen auf einem Kreissegment, so dass beim Einstechen zumindest ein Teil der Zähne im Wesentlichen gleichzeitig in das Rohr eintreten. Der Vorschub und die Vertiefungen zwischen den Zähnen werden so gewählt, dass am Ende des Schneidvorganges das Rohr 26 auf der gesamten Länge der Schneidkante 35 abgetrennt ist. Fig. 13a, 13b, 13c, 14a, 14b und 14c zeigen die Verwendung von Schneidkanten 35, die sich über Kreissegmente erstrecken, zum Schneiden von kontinuierlich bewegten Rohren 26. Dabei sind entlang des Rohrumfangs eine Mehrzahl von Schneidkanten 35 vorgesehen, welche im Wesentlichen in Normalebenen zur Rohrachse von ausserhalb des Rohrs radial zur Rohrachse hin bewegbar sind, wobei am Ende der Schneidbewegung die Schneidkanten 35 radial innerhalb der Rohr-Wand liegen und sich dabei zu einer geschlossenen Linie ergänzt haben. Anschliessend werden die Schneidkanten wieder radial nach aussen bewegt. Vorzugsweise wirken die Schneidkanten 35 mit einer Stützkante 43 eines Domes 42 im Rohrinnern zusammen. Bei äusserst dünnwandigen Metallrohren 26 kann gegebenenfalls auf eine Bewegung der Schneidkanten in Richtung der Rohrachse verzich- tet werden, wobei dann der während des Schneidvorgangs vorgeschobene äusserst kurze Rohrvorschub etwas radial nach innen um die Stützkante 43 umgeformt werden kann. Wenn der Rohrvorschub durch in Rohrlängsrichtung fix positionierte Schneidkanten beeinträchtigt wird, so werden die Schneidkanten beim Schneiden in Rohrlängsrichtung bewegt. Dazu kann die bereits beschriebene Trommellösung oder die Lösung mit Führungseinrich- tungen verwendet werden, wobei solche Führungseinrichtungen die Schneidkanten während des Schneidvorgangs in einer Normalebene zur Rohrachse halten und gleichzeitig diese Normalebene mit der Geschwindigkeit des Rohrvorschubs bewegen.
Claims
Patentansprüche
Verfahren zum Herstellen eines Dosenkörpers mit einem Dosenmantel und einem Dosenboden, bei welchem Verfahren ein Metallband in dessen Längsrichtung gegen eine Trenneinrichtung bewegt wird, von der Trenneinrichtung Trennschritte durchgeführt werden, um Abschnitte des Metallbandes als Dosenmäntel mit einer gestossenen Laser-Längsnaht bereitzustellen, mindestens ein Laserschritt durchgeführt wird zum Ausbilden der Laser-Längsnähte der Dosenmäntel und Verbindungsschritte durchgeführt werden, mit denen an einer Stirnseite jedes Dosenmantels ein Dosenboden befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallband in einem Druckschritt mit Dekorflächen bedruckt wird, die in einer ersten Richtung des Metallbandes, vorzugsweise in dessen Längsrichtung, eine Höhen-Ausdehnung des Dosendekors in Richtung der Dosenachse und quer zur ersten Richtung die Umfangs-Ausdehnung des Dosendekors aufweisen, wobei im Bereich jeder Dekorfläche mindestens eine Längs- Registermarke angeordnet ist, und die Längs-Registermarken die Steuerung der Trennschritte so ermöglicht, dass die abgetrennten Dosenmäntel je eine vollständige Dekorfläche umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Druckschritt zum Drucken von Dekorflächen eine Grundierung auf das Metallband aufgetragen wird, welche vorzugsweise mindestens eine Schicht, gegebenenfalls eine Haftschicht und eine bedruckbare obere Schicht, mit einem Lack insbesondere einem Zweikomponenten Lack umfasst, wobei der Zweikomponenten Lack vorzugsweise auf Polyester und/oder Polyurethan und/oder Epoxiharz und/oder Polyvinylidenfluorid (PVDF) und/oder Nitrocellulose und/oder Alkydharz basiert.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundierung mit mindestens einer Druckform einer Druckmaschine aufgetragen wird, vorzugsweise nur im Bereich der Dekorflächen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Druckschritt zumindest eines der Druckverfahren aus der Gruppe von Offsetdruck, Siebdruck und Flexodruck eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beim Druckschritt am flachen Metallband in Normalebenen zur Längsachse des Metallbandes Schlitze im Metallband ausgebildet werden, welche sich aber nicht bis zu den beiden seitlichen Randbereichen des Metallbandes erstrecken, das Metallband bei einer Formvorrichtung in einem Formschritt kontinuierlich durch stumpfes Zusammenführen der seitlichen Randflächen des Metallbandes zu einem Rohr geformt sowie bei einer Schweisseinrichtung in einem Schweissschritt das geformte Rohr mit einer Laser- Längsnaht bei den stumpf zusammengeführten seitlichen Randflächen in Umfangsrich- tung geschlossen wird und bei einer Trenneinrichtung mit Trennschritten Abschnitte des geschlossenen Rohres abgetrennt werden, wobei vorzugsweise in mindestens einem Bereich ohne Schlitz mindestens eine Schneidkante von aussen gegen die Rohrachse und nach dem Schneiden wieder von der Rohrachse weg bewegt wird und insbesondere die mindestens eine Schneidkante bei ihrer Schneidbewegung zusätzlich mit dem Rohr mitbewegt und anschliessend wieder in die Position vor dem Abtrennen gebracht wird.
Verfahren zum Herstellen eines Dosenkörpers mit einem Dosenmantel und einem Dosenboden, bei welchem Verfahren ein Metallband in dessen Längsrichtung bewegt, bei einer Formvorrichtung in einem Formschritt kontinuierlich durch stumpfes Zusammenführen der seitlichen Randflächen des Metallbandes zu einem Rohr geformt und bei einer Schweisseinrichtung in einem Schweissschritt das geformte Rohr mit einer Laser-Längsnaht bei den stumpf zusammengeführten seitlichen Randflächen in Um- fangsrichtung geschlossen wird, wobei bei einer Trenneinrichtung mit Trennschritten Abschnitte des geschlossenen Rohres abgetrennt sowie als Dosenmäntel mit einer Laser-Längsnaht bereitgestellt werden und Verbindungsschritte durchgeführt werden, mit denen an einer Stirnseite jedes Dosenmantels ein Dosenboden befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bearbeitungsbereich nach der Schweisseinrichtung und vor der Trenneinrichtung mit einer Innenbeschichtungseinrichtung ein In- nenbeschichtungsschritt durchgeführt wird, bei dem an der Innenseite des geschlossenen Rohres eine in Umfangsrichtung geschlossene Innenbeschichtung ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Innenbeschich- tungsschritt die Innenseite mit einer Kunststoff-Innenschicht versehen wird, welche mittels einer Extrusionsdüse zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Innenseite und der Kunststoff-Innenschicht eine Haftvermittlungsschicht aufgetragen wird, welche vorzugsweise beim Innenbeschichtungsschritt mittels einer Extrusionsdüse zugeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallband entlang seiner Längsrichtung in mindestens zwei Metallbänder aufgeteilt wird, die in Querrichtung je nur das Dekor für einen Dosenmantel aufweisen und in den weiteren Verfahrensschritten getrennt weiter verarbeitet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Metallbänder in parallel arbeitenden Linien zu Dosenmäntel verarbeitet werden und die Dosenmäntel der parallel arbeitenden Linien zum Durchführen der Verbindungsschritte, mit denen an einer Stirnseite jedes Dosenmantels ein Dosenboden befestigt wird, zusammengeführt und in einer gemeinsamen Vorrichtung bearbeitet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass beim Metallband mindestens eine seitlichen Beschneidung durchgeführt wird, um für das Schweissen der Laser-Längsnaht saubere und exakte seitliche Kontaktflächen bereitzustellen.
Verfahren zum Herstellen eines bedruckten Dosenkörpers mit einem Dosenmantel und einem Dosenboden, bei welchem Verfahren in einem Mantelformschritt der um eine Dosenachse geschlossene Dosenmantel bereitgestellt und in einem digitalen Druckschritt der Dosenmantel mit mindestens einem Digitaldrucksystem über eine Druckhöhe und den gesamten Dosenumfang bedruckt wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim digitalen Druckschritt innerhalb eines gemeinsamen Zeitintervalls und bei einem gemeinsamen Bewegungsablauf des Dosenmantels alle, mindestens zwei, Farben des mindestens einen Digitaldrucksystems mit entsprechenden Druckköpfen in entsprechend benötigten Anteilen auf den Dosenmantel aufgetragen werden, wobei alle Druckköpfe des mindestens einen Digitaldrucksystems einem gemeinsamen Druckbereich zugeordnet sind, in welchem Druckbereich sich der Dosenmantel während des Bewegungsablaufs befindet.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsablauf des Dosenmantels für das Aufbringen der Farben eines Digitaldrucksystems zumindest eine Drehbewegung um die Achse des Dosenmantels umfasst, wobei sich die Druck- köpfe in Richtung der Dosenachse über die ganze Druckhöhe erstrecken oder die
Druckköpfe zum Bedrucken der gesamten Druckhöhe in Richtung der Dosenachse bewegt werden.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsablauf des Dosenmantels beim Aufbringen der Farben eines Digitaldrucksystems zumindest eine Verschiebung des Dosenmantels in Richtung der Achse des Dosenmantels umfasst, wobei sich die Druckköpfe rund um den Dosenumfang erstrecken oder die Druckköpfe zum Bedrucken des gesamten Umfangs in Richtung des Dosenumfangs bewegt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der digitale Druckschritt gegebenenfalls am beidseits offenen Dosenmantel oder am mit einem Dosenboden verbundenen Dosenmantel oder an der fertigen Dose, insbesondere direkt vor oder nach dem Befüllen der Dose, durchgeführt wird, wobei der Dosenmantel über eine Fördervorrichtung mit einem Staubereich in eines von mindestens zwei an den Staubereich anschliessenden Digitaldrucksystemen gefördert wird und der Dosenmantel dabei gegebenenfalls auf einen palettenförmigen Träger aufgesetzt ist. 16. Dosenkörper mit einem Dosenmantel und einem Dosenboden, wobei der Dosenmantel aus einem Metallblech gebildet ist, das von einem Metallband abgetrennt und mit einer gestossene Laser-Längsnaht geschlossen wurde, der Dosenmantel an der Aussenseite eine Dekorfläche umfasst und der Dosenboden an einer Stirnseite des Dosenmantels befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dekorfläche als Druck auf das flache Metallband ausgebildet ist und mindestens eine Längs-
Registermarke umfasst, welche vom Dosenband das Abtrennen eines Abschnitts für den Dosenmantel so gewährleistet, dass der Dosenmantel eine vollständige Dekorfläche umfasst.
17. Dosenkörper mit einem Dosenmantel, der eine Innenbeschichtung umfasst, und mit einem Dosenboden, wobei der Dosenmantel aus einem Abschnitt eines Metallbandes gebildet ist, das kontinuierlich durch stumpfes Zusammenführen der seitlichen Randflächen zu einem Rohr geformt und mit einer Laser-Längsnaht bei den stumpf zusam- mengeführten seitlichen Randflächen in Umfangsrichtung geschlossen wird, und der
Dosenboden an einer Stirnseite des Dosenmantels befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenbeschichtung eine an der Innenseite des geschlossenen Rohres haftende, zusammen mit dem Metallband abgetrennte und in Umfangsrichtung geschlossene Schicht ist, welche die Laser-Längsnaht überdeckt.
18. Vorrichtung zum Herstellen eines Dosenkörpers mit einem Dosenmantel und einem Dosenboden, welche Vorrichtung eine Vorschubeinrichtung, eine Trenneinrichtung und eine erste sowie eine zweite Laserschweisseinrichtung umfasst, wobei das Metallband von der Vorschubeinrichtung in der Längsrichtung des Metallbandes gegen die Trenneinrichtung bewegt wird, von der Trenneinrichtung Trennschritte durchgeführt werden, um Abschnitte des Metallbandes als Dosenmäntel mit einer von der ersten Laserschweisseinrichtung erzeugten gestossenen Laser-Längsnaht bereitzustellen, und von der zweiten Laserschweisseinrichtung Verbindungsschritte durchgeführt werden, mit denen an einer Stirnseite jedes Dosenmantels ein Dosenboden befestigt wird, da- durch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Druckeinrichtung umfasst, mit der das Metalband in einem Druckschritt mit Dekorflächen und Längs-Registermarken bedruckt wird, wobei die Dekorflächen in einer ersten Richtung des Metallbandes, vorzugsweise in dessen Längsrichtung, eine Höhen-Ausdehnung des Dosendekors in Richtung der Dosenachse und quer zur ersten Richtung die Umfangs-Ausdehnung des Dosendekors aufweisen, die Längs-Registermarken im Bereich der Dekorflächen angeordnet sind und die Steuerung der Trennschritte so ermöglichen, dass die abgetrennten Dosenmäntel je eine vollständige Dekorfläche umfassen.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18 dadurch gekennzeichnet, dass eine Schlitzeinrich- tung beim Druckschritt am flachen Metallband in Normalebenen zur Längsachse des
Metallbandes Schlitze im Metallband ausbildet, welche sich aber nicht bis zu den beiden seitlichen Randbereichen des Metallbandes erstrecken, einer Formvorrichtung das Metallband in einem Formschritt kontinuierlich durch stumpfes Zusammenführen der seitlichen Randflächen des Metallbandes zu einem Rohr formt, eine Schweisseinrich- tung in einem Schweissschritt das geformte Rohr mit einer Laser-Längsnaht bei den
stumpf zusammengeführten seitlichen Randflächen in Umfangsrichtung schliesst und eine Trenneinrichtung mit Trennschritten Abschnitte des geschlossenen Rohres abtrennt, wobei vorzugsweise in dem mindestens einen Bereich ohne Schlitz mindestens eine Schneidkante von aussen gegen die Rohrachse und nach dem Schneiden wieder von der Rohrachse weg bewegt wird und insbesondere die mindestens eine Schneidkante bei ihrer Schneidbewegung zusätzlich mit dem Rohr mitbewegt und anschliessend wieder in die Position vor dem Abtrennen gebracht wird.
20. Vorrichtung zum Herstellen eines Dosenkörpers mit einem Dosenmantel und einem Dosenboden, welche Vorrichtung eine Vorschubeinrichtung, eine Formeinrichtung, eine erste sowie eine zweite Laserschweisseinrichtung, eine Trenneinrichtung und eine Innenbeschichtungseinrichtung umfasst, wobei das Metallband von der Vorschubeinrichtung in der Längsrichtung des Metallbandes gegen die Formeinrichtung bewegt wird, die Formeinrichtung das Metallband in eine geschlossene Form umformt, die ers- te Laserschweisseinrichtung die stumpf zusammengeführten seitlichen Randflächen des Metallbandes mit einer Laser-Längsnaht verbindet, die Trenneinrichtung mit Trennschritten Abschnitte des geschlossenen Rohres abgetrennt und die zweite Laserschweisseinrichtung an einer Stirnseite jedes Dosenmantels einen Dosenboden befestigt, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenbeschichtungseinrichtung in einem Bearbeitungsbereich nach der Schweisseinrichtung und vor der Trenneinrichtung angeordnet ist und eine an der Innenseite des geschlossenen Rohres in Umfangsrichtung geschlossene Innenbeschichtung ausgebildet.
21. Vorrichtung zum Herstellen eines bedruckten Dosenkörpers mit einem Dosenmantel und einem Dosenboden, welche Vorrichtung eine Mantelformvorrichtung und ein digitales Digitaldrucksystem umfasst, wobei das digitale Digitaldrucksystem den Dosenmantel über eine Druckhöhe und den gesamten Dosenumfang bedruckt, dadurch gekennzeichnet, dass das digitale Digitaldrucksystem innerhalb eines gemeinsamen Zeitintervalls und bei einem gemeinsamen Bewegungsablauf des Dosenmantels alle, mindestens zwei, Farben des mindestens einen Digitaldrucksystems mit entsprechenden Druckköpfen in entsprechend benötigten Anteilen auf den Dosenmantel aufträgt, wobei alle Druckköpfe des mindestens einen Digitaldrucksystems einem gemeinsamen Druckbereich zugeordnet sind, in welchem Druckbereich sich der Dosenmantel während des Bewegungsablaufs befindet.
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