CH721260A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Befeuchten eines Teilbereiches eines faserbasierten Behälters - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Befeuchten eines Teilbereiches eines faserbasierten Behälters Download PDF

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Abstract

Offenbart ist eine Vorrichtung (40) zum Befeuchten eines Teilbereiches (21) eines faserbasierten Behälters (20) sowie ein entsprechendes Verfahren. Die Vorrichtung (40) weist eine Befeuchtungsvorrichtung (30) auf.

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Befeuchten eines Teilbereiches eines faserbasierten Behälters gemäss dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.
[0002] Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Vorrichtungen zum Konfektionieren von faserbasierten Behältern bekannt.
[0003] Mit der WO 2023/118058 A1 ist beispielsweise eine Vorrichtung bekannt geworden, mit der ein überstehender Bereich eines faserbasierten Behälters mittels eines Laserstrahls abgetrennt wird. Nachteilig ist, dass im Bereich der Schnittkante eine spätere Beschichtung des Behälters in Bezug zum restlichen Behälter unterschiedliche Eigenschaften aufweist und unter Umständen schlecht haftet.
[0004] Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, zumindest einen oder mehrere Nachteile des Standes der Technik zu beheben. Insbesondere soll eine Vorrichtung und/oder ein Verfahren bereitgestellt werden, die es ermöglichen, dass eine Beschichtung auf einen Behälter gleichmässig aufgetragen werden kann.
[0005] Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen definierten Vorrichtungen und Verfahren gelöst. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
[0006] Bei einer erfindungsgemässen Vorrichtung handelt es sich um eine Vorrichtung zum Befeuchten eines Teilbereichs eines faserbasierten Behälters. Diese Vorrichtung weist eine Befeuchtungsvorrichtung auf.
[0007] Es hat sich herausgestellt, dass durch die Behandlung mit einem Laser und damit insbesondere durch einen Wärmeeintrag der Behälter in einem Teilbereich, vorliegend im Bereich der Schnittkante, einen geringeren Feuchtigkeitsgehalt aufweist als die Bereiche des Behälters, die an diesen Teilbereich angrenzen.
[0008] Durch das Bereitstellen einer Vorrichtung zum Befeuchten dieses Teilbereichs kann ein Feuchtigkeitsgradient ausgeglichen werden. Mit anderen Worten kann die dem Teilbereich entzogene Feuchtigkeit wieder zurückgeführt werden. Der Behälter weist damit insbesondere in allen Bereichen einen im wesentlichen gleichen Feuchtigkeitsgehalt auf.
[0009] Entsprechend sind für eine spätere Beschichtung die Randbedingungen aus der Sicht des Behälters für sämtliche Bereiche gleich. Wird der Behälter beispielsweise einem Pulverbeschichtungsprozess zugeführt, so wird sich die Beschichtung gleichmässig auf der Oberfläche des Behälters absetzen, da diese im Wesentlichen homogen ist, zumindest in Bezug auf den Feuchtigkeitsgehalt.
[0010] Dies resultiert letztlich in einer gleichmässigeren Beschichtung, insbesondere in einer gleichmässigeren Schichtdicke. Die Haftung der Beschichtung ist zudem auf der Oberfläche des Behälters überall gleichmässig.
[0011] Vorzugsweise weist die Vorrichtung zum Befeuchten des Teilbereichs des faserbasierten Behälters eine Positioniervorrichtung zum Positionieren des faserbasierten Behälters in Bezug zu der Befeuchtungsvorrichtung auf.
[0012] Dies ermöglicht es, den zu befeuchtenden Teilbereich des Behälters passgenau relativ zu der Befeuchtungsvorrichtung anzuordnen und damit sicherzustellen, dass lediglich der Teilbereich des Behälters befeuchtet wird, der tatsächlich eine zu geringe Feuchte aufweist.
[0013] Es kann vorgesehen sein, dass die Positioniervorrichtung Halteelemente, insbesondere Greifzangen oder Unterdruckvorrichtungen, zum Halten des faserbasierten Behälters aufweist. Entsprechend kann der faserbasierte Behälter sicher und unverrückbar an einer spezifischen Position gehalten werden und ein entsprechender Befeuchtungsvorgang durchgeführt werden.
[0014] Die Befeuchtungsvorrichtung kann stationär angeordnet sein, vorzugsweise ist jedoch axial bewegbar.
[0015] Eine axiale Beweglichkeit ermöglicht es, die Befeuchtungsvorrichtung in Bezug zu dem zu befeuchtenden Teilbereich axial zuzustellen und damit in unmittelbare Nähe zu bringen. Dies ermöglicht ein punktgenaues Befeuchten des Teilbereichs und verhindert insbesondere, dass die Feuchtigkeit sich auch in Bereichen niederschlägt, in denen eine zusätzliche Befeuchtung nicht notwendig ist.
[0016] Die Befeuchtungsvorrichtung kann eine Düse aufweisen. Durch eine Düse kann ein Feuchtigkeitsnebel ausgegeben werden, der eine homogene Verteilung von Tröpfchen aufweist und es damit ermöglicht, einen Teilbereich gleichmässig mit Feuchtigkeit zu Beaufschlagen.
[0017] Vorzugsweise ist die Düse derart ausgebildet, dass diese einen kegelförmigen Nebel ausbildet. Durch die Auswahl einer spezifischen Kegelöffnung und eines spezifischen Abstandes zum Teilbereich kann eine entsprechende Fläche spezifisch mit dem Nebel beaufschlagt werden.
[0018] Es ist jedoch möglich, die Düse als ein kreisringförmiger Spalt auszubilden. Der kreisringförmige Spalt wird dabei insbesondere derart in der Grösse gewählt, dass dieser im Wesentlichen mit dem zu befeuchtenden Teilbereich übereinstimmt. Vorliegend ist der zu befeuchtende Teilbereich typischerweise eine Öffnung des Behälters, also im Wesentlichen ein kreisringförmiger Bereich. Durch die entsprechende Ausbildung der Düse kann genau dieser Bereich spezifisch beaufschlagt werden.
[0019] Alternativ ist es jedoch ebenfalls möglich, dass die Düse entlang des Teilbereichs bewegbar ist, insbesondere entlang einer Kreisbahn. Dies ermöglicht es, mit der Düse entlang der Öffnung, beziehungsweise entlang des Bearbeitungsrandes, also der Schnittkannte, des Behälters, entlang zu fahren und diesen zu befeuchten. Dies ermöglicht es, die Düse mit einem beispielsweise sehr geringen Durchmesser auszubilden, derart, dass der ausgegebene Nebel ebenfalls sehr punktuell ausgebildet ist.
[0020] Alternativ ist es möglich, die Befeuchtungsvorrichtung mit einem Schwamm zu versehen. Entsprechend weist die Befeuchtungsvorrichtung einen Schwarm auf. Feuchtigkeit, die sich im Schwarm befindet, kann durch leichtes Aufpressen auf den zu befeuchtenden Teilbereich an diesen abgegeben werden. Der Schwamm ist im Wesentlichen flächig ausgebildet, beziehungsweise, kann entsprechend der Kontur des zu befeuchtenden Bereichs ausgebildet sein.
[0021] Im vorliegenden Fall, insbesondere wenn der zu befeuchtende Teilbereich als eine Behälteröffnung ausgebildet ist, kann der Schwamm eine ringförmige Ausbildung aufweisen. Der Schwamm deckt sich damit im Wesentlichen mit dem zu befeuchtenden Teilbereich.
[0022] Insbesondere in Bezug auf die Ausbildung der Befeuchtungsvorrichtung mit einem Schwamm ist eine axial bewegbare Befeuchtungsvorrichtung vorteilhaft. Der Schwamm kann entsprechend wie ein Stempel auf den zu befeuchtenden Bereich aufgedrückt werden.
[0023] Vorzugsweise ist der zu befeuchtende Teilbereich des Behälters ein Hals des faserbasierten Behälters, insbesondere eine Schnittkante am Hals des faserbasierten Behälters.
[0024] Dies ist der Bereich, der durch die unerwünschte Wärmebehandlung des Lasers im Vergleich zum restlichen Behälter ausgetrocknet ist und daher eine geringere Feuchtigkeit aufweist.
[0025] Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zum Befeuchten eines Teilbereichs eines faserbasierten Behälters. Das Verfahren wird insbesondere mit einer Vorrichtung wie vorliegend beschrieben durchgeführt. Bei dem Verfahren zum Befeuchten eines Teilbereichs eines faserbasierten Behälters wird der Teilbereich des Behälters mit einer Befeuchtungsvorrichtung befeuchtet.
[0026] Durch eine entsprechende Befeuchtung des Teilbereichs kann ein Feuchtigkeitsgehalt innerhalb des Behälters, insbesondere innerhalb einer Behälterwandung, ausgeglichen werden.
[0027] Vorzugsweise wird in einem ersten Schritt der zu befeuchtende Behälter mit dem zu befeuchtenden Teilbereich benachbart zu der Befeuchtungsvorrichtung bereitgestellt.
[0028] Zum Befeuchten des Teilbereichs kann ein Vorrat einer ionisierten oder ionisierbaren Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, aus der Befeuchtungsvorrichtung an den faserbasierten Behälter abgegeben werden.
[0029] Eine ionisierte oder ionisierbare Flüssigkeit ermöglicht es, eine gewünschte Leitfähigkeit des Behälters und/oder des Teilbereichs bereitzustellen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Behälter im Anschluss einem Pulverbeschichtungsprozess zugeführt wird.
[0030] Es kann vorgesehen sein, dass der Flüssigkeitsvorrat in der Form eines Sprühnebels ausgegeben wird beziehungsweise abgegeben wird.
[0031] Bei einem Sprühnebel handelt es sich um eine im Wesentlichen homogene Verteilung von feinsten Wassertropfen die es ermöglichen, einen Teilbereich gleichmässig mit Feuchtigkeit zu Beaufschlagen, wie bereits im Bezug zu der Vorrichtung erläutert. Es ergeben sich analog die gleichen Vorteile.
[0032] Alternativ ist es auch möglich, dass der Flüssigkeitsvorrat durch einen Auspressvorgang abgegeben wird. Durch einen Auspressvorgang ist es ermöglicht, einen Flüssigkeitsvorrat sehr zielgerichtet abzugeben und insbesondere in einem sehr engen Toleranzfeld in Bezug auf dessen Begrenzung.
[0033] Insbesondere in Bezug zum letzteren Vorgang kann der Flüssigkeitsvorrat in einem Schwamm bereitgestellt werden.
[0034] Der Flüssigkeitsvorrat ist im Schwamm gebunden und wird erst freigegeben, wenn ein entsprechender Auspressvorgang initiiert wird. Zudem wird lediglich dort Flüssigkeit abgegeben, wo der Schwamm auf ein entsprechendes Gegenstück gedrückt wird, beispielsweise auf die Schnittkante eines Behälters.
[0035] Es ist vorstellbar, dass die Abgabe des Flüssigkeitsvorrates anhand zumindest einer Feuchtigkeitsmessung gesteuert wird. Dabei kann vorgesehen sein, zuerst den Teilbereich, der befeuchtet werden soll, auf dessen Feuchtigkeitsgehalt zu prüfen und eine entsprechende Messung vorzunehmen. Anhand dieser Messung kann beispielsweise ein Auspressvorgang, beziehungsweise dessen Länge, gesteuert werden. Analog kann die Zeitdauer eines Sprühvorgangs gesteuert werden.
[0036] Zur Verbesserung der Einstellung der Abgabe des Flüssigkeitsvorrats kann eine zweite Feuchtigkeitsmessung durchgeführt werden. Dabei wird insbesondere eine erste Feuchtigkeitsmessung am Behälter durchgeführt und eine zweite Messung am zu befeuchtenden Teilbereich. Anhand der beiden Messungen kann ein Feuchtigkeitsunterschied und/oder ein Feuchtigkeitsgradient berechnet werden, der entsprechend als Eingabewert dient zum Steuern des Befeuchtungsvorgangs.
[0037] Anhand von schematischen Figuren wir die Erfindung nachfolgend erläutert. Es zeigt: Figur 1: Eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung; Figur 2: eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung.
[0038] Die Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 40 zum Befeuchten eines Teilbereiches 21 eines faserbasierten Behälters 20. Wie ersichtlich ist, weist die Vorrichtung 20 eine Positioniervorrichtung 50 zum Positionieren des faserbasierten Behälters 20 auf. An der Positioniervorrichtung 20 sind zudem Haltelemente 51 angeordnet um den Behälter 20 in einer aufrechten Position zu halten.
[0039] An der Vorrichtung 40 ist eine Befeuchtungsvorrichtung 30 angeordnet. Die Befeuchtungsvorrichtung 30 weist vorliegend einen Schwamm 31 auf. Die Befeuchtungsvorrichtung 30 ist vorliegend entlang des eingezeichneten Doppelpfeiles axial bewegbar. Eine Medienzufuhrleitung führt einen Wasservorrat zum Schwamm 31. Sobald ein Behälter 20 positioniert ist, kann die Befeuchtungsvorrichtung 30 axial bewegt werden und der Schwamm 31 auf den zu befeuchtenden Teilbereich 21 gepresst werden. Dieser ist vorliegend eine Schnittkante die an einem Hals des Behälters 20 ausgebildet ist. Durch einfaches Aufpressen des Schwamms 31 auf diese Schnittkante kann diese entsprechend befeuchtet werden.
[0040] Die Figur 2 zeigt eine alternative Ausbildung einer Vorrichtung 40 zum Befeuchten eines Teilbereiches 21 eines faserbasierten Behälters 20. Die Vorrichtung 40 gemäss der Figur 2 ist analog der Vorrichtung 40 aus der Figur 1 aufgebaut. Sie unterscheidet sich von der Vorrichtung der Figur 1 dahingehend, dass anstelle des Schwamms 31 eine Düse 32 an der Befeuchtungsvorrichtung 30 angeordnet ist. Da die Düse 32 einen Nebel versprüht, ist es nicht mehr zwingend notwendig, dass die Befeuchtungsvorrichtung axial bewegbar ist.

Claims (19)

1. Vorrichtung (40) zum Befeuchten eines Teilbereiches (21) eines faserbasierten Behälters (20), dadurch gekennzeichnet, dass diese Vorrichtung (40) eine Befeuchtungsvorrichtung (30) aufweist.
2. Vorrichtung (40) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Positioniervorrichtung (50) zum Positionieren des faserbasierten Behälters (20) in Bezug zu der Befeuchtungsvorrichtung (30) aufweist.
3. Vorrichtung (40) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniervorrichtung (50) Halteelemente, insbesondere Greifzangen oder Unterdruckvorrichtungen, zum Halten des faserbasierten Behälters (20) aufweist.
4. Vorrichtung (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befeuchtungsvorrichtung (30) axial bewegbar ist.
5. Vorrichtung (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befeuchtungsvorrichtung (30) eine Düse (31) aufweist.
6. Vorrichtung (40) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (31) einen kegelförmigen Nebel ausbildet.
7. Vorrichtung (40) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (31) als ein kreisringförmiger Spalt ausgebildet ist.
8. Vorrichtung (40) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (31) entlang des Teilbereiches (21) bewegbar ist, insbesondere auf einer Kreisbahn.
9. Vorrichtung (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befeuchtungsvorrichtung (30) einen Schwamm (31) aufweist.
10. Vorrichtung (40) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwamm (32) ringförmig ausgebildet ist.
11. Vorrichtung (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilbereich (21) ein Hals (22) des faserbasierten Behälters ist, insbesondere eine Schnittkante (23) am Hals (22) ist.
12. Verfahren zum Befeuchten eines Teilbereiches (21) eines faserbasierten Behälters (20), insbesondere mit einer Vorrichtung (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilbereich (21) des Behälters mit einer Befeuchtungsvorrichtung (30) befeuchtet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei in einem ersten Schritt der zu befeuchtende Behälter (20) mit dem Teilbereich (21) benachbart zu der Befeuchtungsvorrichtung (30) bereitgestellt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass zum Befeuchten des Teilbereichs (21) ein Vorrat einer ionisierten oder ionisierbaren Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, aus der Befeuchtungsvorrichtung (30) an den faserbasierten Behälter (20) abgegeben wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsvorrat in der Form eines Sprühnebels abgegeben wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsvorrat durch einen Auspressvorgang abgegeben wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsvorrat in einem Schwamm (32) bereitgestellt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabe des Flüssigkeitsvorrates anhand zumindest einer Feuchtigkeitsmessung gesteuert wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Feuchtigkeitsmessung am Behälter (20) durchgeführt wird und eine zweite Messung am Teilbereich (21).
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