[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern gemäß
den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und des Anspruchs 16 und ein Verfahren
zum Bedrucken von Behältern gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 14.
Stand der Technik
[0002] Behälterausstattungsanlagen bringen üblicherweise Informationen auf Behälter auf,
welche den Endverbraucher über den Inhalt des Behälters informieren. Durch ihre grafische
Gestaltung dienen sie u.a. auch der Verkaufsförderung. Ein typisches Anwendungsgebiet
ist die Lebensmittelbranche, wobei in die Behältnisse beispielsweise ein Getränk abgefüllt
wird. Neben den Inhaltsinformationen kann es hier auch erforderlich sein, die Behälter
mit Mindesthaltbarkeitsdaten bei verderblichen Lebensmitteln zu versehen. Dies erfolgt
schon seit Langem durch ein Aufbringen von bedruckten Etiketten. In jüngster Zeit
gehen die Entwicklungen jedoch auch dahin, auf das Etikettenmaterial zu verzichten
und die Behälter direkt zu bedrucken. Bei Anlagen, in denen die komplette Ausstattung
nicht in einem Schritt erfolgt, durchlaufen die Behälter mehrere Ausstattungsmaschinen,
wobei der Platz zum Aufstellen mehrerer Ausstattungsmaschinen teilweise sehr beschränkt
ist. Hierzu sind Richtungswechsel im Hauptförderweg nötig, um beispielsweise eine
gassenförmige Anordnung der Ausstattungsmaschinen realisieren zu können. Hinzu kommt,
dass bei gegebenen Ausstattungsmedien oder -materialien (beispielsweise sind die derzeitig
realisierbaren Druckgeschwindigkeiten relativ niedrig) und/oder Behältergrößen oftmals
relativ lange Behandlungszeiten notwendig sind, was bei hohen Ausstoßleistungen zu
großen Maschinendurchmessern führt. Deswegen ist man bestrebt, eine Dekoration der
Behälter möglichst schnell bzw. über einen großen Teil des Umfangs der Ausstattungsmaschine
zu ermöglichen.
[0003] Die
DE 10 2010 034 780 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bedrucken von Behältern, wobei auf
einer rotierenden Maschine Behandlungsstationen vorgesehen sind, die im Wesentlichen
übereinander die zum Drucken notwendigen Druckköpfe und gegebenenfalls weitere zur
Vor- und Nachbehandlung der Behälter erforderliche Einrichtungen in einer zur Transportebene
der Behälter vorzugsweise um etwa 90° geneigten Bahn aufweisen, wobei die Behälter
durch Verschieben entlang der geneigten Bahn an verschiedene Behandlungsstationen
geführt werden. In zwei separaten Ebenen können ein oder mehrere Farben auf die Behälteraußenfläche
aufgebracht werden, wobei in einer dritten Ebene nach dem Aufbringen der Farbe jeweils
eine UV-Bestrahlung zum Aushärten der Farbe vorgenommen wird.
[0004] Die
DE 10 2009 013 477 A1 offenbart eine hülsenartige Einhausung einer Druckposition, die im geschlossenen
Zustand die an der betreffenden Druckposition vorgesehene Flasche auf ihrer gesamten
Höhe mit Abstand umschließt und aufnimmt. Zum Absaugen von versprühter Druckfarbe
ist eine Ansaugeinrichtung vorgesehen, so dass eine starke Verschmutzung der Druckvorrichtung
mit Druckfarbe verhindert werden kann.
Aufgabe der Erfindung
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bedrucken von
Behältern zur Verfügung zu stellen, um eine effiziente Bedruckung der Behälter mit
Farbe und Aushärtung der aufgebrachten Farbe zu ermöglichen, insbesondere für Behälter,
die für UV-Strahlung durchlässig sind.
Lösung
[0006] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und
16 und durch das Verfahren gemäß Anspruch 14. Bevorzugte Ausführungsformen sind in
den Unteransprüchen offenbart.
[0007] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind unter dem Begriff "Behälter" alle für die
Aufnahme von beliebigen Produkten wie z.B. Getränken, Lebensmitteln, Arzneimitteln
usw. geeignete Behältnisse wie Gefäße, Flaschen, Dosen, Gläser mit und ohne Schraubver-schluss
usw. zu verstehen.
[0008] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern umfasst mindestens eine
Druckebene, wobei in jeder Druckebene entlang eines äußeren Umfangs eines Freiraums,
der dazu ausgelegt ist, einen Behälter aufzunehmen, mindestens ein Druckkopf zum Aufbringen
von Farbe auf den Behälter angeordnet ist. Zudem ist in mindestens einer Druckebene
mindestens eine UV-Lampe zum Aushärten von auf den Behälter aufgebrachter Farbe angeordnet.
[0009] Eine Druckebene kann dadurch festgelegt werden, dass sie durch die Unterkanten, die
Oberkanten oder die Mitte des mindestens einen Druckkopfs und/oder der mindestens
einen UV-Lampe geht. Im Allgemeinen verlaufen die Druckebenen senkrecht zu der Längsachse
eines Behälters, der bedruckt werden soll. Das Drucken in einer Druckebene bedeutet
nicht notwendiger Weise ein linienhaftes Drucken entlang einer Umfangslinie des Behälters,
sondern im Allgemeinen ein zweidimensionales flächenhaftes Drucken entlang der Behälteraußenoberfläche.
[0010] Der eine oder die mehreren Druckköpfe sind dazu ausgelegt, Druckmedium auf eine Behälteraußenoberfläche
aufzubringen. Bei dem Druckmedium kann es sich um ein UVaushärtbares Medium, wie Tinte,
Farbe, Lack oder dergleichen handeln, insbesondere um UV-aushärtbare Tinte. Im Allgemeinen
wird UV-Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 200 bis 480 nm wird für die UV-Härtung
verwendet.
[0011] Die Druckköpfe weisen vorzugsweise eine Vielzahl von einzeln ansteuerbaren Düsen
auf und arbeiten nach dem Tintenstrahlprinzip. Die Düsen sind vorzugsweise so angeordnet,
dass sie die Farbe in radialer Richtung nach innen in den Bereich des Freiraums sprühen
bzw. schießen, in dem ein Behälter angeordnet sein kann und dass sie sich parallel
zu der Längsachse des zu bedruckenden Behälters erstrecken, so dass bei Rotation des
Behälters um seine Längsachse die Farbe entlang der Umfangsrichtung des Behälters
flächig aufgebracht werden kann. Insbesondere umfasst ein Druckkopf mindestens eine
Düsenreihe, bevorzugt mindestens zwei Düsenreihen. Insbesondere die Linie, welche
die Düsen einer Reihe schneidet ist im Wesentlichen parallel zu einer Behälterlängsachse
angeordnet. Die Düsen können beispielsweise mittels einer piezoelektrischen Betätigung
betrieben werden.
[0012] In einer Druckebene kann ein Teildruckbild oder auch ein Gesamtdruckbild - je nach
Vorgabe des Bildes - mittels Farbe des mindestens einen Druckkopfes auf den Behälter
aufgebracht werden, wobei der Behälter, während Farbe mittels des Druckkopfes versprüht
bzw. verschossen wird, sich vorzugsweise dreht, so dass ein Winkelbereich der Behälteraußenoberfläche
mit der Farbe besprüht werden kann. Um die aufgebrachte Farbe auszuhärten, wird der
Behälter vorzugsweise um den entsprechenden Winkelbereich vor der UV-Lampe gedreht,
so dass die Farbe durch die von der UV-Lampe ausgesandte UV-Strahlung aushärten kann.
[0013] Umfasst die Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern mehr als eine Druckebene, so
kann vorgesehen sein, dass in jeder dieser Druckebenen ein Teildruckbild auf die Behälteraußenoberfläche
aufgebracht wird. Beispielsweise kann die Drehung der Behälter um ihre Längsachse
auch ein lineares Verfahren entlang der Längsachse des Behälters überlagert sein,
wodurch Prozesszeit eingespart werden kann.
[0014] Dadurch, dass mindestens ein Druckkopf und mindestens eine UV-Lampe in einer Druckebene
angeordnet sind, ist es nicht erforderlich, einen mittels des Druckkopfs mit Farbe
bedruckten Behälter für eine Aushärtung der Farbe mittels einer UV-Lampe in eine separate
Ebene zu verbringen, die beispielsweise eine einzelne UV-Lampe umfasst. Der Behälter
muss somit nicht linear verfahren werden, damit Farbe, die in einer Druckebene aufgebracht
wurde, in der separaten Ebene ausgehärtet werden kann. Dies spart Prozesszeit.
[0015] In jeder der mindestens einen Druckebene können zwei, drei, vier, fünf oder mehr
Druckköpfe angeordnet sein. Beim Vorsehen von mehreren Druckköpfen in einer Druckebene
kann in dieser Druckebene beispielsweise eine der Anzahl der Druckköpfe entsprechende
Anzahl von verschiedenen Farben auf einen Behälter aufgebracht werden. Sind beispielsweise
fünf Druckköpfe vorgesehen, so können die fünf Farben Magenta, Cyan, Gelb, Weiß und
Schwarz (Key) durch jeweils einen der Druckköpfe zur Verfügung gestellt werden. Es
kann auch vorgesehen sein, dass mehrere Druckköpfe in einer Druckebene eine erste
Farbe zur Verfügung stellen, so dass ein Behälter um einen kleineren Winkel gedreht
werden muss im Vergleich, wenn es nur einen Druckkopf gäbe, der diese erste Farbe
zur Verfügung stellt, um ein Teilbild in der ersten Farbe auf der Behälteraußenoberfläche
aufzubringen.
[0016] Auch kann vorgesehen sein, dass neben den mehreren Druckköpfen, welche die erste
Farbe zur Verfügung stellen, ein oder mehrere andere Druckköpfe eine zweite Farbe
zur Verfügung stellen.
[0017] Sind dem PET-Material der Behälter beispielsweise Polymeradditive zugefügt, die für
eine UV-Stabilisierung sorgen oder umfasst der Behälter eine für UV-Strahlung undurchlässige
Schicht, so können in einer oder mehreren Druckebenen Druckköpfe auch der UV-Lampe
auf der anderen Seite des Behälters gegenüberliegend oder im Streubereich der UV-Strahlung
angeordnet sein, ohne dass bei einer (erwünschten) Aushärtung von auf den Behälter
aufgebrachter Farbe mittels der UV-Lampe auch UV-Strahlung durch den Behälter dringen
und auf ein solchen Druckkopf treffen kann. Es kann somit zu keinem Austrocknen der
Farbe eines solchen Druckkopfes und somit zu keinem fehlerhaften Betrieb kommen, da
keine der Düsen eines solchen Druckkopfes von getrockneter Farbe verstopft werden.
[0018] Die Vorrichtung kann weiter einen für durch die UV-Lampe ausgesandte UV-Strahlung
undurchlässigen Dorn umfassen, der dazu ausgelegt ist, durch eine Öffnung eines Behälters
in den Behälter eingebracht zu werden. Dieser Dorn ist insbesondere dann vorteilhaft,
wenn in einer Druckebene mehr als ein Druckkopf vorgesehen ist und Behälter bedruckt
werden sollen, die für UV-Strahlung durchlässig sind. Der Dorn kann insbesondere entlang
der Behälterlängsachse bewegt werden.
[0019] Ohne den Dorn könnte bei einer (erwünschten) Aushärtung von auf den Behälter aufgebrachter
Farbe mittels der UV-Lampe auch UV-Strahlung durch den Behälter dringen und beispielsweise
auf einen Druckkopf treffen, welcher der UV-Lampe auf der anderen Seite des Behälters
gegenüberliegt. Dies könnte dann zu einem Austrocknen der Farbe dieses gegenüberliegenden
Druckkopfes und somit zu einem fehlerhaften Betrieb führen, da dann beispielsweise
alle oder einige der Düsen eines betroffenen Druckkopfes von getrockneter Farbe verstopft
werden. Auch Druckköpfe, die nicht genau gegenüber der UV-Lampe aber in einem Streubereich
der UV-Strahlung angeordnet sind, können durch die UV-Strahlung beeinflusst werden,
wodurch es zu einer Austrocknung der Farbe dieser Druckköpfe kommen kann.
[0020] Durch den durch eine Öffnung des Behälters in den Behälter eingebrachten Dorn wird
die UV-Strahlung abgeschirmt, so dass in einer Druckebene mehr als ein Druckkopf und
zudem eine UV-Lampe angeordnet sein können, ohne dass die Druckköpfe durch die UV-Strahlung
der UV-Lampe negativ beeinflusst werden.
[0021] Zwischen benachbarten Druckebenen kann jeweils eine ringförmige Abschirmung vorgesehen
sein. Die ringförmige Abschirmung kann verhindern, dass versprühte Farbe einer Druckebene
in eine andere Druckebene gelangt und dort Auswirkungen auf das Druckergebnis hat.
Beispielsweise kann die ringförmige Abschirmung für UV-Strahlung undurchlässig sein,
die von einer oder mehreren UV-Lampen ausgesandt werden.
[0022] Die Vorrichtung kann weiter eine Einhausung umfassen, welche die Vorrichtung umgibt.
[0023] Die Einhausung kann die mindestens eine Druckebene, den mindestens einen Druckkopf
und die mindestens eine UV-Lampe umschließen, wobei die Einhausung vorzugsweise aus
mehreren relativ zueinander bewegbaren Einhausungselementen besteht. Beispielsweise
kann die Einhausung die Vorrichtung und somit auch die mindestens eine Druckebene,
den mindestens einen Druckkopf und die mindestens eine UV-Lampe hülsenförmig umschließen.
Umfasst die Einhausung mehrere relativ zueinander bewegbare Einhausungselemente, so
kann beispielsweise eines dieser Einhausungselemente in Bezug auf ein Karussell oder
den Drehteller feststehen und ein anderes Einhausungselement zur Ermöglichung einer
Entnahme der Behälter aus der Einhausung beweglich angeordnet sein. Mit der Einhausung
kann verhindert werden, dass zu viel Drucknebel durch die Vorrichtung in die Umgebung
verteilt wird, zudem bietet die Einhausung einen Schutz gegen Luftverwirbelungen bei
Bewegung der Vorrichtung beispielsweise in einem Karussell. Beispielsweise kann die
Einhausung auch eine Absaugung für Drucknebel umfassen.
[0024] Die Einhausung kann auch den Vorteil haben, dass UV-Strahlung einer Station, sollte
die Vorrichtung mehrere umfassen, nicht auf die Druckköpfe der benachbarten Station
trifft und/oder umgekehrt. Es wäre auch denkbar, um nur dies zu vermeiden, nur jede
zweite Station mit einer Einhausung zu versehen.
[0025] Die Vorrichtung kann weiter Mittel umfassen, die dazu ausgelegt sind, den äußeren
Umfang entlang dem der mindestens eine Druckkopf und die mindestens eine UV-Lampe
angeordnet sind, für jede der mindestens einen Druckebene zu verändern. Durch Verändern
des äußeren Umfangs können Behälter unterschiedlichen Durchmessers von der Vorrichtung
bedruckt werden. Da eine Änderung des äußeren Umfangs für die verschiedenen Druckebenen
unabhängig voneinander möglich ist, kann beispielsweise der äußere Umfang einer Druckebene
klein gewählt werden, wenn im Bereich eines Behälterhalses Farbe aufgebracht und ausgehärtet
werden soll, wohingegen ein größerer äußerer Umfang für eine andere Druckebene gewählt
werden kann, wenn im Bereich des Behältermantels Farbe aufgebracht und ausgehärtet
werden soll. Somit kann sichergestellt werden, dass der Abstand zwischen Druckkopf
und Behälteroberfläche bzw. UV-Lampe und Behälteroberfläche nicht zu groß oder zu
klein ist, so dass ein optimales Druckergebnis erzielt werden kann.
[0026] Die Änderung des äußeren Umfangs kann vorzugsweise motorisch, aber auch manuell erfolgen,
so dass durch diese Änderung die Position der Druckköpfe an die Außenkonturen der
Behälter angepasst wird. Die Änderung des äußeren Umfangs kann bei einem Behälterformatwechsel,
beispielsweise durch Einlesen von CAD- oder Bild-Daten des neuen Behälters, aber auch
durch ein Vermessen des neuen Behälters mittels eines Sensors oder einer Kamera stattfinden.
Die Änderung kann auch während des Drucks ein und derselben Flasche vollzogen werden,
sollte diese unterschiedliche Durchmesser haben.
[0027] Die Vorrichtung kann weiter einen linear verfahrbaren Zentrierkopf und eine linear
verfahrbare Behälteraufnahme umfassen, zwischen denen ein Behälter angeordnet werden
kann und mittels denen der Behälter in den Freiraum der mindestens einen Druckebene
verbracht werden kann. Durch die Anordnung des Behälters zwischen dem Zentrierkopf
und der Behälteraufnahme kann der Behälter beispielsweise sicher gehalten werden,
womit ein Verbringen - beispielsweise in horizontaler oder vertikaler Richtung oder
in einer geneigter Richtung - des Behälters in den Freiraum der mindestens einen Druckebene
möglich ist. Vorzugsweise sind der Zentrierkopf und die Behälteraufnahme entlang der
Längsachse eines Behälters linear verfahrbar. Die Längsachse ist insbesondere zumindest
zu einem Zeitpunkt, bevorzugt während des ganzen Druckprozesses, vertikal ausgerichtet.
[0028] Die Behälteraufnahme kann einen Drehteller umfassen, wie beispielsweise einen Zentrierteller,
der dazu ausgelegt ist, um seine Achse gedreht zu werden. Durch eine Rotation des
Drehtellers um seine Achse kann ein auf dem Drehteller befindlicher Behälter um seine
Längsachse gedreht werden - wobei die Längsachse je nach Ausbildung der Vorrichtung
zum Bedrucken in horizontaler oder in vertikaler Richtung oder in einer geneigter
Richtung verlaufen kann - so dass nach Verbringen des Behälters in den Freiraum der
mindestens einen Druckebene, mittels des mindestens einen Druckkopfs Farbe auf einen
Teil der oder auf die ganze Behälteraußenfläche aufgebracht und mittels der mindestens
einen UV-Lampe ausgehärtet werden kann. Durch eine Drehung des Drehtellers um einen
Winkel von x°, wobei 0° < x < 360°, kann ein x/360-ter Teil des Umfangs des Behälters
bedruckt werden.
[0029] Auf den Drehteller kann auch verzichtet werden, wenn der Behälter nur im Neckhandling
transportiert werden soll. Hier kann dann ein Drehantrieb an einer Aufnahme vorgesehen
sein, welche den Behälter nur in seinem Mündungsbereich stützt und/oder greift und
zentriert. Ähnliches gilt, wenn Sklaven zum Transport der Behälter eingesetzt werden,
nur dass dann die Aufnahmen (Drehteller, Zentrierkopf, Neckgreifer) nicht am Behälter
angreifen, sondern zumindest teilweise am Sklaven. Der Sklave kann dann ebenfalls
eine Öffnung aufweisen, durch die der Dorn in den Behälter eingebracht werden kann.
[0030] Der Dorn kann in einer fest vorgegebenen Position relativ zu dem Zentrierkopf angeordnet
sein. Eine solch fest vorgegebene Position ist vorteilhaft, wenn eine Art von Behälter
mit der Vorrichtung bedruckt werden soll, da dann die Dimensionen des Behälters und
des Dorns vorgegeben sind und keine individuelle Anpassung des Dorns an eine andere
Art von Behälter erforderlich ist. Durch das Positionieren des Zentrierkopfes auf
dem Behälter wird somit auch gleich der Dorn positioniert.
[0031] Alternativ kann der Dorn relativ zu dem Zentrierkopf verfahrbar sein und der Zentrierkopf
kann vorzugsweise mittig eine Bohrung aufweisen, in welcher der Dorn verfahrbar angeordnet
sein kann. Ein Verfahren des Dorns relativ zu dem Zentrierkopf ist vorteilhaft, wenn
verschiedene Arten von Behältern mit der Vorrichtung bedruckt werden sollen. Dann
kann der Dorn an die Dimensionen der Behälter angepasst werden.
[0032] Der Dorn kann zudem mindestens ein Spreizelement umfassen, das in dem Dorn integriert
und dazu ausgelegt ist, von dem Dorn weg gespreizt zu werden, nachdem der Dorn in
einen Behälter eingebracht wurde und das weiter dazu ausgelegt ist, zu einem Ausbringen
des Dorns aus dem Behälter wieder in seine Ausgangsposition verbracht zu werden. Mittels
des mindestens einen Spreizelements kann der Bereich, der mittels des Dorns abgeschirmt
wird, vergrößert werden. Da das mindestens eine Spreizelement dazu ausgelegt ist,
gespreizt zu werden, nachdem der Dorn in den Behälter eingebracht wurde, kann auch
die Innenform des Behälters berücksichtigt werden, so dass eine optimale Abschirmung
für UV-Strahlung erzielt werden kann, die sonst den Behälter durchdringen könnte.
[0033] Das mindestens eine Spreizelement kann als Blech ausgeführt sein, so dass, wenn es
von dem Dorn weggespreizt ist vorzugsweise in radialer Richtung von dem Dorn wegzeigt.
[0034] Der Dorn kann insbesondere mit dem Spreizelement mindestens 20%, bevorzugt mindestens
40% des Behälterdurchmessers in einer bestimmten Höhe entlang der Längsachse einnehmen.
[0035] Ein Spreizelement kann leicht gehend gelagert und/oder aktiv bewegbar/ansteuerbar
sein, so dass das Spreizelement zuverlässig und leicht von dem Dorn weggespreizt werden
und auch in seine Ausgangsposition verbracht werden kann.
[0036] Der Dorn kann eine Einführschräge und/oder eine Ausführschräge umfassen, damit der
Dorn leichter in die Öffnung des Behälters und somit in den Behälter eingebracht werden
und/oder leichter wieder aus den Behälter entfernt werden kann.
[0037] Der Dorn kann auch wie ein Luftballon aufblasbar sein.
[0038] Zur Abschirmung von UV-Strahlung könnte anstatt des Einsatzes des Dorns auch Heißwasserdampf,
Nebel, CO
2 (Trockeneis) oder Rauch in den Behälter eingeblasen werden, um die Intensität des
UV-Lichts zu schwächen. Dies kann nur über den Zentrierkopf bzw. die Aufnahme erfolgen,
oder durch einen Dorn, der in den Behälter einbringbar ist und das Medium am Boden
des Behälters freigibt. Neben der sterilisierenden Wirkung des UV-Lichts könnte somit
zusätzlich - je nach Medium - eine Sterilisation bestimmter Bereiche des Behälters
erfolgen. Ebenfalls ist an eine Benetzung des Behälters mit abzufüllendem oder einem
Teil des abzufüllenden Produkts gedacht. Ist dieses zumindest teilweise UV-undurchlässig,
so könnte dieses durch einen im Zentrierkopf angeordneten Zerstäuber an die Innenwände
des Behälters versprüht werden.
[0039] Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bedrucken von Behältern unter Verwendung
einer Vorrichtung zum Bedrucken wie sie oben und weiter unten beschrieben wird, wobei
das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Einbringen eines Behälters in den Freiraum;
dann Aufbringen von Farbe auf den Behälter mittels des mindestens einen Druckkopfes;
Aushärten von auf den Behälter aufgebrachter Farbe mittels der mindestens einen UV-Lampe.
[0040] Wenn die Vorrichtung zum Bedrucken einen Dorn umfasst, kann das Verfahren vor dem
Schritt des Aushärtens weiter den Schritt eines Einbringens des für durch die mindestens
eine UV-Lampe ausgesandte UV-Strahlung undurchlässigen Dorns durch eine Öffnung des
Behälters umfassen.
[0041] Wenn man Prozesszeit gewinnen will, aber es aus irgendwelchen Gründen (z.B. Platzmangel,
oder man benötigt eine zusätzliche Ebene, in der zusätzlich getrocknet wird) nicht
möglich ist, die Trocknung bzw. Aushärtung der auf einen Behälter aufgebrachten Farbe,
beispielsweise mittels einer UV-Lampe vorzunehmen, in der Ebene durchzuführen, in
der auch die Druckköpfe angeordnet sind, so umfasst die Vorrichtung zum Bedrucken
von Behältern:
- mindestens eine Druckebene, wobei in dieser Druckebene entlang eines äußeren Umfangs
eines, insbesondere im Wesentlichen ringförmigen, Freiraums, der dazu ausgelegt ist,
einen Behälter aufzunehmen, mindestens zwei Druckköpfe zum Aufbringen von Farbe auf
den Behälter angeordnet sind
- mindestens eine Trocknungsebene zur Trocknung der auf die Behälter aufgebrachten Farbe,
wobei vorzugsweise jede Trocknungsebene eine UV-Lampe umfasst.
[0042] Insbesondere grenzt dann jede Druckebene an eine Ebene zur Trocknung der auf die
Behälter aufgebrachten Farbe an, wobei insbesondere noch eine Abschirmung zwischen
jeder Druck- und Trocknungsebene angeordnet ist. Durch die Nachbarschaft der Ebenen
kann der linear verfahrbare Antrieb möglichst schnell hin und her zwischen den Ebenen
springen.
[0043] Insbesondere umfasst die Vorrichtung weiter eine linear verfahrbare und gesteuert
drehbare Aufnahme, mittels der der Behälter in den Freiraum der mindestens einen Druckebene
verbracht und während des Drucks und/oder der Trocknung gedreht werden kann.
[0044] Insbesondere umfasst die Vorrichtung ein kontinuierlich angetriebenes und um eine
vertikale Maschinenachse drehbares Karussell, auf dem entlang dessen Umfangs eine
Vielzahl von in äquidistanten Abständen angeordneten Druckstationen mit dem Karussell
mitumlaufenden Druckköpfen angeordnet sind, wobei in jeder Druckstation ein Behälter
aufnehmbar und vertikal relativ zum Karussell verfahrbar ist.
[0045] Insbesondere stehen in mindestens einer Druckebene sich mindestens zwei Druckköpfe
gegenüber. Es können sich auch in einer Druckebene zwei Paare von Druckköpfen gegenüberstehen.
[0046] Es ist auch möglich, dass in mindestens einer Druckebene mindestens zwei, insbesondere
mindestens drei Druckköpfe U-förmig angeordnet sind und in dieser Ebene entlang des
Umfangs des Freiraums ein Bereich druckkopffrei für die, insbesondere horizontale,
Einund/oder Ausgabe des Behälters ausgebildet ist. Hier können sich dann nur maximal
zwei Druckköpfe gegenüberstehen.
[0047] Es ist auch möglich, dass in mindestens einer Druckebene mindestens 30%, insbesondere
mindestens 40% des Umfangs des Freiraums mit Druckköpfen, inklusive deren Gehäuse,
besetzt ist.
[0048] Sämtliche Merkmale der zuvor beschriebenen Ausführungsform sind auch bei der gerade
beschriebenen Ausführungsform integrierbar.
[0049] Die Erfindung kann sich auch auf eine Behälterausstattungsanlage zum Bedrucken von
Behältern beziehen, mit einem Fördersystem zum Transportieren der Behälter durch die
Ausstattungsanlage entlang einer vorgegebenen Transportstrecke, mit an dem Fördersystem
angeordneten, insbesondere fest angeordneten, Aufnahmen zur Aufnahme einzelner Behälter
oder Gruppen von Behältern und mit mindestens zwei umlaufenden Ausstattungsvorrichtungen
zum Bedrucken von den Behältern, wobei an den Ausstattungsvorrichtungen jeweils mindestens
ein Druckkopf zum Bedrucken der Behälter angeordnet ist.
[0050] Erfindungsgemäß weist die Ausstattungsanlage mehrere gleichartige Module auf. Durch
den Einsatz von einzelnen Modulen kann die Anlage flexibel auf neue am Aufstellungsort
auftauchende Erfordernisse angepasst werden, indem einzelne Module in einfacher Weise
ausgetauscht, entfernt oder hinzugefügt werden können.
[0051] Die Aufgabe wird bei einer bestimmten Anordnung der Ausstattungsvorrichtungen auch
durch eine Behälterausstattungsanlage zum Ausstatten von Behältern gelöst, mit einem
Fördersystem zum Transportieren der Behälter durch die Ausstattungsanlage entlang
einer vorgegebenen Transportstrecke, mit an dem Fördersystem angeordneten, insbesondere
fest angeordneten, Aufnahmen zur Aufnahme einzelner Behälter oder Gruppen von Behältern,
mit mindestens zwei umlaufenden Ausstattungsvorrichtungen zum Ausstatten von den Behältern,
wobei ein Hauptförderweg der Behälter durch die Ausstattungsanlage eine Richtungsänderung
aufweist, wobei mindestens eine Ausstattungsvorrichtung vor und eine Ausstattungsvorrichtung
nach der Richtungsänderung angeordnet ist. Die Transportstrecke im Bereich der Richtungsänderung
weist dabei einen Abschnitt auf, welcher eine zumindest abschnittsweise andere Krümmung
aufweist, wie die vorgeordnete Ausstattungsvorrichtung.
[0052] Erfindungsgemäß erfolgt auf diesem Abschnitt keine Dekoration der Behälter und die
Länge des Abschnitts beträgt mindestens ein Fünftel des zurückgelegten Weges der Behälter
in der vorgeordneten Ausstattungsvorrichtung.
[0053] Unter Dekoration wird beispielsweise ein flächiges Bedrucken des Behälters mit Druckmedium
verstanden.
[0054] Durch den zwischengeschaltenen Förderabschnitt ohne Ausstattung kann sozusagen Platz
geschaffen werden, um die Behälter an einen möglichst günstigen Eintrittspunkt der
nachfolgenden Ausstattungsvorrichtung zu transportieren. Dadurch kann - je nach Gestaltung
des Förderabschnitts - der Gesamtplatzbedarf der Anlage zwar geringfügig wachsen,
dies wird jedoch bewusst in Kauf genommen, um eine hohe Leistung bzw. Auslastung der
die Behälter ausstattenden Maschinen zu gewährleisten. Der Förderabschnitt ist im
Vergleich zur durch ihn gewonnen Behandlungszeit relativ kostengünstig. Insbesondere
kann die Länge des Förderabschnitts mindestens ein Viertel oder mindestens ein Drittel,
oder mindestens die Hälfte des Transportwegs der Behälter in der vorgeordneten Ausstattungsvorrichtung
betragen, je nach dem, welcher Winkel in einem Hauptförderweg realisiert werden soll.
Um den Förderabschnitt nicht unnötig lang zu gestalten, weist der Abschnitt insbesondere
eine kürzere, von den Behältern zurückzulegende Wegstrecke auf, als die doppelte Wegstrecke,
die die Behälter in einer vorgeschaltenen Ausstattungsvorrichtung zurücklegen. Je
nach Anlagenaufbau kann die Wegstrecke des Förderabschnitts aber auch länger sein.
[0055] Insbesondere verbindet der Förderabschnitt bzw. die Transportstrecke im Bereich der
Richtungsänderung einen Auslauf der in Transportrichtung vorgelagerten Ausstattungsvorrichtung
mit einem Einlauf der nachgelagerten Ausstattungsvorrichtung derart, dass den Behältern
vom Einlauf bis zum Auslauf der vorgeordneten Ausstattungsvorrichtung und vom Einlauf
bis zum Auslauf der nachgeordneten Ausstattungsvorrichtung ein Behandlungswinkel von
mehr als 235°, insbesondere von mehr als 265° zur Verfügung steht. Bei nicht rundlaufenden
Ausstattungsvorrichtungen können die Winkelangaben auch in Abhängigkeit von der Zeit
oder des Weges von einem Umlauf betrachtet werden - so wären die angegebenen 265°
Zweihundertfünfundsechzig Dreihundertsechzigstel des Umlaufwegs oder der Umlaufzeit.
[0056] Das Fördersystem transportiert die Behälter im Bereich der umlaufenden Ausstattungsvorrichtungen
insbesondere derart, dass der Transportpfad zumindest in Teilabschnitten konzentrisch
zu dem Umlaufweg der Ausstattungsvorrichtung ist.
[0057] Insbesondere kann der Förderabschnitt auch ein anderes Krümmungsvorzeichen aufweisen.
Wenn er jedoch beispielsweise nur eine geradlinige Förderung der Behälter bereitstellt,
weist er lediglich eine andere Krümmung auf. Weiterhin können durch die Krümmungsänderung
die Behälter bei bestimmten Ausführungsvarianten der Anlage auch weiter weg von einem
Förderer transportiert werden, welcher in Transportrichtung vor dem Förderer angeordnet
ist, welcher die Behälter an den Förderabschnitt übergibt. Die Krümmung der Transportbahn
kann sich auf dem Förderabschnitt auch zweimal oder dreimal oder mehrmals ändern.
[0058] Insbesondere umfasst der Förderabschnitt einen eigenständigen, umlaufenden Förderer,
an welchem eine Vielzahl von Behälteraufnahmen, beispielsweise in der Form von Außengreifern,
insbesondere Klammern, oder die Behälter innen greifenden Halterdornen, angeordnet
ist. Dieser Förderabschnitt kann in seiner Gesamtheit beispielsweise einen Riemenförderer
oder einen rundlaufenden Transportstern umfassen. Insbesondere werden die Behälter
an die Aufnahmen dieses Förderabschnitts von der vorgeordneten Ausstattungsvorrichtung
übergeben und von den Aufnahmen des Förderers an die nachgeordnete Ausstattungsvorrichtung
übergeben. Die Aufnahmen laufen im Anschluss leer zurück, bis ihnen der nächste Behälter
zugeordnet wird. Der Förderabschnitt kann auch zwei oder mehr eigenständige Förderer,
z.B. Fördersterne umfassen.
[0059] Das Fördersystem kann an den Ausstattungsvorrichtungen direkt angebracht sein. Bevorzugt
handelt es sich dabei um ein ähnliches System wie das für den Förderabschnitt beschriebene
- die Ausgestaltung der Aufnahmen kann allerdings abweichen.
[0060] Es kann sich aber auch um ein eigenständiges (von den Ausstattungsvorrichtungen unabhängiges)
Fördersystem handeln, mit welchem die Behälter durch die Anlage transportiert werden.
Beispielsweise kann es sich um ein Shuttletransportsystem handeln, bei welchem die
Behälter einzelnen Shuttles bzw. "Wägelchen" zugeordnet werden, welche auf Schienen
zu den einzelnen Ausstattungsmaschinen fahren. Insbesondere kann an den Schienen eine
Vielzahl von elektrischen Mitteln zum Antrieb, insbesondere Magnete, angebracht werden,
welche mit auf den Shuttlen angeordneten Mitteln, insbesondere Permanentmagneten,
zum individuellen Antrieb zusammenwirken. Der erfindungsgemäße Förderabschnitt kann
in diesem Fall auch eine Schiene, anstelle eines Förderers mit eigenen Greifmitteln
für die Behälter, umfassen.
[0061] Wenn die Ausstattungsanlage aus einer Vielzahl von rundlaufenden Transport- bzw.
Ausstattungssternen besteht, ist die von den Behältern durchlaufene Transportstrecke
im Wesentlichen mäanderförmig, wobei es je nach Ausgestaltung des im Bereich des Richtungswechsels
angeordneten Förderabschnitts auch lineare Abschnitte (z.B. durch die Verwendung eines
Riementransports) geben kann. Weist der Förderabschnitt ebenfalls nur rundlaufende
Transportsterne auf, so ist die Mäanderform durchgängig, allerdings können die im
Bereich des Förderabschnitts durchlaufenen Winkelbereiche kleiner sein, als die im
Bereich der Ausstattungsvorrichtungen. Die Ausstattungssterne mit daran angeordneten
Mitteln zum Ausstatten können auch selbst das Fördersystem bereitstellen, indem man
Aufnahmen zur Förderung der Behälter an ihnen anordnet.
[0062] Der Hauptförderweg wird nicht durch jeden differenziell kleinen Punkt der durchlaufenen
Transportstrecke gebildet, sondern durch die durchlaufenen Stationen als Ganzes. Im
Fall von einer Vielzahl aneinandergereihten, rundlaufenden Transport- bzw. Ausstattungssternen
kann der Hauptförderweg durch die Verbindung von den einzelnen Übergabepunkten der
Behälter bzw. Flaschen von Förderer zu Förderer gebildet werden. Eine andere Möglichkeit
stellt die Resultierende der Verbindung der Mittelpunkte von mehreren Sternen dar.
[0063] Insbesondere sind mindestens zwei Ausstattungsvorrichtungen vor und/oder nach der
Richtungsänderung vorgesehen. Die jeweiligen zwei Ausstattungsvorrichtungen können
direkt bzw. unmittelbar aneinander anschließen, d.h. dass kein Zwischenförderer zwischen
ihnen platziert ist. Dies hat den Vorteil einer sehr kompakten Bauweise.
[0064] Die Ausstattungsvorrichtungen sind vorteilhaft so zueinander angeordnet, dass eine
Ausstattung der Behälter entlang mindestens zwei Dritteln, insbesondere mindestens
drei Vierteln, des Gesamtumfangs möglich ist. Bei rundlaufenden Ausstattungsvorrichtungen
entspricht dies einem durchlaufenen Winkel des Kreissegments von mindestens 240°,
insbesondere von mindestens 270°. Dies kann beispielsweise durch eine Zick-Zack-Aufstellung
der Ausstattungsvorrichtungen zueinander erreicht werden. Das Zick-Zack ergibt sich
aus der Verbindung von den einzelnen Mittelpunkten (Drehachsen) der Rundläufer. Theoretisch
ist bei dieser Aufstellung auf diese Weise auch ein Behandlungswinkel von nahezu 300°
möglich, jedoch muss je nach Größe der zu behandelnden Behälter ein Abstand für ihren
Transport aneinander vorbei gelassen werden, wenn sich die Ausstattungsvorrichtungen
in der gleichen Ebene befinden.
[0065] Bei den Ausstattungsvorrichtungen handelt es sich insbesondere um Vorrichtungen zum
direkten Bedrucken von den Behälteraußenoberflächen, insbesondere von den Seitenflächen
entlang des Umfangs der Behälter. Dazu können mehrere Druckköpfe pro Ausstattungsvorrichtung
vorhanden sein, welche Druckmedium auf die Behälteraußenoberfläche aufbringen. Beim
Druckmedium kann es sich um Tinte, Farbe, Lack oder dergleichen handeln, insbesondere
um UV-aushärtbare Tinte. Die Druckköpfe weisen insbesondere eine Vielzahl von einzeln
ansteuerbaren Düsen auf und arbeiten nach dem Tintenstrahlprinzip.
[0066] Weiterhin können die Druckköpfe beweglich auf den Ausstattungsvorrichtungen angeordnet
sein. Insbesondere ist es möglich, dass einzelne Druckköpfe die Behälter während des
kompletten Umlaufs begleiten und somit regelmäßig umlaufen. Im Fall eines auf der
Ausstattungsvorrichtung angebrachten Transportsystems, laufen dann die Druckköpfe
synchron mit diesem um.
[0067] Es kann auch möglich sein, dass einzelne Druckköpfe die Behälter nur während einem
Teil des Weges durch die Ausstattungsvorrichtung begleiten. Insbesondere werden die
Druckköpfe dann wieder in ihre Anfangslage entgegen der Begleitungsrichtung zurückgefahren,
es wäre aber auch denkbar, dass sie langsamer werden oder kurzzeitig stoppen und den
nächsten Behälter kurzzeitig entlang eines weiteren Teilbereichs des Umfangs begleiten.
Somit ist quasi ein intermittierender Umlauf gegeben.
[0068] Alle diese Varianten können mit einem taktweisen oder kontinuierlichen Behältertransport
durchgeführt werden.
[0069] Es ist auch an eine motorische oder manuelle Verstellung der Druckköpfe an die Außenkonturen
der Flaschen gedacht. Die Verstellung kann bei einem Flaschenformatwechsel beispielsweise
durch Einlesen von CAD- oder Bild-Daten der neuen Flasche aber auch durch ein Vermessen
der neuen Flasche mittels eines Sensors oder einer Kamera stattfinden. Die Motoren
könnten auch von Hand an die neuen Konturen der Flaschen herangefahren und diese Einstellung
gespeichert werden, so dass sie beim Bedrucken der gleichen Flaschen, also wenn diese
in einem zeitlich dahinterliegenden Produktionszyklus noch mal verwendet werden -
wieder verwendbar ist. Insbesondere kann über die Motoren eine Höhe (in lotrechter
Richtung) der Druckköpfe und/oder ein Anstellwinkel verstellt werden. Der Anstellwinkel
befindet sich in der Ebene, welche von der Maschinendrehachse und der Umfangsposition
des Druckkopfes auf der Ausstattungsvorrichtung gebildet wird. Ebenfalls kann ein
Anstellwinkel einstellbar sein, welcher in der horizontalen Ebene liegt. Dieser Winkel
kann die Auflösung des Druckbildes verändern, insbesondere wenn die Druckköpfe mit
mehreren Düsenreihen versehen sind, welche sich entlang der Druckkopflängsachse erstrecken.
Die Druckkopflängsachse ist üblicherweise die, entlang derer die meisten Düsen des
Druckkopfs angeordnet sind. Insbesondere ist die Druckkopflängsachse senkrecht zur
Transportebene, wenn zylindrische Behälter bedruckt werden, welche aufrecht transportiert
werden. Weiterhin kann ein Antrieb zur linearen Verstellung der Druckköpfe vorhanden
sein, mit dem ein Abstand des Druckkopfs zum Behälter verändert wird, insbesondere
parallel zur Behältertransportebene, insbesondere in horizontaler Richtung. Die Druckköpfe
können auch in einer lotrechten Richtung verstellt werden. Bezogen auf die zu bedruckenden
Behältnisse können die Druckköpfe auch entlang der Behälterlängsachse verstellbar
oder sogar während des Drucks verfahrbar sein. Alternativ können auch die Behälter
entlang deren Längsachse verfahren werden.
[0070] Bevorzugt handelt es sich bei einigen Ausstattungsvorrichtungen um Direktdruckmodule,
welche sich untereinander im Wesentlichen nur dadurch unterscheiden, dass mit ihnen
unterschiedliche Farben und/oder Druckmotive auf die Behälter aufgebracht werden.
[0071] Es können alternativ oder zusätzlich auch andere Drucktechniken wie Siebdruck oder
Tampondruck zum Einsatz kommen.
[0072] Ebenfalls kann auch mindestens eine Ausstattungsvorrichtung von einer Etikettiermaschine
gebildet werden, insbesondere von einer, welche dehnfähige, schlauchförmige Etiketten
auf die Behälter aufbringt.
[0073] Als Ausstattungsvorrichtung kann auch eine Etikettiermaschine dienen, welche Etiketten
aus Papier oder Kunststoff an die Behälter von der Seite her anbringt. Beispielsweise
können hier auch Selbstklebeetiketten verwendet werden, insbesondere im "No-Label-Look".
[0074] Weiterhin kann die Behälterausstattungsanlage auch eigenständige Module zur Härtung
bzw. Vernetzung von UV-aushärtbaren Farben aufweisen (Pinning). Ein derartiges Modul
weist mindestens eine UV-Lampe auf, welche auf zumindest den Bereich, auf den die
Druckfarbe aufgebracht wird, gerichtet ist. Zu Sterilisationszwecken kann dieser Bereich
auch erweitert werden oder es wird eine zusätzlich UV-Lampe im Bereich der Mündung
der Behälter angebracht, welche diese sterilisiert. Ebenfalls ist an eine in den Behälter
einfahrbare UV-Lampe gedacht, um die außen aufgebrachte Druckfarbe von Innen härten
zu können und gleichzeitig die Innenwand der Behälter zu sterilisieren. Die nach innen
einfahrbare UV-Lampe ist insbesondere mitdrehend auf einem Modul angebracht. Bei den
UV-Lampen welche die Außenseite der Behälter behandeln, kann es sich ebenfalls um
mitdrehende Lampen handeln, es ist aber auch möglich, um dieses Modul eine Einhausung
in Form eines feststehenden Tunnels zu bauen, welcher mit daran fest angebrachten
UV-Lampen bestückt ist. Die in diesem Absatz genannten Ausführungen können auch Anwendung
im erfindungsgemäßen Förderabschnitt finden.
[0075] Allgemein kann im erfindungsgemäßen Förderabschnitt eine Zwischenbehandlung der Behälter
durchaus erfolgen, beispielsweise ein Zwischenpinning der Druckfarbe oder eine Aufbringung
eines Mindesthaltbarkeitsdatums. Insbesondere stehen die Mittel dabei fest im Vergleich
zum Förderer.
[0076] Alternativ oder zusätzlich kann eine Härtung und/oder Sterilisation auch in den Ausstattungsmodulen
erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Härtung und/oder Sterilisation
in einer Station erfolgen, die räumlich beabstandet (beispielsweise um mehr als ein
Meter) von den Modulen angeordnet ist. Auf diese Weise kann eine bessere Abschirmung
der UV-Strahlung vorgenommen werden, so dass möglichst UV-Licht auf die Druckköpfe
trifft. Zusätzlich könnte in der Station eine Sterilisation mit flüssigem oder gasförmigem
Sterilisationsmedium, wie Wasserstoffperoxid, durchgeführt werden, welches über eine
Düse in den Behälter eingebracht wird.
[0077] Als Ausstattungsmodul kann auch eine Beschichtung der Behälter mit einem Haftmittel
den Druckmodulen vorgelagert sein, mit denen beispielsweise eine Haftschicht auf die
Behälter aufgebracht wird, auf der wiederum die Druckfarbe aufgetragen wird, wobei
die Haftfestigkeit zwischen dem Behälter und der Haftschicht kleiner ist als die Haftfestigkeit
zwischen Haftschicht und dem Druckmedium. Insbesondere ist die Haftschicht derart
beschaffen, dass sie von Lauge abgelöst werden kann. Dies wird insbesondere beim Recycling
benötigt, wo die Druckfarbe vom Behältermaterial getrennt werden soll.
[0078] Bei den Behältern handelt es sich insbesondere um PET-Flaschen, insbesondere um PET-Einwegflaschen.
[0079] Es können auch Einrichtungen zur Vorbehandlung der Behälter vorgesehen sein, beispielsweise
eine Plasmabehandlungseinrichtung, mit welcher eine dünne Siliziumoxidschicht auf
die Behälteraußen- oder -innenfläche zur Verbesserung der Barriereeigenschaften aufgetragen
wird. Ebenfalls als Vorbehandlungseinheit möglich ist eine Behälterreinigungseinheit,
eine Konditionierungseinheit, insbesondere konfiguriert zur Trocknung und/oder Temperierung
der Behälter, eine Oberflächenaktivierungseinheit, insbesondere konfiguriert zur Erhöhung
der Oberflächenenergie der Behälteroberfläche, und/oder eine Elektrostatikeinheit
zur elektrostatischen Ent- oder Aufladung der Behälteroberfläche.
[0080] Der Einsatz der genannten Vorbehandlungseinheiten oder Kombinationen daraus ist im
Wesentlichen von den Kundenanforderungen abhängig. Grundsätzlich lassen sich die Einheiten
auch in ein modulares Konzept der Behälter bedruckenden Vorrichtungen integrieren.
Diese Module können mit den gleichen Transportmitteln ausgestattet sein wie sie die
Druckmodule aufweisen.
[0081] Im Allgemeinen zeichnet sich ein modulares Konzept für die Druckmodule und/oder Vorbehandlungseinheiten
dadurch aus, dass weitere Module im Nachhinein leicht hinzugefügt oder entfernt werden
können. Ein Punkt hierfür kann eine einheitliche Übergabe der Behälter zwischen den
Modulen darstellen. Auch eine einheitliche Größe der Module, insbesondere ein einheitlicher
Durchmesser bei rundlaufenden Modulen, kann bei der Aufstellung zueinander einen Vorteil
in einem modularen Konzept bieten. Ebenso ist daran gedacht, dass jedes Modul auch
mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit umläuft. Es kann auch vorteilhaft sein, dass
eine Behälterübergabe zwischen den Modulen direkt erfolgt, also ohne weiteren zwischengeschaltenen
Transporteur.
[0082] Bei einer direkten Übergabe zwischen zwei Modulen, in denen zur Behälteraufnahme
ein Zentrierkopf auf eine Behältermündung im oberen Bereich des Behälters aufgesetzt
und der Behälter von unten her im Bodenbereich durch eine weitere Aufnahme gestützt
wird, insbesondere durch einen Drehteller, kann eine direkte Übergabe an ein weiteres
Modul derart erfolgen, dass zusätzlich an mindestens einem Modul eine Klammer angeordnet
ist, welche den Behälter zumindest zeitweise von der Seite her aufnehmen bzw. halten
kann - insbesondere im Neckhandling (im Bereich der Mündung werden die Behälter meistens
nicht bedruckt, deswegen könnte hier die Klammer auch ständig im Eingriff bleiben).
Ebenfalls wäre es möglich, den Behälter im Körperbereich mit der Klammer zu greifen,
hier kann es von Vorteil sein, wenn die Klammer im Moment der Bedruckung oder Behandlung
zur Freigabe der Behälteraußenfläche weggefahren werden kann. Diese könnte dann ein
Teilelement einer Einhausung (siehe weiter unten) darstellen. Selbiges gilt auch für
eine oben erwähnte Neckhandlingklammer, wenn der Behälter im Bereich seiner Mündung
doch bedruckt werden soll.
[0083] Die Zentrierköpfe und die Bodenaufnahmen des übergebenden Moduls können zur Übergabe
der Behälter so weit, insbesondere in lotrechter Richtung, auseinander gefahren werden,
dass die Zentrierköpfe und die Bodenaufnahmen des übernehmenden Moduls dazwischen
Platz. Nach dem Auseinanderfahren wird der Behälter nur noch von der Klammer des übergebenden
Moduls gehalten, bis die Zentrierköpfe und die Bodenaufnahmen des übernehmenden Moduls
mit dem Behälter in Eingriff sind. Alternativ können auch am übergebenden und am übernehmenden
Modul Klammem angeordnet sein, welche die Behälter beispielsweise abwechselnd oberhalb
eines Transportrings und unterhalb dieses Rings greifen. Die Zentrierköpfe und die
Bodenaufnahmen mindestens eines Moduls müssten allerdings dennoch wie gerade beschrieben
auseinander gefahren werden.
[0084] Alternativ könnte man die Klammer (in ihrer Gesamtheit) beweglich, also teleskopierbar/ausfahrbar
oder schwenkbar, ausgestalten. Diese könnte beispielsweise Behälter vor dem Moment
der Übergabe aus dem Modulteilkreis "herausfahren" und an das nächste Modul übergeben
(entweder an eine Klammer dort oder direkt an die dortigen Zentrierköpfe und die Bodenaufnahmen).
Auf diese Weise würde der Hub der Zentrierköpfe und/oder der Bodenaufnahmen geringer.
Ein Wegschwenken oder -stellen der Klammern in Richtung zur benachbarten Behandlungsposition
von einem oder beiden Karussellen wäre auch eine Möglichkeit. Hierfür können die Behandlungspositionen
vom übernehmenden und übergebenden Karussell um eine halbe Teilung versetzt zueinander
sein, so dass die jeweiligen Zentrierköpfe und die Bodenaufnahmen der zwei Karusselle
ineinander kämmen - wie zwei Zahnräder. Durch das Wegschwenken oder -stellen der Klammern
hin zur benachbarten Behandlungsposition an dem übergebenden Karussell um bevorzugt
eine halbe Teilung könnte eine Übergabe an das übernehmende Karussell erfolgen, bei
der entweder eine Klammer den Behälter übernimmt oder direkt die jeweiligen Zentrierköpfe
und die Bodenaufnahmen. Auf diese Weise kann eine sehr platzsparende Aufstellung realisiert
werden.
[0085] Insbesondere erfolgt in der Ausstattungsanlage zumindest zeitweise und zumindest
bereichsweise ein kontinuierlicher Transport der Behälter oder der Behältergruppen.
[0086] Um jeden Behälter kann während des Drucks ein Schutz bzw. die oben genannte Einhausung
positioniert werden, welcher im Wesentlichen hülsenförmig ist. Der Schutz kann auch
von mehreren Elementen gebildet werden, wobei ein Element in Bezug auf das Karussell
oder den Drehteller feststeht und ein anderes Element zur Entnahme der Behälter aus
dem Schutz beweglich angeordnet ist. Mit ihm kann verhindert werden, dass zu viel
Drucknebel in der Maschine verteilt wird. Insbesondere ist an dem Schutz auch eine
Absaugung angebracht. Mit dem Schutz werden insbesondere Luftverwirbelungen vermieden.
Wenn eine Klammer zur Behälteraufnahme Teil des Schutzes ist, weist dieser insbesondere
eine Abdichtung zur Klammer auf, und zwar an den Stellen, wo die Klammer zum Greifen
des Behälters bewegt werden muss. Als Abdichtung können beispielsweise Faltenbälge,
aber auch Bürsten verwendet werden. Insbesondere weisen die Bereiche des Schutzes
eine Aussparung für die Bewegung der Klammer auf.
[0087] Die bereits genannten Drehteller zur Drehung der Behälter während einer Behandlung
(insbesondere bei der Bedruckung) sind insbesondere mit Servomotoren verbunden, die
die jeweilig gewünschte Drehlage der Behälter relativ genau einstellen können. Für
eine noch präzisere Einstellung der Drehlage kann ein Drehwertgeber auch am Drehteller
oder zumindest außerhalb des Gehäuses des Drehtellerantriebs angeordnet sein. Insbesondere
ist er näher an dem zu bedruckenden Behälter angeordnet als das Gehäuse des Antriebs.
Es wäre auch denkbar, einen Teil der Welle mit einem größeren Durchmesser zu versehen
und dort den Drehwertgeber anzubringen. Letzteres und die Anbringung am Drehteller
(der Drehteller besitzt normalerweise einen größeren Umfang als die Welle des Servomotors)
haben den Vorteil, dass mehr Inkremente entlang des Umfangs des drehenden Teils angeordnet
werden können und somit eine Drehstellung genauer erfassbar ist. Der Geber erfasst
insbesondere unterschiedlich magnetisierte Bereiche der zu erfassenden Welle, er könnte
in bestimmten Ausführungsformen aber auch optisch arbeiten. Der Geber könnte auch
die Drehstellung der Behälter selbst mit optischen Mitteln erfassen. Hier wäre es
denkbar, auf der Behälterkontur Referenzmarken hineinzublasen und/oder Aufzudrucken
und/oder einzuprägen und/oder einzuspritzen (in den Preform, bevorzugt nicht an den
Teilen, welche im Streckblasprozess miteinbezogen werden (z.B. die Mündung)). Die
genaue Positionierung ist insbesondere bei dem Einsatz von mehreren Modulen wichtig,
wenn Farben aufeinander auf eine bestimmte Position am Behälter gebracht werden müssen.
Falls hier geringfügige Toleranzen auftreten, können sich diese aufsummieren und die
Qualität des Drucks leidet umso mehr. Insbesondere in der Ausstattungsmaschine direkt
nach dem erfindungsgemäßen Förderabschnitt kann eine genaue Positionierung sehr brauchbar
sein.
[0088] Es kann auch an mindestens einer Ausstattungsvorrichtung, insbesondere an einem Modul,
ein Drehwertgeber vorhanden sein, mit welchem die Drehposition der Ausstattungsvorrichtung
erfasst wird. Die erfassten Werte werden insbesondere an eine Steuerung weitergegeben
und dienen der Ansteuerung der Druckköpfe bzw. -düsen und/oder den Drehtellern.
[0089] Insbesondere ist es auch möglich, die Antriebe der Drehtellermotoren mit einer Steuerung
zu verbinden, welche auf einem anderen Eingang einer Kamera (oder dem oben genannten
Sensor, der eine Referenzmarke am Behälter erkennt) verbunden ist. Mit einer Kamera
ist es möglich, die aktuelle Drehlage eines Behälters vor oder am Anfang eines Ausstattungsmoduls
festzustellen. Die festgestellte Drehlage wird von der Steuerung ausgewertet und mit
einem Sollwert verglichen, welcher vorgibt, in welcher Drehposition eine Ausstattung
bzw. ein Druck des Behälters beginnen soll. Der Behälter wird dann um den jeweiligen
Winkelunterschied von Ist zu Soll gedreht. Eine derartige Kamera kann vor bzw. an
jeder einzelnen Ausstattungsvorrichtung sitzen, insbesondere jedoch zumindest am Anfang
der Anlage, insbesondere auch nach oder am Ende des Förderabschnitts, an dem keine
Dekoration der Behälter erfolgt.
[0090] Wenn eine Drehlage eines Behälters bei der Übergabe von einer Ausstattungsvorrichtung
zur nächsten Ausstattungsvorrichtung durch einen Form- oder Reibschluss, also sozusagen
mechanisch, sichergestellt werden kann - beispielsweise durch den Einsatz eines mit
dem Behälter mitlaufenden Sklaven oder durch eine sehr präzise Übergabe - so ist es
auch möglich, dass der Behälter zwischen den Ausstattungsvorrichtungen gar nicht ausgerichtet
werden muss. Eine Ausrichtung vor dem Eintritt in die Ausstattungsanlage kann beispielsweise
per Kamera erfolgen oder durch Beibehalt der Rotationsausrichtung, wenn der Ausstattungsanlage
eine Blasformmaschine vorgelagert ist. Bei der letzten Möglichkeit ist die Rotationsposition
der Behälter in einer Blasform durch die Analage der Behälter an der Blasformwand
vorgegeben.
[0091] Allerdings ist es anzumerken, dass selbst wenn eine Ausrichtung der Behälter vorgegeben
ist, eine zusätzliche Überprüfung des Durchmessers nicht schadet, denn dieser kann
abhängig vom Herstellungsverfahren der Behälter sehr stark varüeren. Die Überprüfung
kann ebenfalls mit einer - bevorzugt derselben - Kamera erfolgen. Abhängig vom Durchmesser
kann eine Druckvorlage im nachfolgenden Druckprozess auf jeden einzelnen Behälter
abgestimmt werden, in dem eine Skalierung der Vorlage zumindest in Umfangsrichtung
erfolgt.
[0092] Je nachdem, welchen Winkel ein Druckbild auf den Behältern in Umfangsrichtung einnimmt,
kann eine insbesondere direkte Übergabe der Behälter von einem Druckmodul auf das
nächste Druckmodul mit oder ohne neue Ausrichtung der Behälter erfolgen. Im Fall eines
Rundumdrucks entlang des kompletten Umfangs könnte der Druck mit einer anderen Farbe
an einer anderen Rotationsposition entlang des Umfangs beginnen, als der Druck im
vorgelagerten Ausstattungsmodul geendet oder angefangen hat. Insbesondere kann der
Druck des nachgelagerten Moduls in einem anderen Winkelbereich in Bezug auf den Behälterumfang
beginnen als der Druck im vorgelagerten Modul begonnen und/oder geendet hat. Der Bereich
kann dabei insbesondere um mehr als 5° von einem der beiden Enden entfernt sein. Liegen
beispielsweise die Druckköpfe innerhalb des von den Behältern durchlaufenen Teilkreises
beider Druckmodule und die Düsen des Druckkopfes feuern die Farbe in radialer Richtung
nach außen auf die Behälter, so liegt der Druckkopf eines nachgelagerten Moduls im
Vergleich zu dem Druckkopf des vorgelagerten Moduls genau um 180° versetzt in Bezug
auf den Behälter. In dem Fall könnte der Anfang des Drucks des nachgelagerten Moduls
um 180° versetzt zum Druckbildende des vorgelagerten Moduls sein. Auf eine Ausrichtung
könnte dann verzichtet werden und Prozesszeit wird gewonnen.
[0093] Dies wäre auch vorstellbar, wenn sich der Druck nur um 270° entlang des Behälterumfangs
erstreckt. Hier würden dann zunächst 90° (bzw. 180° (abhängig von der Drehrichtung))
des Behälterumfangs im nachfolgenden Modul gedruckt, dann 90° übersprungen und schließlich
die verbleibenden 90° (bzw. 180°) gedruckt werden. Ein ähnliches Prinzip kann angewendet
werden, wenn die Druckvorlage mehrmals entlang des Umfangs unterbrochen ist, oder
es für unterschiedliche Winkelbereiche verschiedene Druckvorlagen gibt - vergleichbar
mit einem Rückenetikett und einem Rumpf- oder Brustetikett.
[0094] Je nach Steuerung des Druckvorgangs können die Behälter auch im nachgelagerten Modul
zum Anfang oder Ende eines Drucks des vorgelagerten Moduls gedreht und der Druck der
nächsten Farbe erst dort begonnen. So wäre denkbar, den Behälter vor oder in einem
Druckmodul vor Beginn des Drucks grundsätzlich so auszurichten, dass der Druck an
derselben Rotationsposition beginnt, wie im vorgelagerten Modul. Dies ist insbesondere
auch vorteilhaft, wenn nur ein Teil eines Umfangs eines Behälters bedruckt werden
soll. Ebenfalls ist daran gedacht, den Druck im nachgelagerten Modul an der Kante
(Ende bzw. Anfang) des Drucks des vorgelagerten Moduls fortzusetzen, welche durch
Drehung des Behälters schneller (um den kleineren Drehwinkel) an den Druckkopf des
nachgelagerten Moduls bei der Übergabe positioniert werden kann - in anderen Worten:
es wird im nachfolgenden Modul der Druck an der Kante angefangen, welche sich nach
der Übernahme des Behälters in Umfangsrichtung näher an der Position des Druckkopfs
des übernehmenden Moduls befindet. So kann es sein, dass sich die Drehrichtung des
Behälters um seine Längsachse während der Druckprozesse zweier benachbarter Module
ändert. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass die für die Drehung benötigte Zeit
sehr klein gehalten werden kann, was wiederum Vorteile bzgl. der Baugröße der Ausstattungsvorrichtungen
hat.
[0095] Die Drehstellung des Behälters kann auch bei oder nach der Übergabe von einem Modul
auf das nächste derart verändert werden, dass ein Druck grundsätzlich an der selben
Position beginnt und die Drehrichtung des Behälters um dessen Längsachse auf jedem
Modul die gleiche ist.
[0096] Allgemein gilt, dass wenn im nachgelagerten Druckmodul eine Änderung der Ausrichtung
des Behälters gewünscht ist, diese auch bereits im vorgelagerten Druckmodul erfolgen
kann. Dies kann auch abhängig von den benötigten Prozesswinkeln der Module geregelt
werden. Wenn beispielsweise weniger Farbe (geringere Auflösung einer Farbe, weniger
Winkelbereich, in dem diese Farbe benötigt wird) zum Druck der Druckvorlage im vorgelagerten
Modul benötigt wird als im nachgelagerten Modul, so kann die Ausrichtung schon im
vorgelagerten Modul stattfinden. Allgemein gesagt wird der Ort (das Modul), wo eine
Ausrichtung der Behälter stattfindet, auf Basis der im jeweiligen Modul benötigten
Prozesszeit vorgegeben. Dies kann automatisch durch ein Erkennen der Druckvorlage
erfolgen oder manuell festgelegt werden. Die Ausrichtung kann auch in zwei Schritten
erfolgen, indem der Behälter auf dem vorgelagerten Modul nur um einen Teil des benötigten
Drehwinkels nach dem Druck gedreht wird und auf dem nachfolgenden Modul der Rest.
[0097] Prinzipiell wären alle diese Szenarien zum Finden der korrekten Position auf benachbarten
Ausstattungsvorrichtungen auch mit einem dazwischen gelagerten Fördersystem möglich
- beispielsweise bei Dazwischenschaltung eines Transportsterns. Auch könnte dieser
Transportstern teilweise oder ganz die Aufgabe der Ausrichtung übernehmen.
[0098] Um die Vorrichtung zum Ausstatten der Behälter kann auch ein Maschinenschutz angeordnet
sein, wobei der Maschinenschutz zwei Öffnungen zum Einbringen der Behälter und zum
Ausbringen der Behälter aufweist. Innerhalb dieses Maschinenschutzes kann eine Absaugung
vorhanden sein, welche etwaig entstehenden Drucknebel absaugt - diese kann insbesondere
an den beiden Öffnungen angebracht sein. Ebenfalls kann auch eine Einrichtung zum
Eintrag von Luft vorhanden sein, mit welcher (trotz der Absaugungen) ein Überdruck
innerhalb des Maschinenschutzes erzeugt werden kann, so dass keine Staubpartikel von
außen in den Bereich der Druckköpfe gelangen. Der Maschinenschutz beginnt insbesondere
vor dem ersten Druckmodul. Falls eine Einheit zur Reinigung oder Oberflächenbehandlung
der Behälter vorgesehen ist, sind diese zumindest noch teilweise innerhalb des Schutzes
untergebracht. Dieser Maschinenschutz ist getrennt von einem jedem Behälter individuell
zugeordnetem Schutz (Einhausung) zu sehen, welcher zusätzlich vorhanden sein kann.
[0099] Die einzelnen Druckmodule können entweder über ein Getriebe und einen gemeinsamen
Hauptantrieb angetrieben werden oder über jeweils eigene Motoren verfügen. Die erste
Variante ist kostengünstiger, allerdings kann es je nach Getriebe zu Ungenauigkeiten
kommen. Die zweite Variante kann derart ausgestaltet sein, dass jedes Druckmodul über
einen Direktantrieb verfügt, was bedeutet, dass der Antrieb ohne dazwischenschalten
eines Getriebes das Karussell des Druckmoduls antreibt. Beispielsweise könnte hierfür
ein magnetisch wirkender Antrieb mit Stator und Läufer vorhanden sein, wobei sich
der Stator am stehenden Maschinengestell angeordnet ist und der Läufer am drehenden
Teil. Insbesondere kann sich der Stator und/oder der Läufer nur über ein Teilsegment
des Umfangs des Moduls erstrecken, welches insbesondere kleiner ist als 90°. Es können
auch zwei solche gegenüberliegende Teilsegmente vorhanden sein.
[0100] Insbesondere ist der Förderabschnitt, in dem keine Dekoration der Behälter erfolgt,
über ein Getriebe mit einem Druckmodul verbunden. Insbesondere wird der Förderabschnitt,
in dem keine Dekoration der Behälter erfolgt, so eingeplant, dass sich dieser in der
Nähe einer Wand am Aufstellungsort (Halle beim Kunden) befindet, aufgrund der auch
die Richtungsänderung im Hauptförderweg notwendig ist.
[0101] Insbesondere können auch mindestens zwei Module fest miteinander verbunden sein,
also beispielsweise ein gemeinsames Gestell aufweisen und andere Module separat hinzugefügt
werden. Insbesondere sind Module fest miteinander verbunden, welche in so gut wie
jeder Druckanlagenkonfiguration vorhanden sind. Dies sind insbesondere die Direktdruckmodule,
welche jeweils eine Farbe auf die Behälter aufbringen. Die Farben können beispielsweise
Magenta, Cyan, Gelb, Weiß oder Schwarz sein.
[0102] Wenn ein aufzubringendes Teildruckbild bei einer Endkante eines vorher aufgebrachten
Teildruckbildes beginnen soll und es sich bei den Teildruckbildern nicht um Rundumdrucke
(≤359°) handelt, sind grundsätzlich folgende zwei Verfahren möglich:
- a) Eingabe eines Behälters in ein Druckmodul
- b) Ausrichten des Behälters am Anfang des Druckmoduls, insbesondere auf eine Markierung
am Behälter oder Sklaven
- c) Durchfahren des Druckmoduls, insbesondere entlang eines Teilkreises, bei gleichzeitiger
Drehung des Behälters um seine Längsachse, um eine Relativbewegung zum Druckkopf zu
erzeugen, und Drucken der Druckvorlage auf die Außenoberfläche des Behälters von einer
Anfangskante bis zu einer Endkante, insbesondere in Umfangsrichtung des Behälters
- d) Stoppen des Druckvorgangs und Übergabe des Behälters an ein nachfolgendes Druckmodul
- e) Ausrichten des Behälters, so dass sich die Anfangskante vor einem Druckkopf des
nachfolgenden Druckmoduls befindet und Wiederholung des Schritts c)
- f) Drehen des Behälters während des Drucks in der gleichen Richtung in beiden Druckmodulen
[0103] Das andere Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- a) Eingabe eines Behälters in ein Druckmodul
- b) Ausrichten des Behälters am Anfang des Druckmoduls, insbesondere auf eine Markierung
am Behälter oder Sklaven
- c) Durchfahren des Druckmoduls, insbesondere entlang eines Teilkreises, bei gleichzeitiger
Drehung des Behälters um seine Längsachse, um eine Relativbewegung zum Druckkopf zu
erzeugen, und Drucken der Druckvorlage auf die Außenoberfläche des Behälters von einer
Anfangskante bis zu einer Endkante, insbesondere in Umfangsrichtung des Behälters
- d) Stoppen des Druckvorgangs und Übergabe des Behälters an ein nachfolgendes Druckmodul
- e) Ausrichten des Behälters, so dass sich die Endkante vor einem Druckkopf des nachfolgenden
Druckmoduls befindet und Wiederholung des Schritts c)
- f) Drehen des Behälters während des Drucks in unterschiedlichen Richtungen in den
beiden Druckmodulen
[0104] Mit diesen Schritten in diesen zwei Verfahren kann zumindest auf ein "Überspringen"
eines nicht zu bedruckenden Bereichs während des Drucks innerhalb eines Moduls verzichtet
werden, wenn der Druck in diesem Bereich durchgängig ist. Die Teildruckbilder überlappen
dabei, insbesondere vollständig, so dass die jeweiligen Anfangs- und Endkanten an
derselben Umfangsposition vorhanden sind. Insbesondere werden die Behälter zur jeweiligen
Kante um den kürzeren Winkel gedreht. Die Ausrichtung ist dabei auch zumindest teilweise
im vorgeordneten Modul möglich.
[0105] Besonders vorteilhafte Beispiele für Verfahren mit beabstandeten Anfangs- und Endkanten,
die eine kurze Zeitspanne zur Ausrichtung des Behälters gewährleisten und die somit
die eingangs gestellte Aufgabe ebenfalls lösen, sind folgende:
Es wird ein Verfahren zum Bedrucken von Behältern, vorgeschlagen, bei dem ein Behälter
von mindestens zwei umlaufenden Modulen, an denen zumindest zeitweise mitumlaufende
Druckköpfe angeordnet sind, mit jeweils einem Teildruckbild pro Modul ausgestattet
wird, wobei die Behälter direkt von einem Modul an das nächste übergeben werden und
wobei die Teildruckbilder jeweils in Umfangsrichtung des Behälters eine voneinander
beabstandete Anfangs- und Endkante aufweisen, wobei der Behälter nach Fertigstellung
des ersten Teildruckbildes derart ausgerichtet wird, dass der Druckkopf des folgenden
Moduls den Druck des nächsten Teildruckbildes an der Anfangskante des ersten Teildruckbildes
beginnt.
[0106] Umfassen hier die Teildruckbilder jeweils 180° auf dem Behälterumfang, so ist gar
keine Grobausrichtung nötig.
[0107] Ebenfalls ist es möglich, ein Verfahren zum Bedrucken von Behältern zu realisieren,
bei dem ein Behälter von mindestens zwei umlaufenden Modulen, an denen zumindest zeitweise
mitumlaufende Druckköpfe angeordnet sind, mit jeweils einem Teildruckbild pro Modul
ausgestattet wird, wobei die Behälter über einen Zwischenförderer von einem Modul
an das nächste übergeben werden und wobei die Teildruckbilder jeweils in Umfangsrichtung
des Behälters eine voneinander beabstandete Anfangs- und Endkante aufweisen, wobei
der Behälter nach Fertigstellung des ersten Teildruckbildes derart ausgerichtet wird,
dass der Druckkopf des folgenden Moduls den Druck des nächsten Teildruckbildes an
der Endkante des ersten Teildruckbildes beginnt.
[0108] Der Abstand zwischen Anfangs- und Endkante beträgt insbesondere mehr als 1 °.
[0109] Insbesondere erfolgt keine weitere Grobausrichtung des Behälters zwischen Fertigstellung
des ersten Teildruckbildes und dem Beginn des Drucks des zweiten Teildruckbildes.
[0110] Folgendes Verfahren ist sowohl für die gerade genannten Einsatzzwecke als auch für
einen Rundumdruck um 360° geeignet:
Verfahren zum Bedrucken von Behältern, bei dem ein Behälter von mindestens zwei umlaufenden
Modulen, an denen zumindest zeitweise mitumlaufende Druckköpfe angeordnet sind, mit
jeweils einem Teildruckbild pro Modul ausgestattet wird, wobei die Behälter von einem
Modul an das nächste direkt oder mit einem Zwischenförderer übergeben werden und wobei
die Teildruckbilder jeweils in Umfangsrichtung des Behälters eine Anfangs- und eine
Endkante aufweisen, wobei der Behälter nach Fertigstellung des ersten Teildruckbildes
so ausgerichtet bleibt, dass der Druck des zweiten Teildruckbildes mit dem Druckkopf
des folgenden Moduls an einer Umfangsposition des Behälters beginnt, die einen Abstand
zu Anfangs- und Endkante des ersten Teildruckbildes aufweist.
[0111] Mit Anfangskante und Endkante ist jeweils der Beginn oder das Ende eines (Teil-)
Druckbildes in Umfangsrichtung des Behälters gemeint.
[0112] Will man trotzdem den Behälter für das Aufbringen eines Teildruckbildes zu einer
Kante ausrichten, so wird der Behälter bevorzugt derart gedreht, dass der folgende
Teildruck auf der zum nächsten Druckkopf nächstliegenden Kante beginnt. Zusammengefasst
kann man also sagen:
Verfahren zum Bedrucken von Behältern, bei dem ein Behälter von mindestens zwei umlaufenden
Modulen, an denen zumindest zeitweise mitumlaufende Druckköpfe angeordnet sind, mit
jeweils einem Teildruckbild pro Modul ausgestattet wird, wobei die Behälter von einem
Modul an das nächste direkt oder mit einem Zwischenförderer übergeben werden und wobei
die Teildruckbilder jeweils in Umfangsrichtung des Behälters eine Anfangs- und eine
Endkante aufweisen, wobei der Behälter nach Fertigstellung des ersten Teildruckbildes
derart ausgerichtet wird, dass der Beginn des zweiten Teildruckbildes mit dem Druckkopf
des folgenden Moduls an der dem Druckkopf des folgenden Moduls nächstgelegenen Kante
beginnt.
[0113] Will man mit einem nachfolgenden Druck immer auf der Anfangskante des vorausgehenden
Drucks beginnen, so ist es vorteilhaft, wenn der Behälter in der Richtung gedreht
wird, bei welcher ein zurückzulegender Winkel der Anfangskante kleiner ist. Somit
muss um maximal 180° gedreht werden. Ist man in der Wahl des Beginns des folgenden
Teildrucks (auf der Anfangs- oder Endkante) flexibel, so ist der Weg im Mittel noch
kürzer.
[0114] Alle Verfahren werden insbesondere von einer Steuerungsvorrichtung durchgeführt,
welche die Vorgänge steuert. Insbesondere wird auch eine Berechnung von der Steuerung
durchgeführt, welche Rotationsrichtungen der Behälter am günstigsten sind. Diese Werte
können allerdings auch manuell vorgegeben werden.
[0115] Die Verfahren sind prinzipiell auch in Behälterdruckmaschinen einsetzbar, welche
nicht unbedingt als Modul ausgeprägt sind, sondern einen um eine lotrechte Achse umlaufenden
Rundläufer mit mehreren an dessen Umfang verteilten Druckstationen aufweisen, in dem
die Behälter zusätzlich in einer zur Umlaufebene senkrecht stehenden Richtung transportiert
werden und dabei insbesondere an mindestens zwei, in unterschiedlichen Ebenen angeordneten
Druckköpfen vorbeigefahren werden. Die Druckköpfe sind dabei insbesondere in Bezug
auf den Rundläufer ortsfest angeordnet. Vor diesen werden die Behälter gedreht. Prinzipiell
kann die Relativbewegung aber auch durch Drehen der Druckköpfe um eine zur Umlaufebene
parallelen Ebene durchgeführt werden. Alternativ zur Anordnung der mindestens zwei
Druckköpfe in zwei unterschiedlichen Ebenen, können auch alle Druckköpfe in einer
Ebene kreisförmig angeordnet werden. Es sind auch zwei derartige Kreise in unterschiedlichen
Ebenen möglich.
[0116] Die einleitend genannte Aufgabe wird bei dieser Ausführungsform dadurch gelöst, ermittelt
wird, welche Kante des Behälters direkt nach Fertigstellung des ersten Teildruckbildes
den geringstmöglichen Drehwinkel zur Umfangsposition des zweiten Druckkopfs oder zu
einer Vorrichtung zum Trocknen oder Härten des Druckmediums des ersten Teildrucks
aufweist und der Behälter über diesen Winkel gedreht wird.
[0117] Es ist auch möglich, dass eine Neuausrichtung der Behälter in dem Zeitraum erfolgt,
in dem der Behälter von einer ersten vertikalen Position auf dem Rundläufer zu einer
zweiten vertikalen Position bewegt wird.
[0118] Wenn zwei Druckköpfe unmittelbar (UV-Zwischenpinning ausgenommen) nacheinander auf
den Behälter drucken und diese in einer Ebene angeordnet sind, können die in den Verfahren
zum modularen Aufbau beschriebenen Schritte analog durchgeführt werden, wenn sich
die Druckköpfe innerhalb des Kreises gegenüberliegen. Liegen sich die mindestens zwei
Druckköpfe nicht gegenüber, sondern sind beispielsweise um 120° versetzt innerhalb
des Kreises, dann wird dieser Winkel analog berücksichtigt.
[0119] In der ersten Druckkopfebene wird hierbei ein erstes Teildruckbild auf den Behälter
aufgebracht, in der zweiten Ebene ein Zweites. Durch das gleichzeitige Verfahren der
Behälter in der Vertikalen und die Drehung des Behälters um seine Längsachse kann
Prozesszeit eingespart werden. Insbesondere wird der Behälter bei einem Druckbild
zwischen den zwei Ebenen ausgerichtet, wenn sich dieses nicht über den ganzen Umfang
des Behälters erstreckt und die Druckköpfe nicht genau in dem Winkel zueinander angeordnet
sind, welchen das Bild einnimmt. Eine Neuausrichtung kann aber auch dann notwendig
sein, wenn zwei, in unterschiedlichen Ebenen angeordnete und direkt nacheinander zu
benutzende Druckköpfe nicht exakt die gleiche Ausrichtung und radialen Abstand zur
Maschinendrehachse bzw. zum vertikalen Bewegungspfad der Behälter besitzen - in anderen
Worten, wenn der Druckkopf in der zweiten Ebene eine andere Umfangsposition in Bezug
auf den Behälter besitzt. Letzteres gilt auch bei einem Rundumdruck.
[0120] Insbesondere wird der Behälter dann - wie in den Verfahren oben - zur nächstliegenden
Kante gedreht.
[0121] Auf dem Weg zur nächsten Ebene kann auch eine UV-Aushärtung stattfinden, entweder
mittels eines zwischen den beiden Druckkopfebenen angeordneten vollumfänglichen UVTunnel,
welcher röhrenförmig ausgebildet ist, oder über eine in der zwischen den beiden Druckkopfebenen
angeordneten UV-Lampe, welche nur von einer Umfangsposition den Behälter beleuchten
kann. Bei der zweiten Variante ist es nötig, den Behälter vor der UV-Lampe einmal
zumindest über den Umfangswinkel zu drehen, welcher auch das Teildruckbild auf dem
Behälter einnimmt. Die Ausrichtung kann analog zur Ausrichtung auf einen folgenden
Druckkopf stattfinden. Bei einer Röhrenvariante kann der Behälter direkt auf die neue
Druckanfangskante um den kürzesten Winkel gedreht werden, da alle Seiten des Behälters
gleichzeitig bestrahlt werden können.
[0122] Wenn ein UV-Pinning nach der zweiten Variante zwischen zwei Druckebenen durchgeführt
wird, kann es sich mit der Drehung der Behälter auf die Druckkanten analog zum Anfahren
einer Druckebene verhalten.
[0123] Es wäre aber auch denkbar, das UV-Pinning in einer anderen Ebene durchzuführen, welche
unterhalb oder oberhalb der zwei Druckebenen oder in der Druckebene liegt.
[0124] Allgemein kann folgendes Verfahren durchgeführt werden:
Ein Behälter wird nacheinander von mindestens zwei, zumindest zeitweise mit einem
Karussell umlaufenden Druckköpfen bedruckt und von jedem Druckkopf wird jeweils ein
Teildruckbild aufgebracht. Die Teildruckbilder weisen jeweils in Umfangsrichtung des
Behälters eine Anfangs- und eine Endkante auf.
[0125] Die zwei Druckköpfe oder ein Druckkopf und eine Vorrichtung zum Trocknen oder Härten
des Druckmediums sind in Umfangsrichtung des Behälters versetzt angeordnet. Es wird
ermittelt, welche Kante des Behälters direkt nach Fertigstellung des ersten Teildruckbildes
den geringstmöglichen Drehwinkel zur Umfangsposition des zweiten Druckkopfs oder zu
einer Vorrichtung zum Trocknen oder Härten des Druckmediums des ersten Teildruckbildes
aufweist und der Behälter wird über diesen Winkel gedreht.
[0126] Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, dass die Druckköpfe und/oder die Vorrichtung
zum Trocknen oder Härten des Druckmediums, zusätzlich zum Umfangsversatz in Bezug
auf den Behälter, einen Höhenversatz in lotrechter Richtung zueinander aufweisen,
wobei der Behälter nacheinander und schrittweise die Ebenen in denen diese Elemente
angeordnet sind, durchfährt, und auf dem Transportweg zwischen zwei Ebenen für den
nächsten Schritt, insbesondere vollständig, ausgerichtet wird.
Figurenbeschreibung
[0127] Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der
beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Element
zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen,
da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert
im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Das Positionszeichen 2 vertritt
im Allgemeinen die Module 2.1, 2.2, 2.3 usw. und falls die Bezugszeichen 1.1, 1.2,
3, 4 ebenfalls als Module ausgeführt sind, auch diese.
Figur 1 zeigt eine schematische Draufsicht einer Ausstattungsvorrichtung.
Figur 2 zeigt eine schematische Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsvariante einer
Ausstattungsvorrichtung.
Figur 3 zeigt eine schematische Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsvariante einer
Ausstattungsvorrichtung.
Figur 4 zeigt eine schematische Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsvariante einer
Ausstattungsvorrichtung.
Figur 5 zeigt eine schematische Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsvariante einer
Ausstattungsvorrichtung.
Figur 6 zeigt in einer Draufsicht schematisch verschiedene Verfahrensabläufe zwischen
zwei Direktdruckmodulen.
Figur 7 zeigt eine Schnittansicht von zwei Direktdruckmodulen.
Figur 8 zeigt eine Schnittansicht von einer Direktdruckmaschine.
Figuren 9a bis 9c zeigen Ausführungsvarianten einer Flaschendrehung.
Figur 10 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern.
Figur 11 zeigt eine Ansicht eines Behälters mit einem Dorn mit einem Spreizelement.
Figur 12 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern mit
einem Dorn.
Figur 13 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern mit
einem Dorn, der ein Spreizelement umfasst.
Figur 14a zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Bedrucken eines Behälters
unter Verwendung einer Vorrichtung zum Bedrucken, deren Dorn in einer fest vorgegebenen
Position relativ zu dem Zentrierkopf angeordnet ist.
Figur 14b zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Bedrucken eines Behälters
unter
[0128] Verwendung einer Vorrichtung zum Bedrucken, deren Dorn relativ zu dem Zentrierkopf
verfahrbar angeordnet ist.
[0129] Figur 1 zeigt einen Ofen 100 um Erwärmen von Vorformlingen aus PET, welche im Anschluss
an die Erwärmung über einen Eingabestern in eine kontinuierlich rundlaufende Streckblasmaschine
200 übergeben werden. Diese weist an ihrem Umfang mehrere Blasstationen auf, mittels
derer die Vorformlinge zuerst mittels einer Reckstange gereckt und durch eine Blasdüse
vorgeblasen, dann mittels Hochdruck gegen die Innenwandung einer öffenbaren Blasform
fertiggeblasen werden. Anschließend werden die fertig geformten Behälter mit einem
Entnahmestern 120 an eine Vorrichtung 5 zum Ausstatten von Behältern übergeben.
[0130] Die Behälterausstattungsanlage 5 umfasst mehrere Module 2, welche direkt aneinander
anschließend aufgestellt sind. 1.1 kennzeichnet ein Modul, in dem eine Oberflächenbehandlung,
insbesondere eine Reinigung der Behälter stattfindet. 1.2 kennzeichnet ein Modul,
in dem eine Beschichtung auf die Behälter aufgetragen wird. 2.1 kennzeichnet ein Modul,
in welchem ein oder mehrere Druckköpfe angeordnet sind und in welchem die Farbe Weiß
auf die Behälteraußenoberfläche aufgetragen wird. 2.2 kennzeichnet ein Modul, in welchem
ein oder mehrere Druckköpfe angeordnet sind und mit welchem die Farbe Gelb auf die
Behälteraußenoberfläche aufgetragen wird. 2.3 kennzeichnet ein Modul, in welchem ein
oder mehrere Druckköpfe angeordnet sind und mit welchem die Farbe Magenta auf die
Behälteraußenoberfläche aufgetragen wird. 2.4 kennzeichnet ein Modul, in welchem ein
oder mehrere Druckköpfe angeordnet sind und mit welchem die Farbe Cyan auf die Behälteraußenoberfläche
aufgetragen wird. 2.5 kennzeichnet ein Modul, in welchem ein oder mehrere Druckköpfe
angeordnet sind und mit welchem die Farbe Schwarz auf die Behälteraußenoberfläche
aufgetragen wird. 2.6 kennzeichnet ein Modul, in welchem ein oder mehrere Druckköpfe
angeordnet sind und mit welchem eine spezielle Farbe auf die Behälteraußenoberfläche
aufgetragen werden kann, die nur schlecht durch eine Kombination der anderen Farben
hergestellt werden kann, wie z.B. Gold, wird. 4 kennzeichnet ein Modul, in welchem
ein oder mehrere UV-Strahlungsemitter angebracht sind und in welchem die zuvor aufgebrachten
Druckfarben getrocknet werden. Die Module 1.1, 1.2 2.1 und 2.2 sind im Zick-Zack aufgestellt.
Das Modul 2.3 fällt nicht mehr unter dieses Muster, da dieses so aufgestellt wurde,
dass die Behälter an einer Wand 10 vorbeigeleitet werden können. Durch diese Aufstellung
ist im Module 2.2 eine kürzere Behandlungszeit bzw. ein kürzerer Behandlungswinkel
53 gegeben als im Modul 2.1. Bezugszeichen 52 bezieht sich auf den Behandlungswinkel
Moduls 2.1.
[0131] Die Farben können auch in anderer Reihenfolge aufgebracht werden, beispielsweise
zuerst Schwarz, dann Cyan, dann Magenta, dann Gelb und zum Schluss Weiß.
[0132] Nach dem Durchlauf der Behälterausstattungsanlage 5 werden die Behälter über weitere
Fördermittel zu einer Füllmaschine transportiert, in der sie mit einem Getränk befüllt
werden. Anschließend werden die Behälter durch einen Verschließer mittels eines Verschlusses
verschlossen.
[0133] In Figur 2 wurde im Vergleich zu Figur 1 ein zusätzlicher Transportstern 3 aufgestellt,
welcher zwischen Modul 2.2 und Modul 2.3 eingefügt wurde. Auf diesem Transportstern
(Förderabschnitt) werden die Behälter transportiert, ohne dabei ausgestattet zu werden.
Auf diese Weise kann bei der gassenförmigen Aufstellung der einzelnen Module 2 der
Behälterausstattungsanlage 5 ein durchgängig großer Behandlungswinkel erreicht werden.
Auf dem Transportstern 3 werden die Behälter mittels nicht näher gezeigten Klammern
transportiert - insbesondere im Neckhandling. Der Transportstern 3 ist im Durchmesser
größer als die Druckmodule 2. Zur Überwindung von kleineren Winkeln im Bereich der
Richtungsänderung des Hauptförderwegs kann der Transportstern 3 auch kleiner ausfallen
als der der Druckmodule 2. Der hier gezeigte Winkel der Richtungsänderung ist ca.
180°. Man erkennt auch, dass der Förderweg der Behälter im Transportstern 3 kürzer
ist, als der Weg, den die Halteelemente des Transportsterns leer zurücklegen.
[0134] Es ist auch zu erkennen, dass sich die Krümmung des Transportweges von Förderer 2.2
zu Förderer 3 verändert. Auf dem Förderer 2.2 werden die Behälter - von oben gesehen
- gegen den Uhrzeigersinn transportiert und auf dem Förderer 3 im Uhrzeigersinn. Auf
dem dem Förderer 3 nachgelagerten Förderer 2.3 ist die Transportrichtung wieder gegen
den Uhrzeigersinn. Hier hat sich also auch das Krümmungsvorzeichen geändert.
[0135] In Figur 3 wurde der Transportstern 3 aus Figur 2 durch einen Riemenförderer 3a ersetzt.
Der Transportriemen ist dabei um zwei nicht mit Positionskennzeichen versehene umlaufende
Sterne gespannt. Am Riemen ist eine Vielzahl von Halteelementen wie Klammern oder
Aufnahmedornen angeordnet. Es ist zu erkennen, dass der Riemenförderer 3a als richtungsänderndes
Element des Hauptförderwegs in Richtung des Gassenbodens des Hauptförderwegs noch
weniger Platz benötigt, als der Transportstern 3. Auch bei diesem Riemenförderer 3a
ist der Förderweg der Behälter kürzer, als der Weg, den die Halteelemente des Riemenförderers
3a leer zurücklegen. Anstatt des Riemens kann auch eine Kette verwendet werden.
[0136] Die Krümmung des Transportweges ändert sich hier bei dem Durchlauf der Behälter von
Förderer 3 zweimal. Man erkennt, dass sich die Behälter sowohl bei der Übernahme als
auch bei der Übergabe noch im Bereich der den Riemen aufspannenden Sterne befinden,
die eine andere Krümmung aufweisen, als der lineare Bereich dazwischen.
[0137] Weiterhin ist in Figur 3 zu erkennen, dass um die Vorrichtung ein Schutz 12 aufgestellt
ist, der einzelne Module von der Umgebung abschirmt. Der Einlauf in den Schutz 12
befindet sich bei einem Vorbehandlungsstern 1.1, der Auslauf ist nach dem letzten
Druckmodul 2.5 und vor der UV-Trocknung 4 angeordnet. Der Förderer 3a befindet sich
auch innerhalb des Schutzes. Zusätzlich lässt sich auch eine Variante 13 des Schutzes
mit gestrichelten Linien erkennen. Bei dieser endet der Schutz 13 nicht innerhalb
der Ausstattungsanlage 5 sondern ist durchgängig bis zu einem nicht gezeigten Füll-
und Verschließbereich. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn an den Behältnissen
oder Vorformlingen eine Sterilisation - beispielsweise mit UV-Bestrahlung stattgefunden
hat. Um zu verhindern, dass keine zusätzlichen Kontaminationen auf die Behälterwände
gelangen. Hierzu kann innerhalb des Schutzes ein Überdruck von ca. 3 - 30 Pa aufrecht
erhalten werden. Weiterhin können auch Absaugungen 14 vorhanden sein, die verhindern,
dass Drucknebel verschleppt oder Staub in den Schutz 12 wird. Die Absaugungen 14 können
beispielsweise in einem Einlaufbereich angeordnet sein. Weiterhin sind Absaugungen
über jedem einzelnen Druckmodul 2 angebracht. Positionszeichen 15 kennzeichnet eine
Einblasung mittels sauberer, insbesondere keimfreier, Luft, um den Überdruck aufrecht
erhalten zu können. Die Schutzmaßnahmen sind auch bei den anderen Ausführungsbeispielen
anwendbar. Der UV-Behandlungsstern 4 ist zusätzlich durch einen separaten Schutz eingehaust,
so dass keine UV-Strahlung in dessen Umgebung dringen kann.
[0138] In Figur 4 ist der Hauptförderweg 6 der Behälter dargestellt. Man erkennt die Gassenform
mit dem auf der linken Seite vorhandenen Gassenboden. Die Richtungsänderung ist hier
im Wesentlichen 180°. Es sind aber auch Richtungsänderungen von beispielsweise 90°
denkbar. Wenn keine Richtungsänderung vorhanden ist, könnte auch auf den Förderer
3, 3a verzichtet werden.
[0139] Figur 5 veranschaulicht eine Variante mit einem Schienentransportsystem 18, auf dem
eine Vielzahl an Shuttles entlanglaufen. Die einzelnen Module 2 mit den Elementen
zum Behandeln der Behälter laufen auch hier ständig um eine mittlere Drehachse um.
Die Shuttles auf dem Transportsystem 18 sind dazu geeignet, einen oder mehrere Behälter
aufzunehmen. Auch hier gibt es einen linearen Förderabschnitt, mit welchem die Behandlungszeit
in den Modulen an der Richtungsänderung gesteigert werden kann. Die Shuttles mit den
darauf vorhandenen Behältern werden hier im Bereich der einzelnen Module 2 mit der
gleichen Winkelgeschwindigkeit um die Moduldrehachse befördert, wie sich die Module
2 drehen. Es kann auch ein taktweiser Transport der Shuttles bei einem gleichzeitigen
taktweisen Drehen der Module 2 vollzogen werden.
[0140] Ein Vorteil dieses Systems ist, dass keine komplizierten Übergaben eines Behälters
erfolgen müssen, sondern die Behälter ständig am auf dem Shuttle liegenden Halteelement
aufgenommen sind. Das Halteelement ist insbesondere drehbar, um die Relativbewegung
von Behälteroberfläche zu den Druckköpfen der Module 2 während des Drucks herstellen
zu können.
[0141] Positionszeichen 19 kennzeichnet eine Rückführstrecke der Shuttles zum Anfang des
Schienensystems 18 bei Position 1.1. Die Behälter werden nach Durchlaufen der Behälterausstattungsanlage
an ein weiteres Transportsystem nach Position 4 übergeben. Es wäre aber auch denkbar,
den Shuttletransport bis zu einem Füller oder Verschließer gehen zu lassen. Ebenfalls
ist daran gedacht, den Shuttletransport durchgehend ab der Blasvorrichtung 200 oder
dem Ofen 100 stattfinden zu lassen.
[0142] Die Figuren 6a bis 6g zeigen Beispiele für die Behälterrotation auf zwei hintereinander
aufgestellten Druckmodulen 2. Der Behälter ist mit Positionskennzeichen 7 versehen,
die zu bedruckende Fläche auf dem Behälter 7 ist fett gekennzeichnet und mit Positionsnummer
8 gekennzeichnet. Die in diesem Fall mitlaufenden Druckköpfe 9 sind insbesondere senkrecht
auf die Behälteraußenwand gerichtet und zeigen von der Mittelachse der Module 2 radial
nach außen. Pro Modul 2 ist nur ein Druckkopf 9 gezeichnet, jedoch ist eine Vielzahl
von Druckköpfen 9 an einem Modul 2 in äquidistanten Abständen angeordnet, welche mit
dem Modul 2 in Drehrichtung vorzugsweise kontinuierlich mitumlaufen. Zu sehen sind
in jeder Figur Momentaufnahmen von einem einzigen Behälter 7 mit einem einzigen zugehörigen
Druckkopf 9.
[0143] In allen Figuren 6a bis 6g werden die Behälter 7 zum linken Modul 2.3 von oben zugeführt,
laufen in diesem entlang dessen Umfang über ca. 270° um gegen den Uhrzeigersinn, werden
dabei mit einer Farbe eines Mehrfarbendruckbilds bedruckt und werden dann an das rechte
Modul 2.4 übergeben, mit welchem eine zweite Farbe auf die Behälteraußenoberfläche
appliziert wird und in dem sie im Uhrzeigersinn (Ausnahme: Figur 6e) weiter transportiert
werden.
[0144] In den Figuren 6a bis 6f wird ein Behälter 7 nur entlang eines Teils seines Umfangs
mit einem Druckbild versehen, in Figur 6g mit einem Rundumdruck. Die Drehung des Behälters
7 um seine Längsachse wird im Folgenden in Bezug auf die Relativbewegung vom Behälter
7 zum drehenden Modul 2 geschildert.
[0145] In Figur 6a ist erkennbar, dass sich der Behälter 7 im Uhrzeigersinn während des
Drucks dreht, während er gegen den Uhrzeigersinn entlang des Modulumfangs transportiert
wird. In der linken Position im linken Modul ist der Druck schon halb fertig. Ca.
nach der Hälfte eines kompletten Umlaufs des Moduls 2.3, also nach ca. 180° (in der
unteren Position) ist das Teildruckbild in einer ersten Farbe komplett aufgebracht.
Nun kann der Behälter 7 schon vor der Übergabe an das nächste Modul 2.4 in die richtige
Ausrichtung gebracht werden. Dies ist im linken Modul 2.3 in der Position rechts unten
zu sehen. Der Behälter 7 wird im Uhrzeigersinn so lang weitergedreht, bis die Anfangskante
des ersten Teildruckbildes wieder dem Druckkopf des ersten Moduls 2.3 zugewandt ist
(rechte Position des linken Moduls). Die Endkante des ersten Teildruckbildes ist bei
der Übergabe an das nächste Modul 2.4 dem den nächsten Modul zugehörigen Druckkopf
9 zugewandt, so dass dieser Druckkopf 9 seinen Druck bei der Endkante des ersten Teildruckbilds
beginnt. Der Behälter 7 wird nun im nächsten Modul 2.4 entgegen dem Uhrzeigersinn
transportiert und dabei aber im Uhrzeigersinn um seine Achse während des Drucks gedreht.
Zur Neuausrichtung muss der Behälter 7 von seiner Aufnahme (Drehteller) relativ zum
Karussell bei Weiterdrehung in derselben Richtung um 180°gedreht werden.
[0146] In Figur 6b sind die Schritte bis zur Fertigstellung des ersten Teildruckbildes identisch
zu Figur 6a. Nach dessen Fertigstellung (linkes Modul, Position unten) wird die Drehung
gestoppt. Dadurch, dass sich das Teildruckbild genau über 180° entlang des Behälterumfangs
erstreckt, befindet sich die Anfangskante des ersten Teildruckbildes bei der Übergabe
an das nächste Modul 2.4 genau an der Position, in der sie dem Druckkopf 9 des nächsten
Moduls 2.4 zugewandt ist. Der Druck kann sofort bei der Kante im nächsten Modul 2.4
fortgesetzt werden. Die Drehrichtung des Behälters 7 (im Uhrzeigersinn) wird im nächsten
Modul beibehalten. Hier ist zu sehen, wie Behandlungszeit prinzipiell gewonnen werden
kann. Es kann aber auch von Vorteil sein, den Behälter 7 wie in Figur 6a gezeigt,
standardmäßig so lang in dieselbe Richtung weiterzudrehen, bis die erstkommende Kante
dem Druckkopf 9 des nächsten Moduls 2.4 zugewandt ist.
[0147] In Figur 6c sind die Schritte bis zur Fertigstellung des ersten Teildruckbildes identisch
zu Figur 6a, nur das Druckbild erstreckt sich in einem Umfang von 90°. Nach dessen
Fertigstellung (linkes Modul, Position unten) wird die Drehrichtung zur Ausrichtung
des Behälters 7 beibehalten. Er wird in der Drehrichtung, in der er während des Drucks
gedreht wurde, für den Druck im nächsten Modul 2.4 ausgerichtet, und zwar so, dass
der Druck des nächsten Teilbildes mit einer anderen Farbe an der selben Stelle (Anfangskante)
beginnt, an der auch der erste Teildruck begonnen hat. Bei einem Druckbild von 90°
entlang des Umfangs des Behälters 7 ist hier auf diese Weise nur eine Drehung zur
Ausrichtung von 90° notwendig. Würde man auf der Endkante des ersten Teildrucks im
nächsten Modul mit dem Druck beginnen wollen, so bräuchte man eine Drehung von 180°.
[0148] Dieselbe Zeitersparnis wird in Figur 6d erreicht, bei der sich das Druckbild um 270°
entlang des Behälterumfangs erstreckt. Hier wird die Aufnahme so angesteuert, dass
nach Fertigstellung des ersten Teildruckbildes die Drehrichtung des Behälters 7 zur
Ausrichtung für das nächste Modul geändert wird. Da zur Ausrichtung auf die Anfangskante
nur 90° Drehung erforderlich sind, wird diese Variante gewählt.
[0149] Man sieht an diesen Beispielen, dass es in Belangen der Prozesszeit immer günstiger
ist, wenn die Anfangskante eines zuerst aufgebrachten Teildruckbildes auch der Anfangskante
des nächsten Teildruckbildes entspricht.
[0150] In anderen Worten: der Behälter 7 kann schneller in eine Drehstellung ausgerichtet
werden, in der sich der Druckkopf 9 des nächsten Moduls bei einer Kante des ersten
Teildrucks befindet, wenn die Anfangskante des ersten Teildruckbildes so ausgerichtet
wird, dass sie dem Druckkopf 9 des nächsten Moduls 2.4 zugewandt ist. Dies gilt jedoch
nur für eine direkte Übergabe zwischen zwei Modulen 2.
[0151] Sollte, wie in Figur 6e, ein Zwischenförderer 3 zwischen zwei Modulen 2 angeordnet
sein, in dem keine Ausrichtung stattfindet, so ist es am günstigsten, wenn der Behälter
7 direkt nach der Fertigstellung so ausgerichtet bleibt, dass die Endkante auf den
Druckkopf 9 ausgerichtet ist. Durch den Zwischenförderer wird die Endkante automatisch
dem Druckkopf 9 des nächsten Moduls 2.4 zugewandt. Soll der nächste Teildruck in diesem
Fall auf der Anfangskante des vorigen Teildrucks beginnen, so ist es am günstigsten,
den Behälter 7 bei einem Druckbild von größer 180° entgegen der Drehrichtung zu drehen,
die im vorigen Teildruck eingeschlagen wurde und den Behälter 7 bei einem Druckbild
von kleiner als 180° in Druckdrehrichtung des ersten Teildruckbildes weiterzudrehen.
[0152] Wenn eine Ausrichtung im Zwischenförderer 3 stattfinden kann, ist es am günstigsten,
diese auch im Zwischenförderer 3 durchzuführen. Dies könnte gleich mit einer Zwischentrocknung
oder -härtung erfolgen, bei der in Bezug zu feststehenden UV-Lampen sowieso eine Drehung
des Behälters 7 um seine Längsachse vollzogen werden muss, um den ganzen Umfang des
Behälters 7 den UV-Lampen zuwenden zu können (nicht gezeigt). Hier wäre auch ein horizontaler
UV-Tunnel einsetzbar.
[0153] Bei zwei zwischengeschaltenen Zwischenförderern (nicht gezeigt) gelten dieselben
Voraussetzungen wie bei der Situation von den Figuren 6a bis 6d.
[0154] In Figur 6f ist gezeigt, dass eine Ausrichtung des Behälters 7 auf die Druckköpfe
des folgenden Moduls 2.4 teilweise auf dem vorigen Modul 2.3 und teilweise auf dem
folgenden Modul 2.4 erfolgen kann - je nach dem, wie viel Prozesszeit auf dem vorigen
Modul 2.3 zur Verfügung steht. Der Druck im folgenden Modul 2.4 (rechts) beginnt erst
in der Position links oben (auf halb 11 Uhr). Der Behälter 7 könnte demzufolge auch
komplett erst in dem Modul für den Druck ausgerichtet werden, in dem er stattfinden
soll. Dies ist insbesondere über eine Steuerung je nach Druckvorlage und/oder Behälter
flexibel einstellbar oder sogar regelbar.
[0155] In Figur 6g ist der Sonderfall abgebildet, in dem ein (möglichst überlappungsfreier)
Rundumdruck auf den Behälter 7 aufgebracht wird. Die Ausrichtung könnte hier auch
nach den Beispielen gemäß den Figuren 6a bis 6f stattfinden - dargestellt ist allerdings
eine Ausführungsform, in der der Behälter 7 bei einer Übergabe von einem Modul 2.3
zu einem anderen 2.4 gar nicht ausgerichtet wird (wenn ein Druck auf Oberflächenmerkmale
(z.B. Erhebungen oder Panels) ausgerichtet werden soll, ist eine einmalige Ausrichtung
vor Eintritt in ein erstes Modul 2.1 schon nötig). Die Anfangskante des Druckbilds,
welches in Modul 2.3 aufgetragen wird, ist mit einer Nase 8a gekennzeichnet. Es wird
im vorgeordneten Modul 2.3 der ganze zur Verfügung stehende Behandlungswinkel ausgenutzt
und der Behälter 7 nicht mehr ausgerichtet. Der Behälter 7 wird so übergeben, dass
die gegenüberliegende Seite des Behälters 7 zu Anfangs- und Endkante 8a des ersten
Teildrucks dem Druckkopf 9 des nächsten Moduls 2.4 zugewandt ist. Dort wird der Druck
mitten im Teildruckbild des vorigen Moduls 2.3 begonnen. In anderen Worten weisen
die beiden Anfangs- und Endkanten von zwei Teildruckbildern einen Abstand zueinander
auf. Der Abstand ist insbesondere größer als 5°, im gezeigten Fall ist er 180°.
[0156] In Figur 7 ist die Übergabesituation eines Behälters 7 zwischen zwei Modulen 2.3
und 2.4 gezeigt. Es ist jeweils nur eine Hälfte eines Moduls dargestellt. Der obere
Teil eines Moduls 2 ist mittels Kugeldrehverbinder 88 drehbar gelagert. An einer zur
Hälfte gezeigten Mittelsäule 92 ist direkt neben der Kugeldrehverbindung der Läufer
90 eines magnetischen Direktantriebs angebracht. Der Stator 89 ist fest mit dem Gestell
93 verbunden, welches auf einem Hallenboden 93a steht. Die drehbare Säule stellt auch
die Tintenversorgung über einen nicht gezeigten Drehverteiler zu Druckkopf 9 bereit.
Dieser ist über Leitung 91 mit einem Versorgungskanal innerhalb der Säule 92 verbunden.
Der Druckkopf 9 ist genau so wie der Drehteller 85, der Antrieb für den Drehteller
87, einem Greifer 82 für die Behälter 7 und einem Zentrierkopf 83 für die Behälter
7 auf dem drehenden Teil angebracht. Der Zentrierkopf 83 ist über einen magnetisch
wirkenden Linearantrieb mit Läufer 81 und Stator 80 höhenverstellbar. Der Drehteller
85 und sein Antrieb 87 ist über einen magnetisch wirkenden Linearantrieb mit Läufer
86 und Stator 87 höhenverstellbar. Beim Antrieb 87 handelt es sich insbesondere auch
um einen Servoantrieb, welcher mit einem Sensor 98 zur genauen Drehstellungs-Positionierung
der Behälter 7 zusammenwirkt. Der Sensor 98 ist außerhalb des Gehäuses des Servos
87 angebracht und kann somit mit einem Teil der Antriebswelle zusammenwirken, der
einen größeren Durchmesser aufweist. Auf dem größeren Durchmesser können mehr Inkremente
zur Messung der Drehstellung aufgebracht werden. Hier sind die Inkremente auf dem
Drehteller 85 selbst angebracht.
[0157] Zur Übergabe des Behälters von Modul 2.3 an Modul 2.4 nach der Bedruckung mit dem
ersten Teildruckbild und nach einer möglichen Ausrichtung fährt der Zentrierkopf 83
nach oben und der Drehteller 85 nach unten, so dass der Behälter 7 nur noch von Greifer
82 gehalten wird. Der Greifer 82 des Moduls 2.4 wird dann mittels Linearantrieb 84
ausgefahren und greift an einer anderen Stelle entlang der Längsachse der Behälter
7 an (nicht dargestellt, vorzugsweise werden abwechselnd die Bereiche oberhalb und
unterhalb eines Tragrings gegriffen) und zieht den Behälter 7 zu dem Modul 2.4 herüber
und positioniert den Behälter 7 zwischen dem Drehteller 85 und dem Zentrierkopf 83
des Moduls 2.4. Anschließend werden diese beiden Elemente 83, 85 des Moduls 2.4 zum
Greifen und Drehen des Behälters 7 aufeinander zugestellt und der Behälter 7 wird
entweder noch ausgerichtet oder direkt über Tintenstrahldruckkopf 9 bedruckt. Ebenso
wäre es möglich, dass der Greifer 82 des Moduls 2.3 herausfährt und den Behälter an
Modul 2.4 übergibt. Auch wäre ein Herausfahren beider Greifer 82 denkbar, so dass
der Behälter 7 in der Mitte zwischen beiden Modulen 2 übergeben wird.
[0158] Es wäre auch denkbar, alle gezeigten Antriebe 80, 81, 84, 86, 93, 87 als Kurvensteuerung
zu realisieren. Auch alle Kombinationen sind möglich.
[0159] Ebenfalls ist daran gedacht, den Greifer 82 während des Druckens und des Drehens
zu öffnen, um Reibung zu vermeiden.
[0160] Bei den Behältern kann es sich nur um runde, sondern auch um Formbehälter handeln,
die ein geometrisches Element aufweise (beispielsweise eine Nase), anhand derer sie
in den einzelnen Modulen positioniert werden können, beispielsweise indem der Zentrierkopf
83 oder der Drehteller 85 oder die Klammer 82 ein Gegenelement (beispielsweise eine
Nut) aufweisen, in das das Element einrasten kann. Um die Position zu finden, könnte
eine Relativbewegung beispielsweise zwischen Drehteiler 85 und Behälter 7 durchgeführt
werden, so lang, bis eine Einrastung erfolgt. Die beteiligten Antriebe 80, 81, 84,
86, 93, 87 könnten für diesen Vorgang kraftgesteuert sein. Dieses Beispiel eignet
sich insbesondere auch bei einer ersten Ausrichtung des Behälters 7 vor oder bei dem
Einlauf in die Behälterausstattungsanlage 5.
[0161] Die Greiferklauen der Klammern 82 könnten ebenfalls einen eigenen Antrieb aufweisen.
[0162] Mache Elemente dieser Figur sind der Übersichtlichkeit nicht schraffiert dargestellt.
[0163] In Figur 8 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform einer Druckvorrichtung
300 zu sehen. Diese weist ein Karussell auf, welches sich kontinuierlich um die lotrechte
Achse 301 dreht. Die nicht mit Bezugszeichen versehenen Elemente (Antriebe, Sensoren
etc.) arbeiten analog zu denen in der Figur 7. Die Flaschen werden zwischen den nach
unten gefahrenen Zentrierkopf und den Standteller in Ebene E0 in das Karussell eingegeben
und von diesen Elementen eingespannt. Anschließend wird die Flasche hochgefahren in
Ebene E1, wo der erste Teildruck mit den Druckköpfen 9.1 und/oder 9.4 durchgeführt
wird. Anschließend wird die Flasche an den ringförmigen Abschirmungen 303 vorbei zur
UV-Aushärtung 302 in Ebene E2 transportiert, wo der erste Teildruck getrocknet wird.
Im Anschluss daran wird die Flasche in die Ebene E3 transportiert, wo die restlichen
Farben für das Druckbild aufgebracht werden.
[0164] Auf den Ebenen E1, E2, E3 wird die Flasche um mindestens den Winkel gedreht, der
das Druckbild auf dem Flaschenumfang einnimmt. Wird mit zwei Druckköpfen 9.1-9.4 pro
Druckebene gedruckt, so kann die Flasche zwischen den beiden Schritten kurz in die
UV-Aushärtungsebene gefahren werden und dann wieder in die gleiche Druckebene E1,
E3. Es wäre auch denkbar, alle Druckköpfe in einer Druckebene ringartig anzuordnen
und die im allgemeinen Teil beschriebenen Verfahren nur zwischen E2 und E1 anzuwenden.
E2 kann auch unterhalb oder oberhalb aller Druckebenen angeordnet werden. Ebenfalls
können mehrere Ebenen zum Pinning der Druckfarbe vorhanden sein, beispielsweise zwischen
Ebene E3 und E4 und auf Ebene E2.
[0165] Nach dem Druck kann die Flasche entweder oberhalb aller Druckköpfe 9 und UV-Stationen
302 in Ebene E4 ausgegeben werden oder für eine Ausgabe aus dem Karussell wieder zurückgefahren
werden in Ebene E0. E4 hätte den Vorteil, dass ein größerer Prozesswinkel auf dem
Karussell ausgenutzt werden könnte, weil eine Ausgabe nahezu (die Zentrierung und
der Standteller brauchen noch Zeit, um in die Ebene E0 zurückzufahren) an derselben
Umfangsposition des Karussells wie die Eingabe stattfinden kann. Hier kann insbesondere
eine zweite Pinningebene zwischen E3 und E4 vorhanden sein.
[0166] Während des Drucks kann die Flasche 7 in einer Ebene verweilen, solange sie hierzu
gedreht wird. Soll die Flasche 7 über eine Höhe bedruckt werden, welche größer ist
als die Länge Ld des Druckkopfs 9, so kann die Flasche vor demselben Druckkopf 9 nacheinander
zwei unterschiedliche Positionen in der Vertikalen einnehmen. Entsprechende Düsen,
die an einer Position stehen, auf die schon gedruckt wurde, bleiben in der zweiten
Position inaktiv.
[0167] Es wäre auch vorstellbar, dass die Flasche 7 in Relation zum Druckkopf 9 eine kombinierte
Linear- und Drehbewegung durchführt und somit spiralförmig auf die Flasche 7 gedruckt
wird. Für die Erzeugung einer geraden, horizontalen Ober- und Unterkante (OK, UK)
kann die Flasche auch kurzzeitig stehenbleiben. Fängt man beispielsweise bei einem
Rundumdruck bei der Unterkante UK an zu drucken, so wird die Flasche 7 zuerst einmal
vor dem Druckkopf 9 gedreht, während sie in einer Höhe verweilt. Danach schalten sich
bei Weiterdrehung um die Längsachse der Flasche 7 langsam immer mehr Düsen des Druckkopfs
9 von oben nach unten (entlang der Druckkopfhöhe) zu während die Flasche nach oben
bewegt wird. Bei erreichen der Oberkante OK bleibt die Flasche wieder in der Vertikalen
stehen und dreht sich nur noch einmal um 360°.
[0168] In Figur 9a ist eine Variante der aufeinanderfolgenden Drehbewegungen gezeigt, in
der der Druck ca. 90° des Flaschenumfangs einnimmt. In E1 wurde der Druck gerade von
Druckkopf 9.4 fertig gestellt. Auf dem Weg zu Ebene E2 oder E3 wird die Flasche in
derselben Drehrichtung um 90° weitergedreht wie zuvor, so dass sie fertig ausgerichtet
bei Druckkopf 9.2 bzw. UV-Lampe 302 mit der Anfangskante des ersten Teildruckbildes
ankommt und direkt weitergedruckt bzw. getrocknet werden kann.
[0169] In Figur 9b befindet sich die Flasche nach dem Fertigstellen in Ebene E1 in derselben
Ausgangsposition wie in Figur 9a. In der Ebene E2 bzw. E3 soll aber anschließend eine
Trocknung bzw. ein Bedrucken mit Element 9.5 stattfinden. Deswegen wird die ursprüngliche
Drehrichtung während des Aufbringens des ersten Teildruckbildes geändert und die Endkante
des ersten Teildruckbildes um ca. 30° zurückgedreht, so dass sie vor dem Element 9.5
zum stehen kommt, mit dem sie als nächstes bedruckt/bestrahlt werden soll. Würde sich
die Flasche weiterdrehen, so müssten 330° weitergedreht werden, was Prozesszeit kosten
kann. Handelt es sich in Ebene E3 nur um Druckköpfe, ist hier im unteren Bild gut
die ringförmige Anordnung zu erkennen.
[0170] Figur 9c zeigt einen UV-Tunnel mit einer ringförmig gebogenen UV-Lampe 302. Anstatt
der gebogenen Lampe könnte auch eine Vielzahl von einzelnen Lampen um den vertikalen
Behältertransportpfad angeordnet werden.
[0171] Figur 10 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern.
Diese Vorrichtung umfasst drei Druckebenen D1, D2, D3, die hier senkrecht übereinander
angeordnet sind. Die Druckebenen D1, D2, D3 sind in der Darstellung durch die Oberkanten
der Druckköpfe 20, 21, 22 / UV-Lampen 23, 24, 25 in den jeweiligen Ebenen festgelegt.
In den drei Druckebenen D1, D2, D3 sind in dem dargestellten Querschnitt jeweils ein
Druckkopf 20, 21, 22 und eine UV-Lampe 23, 24, 25 zu sehen. Die Druckköpfe 20, 21,
22 und UV-Lampen 23, 24, 25 sind ringförmig um den äußeren Umfang des Freiraums 26
angeordnet, in den ein Behälter 27 zum Bedrucken und zum Aushärten der aufgebrachten
Farbe eingebracht werden kann.
[0172] Zwischen zwei benachbarten Druckebenen D1, D2, D3 ist jeweils eine ringförmige Abschirmung
28, 29 angeordnet, so dass verhindert werden kann, dass versprühte Farbe und/oder
UV-Strahlung einer Druckebene D1, D2, D3 in eine andere Druckebene D1, D2, D3 gelangt
und dort Auswirkungen auf das Druckergebnis hat.
[0173] Die Druckköpfe 20, 21, 22, die UV-Lampen 23, 24, 25 und die ringförmigen Abschirmungen
28, 29 werden von einer Einhausung 30 umgeben, die mehrere Einhausungselemente 31,
32, 33, 34 umfasst. Durch das Vorhandensein mehrerer Einhausungselemente 31, 32, 33,
34 ist es möglich, dass der äußere Umfang des Freiraums 26 für jede Druckebene D1,
D2, D3 unabhängig von den anderen Druckebenen D1, D2, D3 verändert werden kann, so
dass der Freiraum 26 dem jeweiligen Behälter 27 angepasst werden kann, der bedruckt
werden soll.
[0174] In dem Freiraum 26 verläuft ein Läufer 35, an dessen einem Ende ein Zentrierkopf
36 angeordnet ist. Der Läufer 35 ist mit einer Verfahreinrichtung 37 verbunden, mittels
derer die Vorrichtung beispielsweise um die strichpunktiert dargestellte Drehachse
38 eines Karussells verfahren werden kann. Der Zentrierkopf 36 ist über einen magnetisch
wirkenden Linearantrieb mit dem Läufer 35 und einem an der Verfahreinrichtung 37 angeordneten
Stator 39 höhenverstellbar ausgeführt. In der Figur 10 greift der Zentrierkopf 36
den Behälter 27 an der Behältermündung 40 an.
[0175] Der Behälter 27 ist auf einem Drehteller 41 angeordnet. Der Drehteller 41 kann mittels
eines Servomotors um die Längsachse des Behälters 27 gedreht werden, wobei der Servomotor
mit einem Sensor 42 zur genauen Drehstellungspositionierung des Behälters 27 zusammenwirken
kann. Zudem kann der Drehteller 41 über einen magnetisch wirkenden Linearantrieb mit
Läufer 43 und Stator 44 linear, d.h. in der Darstellung vertikal, verfahren werden.
Somit kann der auf dem Drehteller 41 angeordnete Behälter 27 nach oben verfahren werden,
so dass der Behälter 27 in den Freiraum 26 eingebracht und in den drei Druckebenen
D1, D2, D3 bedruckt werden kann. Zur Übergabe des Behälters kann der Zentrierkopf
36 und/oder der Drehteller 41 vom Behälter 27 weg verstellt werden.
[0176] In dem Behälter 27 befindet sich ein für UV-Strahlung undurchlässiger Dorn 45. Dieser
Dorn 45 ist so unterhalb des Zentrierkopfs 36 angeordnet, dass der Dorn 45 in den
Behälter 27 einfahren kann, wenn die Behältermündung 40 von dem Zentrierkopf 36 angegriffen
wird. Der Dorn 45 kann hierbei in einer fest vorgegebenen Position relativ zu dem
Zentrierkopf 36 angeordnet sein, oder der Dorn 45 kann relativ zu dem Zentrierkopf
36 verfahrbar sein, wobei der Zentrierkopf 36 mittig eine Bohrung aufweist und der
Dorn 45 beispielsweise ganz oder teilweise in dem Läufer 35 des Zentrierkopfs 36 bewegbar
angeordnet ist. In dem Behälter 27 ist der Dorn 45 vorzugsweise so angeordnet, dass
er sich zumindest von einer Oberkante bis zu einer Unterkante eines zu erstellenden
Druckbildes erstreckt.
[0177] Soll der Behälter 27 für den Druck mit Druckluft beaufschlagt werden, so kann der
Zentrierkopf Dichtmittel umfassen, die die Mündung oder einen zum Behälter abgedichteten
Sklaven abdichten. Die Druckluft kann zwischen Zentrierkopf 36 und Dorn 45 durch den
Dorn 45 eingebracht werden. Im letzteren Fall weist der Dorn eine Bohrung als Druckluftleitung
durch seine Längsachse auf (nicht dargestellt).
[0178] Zur Abschirmung von UV-Strahlung könnte anstatt des Dorns 45 auch Nebel oder Rauch
in den Behälter durch den Zentrierkopf eingeblasen werden, um die Intensität des UV-Lichts
zu schwächen.
[0179] Werden für UV-Strahlung transparente Behälter 27 mit Farbe mittels Druckköpfen 20,
21, 22 bedruckt und die aufgebrachte Farbe mittels einer UV-Lampe 23, 24, 25 getrocknet,
so verhindert der Dorn 45, dass UV-Strahlung von der UV-Lampe 23, 24, 25 durch den
Behälter 27 zu beispielsweise in einem Streubereich der UV-Strahlung liegenden Druckköpfe
20, 21, 22 dringt und dort für eine Austrocknung der Farbe am Druckkopf oder an dessen
Düsen sorgt. Der in den Behälter 27 eingebrachte Dorn 45 sorgt somit bei der UV-Aushärtung
der Farbe für eine Abschirmung von Druckköpfen 20, 21, 22 vor UV-Strahlung.
[0180] Die Verfahreinrichtung 37 ist mittels Kugeldrehverbindung 46 auf einem Gestell 47
drehbar gelagert, wobei die Verfahreinrichtung 37 mittels Läufer 48 und Stator 49
bewegbar ist und der Stator 49 zum Antrieb der Verfahreinrichtung 37 fest mit dem
Gestell 47 verbunden ist, welches beispielsweise auf einem Hallenboden steht.
[0181] Die Verfahreinrichtung 37 umfasst eine - hier senkrecht verlaufende - Mittelsäule,
welche die Tintenversorgung für die Druckköpfe 20, 21, 22 über einen nicht dargestellten
Drehverteiler zu den Druckköpfen 20, 21, 22 bereitstellt. Dieser Drehverteiler ist
über eine Leitung 50 mit einem Versorgungskanal innerhalb der Mittelsäule verbunden.
Anstatt der Mittelsäule kann auch eine Platte verwendet werden.
[0182] Figur 11 zeigt einen Behälter 51, in den ein Dorn 54, der ein Spreizelement 55 umfasst,
eingebracht wurde; der Übersichtlichkeit wegen wurde der Zentrierkopf in Figur 11
nicht dargestellt. Der Dorn 54 weist einen kreiszylindrischen Körper auf, in dem das
Spreizelement 55, hier ein Spreizblech 55, angeordnet ist. Der Durchmesser des Dorns
54 ist etwas kleiner als der Durchmesser der Mündungsöffnung 56 des Behälters 51 gewählt,
so dass der Dorn 54 in den Behälter 51 eingebracht werden kann. Falls der Dorn 54
zudem relativ zu dem Zentrierkopf verfahrbar ist, ist der Durchmesser des Dorns 54
auch auf den Durchmesser der mittigen Bohrung in dem Zentrierkopf angepasst, so dass
der Dorn 54 bewegbar ist, d.h., der Durchmesser des Dorns 54 ist kleiner gewählt als
der Durchmesser der Bohrung. Der Dorn 54 kann auch alternativ fest am Zentrierkopf
angebracht sein, oder diesen umfassen.
[0183] Nach dem Einbringen des Dorns 54 in den Behälter 51 kann das umfasste Spreizelement
55 von dem Dorn 54 abgespreizt werden. In der Darstellung befindet sich das Spreizblech
55 auf der linken Seite des Dorns 54. Dies kann aktiv, beispielsweise über Druckluft,
erfolgen oder passiv, indem das Spreizelement federvorgespannt am Dorn gelagert ist
und nach Durchdringend der Behälteröffnung von den Federn herausgedrückt wird.
[0184] Figur 12 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern mit
einem Dorn 57, der in den Behälter 58 eingebracht wurde. Die gezeigte Vorrichtung
umfasst in der dargestellten Druckebene fünf Druckköpfe 59, 60, 61, 62, 63 und eine
UV-Lampe 64. Die UV-Lampe 64 ist von einer Abschirmung 65 umgeben, so dass der Bereich,
in den UV-Strahlung ausgesandt wird, verkleinert ist. Dieser Bereich erstreckt sich
zwischen der ersten gestrichelten Linie 66 und der zweiten gestrichelten Linie 67.
Der erste Druckkopf 59 liegt außerhalb des Bereichs, in den UV-Strahlung ausgesandt
wird. Durch Vorhandensein des Doms 57 in dem Behälter 58 wird ein Teil der UV-Strahlung
abgeschirmt, so dass sich der dritte Druckkopf 61 in dem Abschirmbereich 68 des Dorns
57 befindet. Auf die Düsen der Druckköpfe 60, 62 und 63 kann UV-Strahlung treffen.
[0185] Figur 13 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern mit
einem Dorn 69, der ein Spreizelement 70 umfasst. Durch das zusätzliche Spreizelement
70 des Dorns 69 in dem Behälter 58 ergibt sich im Vergleich zu der Darstellung in
Figur 12 ein größerer Abschirmbereich 71, so dass neben dem dritten Druckkopf 61 auch
der vierte Druckkopf 62 und der fünfte Druckkopf 63 in dem Abschirmbereich 71 liegen.
Durch ein weiteres (nicht dargestelltes) Spreizelement wäre es möglich, auch noch
den Druckkopf 60 abzuschirmen.
[0186] Figur 14a zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Bedrucken eines Behälters
unter Verwendung einer Vorrichtung zum Bedrucken, wobei der Dorn in einer fest vorgegebenen
Position relativ zu dem Zentrierkopf angeordnet ist. In einem ersten Schritt 400 wird
ein Behälter von der Aufnahme aufgenommen (z.B. auf dem Drehteller angeordnet, und
der Zentrierkopf greift den Behälter an der Mündungsöffnung an, wobei der Dorn in
den Behälter eingebracht wird).
[0187] Je nachdem, ob der Dorn ein oder mehrere Spreizelemente oder keine Spreizelemente
umfasst 401 und ob der Behälter für UV-Strahlung durchlässig oder für UV-Strahlung
undurchlässig ist 402, unterscheiden sich die weiteren Schritte des Verfahrens.
[0188] Wenn der Dorn ein oder mehrere Spreizelemente umfasst und der Behälter für UV-Strahlung
durchlässig ist, wird/werden in Schritt 403 das/die Spreizelement/e von dem Dorn abgespreizt.
Je nach Anordnung der Druckköpfe und UV-Lampen kann auch auf ein Abspreizen des/der
Abspreizelements/Abspreizelemente verzichtet werden.
[0189] In einem nächsten Schritt 404 wird der Behälter in den Freiraum durch lineares Verfahren
des Drehtellers und des Zentrierkopfes verbracht. In einem weiteren Schritt 405 wird
mittels des Drehtellers der Behälter um seine Längsachse um den Winkelbereich gedreht,
der notwendig ist, um Farbe für das gewünschte Bild auf die Behälteraußenfläche aufzubringen,
die Farbe wird mittels der Druckköpfe aufgebracht und die aufgebrachte Farbe wird
mittels der UV-Lampen ausgehärtet.
[0190] Wenn das Aufbringen der Farbe und das Aushärten der Farbe beendet sind, d.h., wenn
das gewünschte Bild auf die Behälteraußenfläche aufgebracht und dort fixiert wurde,
wird der Behälter in einem weiteren Schritt 406 aus dem Freiraum durch lineares Verfahren
des Drehtellers und des Zentrierkopfes entfernt. In Schritt 407 wird/werden das/die
Spreizelement/e des Dorns vor Entfernen des Dorns aus dem Behälter wieder in seine/ihre
Ausgangsposition/en verbracht.
[0191] In nächstem Schritt 408 wird der Zentrierkopf von der Mündungsöffnung entfernt, wobei
auch der Dorn aus dem Behälter gebracht wird, und der Behälter wird von dem Drehteller
genommen.
[0192] Wenn der Dorn ein oder mehrere Spreizelemente umfasst und der Behälter für UV-Strahlung
undurchlässig ist, wird/werden in Schritt 409 optional das/die Spreizelement/e von
dem Dorn abgespreizt. Eine Vergrößerung des Abschirmbereichs durch das/die Spreizelement/e
ist nicht erforderlich, da der Behälter für UV-Strahlung nicht durchlässig ist. Ein
Abspreizen kann aber vorgenommen werden, beispielsweise um eine aufwendigere Prozesssteuerung
zu vermeiden.
[0193] Die Schritte 410, 411 und 412 entsprechen den Schritten 404, 405 und 406. Wurde/wurden
das/die Spreizelement/e des Dorns abgespreizt, so wird/werden in Schritt 413 das/die
Spreizelement/e vor Entfernen des Dorns aus dem Behälter wieder in seine/ihre Ausgangsposition/en
verbracht.
[0194] In nächstem Schritt 414 wird der Zentrierkopf von der Mündungsöffnung entfernt, wobei
auch der Dorn aus dem Behälter gebracht wird, und der Behälter wird von dem Drehteller
genommen.
[0195] Wenn der Dorn kein Spreizelement umfasst, sind die Verfahrensschritte unabhängig
davon, ob der Behälter für UV-Strahlung durchlässig oder für UV-Strahlung undurchlässig
ist.
[0196] In Schritt 415 wird der Behälter in den Freiraum durch lineares Verfahren des Drehtellers
und des Zentrierkopfes verbracht. In einem weiteren Schritt 416 wird mittels des Drehtellers
der Behälter um seine Längsachse um den Winkelbereich gedreht, der notwendig ist,
um Farbe für das gewünschte Bild auf die Behälteraußenfläche aufzubringen, die Farbe
wird mittels der Druckköpfe aufgebracht und die aufgebrachte Farbe wird mittels der
UV-Lampen ausgehärtet.
[0197] Wenn das Aufbringen der Farbe und das Aushärten der Farbe beendet sind, wird der
Behälter in einem weiteren Schritt 417 aus dem Freiraum durch lineares Verfahren des
Drehtellers und des Zentrierkopfes entfernt. In nächstem Schritt 418 wird der Zentrierkopf
von der Mündungsöffnung entfernt, wobei auch der Dorn aus dem Behälter gebracht wird,
und der Behälter wird von dem Drehteller genommen.
[0198] Figur 14b zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Bedrucken eines Behälters
unter Verwendung einer Vorrichtung zum Bedrucken, deren Dorn relativ zu dem Zentrierkopf
verfahrbar angeordnet ist. In einem ersten Schritt 500 wird ein Behälter auf dem Drehteller
angeordnet, und der Zentrierkopf greift den Behälter an der Mündungsöffnung an. Da
der Dorn relativ zu dem Zentrierkopf verfahrbar angeordnet ist, kann er, wenn gewünscht,
zu einem späteren Zeitpunkt in den Behälter eingebracht werden.
[0199] Je nachdem, ob der Behälter für UV-Strahlung durchlässig oder für UV-Strahlung undurchlässig
ist 501 oder ob der Dorn ein oder mehrere Spreizelemente oder keine Spreizelemente
umfasst 502, unterscheiden sich die weiteren Schritte des Verfahrens.
[0200] Wenn der Behälter für UV-Strahlung durchlässig ist und der Dorn ein oder mehrere
Spreizelemente umfasst, wird in Schritt 503 der Dorn in den Behälter eingebracht und
in Schritt 504 wird/werden das/die Spreizelement/e von dem Dorn abgespreizt. Je nach
Anordnung der Druckköpfe und UV-Lampen kann auch auf ein Abspreizen des/der Abspreizelements/Abspreizelemente
verzichtet werden.
[0201] In einem nächsten Schritt 505 wird der Behälter in den Freiraum durch lineares Verfahren
des Drehtellers und des Zentrierkopfes verbracht. In einem weiteren Schritt 506 wird
mittels des Drehtellers der Behälter um seine Längsachse um den Winkelbereich gedreht,
der notwendig ist, um Farbe für das gewünschte Bild auf die Behälteraußenfläche aufzubringen,
die Farbe wird mittels der Druckköpfe aufgebracht und die aufgebrachte Farbe wird
mittels der UV-Lampen ausgehärtet.
[0202] Wenn das Aufbringen der Farbe und das Aushärten der Farbe beendet sind, d.h., wenn
das gewünschte Bild auf die Behälteraußenfläche aufgebracht und dort fixiert wurde,
wird der Behälter in einem weiteren Schritt 507 aus dem Freiraum durch lineares Verfahren
des Drehtellers und des Zentrierkopfes entfernt. In Schritt 508 wird/werden das/die
Spreizelement/e des Dorns vor Entfernen des Dorns aus dem Behälter wieder in seine/ihre
Ausgangsposition/en verbracht. In nächstem Schritt 509 wird der Zentrierkopf von der
Mündungsöffnung entfernt, der Dorn wird aus dem Behälter entfernt, und der Behälter
wird von dem Drehteller genommen.
[0203] Wenn der Behälter für UV-Strahlung durchlässig ist und der Dorn kein Spreizelement
umfasst, wird in Schritt 510 der Dorn in den Behälter eingebracht.
[0204] Die Schritte 511, 512 und 513 entsprechen den Schritten 505, 506 und 507. In nächstem
Schritt 514 wird der Zentrierkopf von der Mündungsöffnung entfernt, wobei auch der
Dorn aus dem Behälter gebracht wird, und der Behälter wird von dem Drehteller genommen.
[0205] Ist der Behälter für UV-Strahlung undurchlässig, ist es erforderlich, dass der Dorn
in den Behälter eingebracht wird. In Schritt 515 wird der Behälter in den Freiraum
durch lineares Verfahren des Drehtellers und des Zentrierkopfes verbracht. In einem
weiteren Schritt 516 wird mittels des Drehtellers der Behälter um seine Längsachse
um den Winkelbereich gedreht, der notwendig ist, um Farbe für das gewünschte Bild
auf die Behälteraußenfläche aufzubringen, die Farbe wird mittels der Druckköpfe aufgebracht
und die aufgebrachte Farbe wird mittels der UV-Lampen ausgehärtet.
[0206] Wenn das Aufbringen der Farbe und das Aushärten der Farbe beendet sind, wird der
Behälter in einem weiteren Schritt 517 aus dem Freiraum durch lineares Verfahren des
Drehtellers und des Zentrierkopfes entfernt. In nächstem Schritt 518 wird der Zentrierkopf
von der Mündungsöffnung entfernt, der Dorn aus dem Behälter entfernt und der Behälter
von dem Drehteller genommen.
[0207] Ist der Behälter für UV-Strahlung undurchlässig, können jedoch optional auch die
Verfahrensschritte durchlaufen werden, die für einen für UV-Strahlung durchlässigen
Behälter beschrieben wurden.
[0208] Die Erfindung umfasst zudem die folgenden Ausführungsbeispiele:
- 1. Behälterausstattungsanlage 5 zum Bedrucken von Behältern, mit einem Fördersystem
92, 82, 83, 85, 18 zum Transportieren der Behälter 7 durch die Ausstattungsanlage
5 entlang einer vorgegebenen Transportstrecke, mit an dem Fördersystem 92, 82, 83,
85, 18 angeordneten Aufnahmen 82, 83, 85 zur Aufnahme einzelner Behälter 7 oder Gruppen
von Behältern, mit mindestens zwei umlaufenden Ausstattungsvorrichtungen 2 zum Ausstatten
von den Behältern 7, wobei ein Hauptförderweg 6 der Behälter 7 durch die Ausstattungsanlage
5 Richtungsänderung aufweist, wobei mindestens eine Ausstattungsvorrichtung 2 vor
und eine Ausstattungsvorrichtung 2 nach der Richtungsänderung angeordnet ist, dadurch
gekennzeichnet, dass die Transportstrecke im Bereich der Richtungsänderung einen Abschnitt
aufweist, welcher eine zumindest abschnittsweise andere Krümmung aufweist, wie die
vorgeordnete Ausstattungsvorrichtung 2 und dessen Länge mindestens ein Fünftel des
zurückgelegten Weges der Behälter 7 in der vorgeordneten Ausstattungsvorrichtung 2
beträgt, und auf welchem keine Dekoration der Behälter 7 erfolgt.
- 2. Behälterausstattungsanlage 5 zum Bedrucken von Behältern, mit einem Fördersystem
zum Transportieren der Behälter 7 durch die Ausstattungsanlage 5 entlang einer vorgegebenen
Transportstrecke, mit an dem Fördersystem 92, 82, 83, 85, 18 angeordneten, insbesondere
fest angeordneten, Aufnahmen 82, 83, 85 zur Aufnahme einzelner Behälter 7 oder Gruppen
von Behältern und mit mindestens zwei umlaufenden Ausstattungsvorrichtungen 2 zum
Bedrucken von den Behältern 7, wobei an den Ausstattungsvorrichtungen 2 jeweils mindestens
ein Druckkopf 9 zum Bedrucken der Behälter 7 angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausstattungsanlage 5 mehrere gleichartige Module 2 aufweist.
- 3. Behälterausstattungsanlage 5 nach Ausführungsbeispiel 1, dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens zwei Ausstattungsvorrichtungen 2 vor und/oder nach der Richtungsänderung
angeordnet sind und die jeweils zwei Ausstattungsvorrichtungen 2 vor und/oder nach
der Richtungsänderung unmittelbar aneinander anschließen.
- 4. Behälterausstattungsanlage 5 nach Ausführungsbeispiel 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
dass sowohl in der Ausstattungsvorrichtung 2 vor als auch in der Ausstattungsvorrichtung
2 nach der Richtungsänderung ein Umlauf der Behälter 7 entlang mindestens zwei Dritteln,
insbesondere mindestens drei Vierteln, des Gesamtumfangs der jeweiligen Ausstattungsvorrichtung
2 realisiert ist.
- 5. Behälterausstattungsanlage 5 nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele,
dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Ausstattungsvorrichtungen 2 um im Wesentlichen
baugleiche Direktdruckmodule 2 handelt, auf welchen mehrere Druckköpfe 9 zum direkten
Aufbringen von Druckmedium auf die Behälteraußenoberfläche angeordnet sind.
- 6. Behälterausstattungsanlage 5 nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele
1, 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Abschnitts eine Einrichtung
zur Zwischentrocknung des Druckmediums angeordnet ist.
- 7. Behälterausstattungsanlage 5 nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele,
dadurch gekennzeichnet, dass die Druckköpfe 9 mit einem Antrieb 89, 90, 86, 93 gekoppelt
sind und sie die Behälter 7 über zumindest eines Teils ihres Transportwegs durch die
Ausstattungsvorrichtungen 2 begleiten.
- 8. Behälterausstattungsanlage 5 nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele,
dadurch gekennzeichnet, dass jede Behältergruppe oder jeder Behälter 7 kontinuierlich
durch die Ausstattungsvorrichtungen 5 gefördert wird.
- 9. Behälterausstattungsanlage 5 nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb 87 zum Drehen der Behälter 7 um deren Längsachse
während des Druckvorgangs vorgesehen ist und es sich bei dem Antrieb 87 insbesondere
um einen Drehtellerantrieb mit zugeordnetem Servomotor handelt und dass jedem Antrieb
ein Sensor 98 zur Erfassung der Drehstellung des Behälters 7 oder der Antriebsachse
bzw. des Drehtellers 85 zugeordnet ist, wobei der Sensor 98 außerhalb des Bereichs
des Antriebs 87 angeordnet ist.
- 10. Behälterausstattungsanlage 5 nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele,
dadurch gekennzeichnet, dass um die Behälter 7 eine Einhausung während des Bedrucken
angeordnet ist.
- 11. Behälterausstattungsanlage 5 nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele,
dadurch gekennzeichnet, dass entlang des Umfangs der Behälterausstattungsvorrichtungen
2 eine Vielzahl von äquidistanten Behälteraufnahmen 82, 83, 85 angeordnet ist, wobei
die Behälteraufnahmen 82, 83, 85 insbesondere aus einem Drehteller 85 und einem Zentrierkopf
83 zum zumindest mittelbaren Zentrieren der Behältermündung besteht.
- 12. Behälterausstattungsanlage 5 nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele,
dadurch gekennzeichnet, dass jeder Behälter 7 oder Gruppe von Behältern mit einem
Sklaven zur genaueren Aufnahme der Behälter 7 versehen ist und nach der letzten Ausstattungsvorrichtung
2 der Ausstattungsanlage 5 eine Einrichtung zum Trennen der Behälter 7 von ihren Sklaven
und zur Zurückführung der Sklaven angeordnet ist.
- 13. Behälterausstattungsanlage 5 nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Sterilisationsvorrichtung 4 im Bereich der Ausstattungsvorrichtungen
2 oder im Bereich nach den Ausstattungsvorrichtungen 2 zur zumindest bereichsweisen
Sterilisation der Behälter 7 mit Strahlung vorgesehen ist.
- 14. Behälterausstattungsanlage 5 nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele,
dadurch gekennzeichnet, dass vor dem ersten Ausstattungsmodul 2 eine Einrichtung 1.1,
1.2 zur Vorbehandlung der Behälteraußenoberfläche vorgesehen ist, insbesondere zur
Beschichtung der Behälter 7 mit einer Haftschicht, welche ein Ablösen des Druckmediums
dieser Haftschicht oder ein Ablösen der Haftschicht inklusive des Druckmediums von
dem Behälter 7 ermöglicht.
- 15. Verfahren zum Bedrucken von Behältern, bei dem ein Behälter 7 von mindestens zwei
umlaufenden Modulen 2, an denen zumindest zeitweise mitumlaufende Druckköpfe 9 angeordnet
sind, mit jeweils einem Teildruckbild pro Modul ausgestattet wird, wobei die Behälter
7 direkt von einem Modul 2 an das nächste übergeben werden und wobei die Teildruckbilder
jeweils in Umfangsrichtung des Behälters 7 eine Anfangs- und eine voneinander beabstandete
Endkante aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter 7 nach Fertigstellung
des ersten Teildruckbildes derart ausgerichtet wird, dass der Druckkopf 9 des folgenden
Moduls 2 den Druck des nächsten Teildruckbildes an der Anfangskante des ersten Teildruckbildes
beginnt.
- 16. Verfahren zum Bedrucken von Behältern, bei dem ein Behälter 7 von mindestens zwei
umlaufenden Modulen 2, an denen zumindest zeitweise mitumlaufende Druckköpfe 9 angeordnet
sind, mit jeweils einem Teildruckbild pro Modul ausgestattet wird, wobei die Behälter
7 über einen Zwischenförderer 3 von einem Modul 2 an das nächste übergeben werden
und wobei die Teildruckbilder jeweils in Umfangsrichtung des Behälters 7 eine voneinander
beabstandete Anfangs- und eine Endkante aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der
Behälter 7 nach Fertigstellung des ersten Teildruckbildes derart ausgerichtet wird,
dass der Druckkopf 9 des folgenden Moduls 2 den Druck des nächsten Teildruckbildes
an der Endkante des ersten Teildruckbildes beginnt.
- 17. Verfahren nach Ausführungsbeispiel 16, dadurch gekennzeichnet, dass keine weitere
Ausrichtung des Behälters 7 zwischen Fertigstellung des ersten Teildruckbildes und
dem Beginn des Drucks des zweiten Teildruckbildes erfolgt.
- 18. Verfahren zum Bedrucken von Behältern, bei dem ein Behälter von mindestens zwei
umlaufenden Modulen 2, an denen zumindest zeitweise mitumlaufende Druckköpfe 9 angeordnet
sind, mit jeweils einem Teildruckbild pro Modul 2 ausgestattet wird, wobei die Behälter
7 von einem Modul an das nächste direkt oder mit einem Zwischenförderer 3 übergeben
werden und wobei die Teildruckbilder jeweils in Umfangsrichtung des Behälters 7 eine
Anfangs- und eine Endkante aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter 7
nach Fertigstellung des ersten Teildruckbildes so ausgerichtet bleibt, der Druck des
zweiten Teildruckbildes mit dem Druckkopf 9 des folgenden Moduls 2 an einer Umfangsposition
des Behälters 7 beginnt, die einen Abstand zu Anfangs- und Endkante des ersten Teildruckbildes
aufweist.
- 19. Verfahren nach Ausführungsbeispiel 18, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um
einen Rundumdruck handelt.
- 20. Verfahren zum Bedrucken von Behältern, bei dem ein Behälter 7 von mindestens zwei
umlaufenden Modulen 2, an denen zumindest zeitweise mitumlaufende Druckköpfe 9 angeordnet
sind, mit jeweils einem Teildruckbild pro Modul ausgestattet wird, wobei die Behälter
7 von einem Modul an das nächste direkt oder mit einem Zwischenförderer 3 übergeben
wird und wobei die Teildruckbilder jeweils in Umfangsrichtung des Behälters 7 eine
Anfangs- und eine Endkante aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter nach
Fertigstellung des ersten Teildruckbildes derart ausgerichtet wird, dass der Beginn
des zweiten Teildruckbildes mit dem Druckkopf 9 des folgenden Moduls 2 an der dem
Druckkopf 9 des folgenden Moduls 2 nächstliegenden Kante beginnt.
- 21. Verfahren zum Bedrucken von Behältern, bei dem ein Behälter 7 nacheinander von
mindestens zwei, zumindest mit einem Karussell 92 umlaufenden Druckköpfen 9 bedruckt
wird und von jedem Druckkopf 9 jeweils ein Teildruckbild aufgebracht wird und die
Teildruckbilder jeweils in Umfangsrichtung des Behälters 7 eine Anfangs- und eine
Endkante aufweisen, wobei a) die zwei Druckköpfe 9 oder b) ein Druckkopf 9 und eine
Vorrichtung zum Trocknen oder Härten des Druckmediums 302 in Umfangsrichtung des Behälters
7 versetzt zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ermittelt wird,
welche Kante des Behälters 7 direkt nach Fertigstellung des ersten Teildruckbildes
den geringstmöglichen Drehwinkel zur Umfangsposition des zweiten Druckkopfs 9 oder
zu der Vorrichtung zum Trocknen oder Härten des Druckmediums 302 des ersten Teildruckbildes
aufweist und der Behälter 7 über diesen Winkel gedreht wird.
- 22. Verfahren nach Ausführungsbeispiel 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckköpfe
9 und/oder die Vorrichtung zum Trocknen oder Härten des Druckmediums 302, zusätzlich
zum Umfangsversatz in Bezug auf den Behälter 7, einen Höhenversatz in lotrechter Richtung
zueinander aufweisen, wobei der Behälter 7 nacheinander und schrittweise die Ebenen
E1, E2, E3, E4, in denen diese Elemente angeordnet sind, durchfährt und auf dem Transportweg
zwischen zwei Ebenen E1, E2, E3, E4 für den nächsten Schritt, insbesondere vollständig,
ausgerichtet wird.
1. Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern, wobei die Vorrichtung umfasst:
- mindestens eine Druckebene (D1, D2, D3), wobei in jeder Druckebene (D1, D2, D3)
entlang eines äußeren Umfangs eines Freiraums (26), der dazu ausgelegt ist, einen
Behälter (27, 51, 58) aufzunehmen, mindestens ein Druckkopf (20, 21, 22, 59, 60, 61,
62, 63) zum Aufbringen von Farbe auf den Behälter angeordnet ist
dadurch gekennzeichnet, dass
in mindestens einer Druckebene (D1, D2, D3) mindestens eine UV-Lampe (23, 24, 25,
64) zum Aushärten von auf den Behälter aufgebrachter Farbe angeordnet ist.
2. Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei in jeder der mindestens einen Druckebene (D1,
D2, D3) zwei, drei, vier, fünf oder mehr Druckköpfe (20, 21, 22, 59, 60, 61, 62, 63)
angeordnet sind.
3. Die Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorrichtung weiter einen für durch
die UV-Lampe (23, 24, 25, 64) ausgesandte UV-Strahlung undurchlässigen Dorn (45, 54,
57, 69) umfasst, der dazu ausgelegt ist, durch eine Öffnung (40, 56) eines Behälters
(27, 51, 58) in den Behälter (27, 51, 58) eingebracht zu werden.
4. Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zwischen benachbarten Druckebenen
(D1, D2, D3) jeweils eine ringförmige Abschirmung (28, 29) vorgesehen ist.
5. Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Vorrichtung weiter eine
Einhausung (30) umfasst, welche die Vorrichtung umgibt.
6. Die Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Einhausung (30) die mindestens eine Druckebene
(D1, D2, D3), den mindestens einen Druckkopf (20, 21, 22, 59, 60, 61, 62, 63) und
die mindestens eine UV-Lampe (23, 24, 25, 64) umschließt, wobei die Einhausung (30)
vorzugsweise aus mehreren relativ zueinander bewegbaren Einhausungselementen (31,
32, 33, 34) besteht.
7. Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Vorrichtung weiter Mittel
umfasst, die dazu ausgelegt sind, den äußeren Umfang entlang dem der mindestens eine
Druckkopf (20, 21, 22, 59, 60, 61, 62, 63) und die mindestens eine UV-Lampe (23, 24,
25, 64) angeordnet sind, für jede der mindestens einen Druckebene (D1, D2, D3) zu
verändern.
8. Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Vorrichtung weiter einen
linear verfahrbaren Zentrierkopf (36) und eine linear verfahrbare Behälteraufnahme
(41) umfasst, zwischen denen ein Behälter (27, 51, 58) angeordnet werden kann und
mittels denen der Behälter (27, 51, 58) in den Freiraum (26) der mindestens einen
Druckebene (D1, D2, D3) verbracht werden kann.
9. Die Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Behälteraufnahme (41) einen Drehteller
(41), beispielsweise einen Zentrierteller, umfasst, der dazu ausgelegt ist um seine
Achse gedreht zu werden.
10. Die Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, soweit rückbezogen auf Anspruch 3, wobei der
Dorn (45, 54, 57, 69) in einer fest vorgegebenen Position relativ zu dem Zentrierkopf
(36) angeordnet ist.
11. Die Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, soweit rückbezogen auf Anspruch 3, wobei der
Dorn (45, 54, 57, 69) relativ zu dem Zentrierkopf (36) verfahrbar ist und wobei der
Zentrierkopf (36) vorzugsweise mittig eine Bohrung aufweist, in welcher der Dorn (45,
54, 57, 69) verfahrbar angeordnet ist.
12. Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, wobei der Dorn (54, 69) weiter
mindestens ein Spreizelement (55, 70) umfasst, das in dem Dorn (54, 69) integriert
und dazu ausgelegt ist, von dem Dorn (54, 69) weg gespreizt zu werden, nachdem der
Dorn (54, 69) in einen Behälter (27, 51, 58) eingebracht wurde und das weiter dazu
ausgelegt ist, zu einem Ausbringen des Dorns (54, 69) aus dem Behälter (27, 51, 58)
wieder in seine Ausgangsposition verbracht zu werden.
13. Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 12, wobei der Dorn eine Einführschräge
und/oder eine Ausführschräge umfasst.
14. Ein Verfahren zum Bedrucken von Behältern unter Verwendung einer Vorrichtung zum Bedrucken
nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- Einbringen eines Behälters (27, 51, 58) in den Freiraum (26);
- dann Aufbringen von Farbe auf den Behälter (27, 51, 58) mittels des mindestens einen
Druckkopfes;
- Aushärten von auf den Behälter (27, 51, 58) aufgebrachter Farbe mittels der mindestens
einen UV-Lampe (23, 24, 25, 64).
15. Das Verfahren nach Anspruch 14, unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 3 bis 13, wobei das Verfahren vor dem Schritt des Aushärtens weiter den
Schritt eines Einbringens des für durch die mindestens eine UV-Lampe (23, 24, 25,
64) ausgesandte UV-Strahlung undurchlässigen Dorns (45, 54, 57, 69) durch eine Öffnung
(40, 56) des Behälters (27, 51, 58) umfasst.
16. Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern, wobei die Vorrichtung umfasst:
- mindestens eine Druckebene (D1, D2, D3), wobei in dieser Druckebene (D1, D2, D3)
entlang eines äußeren Umfangs eines, insbesondere im Wesentlichen ringförmigen, Freiraums
(26), der dazu ausgelegt ist, einen Behälter (27, 51, 58) aufzunehmen, mindestens
zwei Druckköpfe (20, 21, 22, 59, 60, 61, 62, 63) zum Aufbringen von Farbe auf den
Behälter angeordnet sind
- mindestens eine Trocknungsebene zur Trocknung der auf die Behälter aufgebrachten
Farbe, wobei vorzugsweise jede Trocknungsebene eine UV-Lampe (23, 24, 25, 64) umfasst.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass jede Druckebene (D1, D2, D3) an eine Trocknungsebene angrenzt, wobei insbesondere
noch eine Abschirmung (29, 303) zwischen jeder Druck- (D1, D2, D3) und Trocknungsebene
angeordnet ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiter eine linear verfahrbare und gesteuert drehbare Aufnahme (36,
41) umfasst, mittels der der Behälter (27, 51, 58) in den Freiraum (26) der mindestens
einen Druckebene (D1, D2, D3) verbracht und während des Drucks und/oder der Trocknung
gedreht werden kann.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein kontinuierlich angetriebenes und um eine vertikale Maschinenachse
drehbares Karussell umfasst, auf dem entlang dessen Umfangs eine Vielzahl von in äquidistanten
Abständen angeordneten Druckstationen mit mitumlaufenden Druckköpfen angeordnet sind,
wobei in jeder Druckstation ein Behälter aufnehmbar und vertikal relativ zum Karussell
verfahrbar ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Druckebene (D1, D2, D3) sich mindestens zwei Druckköpfe (20,
21, 22, 59, 60, 61, 62, 63) gegenüberstehen.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Druckebene (D1, D2, D3) mindestens zwei, insbesondere mindestens
drei Druckköpfe (20, 21, 22, 59, 60, 61, 62, 63) U-förmig angeordnet sind und in dieser
Ebene entlang des Umfangs des Freiraums ein Bereich druckkopffrei für die, insbesondere
horizontale, Ein- und/oder Ausgabe des Behälters ausgebildet ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Druckebene (D1, D2, D3) mindestens 30%, insbesondere mindestens
40% des Umfangs des Freiraums mit Druckköpfen, inklusive deren Gehäuse, besetzt ist.