[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein System aus einem Standteller und einer Auflage
für den Standteller gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine Direktdruckmaschine
zum Bedrucken von Behältern gemäß Anspruch 12.
Stand der Technik
[0002] Standteller sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Diese umfassen üblicherweise
eine Standseite, auf der ein Behälter positioniert werden kann. Bei den Behältern
handelt es sich beispielsweise um Flaschen, Dosen oder dergleichen. Die Standteller
können auch als Drehteller ausgebildet sein und in Verbindung mit einem geeigneten
Motor in Drehung versetzt werden, so dass der Behälter um eine Rotationsachse, die
üblicherweise parallel zur Längsachse des Behälters verläuft, gedreht wird.
[0003] Solche Standteller kommen meist in Ausstattungsmaschinen für Behälter zum Einsatz,
wobei hierunter beispielsweise Etikettiermaschinen aber auch Direktdruckmaschinen
verstanden werden, die Etiketten bzw. Druckbilder auf die Oberfläche der Behälter
aufbringen. Derartige Standteller können aber auch in Maschinen eingesetzt werden,
die Behälter anderweitig behandeln beispielsweise Inspizieren, Ausrichten, Vor- und/
oder nachbehandeln.
[0004] Entsprechende Standteller sind beispielsweise aus der
EP 1657162 B1 bekannt.
[0005] Die
WO 2017/012772 A1, aber auch die
DE 1761059 A1 zeigen Standteller, die über ein flexibles Element auf der den Behälter aufnehmenden
Seite des Standtellers (Standseite) verfügen, um eine korrekte Positionierung des
Behälters zu erreichen.
[0006] Während des Betriebs der Behälterbehandlungsmaschinen kann es notwendig werden, die
einzelnen Standteller auszuwechseln. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn eine
Sortenumstellung erfolgt oder ein Standteller wegen Verunreinigungen gesäubert werden
muss. Die Standteller müssen dann von der übrigen Maschine entfernt und ausgetauscht
werden. Hierzu sind Systeme bekannt, die entweder einen erheblichen zeitlichen und
auch manuellen Aufwand (Verwendung von Werkzeug) benötigen, um den Standteller auszuwechseln
oder auf Schnellwechselsysteme wie beispielsweise Klickverbindungen zurückgreifen,
wie beispielsweise Klickverbindungen. Letztere haben den Nachteil, dass der Austausch
der Standteller zwar schnell erfolgen kann, eine genaue Positionierung jedoch schwierig
ist, so dass bei der Verwendung der Standteller in Direktdruckmaschinen eine genaue
Justage der relativen Position von Druckkopf und zu bedruckendem Behälter auf dem
Standteller schwierig werden kann.
Aufgabe
[0007] Ausgehend vom bekannten Stand der Technik besteht die zu lösende Aufgabe daher darin,
ein System anzugeben, das einen schnellen Wechsel des Standtellers und gleichzeitig
eine genaue Positionierung des Standtellers ermöglicht.
Lösung
[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das System aus einem Standteller und einer
Auflage für den Standteller gemäß Anspruch 1 und einer Direktdruckmaschine gemäß Anspruch
12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
erfasst.
[0009] Das erfindungsgemäße System umfasst einen Standteller und eine Auflage für den Standteller,
wobei der Standteller eine Standseite zum Aufnehmen eines Behälters umfasst, und wobei
der Standteller eine erste, der Standseite gegenüberliegende Verbindungsfläche und
die Auflage eine zweite Verbindungsfläche umfassen, die in berührendem Kontakt miteinander
bringbar sind und das System dadurch kennzeichnet, dass die erste Verbindungsfläche
und die zweite Verbindungsfläche zueinander korrespondierende Konturen umfassen, die
miteinander zur formschlüssigen und spielfreien Verbindung des Standtellers und der
Auflage in Eingriff gebracht werden können.
[0010] Der Standteller und die Auflage des Systems können dabei so ausgeführt sein, dass
sie mit einer Antriebseinrichtung, insbesondere einem Motor einer zugeordneten Behälterbehandlungsmaschine
verbunden werden können, so dass die Auflage zusammen mit dem Standteller um eine
Rotationsachse gedreht wird, die erfindungsgemäß senkrecht zu der ersten und der zweiten
Verbindungsfläche verlaufen würde.
[0011] Die spielfreie Verbindung, die durch das Ineingriffbringen der ersten Verbindungsfläche
und der zweiten Verbindungsfläche realisiert wird, ist so zu verstehen, dass eine
Bewegung der ersten Verbindungsfläche und der zweiten Verbindungsfläche gegeneinander,
sofern sie in Eingriff gebracht worden sind, nicht ohne erheblichen Kraftaufwand möglich
ist und ferner, dass die erste Verbindungsfläche und die zweite Verbindungsfläche
bevorzugt in nur genau einer relativen Anordnung bzw. Ausrichtung zueinander überhaupt
in Eingriff gebracht werden können. Dies bedeutet, dass erfindungsgemäß die Abweichungen
in der Form der ersten und zweiten Verbindungsfläche, insbesondere in der Form der
zueinander korrespondierenden Konturen so gering sind, dass ein Ineingriffbringen
der ersten Verbindungsfläche und der zweiten Verbindungsfläche nur in relativen Einstellungen
zueinander möglich ist, die um wenige Mikrometer, bevorzugt weniger als fünf Mikrometer
von einer gedachten Idealposition abweichen. Diese Idealposition ergibt sich aus der
Annahme von exakt gefertigten Konturen und ersten und zweiten Verbindungsflächen.
Diese feste Kontur kann sich in bestimmten (Winkel-)Abständen, beispielsweise alle
180° oder 360°, wiederholen. Weitere feste Abstände sind ebenso denkbar.
[0012] Durch dieses System aus Standteller und Auflage wird zum einen gewährleistet, dass
der Standteller, je nach Notwendigkeit möglichst schnell ausgewechselt werden kann,
wohingegen eine exakte Positionierung des Standtellers, relativ zu einer Behälterbehandlungsmaschine,
wie einer Druckmaschine gewährleistet wird, da die Auflage lediglich einmal mit der
Behälterbehandlungsmaschine verbunden werden muss und das Verbinden des Standtellers
mit der Auflage formschlüssig und spielfrei, damit also sehr genau erfolgt. Damit
kann ein schneller Wechsel bei gleichzeitig hoher Genauigkeit der Positionierung von
Behältern verwirklicht werden.
[0013] Das System kann insbesondere in der getränkeverarbeitenden Industrie bei Flaschen,
Dosen oder dergleichen aber auch bei Non-Food-Behältern, wie Shampoo-Flaschen oder
ähnliches, zum Einsatz kommen.
[0014] In einer Ausführungsform umfassen der Standteller und die Auflage wenigstens ein
schnell bedienbares, insbesondere werkzeuglos bedienbares Verbindungselement zum Herstellen
einer lösbaren, kraftschlüssigen Verbindung zwischen Standteller und Auflage. Ein
unbeabsichtigtes Lösen des Standtellers von der Auflage wird so verhindert, wobei
der Vorteil der schnellen Auswechselbarkeit des Standtellers durch die verwendete,
schnell bedienbare, insbesondere werkzeuglos bedienbare Ausführung des Verbindungselements
gewährleistet bleibt.
[0015] In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verbindungselement
ein erstes, mit dem Standteller assoziiertes Element und ein zweites, mit der Auflage
assoziiertes Element umfasst. Diese Ausgestaltung erlaubt ein zuverlässiges Inverbindungbringen
von Standteller und Auflage.
[0016] Unter assoziierten Elementen sind solche Elemente zu verstehen, die mit dem Standteller
oder der Aufnahme fest, oder zumindest lösbar verbunden sind. Sie können auch ein
Bestandteil des Standtellers oder der Auflage sein.
[0017] Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das erste Element und/oder das zweite Element
einen Magneten umfassen; oder das erste Element oder das zweite Element als Gewinde
und das zweite Element oder das erste Element als Schraube ausgebildet sind; oder
das erste Element als Zapfen mit einer Einkerbung und das zweite Element als Aufnahme
für den Zapfen und eine Spannfeder zum Einspannen der Einkerbung ausgebildet sind.
Sämtliche dieser Ausführungsformen erlauben zumindest einen schnellen Wechsel des
Standtellers aber gleichzeitig ein mit Hinblick auf die in der Behälterbehandlung
üblicherweise auftretenden Kräfte ausreichend kraftschlüssiges Verbinden von Standteller
und Auflage.
[0018] In einer Ausführungsform ist das Verbindungselement ausgebildet, in verbundenem Zustand
des Standtellers und der Auflage eine lösbare Verbindung durch die erste und die zweite
Verbindungsfläche hindurch herzustellen. Auf diese Weise können die erste Verbindungsfläche
und die zweite Verbindungsfläche, die bereits eine formschlüssige und spielfreie Verbindung
zwischen dem Standteller und der Auflage realisieren, besonders vorteilhaft mit den
Elementen zusammenwirken, um auch den Kraftschluss zu gewährleisten, so dass eine
Bewegung des Standtellers relativ zur Auflage in jeder denkbaren Richtung ausgeschlossen
wird.
[0019] In einer Ausführungsform umfassen die korrespondierenden Konturen wenigstens eine
Vertiefung in der ersten oder zweiten Verbindungsfläche und eine dazu korrespondierende
Erhebung in der zweiten oder ersten Verbindungsfläche. Die Vertiefung kann dabei mit
der Erhebung in Eingriff gebracht werden, um die formschlüssige und spielfreie Verbindung
zwischen Standteller und Auflage herzustellen. Dabei ist besonders an Ausführungsformen
gedacht, bei denen sich die Vertiefung und die Erhebung bevorzugt über einen wesentlichen
Teil der Gesamtfläche der ersten Verbindungsfläche und der zweiten Verbindungsfläche
erstrecken, insbesondere zumindest 20 %, bevorzugt 40 % der Gesamtfläche der ersten
Verbindungsfläche und der zweiten Verbindungsfläche in Form von Vertiefungen und/oder
Erhebungen ausgebildet sind, um beim formschlüssigen und spielfreien Ineingriffbringen
von Standteller und Auflage mitzuwirken.
[0020] Die auf den Standteller einwirkenden Kräfte können so auf die gesamte oder zumindest
einen großen Teil der Oberfläche der Verbindungsflächen verteilt werden, was die Belastungen
einzelner Vertiefungen bzw. Erhebungen und dadurch auftretenden Verschleiß möglichst
niedrig hält.
[0021] In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform weist die Vertiefung eine Grundfläche
und Seitenflächen auf, wobei die Seitenflächen mit der Grundlage einen von 90° verschiedenen
Winkel α einschließen und wobei die Erhebung eine Oberseite und Seitenflächen umfasst,
wobei die Seitenflächen mit der Oberseite den Winkel α einschließen.
[0022] Da die erste und zweite Verbindungsfläche in Eingriff gebracht werden können, versteht
es sich, dass der Winkel α größer als 90° sein muss, da andernfalls die Erhebung nicht
mit der Vertiefung in Eingriff gebracht werden könnte.
[0023] Durch das Anschrägen der Seitenflächen wird vorteilhaft die Spielfreiheit bei der
Verbindung zwischen Standteller und Auflage weiter reduziert.
[0024] Es kann vorgesehen sein, dass die Vertiefung und die Erhebung als Kurve auf der ersten
und zweiten Verbindungsfläche ausgebildet sind. Im Gegensatz zu geraden Vertiefungen
oder Erhebungen wird durch die Verwendung von Kurven die Spielfreiheit zwischen der
ersten und der zweiten Verbindungsfläche weiter reduziert. Zusätzlich wird eine bessere
Kraftverteilung über die Verbindungsfläche gewährleistet.
[0025] In einer Ausführungsform weisen die Konturen eine einzählige oder zweizählige Symmetrie
auf. Dies gewährleistet, dass eine genau festgelegte relative Anordnung des Standtellers
mit Bezug auf die Auflage bereits durch die Konturen definiert wird, was ein fehlerhaftes
Verbinden von Standteller und Auflage unmöglich macht.
[0026] Weiterhin können der Standteller und die Auflage aus Edelstahl bestehen oder zumindest
die erste und zweite Verbindungsfläche eine äußere Oberfläche aus Edelstahl umfassen.
Da der Standteller üblicherweise in Maschinen zum Einsatz kommt, bei denen es zu Verunreinigungen
der Standteller oder auch einer Benetzung der Standteller mit Flüssigkeiten kommen
kann, kann durch die Verwendung von Edelstahl eine Korrosion und damit einhergehende
unbeabsichtigte Veränderungen in der Form der Konturen verhindert werden, was die
formschlüssige und spielfreie Verbindung von Standteller und Auflage miteinander auch
bei längerer Verwendung des Systems gewährleistet.
[0027] Die Konturen können als gefräste Konturen ausgebildet sein. Das Fräsen entsprechender
Konturen ist mit hoher Genauigkeit möglich, so dass die angestrebte Spielfreiheit
von wenigen Mikrometern mit dieser Herstellung realisiert werden kann und gleichzeitig
die Kosten für das System möglichst niedrig gehalten werden können.
[0028] Die erfindungsgemäße Direktdruckmaschine zum Bedrucken von Behältern umfasst wenigstens
einen Druckkopf zum Ausbringen von Drucktinte auf einen Behälter und eine Behälteraufnahme
zum Aufnehmen eines Behälters, wobei die Behälteraufnahme ein System nach einer der
vorangegangenen Ausführungsformen ist. Diese Direktdruckmaschine erlaubt einen schnellen
Wechsel von Standtellern und gleichzeitig eine genaue Positionierung der Standteller
und damit auch der Behälter relativ zu den Druckköpfen der Direktdruckmaschine.
[0029] Auch diese Maschine kann beispielsweise in der getränkeverarbeitenden Industrie und
der Non-Food-Industrie eingesetzt werden, um Behälter, wie Flaschen, Dosen oder dergleichen,
oder Shampoo-Behälter oder ähnliches zu bedrucken.
[0030] In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Behälteraufnahme ein Motor zugeordnet
ist, der mit der Auflage verbunden ist und das System aus Standteller und Auflage
um eine Achse, die senkrecht zur ersten und zweiten Verbindungsfläche verläuft, drehen
kann. So wird auch ein Rundumdruck von Behältern in der Direktdruckmaschine erreicht.
Kurze Beschreibung der Figuren
[0031]
- Fig. 1a und b
- zeigen ein System aus einem Standteller und einer Auflage für den Standteller gemäß
einer Ausführungsform
- Fig. 2a bis d
- zeigen verschiedene Ansichten von Teilen des Standtellers und der Auflage gemäß verschiedener
Ausführungsformen
- Fig. 3a und b
- zeigen verschiedene Ausführungsformen eines Verbindungselements
Ausführliche Beschreibung
[0032] Die Fig. 1a und b zeigen ein System 100 aus einem Standteller 110 und einer Auflage
120 für den Standteller gemäß einer Ausführungsform.
[0033] In Fig. 1a ist das System 100 in einem eingebauten Zustand in einer Behälterbehandlungsmaschine
150, die hier nur ausschnittsweise dargestellt ist, gezeigt. Bei der Behälterbehandlungsmaschine
kann es sich beispielsweise um eine Etikettiermaschine aber auch insbesondere um eine
Direktdruckmaschine zum Aufbringen eines Druckbildes auf einen Behälter 130, der auf
dem System 100 angeordnet ist, handeln.
[0034] In der hier dargestellten Ausführungsform ist das System 100 derart mit einem Motor
oder allgemeinen Antrieb 140 (beispielsweise ein Stellmotor oder Stellantrieb) verbunden,
dass die Auflage 120 mechanisch mit dem Antrieb oder einer von dieser angetriebenen
Welle verbunden ist. Der auf der Auflage 120 angeordnete Standteller 110 ist so angeordnet,
dass auf seiner Oberseite (der Standseite 170) der Behälter 130 angeordnet bzw. aufgestellt
werden kann. Wird die Auflage in Drehung verletzt, dreht sich auch der Standteller
und der darauf angeordnete Behälter.
[0035] Das System 100 kann als Teil einer Behälteraufnahme ausgebildet sein, die einen Behälter
130, beispielsweise während des Bedruckens, aufnimmt. Zu diesem Zweck kann die Behälteraufnahme
auch über hier nicht dargestellte Mittel zum Halten der Oberseite des Behälters, insbesondere
Zentriereinrichtungen, wie Zentrierglocken oder Klammern, verfügen.
[0036] Die Behälterbehandlungsmaschine kann beispielsweise als Rundläufermaschine mit einem
Karussell, an dessen Periphere wenigstens eine Behälteraufnahme gemäß der eben beschriebenen
Ausführungsform aber besonders bevorzugt mehrere Behälteraufnahmen angeordnet sind.
Mit dem Karussell umlaufend können ein oder mehrere Druckköpfe vorgesehen sein, die
ein Druckbild auf die Oberfläche des Behälters aufbringen. Alternativ können die Druckköpfe
auch feststehend vorgesehen sein, so dass sie sich mit dem Karussell nicht mitbewegen
und die Behälter auf den Standtellern an den Druckköpfen vorbeibewegt werden. Auch
andere Ausführungen der Behälterbehandlungsmaschine beispielsweise als linear arbeitende
Maschine sind hier denkbar. Behälterbehandlungsmaschinen können bekanntermaßen taktweise
oder kontinuierlich betrieben werden.
[0037] Erfindungsgemäß sind der Standteller 110 und die Auflage 120 lösbar miteinander in
Verbindung gebracht bzw. bringbar.
[0038] Zur besseren Veranschaulichung zeigt die Fig. 1b den Standteller 110 und die Auflage
120 losgelöst voneinander. Der Standteller umfasst auf der von der Standseite 170
gemäß Fig. 1a gegenüberliegenden Seite eine erste Verbindungsfläche 111. Auf der Auflage
120 ist dieser ersten Verbindungsfläche 111 eine zweite Verbindungsfläche 121 zugeordnet,
wobei die erste Verbindungsfläche 111 und die zweite Verbindungsfläche miteinander
beispielsweise durch Auflegen des Standtellers 110 auf die Auflage 120 in berührenden
Kontakt gebracht werden können. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn jeder Punkt
der ersten Verbindungsfläche 111 mit einem korrespondierenden Punkt auf der zweiten
Verbindungsfläche 121 in berührendem Kontakt steht.
[0039] Ferner umfassen die erste Verbindungsfläche 111 und die zweite Verbindungsfläche
121 jeweils Konturen 112 und 113 bzw. 122 und 123. Diese Konturen, bzw. die gesamte
erste Verbindungsfläche und zweite Verbindungsfläche korrespondieren geometrisch derart
zueinander, dass sie, wenn die erste Verbindungsfläche und die zweite Verbindungsfläche
miteinander in berührendem Kontakt stehen, eine formschlüssige Verbindung zwischen
Standteller und Auflage schaffen können. Dabei können die Konturen 112 und 113 mit
den ihnen entsprechenden Konturen 122 und 123 in Eingriff gebracht werden, um letztlich
die formschlüssige und spielfreie Verbindung des Standtellers und der Auflage zu realisieren.
[0040] Es versteht sich, dass entsprechend die erste Verbindungsfläche und die zweite Verbindungsfläche
nicht als absolut planar bzw. eben anzusehen sind, sondern lediglich als die mit Hinblick
auf die Konturen im Prinzip beliebig geformte Oberfläche des Standtellers 110 und
der Auflage 120 verstanden werden können. Sie können auch als "Bezugsfläche" dienen,
um Abweichungen der Konturen von dieser Fläche, wie Höhe oder Tiefe zu charakterisieren.
[0041] Besonders bevorzugt erstrecken sich die Konturen zumindest über wenigstens 25 % der
maximalen Ausdehnung der ersten und zweiten Verbindungsfläche 110 und 120 und liegen
vollständig innerhalb dieser Verbindungsfläche.
[0042] Während der Standteller und die Auflage in den Fig. 1a und 1b jeweils als bezüglich
der Rotationsache R einen runden Querschnitt aufweisend dargestellt sind, versteht
es sich, dass der Standteller und die Auflage auch eine andere äußere Form, insbesondere
eine viereckige, eine quadratische oder fünfeckige Form aufweisen können, die je nach
Zweckmäßigkeitsgründen gewählt werden kann.
[0043] Besonders bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen die Auflage oder der Standteller
keinen äußeren bzw. Randbereich außerhalb der ersten und zweiten Verbindungsfläche
liegenden Bereich umfassen, der um einen Bereich der jeweils anderen Komponente umgreifen
kann. So besitzt die Auflage 120 bevorzugt keine sich seitlich an der zweiten Verbindungsfläche
121 senkrecht oder in einem anderen Winkel nach oben erstreckenden Flächen, zwischen
die der Standteller 110 eingelassen werden kann. Entsprechend umfasst auch der Standteller
110 keine äußere Fläche in Form eines Zylindermantels oder ähnliches, die sich über
die erste Verbindungsfläche 111 bei Zusammensetzen mit dem Auflageteller hinaus erstrecken
und den Auflageteller entweder als Ganzes oder zum Teil umgreifen würde.
[0044] Insbesondere erstrecken sich auch die Konturen 112 bzw. 113 und 122 bzw. 123 in der
ersten Verbindungsfläche und der zweiten Verbindungsfläche lediglich innerhalb der
entsprechenden Verbindungsfläche und erstrecken sich nicht darüber hinaus.
[0045] Die Fig. 2a bis d zeigen detailliertere Ausführungen der Auflage 120 auch mit Bezug
zum Standteller 110. Es versteht sich, dass diese Ausführungsformen genauso auch für
den Standteller vorgesehen sein können.
[0046] Dazu zeigt Fig. 2a die Auflage 120 mit der zweiten Verbindungsfläche 121 und der
in dieser Verbindungsfläche enthaltenden Konturen 261 bis 263. In der hier dargestellten
Ausführungsform sind die Konturen sämtlichst als Vertiefungen in der ansonsten ebenen
zweiten Verbindungsfläche 121 dargestellt. Diese Ausführungsform ist so nicht zwingend.
Alternativ oder zusätzlich zu den hier dargestellten Vertiefungen 261 bis 263, kann
die zweite Verbindungsfläche 121 auch Erhebungen umfassen, die zumindest teilweise
höher als die umgebende Fläche der zweiten Verbindungsfläche ausgeprägt sind.
[0047] Die Vertiefungen 261 bis 263 als Beispiel für die Konturen, können, wie hier dargestellt,
als gekrümmte Kurven aber auch als gerade Linien ausgebildet sein, wobei ihr Querschnitt
bevorzugt eckig, insbesondere trapezförmig ist. Entsprechendes gilt auch für die Erhebungen.
Gegenüber der durchschnittlichen Höhe der zweiten Verbindungsfläche, die als "Null-Niveau"
oder Bezugsfläche betrachtet werden kann, beträgt die Tiefe der Vertiefungen 261 bis
263 bevorzugt einige Millimeter, insbesondere 3mm bis 10mm, besonders bevorzugt 3mm
bis 7mm. Die Höhe der entsprechenden Erhebungen kann ebenfalls in diesem Bereich liegen.
Dabei müssen nicht alle Vertiefungen 261 bis 263 die gleiche Tiefe aufweisen. Diese
kann auch innerhalb einer Vertiefung variieren.
[0048] Wie hier dargestellt, können sich die Vertiefungen (analog auch die Erhebungen) bis
zum Rand der zweiten Verbindungsfläche 121 erstrecken. Sie können aber auch lediglich
innerhalb der Fläche 121 verlaufen, so dass der Rand der zweiten Verbindungsfläche
121 ein geschlossener Kreis sein kann und sich an diesen die Seitenfläche der Auflage
120 in Form eines Zylindermantels anschließen kann.
[0049] Auch die Form der Vertiefungen, sowie ihre Abmessungen in der durch die zweite Verbindungsfläche
definierten Ebene (beispielsweise Öffnungsbreite) können nach Zweckmäßigkeit gewählt
werden. So kann insbesondere zur Verbesserung der formschlüssigen Verbindung zwischen
der ersten Verbindungsfläche und der zweiten Verbindungsfläche eine irreguläre Form
für die Konturen 261 bis 263 gewählt werden. So kann es sich hierbei um offene, gekrümmte
Linien (keine Kreise oder Ellipsen) handeln, die insgesamt eine Oberfläche erreichen,
die für das Herstellen einer Verbindung zwischen der ersten Verbindungsfläche und
der zweiten Verbindungsfläche eine Gesamtfläche erreicht, die doppelt so groß ist,
wie die als eben idealisierte erste bzw. zweite Verbindungsfläche 111 bzw. 121 ohne
Erhebungen/ Vertiefungen.
[0050] Als Beispiel sei angenommen, dass die Verbindungsfläche 121 einen kreisförmigen äußeren
Rand hat und sich bei Annahme einer vollständig ebenen Fläche der Flächeninhalt als
in üblicherweise berechneter Flächeninhalt eines ebenen Kreises mit A = π•r
2, wobei r den Radius des Kreises angibt, errechnen lässt. Die tatsächliche Fläche
unter Berücksichtigung der Oberfläche der Vertiefungen bzw. Erhebungen beträgt dann
in dieser Ausführungsform bevorzugt wenigstens 1,5A, besonders bevorzugt wenigstens
2A. Dieser flächenmäßige Unterschied ergibt sich aus dem Umstand, dass die Vertiefungen
bzw. Erhebungen nicht nur über eine zur zweiten Verbindungsfläche im Wesentlichen
parallele Grundfläche (im Fall von Vertiefungen) bzw. Oberseiten (im Fall von Erhebungen)
verfügen, sondern zusätzlich die Vertiefungen bzw. Erhebungen begrenzende Seitenflächen
umfassen. Durch die Vergrößerung der Oberfläche wird zusätzlich eine bessere Verteilung
der auf die Vertiefungen bzw. Erhebungen einwirkenden Kraft bei Drehung des gesamten
Systems aus Standteller und Auflage erzielt, so dass der Verschleiß möglichst gering
gehalten werden kann.
[0051] Fig. 2b zeigt, wie eine Vertiefung in der Auflage 120 mit einer korrespondierenden
Erhebung 281 im korrespondieren Standteller 110 in Eingriff gebracht werden kann.
Die Vertiefung 261 und die Erhebung 281 sind dabei bevorzugt geometrisch entsprechend
zueinander ausgebildet, so dass die äußeren geometrischen Abmessungen der Erhebung
281 im Prinzip den geometrischen Abmessungen der Vertiefung 261 entsprechen.
[0052] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Seitenflächen 284 der Vertiefung 261
mit der Grundfläche 283 einen Winkel α einschließen, der größer als 90° ist. In diesem
Fall ist vorgesehen, dass auch die Seitenflächen 285 der Erhebung 281 mit der Oberseite
282 der Erhebung den Winkel α einschließen. Der Winkel α zeigt sich dabei auch bei
Annahme einer ebenen ersten Verbindungsfläche, die parallel zu der Oberseite 282 verläuft
als der zwischen der ersten Verbindungsfläche und der Seitenfläche 286 bzw. 285 eingeschlossene
Winkel.
[0053] Dabei können die verwendeten Winkel grundsätzlich einen beliebigen Wert größer als
90° und kleiner als 180° aufweisen. Besonders bevorzugt sind jedoch Winkel, die nur
geringfügig größer als 90° sind, wie beispielsweise Winkel α von 91°, 92° oder 93°.
[0054] Durch diese leichte Anschrägung wird das Ineingriffbringen der Erhebungen und dazu
korrespondierender Vertiefungen in den miteinander in berührenden Kontakt zu bringenden
Verbindungsflächen der Auflage 120 und des Standtellers 110 erleichtert. Gleichzeitig
wird der gesamte für das Ineingriffbringen der ersten Verbindungsfläche und der zweiten
Verbindungsfläche zur Verfügung stehender Flächeninhalt vergrößert.
[0055] Fig. 2c zeigt eine spezielle Ausführungsform der Erhebung 281 und der Vertiefung
261. In der hier dargestellten Ausführungsform weist die Vertiefung eine Tiefe t
1 auf, die größer ist als die Höhe der Erhebung 281, die mit t
2 bezeichnet wird. Dabei werden die entsprechenden Höhen von der ersten Verbindungsfläche
111 (für die Erhebung 281) bzw. ausgehend von der zweiten Verbindungsfläche 121 (für
die Vertiefung 261) gemessen. Wenn die Verbindungsflächen 111 und 121 auf diese Weise
so in berührenden Kontakt gebracht sind, dass die Erhebung 281 in die Vertiefung 261
eingreift, ist die Oberseite 282 der Erhebung 281 um das Stück Δ zur Grundfläche 283
der Vertiefung 261 beabstandet. So wird sichergestellt, dass die erste Verbindungsfläche
111 und die zweite Verbindungsfläche 121 in berührendem Kontakt miteinander stehen
und gleichzeitig ein Formschluss durch die Erhebung und die Vertiefung bewirkt werden
kann. Auch geringfügige Abweichungen in der Höhe bzw. Tiefe der einzelnen Vertiefungen
bzw. Erhebungen beeinflussen so die möglichst exakte und formschlüssige Verbindung
zwischen Standteller und Auflage nicht.
[0056] Fig. 2d zeigt eine Auflage 120 in Draufsicht gemäß einer weiteren Ausführungsform.
Hier umfasst die Auflage 120 bzw. die zweite Verbindungsfläche eine solche Vielzahl
von Vertiefungen 261, dass die ursprüngliche zweite Verbindungsfläche 121 praktisch
nur noch durch eine Zahl von Erhebungen zwischen den Vertiefungen gebildet wird. Diese
korrespondieren geometrisch zu entsprechenden Vertiefungen im Standteller, der in
Fig. 2D nicht dargestellt ist.
[0057] Zusätzlich sind in der Fig. 2d Verbindungselemente 271, 272 und 273 dargestellt,
die zum kraftschlüssigen Verbinden des Standtellers mit der Auflage 120 genutzt werden
können. Bei diesen Verbindungselementen kann es sich teilweise um Magneten handeln,
die mit entsprechend in dem Standteller 110, angebrachten Magneten oder magnetisierbaren
Komponenten in Kontakt gebracht werden können, so dass aufgrund der Anziehung der
Magnete ein Kraftschluss zwischen Auflage 120 und Standteller 110 erreicht wird. Wie
an Fig. 2d zu erkennen, ist die Anordnung von Erhebungen und Vertiefungen in der zweiten
Verbindungsfläche so gewählt, dass diese nur durch eine volle Drehung von 360° in
sich selbst überführt werden kann. Die zweite Verbindungsfläche besitzt somit einzählige
Symmetrie. Es sind auch Ausführungsformen mit zweizähliger Symmetrie denkbar, was
die Montage etwas vereinfachen kann. Anstelle von Magneten können auch Verbindungsschrauben
(nicht gezeigt) den Kraftschluss herstellen. Dies kann auch in Kombination vorgesehen
sein, d.h. also die Verbindungsschrauben können auch zusätzlich mit Magnet verwendet
werden, um den Kraftschluss herzustellen.
[0058] Besonders bevorzugt ist es, wenn sich die Magnete selbst dann nicht berühren, wenn
die erste Verbindungsfläche und die zweite Verbindungsfläche in formschlüssiger, spielfreier
Verbindung angeordnet sind. So wird gewährleistet, dass geringe Abweichungen bei der
Fertigung der Magnete hinsichtlich ihrer äußeren Gestalt keinen Einfluss auf die möglichst
mikrometergenaue Positionierung von Standteller und Auflage relativ zueinander haben.
Hier kann beispielsweise vorgesehen sein, dass sowohl im Standteller als auch in der
Auflage Löcher vorgesehen sind, die eine gewisse Tiefe, beispielsweise eine Tiefe
zwischen 5mm und 1cm aufweisen. In diese Löcher können die Magnete eingebracht und
fixiert werden, beispielsweise mit geeigneten Haftmitteln wie Kleber oder auch eingeschraubt
werden. Die Höhe der Magnete ist dabei kleiner als die Tiefe der Löcher, so dass in
diesem Fall eine Berührung der Magnete vermieden wird.
[0059] Die Fig. 3a und 3b zeigen weitere Ausführungsformen des Standtellers und der Auflage
in verbundenem Zustand.
[0060] In der in Fig. 3a dargestellten Ausführungsform werden der Standteller 110 und die
Auflage 120 in berührendem Kontakt zueinander, d.h. also in Verbindung miteinander
dargestellt. Auf die genaueren Spezifikationen der Ausbildung der ersten Verbindungsfläche
und der zweiten Verbindungsfläche, wie diese mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 erläutert
wurden, wird hier verzichtet und anstelle dessen ebene Verbindungsflächen dargestellt.
Es versteht sich, dass diese Flächen entsprechend sämtlicher oben beschriebener Ausführungsformen
ohne jegliche Beschränkung ausgeführt werden können. Dies gilt auch für die in Fig.
3B dargestellte Ausführungsform.
[0061] In der Fig. 3a sind sowohl in der Auflage 120 als auch in dem Standteller 110 Öffnungen
mit entsprechenden Gewinden 393 und 394 vorgesehen, wobei in die Öffnungen entsprechende
Schrauben 391 und 392 eingelassen werden können. Bei der hier dargestellten Anzahl
von zwei Schrauben, die in die Auflage 120 und den Standteller 110 eingebracht werden
können, handelt es sich lediglich um Beispiele. Auch eine beliebige andere Anzahl
von Schrauben kann hier verwendet werden.
[0062] Besonders bevorzugt beträgt die Länge der Schrauben (oder zumindest die Länge des
einschraubbaren Teils der Schraube ohne Kopf), die in die Gewinde 393 und 394 eingelassen
werden können weniger als die gesamte Länge der Gewinde, so dass auch hier entsprechend
der in Fig. 2d beschriebenen Ausführungsform eine ungenaue Positionierung der Auflage
und des Standtellers zueinander aufgrund zu langer Schrauben vermieden werden kann.
[0063] Fig. 3b zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der der Standteller 110 auf seiner,
dem Behälter 130 bzw. der Standseite gegenüberliegenden Seite einen Zapfen 395 aufweist,
der in eine entsprechende Öffnung 398 der Auflage 120 eingelassen werden kann. Wie
bereits bei den vorherigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die gesamte
Länge des Zapfens 395 gemessen von der ersten Verbindungsfläche geringer ist, als
die gesamte Tiefe der Vertiefung 398 gemessen von der zweiten Verbindungsfläche der
Auflage 120. So kann sichergestellt werden, dass die erste Verbindungsfläche und die
zweite Verbindungsfläche zur formschlüssigen und spielfreien Verbindung des Standtellers
und der Auflage korrekt in Eingriff gebracht werden können und ihre Positionierung
bis auf wenige Mikrometer genau erfolgt.
[0064] Um einen Kraftschluss zwischen Auflage 120 und Standteller 110 zu erzielen, kann
ein Spannelement 396 vorgesehen sein, das beispielsweise mit Hilfe einer Spannfeder
397 in eine Einkerbung 399 des Zapfens 395 eingreift und diesen gegen eine Bewegung
aus der Öffnung hinaus oder in die Öffnung hinein fixiert.
[0065] Die Gewinde und Schrauben der Fig. 3a, sowie der Zapfen, die Vertiefung und die Spannfeder
gemäß Fig. 3b sind beispielhaft für mit dem Standteller und der Auflage aussoziierte
Elemente, die zusammen ein Verbindungselement zum lösbaren Verbinden von Standteller
und Auflage bilden. Selbiges gilt für die in Fig. 2d beschriebenen Magnete. Hier kommen
auch andere Ausführungsformen in Betracht. Grundsätzlich ist vorgesehen, dass ein
Verbindungselement gemäß Ausführungsformen der Erfindung zumindest schnell bedienbar
ist, um die Verbindung zwischen Standteller und Auflagen herzustellen. Dies trifft
beispielsweise auf die Magnete gemäß Fig. 2d und die Ausführungsform gemäß Fig. 3b
zu. Aber auch lösbare Verbindungen bzw. Verbindungselemente, die nicht werkzeuglos
bedient werden können, wie in Fig. 3a, können zum Einsatz kommen. In jedem Fall werden
solche Verbindungselemente - ggf. umfassend mit dem Standteller und der Auflage assoziierte
Elemente - gewählt, die einen Kraftschluss zwischen Standteller und Auflage gewährleisten.
[0066] Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass der Standteller 110 und die Auflage 120
zumindest zum Teil aus Edelstahl bestehen, da diese gegenüber der Benetzung mit Flüssigkeiten
oder allgemeinen Lebensmitteln wenig anfällig ist. Besonders bevorzugt ist dabei,
wenn zumindest die erste Verbindungsfläche und die zweite Verbindungsfläche aus Edelstahl
bestehen. Weiterhin können für den Standteller 110 und die Auflage 120 Materialien
zum Einsatz kommen, deren Wärmeausdehnungskoeffizient möglichst niedrig ist, so dass
sich auch bei einer Veränderung der Temperatur die äußeren Abmessungen von Standteller
und Auflage und insbesondere der ersten Verbindungsfläche und der zweiten Verbindungsfläche
mit den entsprechenden Vertiefungen und Erhebungen nur wenig ändern. Hier sind Materialien
besonders bevorzugt, deren Längenausdehnungskoeffizient bei 20° kleiner als 10
-5/K ist. Hierzu zählen insbesondere Titan und Wolfram. Genügt ein Wärmeausdehnungskoeffizient,
der kleiner als 1,5 x 10
-5 ist, kommt auch rostfreier Stahl und allgemeiner Stahl in Frage.
1. System (100) aus einem Standteller (110) und einer Auflage (120) für den Standteller,
wobei der Standteller eine Standseite (170) zum Aufnehmen eines Behälters (130) umfasst,
und wobei der Standteller (110) eine erste, der Standseite gegenüberliegende Verbindungsfläche
(111) und die Auflage (120) eine zweite Verbindungsfläche (121) umfassen, die in berührenden
Kontakt miteinander bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verbindungsfläche und die zweite Verbindungsfläche zueinander korrespondierende
Konturen (112, 113, 122, 123) umfassen, die miteinander zur formschlüssigen und spielfreien
Verbindung des Standtellers und der Auflage in Eingriff gebracht werden können.
2. System (100) nach Anspruch 1, wobei der Standteller (110) und die Auflage (120) wenigstens
ein schnellbedienbares, insbesondere werkzeuglos bedienbares Verbindungselement zum
Herstellen einer lösbaren, kraftschlüssigen Verbindung zwischen Standteller und Auflage
umfassen.
3. System (100) nach Anspruch 2, wobei das Verbindungselement ein erstes, mit dem Standteller
(110) assoziiertes Element und ein zweites, mit der Auflage (120) assoziiertes Element
umfasst.
4. System (100) nach Anspruch 3, wobei das erste Element und/oder das zweite Element
einen Magneten umfassen; oder
wobei das erste Element oder das zweite Element als Gewinde (393, 394) und das zweite
Element oder das erste Element als Schraube (392, 391) ausgebildet sind; oder
wobei das erste Element als Zapfen (395) mit einer Einkerbung (399) und das zweite
Element als Aufnahme (398) für den Zapfen und eine Spannfeder (397) zum Einspannen
der Einkerbung ausgebildet sind.
5. System (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Verbindungselement ausgebildet
ist, in verbundenem Zustand des Standtellers (110) und der Auflage (120) eine lösbare
Verbindung durch die erste und die zweite Verbindungsfläche hindurch herzustellen.
6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die korrespondierenden Konturen wenigstens
eine Vertiefung (261) in der ersten oder zweiten Verbindungsfläche und eine dazu korrespondierende
Erhebung (281) in der zweiten oder ersten Verbindungsfläche umfassen.
7. System nach Anspruch 6, wobei die Vertiefung (261) eine Grundfläche und Seitenflächen
aufweist, wobei die Seitenflächen mit der Grundfläche einen von 90° verschiedenen
Winkel α einschließen und wobei die Erhebung (281) eine Oberseite und Seitenflächen
umfasst, wobei die Seitenflächen mit der Oberseite den Winkel α einschließen.
8. System nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Vertiefung (261) und die Erhebung (281) als
Kurve auf der ersten und zweiten Verbindungsfläche ausgebildet sind.
9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Konturen eine einzählige oder zweizählige
Symmetrie aufweisen.
10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Standteller (110) und die Auflage
(120) aus Edelstahl bestehen oder zumindest die erste und zweite Verbindungsfläche
eine äußere Oberfläche aus Edelstahl umfassen.
11. System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Konturen gefräste Konturen sind.
12. Direktdruckmaschine zum Bedrucken von Behältern mit wenigstens einem Druckkopf zum
Ausbringen von Drucktinte auf einen Behälter und einer Behälteraufnahme zum Aufnehmen
eines Behälters, wobei die Behälteraufnahme ein System (100) nach einem der Ansprüche
1 bis 11 umfasst.
13. Direktdruckmaschine nach Anspruch 12, wobei der Behälteraufnahme ein Motor (140) zugeordnet
ist, der mit der Auflage (120) verbunden ist und das System (100) aus Standteller
(110) und Auflage (120) um eine Achse, die senkrecht zur ersten und zweiten Verbindungsfläche
(111, 121) verläuft, drehen kann.