CN103862857A - 具有罩体的印刷机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于直接印刷容器的印刷机，其中，该印刷机具有罩体，该罩体设计成使其将存在于其中的印刷机与周围空间分隔开，其中，设置有至少一个导入途径和至少一个导出途径，该导入途径用于将容器导入罩体内部的空间中，而该导出途径用于将容器从该空间导出，其特征在于，罩体以如下方式将印刷机与周围空间分隔开，即，在罩体内部的空间中可以产生受调控的气氛。此外本发明还涉及一种用于借助印刷机印刷容器的直接印刷方法。

Description

具有罩体的印刷机

技术领域

本发明涉及一种设有罩体的印刷机，在该罩体中可以产生预先确定的气氛。

背景技术

众所周知，机器在车间里，特别是在制造瓶子时被例如由塑胶玻璃制成的保护壁包围。由此，一方面在一定程度上实现了针对操作者的安全性并使意外风险最小化，另一方面该罩体对在位于罩体内部的机器中进行处理或制造的产品也提供了一定程度的保护，以防在生产过程期间受到外部影响。但是因为在大多数情况下，为了确保在劳动保护方面的要求，这些保护壁非全包裹式地构造并且此外仅具有一定的高度，所以没有给出针对避免不期望的周围环境干扰的保护。

发明内容

因此，本发明的任务在于提供一种用于印刷机的罩体，其改进了针对避免不期望的环境影响的保护，并且同时满足了劳动保护的要求。

该任务通过根据权利要求1的设备以及通过权利要求9的方法来解决。从属权利要求包括本发明的适宜的设计方案。

一种用于直接印刷容器的印刷机，其中，印刷机包括罩体，该罩体设计成使其将存在于其之中的印刷机与周围空间分隔开，其中，设置有至少一个导入途径以及至少一个导出途径，该导入途径用于将容器导入罩体内部的空间中，而该导出途径用于将容器从该空间导出，其特征在于，罩体以如下方式将印刷机与周围空间分隔开，即，在罩体内部可以产生受调控的气氛。通过罩体可以使得印刷在明确限定的气氛下进行。

在实施方式中，印刷机的特征在于，该印刷机包括具有至少一个主流的通风装置，在该主流中布置有空气过滤器，其中，通风装置适用于在印刷机内部产生相对于外部存在的压力的过压。通过产生（轻微的）过压可以有效防止外部空气不期望地侵入，或者能够至少部分抑制。

在另一实施方式中，印刷机的特征在于，通风装置包括用于加热再循环的过程空气的加热装置，其中，加热装置布置于在空气过滤器之后分出的辅流中，该辅流在空气过滤器之前将再循环的过程空气引回到主流中。因为较热的空气与比较不热的空气相比例如可以更好地吸收潮湿，所以在相应的空气过滤器之后安装加热装置是有利的，这是因为与热空气相比本身能够存储较少的潮湿的冷空气首先被过滤并紧接着被加热，以便能够在空气过滤器之前再次被输送到主流中。

在另一实施方式中，印刷机的通风装置适用于在印刷机内部产生恒定的温度，和/或保持恒定的空气湿度，和/或抑制能够导致压力雾分布的空气流动。通过调节出预先确定的温度和恒定的空气湿度以及抑制不期望的空气流动来确保印刷在印刷机中能够以预先给定的气氛参数值来执行。

在另一实施方式中，印刷机的特征在于，在主流中设置有加热装置。借助该加热装置可以实现足够的加热。在另一实施方式中，印刷机包括带有至少一个冷却系统的潮湿分离系统，该潮湿分离系统能够吸出过程空气和冲洗用水，其中，冲洗用水通过冷却系统能够被冷却到使过程空气的含湿量能够在穿流潮湿分离系统时保持恒定。通过相应的冷却使得过程空气的吸收潮湿的能力最小化并且可以保留所期望的含湿量。只要不添加额外的水或潮湿，那么即使随后加热过程空气，含湿量也不会提高。

在另一实施方式中，印刷机的特征在于，在主流中设置有细过滤器。在应用印刷机时，在印刷期间会导致残留物，像例如在印刷中所使用的颜料或粘合剂发生沉淀。借助细过滤器使有杂质的过程空气得到净化，一方面可以防止潮湿在杂质上的聚集，并且另一方面可以确保要印刷的容器不会在印刷之前就被弄脏。

在另一实施方式中，潮湿分离系统包括循环泵和/或文丘里洗涤器，该文丘里洗涤器包括至少一个文丘里喷嘴。因此，可以确保将冲洗用水与再循环的过程空气中特别好地分隔开。

例如在应用该设备的情况下，可以实现对容器的直接印刷方法，其特征在于，在罩体内部产生受调控的气氛。在预先给定的气氛条件下的直接印刷可以导致更好的并且特别是始终可再现的结果，这能够改进所产生的产品的质量。

在另一实施方式中，通过带有至少一个主流的通风装置在印刷机内部产生了相对于存在于印刷机外部的压力的过压，在该主流中布置有空气过滤器。由此抑制或部分阻止了可能受污染的外部空气侵入。

在实施方式中，印刷机的特征在于，再循环的过程空气通过加热装置被加热，该加热装置在辅流中在经再循环的过程空气的流动方向上布置在空气过滤器之后，并且经再循环的过程空气通过辅流在空气过滤器之前被导入主流中。通过使再循环的过程空气在经过空气过滤器之后才被加热的方式，防止了在经过空气过滤器之前不期望地吸收空气湿度，由此使空气过滤器受到不那么强的负荷并且具有提高的寿命。

在另一实施方式中，通过通风装置在印刷机内部保持恒定的温度，和/或保持恒定的空气湿度，和/或抑制能够导致压力雾分布的空气流动。由此确保在恒定气氛的由过程条件引起的波动范围内，印刷总能被执行。

在实施方式中，再循环的过程空气在主流穿流期间经过设置在该主流中的加热装置。由此能够实现有针对性且完全地加热再循环的过程空气，从而在任何情况中都能将过程空气带到所需的过程温度上。

在另一实施方式中，印刷机的特征在于，过程空气与冲洗用水一起通过潮湿分离系统从印刷机中被吸出，并且冲洗用水通过潮湿分离系统被冷却到使被吸出的过程空气的含湿量在穿流潮湿分离系统时保持恒定。由此实现，保持了在过程空气中包含的湿度的特定的值，并且只要没有额外的空气湿度源，即使在之后对再循环的过程空气进行加热的情况下，该值也被保持。

在实施方式中，再循环的过程空气在主流的穿流期间经过细过滤器。在该洗过滤器中例如能够滤除通过空气过滤器不能去除的杂质。例如在此能够清除过程空气的由在印刷期间出现的颗粒形成的污物和杂质。

附图说明

图1示出在罩体内的机器的示意图；

图2示出导入途径和导出途径的示意图；

图3示出通风系统的示意图。

具体实施方式

图1示出系统100。该系统100由机器102构成，该机器能够应用于制造或处理容器。该机器102尤其是用于印刷容器120的印刷机。印刷机能够以时钟控制的方式运行，但为了提高效率也能够是连续运转的机器。容器例如可以是任意类型的包装物并且特别是瓶子。此外，系统100包括罩体101，该罩体将位于其中的机器102与周围空间160分隔开。在此，在罩体101内部形成空间170。罩体101以如下方式将空间170与周围空间160分隔开，即，设置有至少一个用于例如借助传送带106导入容器120的导入途径103，并且此外还设置有至少一个用于例如同样借助传送带105导出经处理的容器120’的导出途径104。也就是说，在罩体101内部“产生”的空间170并不是在物理意义上闭合或密闭的系统。但是优选的是，导入途径103和导出途径104选择得尽可能小，优选仅相应的传送装置106和105以及容器120，或者甚至仅容器120和120’可以被引导穿过这些开口那么小。因此，尽可能使来自外部空间160的空气与来自内部空间170的空气的交换最小化，或者可以在罩体101内部产生（轻微的）过压，其中，空气于是通过导入途径103和导出途径104向外排出。

此外还设置有通风装置107，该通风装置可以调控在罩体101内部在空间170中的气氛或内部空气。对此，该通风装置优选设计有用于调控和控制温度、空气湿度的器件，并且必要时还设计有用于控制空间170内部的空气流动的装置。这些器件特别可以是用于确定在周围空气中的温度和/或湿度的传感器。在这种情况下，通风装置107在这里仅用作总称。对于通风装置及其使用的详细描述将在图3中进行。

图2示出导入途径和导出途径203或204的实施方式的示意图。对此，图2a再次示出系统200的整体视图。除了在图1中可识别出的罩体内的开口外，此外还给出了如下可行性，即，将在罩体201中的导入途径203和导出途径204设置成扩大的闸口形式。那么它们不仅是罩体201内的开口，而且是具有特殊功能的构件。然而，作为边界条件它们必须能够确保容器220或者经处理的容器220’在离开机器202之后的运输，因此它们的尺寸必须如下这样来选择，即，能够将容器220运送到机器202以及将经处理的容器220’从机器202运走。特别优选的是，这在没有不期望的延迟，像例如容器在导入途径203之前或在经过机器202之后以及在经过导出途径204之前形成阻塞的情况下进行。因此，导入途径203和导出途径204的如下实现方式是优选的，即，它们使得例如传送带能够穿过它们连续前进，和/或它们尽可能仅使用简单的将内部空间270与外部空间260分隔开的器件。在这种情况下，特别优选的是门或永久敞开的开口，这是因为它们具有很小的维护成本并且此外可以很简单地确定规格。

图2b示出导出途径204的可行实施方式。随后的几个图仅详细描述针对导出途径204的实施方式。但是要指出的是，它们也能够以不经修改的方式应用于导入途径203。

在图2b中，导入途径204借助闸口来实现，其中，在入口处设置有永久敞开的开口210，该开口优选具有要处理的容器220的外形。在上下文中，容器220的外形可以理解为，开口210相应于容器220的假想横截面，像容器要借助传送带206被引导穿过闸口那样。在这里示例性地应用了瓶子的型面。但是也可以与要处理的容器220相应地选择其他用于开口210的型面。特别优选的是以如下方式设计开口210，即，如果要处理的物体220以相应的准确度布置在传送系统上，那么这些开口仅稍大于要处理的物体。在此，如下开口210是特别优选的，这些开口在每个方向上都能够实现有1mm或2mm，优选为5mm，特别优选为1cm的间隙，从而也能够补偿要处理的容器220的微小的滑动，并且容器不会撞到罩体201的邻接部分或开口210。也可以优选的是，将开口构造为矩形，该开口在垂直于传送面206的方向上的尺寸选择成使其稍大于要处理的容器220在该方向上的尺寸。在此如下尺寸是特别优选的，该尺寸比要处理的物体220大1mm至2mm，但最多大5mm。除了这个开口210外，在该闸口的对置端部上设置有另一开口210’，要处理的物体穿过该开口离开罩体201内部的空间270。这个开口在形状和大小上可以与第一开口210相同，但也可以适宜地相应于其他已描述的实施方式来构造。

图2c示出闸口或导出途径204的另一实施方式，其中，开口210实施为门（Tor）。该门可以例如借助两个可移动的或可翻开的门来构造，如在此所示的那样，这些门能够沿着箭头方向运动。但是也可行的是，代替两个门而仅设置一个门或一个门，该门可以向上或向侧面移动或可以被翻开，以便使要处理的容器220能够移入。如果在开口210附近没有容器220，那么该开口在本实施方式中可以永久闭合，从而不进行在周围空间260中存在的空气或气氛与在内部空间270中存在的气氛的交换。在此也设置有第二开口210’，该第二开口能够与开口210相应地或与其他实施方式相应地实施。

也可以考虑用于实现导入途径和导出途径的其他可行方案。可以特别有利的是，以安装好的门要么在开口后方要么在开口前方关闭按照实施方式2b的开口，从而即使在打开门时也仅出现在罩体201中的开口，该开口正好是使得容器220能够到达内部空间270或能够从该内部空间中被导出那么大。

图2d示出门的另一实施方案。在这种情况下，在导入途径或导出途径204内部设置有附加的能够抽吸空气的换气装置250。在此，不仅抽吸来自罩体201内部的内部空间270的空气，而且也抽吸来自罩体201外部的空间的外部空气260。这个附加的通风器优选以如下方式构造，即，使来自外部空间260的外部空气不会或仅少量转移到罩体201内部的内部空间270中。由此附加地支持了罩体的效果，从而罩体201内部在空间270中的气氛以根据明确限定的参数来设定的方式保持。该附加的通风器同样能够有助于阻止压力雾从设备中泄漏出来，其方法是，设置对通过导入途径和/或导出途径204从设备泄漏出来的压力雾进行相应的吸出。

即使在图2a至图2d中示出的机器仅提供了导入途径和导出途径以及内部空间270，但同样也可以想到的是，在该内部空间270中布置其他的内部空间，也就是说提供有其他通过罩体彼此分隔开的区域，这些区域优选又能够通过相应的导入途径和导出途径彼此相连。于是在这些其他内部空间中也能够设置有附加的机器，例如以成对地不同的颜料印刷容器的印刷机。在此特别有利的是，直接在印刷模块上进行空气吸出，从而所需的内部空间以优选的方式可以是最小的。

图3示出在图1中仅示意性示出的通风装置的实施方式。总的来说，此处在用虚线表示的区域中画出的通风装置390用于提供罩体301内部在内部空间370中的气氛，该气氛满足特定的需求，特别是特定的参数。在此特别优选的是，换气装置390能够在罩体301内部建立起壁相对于存在于外部空间360中的外部压力稍提高的压力。通过该轻微的过压，即使在导入途径或导出途径打开时也可以优选完全阻止来自空间360的外部空气进入内部空间370中。然而，因为在技术上很难实现完全禁止来自空间360的外部空气进入内部空间370中，所以换气装置390优选还提供有附加的设备，该设备能够净化来自内部空间370的可能受污染或与来自周围空间360的空气混合的再循环的过程空气。为了使从周围空间360侵入罩体301内部的内部空间370的周围空气的影响保持得很小，在内部空间370的过压优选超出标准压力或当前的外部压力1hPa，优选2hPa，特别优选5hPa至10hPa。理论上，相对于外部压力的压力差也可以是0.1hPa至1hPa，特别是0.1hPa至0.5hPa。在内部空间370中的压力和在外部空间360中的压力可以例如借助传感器来测量并通过控制单元来评估测量值，并且可以相应地控制通风装置，从而使压力差尽可能始终保持恒定。

在使用用于导入途径或导出途径的闸口的情况下可以要么放弃产生过压，要么使该过压非常小，在0.1hPa至0.2hPa之间的范围内。

通风装置包括具有空气过滤器的主流。在此，该主流以如下方式构造，即，该主流可以将过程空气从内部空间370连续吸出并通过空气过滤器316净化，并且随后将其再次导入内部空间370中。这可以借助所示的箭头方向识别出来。

印刷机是如下结构类型，其中，印刷头和/或容器以足以产生能够使印刷液滴偏移的风的速度运转，因此过程空气的进入也能够可以布置成使其与通过印刷头和/或容器的运动产生的风反向吹，优选与容器的运输方向反向吹。

此外优选的是，在空气过滤器316之后布置有辅流319’，其包括加热装置315。如果再循环的过程空气经过空气过滤器316，那么该过程空气不仅被直接导入内部空间370中，而且通过辅流319’也到达加热装置315，过程空气在该加热装置中被加热。那么因为过程空气已经被净化，所以它能够再次汇合到主流319中，以便加热再循环的过程空气。因此，在内部空间370中能够达到所期望的温度。在此特别优选的是，加热装置315是可调的，从而能够控制对再循环的过程空气的加热，以便例如达到预先给定的值。

此外，在空气过滤器316之前或之后，但优选在空气过滤器316之后可以布置有细过滤器317，以便将空气过滤器316可能没有去除的小颗粒从再循环的过程空气中去除。为了确保在内部空间370中相对于外部空间360的永久的过压，优选可以设置有用于抽吸外部空气的抽吸设备，于是该外部空气例如在经过空气过滤器316和可能设置的细过滤器317之前被导入主流319中。然后该外部空气被预处理，必要时被加热，并且因此可以应用在内部空间370中。在此可以适宜的是，借助热交换器来加热被抽吸的空气。对此，只要存在于机器中的空气再次进入主流中，那么它可以被引导经过热交换器。由此，该存在于机器中的空气将热量放出给该热交换器并由此同样也变得更干燥，这是因为它能吸收更少的潮湿。同时被抽吸的过程空气被引导经过热交换器的另一区域并因此可以吸收由其吸收的热量。

也可以有利的是，通风装置以如下方式构造，即，该通风装置对过程空气进行杀菌，或者仅将已杀菌的空气导入内部空间中。因此，可以同时进行对容器的杀菌。为了产生杀菌空气可以沿着要再循环的过程空气的流动方向在空气过滤器316和317之前或之后布置HEPA过滤器，该HEPA过滤器对被导引穿过它的过程空气进行杀菌。因此也可以满足与在净化室中一样的条件，那么也就是说在机器的内部空间中的气氛可以是净化室气氛。在内部空间中对容器的附加的杀菌可以借助UV灯来进行，该UV灯对准容器的特定的部分或对准整个容器。

同样可以有利的是，在通风装置中设置清洁系统，以便彻底冲洗并进而清洁换气系统。由此特别是可以去除例如附着在表面上的印刷颜料颗粒。在此，清洁系统可以类似于CIP系统地工作，具体而言就是在清洁循环中建立起用于清洁液的闭合回路。例如，在导入途径和/或导出途径的区域内可以存在有可递送的密封元件和/或连接元件，它们在清洁循环中能够通过驱动器来递送。例如可以用于将用于空气的入口与出口相连。如果两者并排布置，那么元件可以是简单的盖子，该盖子密封地贴靠在两个开口上。

在CIP清洁中也可以涉及到印刷机的印刷头。

在此有利的是，将附加的光学传感器布置在内部空间中。它们可以配属于在通风系统或印刷机的特定的区域或部分，或者优选以如下方式构造，即，使这些传感器可以识别出在它们面向的部位上的颜料沉积。当颜料沉积超出特定的边界值时，那么能够自动开始清洁循环，或者对操作者进行提醒，于是操作者能够例如在接下来的停机阶段或维护阶段执行清洁循环。

此外还设置有潮湿分离系统。如果在机器302所执行的过程中出现冲洗用水，那么相应设置的冷却装置可以设置用于冷却该冲洗用水314，利用该冷却装置同时可以冷却被吸出的过程空气。于是被吸出的过程空气在冷却之后具有更低的空气湿度，这是因为由于更低的温度导致它仅能吸收更少部分的水蒸气。那么经冷却的空气可以要么汇合到主流中，以便被进一步净化以及随后必要时被加热，要么可以直接被导入内部空间370中。冲洗用水也可以借助通风装置390被相应地预处理。潮湿分离系统优选包括储备箱，在该储备箱里可以泵送冲洗用水。于是冲洗用水可以从储备箱被再次引导到潮湿分离系统中。通过借助用于冲洗用水的冷却器来冷却要再循环的过程空气可以放弃在换气装置390中的附加的冷却装置，并且同时实现，从内部空间370吸出的过程空气在再次引入之前释放出过量的空气湿度，从而使再循环的过程空气具有预先给定的空气含湿量。

因为在设备中，特别是在罩体301中优选产生相对于在外部空间360中的外部空气的过压，所以有效防止了压力雾分布的扩散，这是因为一方面借助导入途径和导出途径并且特别是通过设置过压可以防止来自外部空间360的外部空气侵入内部空间370中。通过设置根据图2D的附加的通风设备进一步支持了该效果。

特别优选的是设置有控制装置，其至少可以控制换气装置390，从而达到特定的预先给定的运行参数。该控制装置可以控制加热功率以及以优选的方式控制对过压的调节。如果例如需要在特定的空气湿度F1下执行特定的印刷方法，而在特定的空气湿度F2下执行另一印刷方法，那么控制单元可以通过由设置在内部空间370中的传感器的评估来测量湿度和温度，于是通过对通风装置390的控制将该湿度和温度调节成已给出的所需的条件。除了图2D中的附加的通风器250，特别是在导入途径中还可以设置有附加的鼓风机，如果例如被输送的容器具有不期望的保湿膜，那么该鼓风机将这些被输送的容器干燥。

Claims (15)

1.一种用于直接印刷容器（120）的印刷机（102），其中，所述印刷机（102）包括罩体（101），所述罩体以如下方式设计，即，所述罩体将存在于其中的印刷机（102）与周围空间（160）分隔开，其中，设置有至少一个导入途径（103）以及至少一个导出途径（104），所述导入途径用于将容器（120）导入罩体（101）内部的空间（170）中，而所述导出途径用于将容器（120）从所述空间（170）导出，其特征在于，罩体（101）以如下方式将印刷机（102）与周围空间（160）分隔开，即，在罩体（101）内部的空间（170）中能够产生受调控的气氛。

2.根据权利要求1所述的印刷机（102），其特征在于，印刷机（102）包括具有至少一个主流（319）的通风装置（107），在所述主流中布置有空气过滤器（316），所述通风装置可选地适用于在所述罩体（101）内部产生相对于外部存在的压力的过压。

3.根据权利要求2所述的印刷机（102），其特征在于，通风装置（107）包括用于加热再循环的过程空气的加热装置（315），其中，加热装置（315）布置于在空气过滤器（316）之后分出的辅流（319’）中，所述辅流在空气过滤器之前将再循环的过程空气引回到主流（319）中。

4.根据权利要求2或3所述的印刷机（102），其特征在于，通风装置（107）适用于在罩体（101）内部产生恒定的温度，和/或保持恒定的空气湿度，和/或抑制能够导致压力雾分布的空气流动。

5.根据权利要求2至4之一所述的印刷机（102），其特征在于，在主流中设置有加热装置。

6.根据权利要求2至5之一所述的印刷机（102），其特征在于，印刷机（102）包括带有至少一个冷却系统（314）的潮湿分离系统，所述潮湿分离系统能够吸出过程空气和冲洗用水，其中，冲洗用水能够通过冷却系统（314）被冷却到使过程空气的含湿量能够在穿流潮湿分离系统时保持恒定。

7.根据权利要求2至6之一所述的印刷机（102），其特征在于，在主流（319）中设置有细过滤器（317）。

8.根据权利要求6所述的印刷机（102），其特征在于，潮湿分离系统包括循环泵和/或文丘里洗涤器，所述文丘里洗涤器包括至少一个文丘里喷嘴。

9.一种用于借助印刷机（102）印刷容器的直接印刷方法，所述印刷机包括包围印刷机（102）的罩体（101），其中，容器被导入述罩体内部的空间中并在印刷之后从所述空间被导出，其特征在于，在所述罩体（101）内部产生受调控的气氛。

10.根据权利要求9所述的直接印刷方法，其特征在于，通过带有至少一个主流（319）的通风装置（107）在印刷机内部产生了相对于存在于印刷机（101）外部的压力的过压，在所述主流中布置有空气过滤器（316）。

11.根据权利要求10所述的直接印刷方法，其特征在于，再循环的过程空气通过加热装置（315）被加热并通过辅流（319’）在空气过滤器（316）之前被导入主流（319）中，所述加热装置在辅流（319’）中在再循环的过程空气的流动方向上布置在空气过滤器（316）之后。

12.根据权利要求10或11所述的直接印刷方法，其特征在于，通过通风装置（107）在印刷机（102）内部保持恒定的温度，和/或保持恒定的空气湿度，和/或抑制能够导致压力雾分布的空气流动。

13.根据权利要求10至12之一所述的直接印刷方法，其特征在于，再循环的过程空气在穿流主流（319）期间经过设置在所述主流中的加热装置。

14.根据权利要求10至13之一所述的直接印刷方法，其特征在于，过程空气与冲洗用水一起通过潮湿分离系统从印刷机（102）中被吸出，并且冲洗用水通过潮湿分离系统冷却到使被吸出的过程空气的含湿量在穿流潮湿分离系统时保持恒定。

15.根据权利要求10至14之一所述的直接印刷方法，其特征在于，再循环的过程空气在穿流主流（319）期间经过细过滤器（317）。

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