DE102008012502A1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Bedrucken von Behältern mit gekrümmter Druckfläche - Google Patents
Vorrichtung zum kontinuierlichen Bedrucken von Behältern mit gekrümmter Druckfläche Download PDFInfo
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- B41J3/40733—Printing on cylindrical or rotationally symmetrical objects, e. g. on bottles
Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Bedrucken von Behältern mit gekrümmter Druckfläche, bei der Mittel zum exzentrischen Halten der Behälter auf Drehtellern vorgesehen sind und bei der der Krümmungsmittelpunkt der Druckfläche um einen Druckkopf in einer Kreisbahn herumschwenkt, so dass die Druckfläche an dem Druckkopf mit im Wesentlichen konstantem Abstand vorbeigeführt wird. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine gekrümmte Druckfläche mit verringertem technischen Aufwand qualitativ hochwertig bedruckt werden.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Bedrucken von Behältern mit gekrümmter Druckfläche, wobei die Vorrichtung einen Drucker mit mindestens einem Druckkopf aufweist, sowie einen drehbaren Behältertisch und auf dem Behältertisch angeordnete Drehteller zur Aufnahme der Behälter und zum Vorbeiführen der Druckfläche an dem Druckkopf
- Derartige Vorrichtungen werden z. B. für die Etikettierung in Befüllanlagen benötigt, insbesondere wenn ein bereits auf einer Flasche befestigtes Etikett mit Hilfe eines Tintenstrahls bedruckt werden soll. Hierbei ist neben dem geforderten Durchsatz von einigen Zehntausend Flaschen pro Stunde gleichzeitig eine hohe Druckqualität maßgeblich. Dafür ist es jedoch erforderlich, das bereits auf der Flasche befestigte und somit gekrümmte Etikett mit möglichst konstantem Abstand am Druckkopf des Druckers vorbei zu führen.
- Aus der
WO 99/08935 - Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung bereit zu stellen, bei der diese Nachteile vermieden werden.
- Dieses technische Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass Mittel zum exzentrischen Halten der Behälter auf den Drehtellern vorgesehen sind und der Krümmungsmittelpunkt der Druckfläche um den Druckkopf in einer Kreisbahn herumschwenkt, so dass die Druckfläche an dem Druckkopf mit im Wesentlichen konstantem Abstand vorbeigeführt wird.
- Auf diese Weise wird eine geeignete Positionierung der Druckfläche bereits durch die Drehbewegung des Drehtellers erzielt. Zusätzliche Verschiebetische und die zugehörigen Antriebe und Steuerungen sind nicht erforderlich.
- Bei einer besonders günstigen Ausgestaltung ist der Drucker ein Tintenstrahldrucker. Dies ermöglicht einen schnellen und qualitativ hochwertigen Druck ohne direkten Kontakt zwischen dem Druckkopf und der Druckfläche.
- Vorteilhafterweise beträgt der Abstand zwischen der Druckfläche und dem Druckkopf 1 mm bis 5 mm. Dadurch lässt sich eine besonders gute Druckqualität erzielen.
- Günstigerweise weisen der Behältertisch und die Drehteller beim Vorbeilaufen der Druckfläche an dem Druckkopf die gleiche Drehrichtung auf. Dadurch lässt sich der Druckvorgang beschleunigen.
- Bei einer günstigen Ausgestaltung ist der radiale Abstand des Krümmungsmittelpunkts von der Drehachse des Behältertisches beim Vorbeilaufen der Druckfläche an dem Druckkopf kleiner als der radiale Abstand der Drehtellerachse von der Drehachse des Behältertisches. Dies ermöglicht eine genaue Anpassung des Druckabstandes an die Krümmung der Druckfläche.
- Günstigerweise werden die Drehteller mittels einer Steuerkurve gesteuert. Diese Steuerungsmethode ist besonders einfach und robust.
- Vorteilhafterweise führen die Drehteller eine oszillierende Bewegung aus. Damit lässt sich das nötige Bewegungsausmaß minimieren.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten und in Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung; -
2 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Drehtellers -
2 eine schematische Prinzipskizze eines Drehtellers und des Druckkopfes in der Draufsicht; - In
1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung1 zum kontinuierlichen Bedrucken von Flaschen3 mit jeweils zu bedruckenden Etiketten5 dargestellt. Die Vorrichtung1 umfasst einen drehbaren Behältertisch7 , der über einen nicht dargestellten Motor in Richtung des Pfeils A kontinuierlich angetrieben wird. Im Randbereich des Behältertisches7 sind in gleichen Abständen Drehteller9 vorgesehen. Auf diesen sind die Flaschen3 exzentrisch angeordnet. Die Vorrichtung umfasst weiterhin einen Tintenstrahldrucker11 mit einem Druckkopf13 , an dem die Etiketten5 während des Druckvorgangs in einem, wie nachstehend ausführlich erläutert, im Wesentlichen konstanten Abstand vorbei gefahren werden. Auf der dem Drucker11 gegenüber liegenden Seite des Behältertisches7 befindet sich ein Beschickungsbereich15 und ein Entladebereich17 . -
2 zeigt schematisch einen Drehteller9 mit einer Vertiefung19 zur Aufnahme der Flasche3 . Ein oberer Halter21 greift an der Flaschenöffnung23 der Flasche3 an und spannt dabei die Flasche3 während des Druckens auf dem Drehteller9 fest. Der Übersichtlichkeit halber sind die Befestigungsmittel19 ,21 in1 und3 nicht gezeigt. - In
3 ist die Bewegung einer Flasche3 im Bereich des Druckkopfs13 schematisch dargestellt. Der Druckkopf13 weist in Richtung der Drehachse DB (bzw. des Mittelpunkts) des Behältertisches7 . Die Drehachse DD (bzw. der Mittelpunkt) des Drehtellers9 bewegt sich entlang der Kreisbahn KD in Richtung des Pfeils A um die Drehachse DB des Behältertisches7 . Der Krümmungsmittelpunkt MK des zu bedruckenden Etiketts5 , der im gezeigten Beispiel mit der Symmetrieachse der Flasche3 zusammenfällt, ist exzentrisch bezüglich der Drehachse DD des Drehtellers9 angeordnet und bewegt sich bei einer Drehung des Drehtellers9 in Richtung des Pfeils B entlang der Kreisbahn K um den Druckkopf13 . Die Überlagerung der Drehbewegungen A und B wird geschwindigkeitsmäßig so abgestimmt, dass der Abstand C zwischen dem Druckkopf13 und dem vorbeilaufenden Etikett5 im Wesentlichen konstant bleibt. - Der Behältertisch
7 wird kontinuierlich angetrieben, d. h. er hält in den Druckpausen zwischen zwei zu bedruckenden Etiketten5 nicht an. Alternativ zu1 und3 könnte sich der Behältertisch7 auch im Uhrzeigersinn drehen. - Die Drehteller
9 können in der Draufsicht von der in1 und3 gezeigten Kreisform abweichen. Entsprechen muss auch die Drehachse DD nicht zwangsläufig mit dem Mittelpunkt oder dem Schwerpunkt des Drehtellers9 zusammen fallen. - Die Drehachsen DB, DD des Behältertisches
7 und des Drehtellers9 sind zueinander parallel. Die Drehrichtungen A, B des Behältertisches7 und des Drehtellers9 können jedoch auch entgegengesetzt sein. Bei konstantem Flaschendurchsatz würde sich in diesem Fall der Druckvorgang verlängern und die Druckpause zwischen zwei Etiketten5 verkürzen. - Gemäß
2 wird die Flasche3 zwischen einer konisch zulaufenden Vertiefung19 und einer oberen Halterung21 (deren Befestigungsmechanismus ist nicht gezeigt) auf dem Drehteller9 fest gespannt. Als Mittel zum exzentrischen Halten der Flasche3 könnten jedoch z. B. auch Klammern oder andere Halterungen vorgesehen sein. Entscheidend ist, dass die Flasche3 während des Druckens in einer reproduzierbaren und gegenüber dem Drehteller9 ortsfesten Position gehalten wird. - Die im Ausführungsbeispiel gezeigten Flaschen
3 haben einen runden Querschnitt. Die Vorrichtung eignet sich jedoch auch zum Bedrucken anderer, z. B. elliptischer oder halbkreisförmiger Querschnitte. Die Exzentrizität der Flasche3 auf dem Drehteller9 bezieht sich dabei immer auf den Krümmungsmittelpunkt MK der zu bedruckenden Fläche5 , z. B. eines bereits auf der Flasche fixiertes Etiketts oder eines direkt zu bedruckender Flaschenbereichs. Bei elliptischen Druckflächen5 kann der Abstand zum Druckkopf13 u. U. nicht über den gesamten Druckbereich konstant gehalten werden. Dies ist jedoch nicht unbedingt nötig, wenn die Schwankungen des Druckabstands C innerhalb der für die gewünschte Druckqualität erlaubten Toleranz liegt. Die Vorrichtung1 ist nicht auf das Bedrucken eines bestimmten Behältertyps oder eines bestimmten Materials beschränkt. - Die Kreisbahn KD, auf der die Drehachsen DD der Drehteller
9 umlaufen, hat einen größeren Radius als die Krümmung der zu bedruckenden Fläche5 . Somit lässt sich eine ausreichende Zahl von Drehtellern9 auf dem Behältertisch7 vorsehen. Um nun einen im Wesentlichen konstanten Druckabstand C zu erzielen, wird der radiale Abstand des Krümmungsmittelpunkts MK vom Mittelpunkt DB des Behältertisches7 beim Vorbeilaufen der Druckfläche5 an dem Druckkopf13 kleiner gewählt als der radiale Abstand der Drehtellerachse MK vom Mittelpunkt DB des Behältertisches7 . - Der Drucker
11 ist bevorzugt ein Tintenstrahldrucker, z. B. ein Drop-On-Demand-Drucker. Tintenstrahldrucker haben u. a. den Vorteil, dass kein direkter Kontakt zwischen dem Druckkopf13 und dem Druckmedium5 nötig ist. Der Toleranzbereich des Druckabstands C (Sprühabstands) liegt in der Regel zwischen 1 und 5 mm. Die Vorrichtung ist jedoch nicht auf die Verwendung eines Tintenstrahldruckers begrenzt. Ebenso kann der Drucker11 , je nach Größe der zu bedruckenden Fläche und/oder der zu druckenden Farben, mehrere Druckköpfe13 umfassen, die z. B. zeilenartig übereinander angeordnet sind. - Die Steuerung der Drehteller
9 erfolgt vorzugsweise über eine Steuerkurve (nicht gezeigt). Hierbei kann der Drehteller9 eine oszillierende Bewegung ausführen, d. h. er vollzieht während des Druckens und der dazwischen liegenden Druckpausen entgegen gesetzte Bewegungen. Denkbar wäre jedoch auch ein individueller Antrieb der Drehteller9 , z. B. mit Motoren, und/oder eine kontinuierliche Drehbewegung der Drehteller9 . - Nachfolgend wird die Funktionsweise des Ausführungsbeispiels beschrieben.
- Flaschen
3 mit zu bedruckenden Etiketten5 werden kontinuierlich in einem Beschickungsbereich15 , z. B. von einem Einlaufstern23 , an die Drehteller9 übergeben und dort mit Hilfe der Haltemittel19 ,21 fixiert. Um eine sichere Übergabe an die bezüglich der Drehachse DD exzentrisch angeordneten Befestigungsmittel19 ,21 zu gewährleisten, befinden sich die Drehteller9 dabei in einer Standardposition9a . Der Behältertisch7 dreht sich währenddessen kontinuierlich in Pfeilrichtung A weiter. Unmittelbar vor Erreichen des Druckkopfes13 wird die vorlaufende Kante5a des Etiketts5 mit einer Steuerkurve (nicht gezeigt) in Pfeilrichtung B vor den Druckkopf13 gedreht und der Druckvorgang gestartet. Während des Druckens fährt das Etikett5 an dem Druckkopf13 vorbei und wird dabei durch fortgesetztes Drehen des Drehtellers9 aufgrund der exzentrischen Halterung auf dem Drehteller9 auf im Wesentlichen konstantem Abstand zum Druckkopf13 gehalten. Nach Beendigung des Druckvorgangs wird der Drehteller9 mit der Steuerkurve wieder in die Übergabeposition9a gebracht. Nach Erreichen des Entladebereichs17 wird die bedruckte Flasche3 z. B. an einen Auslaufstern25 übergeben. - Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine gekrümmte Druckfläche mit verringertem technischen Aufwand qualitativ hochwertig bedruckt werden.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - WO 99/08935 [0003]
Claims (7)
- Vorrichtung (
1 ) zum kontinuierlichen Bedrucken von Behältern (3 ) mit gekrümmter Druckfläche (5 ) – mit einem Drucker (11 ) mit mindestens einem Druckkopf (13 ); – mit einem drehbaren Behältertisch (7 ); und – mit auf dem Behältertisch angeordneten Drehtellern (9 ) zur Aufnahme der Behälter und zum Vorbeiführen der Druckfläche an dem Druckkopf, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (19 ,21 ) zum exzentrischen Halten der Behälter auf den Drehtellern vorgesehen sind und der Krümmungsmittelpunkt (MK) der Druckfläche um den Druckkopf in einer Kreisbahn (KK) herumschwenkt, so dass die Druckfläche (5 ) an dem Druckkopf mit im Wesentlichen konstantem Abstand (C) vorbeigeführt werden kann. - Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucker (
11 ) ein Tintenstrahldrucker ist. - Druckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (C) zwischen der Druckfläche (
5 ) und dem Druckkopf (13 ) 1 mm bis 5 mm beträgt. - Druckvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behältertisch (
7 ) und die Drehteller (9 ) beim Vorbeilaufen der Druckfläche (5 ) an dem Druckkopf (13 ) die gleiche Drehrichtung (A, B) aufweisen. - Druckvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Abstand des Krümmungsmittelpunkts (MK) von der Drehachse (DB) des Behältertisches (
7 ) beim Vorbeilaufen der Druckfläche (5 ) an dem Druckkopf (13 ) kleiner ist als der radiale Abstand der Drehtellerachse (DD) von der Drehachse (DB) des Behältertisches. - Druckvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehteller (
9 ) mittels einer Steuerkurve gesteuert werden. - Druckvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehteller (
9 ) eine oszillierende Bewegung ausführen.
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