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Die Erfindung betrifft eine Behälterbehandlungsvorrichtung zur Etikettierung und/oder Bedruckung von Behältern mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 beziehungsweise 13.
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Üblicherweise werden Behälter für Produkte, wie beispielsweise Getränke, Hygieneartikel und dergleichen zur Kennzeichnung des Produkts und/oder für eine hochwertige Produktpräsentation mit einer Bedruckung und/oder mit einem Etikett versehen. Die Bedruckung kann dabei entweder direkt auf einem Behandlungsabschnitt einer Behälteraußenfläche oder als Zusatzdruck auf einem Etikett aufgebracht sein. Die Bedruckung kann beispielsweise Schriftzeichen, Logos, Muster und Farbverläufe aufweisen. Zur eigentlichen Etikettierung oder Bedruckung werden die Behälter in einem Karussell transportiert, wobei sie mittels drehbar angeordneter Behälteraufnahmen an einem Behandlungsaggregat vorbeigeführt werden. Ein derartiges Behandlungsaggregat kann eine Etikettiervorrichtung sein, mittels derer beispielsweise selbstklebende Etiketten von einem bandförmigen Silikonträger abgelöst und auf den Behältern aufgebracht werden. Alternativ kann das Behandlungsaggregat auch ein Druckaggregat sein, mit dem mittels eines Tintenstrahldruckkopfs eine Bedruckung direkt auf der Behälteroberfläche aufgebracht wird.
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Üblicherweise werden dabei die Behälter in den Behälteraufnahmen um eine Drehachse gedreht, wobei die Längsachsen der Behälter mit den Drehachsen zusammenfallen. Dabei ist nachteilig, dass sich beim Vorbeiführen der Arbeitsabstand zwischen dem Behandlungsaggregat und der Behälteroberfläche durch deren Krümmung kontinuierlich ändert. Bei einem Druckaggregat wird folglich die Breite des Behandlungsabschnitts auf dem Behälter eingeschränkt, da eine genaue Bedruckung nur innerhalb enger Toleranzen des Arbeitsabstands erfolgen kann. Ebenso kann eine Veränderung des Arbeitsabstands bei Etikettiervorrichtungen zu einer Faltenbildung oder zu einem Abreißen des Etiketts führen.
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Hierzu schlägt die
DE 10 2008 012 502 A1 eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Bedrucken von Behältern vor, bei der die Behälter in den Behälteraufnahmen exzentrisch aufgenommen werden. Dadurch ergibt sich ein im Wesentlichen konstanter Arbeitsabstand zwischen dem Druckaggregat und der Behälteroberfläche. Darüber hinaus wird in der
DE 697 18 044 T2 eine Vorrichtung zum Aufkleben eines Beipackzettels auf Behälter offenbart. Hierbei werden die Behälter ebenfalls exzentrisch in den Behälteraufnahmen aufgenommen und zudem an der Behältermündung mittels einer selbstzentrierenden Zentriervorrichtung zentriert.
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Nachteilig dabei ist, dass sich die relative Geschwindigkeit zwischen der Behälteroberfläche und dem Druckaggregat kontinuierlich ändert. Folglich kommt es entweder zu einer Verzerrung des Druckbildes oder zu einer unterschiedlichen Auflösung von verschiedenen Druckabschnitten. Darüber hinaus wäre bei einem Etikettieraggregat nachteilig, dass das Etikett beim Aufkleben durch die sich ändernde Relativgeschwindigkeit entweder Falten wirft oder abreißt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Behälterbehandlungsvorrichtung zur Etikettierung und/oder Bedruckung von Behältern bereitzustellen, mit der eine möglichst genaue Etikettierung und/oder Bedruckung eines großen Behandlungsabschnitts auf dem Behälter möglich ist. Darüber hinaus ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Behälterbehandlungsvorrichtung zur Etikettierung und/oder Bedruckung von Behältern bereitzustellen, mit der auch entlang des Behälterumfangs gegenüberliegende Behandlungsabschnitte bei der Vorbeifahrt behandelt werden können.
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Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Behälterbehandlungsvorrichtung zur Etikettierung und/oder Bedruckung von Behältern nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils, gemäß dem wenigstens ein Antrieb zur Drehung der Behälteraufnahmen mit wenigstens einer Steuerungs- oder Reglungseinheit derart variabel ansteuerbar sind, dass ein Behandlungsabschnitt des jeweiligen Behälters mit einem vorgegebenen Geschwindigkeitsverlauf an dem Behandlungsaggregat vorbeiführbar ist.
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Dadurch, dass der Antrieb zur Drehung der Behälteraufnahmen mit wenigstens einer Steuerungs- oder Reglungseinheit variabel ansteuerbar sind, können die Behälteraufnahmen grundsätzlich mit einer beliebigen Geschwindigkeitskurve und Winkelstellung zum Behandlungsaggregat um die Drehachsen gedreht werden. Hierdurch ist es anders als bei einer Abwälzung von Zahnrädern möglich, die Drehbewegung der Behälteraufnahmen auf beliebige Behälterumfänge anzupassen. Folglich kann die Drehbewegung der Behälteraufnahmen derart gesteuert oder geregelt werden, dass alle Bereiche des Behandlungsabschnitts des jeweiligen Behälters mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit am Behandlungsaggregat vorbeigeführt werden. Beispielsweise ist es bei einem Druckaggregat möglich, den Antrieb derart anzusteuern oder zu regeln, dass der gerade vom Behandlungsaggregat bedruckte Bereich des Behandlungsabschnitts die vorgegebene Geschwindigkeit erreicht. Darüber hinaus ist es möglich, einen vorgegebenen Geschwindigkeitsverlauf vorzugeben, der mit den unterschiedlichen Bereichen des Behandlungsabschnitts korreliert.
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Die Behälterbehandlungsvorrichtung kann in einer Getränkeverarbeitungsanlage angeordnet sein. Die Behälterbehandlungsvorrichtung kann einer Abfüllanlage zum Abfüllen eines Produkts in die Behälter nachgeordnet sein. Die Behälterbehandlungsvorrichtung kann auch direkt einer Streckblasmaschine für PET-Flaschen nachgeordnet sein. Die Behälter können dazu vorgesehen sein, Getränke, Hygieneartikel, Pasten, chemische, biologische und/oder pharmazeutische Produkte aufzunehmen. Die Behälter können insbesondere Kunststoffflaschen, Glasflaschen und/oder Dosen sein. Bei den Behältern kann es sich um PET- und Einwegflaschen handeln.
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Das Karussell kann dazu ausgebildet sein, einen kontinuierlichen Behälterstrom zu etikettieren und/oder zu bedrucken. Dem Karussell kann ein Einlauf- und/oder Auslaufstern zugeordnet sein, um die Behälter den Behälteraufnahmen zu- und/oder davon abzuführen. Das Karussell kann eine Karussellebene aufweisen, die senkrecht zu einer vertikalen Karussellachse verläuft und optional horizontal ausgebildet ist. Unter vertikal wird hier die Richtung verstanden, deren Vektor auf den Erdmittelpunkt gerichtet ist.
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Das Behandlungsaggregat kann dazu ausgebildet sein, die Behälter zu etikettieren und/oder zu bedrucken. Denkbar ist auch, dass das Behandlungsaggregat dazu ausgebildet ist, zunächst Etiketten zu bedrucken und anschließend auf die Behälter aufzubringen. Alternativ ist auch denkbar, dass das Behandlungsaggregat dazu ausgebildet ist, Etiketten ohne Bedrucken oder mit einem Teildruck auf die Behälter anzubringen und anschließend zu bedrucken.
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Die Behälteraufnahmen können dazu ausgebildet sein, die Behälter am Behälterboden und/oder an der Behältermündung einzuspannen. Die Behälteraufnahmen können entlang regelmäßiger Winkelsegmente am Karussell angeordnet sein. Die Behälteraufnahmen können ausgebildet sein, die Behälter von einem Zulaufstern abzunehmen und diese entlang des Umfangs des Karussells zu transportieren und nach der Behandlung an einen Ablaufstern abzugeben.
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Der jeweilige Antrieb kann dazu ausgebildet sein, eine oder mehrere oder genau nur eine Behälteraufnahme(n) anzutreiben. Der wenigstens eine Antrieb kann jeweils als Elektromotor ausgebildet sein. Der jeweilige Antrieb kann über Wellen mit einer oder mehreren Behälteraufnahmen verbunden sein. Darüber hinaus kann zwischen dem jeweiligen Antrieb und einer oder mehreren Behälteraufnahmen ein Getriebe angeordnet sein. Die Elektromotore können als Schrittmotoren oder als Servomotoren ausgeführt sein. Bei der Ausbildung als Servomotor können die Elektromotore jeweils einen Drehgeber und/oder Hall-Sensoren umfassen.
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Dass die Behälter in den Behälteraufnahmen exzentrisch zu den Drehachsen aufnehmbar sind, kann bedeuten, dass eine Mittelachse eines Behälteraufnahmebereichs mit einem Abstand parallel zu der Drehachse der Behälteraufnahme angeordnet ist. Mittelachse kann bedeuten, dass diese senkrecht durch das Zentrum einer Behältermündung eines in dem Aufnahmebereich aufgenommenen Behälters verläuft. Der Abstand zwischen der Mittelachse und der Drehachse kann in einem Bereich von 1–500 mm, optional 5–300 mm und weiterhin optional 15–250 mm sein.
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Die Steuerung- oder Reglungseinheit kann dazu ausgebildet sein, zur Steuerung des als Schrittmotor ausgebildeten Elektromotors Steuerimpulse abzugeben. Alternativ kann die Steuerungs- oder Reglungseinheit dazu ausgebildet sein, die Drehposition der Behälteraufnahmen oder des wenigstens einen Antriebs mittels eines Drehgebers und/oder Hall-Sensoren zu erfassen und die Drehwinkelposition der Behälteraufnahmen zu regeln.
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Behandlungsabschnitt des jeweiligen Behälters kann bedeuten, dass dies ein zu bedruckender oder zu etikettierender Bereich des jeweiligen Behälters ist. Der Behandlungsabschnitt kann auf der Behälteroberfläche angeordnet sein und optional ein Sektor eines Zylinders sein. Der Geschwindigkeitsverlauf kann eine Korrelation der relativen Geschwindigkeit einzelner Bereiche des Behandlungsabschnitts zum Behandlungsaggregat umfassen. Ebenso kann der vorgegebene Geschwindigkeitsverlauf eine Korrelation zwischen der Drehwinkelposition des Karussells und der Drehwinkelposition der jeweiligen Behälteraufnahme umfassen. Der vorgegebene Geschwindigkeitsverlauf kann eine relative Geschwindigkeit zwischen einem Behälteroberflächenpunkt und dem Behandlungsaggregat sein.
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Das Behandlungsaggregat kann feststehend ausgeführt sein. Feststehend kann hier bedeuten, dass sich das Karussell gegenüber dem Behandlungsaggregat dreht. Ebenso kann feststehend bedeuten, dass das Behandlungsaggregat mit einer Aufstandsfläche der Behälterbehandlungsvorrichtung fest verbunden ist. Die Aufstandsfläche kann der Boden eines Gebäudes sein. Dadurch können Versorgungselemente für das Behandlungsaggregat für Behandlungsressourcen, wie beispielsweise Etiketten und/oder Drucktinte, fest und somit kostengünstig ausgeführt sein.
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Der Geschwindigkeitsverlauf kann im Wesentlichen eine konstante Geschwindigkeit sein. Dadurch wird die Drehung der Behälteraufnahmen derart gesteuert, dass sich die relative Geschwindigkeit zwischen dem Behandlungsabschnitt des jeweiligen Behälters und dem Behandlungsaggregat bei der Behandlung nicht verändert. Hierdurch kann am gesamten Behandlungsabschnitt die gleiche Druckauflösung erreicht werden. Bei einem Etikettieraggregat kann dadurch der Vorschub der Etiketten mit einer konstanten Geschwindigkeit erfolgen und ist somit besonders einfach.
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Die Behälteraufnahmen können eine Exzentrizität aufweisen, sodass der Behandlungsabschnitt mit einem im Wesentlichen konstanten Abstand am Behandlungsaggregat vorbeiführbar ist. Dadurch ergibt sich ein konstanter Arbeitsabstand des Behandlungsaggregats zur Behälteroberfläche und damit zum Behandlungsabschnitt. Dadurch kann der Behandlungsabschnitt besonders genau bedruckt oder etikettiert werden.
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Die Steuerungs- oder Reglungseinheit kann einen Mikroprozessor umfassen.
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In der Steuerungs- oder Reglungseinheit oder in einer Sortenverwaltung können Parameter und/oder Kurven zur Ansteuerung des wenigstens einen Antriebs abgelegt sein, die unterschiedlichen Behältertypen zugeordnet sind. Beispielsweise werden für Behältertypen mit unterschiedlichen Durchmessern unterschiedliche Parameter und/oder Kurven zur Ansteuerung des Antriebs benötigt, um beim Vorbeiführen den gleichen Geschwindigkeitsverlauf der jeweiligen Behandlungsabschnitte gegenüber dem Behandlungsaggregat zu erreichen. Durch die Ablage der Parameter und/oder Kurven ist es möglich, besonders schnell zwischen verschiedenen Behältertypen zu wechseln.
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Die Exzentrizität der Behälteraufnahmen kann für verschiedene Behältertypen einstellbar sein. Dadurch kann der Abstand der Behandlungsabschnitte verschiedener Behältertypen beim Vorbeiführen besonders einfach eingestellt werden. Die Behälteraufnahmen können jeweils eine radial zur Drehachse verlaufende Führung zur Einstellung des Abstands zwischen der Behälterlängsachse und der Drehachse umfassen. Die Führung kann eine Arretierung umfassen.
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Die Behälteraufnahmen können Drehteller zur Aufnahme des Behälterbodens und/oder Zentriervorrichtungen zur Aufnahme der Behältermündung umfassen. Dadurch können die Behälter besonders stabil in den Behälteraufnahmen aufgenommen werden und die Druckgenauigkeit kann so noch weiter erhöht werden. Die Zentriervorrichtung kann eine Zentrierglocke umfassen. Der Drehteller kann einen Aufnahmebereich zur Aufnahme des Behälterbodens umfassen, der exzentrisch zur Drehachse angeordnet ist.
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Die Drehteller können über Schwenkarme mit dem wenigstens einen Antrieb derart verbunden sein, dass die Drehachsen innerhalb/außerhalb eines Aufnahmebereichs für den Behälterboden verlaufen. Bei einem Verlauf der Drehachse innerhalb des Aufnahmebereichs kann der Abstand zwischen dem Behandlungsabschnitt und dem Behandlungsaggregat besonders genau geregelt oder gesteuert werden. Bei einem Verlauf der Drehachse außerhalb des Aufnahmebereichs kann der Behälter zunächst an einem Behandlungsabschnitt mit dem Behandlungsaggregat etikettiert oder bedruckt werden und dann gewendet werden, sodass ein zweiter (beispielsweise gegenüberliegender) Behandlungsabschnitt an demselben Behälter etikettiert und/oder bedruckt werden kann. Dadurch ist es möglich, die Behälterbehandlungsvorrichtung besonders flexibel einzusetzen.
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Die Drehteller und/oder die Zentriervorrichtungen können auswechselbar sein. Dadurch können die Behälteraufnahmen besonders einfach auf bestimmte Behältertypen eingestellt werden. Die Drehteller und/oder die Zentriervorrichtungen können zum Schnellwechsel Ein-Hand-Verschlüsse umfassen, die optional als Feder-Clip oder Bajonett-Verschluss ausgebildet sind.
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Dadurch können die Drehteller und/oder Zentriervorrichtungen besonders schnell gewechselt werden.
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Die Zentriervorrichtungen können selbstzentrierend ausgeführt sein. Dadurch können diese besonders einfach ohne eigenen Antrieb aufgebaut sein. Selbstzentrierend kann hier bedeuten, dass die Zentriervorrichtungen derart ausgeführt sind, dass sie sich bei einer leeren Behälteraufnahme in eine vorgegebene Winkelposition gegenüber einer Umfangsrichtung des Karussells zurückdrehen. Die selbstzentrierenden Zentriervorrichtungen können eine Steuerkurve und/oder einen Federmechanismus umfassen, der dazu ausgebildet ist, die Zentriervorrichtungen bei einer leeren Behälteraufnahme in eine vorgegebene Winkelposition gegenüber der Karussellumfangsrichtung zu drehen.
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Das Behandlungsaggregat kann eine Etikettiervorrichtung umfassen. Die Etikettiervorrichtung kann dazu ausgebildet sein, Etiketten zu beleimen und auf den Behältern anzubringen. Die Etikettiervorrichtung kann dazu ausgebildet sein ein Etikettenband in einzelne Etiketten mit einer Schneidevorrichtung zu zerschneiden. Alternativ kann die Etikettiervorrichtung dazu ausgebildet sein, selbstklebende Etikette von einem Trägerband abzulösen und auf den Behältern anzubringen.
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Das Behandlungsaggregat kann ein Druckaggregat umfassen, mit optional wenigstens einem Tintenstrahldruckkopf und/oder einer Aushärteeinrichtung. Dadurch können Etiketten oder die Behälter direkt mit einer Bedruckung versehen werden. Der Tintenstrahldruckkopf kann mit Druckdüsen versehen sein, die parallel zu den Drehachsen sequentiell angeordnet sind. Durch die Drehbewegung der Behälter und die sequentielle Anordnung der Druckdüsen parallel zu den Drehachsen kann ein zweidimensionaler Aufdruck auf die Behälter aufgebracht werden. Die Aushärteeinrichtung kann mit einer UV-Lichtquelle, einer Heizeinrichtung, einer Elektronenstrahleinrichtung und/oder mit einem Gebläse ausgebildet sein. Die Aushärteeinrichtung kann dazu ausgebildet sein, Druckfarben und/oder Klebstoffe auszuhärten. Die Aushärteeinrichtung kann integriert mit dem Druckaggregat angeordnet sein oder separat davon.
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Darüber hinaus stellt die Erfindung mit dem Anspruch 13 eine Behälterbehandlungsvorrichtung zur Etikettierung und/oder Bedruckung von Behältern bereit, umfassend wenigstens ein Behandlungsaggregat und ein Karussell mit um Drehachsen drehbar angeordneten Behälteraufnahmen, wobei die Behälter in den Behälteraufnahmen exzentrisch zu den Drehachsen aufnehmbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälteraufnahmen Drehteller mit einem Aufnahmebereich für den Behälterboden umfassen, wobei die Drehachsen außerhalb des Aufnahmebereichs verlaufen.
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Dadurch, dass die Drehachsen außerhalb des Aufnahmebereichs der Drehteller verlaufen, ist es möglich, in einer Drehstellung die Behälter entlang eines ersten Behandlungsabschnitts zu bedrucken, dann die Behälter durch eine Drehung der Behälteraufnahmen um die Drehachsen (beispielsweise um 180 Grad) zu wenden und dann an einem zweiten Behandlungsabschnitt zu bedrucken. Dadurch ist die Behälterbehandlungsvorrichtung besonders effizient einsetzbar, da mit einem Behandlungsaggregat beispielsweise zwei gegenüberliegende Behandlungsabschnitte bedruckt werden können. Darüber hinaus können die Behälter beim Vorbeiführen an dem Behandlungsaggregat hin- und weggeschwenkt werden, sodass dadurch der Arbeitsabstand veränderbar ist.
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Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen oder Teile davon, beziehungsweise die Gegenstände der Ansprüche 2–12 können mit dem Gegenstand des Anspruchs 13 beziehungsweise mit den nachfolgenden Ausführungsformen kombiniert werden.
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Die Behälteraufnahmen können über eine Steuerkurve oder über wenigstens einen Antrieb drehbar sein. Der wenigstens eine Antrieb kann jeweils als Elektromotor ausgebildet sein. Bei der Ausführung mittels einer Steuerkurve können die Behälteraufnahmen besonders einfach angetrieben werden. Bei einer Ausführung mit Elektromotoren können die Behälteraufnahmen besonders flexibel und präzise angetrieben werden.
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Die Behälteraufnahmen können Zentriervorrichtungen zur Aufnahme der Behältermündung umfassen, die optional selbstzentrierend ausgeführt sind. Dadurch können die Behälter besonders stabil in den Behälteraufnahmen aufgenommen werden. Selbstzentrierend kann hier bedeuten, dass die Zentriervorrichtungen derart ausgeführt sind, dass sie sich bei einer leeren Behälteraufnahme in eine vorgegebene Winkelposition gegenüber einer Umfangsrichtung des Karussells zurückdrehen. Die selbstzentrierenden Zentriervorrichtungen können eine Steuerkurve und/oder einen Federmechanismus umfassen, der dazu ausgebildet ist, die Zentriervorrichtungen bei einer leeren Behälteraufnahme in eine vorgegebene Winkelposition gegenüber der Karussellumfangsrichtung zu drehen.
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Das Behandlungsaggregat kann feststehend ausgeführt sein. Feststehend kann hier bedeuten, dass sich das Karussell gegenüber dem Behandlungsaggregat dreht. Ebenso kann feststehend bedeuten, dass das Behandlungsaggregat mit einer Aufstandsfläche der Behälterbehandlungsvorrichtung fest verbunden ist. Die Aufstandsfläche kann der Boden eines Gebäudes sein. Dadurch können Versorgungselemente für Behandlungsressourcen, wie beispielsweise Etiketten und/oder Drucktinte, fest und somit kostengünstig ausgeführt sein.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei zeigt:
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1 eine Behälterbehandlungsvorrichtung zur Etikettierung und/oder Bedruckung von Behältern in einer Draufsicht;
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2 die Behälterbehandlungsvorrichtung aus 1 in einer seitlichen Ansicht;
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3A und 3B die exzentrische Aufnahme der Behälter in den Behälteraufnahmen in zwei Draufsichten;
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4 eine weitere Behälterbehandlungsvorrichtung zur Etikettierung und/oder Bedruckung von Behältern in einer Draufsicht, wobei die Drehachsen außerhalb des jeweiligen Aufnahmebereichs der Behälteraufnahmen verlaufen;
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5 eine Seitenansicht der Behälterbehandlungsvorrichtung aus 4; und
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6A–6G eine Ablaufsequenz als Beispiel zur beidseitigen Bedruckung von Behältern mit der Behälterbehandlungsvorrichtung aus den 4 und 5.
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In der 1 ist eine Behälterbehandlungsvorrichtung 1 zur Bedruckung von Behältern 2 in einer Draufsicht zu sehen. Bei der Behälterbehandlungsvorrichtung 1 werden die Behälter 2 über den Zulaufstern 8 den Behälteraufnahmen 5 zugeführt, die in regelmäßigen Winkelabständen auf dem Karussell 4 angeordnet sind. Zu sehen ist auch, dass sich das Karussell 4 um die Karussellachse B entgegen dem Uhrzeigersinn dreht und dass die Behälter 2 an dem Behandlungsaggregat 3 vorbeigeführt werden, wobei diese mit dem Tintenstrahldruckkopf 3a an den Behandlungsabschnitten 2a bedruckt werden. Nach der Bedruckung werden die Behälter 2 zum Ablaufstern 9 weitergeführt und dort weiteren Behandlungsstationen zugeführt, beispielsweise einer Verpackungsmaschine.
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Die Behälterbehandlungsaufnahmen 5 sind um die Achsen A drehbar angeordnet, wobei die Behälter 2 in den Behälteraufnahmen 5 exzentrisch zu den Drehachsen A aufgenommen werden. Wie anschließend in 2 weiter erläutert, werden die Behälteraufnahmen 5 dabei durch Antriebe 6 um die Achsen A gedreht, wobei durch die exzentrische Aufnahme der Behälter 2 der Arbeitsabstand der Behandlungsabschnitte 2a gegenüber dem Tintenstrahldruckkopf 3a während der gesamten Bedruckung im Wesentlichen konstant ist. Die Antriebe 6 sind hier jeweils als Elektromotor ausgebildet.
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Bei der Bedruckung werden die Behälteraufnahmen 5 sowohl durch das Karussell 4 entlang dem Karussellumfang um die Karussellachse B gedreht als auch um ihre jeweilige Drehachse A. Beide Drehungen erfolgen beispielsweise entgegen dem Uhrzeigersinn, wobei an den beiden Rändern des Behandlungsabschnitts 2a der durch die Exzentrizität bewirkte radiale Abstand des Behälters 2 zur Karussellachse B größer ist, als in der Mitte des Behandlungsabschnitts 2a.
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In 2 ist die Behälterbehandlungsvorrichtung 1 aus der 1 in einer Seitenansicht zu sehen. Zu sehen ist ein Teilabschnitt des Karussells 4 im Bereich des äußeren Umfangs. Dort sind die Behälteraufnahmen 5 umfänglich angeordnet und umfassen jeweils den Drehteller 5a und die Zentriervorrichtung 5b. Der Drehteller 5a wird dabei über eine Welle von einem Servomotor 6 und einer Reglungseinheit 7 getrieben, wobei die Reglungseinheit 7 die genaue Winkelposition des Antriebs 6 über einen Drehgeber erfassen kann und die Ströme durch die Wicklung des Antriebs 6 derart regeln kann, dass die gewünschte Drehposition des Drehtellers 5a erreicht wird. Am unteren Ende ist der Behälter 2 an seinem Boden im Aufnahmebereich 5g des Drehtellers 5a aufgenommen. Dabei weist die Behälterlängsachse M einen Versatz zur Drehachse A der Behälteraufnahme 5 auf, wobei die Drehachse A innerhalb des Aufnahmebereichs 5g für den Behälterboden verläuft.
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Zur Aufnahme der Behältermündung ist die Zentriervorrichtung 5b vorgesehen, die ebenfalls um die Drehachse A drehbar gelagert ist und die die gleiche Exzentrizität wie der Drehteller 5a aufweist. Hierbei ist die Zentriervorrichtung 5b mittels der Steuerkurve 5e und der Rolle 5d selbstzentrierend ausgeführt. Befindet sich der Behälter 2 nicht in der Behälteraufnahme 5, so wird die Zentriervorrichtung 5b über die Steuerkurve 5e und eine hier nicht dargestellte Feder in eine Winkelstellung gedreht, sodass beim nächsten Vorbeilauf am Einlaufstern 8 ein neuer Behälter 2 aufgenommen werden kann und die Zentrierglocke der Zentriervorrichtung 5b gegenüber dem Aufnahmebereich 5g steht. Die Welle 5c der Zentriervorrichtung 5b ist über entsprechende Lager um die Drehachse A frei drehbar gelagert und verfügt über keinen eigenen Antrieb. Dadurch, dass die Zentriervorrichtung 5b selbstzentrierend ausgeführt ist, befindet sich die Zentrierglocke zur Aufnahme eines neuen Behälters 2 in einer geeigneten Drehstellung und läuft dann nach dem Aufnehmen des Behälters 2 frei um die Achse A.
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Mittels des Antriebs 6 und der Reglungseinheit 7 ist es möglich, die Drehbewegung der Behälteraufnahme 5 um die Drehachse A variabel zu steuern, sodass die beiden Behandlungsabschnitte 2a und 2b des Behälters 2 mit einem vorgegebenen Geschwindigkeitsverlauf an dem Behandlungsaggregat 3 vorbeigeführt werden. Dabei ist die relative Geschwindigkeit bei der Vorbeiführung konstant und jeder Bereich des Behandlungsabschnitts 2a und 2b wird von dem Tintenstrahldruckkopf 3a mit der gleichen Auflösung und Genauigkeit bedruckt. Dadurch kann ein besonders großer Behandlungsabschnitt 2a, 2b entlang des Behälterumfangs mit einer hohen Genauigkeit bedruckt werden.
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In den 3A und 3B ist die geometrische Anordnung der Behälteraufnahme 5 sowie des Behälters 2 gegenüber dem Behandlungsaggregat 3 genauer dargestellt. Zu sehen ist in der 3A, dass die Behälteraufnahmen 5 entlang der Karussellkreisbahn KA um die Karussellachse B gedreht werden. Hierbei ist die Behälterlängsachse M gegenüber der Drehachse A der Behälteraufnahme 5 um den Abstand X exzentrisch verschoben. Zu sehen ist auch, dass die Behälteraufnahme 5 und das Karussell 4 sich beispielsweise entgegen dem Uhrzeigersinn bewegen und der Abstand D des zu bedruckenden Behandlungsabschnitts 2a gegenüber dem Behandlungsaggregat 3 durch die exzentrische Drehbewegung im Wesentlichen konstant ist. Der zweite Behandlungsabschnitt 2b kann entweder mit einem weiteren Behandlungsaggregat 3 oder bei einem zweiten Vorbeilauf an dem hier dargestellten Behandlungsaggregat 3 bedruckt werden.
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In der 3B ist zudem zu sehen, dass der Behälter 2, sowie die Behandlungsabschnitte 2a und 2b eine im Wesentlichen zylindrische Form mit dem Radius R2 aufweisen. Der Radius R2 ist hier kleiner gewählt als der Radius R1 der Behälteraufnahmen 5.
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Die Behälterbehandlungsvorrichtung 1 in den 1–3B ist hier als Bedruckungsvorrichtung mit einem Druckaggregat ausgeführt. Alternativ kann das Behandlungsaggregat 3 auch als Etikettiervorrichtung ausgeführt werden, mit der bereits bedruckte Etikette auf die Behälter 2 an den Behandlungsabschnitten 2a und 2b aufgebracht werden oder bei der die Etikette vor oder nach dem Aufbringen auf die Behälter 2 zusätzlich durch ein Druckaggregat bedruckt werden.
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In der 4 ist eine weitere Ausführungsform einer Behälterbehandlungsvorrichtung 1 zum Bedrucken von Behältern 2 in einer Draufsicht zu sehen. Zu sehen ist, dass die Behälter 2 zunächst mit einem Zulaufstern 8 dem Karussell 4 zugeführt werden und dort in den Behälteraufnahmen 5 aufgenommen werden. Die Behälteraufnahmen 5 unterscheiden sich von denen der 1–3B dadurch, dass jeweils die Drehachse A außerhalb des Aufnahmebereichs 5g verläuft. Zu sehen ist auch, dass die Drehteller 5a über Schwenkarme 5h mit dem hier nicht dargestellten Antrieben verbunden sind, die die Behälteraufnahmen 5 um die Drehachsen A schwenken. Hierdurch ergibt sich ein besonders langer Hebelarm beim Schwenken der Behälter 2. Die Antriebe 6 sind hier jeweils als Elektromotore ausgebildet.
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Zu sehen ist, dass die Behälteraufnahme 5 vor dem Erreichen des Behandlungsaggregats 3 jeweils so gedreht ist, dass der Aufnahmebereich 5g der Drehachse A voran eilt. Wie in Bezug auf die 6A–6G weiter unten genauer dargestellt, können die Behälter 2 nun zunächst auf einer Seite bedruckt oder etikettiert werden und sich nach dem Vorbeilauf durch eine Schwenkbewegung um die Achse A so drehen, dass sie auf der gegenüberliegenden Seite von dem jeweiligen Behandlungsaggregat 3 bedruckt oder etikettiert werden können. Dadurch ist es möglich, mit einem Behandlungsaggregat 3 zwei gegenüberliegende Flächen der Behälter 2 zu etikettieren oder zu bedrucken.
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In der 4 werden die Behälter 2 nach dem ersten Behandlungsaggregat 3 mit weiteren Behandlungsaggregaten 3 behandelt, beispielsweise mit weiteren Druckfarben. Anschließend werden sie von dem Karussell 4 weitergefördert und dann über den Auslaufstein 9 anderen Anlagenteilen zugeführt.
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In dem Ausführungsbeispiel der 4 kann die Drehbewegung der Drehteller 5a auch mittels einer Steuerkurve erfolgen. Dadurch ist die Behälterbehandlungsvorrichtung 1 ohne aufwendige motorische Antriebe besonders einfach ausgeführt.
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In der 5 ist die Behälterbehandlungsvorrichtung 1 aus der 4 mit einer Behälteraufnahme 5, dem Antrieb 6 und der Reglungseinheit 7 in einer seitlichen Darstellung detaillierter dargestellt. Diese weist die gleichen Merkmale wie die Vorrichtung in der 2 auf, jedoch unterscheidet sie sich dadurch, dass die Drehachsen A der Behälteräufnahmen 5 außerhalb des Aufnahmebereichs 5g für den Behälterboden des Behälters 2 verlaufen. Darüber hinaus sind hier die Drehteller 5a über Schwenkarme 5h mit der Welle des Antriebs 6 verbunden. Ebenso ist auch die Zentrierglocke der Zentriervorrichtung 5b über den Schwenkarm 5f mit der drehbar gelagerten Welle 5c verbunden. Alle weiteren Merkmale des Ausführungsbeispiels in der 2 sind entsprechend auf das in der 5 übertragbar.
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Dadurch, dass die Drehachsen A außerhalb des Aufnahmebereichs 5g für den Behälterboden verlaufen, wird ein besonders großer Abstand der Behälterlängsachsen M zur Drehachse A erreicht. Dadurch können die Behälter 2, wie nachfolgend beschrieben, bei einer Vorbeifahrt an den Behandlungsaggregaten 3 sowohl am Behandlungsabschnitt 2a als auch am gegenüberliegenden Behandlungsabschnitt 2b bedruckt oder etikettiert werden.
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Ein derartiger Vorbeilauf ist in den 6A–6G in einer Draufsicht dargestellt. Hierbei ist das Behandlungsaggregat 3 als Druckaggregat ausgeführt, das die Behälter 2 an den Behandlungsabschnitten 2a mit einem Tintenstrahldruckkopf am Arbeitspunkt 3p behandelt. In der 6A und 6B befindet sich die Behälteraufnahme 5 in einer Drehstellung, sodass die Behälter 2 den Drehachsen A voran laufen. Dabei werden die Behälter 2 an den Behandlungsabschnitten 2a von einer vertikalen Kante zur anderen bedruckt. Um die Krümmung des Behandlungsabschnitts 2a auszugleichen, werden die Behälter 2 derart um die Drehachsen A verdreht, dass der Arbeitspunkt 3p des Druckaggregats 3 immer auf dem Behandlungsabschnitt 2a verläuft.
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Während sich nun in den 6A–6E die Behälteraufnahmen 5 mit ihren Achsen A weiter entlang der Karussellbahn KA bewegen, folgt eine Drehbewegung der Behälteraufnahmen 5 um die Drehachsen A (beispielsweise um 180°) in der Karusselldrehrichtung, sodass vor Erreichen der ersten vertikalen Kante des Behandlungsabschnitts 2b der Arbeitspunkt 3p auf dieser Kante zu liegen kommt. Anschließend wird, wie in den 6F und 6G dargestellt, der Behandlungsabschnitt 2b von der ersten vertikalen Kante zur zweiten vertikalen Kante bedruckt. Hierbei erfolgt ebenfalls durch eine Drehung der Behälteraufnahme 5 eine Ausgleichsbewegung, sodass der Arbeitspunkt 3p des Druckkopfs immer auf dem Behandlungsabschnitt 2b verläuft.
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Dadurch kann der Behälter 2 entlang eines Großteils seines Umfangs durch das Behandlungsaggregat 3 mit einer hohen Genauigkeit bedruckt werden.
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In den 4–6G kann das Behandlungsaggregat 3 auch als Etikettiervorrichtung ausgebildet sein. Die Etikettiervorrichtung ist dabei dazu ausgebildet, ein Etikettenband in Etiketten zu zerschneiden, diese zu beleimen und auf die Behälter 2 aufzubringen. Alternativ können auch Selbstklebeetiketten vorgesehen sein. Darüber hinaus kann das als Etikettiervorrichtung ausgebildete Behandlungsaggregat 3 zusätzlich ein Druckaggregat zur Bedruckung der Etiketten vor oder nach dem Aufbringen der Behälter 2 umfassen.
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Darüber hinaus kann die Reglungseinheit 7 in den 2 und 5 mit einer Sortenverwaltung verbunden sein, in der Parameter und/oder Kurven zur Ansteuerung der Antriebe 6 abgelegt sind.
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Die Exzentrizität der Behälteraufnahmen 5 ist bei den Behälterbehandlungsvorrichtungen 1 der 1–6G einstellbar, indem die Drehteller 5a und die Zentriervorrichtungen 5b austauschbar sind. Dadurch können die Behälteraufnahmen 5 über eine Anpassung des Abstands zwischen der Behälterlängsachse M und der Drehachse A an unterschiedliche Behältertypen leicht angepasst werden.
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Darüber hinaus kann das Behandlungsaggregat 3 in den 1–6G eine integrierte oder separate Aushärteeinrichtung umfassen, beispielsweise eine UV-Lampe, um Druckfarben auszuhärten.
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Es versteht sich, dass in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen genannte Merkmale nicht auf diese speziellen Kombinationen beschränkt sind und in beliebigen anderen Kombinationen möglich sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008012502 A1 [0004]
- DE 69718044 T2 [0004]
