-
Die Erfindung betrifft eine Behälterbehandlungsmaschine zur Bedruckung von Behältern und ein Verfahren zur Reinigung der Druckstationen in einer Behälterbehandlungsmaschine mit den Merkmalen der Oberbegriffe der Patentansprüche 1 bzw. 14.
-
Bekann ist, dass Behälter, wie beispielsweise Flaschen oder Dosen mit einer Bedruckung zur Kennzeichnung des Behälterinhalts versehen werden können, wobei an einer Druckstation mittels eines Direktdruckkopfs die Drucktinte direkt auf den Behälter aufgebracht wird. Die Behälter werden hierzu in der Behälterbehandlungsmaschine mit einer Transporteinrichtung transportiert und mit den Direktdruckköpfen flächig bedruckt. Ein derartiger Direktdruckkopf ist beispielsweise ein Tintenstrahldruckkopf, der eine Vielzahl von typischerweise vertikal angeordneten Düsen (beispielsweise 500–1000) aufweist. Für die flächige Bedruckung erfolgt typischerweise eine Drehbewegung des Behälters um seine Längsachse und/oder eine Schwenkbewegung des Druckkopfs. Das Druckbild selbst liegt als digitale Information in einer Computersteuerung vor und dient für eine entsprechende Ansteuerung des Direktdruckkopfs, der Behälteraufnahmen und/oder einer Schwenkeinheit. Weiterhin wird die Drucktinte in einer nachfolgenden Aushärteeinrichtung über UV- oder Elektronenstrahlen durch Vernetzung gehärtet. Für einen mehrfarbigen Druck sind mehrere Druckeinheiten mit verschiedenen Drucktinten (Druckfarben) vorgesehen. Mit derartigen Direktdruckverfahren ist es möglich, die Behälter mit einer individuellen Bedruckung zu versehen.
-
Nachteilig dabei ist, dass die feinen Düsen der Direktdruckköpfe gelegentlich durch die Druckfarbe und/oder Verschmutzungen verstopfen können, wobei bereits eine einzelne verstopfte Düse einen signifikanten Fehler in der Bedruckung zur Folge hat. Weiterhin ist es möglich, dass Streustrahlung der Aushärteeinrichtung überschüssige Tinte am Direktdruckkopf unabsichtlich aushärtet.
-
Hierzu schlägt die
DE 10 2009 058219 A1 vor, dass die Direktdruckköpfe mittels einer Reinigungsvorrichtung in regelmäßigen Zyklen gereinigt werden. Dabei wird der zu reinigende Druckkopf in einer Reinigungsposition mittels einer Abtupfeinrichtung mechanisch abgetupft und/oder es wird mittels einer Absaugeinrichtung überschüssige Drucktinte entfernt.
-
Nachteilig dabei ist, dass stark eingetrocknete oder teilausgehärtete Tintenreste durch eine entsprechend stark mechanische Einwirkung der Abtupfeinrichtung entfernt werden müssen und somit die Düsen beschädigt werden können. Weiterhin können durch die Abtupfeinrichtung auch Partikel in nicht verstopfte Düsen eingebracht werden und diese verstopfen.
-
Weiterhin ist aus der
DE 10 2006 052154 A1 bekannt, dass zu Reinigungszwecken Drucktinte aus dem Tintenstrahldruckkopf ausgestoßen wird, um so die Düsen von innen zu spülen.
-
Nachteilig dabei ist, dass durch dieses Reinigungsverfahren verhältnismäßig viel Drucktinte verbraucht wird und die Verteilung der als Reinigungsflüssigkeit genutzten Tinte am Druckkopf nicht gleichmäßig ist. Weiterhin können bei diesem Verfahren stark angetrocknete oder ausgehärtete Tintenreste am Druckkopf nur schwer entfernt werden.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Reinigungsvorrichtung für eine Behälterbehandlungsmaschine mit Druckstationen bereitzustellen, mit der eine zuverlässige und kostengünstige Reinigung der Druckstationen gewährleistet ist.
-
Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer Behälterbehandlungsmaschine zur Bedruckung von Behältern mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 mit den Merkmalen des Kennzeichnenden Teils, gemäß dem die Reinigungsvorrichtung wenigstens eine Reinigungseinheit zur Ausbringung eines Reinigungsmittels auf die Druckstationen und eine Auffangeinrichtung zur Abförderung von verbrauchtem Reinigungsmittel umfasst.
-
Wenn in den Ansprüchen allgemein von Druckstation die Rede ist, meint das insbesondere die Druckwerke bzw. Druckköpfe, insbesondere Direktdruckköpfe der Druckstationen. Deshalb wird nachfolgend für Druckstation auch der Begriff Direktdruckkopf verwendet.
-
Dadurch, dass auf den Direktdruckkopf von außen Reinigungsmittel, insbesondere eine Reinigungsflüssigkeit aufgebracht wird, kann diese besonders gleichmäßig auf dessen Oberfläche verteilt werden und demnach werden alle für die Bedruckung relevanten Bereiche des Direktdruckkopfs von der Reinigungsflüssigkeit zuverlässig gereinigt. Weiterhin ist es durch die Wahl der Reinigungsflüssigkeit möglich, die stark eingetrockneten bzw. ausgehärteten Tintenreste anzulösen und so vom Direktdruckkopf zuverlässig zu entfernen. Darüber hinaus ist zur Reinigung keine Drucktinte notwendig, sondern eine vergleichsweise kostengünstige Reinigungsflüssigkeit. Durch die Auffangeinrichtung wird weiterhin die vom Druckkopf bei der Reinigung abfließende Reinigungsflüssigkeit aufgefangen und kann umweltgerecht entsorgt oder wieder aufbereitet werden. Dadurch ist der Verbrauch an Reinigungsflüssigkeit besonders gering und ist entsprechend kostengünstig.
-
Darüber hinaus sind die chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften der Reinigungsflüssigkeit unabhängig von der Drucktinte und können so auf einen optimalen Reinigungsprozess angepasst werden.
-
Die Behälterbehandlungsmaschine kann in einer Getränkeverarbeitungsanlage angeordnet sein. Die Behälterbehandlungsmaschine kann eine Abfüllanlage zum Abfüllen eines Produkts in die Behälter und/oder einem Verschließer nachgeordnet sein. Die Behälterbehandlungsmaschine kann dem Füllprozess aber auch vorgeschaltet sein und/oder einem Behälterherstellungsprozess direkt nachgeschaltet sein.
-
Die Behälter können dazu vorgesehen sein, Getränke, Hygieneartikel, Pasten, chemische, biologische und/oder pharmazeutische Produkte aufzunehmen. Im Allgemeinen kann der Behälter für jegliche fließfähige bzw. abfüllbare Medien vorgesehen sein. Die Behälter können aus Kunststoff, Glas und Metall bestehen, aber auch hybride Behälter mit Materialmischungen sind denkbar.
-
Die Transporteinrichtung kann dazu ausgebildet sein, die Behälter während der Bedruckung gegenüber dem Direktdruckkopf zu verschieben, zu drehen und/oder an einer vorgegebenen Druckposition feststehend zu positionieren. Die Transporteinrichtung kann dazu ausgebildet sein, den Behälter senkrecht und/oder parallel zu einer Druckrichtung des Direktdruckkopfs zu verschieben. Die Transporteinrichtung kann dazu ausgebildet sein, den Druckbereich auf der Behälteroberfläche im Wesentlichen senkrecht zu einer Druckrichtung des Direktdruckkopfs zu verschieben. "Druckrichtung des Direktdruckkopfs" kann hier bedeuten, dass dies die Abgaberichtung der Drucktropfen aus dem Direktdruckkopf ist. Die Transporteinrichtung kann Behälteraufnahmen umfassen, die optional drehbar ausgebildet sind. Die Behälteraufnahmen können über eine Verfahreinheit beim Drucken verfahrbar sein.
-
Der Direktdruckkopf kann mit einem Tintenstrahldruckverfahren arbeiten, bei dem die Drucktinte mittels einer Vielzahl von Druckdüsen an den Behälter abgegeben wird. "Tintenstrahldruckverfahren" kann bedeuten, dass in Kammern einer Druckdüse ein plötzlicher Druckanstieg über Piezo- oder Thermoelemente derart erzeugt wird, dass eine kleine Menge an Druckflüssigkeit durch die Druckdüse gedrückt und als Drucktropfen an den Behälter abgegeben wird. Bei dem Direktdruckkopf kann eine Vielzahl von Druckdüsen entlang einer linearen Zeile angeordnet sein, die optional parallel zur Behälterachse angeordnet ist. Der Direktdruckkopf kann eine Anzahl von Druckdüsen in einem Bereich von 100 bis 10.000, optional in einem Bereich von 500 bis 1.000 Düsen aufweisen. Denkbar ist jedoch auch jedes andere Direktdruckverfahren.
-
Die Reinigungsvorrichtung kann mit einer Zu- und/oder Ableitung für Reinigungsflüssigkeit verbunden sein. Die Reinigungseinheit kann eine Düse zur Ausbringung der Reinigungsflüssigkeit umfassen. Die Reinigungsvorrichtung kann weiterhin eine Pumpe und/oder ein Ventil zur Steuerung der Ausbringung der Reinigungsflüssigkeit umfassen. Die Pumpe und/oder das Ventil können mittels einer elektronischen Steuervorrichtung und/oder mit einer Maschinensteuerung ansteuerbar sein. Die Auffangeinrichtung kann rinnen- oder beckenartig ausgebildet sein. Die Auffangeinrichtung kann weiterhin eine Abflussöffnung umfassen, die mit der Ableitung für die Reinigungsflüssigkeit verbunden ist. Die Auffangeinrichtung kann mit einer Pumpe und/oder einem Ventil verbunden sein. Dadurch kann der Abfluss der Reinigungsflüssigkeit beschleunigt und/oder gesteuert werden. Weiterhin kann die Auffangeinrichtung mit einer Absaugvorrichtung verbunden sein.
-
Die Reinigungsflüssigkeit kann wasserbasiert oder lösungsmittelbasiert sein. Die Reinigungsflüssigkeit kann derart beschaffen sein, dass sie eingetrocknete und/oder ausgehärtete Tinte löst und/oder damit eine chemische Verbindung eingeht.
-
Die Reinigungseinheit kann weiterhin eine Blasdüse für Luft und/oder eine Wischeinrichtung umfassen. Durch die Blasdüse kann der Direktdruckkopf besonders gut getrocknet werden und/oder von trockenen Verschmutzungen befreit werden. Weiterhin kann die Blasdüse mit einer Leitung zur Luftzufuhr verbunden sein. Durch die Wischeinrichtung können mittels der Reinigungsflüssigkeit angelöste Verschmutzungen besonders gut vom Direktdruckkopf abgewischt werden. Weiterhin kann mittels der Wischeinrichtung die Reinigungsflüssigkeit besonders gleichmäßig auf dem Direktdruckkopf verteilt werden. Die Wischeinrichtung kann als Lippe aus einem elastischen Material, beispielsweise aus Gummi, ausgebildet sein. Die Wischeinrichtung kann in Kombination mit einer darunter liegenden Absaugdüse (54) angewendet werden.
-
Die Reinigungsvorrichtung kann als Schutzelement für den Direktdruckkopf ausgebildet sein, optional mit einer umlaufenden Dichtung und/oder einer Schutzkappe. Dadurch können die Direktdruckköpfe bei einem Stillstand der Maschine besonders gut vor einem Eintrocknen der Drucktinte geschützt werden. Das Schutzelement kann derart mit dem Direktdruckkopf korrespondierend ausgebildet sein, dass in einer geschützten Anordnung des Direktdruckkopfs im Bereich der Druckdüsen eine hermetisch abgeschlossene Kammer ausgebildet wird.
-
Die Reinigungsvorrichtung kann zur gleichzeitigen Reinigung von wenigstens zwei übereinander angeordneten Direktdruckköpfen mit zu diesen Direktdruckköpfen korrespondierenden Reinigungseinheiten ausgebildet sein, wobei die Reinigungseinheiten optional stufenförmig angeordnet sind. Anders ausgedrückt können mehrere Reinigungseinheiten zur Ausbringung der Reinigungsflüssigkeit übereinander angeordnet sein, so dass die zwei Direktdruckköpfe gleichzeitig gereinigt werden können. Dadurch ist eine besonders effiziente Reinigung mehrerer Direktdruckköpfe möglich. Durch die stufenförmige Ausbildung der Reinigungseinheit läuft die verbrauchte Reinigungsflüssigkeit vom oberen Direktdruckkopf nicht über den unteren Direktdruckkopf, sondern in eine zwischen beiden angeordnete Auffangeinrichtung. Die Reinigungsvorrichtung kann eine oder mehrere Auffangeinrichtungen umfassen. Die Auffangeinrichtungen können ebenfalls stufenförmig korrespondierend mit den Reinigungseinheiten ausgebildet sein.
-
Die Reinigungsvorrichtung zur Reinigung kann anstelle eines Behälters in eine Behälteraufnahme an der Transporteinrichtung einbringbar sein. Dadurch wird im Normalbetrieb besonders wenig Platz für die Reinigungsvorrichtung benötigt. Die Reinigungsvorrichtung kann autark mit einem Tank mit Reinigungsflüssigkeit, einem Ventil und/oder mit einer Pumpe ausgebildet sein. Dadurch kann die Reinigungsvorrichtung autark ohne Versorgungsleitungen zur Behälterbehandlungsmaschine ausgebildet sein.
-
Eine Verfahreinheit kann dazu ausgebildet sein, den Direktdruckkopf und die Reinigungsvorrichtung relativ zueinander zu positionieren und/oder zu verfahren. Hierbei ist denkbar, dass der Direktdruckkopf und/oder die Reinigungsvorrichtung mittels der Verfahreinheit bewegt wird. Beispielsweise kann durch ein Auf- und Abfahren der Reinigungsvorrichtung gegenüber dem Direktdruckkopf die Reinigungsflüssigkeit entlang der Düsenanordnung besonders gleichmäßig aufgebracht und verteilt werden. Weiterhin ist es dadurch möglich, die Wischeinrichtung und/oder die Blasdüse und/oder die Absaugdüse entlang des Direktdruckkopfs zu bewegen.
-
Die Verfahreinheit kann dazu ausgebildet sein, den Direktdruckkopf gegenüber einer horizontalen Druckrichtung in eine vertikale Reinigungsrichtung derart zu schwenken, dass die Düsen des Direktdruckkopfs zur Reinigung im Wesentlichen nach unten zum Erdmittelpunkt ausgerichtet sind. Durch die Ausrichtung des Direktdruckkopfs auf den Erdmittelpunkt fließt die ausgestoßene Drucktinte und/oder die Reinigungsflüssigkeit nicht entlang des Direktdruckkopfs, sondern wird unmittelbar durch die Schwerkraft abgetrennt. Horizontale Druckrichtung kann hier bedeuten, dass dies die Abgaberichtung der Drucktropfen beim Bedrucken der Behälter ist. Horizontal kann ebenfalls bedeuten, dass dies eine Richtung senkrecht zur Richtung auf den Erdmittelpunkt ist. Die vertikale Reinigungsrichtung kann parallel zur Schwerkraft verlaufen.
-
Die Reinigungsvorrichtung und die Direktdruckköpfe können stationär an der Maschine angeordnet sein. Dadurch kann einem oder mehreren Direktdruckköpfen eine Reinigungsvorrichtung zugeordnet werden und die Reinigung kann besonders schnell und damit effizient erfolgen. Weiterhin ist durch die stationäre Anordnung der Direktdruckköpfe eine besonders einfache Versorgung der Direktdruckköpfe mit Drucktinte möglich. Die Verfahreinheit kann dazu ausgebildet sein, die Reinigungsvorrichtung sequenziell nacheinander an mehreren Direktdruckköpfen zu positionieren und diese zu reinigen. "Stationär" kann hier bedeuten, dass die Reinigungsvorrichtung und die Direktdruckköpfe feststehend mit einem nicht bewegbaren Maschinenteil verbunden sind. "Stationär" kann zudem bedeuten, dass sich die Reinigungsvorrichtung und die Direktdruckköpfe nicht umlaufend mit der Transporteinrichtung bewegen.
-
Die Reinigungsvorrichtung kann mit der Transporteinrichtung mitlaufend verbunden sein und die Direktdruckköpfe können stationär an der Maschine angeordnet sein. Dadurch kann die Reinigungsvorrichtung besonders einfach mittels der Transporteinrichtung sequenziell nacheinander zu den verschiedenen Direktdruckköpfen zur Reinigung verfahren werden. Damit ist die Ausbildung der Behälterbehandlungsmaschine besonders kostengünstig. Die Reinigungsvorrichtung kann zwischen zwei Behälteraufnahmen angeordnet sein.
-
Die Direktdruckköpfe können mit der Transporteinrichtung mitlaufend verbunden sein und die Reinigungsvorrichtung kann an der Maschine stationär angeordnet sein. Dadurch können ebenfalls mehrere Direktdruckköpfe durch die Transporteinrichtung sequenziell nacheinander an der Reinigungsvorrichtung vorbeigefahren werden und gereinigt werden.
-
Die Reinigungsvorrichtung kann an einem Leersegment der Transporteinrichtung mit im Betrieb leeren Behälteraufnahmen angeordnet sein. Dadurch können mit der Transporteinrichtung gleichzeitig Behälter zur Bedruckung transportiert werden und im Bereich des Leersegments können die gerade nicht druckenden Direktdruckköpfe bei der Vorbeifahrt gereinigt werden. Das Leersegment kann in Transportrichtung zwischen einem Ablauf und einem Zulauf für Behälter angeordnet sein. Der Ab- bzw. Zulauf kann ein Ablauf- bzw. Zulaufstern sein.
-
Die Reinigungsvorrichtung und die Direktdruckköpfe können mit der Transporteinrichtung mitlaufend verbunden sein, wobei optional die Direktdruckköpfe sternförmig um die Behälteraufnahmen angeordnet sind. "Mitlaufend" kann bedeuten, dass die Reinigungsvorrichtung bzw. die Direktdruckköpfe zusammen mit den Behälteraufnahmen von der Transporteinrichtung umlaufend mitbewegt werden.
-
Darüber hinaus stellt die Erfindung mit dem Anspruch 13 ein Verfahren zur Reinigung von Direktdruckköpfen in einer Behälterbehandlungsmaschine bereit, wobei in einem Normalbetrieb die Behälter insbesondere mit einem Direktdruck bedruckt und in einem Reinigungsbetrieb wenigstens ein Direktdruckkopf mit einer Reinigungsvorrichtung gereinigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Reinigungsbetrieb mittels einer Reinigungseinheit beispielsweise eine Reinigungsflüssigkeit auf den Direktdruckkopf aufgebracht wird und die verbrauchte Reinigungsflüssigkeit und / oder die Verschmutzung von einer Auffangeinrichtung abgefördert werden.
-
Dadurch, dass im Reinigungsbetrieb mit der Reinigungseinheit die Reinigungsflüssigkeit auf den Direktdruckkopf aufgebracht wird, können die zu reinigenden Flächen besonders gleichmäßig gereinigt werden und andererseits eingetrocknete bzw. ausgehärtete Tintenreste besonders gut angelöst und entfernt werden. Weiterhin wird durch den Gebrauch von Reinigungsflüssigkeit weniger Drucktinte verbraucht, wodurch die Reinigung weniger kostenintensiv ist. Durch die Auffangeinrichtung wird gewährleistet, dass die verbrauchte Reinigungsflüssigkeit nicht über weitere Direktdruckköpfe abfließt, wodurch diese sonst verschmutzen würden. Weiterhin kann die mit der Auffangeinrichtung aufgefangene Reinigungsflüssigkeit umweltgerecht entsorgt oder aufbereitet werden.
-
Das Verfahren kann in einer Behälterbehandlungsmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1–13 eingesetzt werden.
-
Im Reinigungsbetrieb kann die Reinigungsvorrichtung den Direktdruckkopf abwischen und/oder mit Luft abblasen, wobei optional der Direktdruckkopf Drucktinte ausstößt. Durch das Abwischen können schwer lösliche Verschmutzungen oder Tintenreste besonders gut entfernt werden. Weiterhin können mit der Luft trockene Partikel abgeblasen werden oder der Direktdruckkopf nach der Reinigung getrocknet werden. Falls der Direktdruckkopf bei der Reinigung Drucktinte ausstößt, können Verschmutzungen in der Druckdüse mittels der Drucktinte herausgedrückt werden, wodurch der Direktdruckkopf besonders zuverlässig gereinigt wird.
-
Eine Teilmenge der Direktdruckköpfe kann im Normalbetrieb drucken und gleichzeitig kann eine andere Teilmenge der Direktdruckköpfe im Reinigungsbetrieb gereinigt werden. Dadurch muss der normale Bedruckungsbetrieb während der Reinigung nicht unterbrochen werden und es kann mit einer konstanten Fördermenge weiter bedruckt werden.
-
Weiterhin können alle zuvor in Bezug auf die Patentansprüche 1–12 genannten Merkmale einzeln oder in beliebigen Kombinationen mit dem Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 13–16 kombiniert werden.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutern. Dabei zeigt:
-
1 eine Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Behälterbehandlungsmaschine zur Bedruckung von Behältern in einer seitlichen Ansicht;
-
2 eine Darstellung einer Reinigungsvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht;
-
3 eine Darstellung eines Direktdruckkopfs und einer Reinigungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels in einer seitlichen Detailansicht;
-
4 eine Darstellung einer Reinigungsvorrichtung zur gleichzeitigen Reinigung von zwei übereinander angeordneten Direktdruckköpfen in einer seitlichen Detailansicht;
-
5 eine Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Behälterbehandlungsmaschine zur Bedruckung von Behältern in einer seitlichen Ansicht;
-
6 eine Darstellung einer dritten Ausführungsform einer Behälterbehandlungsmaschine zur Bedruckung von Behältern in einer seitlichen Ansicht;
-
7 eine vierte Ausführungsform einer Behälterbehandlungsmaschine zur Bedruckung von Behältern in einer Draufsicht;
-
8 eine fünfte Ausführungsform einer Behälterbehandlungsmaschine zur Bedruckung von Behältern in einer Draufsicht; und
-
9 eine Darstellung einer sechsten Ausführungsform einer Behälterbehandlungsmaschine zur Bedruckung von Behältern in einer Draufsicht.
-
In 1 ist eine erste Ausführungsform einer Behälterbehandlungsmaschine 1 zur Bedruckung von Behältern 2 in einer seitlichen Ansicht dargestellt. Zu sehen ist eine als Karussell ausgebildete Transporteinrichtung 3, die die Behälter 2 in den Behälteraufnahmen 9 aufnimmt und an dem stationär angeordneten Direktdruckkopf 6 zur Bedruckung vorbeiführt. Weiterhin ist die Reinigungsvorrichtung 5 zu sehen, die, wie nachfolgend anhand der 1–3 genauer beschrieben, zur Reinigung des Direktdruckkopfs 6 vorgesehen ist.
-
Das Karussell 3 wird mittels eines Getriebemotors oder eines Direktantriebs (hier nicht dargestellt) derart angetrieben, dass es sich um die Drehachse A dreht. Über einen hier ebenfalls nicht dargestellten Zulaufstern werden die Behälter 2 in den Behälteraufnahmen 9 platziert und am Boden sowie am Hals (hier nicht dargestellt) aufgenommen. Die Behälteraufnahmen 9 sind weiterhin über Getriebemotoren oder Direktantriebe drehbar ausgeführt, so dass die Behälter 2 um ihre Längsachsen gedreht werden können.
-
Der Direktdruckkopf 6 ist als Tintenstrahldruckkopf ausgebildet. Denkbar ist jedoch auch jede beliebige andere digitale Direktdrucktechnik. Der hier dargestellte Direktdruckkopf weist an der zur Karussellachse A weisenden Seite mehrere Druckdüsen 61 in einer linearen Zeile auf (beispielsweise 500), die Drucktropfen auf die Behälteroberfläche aufbringen können. Durch eine gleichzeitige Drehung des Behälters 2 um seine Längsachse kann so ein zweidimensionaler Aufdruck geniert werden.
-
Weiterhin ist zu sehen, dass der Direktdruckkopf 6 über die Halterung 7 feststehend mit der Maschinenbasis 4 verbunden ist. Die Maschinenbasis 4 ist ebenfalls feststehend über ein Untergestell mit einem Anlagenboden (hier nicht dargestellt) verbunden, folglich dreht sich die Maschinenbasis 4 nicht mit dem Karussell 3 mit.
-
Weiterhin kann der Direktdruckkopf 6 über eine erste Verfahreinheit 8 im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse A des Karussells verfahren werden. Dadurch kann einerseits der Druckabstand an verschiedene Behälterdurchmesser angepasst werden und andererseits der Direktdruckkopf 6 in eine Reinigungsposition verfahren werden (siehe 3).
-
Weiterhin ist zu sehen, dass an der Halterung 7 über eine zweite Verfahreinheit 10 die Reinigungsvorrichtung 5 angebracht ist. Diese kann im Wesentlichen parallel zur Drehachse A des Karussells 3 nach oben und unten verfahren werden. Der Aufbau der Reinigungsvorrichtung 5 wird nachfolgend anhand der 2 näher erläutert. Sowohl der Direktdruckkopf 6 als auch die Reinigungsvorrichtung 5 sind über entsprechende Versorgungsleitungen mit der Halterung 7 verbunden. Diese Leitungen sind flexibel ausgeführt.
-
In 2 ist eine Darstellung einer Reinigungsvorrichtung 5 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Zu sehen ist, dass die Reinigungsvorrichtung 5 ein im Wesentlichen L-förmiges Gehäuse aufweist, wobei in dem beim Reinigungsbetrieb vertikal verlaufenden Schenkel die Reinigungseinheit 51, die Blasdüse 56, die Wischeinrichtung 55 und die Absaugeinrichtung 54 integriert sind. Die Auffangeinrichtung 52 ist unterhalb der Reinigungseinheit 51 in dem Bereich des Gehäuses 50 angeordnet, der im Reinigungsbetrieb im Wesentlichen horizontal verläuft. Die Auffangeinrichtung 52 umfasst dabei ein beckenartiges (trichterförmiges) Element 52b, das die abtropfende Reinigungsflüssigkeit in den Ablauf 52a führt. Dadurch kann die verbrauchte Reinigungsflüssigkeit umweltgerecht entsorgt oder aufbereitet werden.
-
Weiterhin wird mittels der Versorgungsleitung 53 die Reinigungsvorrichtung 5 mit Reinigungsflüssigkeit und Luft versorgt und die verbrauchte Reinigungsflüssigkeit, sowie die von der Absaugeinrichtung 54 eingesaugten Verschmutzungsreste abgeführt.
-
Weiterhin ist zu sehen, dass an der Reinigungsvorrichtung 5 ein umlaufender Dichtungsrand 57 ausgebildet ist. Dieser besteht aus einer weichen Gummidichtung. Bei einem Stillstand der Maschine kann die Reinigungsvorrichtung 5 verfahren werden und mit dem Direktdruckkopf 6 in Kontakt gebracht werden. Dadurch ergibt sich eine geschlossene Kammer um die Düsen 61, so dass diese vor einer Austrocknung und Verschmutzungen geschützt werden.
-
Die 3 zeigt eine Darstellung des Direktdruckkopfs 6 und der Reinigungsvorrichtung 5 des ersten Ausführungsbeispiels in einer seitlichen Detailansicht. Dabei wird der Direktdruckkopf 6 mit der Reinigungsvorrichtung 5 gereinigt. Die Reinigungsvorrichtung 5 wird im Reinigungsbetrieb wie folgt eingesetzt:
Zunächst wird beim Start des Reinigungsbetriebs der Direktdruckkopf 6 entlang der Pfeilrichtung mittels der ersten Verfahreinheit 8 nach links verfahren. Weiterhin wird die Reinigungsvorrichtung 5 über die zweite Verfahreinheit 10 nach oben vor die Düsen 61 positioniert. Danach wird der Druckkopf mittels der Verfahreinheit 8 nach rechts auf einen für den Reinigungsvorgang erforderlichen Abstand an die Reinigungseinheit gefahren.
-
Bei der eigentlichen Reinigung wird nun mittels der in der 2 dargestellten Reinigungseinheit 51 (als Düse ausgebildet) die Reinigungsflüssigkeit auf die Druckdüsen 61 und deren benachbarte Bereiche versprüht. Durch eine Auf- bzw. Abbewegung der Reinigungsvorrichtung 5 mittels der zweiten Verfahreinheit 10 oder durch die Auf- bzw. Abbewegung des Druckkopfes wird so die Reinigungsflüssigkeit gleichmäßig entlang der Höhe des Direktdruckkopfs 6 verteilt.
-
Die verbrauchte Reinigungsflüssigkeit fließt in 3 nach unten ab und wird von der in der 2 gezeigten Auffangeinrichtung 52 aufgefangen und abgeführt.
-
Darüber hinaus kann mit der Wischeinrichtung 55 die Oberfläche der Düsenplatte 61 und/oder das Gehäuse des Direktdruckkopfs 6 abgewischt und so davon schwer lösliche und/oder gehärtete Drucktintenbestandteile mechanisch entfernt werden.
-
Zur Trocknung des Direktdruckkopfs 6 wird aus der Blasdüse 56 Luft ausgestoßen und gleichzeitig die Reinigungsvorrichtung 5 oder der Druckkopf auf- und abbewegt. Die so von dem Direktdruckkopf 6 abgelösten Flüssigkeitsbestandteile werden dann mit der Absaugeinrichtung 54 eingesaugt. Darüber hinaus können auch trockene Verschmutzungen abgeblasen werden.
-
In der 4 ist eine Darstellung einer Reinigungsvorrichtung 5 zur gleichzeitigen Reinigung von zwei übereinander angeordneten Direktdruckköpfen 6a und 6b in einer seitlichen Detailansicht gezeigt. Diese unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform lediglich durch den zusätzlichen Direktdruckkopf 6a und die Ausführung der Reinigungsvorrichtung 5.
-
Die Direktdruckköpfe 6a, 6b sind mittels der beiden Verfahreinheiten 8a und 8b getrennt voneinander verfahrbar und übereinander liegende Druckbereiche an dem in der 1 gezeigten Behälter 2 können so gleichzeitig bedruckt werden.
-
Die Reinigungsvorrichtung 5 in der 4 unterscheidet sich von der in der 2 gezeigten dadurch, dass diese mit zwei stufenförmig übereinander angeordneten Abschnitten 5a und 5b ausgebildet ist. Jeder der beiden Abschnitte 5a und 5b kann, bis auf das Gehäuse, wie die Reinigungsvorrichtung 5 in der 2 ausgebildet und in einem gemeinsamen Gehäuse integriert.
-
Der Abschnitt 5a weist dabei die Reinigungseinheit 51a auf, mit der Reinigungsflüssigkeit auf den Direktdruckkopf 6a gesprüht werden kann. Die verbrauchte Reinigungsflüssigkeit fließt anschließend nach unten ab und wird in der Auffangeinrichtung 52a aufgefangen, so dass sie nicht über den darunter liegenden zweiten Direktdruckkopf 6b abfließt. Weiterhin ist zu sehen, dass der zweite Abschnitt 5b die Reinigungseinheit 51b umfassen kann, mit der der Direktdruckkopf 6b mit Reinigungsflüssigkeit besprüht werden kann. Die nun davon ablaufende, verbrauchte Reinigungsflüssigkeit wird von der Auffangeinrichtung 52b aufgefangen.
-
Mit der so ausgeführten Reinigungseinheit 5 können die beiden übereinander angeordneten Direktdruckköpfe 6a und 6b gleichzeitig gereinigt werden.
-
In der 5 ist eine Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Behälterbehandlungsmaschine 1 zur Bedruckung von Behältern 2 in einer seitlichen Darstellung gezeigt. Diese unterscheidet sich im Wesentlichen von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Reinigungsvorrichtung 5 mit der Transporteinrichtung 3 (ebenfalls als Karussell ausgebildet) mitlaufend verbunden ist. Dadurch können mit der Reinigungsvorrichtung 5 weitere (hier nicht dargestellte) Direktdruckköpfe 6 sequenziell nacheinander gereinigt werden.
-
Der Direktdruckkopf 6 kann mit der ersten und der zweiten Verfahreinheit 8, 10 sowohl senkrecht als auch parallel zur Drehachse A verfahren werden. Dadurch kann der Direktdruckkopf 6 in eine Druckposition oder in eine Reinigungsposition verfahren werden.
-
Die Reinigungsvorrichtung 5 umfasst ebenfalls eine Reinigungseinheit 51 und eine Auffangvorrichtung 52, die ähnlich wie in 2 zueinander L-förmig angeordnet sind. Dadurch kann der Direktdruckkopf 6 mit Reinigungsflüssigkeit besprüht und die verbrauchte Reinigungsflüssigkeit aufgefangen werden. Des Weiteren ist zu sehen, dass die Reinigungsvorrichtung 5 als Einsatz für die Behälteraufnahme 9 ausgebildet ist und einen hier nicht dargestellten Vorratstank mit einer Pumpe aufweist. Dadurch kann die Reinigungsvorrichtung 5 ohne Versorgungsleitungen zum Karussell 3 auskommen. Denkbar ist jedoch auch eine Ausführung, bei der die Reinigungsvorrichtung 5 in eine Behälteraufnahme 9 eingesetzt und mit Versorgungsleitungen verbunden wird. Weiterhin ist denkbar, dass wenigstens eine Behälteraufnahme 9 eine Steckverbindung für die Versorgung der Reinigungsvorrichtung 5 aufweist.
-
Beim Reinigen wird die Transporteinrichtung 3 derart verfahren, dass die Reinigungsvorrichtung 5 dem Direktdruckkopf 6 gegenüberliegend angeordnet ist. Anschließend wird zunächst der Direktdruckkopf 6 soweit in horizontaler Richtung mit der ersten Verfahreinheit 8 verfahren, dass sich ein günstiger Abstand zur Reinigung ergibt. Weiterhin wird mit der zweiten Verfahreinheit 10 der Direktdruckkopf 6 auf- und abbewegt, so dass der Direktdruckkopf 6 in vertikaler Richtung möglichst ganzflächig mit Reinigungsflüssigkeit benetzt werden kann.
-
Bei dem in der 5 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel ist es möglich alle Direktdruckköpfe 6 mit einer einzigen Reinigungsvorrichtung 5 zu reinigen. Dadurch ist die Behälterbehandlungsmaschine 1 besonders kostengünstig ausgeführt.
-
In der 6 ist eine Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer Behälterbehandlungsmaschine 1 in einer seitlichen Ansicht gezeigt. Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich im Wesentlichen von dem in der 5 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die beim Bedrucken übereinander angeordneten Direktdruckköpfe 6a und 6b gemeinsam durch eine Schwenkeinheit 11 oder durch eine Schwenkeinheit je Druckkopf aus einer im Wesentlichen horizontalen Druckrichtung D in eine vertikale Reinigungsrichtung R schwenkbar sind.
-
Weiterhin ist zu sehen, dass die Behälter 2 in den Behälteraufnahmen 9 mittels der Transporteinrichtung 3 aufgenommen werden. Die Transporteinrichtung 3 ist hier ebenfalls als Karussell ausgebildet und dreht sich um eine hier nicht dargestellte Drehachse gegenüber der Maschinenbasis 4.
-
Beim Drucken sind die beiden Direktdruckköpfe 6a und 6b in einer hier nicht dargestellten Druckposition übereinander angeordnet. Dabei geben die beiden Direktdruckköpfe 6a und 6b Tintentröpfchen in Richtung der Druckrichtung D auf den Behälter 2 ab. Dadurch, dass hier zwei Direktdruckköpfe 6a und 6b übereinander angeordnet sind, können zwei Druckabschnitte am Behälter gleichzeitig bedruckt werden.
-
Weiterhin ist in 6 zu sehen, dass die Direktdruckköpfe 6a und 6b stationär, also feststehend mit der Maschinenbasis 4 angeordnet sind.
-
Zur Reinigung werden die Direktdruckköpfe 6a und 6b über die Verfahreinrichtung 8 möglichst weit weg vom Rand des Karussells 3 verfahren. Die Direktdruckköpfe 6a und 6b sind über die Schwenkeinrichtung 11 mit einer Basisplatte 12 verbunden, die gleichzeitig zur Abdeckung der Reinigungsvorrichtung 5 im Normalbetrieb (Druckbetrieb) dient.
-
Bei der Reinigung werden die Direktdruckköpfe 6a und 6b mittels der Schwenkeinrichtung 11 um 90° so geschwenkt, dass die Druckdüsen 61a und 61b in Richtung der Reinigungsrichtung R nach unten ausgerichtet sind.
-
Die Reinigungsvorrichtung 5 umfasst hier zwei Reinigungseinheiten 51a und 51b bzw. zwei Auffangeinrichtungen 52a und 52b, die beim Reinigen mit den Direktdruckköpfen 6a und 6b korrespondieren. Hierdurch ist es möglich, die Direktdruckköpfe 6a und 6b gleichzeitig zu besprühen und die verbrauchte Reinigungsflüssigkeit mit den Auffangeinrichtungen 52a und 52b aufzufangen und abzuführen. Die beiden Auffangeinrichtungen 52a und 52b können auch gemeinsam als eine Auffangeinrichtung (beispielsweise eine Rinne) ausgebildet sein. Dabei können die Druckköpfe 6a und 6b einzeln oder gemeinsam horizontal bewegt werden oder die Reinigungsvorrichtung 5 selbst wird komplett bewegt oder einzelne Teile der Reinigungsvorrichtung 5 beispielsweise nur Düse 61a und 61b können bewegt werden.
-
Weiterhin stoßen die Druckdüsen 61a und 61b beim Reinigungsvorgang Drucktinte aus, wodurch diese besonders gut gereinigt werden. Dadurch, dass beim Reinigungsvorgang die Düsen 61a und 61b nach unten, also in Richtung der Schwerkraft ausgerichtet sind, gelangt die ausgestoßene Drucktinte nicht auf andere Bereiche der Direktdruckköpfe 6a und 6b.
-
In der 7 ist eine Darstellung einer vierten Ausführungsform einer Behälterbehandlungsmaschine 1 in einer Draufsicht gezeigt. Zu sehen ist, dass bei der Behälterbehandlungsmaschine 1 die Behälter 2 über den Zulaufstern 13 auf der als Karussell ausgebildeten Transporteinrichtung 3 in den Behälteraufnahmen 9b platziert und entlang der Transportstrecke S transportiert werden. Zur Bedruckung werden die Direktdruckköpfe 6b eingesetzt, die mit der Transporteinrichtung 3 mitlaufend verbunden sind. Die als Karussell ausgebildete Transporteinrichtung 3 dreht sich dabei um die Drehachse A kontinuierlich oder getaktet weiter. Weiterhin werden die bedruckten Behälter 2 dann vom Ablaufstern 14 abgeführt. Alternativ können auch mehrere Karusselle entlang einer Transportrichtung direkt ohne Übergabesterne aneinander gereiht sein. Im Bereich des Leersegments L (in Transportrichtung zwischen dem Ablaufstern 14 und dem Zulaufstern 13) sind die Behälteraufnahmen 9a leer und der nicht aktive Direktdruckkopf 6a kann hier durch die feststehend angeordnete Reinigungsvorrichtung 5 gereinigt werden. Hierzu wird die Reinigungsvorrichtung 5 in Richtung der Drehachse A zum Direktdruckkopf 6a verfahren, so dass sie diesem unmittelbar gegenüber steht.
-
Dadurch, dass die Reinigungsvorrichtung 5 den nicht aktiven Direktdruckkopf 6a im Bereich des Leersegments reinigt, muss der Bedruckungsbetrieb der Behälter 2 beim Reinigen nicht unterbrochen werden.
-
Bei dieser Ausführung ist auch noch denkbar dass jedem Druckkopf eine Reinigungsvorrichtung mitdrehend zugeordnet ist. In der 8 ist eine Darstellung einer fünften Ausführungsform einer Behälterbehandlungsmaschine 1 zur Bedruckung von Behältern 2 dargestellt. Hierbei ist die Transportvorrichtung 3 ebenfalls als Karussell ausgebildet, das sich um die Drehachse A dreht. Die Behälteraufnahmen 9, die Direktdruckköpfe 6 und die Reinigungsvorrichtung 5 sind hierbei mitlaufend mit dem Karussell 3 verbunden. Bei der hier dargestellten, leeren Behälteraufnahme 5 ist es möglich, die Reinigungsvorrichtung 5 zur Reinigung entlang des Doppelpfeils zu verfahren. Die Reinigungsvorrichtung 5 weist hier ebenfalls nicht dargestellte Reinigungseinheiten und Auffangeinrichtungen für die Reinigungsflüssigkeit auf.
-
Die 9 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel einer Behälterbehandlungsmaschine 1 zur Bedruckung von Behältern 2 in einer Draufsicht. Zu sehen ist die als Karussell ausgebildete Transporteinrichtung 3, die sich um die Drehachse A dreht. An dem Karussell 3 sind die Behälteraufnahmen 9 ausgebildet, mit denen die Behälter 2 transportiert werden. Darüber hinaus ist zu sehen, dass die Direktdruckköpfe 6a–6d über eine Verfahreinheit mit dem Karussell 3 mitlaufend verbunden ist. Die Direktdruckköpfe 6a–6d weisen hier unterschiedliche Druckfarben auf.
-
Zur Bedruckung werden die Behälter 2 über Antriebe in den Behälteraufnahmen 9 um ihre Längsachse verdreht. Gleichzeitig kann über die Verfahreinheit 15 ein bestimmter Direktdruckkopf 6d am Behälter 2 positioniert werden, um diesen mit einer bestimmten Druckfarbe zu bedrucken. Anschließend verfährt die Verfahreinheit 15 einen weiteren der Direktdruckköpfe 6a–6d zum Behälter 2 und die Bedruckung erfolgt mit einer weiteren Druckfarbe.
-
Zwischen zwei Behälteraufnahmen 9 befindet sich am Karussell 3 die Reinigungsvorrichtung 5 mit einer Reinigungseinheit 51 zum Ausbringen der Reinigungsflüssigkeit und einer Auffangeinrichtung 52 zum Abfördern der verbrauchten Reinigungsflüssigkeit.
-
Die Reinigungsvorrichtung 5 wird wie folgt eingesetzt: ein gerade nicht benötigter Direktdruckkopf 6b wird zur Reinigungsvorrichtung 5 verfahren. Anschließend wird der zu reinigende Direktdruckkopf mittels der Reinigungsvorrichtung 5 mit Reinigungsflüssigkeit besprüht. Gleichzeitig kann die Reinigungsvorrichtung 5 auf- und abgefahren werden (parallel zur Drehachse A). Dadurch wird der zu reinigende Direktdruckkopf 6b möglichst gleichmäßig mit der Reinigungsflüssigkeit benetzt. Die ablaufende Reinigungsflüssigkeit wird anschließend mit der Auffangeinrichtung 52 aufgefangen und abgeführt.
-
Die in den 5–9 dargestellten Reinigungsvorrichtungen 5 sind im Wesentlichen wie die in der 2 dargestellte Reinigungsvorrichtung 5 ausgebildet. Sie können demnach auch eine Blasdüse 56, eine Wischeinrichtung 55 und eine Absaugeinrichtung 54 umfassen. Weiterhin kann die Reinigungsvorrichtung 5 als Schutzelement für einen Direktdruckkopf 6 beim Stillstand der Maschine 1 ausgebildet sein.
-
Es versteht sich, dass die in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen genannten Merkmale nicht auf diese speziellen Kombinationen beschränkt sind und in beliebigen anderen Kombinationen möglich sind.
-
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
-
- DE 102009058219 A1 [0004]
- DE 102006052154 A1 [0006]
