DE102014218363A1 - Apparatus and method for direct printing and / or labeling of containers - Google Patents
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Abstract
Beschrieben werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Behandeln von Behältern, insbesondere von leeren Kunststoff-Flaschen, durch Direktbedrucken und/oder Etikettieren, wobei Behälter in Behandlungsstationen mit einem Drehteller und einer drehbaren Zentrierglocke zum Behandeln auf den Drehtellern stehend eingespannt und um sich selbst gedreht werden. Erfindungsgemäß werden die Behälter mittels elektromotorischer Direktantriebe für die Zentrierglocken von oben gedreht, sodass der Bedarf für separate Antriebe der Drehteller entfällt und eine gleichermaßen kompakte, energiesparende und zuverlässige Vorrichtung bereitgestellt wird.Described are an apparatus and method for treating containers, in particular empty plastic bottles, by direct printing and / or labeling, wherein containers are clamped in treatment stations with a turntable and a rotatable centering for standing on the turntables and rotated by itself , According to the invention, the containers are rotated by means of electromotive direct drives for the centering from the top, so that the need for separate drives of the turntable is eliminated and an equally compact, energy-saving and reliable device is provided.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln von Behältern gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein entsprechendes Verfahren zum Behandeln von Behältern mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung. The invention relates to a device for treating containers according to the preamble of claim 1 and a corresponding method for treating containers with the device according to the invention.
Für das Etikettieren und/oder Bedrucken von Behältern in Abfüllanlagen lassen sich diese bekanntermaßen in Behandlungsstationen zwischen einem Drehteller und einer auf die Behälter abgesenkten drehbaren Zentrierglocke koaxial bezüglich des Drehtellers einspannen und durch aktive Drehung des Drehtellers vor den jeweiligen Behandlungsaggregaten in geeigneter Weise positionieren und/oder bewegen. For labeling and / or printing of containers in bottling plants, these can be known to clamp in treatment stations between a turntable and a lowered onto the container rotatable centering coaxial with respect to the turntable and position by active rotation of the turntable in front of the respective treatment units in a suitable manner and / or move.
Auf Behälter absenkbare und frei drehbare Zentrierglocken sind beispielsweise aus der
Zwar lassen sich mit individuellen elektromotorischen Antrieben für Drehteller vergleichsweise komplexe Bewegungsabläufe beim Bedrucken / Etikettieren auf flexible Weise erzeugen. Nachteilig ist jedoch, dass die Antriebsmotoren meist für Maximallast ausgelegt werden, also für große /schwere Behältertypen, und daher in vielen Anwendungsfällen überdimensioniert sind. Ferner lassen sich die Antriebsmotoren auf Grund ihrer abgeschirmten Lage unterhalb des Behältertisches vergleichsweise schlecht kühlen. Although it is possible to produce comparatively complex motion sequences during printing / labeling in a flexible manner with individual electromotive drives for turntables. The disadvantage, however, is that the drive motors are usually designed for maximum load, ie for large / heavy container types, and therefore oversized in many applications. Furthermore, the drive motors can be relatively poorly cooled due to their shielded position below the container table.
Insbesondere für das Direktbedrucken / Etikettieren vergleichsweise leichter Behälter aus Kunststoff, insbesondere leerer Kunststoff-Flaschen, besteht zunehmend Bedarf für kompakte und energiesparende Behandlungsstationen, die sich im Dauerbetrieb problemlos und zuverlässig kühlen lassen. In particular, for the direct printing / labeling comparatively light container made of plastic, especially empty plastic bottles, there is an increasing demand for compact and energy-saving treatment stations that can be easily and reliably cool in continuous operation.
Die gestellte Aufgabe wird mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Demnach eignet sich diese zum Direktbedrucken und/oder Etikettieren von Behältern, wie beispielsweise Flaschen, insbesondere von leeren Kunststoff-Flaschen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst Behandlungsstationen mit einem Drehteller und einer drehbaren Zentrierglocke, mit denen sich die Behälter zum Behandeln auf den Drehtellern stehend einspannen und um sich selbst drehen lassen. Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung ferner einen elektromotorischen Direktantrieb für die Zentrierglocke zum Drehen der Behälter von oben. Ein Drehen der Behälter von unten mittels aktiv angetriebener Drehteller ist daher entbehrlich. The stated object is achieved with a device according to claim 1. Accordingly, this is suitable for direct printing and / or labeling of containers, such as bottles, especially empty plastic bottles. The device according to the invention comprises treatment stations with a turntable and a rotatable centering bell, with which the containers can be clamped upright for treatment on the turntables and rotated around themselves. According to the invention, the device further comprises an electromotive direct drive for the centering bell for rotating the containers from above. Turning the container from below by means of actively driven turntable is therefore unnecessary.
Der elektromotorische Direktantrieb umfasst definitionsgemäß einen mit der Zentrierglocke getriebelos verbundenen Elektromotor zum individuellen Antrieb der Zentrierglocke. Folglich lässt sich Spiel beim Einstellen / Ändern der Behälterdrehlage minimieren oder gänzlich vermeiden. Besonders vorteilhaft ist dies nach einem Wechsel der Drehrichtung der Zentrierglocken für das Positionieren und/oder Behandeln der Behälter. By definition, the electromotive direct drive comprises an electric motor geared to the centering bell for individual driving of the centering bell. As a result, play can be minimized or avoided altogether when adjusting / changing the container rotation position. This is particularly advantageous after a change in the direction of rotation of the centering for the positioning and / or treatment of the container.
Außerdem sorgen Luftaustausch im Bereich der Zentrierglocken und Fahrtwind beim Betrieb der Vorrichtung für eine ausreichende Kühlung der Direktantriebe. Zusätzliche konstruktive Maßnahmen zur Kühlung, wie beispielsweise Kühlrippen, Gebläse oder dergleichen, sind daher entbehrlich. In addition, air exchange in the area of the centering bells and air flow during operation of the device ensure sufficient cooling of the direct drives. Additional design measures for cooling, such as cooling fins, blowers or the like, are therefore unnecessary.
Insbesondere für die Behandlung vergleichsweise leichter Kunststoff-Flaschen lässt sich der elektromotorische Direktantrieb mit einer gegenüber Antrieben von Drehtellern reduzierten Leistungsaufnahme auslegen. Dies ermöglicht sowohl eine kompakte Bauform als auch eine geringe elektrische Verlustleistung der erfindungsgemäßen Behandlungsstationen. In particular for the treatment of relatively lightweight plastic bottles, the electromotive direct drive can be designed with reduced power consumption compared to drives of turntables. This allows both a compact design and a low electrical power loss of the treatment stations according to the invention.
Vorzugsweise ist der Drehteller freilaufend um sich selbst drehbar gelagert, beispielsweise mittels herkömmlicher Wälzlager oder dergleichen. Die Drehteller dienen somit zum Führen und Abstützen der Behälter von unten und haben keinerlei Antriebsfunktion. Es entstehen daher im Bereich der Drehteller kaum Reibungsverluste und keinerlei Abwärme durch elektrische Verlustleistung. Preferably, the turntable is freely rotatable about itself rotatably mounted, for example by means of conventional bearings or the like. The turntables are thus used to guide and support the container from below and have no drive function. There are therefore hardly any frictional losses in the area of the turntable and no waste heat due to electrical power loss.
Vorzugsweise ist der Direktantrieb am unteren Ende einer Hubstange ausgebildet. Die die Zentrierglocke ist dann insbesondere lösbar von unten an den Direktantrieb angekoppelt. Die Hubstange lässt sich beispielsweise mittels herkömmlicher Steuerkurven oder mittels Elektromotoren für die Behandlung der Behälter auf diese absenken und nach erfolgter Behandlung für die Entnahme der Behälter wieder anheben. Die Hubstange ist vorzugsweise verdrehfest gelagert. Für die antriebstechnische Ankopplung der Zentrierglocke an den Direktantrieb lassen sich schnell lösbare Kupplungen oder dergleichen einsetzen. Die Zentrierglocken können dann als zu den jeweiligen Behältern passende Wechselgarnituren bereitgestellt und auf ökonomische Weise für einen Formatwechsel ausgetauscht werden. Preferably, the direct drive is formed at the lower end of a lifting rod. The centering bell is then in particular releasably coupled from below to the direct drive. The lifting rod can be lowered, for example, by means of conventional cams or by means of electric motors for the treatment of the container on this and raise again after treatment for the removal of the container. The lifting rod is preferably mounted rotationally. For the drive technology coupling of the centering bell to the direct drive can be used quickly detachable couplings or the like. The centering bells can then be provided as matching to the respective containers Wechselgarnituren and replaced in an economical way for a format change.
Vorzugsweise ist der Direktantrieb ein bürstenloser Glockenankermotor. Derartige Motoren sind verschleißarm und besonders kompakt. Preferably, the direct drive is a brushless bell armature motor. Such motors are low-wear and very compact.
Vorzugsweise ist ein antriebsseitiger Abschnitt der Zentrierglocke als Rotor des Direktantriebs ausgebildet. Darunter ist zu verstehen, dass der antriebsseitiger Abschnitt in Funktion eines Innenläufer-Rotors in den Stator des Direktantriebs hineinragt oder diesen in Funktion eines Außenläufer-Rotors zumindest teilweise umgibt. Preferably, a drive-side portion of the centering bell is designed as a rotor of the direct drive. This is understood to mean that the drive-side section protrudes into the stator of the direct drive as a function of an internal-rotor rotor, or at least partially surrounds this in function of an external-rotor rotor.
Vorzugsweise umfasst der antriebsseitige Abschnitt der Zentrierglocke Permanentmagnete. Diese wirken dann in an sich bekannter Weise mit einer am Stator ausgebildeten Motorwicklung zum Erzeugen eines Drehfelds zusammen. The drive-side section of the centering bell preferably comprises permanent magnets. These then cooperate in a manner known per se with a motor winding formed on the stator for generating a rotating field.
Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner einen kontinuierlich umlaufenden Behältertisch, an dem die Behandlungsstationen befestigt sind. Damit lassen sich Rundläufermaschinen mit den in Abfüllanlagen geforderten hohen Maschinenleistungen bereitstellen. Die Behandlungsstationen sind dann in an sich bekannter Weise gleichmäßig entlang des Umfangs des Behältertisches verteilt. Preferably, the device according to the invention further comprises a continuously circulating container table, to which the treatment stations are attached. This makes it possible to provide rotary machines with the high machine performance required in filling machines. The treatment stations are then distributed in a conventional manner evenly along the circumference of the container table.
Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner wenigstens eine Druckstation zum Direktbedrucken der Behälter. Insbesondere leere, also noch nicht befüllte Behälter, wie beispielsweise leere Kunststoff-Flaschen, eignen sich für den Direktdruck und lassen sich auf Grund ihres geringen Gewichts und den entsprechenden Trägheitsmomenten mit dem erfindungsgemäßen Direktantrieb besonders vorteilhaft vor Druckstationen drehen. Preferably, the device according to the invention further comprises at least one printing station for direct printing of the containers. In particular, empty, that is not yet filled containers, such as empty plastic bottles, are suitable for direct printing and can be due to their low weight and the corresponding moments of inertia with the direct drive according to the invention rotate particularly advantageous before printing stations.
Vorzugsweise sind dann mehrere stationäre Druckstationen entlang des Umfangs des Behältertisches radial außerhalb der Zentrierglocken vorhanden. Mit den einzelnen Druckstationen lassen sich dann Teilaufdrucke eines auf den Behältern herzustellenden Druckbilds nacheinander beim Entlanglaufen der Behälter an den Druckstationen herstellen. Preferably, then a plurality of stationary pressure stations along the circumference of the container table radially outside the Zentrierglocken available. With the individual printing stations then partial imprints of a printed image to be produced on the containers can be produced one after the other as the containers pass by the printing stations.
Zwischen den einzelnen Druckstationen werden dann Druckpausen eingelegt, in denen die Behälter bis zum nächsten Teilaufdruck in geeigneter Weise gehalten und bei Bedarf positioniert werden. Ebenso lässt sich mit dem elektromotorischen Direktantrieb in Kombination mit der Transportbewegung des Behältertisches eine geeignete Relativbewegung der Behälter bezüglich der einzelnen Druckstationen ausführen. Between the individual printing stations then printing breaks are inserted, in which the containers are kept until the next partial imprint in a suitable manner and positioned as needed. Likewise, with the electromotive direct drive in combination with the transport movement of the container table can perform a suitable relative movement of the container with respect to the individual printing stations.
Die gestellte Aufgabe wird ebenso mit einem Verfahren gemäß Anspruch 11 gelöst. Demnach dient dieses zum Behandeln von Behältern mit der Vorrichtung in wenigstens einer der oben beschriebenen Ausführungsformen, wobei die Behälter während ihres Transports und unter Drehung um sich selbst direkt bedruckt und/oder etikettiert werden. Mit dem elektromotorischen Direktantrieb lassen sich somit geeignete Relativbewegungen der Behälter in Kombination ihrer Transportbewegung und ihrer Drehung um sich selbst vor wenigstens einer zugeordneten Station zum Drucken, Fixieren von Aufdrucken, Etikettieren, Inspizieren, Ausrichten der Behälterdrehlage oder dergleichen erzeugen. The stated object is also achieved by a method according to
Vorzugsweise sind die Behälter aus Kunststoff, insbesondere aus PET. Der elektromotorische Direktantrieb der Zentrierglocken eignet sich insbesondere für vergleichsweise leichte Behälter, die sich vorzugsweise aus Kunststoff, insbesondere aus PET herstellen lassen. The containers are preferably made of plastic, in particular of PET. The electromotive direct drive of the centering is particularly suitable for relatively light container, which can be preferably made of plastic, in particular PET.
Vorzugsweise sind die Behälter beim Bedrucken / Etikettieren leer, im Sinne von nicht mit Produkt gefüllt. Es entstehen somit nur geringe Beschleunigungsmomente beim Drehen der Behälter vor oder während der Behandlung. Die elektromotorischen Direktantriebe der Zentrierglocken können daher besonders kompakt und mit geringer Leistungsaufnahme ausgelegt werden. Preferably, the containers are empty when printing / labeling, in the sense of not filled with product. Thus, there are only slight acceleration moments when rotating the container before or during the treatment. The electromotive direct drives the centering can therefore be designed particularly compact and low power consumption.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt. A preferred embodiment of the device according to the invention is shown in the drawing.
Wie die einzige Figur erkennen lässt, umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung
Die Zentrierglocken
Auf der linken Seite der Figur ist der elektromotorische Direktantrieb
Auf der linken Seite der Figur ist ferner beispielhaft ein mechanischer Hubmechanismus zum Betätigen der Hubstange
Der Einfachheit halber ist der elektromotorische Direktantrieb
Zur Betätigung der Hubstange
Schematisch angedeutet sind ferner stationäre Druckstationen
Im Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Prinzipiell wäre es auch denkbar, radial innerhalb der Zentrierglocken
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Die Behälter
The containers
Im Druckbereich der Druckstationen
Mit den elektromotorischen Direktantrieben
Durch die kontinuierliche Drehung des Behältertisches
Die fertig behandelten Behälter
Anstelle des dargestellten Behältertisches
In jedem Fall lassen sich vergleichsweise schwere Antriebsmotoren für Drehteller
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- EP 2605909 B1 [0003, 0003] EP 2605909 B1 [0003, 0003]
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Legal Events
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