DE102015211770A1

DE102015211770A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Bedrucken von Behälterverschlüssen

Info

Publication number: DE102015211770A1
Application number: DE102015211770.7A
Authority: DE
Inventors: Georg Gertlowski; Florian Lauterbach; Josef Mayer; Stefan Richter
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2015-06-25
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2016-12-29

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Bedrucken von auf Behälter, insbesondere Flaschen oder Glasbehälter, aufbringbaren Verschlüssen zur Verfügung, die eine Druckeinrichtung mit wenigstens einem Druckkopf, die dazu ausgebildet ist, ein Druckbild unmittelbar auf die Verschlüsse aufzudrucken, und eine Fördereinrichtung für die Verschlüsse aufweist, wobei die Fördereinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Verschlüsse der Druckeinrichtung in zwei oder mehr Reihen zugeführt werden, und wobei jeder Druckkopf der Druckeinrichtung die Verschlüsse von wenigstens zwei Reihen bedruckt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bedrucken von auf Behälter, insbesondere Flaschen oder Glasbehälter, aufbringbaren Verschlüssen.
Stand der Technik
Vorrichtungen und Verfahren zum Bedrucken von Behälterverschlüssen wie Schraubverschlüssen, Schraubdeckeln, Kronkorken, Pfropfen, Stopfen oder dergleichen mit einem Druckbild, beispielsweise in Form einer Aufschrift für das Mindesthaltbarkeitsdatum oder einem Werbeschriftzug zur Kennzeichnung des in die Behälter eingefüllten Produkts sind im Stand der Technik allgemein bekannt. Dabei werden die im Allgemeinen aus Kunststoff oder Metall gefertigten Verschlüsse üblicherweise vor ihrem Aufbringen durch einen sogenannten Verschließer auf die Behälter, insbesondere auf Flaschen, Glasbehälter, Dosen oder dergleichen, mit dem Druckbild bedruckt. Das Druckbild wird dabei häufig mittels Tampondruck oder Walzendruck auf einzelne Verschlüsse oder auf eine Vielzahl von in einer Matrix angeordnete Verschlüsse aufgebracht.
Seit Kurzem werden zum Bedrucken von Behälterverschlüssen auch vermehrt Druckköpfe nach dem Tintenstrahlverfahren eingesetzt, wodurch sich das aufgebrachte Druckbild auf einfache Weise variabel gestalten lässt. So beschreibt die internationale Druckschrift WO 2015/011663 A1 beispielsweise eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bedrucken von becherförmigen Verschlüssen mittels Digitaldrucks unter Verwendung individueller Tintenstrahldruckköpfe für die aufzudruckenden Farben. Die Verschlüsse werden dabei nach ihrer Herstellung auf einem Transportband in einer Reihe befördert und nach dem Tintenstrahlverfahren von oben bedruckt. Die bedruckten Verschlüsse werden anschließend in einem Behälter zur weiteren Verwendung gesammelt.
Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Bedrucken von Verschlüssen gestatten es jedoch nicht, die heute üblichen Durchsätze moderner Abfüllanlagen, beispielsweise in der Getränke verarbeitenden Industrie, von bis zu 120 000 Behältern pro Stunde mit ausreichender Qualität des Druckbildes zu erreichen. Aus diesem Grund werden die Verschlüsse wie in der WO 2015/011663 A1 beschrieben vorab separat bedruckt, um einen Vorrat an bedruckten Verschlüssen zu erzeugen. Ein flexibler Produktwechsel im laufenden Betrieb wird dadurch erschwert. Zudem muss stets ein Überschuss von bedruckten Verschlüssen vorgehalten werden, um einen potentiellen Ausschuss von verschlossenen Behältern auszugleichen.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bedrucken von Verschlüssen mit einem hohen Durchsatz bei gleichbleibend hoher Druckqualität zur Verfügung zu stellen. Darüber hinaus soll ein flexibler Produktwechsel bzw. ein flexibler Wechsel des aufgedruckten Druckbildes auch im laufenden Abfüllbetrieb ermöglicht werden. Schließlich soll das beidseitige Bedrucken von Verschlüssen, beispielsweise mit einem Werbeschriftzug und einem Datamatrixcode, ermöglicht werden.
Beschreibung der Erfindung
Die oben genannten Aufgaben werden durch eine Vorrichtung zum Bedrucken von auf Behälter, insbesondere Flaschen oder Glasbehälter, aufbringbaren Verschlüssen gelöst, welche eine Druckeinrichtung mit wenigstens einem Druckkopf, die dazu ausgebildet ist, ein Druckbild unmittelbar auf die Verschlüsse aufzudrucken, und eine Fördereinrichtung für die Verschlüsse umfasst, wobei die Fördereinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Verschlüsse der Druckeinrichtung in zwei oder mehr Reihen zugeführt werden, und wobei jeder Druckkopf der Druckeinrichtung die Verschlüsse von wenigstens zwei Reihen bedruckt.
Wie erwähnt kann es sich bei den Verschlüssen um Schraubverschlüssen, Schraubdeckeln, Kronkorken, Pfropfen, Stopfen oder dergleichen aus Kunststoff, Metall oder einem Verbundmaterial handeln, welchen auf eine Ober- und/oder eine Unterseite ein Druckbild aufgedruckt wird. Die bedruckten Verschlüsse können anschließend, beispielsweise durch Schrauben, Aufsetzen, Einführen oder Andrücken auf die Behälter aufgebracht werden, welche dadurch verschlossen werden. Bei den Behältern kann es sich um Kunststoffbehälter, insbesondere um PET-Flaschen, oder Glasbehälter, aber auch um Dosen, dosenähnliche Behälter, oder dergleichen handeln. Die Druckeinrichtung ist dazu ausgebildet, das Druckbild unmittelbar, d. h. ohne den Umweg über einen Stempel, eine Druckschablone oder -walze oder dergleichen, auf die Verschlüsse aufzudrucken. Insbesondere kann die Druckeinrichtung dazu einen oder mehrere Druckköpfe der digitalen Drucktechnik umfassen, wobei die Druckköpfe bevorzugt nach dem Tintenstrahldruckverfahren arbeiten. In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung können Inkjet-Druckköpfe nach dem Drop-on-Demand(DoD)-Prinzip eingesetzt werden. Der Digitaldruck benötigt wie erwähnt keine Druckform und ist dadurch extrem variabel in Bezug auf die möglichen Druckbilder. Zudem werden außer der, beispielsweise UV-härtenden, Tinte keine weiteren Druckmedien benötigt. Die flexible Ansteuerung der Tintenstrahldruckköpfe mittels einer Steuereinheit, beispielsweise in Form einer speicherprogrammierbaren Steuereinheit, welche die aufzubringenden Druckbilder in Form einer Sortenverwaltung in einer Speichereinheit speichern kann, gestattet auch die wirtschaftliche Produktion kleiner Chargen an Behälterverschlüssen. Das DoD-Inkjetverfahren ist zudem äußerst wirtschaftlich in Bezug auf den Bedarf an Tinte und findet berührungslos statt, wodurch ein höherer Durchsatz an Verschlüssen erzielt werden kann.
Die Druckeinrichtung kann einen Mehrfarbendruckkopf oder aber jeweils einen Druckkopf pro aufzudruckender Farbe aufweisen. Erfindungsgemäß werden die Verschlüsse der Druckeinrichtung mittels einer Fördereinrichtung in zwei oder mehr Reihen zugeführt. Bei der Fördereinrichtung kann es sich beispielsweise um ein oder mehrere Transportbänder, nach Bedarf mit seitlichen Führungselementen, eine oder mehrere Transportketten oder dergleichen handeln. Die Verschlüsse können von der Fördereinrichtung gezielt geführt werden, indem sie beispielsweise von Halteelementen einzeln oder gruppenweise gehalten werden oder frei auf dem Transportband aufliegen, wobei ein oder mehrere Führungselemente eine Ausrichtung der Verschlüsse in den zwei oder mehr Reihen bewirken. In letzterem Fall muss eine Drehung der Verschlüsse während des Druckvorgangs durch Reibung mit den Führungselementen verhindert werden, indem diese im Bereich der Druckeinrichtung beispielsweise unterbrochen oder möglichst reibungsarm ausgebildet sind. Alternativ kann der Transport der Verschlüsse während des Druckvorgangs durch entsprechendes Ansteuern der Fördereinrichtung ausgesetzt werden, wobei die Druckeinrichtung entsprechend bewegliche oder ausreichend große Druckköpfe aufweist.
Erfindungsgemäß ist jeder Druckkopf derart ausgebildet und angeordnet, dass er die Verschlüsse von wenigstens zwei Reihen bedrucken kann. Dadurch lässt sich der Durchsatz der Druckeinrichtung bei gleichbleibender Druckqualität derart steigern, dass die in der Getränke verarbeitenden Industrie üblichen Durchsätze an Behältern erzielt werden können. Die Vorrichtung zum Bedrucken der Verschlüsse lässt sich somit direkt in die Abfüllanlage integrieren, sodass auf den Vorratsdruck verzichtet werden kann. Insbesondere können der oder die Druckköpfe derart ausgebildet sein, dass sie das gleichzeitige Bedrucken aller Reihen gestatten.
Gemäß einer Weiterbildung kann der wenigstens eine Druckkopf der Druckeinrichtung während des Druckvorgangs feststehend sein. Eine eventuelle zu- bzw. wegschaltbare Ausbildung, beispielsweise zu Reinigungs- und Wartungszwecken, bleibt davon unberührt. Eine feststehende Weiterbildung des Druckkopfes bedingt dabei, dass der Druckkopf in Transportrichtung ausreichend groß ausgebildet ist, um das vollständige Druckbild auf einen Verschluss aufzubringen. Vorteilhaft kann die Fördereinrichtung jedoch derart ausgebildet sein, dass die Verschlüsse während des Druckvorgangs relativ zu dem Druckkopf weiterbewegt werden. In diesem Fall genügt bereits eine einzige senkrecht zur Förderrichtung ausgerichtete Reihe einzeln ansteuerbarer Druckdüsen, um das gewünschte Druckbild auf den kontinuierlichen Strom der Verschlüsse aufzudrucken.
Um die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders kompakt auszubilden, kann die Fördereinrichtung derart ausgebildet sein, dass Verschlüsse benachbarter Reihen in Transportrichtung versetzt zueinander befördert werden. Durch den Versatz kann der seitliche Abstand der benachbarten Reihen verkleinert werden, sodass einerseits der benötigte Druckkopf kleiner ausgebildet werden kann und andererseits mehr Reihen von einem Druckkopf gleichzeitig bearbeiten werden können. Darüberhinaus können bei Anordnung der Verschlüsse „auf Lücke“ alle Druckdüsen des Druckkopfes eingesetzt werden. Für kreisrunde Verschlüsse ergibt sich beispielsweise eine optimale Anordnung durch seitlichen Versatz der Mittelpunkte der Verschlüsse benachbarter Reihen um √3 mal dem Radius der Verschlüsse und Förderung der Verschlüsse jeder Reihe auf Stoß. Weniger kompakte Anordnungen mit seitlichem Versatz von einem Radius bis zum doppelten Radius, d. h. ohne Berührung der Verschlüsse der benachbarten Reihe, sind ebenfalls denkbar, beispielsweise um ein Verrutschen der Verschlüsse während des Druckvorgangs durch Reibung zu vermeiden. Um die zwei oder mehr Reihen von Verschlüssen zu erzeugen, kann die Fördereinrichtung entsprechende Weichen aufweisen, die beispielsweise einen einspurigen Strom an Verschlüssen auf mehrere Spuren aufteilen.
Gemäß einer Weiterbildung kann der wenigstens eine Druckkopf derart balkenförmig ausgebildet sein, dass er das gleichzeitige Bedrucken aller Reihen der Fördereinrichtung gestattet. Unter einer balkenförmigen Ausbildung des Druckkopfes ist hierbei eine derart ausgedehnte Reihe bzw. Matrix von Druckdüsen zu verstehen, dass diese Reihe bzw. Matrix die gesamten zwei oder mehr Reihen der Fördereinrichtung überdeckt. Insbesondere kann der balkenförmige Druckkopf eine Druckbreite von mindestens 5 cm, bevorzugt mindestens 10 cm gestatten. Ein solcher Druckkopf kann beispielsweise mittels einer MEMS (Micro Electro Mechanical System) basierten Herstellungsmethode gefertigt werden. Da die Düsen des Druckkopfes einzeln ansteuerbar ausgebildet sind, können mehrere Reihen von parallel geförderten Verschlüssen gleichzeitig und gezielt bedruckt werden.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung kann die Vorrichtung weiterhin eine Wendevorrichtung zum Wenden der Verschlüsse nach Durchlauf durch die Druckeinrichtung umfassen, wobei optional eine weitere Druckeinrichtung mit wenigstens einem Druckkopf zum Bedrucken der gewendeten Verschlüsse vorgesehen sein kann. Wendevorrichtungen für Behälterverschlüsse, beispielsweise in Form eines verdrillten Führungsrohres, eines sogenannten Wenderohres, sind im Stand der Technik wohl bekannt, um lagerichtig sortierte Verschlüsse zu wenden. Das Wenderohr kann beispielsweise im Nachlauf zu der Druckeinrichtung angeordnet sein, um nach Bedrucken der Unter- bzw. Innenseite der Verschlüsse deren Oberseite nach oben zu wenden. Eine zusätzliche Druckeinrichtung, die äquivalent zur oben beschriebenen Druckeinrichtung ausgebildet sein kann, kann stromabwärts der Wendevorrichtung angeordnet sein, um auch die Oberseiten der Verschlüsse mit einem Druckbild zu versehen. Beispielsweise kann die Innenseite der Verschlüsse mit einem Datamatrixcode, einem QR-Code, einem Mindesthaltbarkeitsdatum, einem Gewinnspielcode, einer Seriennummer oder anderen variablen Daten bedruckt werden, während die Außen- bzw. Oberseite der Verschlüsse mit einem Werbeschriftzug, Produkt- und/oder Firmenlogo oder dergleichen bedruckt wird.
Es versteht sich, dass alternativ zunächst die Oberseite und anschließend die Innenseite bedruckt werden können. In diesem Fall kann eine weitere Wendevorrichtung stromabwärts von der zweiten Druckeinrichtung vorgesehen sein, um die Verschlüsse in die erforderliche Lage zum Aufbringen auf die Behälter zu wenden. Es versteht sich weiterhin, dass bei geeigneter Ausbildung der Fördereinrichtung, beispielsweise als Lochmatrix, in die die zu befördernden Verschlüsse zum Zwecke des Transports eingesetzt werden, Ober- und Innenseite der Verschlüsse gleichzeitig durch sich bzgl. der Fördereinrichtung gegenüberstehende Druckeinrichtungen bedruckt werden können. Die Begriffe Ober- und Unterseite beziehen sich hierbei auf einen aufrecht stehenden Behälter, auf den der jeweilige Verschluss aufgebracht wurde. Zum Wenden können die zwei oder mehr Reihen durch entsprechende Weichen wieder zusammengeführt werden. Alternativ kann pro Reihe eine separate Wendevorrichtung vorgesehen sein.
Gemäß einer Weiterbildung kann die Vorrichtung weiterhin eine Aushärtevorrichtung zum Fixieren des aufgedruckten Druckbilds umfassen. Eine solche Aushärtevorrichtung kann beispielsweise einen UV-Strahler, z. B. einen UV-Bogenstrahler oder einer UV-LED, einen Elektronstrahler oder dergleichen aufweisen, um die aufgebrachte, beispielsweise UV-härtende, Drucktinte zu fixieren. Des Weiteren kann auch eine Vorrichtung zur Vorbehandlung der zu bedruckenden Oberflächen, beispielsweise mittels Corona- oder Plasmabehandlung, Beflammung, nasschemischen Verfahren oder dergleichen im Vorlauf zur Druckeinrichtung vorgesehen sein, um die Druckqualität zu erhöhen.
Zur Steuerung des Transports der Verschlüsse durch die Fördereinrichtung als auch zur Ansteuerung der Druckköpfe und sonstiger Komponenten, insbesondere der vor- und/oder nachgeordneten Behandlungseinheiten, kann die Vorrichtung eine Steuereinheit, beispielsweise in Form einer Rechnereinheit, umfassen, die mit entsprechender Software ausgestattet ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Druckeinrichtung derart ausgebildet sein, dass sie das jeweilige Druckbild auf der zu bedruckenden Oberfläche in Abhängigkeit von der Ansteuerung durch die Steuereinheit erzeugt, insbesondere nach einer von einem Datensatz mittels Software gebildeten und beispielsweise in einem Speicher der Steuereinheit abgelegten elektronischen Druckmaske. Durch Änderung dieser elektronischen Druckmaske ist eine flexible Änderung oder Umstellung der Verschlussausstattung möglich, d. h. unter anderem inhaltlich, graphisch, farblich, aber auch hinsichtlich Größe und Form des Druckbildes usw. Die Erfindung bietet also die Möglichkeit, das jeweilige Druckbild im Bedarfsfall, beispielsweise bei einem Produktwechsel, flexibel zu ändern und/oder zu aktualisieren, beispielsweise in Abhängigkeit von dem jeweils zu bedruckenden Verschluss bzw. von dem in den Behälter abgefüllten Produkt. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die für dieses Produkt erforderliche Druckmaske für das Bedrucken des Verschlussmaterials auszuwählen und zu verwenden, die Größe des jeweils gedruckten Layouts an die Größe bzw. den Durchmesser des zu verarbeitenden Verschlusses anzupassen bzw. angepasst zu wählen und/oder während eines laufenden Füll- bzw. Verschlussprozesses die Druckmaske oder Teile der Druckmaske zu ändern. Über einen Touchscreen-Monitor der Steuereinheit können alle Vorgänge mittels entsprechender Visualisierung dargestellt und beeinflusst werden.
Die oben genannten Aufgaben werden auch durch eine Behälterbehandlungsanlage mit einer der oben beschriebenen Vorrichtungen zum Bedrucken von Verschlüssen gelöst, welche weiterhin ein Sortierwerk für eine lagerichtige Sortierung der Verschlüsse und einen Verschließer zum Aufbringen der Verschlüsse auf Öffnungen der Behälter umfasst, wobei die Vorrichtung zum Bedrucken von Verschlüssen zwischen dem Sortierwerk und dem Verschließer angeordnet ist. Sortierwerke und Verschließer sind im Stand der Technik hinreichend bekannt und werden daher hier nicht im Detail erläutert. Als Sortierwerk kann beispielsweise ein Kaskadensortierer, ein Schrägsortierer, ein Vibrationssortierer oder ein Fliehkraftsortierer zum Einsatz kommen. Dem Sortierwerk werden dabei im Allgemeinen eine Vielzahl von unsortierten Verschlüssen zugeführt, welche das Sortierwerk lagerichtig, d. h. bzgl. ihrer Orientierung sortiert, verlassen. Die derart sortierten Verschlüsse werden anschließend von der Fördereinrichtung der Druckeinrichtung zugeführt, wo sie ein- oder beidseitig bedruckt werden. Anschließend werden die bedruckten Verschlüsse dem Verschließer zugeführt, welcher sie auf die Öffnungen der Behälter aufbringt. Der Verschließer ist hierzu entsprechend der Art und Form der Verschlüsse geeignet ausgebildet.
Die vorbeschriebenen Vorrichtungen zum Bedrucken der Verschlüsse können somit als Teil des Behälterfüll- und -verschließprozesses vorgesehen sein. Bevorzugt richtet sich der Durchsatz der Druckeinrichtung daher nach dem üblichen Behälterdurchsatz solcher Behälterbehandlungsanlagen. Aufgrund der erfindungsgemäßen Parallelverarbeitung der Verschlüsse durch die Druckeinrichtung lassen sich die gewünschten Durchsätze trotz hoher Anforderungen an die Qualität des Druckbildes erzielen. Die Einbindung der Druckeinrichtung in den Füll- und Verschließprozess bietet eine Reihe von Vorteilen. Einerseits kann auf den Transport der bedruckten Verschlüsse verzichtet werden, welcher zu Schäden am Druckbild führen könnte. Andererseits gestattet das Bedrucken der Verschlüsse als Teil des Behälterbehandlungsprozesses eine direkte Kopplung des Füll- und Verschließprozesses an den Druckprozess. So kann die Zahl der mit einem Druckbild bedruckten Verschlüsse zählgenau an die entsprechende Zahl der Behälter angepasst werden, ohne einen Überschuss an bedruckten Verschlüssen bereitstellen zu müssen. Auch kann unmittelbar auf einen Ausschuss von verschlossenen Behältern, beispielsweise aufgrund von Bruch, reagiert werden, was beispielsweise beim Aufdrucken von Gewinnspielcodes von Bedeutung ist.
Gemäß einer speziellen Weiterbildung kann die Behälterbehandlungsanlage weiterhin einen Höhenförderer für die sortierten Verschlüsse umfassen, wobei die Vorrichtung zum Bedrucken von Verschlüssen zwischen dem Höhenförderer und dem Verschließer angeordnet ist. Das Sortierwerk kann beispielsweise aufgrund der hohen Fehleranfälligkeit bodennah angeordnet sein, wobei der Höhenförderer die Verschlüsse auf die für den jeweiligen Verschließer notwendige Höhe anhebt. Beispielsweise können Luftförderer, schräg stehende Bandförderer oder Kettenförderer eingesetzt werden. Ein Kettenförderer ist beispielsweise in der DE 20 2012 104 464 U1 beschrieben. Sortierwerk, beispielsweise in Form eines Kaskadensortierers, und Höhenförderer können zudem vorteilhaft kombiniert werden. Die von dem Höhenförderer angehobenen Verschlüsse können dann an die Fördereinrichtung, z. B. ein Transportband, der oben beschriebenen Vorrichtung übergeben werden. Somit lässt sich die beschriebene, besonders kompakt ausgebildete Druckeinrichtung ohne großen Umrüstaufwand in existierende Behälterbehandlungsanlagen integrieren.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung kann die Behälterbehandlungsanlage weiterhin eine Ausscheideeinrichtung mit einer Kontrolleinheit umfassen, die dazu ausgebildet ist, fehlerhaft bedruckte Verschlüsse zu erkennen und auszuschleusen. Die Kontrolleinheit kann hierzu mit entsprechenden Sensoren bzw. einer Kamera ausgestattet sein. Gemäß einer Weiterbildung können die von den Sensoren bzw. der Kamera aufgenommenen Daten an die Steuereinheit zur Verarbeitung weitergegeben werden. Die Steuereinheit steuert im Gegenzug das Ausschleusen der fehlerhaften Verschlüsse durch Ansteuern einer entsprechenden Weiche bzw. eines entsprechenden Schiebers. In Abhängigkeit von dem Ergebnis dieser Qualitätskontrolle kann die Steuereinheit das erneute Erzeugen eines Druckbildes, beispielsweise eines Gewinnspielcodes, durch entsprechendes Ansteuern der Druckeinrichtung veranlassen.
Die Behälterbehandlungsanlage kann schließlich weiterhin eine Füllvorrichtung zum Befüllen der Behälter und/oder eine Streckblasmaschine zum Herstellen von Behältern durch Streckblasen und/oder eine Etikettiermaschine zum Etikettieren der Behälter und/oder eine Direktdruckmaschine zum Bedrucken der Behälter umfassen, wobei die Behälterbehandlungsanlage insbesondere als Maschinenblock ausgebildet sein kann. Die genannten Vorrichtungen sind im Stand der Technik an sich bekannt. Die Direktdruckmaschine kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, eine Mantelfläche der Behälter mit einem gewünschten Druckbild direkt, z. B. nach dem Tintenstrahldruckverfahren, zu bedrucken. Die Druckeinrichtung kann dabei insbesondere derart angeordnet sein, dass wie beschrieben das Bedrucken der Verschlüsse vor deren Aufbringen auf die befüllten Behälter erfolgt. Auf diese Weise können sowohl Innen- als auch Außenseite der Verschlüsse bedruckt werden. Bestehende Behälterbehandlungsanlagen lassen sich auf Wunsch mit der beschriebenen, kompakten Vorrichtung zum Bedrucken von Verschlüssen ohne größeren Installationsaufwand umrüsten.
Die oben genannten Aufgaben werden weiterhin durch ein Verfahren zum Bedrucken von auf Behälter, insbesondere Flaschen oder Glasbehälter, aufbringbaren Verschlüssen mit den folgenden Schritten gelöst: Zuführen einer Vielzahl von Verschlüssen zu einer Druckeinrichtung mit wenigstens einem Druckkopf und unmittelbares Aufdrucken des Druckbildes auf die zugeführten Verschlüsse mittels des wenigstens einen Druckkopfes, wobei die Verschlüsse der Druckeinrichtung in zwei oder mehr Reihen zugeführt werden und jeder Druckkopf der Druckeinrichtung die Verschlüsse von wenigstens zwei Reihen bedruckt.
Hierbei können dieselben Variationen und Weiterbildung, die oben im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben wurden, auch auf das Verfahren zum Bedrucken von Verschlüssen angewendet werden. Insbesondere können die Verschlüsse nach dem Tintenstrahlverfahren, insbesondere unter Verwendung der DoD-Technologie, bedruckt werden. Darüber hinaus kann das Bedrucken der Verschlüsse wie oben beschrieben mit einem einzigen balkenförmigen Druckkopf erfolgen, der alle Reihen gleichzeitig bedruckt. Dabei können die Verschlüsse benachbarter Reihen wie erwähnt in Transportrichtung versetzt zueinander befördert werden, wobei die Verschlüsse auf Lücke, d. h. mit Überlapp der Transportbahnen der einzelnen Reihen, transportiert werden können. Insbesondere können die Verschlüsse zweier oder mehrerer benachbarter Reihen auf Stoß, d. h. in Kontakt miteinander, befördert werden.
Die Verschlüsse können zudem während des Druckvorgangs weiterbefördert werden, wodurch sich ein kontinuierlicher Strom an Verschlüssen ergibt. Nach dem Druckvorgang können die Verschlüsse wie beschrieben gewendet und optional einer weiteren Druckeinrichtung mit wenigstens einem Druckkopf zugeführt werden. Mit dieser weiteren Druckeinrichtung können die gewendeten Verschlüsse anschließend bedruckt werden, sodass sowohl Innen- als auch Außenseite der Verschlüsse bedruckt werden. Hierzu können die Verschlüsse auch bereits im Vorlauf zur ersten Druckeinrichtung gewendet werden. Das beidseitige Bedrucken kann auch gleichzeitig erfolgen, wenn die Verschlüsse derart befördert werden, beispielsweise mittels einer Lochmatrix, dass beide Seiten gleichzeitig zugänglich sind. Nach Abschluss des oder der Druckvorgänge kann das aufgedruckte Druckbild mittels einer Aushärtevorrichtung fixiert werden.
Die beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren gestatten einen flexiblen Wechsel des aufzubringenden Druckbildes im laufenden Füll- und Verschließprozess. Durch genaue Anpassung an die Zahl der zu verschließenden Behälter sowie durch unmittelbare Reaktion auf Ausschuss kann auf überschüssige Verschlüsse verzichtet werden. Durch gleichzeitiges Bedrucken von zwei oder mehr Verschlussreihen kann zudem der Durchsatz ohne Verlust an Druckqualität derart gesteigert werden, dass die Vorrichtung in herkömmlichen Abfüllanlagen zum Einsatz kommen kann. Aufgrund der kompakten Ausführung der Druckeinrichtung ist zudem ein kostengünstiges Nachrüsten bestehender Anlagen denkbar.
Weitere Merkmale und beispielhafte Ausführungsformen sowie Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es versteht sich, dass die Ausführungsformen nicht den Bereich der vorliegenden Erfindung erschöpfen. Es versteht sich weiterhin, dass einige oder sämtliche der im Weiteren beschriebenen Merkmale auch auf andere Weise miteinander kombiniert werden können.
1 zeigt eine beispielhafte Anordnung einer Vorrichtung zum Bedrucken von Behälterverschlüssen, vorzugsweise von Kronkorken oder Dosenverschlüssen, in einer Behälterbehandlungsanlage mit Verschließer gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine alternative Anordnung einer Vorrichtung zum Bedrucken von Behälterverschlüssen, vorzugsweise von Schraubverschlüssen, in einer Behälterbehandlungsanlage mit Höhenförderer gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt Varianten der Fördereinrichtung zum Transport der Verschlüsse.
4 zeigt eine Vorrichtung zum beidseitigen Bedrucken von Verschlüssen gemäß der vorliegenden Erfindung.
Es versteht sich, dass in den folgenden Ausführungsformen einige oder alle Elemente durch gleichartige, im Zusammenhang mit anderen Ausführungsformen beschriebene Elemente ersetzt oder kombiniert werden können.
In 3 ist schematisch das Prinzip einer Vorrichtung zum Bedrucken von Behälterverschlüssen gemäß der vorliegenden Erfindung anhand verschiedener Varianten der Fördereinrichtung dargestellt. Als Referenz ist in Teilfigur A ein Verfahren zum Bedrucken von Behälterverschlüssen, die in einem einspurigen Strom transportiert werden, durch eine Druckeinrichtung 310‘ dargestellt. Die einspurige Führung der Beschlüsse durch die Fördereinrichtung reicht jedoch nicht aus, den für moderne Behälterbehandlungsanlagen üblichen Durchsatz an Behältern zu erzielen, sodass die gezeigte Druckeinrichtung unabhängig von der Behälterbehandlungsanlage betrieben wird, um eine erforderliche Anzahl von bedruckten Verschlüssen auf Vorrat zu erzeugen.
In den Teilfiguren B, C und D sind verschiedene Varianten für den Transport der Verschlüsse durch eine Fördereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. In den gezeigten Varianten werden die Verschlüsse exemplarisch in zwei parallelen Reihen geführt, wobei die Verschlüsse 338 versetzt zueinander, d. h. auf Lücke, befördert werden können (siehe Teilfigur B) oder parallel zueinander gefördert werden können (siehe Teilfigur C). Die Fördereinrichtung 320 ist in den Figuren jeweils durch gestrichelte Linien schematisch angedeutet. Wie zuvor beschrieben können die Behälterverschlüsse beispielsweise durch geeignete Transportbänder oder Transportketten befördert werden. Dabei können die Verschlüsse lose auf den Transportbändern aufliegen oder aber mittels Halteelementen, insbesondere in Form von matrizenartig ausgebildeten Schablonen zum Aufstecken oder Einsetzen der Verschlüsse befördert werden. Die durch die Pfeile angedeuteten Förderrichtungen der Mittelpunkte der in dieser nicht limitieren Darstellung exemplarisch kreisrund dargestellten Verschlüsse haben einen Abstand b, welcher in den Teilfiguren B und C derart groß gewählt wurde, dass die Verschlüsse 338 benachbarter Reihen kontaktlos befördert werden können.
In den Figuren ist die Ausdehnung des Druckkopfes 310 und damit der verfügbare Druckbereich jeweils schraffiert dargestellt. Erfindungsgemäß umfasst die Druckeinrichtung wenigstens einen Druckkopf der derart ausgebildet ist, dass die Verschlüsse von wenigstens zwei Reihen gleichzeitig bedruckt werden können. Die Querausdehnung des Druckkopfes 310 in den dargestellten Figuren mit d angegeben. Sie ist erfindungsgemäß derart gewählt, dass sie die Querausdehnung der in mindestens zwei Reihen beförderten Verschlüsse überdeckt, welche somit gleichzeitig von einem einzigen Druckkopf bedruckt werden können. Insbesondere kann der Druckkopf wie oben beschrieben balkenförmig ausgebildet sein, wobei sein Druckbereich zwei oder mehr Reihen von Verschlüssen umfassen kann. Beispielsweise kann die Ausdehnung b des Druckbereichs des Druckkopfs zwischen 50 mm und 400 mm, bevorzugt zwischen 70 mm und 150 mm, besonders bevorzugt zwischen 70 mm und 100 mm liegen. Zudem können mehrere Druckköpfe versetzt zueinander mit Überlappung angeordnet oder aneinandergereiht werden. Dadurch lässt sich die maximal bedruckbare Breite eines Arrays von Druckköpfen bis auf 1000 mm ausdehnen. Der Druckkopf kann wie oben beschrieben insbesondere nach dem Tintenstrahlverfahren, bevorzugt mit Drop-on-Demand (DoD) Technologie, betrieben werden. Dabei kann es sich um einen Mehrfarbendruckkopf oder um einen Einfarbendruckkopf handeln. In letzterem Fall können ein oder mehrere weitere Druckköpfe gleicher Bauart eingesetzt werden, um weitere Farben aufzudrucken. Da die Druckdüsen des oder der Druckköpfe individuell ansteuerbar sind, können die Verschlüsse der zwei oder mehr Reihen unabhängig voneinander und gleichzeitig mit dem jeweils gewünschten Druckbild bedruckt werden.
In Teilfigur D ist eine alternative Variante des zweireihigen Transports der Verschlüsse 338 dargestellt. In dieser Variante werden die Verschlüsse besonders kompakt auf Stoß befördert, wobei sich aufeinanderfolgende Verschlüsse einer jeden Reihe ebenso berühren wie die versetzt zueinander beförderten Verschlüsse benachbarter Reihen. Bei kreisrunden Verschlüssen ist dies beispielsweise durch Wahl des Abstandes b der Wege der Mittelpunkte der Verschlüsse zu √3 mal dem Radius der Verschlüsse zu erzielen. Die gestrichelt angedeutete Fördereinrichtung 320 kann hierzu seitliche Führungselemente (gestrichelt) aufweisen, welche die Verschlüsse in der dargestellten kompakten Anordnung halten. Solche Führungselemente sind auch bei den Fördereinrichtungen der Teilfiguren B und C denkbar. Des Weiteren können an sich bekannte Verteilelemente, wie beispielsweise Weichen, eingesetzt werden, um die in den Teilfiguren gezeigten Transportmuster für die Verschlüsse zu erzeugen. Die Transportgeschwindigkeit durch die Fördereinrichtung 320 kann dabei mittels einer Steuer- und oder Regeleinheit (nicht dargestellt) der erfindungsgemäßen Vorrichtung gesteuert werden.
Bei versetzter Förderung der Verschlüsse wie in den Teilfiguren B und D lässt sich eine Überlappung der Förderbahnen benachbarter Verschlüsse erzielen (siehe Teilfigur D), welche eine kompaktere Ausbildung d des verwendeten Druckkopfes 310 erlaubt. Die genannte Überlappung bewirkt zudem, dass die Düsenmatrix des Druckkopfes besser ausgelastet ist, da keine inaktiven Düsen zwischen den Förderwegen übrig bleiben. Bei vorgegebener Druckgeschwindigkeit des Tintenstrahldruckkopfes 310 erlaubt die in Teilfigur D dargestellte kompakte Führung einen besonders hohen Durchsatz an Verschlüssen 338. Zudem ermöglicht die kompakte Ausbildung des Druckkopfes 310 den Einsatz der Druckeinrichtung in bestehenden Behälterbehandlungsanlagen, von denen exemplarisch zwei Varianten in den 1 und 2 gezeigt sind.
1 zeigt eine beispielhafte Anordnung einer Vorrichtung zum Bedrucken von Behälterverschlüssen gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Behälterbehandlungsanlage mit Verschließer. Die hier dargestellte, nicht limitierende Weiterbildung kann beispielsweise zum Bedrucken und Aufbringen von Kronkorken verwendet werden. Dabei ist der Verschließer 140 schematisch als Rundläufermaschine mit einem Verschließertisch 146 dargestellt, auf welchem die hier exemplarisch als Flaschen dargestellten Behälter 149 auf einer Kreisbahn befördert werden. Die von einer Verschlusszuführung 147 zugeführten, bereits bedruckten Verschlüsse 148 werden mittels eines Verschließerkopfes 145 auf die Öffnungen der Behälter 149 aufgesetzt und während deren Umlaufs um die Drehachse L befestigt, beispielsweise durch eine Schraubbewegung oder Verformung des Verschlusses.
In der hier dargestellten Weiterbildung werden die zunächst unbedruckten Verschlüsse von einem schematisch dargestellten Sortierwerk 130 lagerichtig sortiert und an die erfindungsgemäße Fördereinrichtung 120 übergeben. In der hier dargestellten Weiterbildung kann die Fördereinrichtung 120 insbesondere als eine Führungseinrichtung ausgebildet sein, in der die Kronkorken aufgrund der Schwerkraft zum Verschließerkopf 145 geführt werden. Durch geeignete Anordnung der Führungselemente können die Kronkorken dabei mit vorgegebener Orientierung in zwei oder mehr Reihen wie in 3 gezeigt geführt werden. Gemäß der vorliegenden Weiterbildung ist an der Fördereinrichtung 120 eine Druckeinrichtung 110 mit wenigstens einem Druckkopf angeordnet, welche auf die von der Fördereinrichtung 120 beförderten Verschlüsse ein von der Steuereinheit 170 vorgegebenes und flexibel anpassbares Druckbild aufdruckt. Hierzu können die zugeführten Verschlüsse optional durch eine Wendeinrichtung 150, beispielsweise ein Wenderohr, in die gewünschte Lage bezüglich der Druckköpfe der Druckeinrichtung 110 gebracht werden. Der Druckeinrichtung 110 vorgeschaltet kann zudem eine Einheit 112 zur Vorbehandlung der zu bedruckenden Oberfläche, beispielsweise durch Corona- oder Plasmabehandlung bzw. Beflammung oder anderweitigen Energieeintrag oder nasschemische Behandlung angeordnet sein. Auf die vorbehandelten Oberflächen lassen sich mittels Tintenstrahldruckköpfen Druckbilder hoher Qualität aufdrucken. Zudem werden die physikalischen Eigenschaften der aufgedruckten Druckbilder, wie Haftung, Kratzfestigkeit, Wasser-, Licht- und Produktbeständigkeit, usw., maßgeblich durch die Vorbehandlung beeinflusst.
Nach erfolgter Behandlung der Verschlüsse durch Bedrucken mit einer oder mehreren Farben werden die bedruckten Oberflächen derart einer Inspektionsvorrichtung 160 zugeführt, dass Sensoren oder eine Kamera der Inspektionsvorrichtung die Qualität des aufgedruckten Druckbildes überprüfen können. Dazu können die von den Sensoren bzw. der Kamera aufgenommenen Daten an die Steuereinheit 170 übermittelt werden, durch welche sie ausgewertet werden. Im Anschluss an die Inspektionsvorrichtung 160 kann zudem eine Ausscheidevorrichtung 165 mit Ausscheideführung vorgesehen werden, welche in Abhängigkeit von Steuersignalen, die von der Inspektionsvorrichtung 160 und/oder der Steuereinheit 170 an die Ausscheidevorrichtung gesendet werden, fehlerhaft bedruckte Verschlüsse aus dem Strom der Verschlüsse ausschleust. Dabei kann wie bereits beschrieben durch die Steuereinheit 170 bewirkt werden, dass ein individuelles Druckbild, welches auf einen ausgeleiteten Verschluss aufgedruckt wurde, erneut auf einen Verschluss aufgedruckt wird. Dies ist insbesondere bei Bedrucken der Verschlüsse mit individuellen Informationen, wie beispielsweise Gewinnspielcodes, von Vorteil.
Die korrekt bedruckten Verschlüsse 148 werden anschließend über die Verschlusszuführung an den Verschließerkopf 145 übergeben, wobei die zuvor parallel geführten Verschlüsse durch entsprechende Weichenelemente wieder zusammengeführt werden können. Die Ausbildung der Druckeinrichtung zum Bedrucken von zwei oder mehr parallel geführten Reihen von Verschlüssen ist wie im Zusammenhang mit 3 beschrieben besonders kompakt, sodass die erfindungsgemäße Druckeinrichtung auch bei bestehenden Behälterbehandlungsanlagen ohne aufwändige Umbauarbeiten nachgerüstet werden kann. Da die Druckeinrichtung zudem zwischen Sortierwerk 130 und Verschließer 140 angeordnet ist, kann das aufgedruckte Druckbild, beispielsweise mittels einer Sortenverwaltung der Steuereinheit 170, derart flexibel angepasst werden, dass exakt die benötigte Anzahl von Verschlüssen mit dem jeweiligen Druckbild bedruckt wird. Zudem kann auf einen späteren Ausschuss, beispielsweise durch Bruch der verschlossenen Behälter, flexibel reagiert werden, indem zusätzliche Verschlüsse mit dem gewünschten Druckbild bedruckt werden. Die dargestellte Weiterbildung erlaubt somit eine höchst effiziente und kompakte Vorrichtung zum Bedrucken von Verschlüssen, welche den gewünschten Durchsatz an Verschlüssen ohne Verlust von Druckqualität zu erzielen vermag.
In 2 ist eine alternative Anordnung einer Vorrichtung zum Bedrucken von Behälterverschlüssen gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Behälterbehandlungsanlage mit Höhenförderer dargestellt. In der hier dargestellten Weiterbildung ist die Fördereinrichtung 220 als umlaufendes Transportband dargestellt, dessen Fördergeschwindigkeit durch die schematisch dargestellte Steuereinheit 270 gesteuert werden kann. Die beispielsweise in einem Sammelbehälter bereitgestellten, unbedruckten Verschlüsse 238 werden zunächst durch einen sog. Kaskadensortierer 230 lagerichtig sortiert, um dann von einem durch einen Servomotor 236 angetriebenen Höhenförderer 235 auf die für den Verschließer 240 benötigte Höhe angehoben zu werden.
Durch das an sich bekannte Kaskadensortierwerk 230 werden die Verschlüsse lagerichtig sortiert. Es versteht sich, dass alternativ ein Schrägsortierwerk, ein Vibrationssortierwerk oder ein Fliehkraftsortierwerk eingesetzt werden können. Die sortierten Verschlüsse werden anschließend durch den Höhenförderer 235 angehoben, welcher beispielsweise als Luftförderer, schräg stehender Bandförderer oder Kettenförderer ausgebildet sein kann. Dabei kann der Servomotor 236 steuerbar ausgebildet sein, wobei die Steuereinheit 270 den Transport der Verschlüsse 238 durch den Höhenförderer 235 steuert. Der Höhenförderer 235 kann zudem zusammen mit dem Kaskadensortierer 230 als gemeinsames Element ausgebildet sein. Von dem Höhenförderer 235 werden die lagerichtig sortierten Verschlüsse 238 an eine Wendevorrichtung 250 übergeben, welche die Verschlüsse, beispielsweise Schraubverschlüsse, in die gewünschte Lage zum Bedrucken wendet. Die so gewendeten Verschlüsse werden anschließend auf dem Transportband der Fördereinrichtung 220 abgesetzt und von diesem zunächst der bereits beschriebenen Vorrichtung 212 zur Vorbehandlung der zu bedruckenden Oberfläche zugeführt. Im Anschluss danach erfolgt die bereits beschriebene Behandlung durch die Druckeinrichtung 210, welche in der hier dargestellten Weiterbildung ein monochromatisches Druckbild auf den Verschluss druckt. Mittels einer oder mehrerer weiterer Druckeinrichtungen 213 werden anschließend weitere Farben aufgedruckt, sodass sich ein mehrfarbiges Druckbild ergibt. Vorteilhaft kann hierbei den Druckeinrichtungen 210 und 213 eine Inspektionseinheit 266, beispielsweise in Form einer Digitalkamera mit Beleuchtung oder geeigneter Sensorik, vorgeschaltet sein, welche die Lage der Verschlüsse auf dem Transportband derart erfasst und an die Steuereinheit 270 weiterleitet, dass die Verschlüsse durch entsprechendes Ansteuern der Druckdüsen der Druckeinrichtungen 210 und 213 positionsgerecht bedruckt werden können.
In der hier dargestellten Weiterbildung wird das aufgebrachte Druckbild anschließend durch eine Aushärtevorrichtung 214 fixiert. Dies kann beispielsweise durch Bestrahlung mit UV-Licht mittels eines UV-Bogenstrahlers der Aushärtevorrichtung 214 geschehen, wodurch UV-härtende Tinten fixiert werden. Alternativ kann das Fixieren durch Bestrahlen mit Elektronenstrahlen oder Wärmeeintrag über entsprechende Elemente der Aushärtevorrichtung 214 erfolgen. Im Anschluss kann eine Kontrolle des aufgedruckten Druckbildes mittels einer Kamera einer Inspektionsvorrichtung 260 erfolgen, welche die erfassten Daten an die Steuereinheit 270 weitergibt, von der sie ausgewertet werden. Eine nachgeordnete Ausscheideeinheit 262 mit Ausscheidefördereinrichtung 265 schleust dabei fehlerhaft bedruckte Verschlüsse 238 aus dem Strom der Verschlüsse aus. Die korrekt bedruckten Verschlüsse werden von einer Verschlussaufnahme 280 an eine weitere Fördereinrichtung 282 übergeben, welche die Verschlüsse 238 dem an sich bekannten Verschließer 240 zufördert.
In der hier dargestellten Weiterbildung ist die Druckeinrichtung 210 zwischen dem Höhenförderer 235 und dem Verschließer 240 angeordnet. Die Druckeinrichtung kann somit durch minimales Umrüsten bereits bestehender Transporteinrichtungen zwischen dem Höhenförderer und dem Verschließer existierender Behälterbehandlungsanlagen auf einfache Weise nachgerüstet werden. Dazu kann das Transportband der Fördereinrichtung 220 durch Vorsehen entsprechender Weichen und Führungselemente zum Transport der Verschlüsse in zwei oder mehr Reihen umgerüstet werden. Wie bereits im Zusammenhang mit 1 beschrieben ermöglicht die Verwendung einer Druckeinrichtung 210 zum gleichzeitigen Bedrucken von zwei oder mehr Reihen von Verschlüssen den für moderne Behälterbehandlungsanlagen erforderlichen Durchsatz an Verschlüssen ohne Qualitätsverlust.
Es versteht sich, dass in den in den 1 und 2 dargestellten Behälterbehandlungsanlagen weitere übliche Elemente, beispielsweise ein Verschlusspuffer, z. B. in Form einer Verschlussrinne, weitere Wendevorrichtungen, weitere Inspektionsvorrichtungen sowie eine weitere Druckeinrichtung zum Bedrucken der Innenseite der Verschlüsse vorgesehen sein können. Eine exemplarische Vorrichtung zum beidseitigen Bedrucken von Behälterverschlüssen ist beispielsweise in 4 gezeigt. In der schematischen Darstellung der 4 sind zwei gleichartig ausgebildete Abfolgen aus Vorbehandlungsvorrichtungen 412 bzw. 415, Druckeinrichtungen 410 und 413 bzw. 416 und 417, Aushärtevorrichtungen 414 bzw. 418 und Inspektionsvorrichtungen 460 bzw. 461, wie sie bereits oben beschrieben wurden, gezeigt. Zwischen den einzelnen Vorrichtungen der gezeigten Folgen werden die Behälter 438a bzw. 438b von den zuvor beschriebenen Fördereinrichtungen 420 bzw. 421, beispielsweise in Form von individuell ansteuerbaren Transportbändern, befördert. Dabei sind in dieser Weiterbildung zusätzlich Inspektionsvorrichtungen 490 bzw. 491 im Vorlauf zur Vorbehandlungsvorrichtung 412 bzw. 415 vorgesehen, mit welchen die korrekte Lage und Anordnung der Verschlüsse überprüft werden können. Dabei können die Inspektionsvorrichtungen 490 bzw. 491 dazu ausgebildet sein, die Position der Verschlüsse 438a bzw. 438b auf den Transportbändern zu bestimmen und an die Steuereinheit 470 weiterzugeben, welche im Gegenzug die Tintenstrahldüsen der Druckeinrichtungen 410 und 413 bzw. 416 und 417 derart ansteuert, dass das gewünschte Druckbild korrekt auf dem jeweiligen Verschluss aufgedruckt wird.
Nach Aufdruck eines Druckbildes auf die Außen- bzw. Oberseite der Verschlüsse 438a durch die Druckeinrichtungen 410 und 413 werden die einseitig bedruckten Verschlüsse von einer Einrichtung 480 zur Verschlussaufnahme von dem Transportband 420 übernommen und an eine Wendevorrichtung 450 übergeben, welche dazu ausgebildet ist, die Verschlüsse um 180° zu wenden. Somit kann im Anschluss durch die Druckeinrichtungen 415 und 416 auch die Innen- bzw. Unterseite der Verschlüsse 438b bedruckt werden. Beispielsweise kann wie oben erwähnt auf die Außenseite ein Werbeschriftzug, ein Logo oder ein Produktname aufgedruckt werden, während die Innenseite mit einem Datamatrixcode, einem QR-Code, einem Mindesthaltbarkeitsdatum, einem Gewinnspielcode, einer Seriennummer oder anderen variablen Daten bedruckt werden kann. Nachdem auch das auf der Innenseite der Verschlüsse aufgedruckte Druckbild durch die Aushärtevorrichtung 418 fixiert wurde und von der Inspektionseinrichtung 461 kontrolliert wurde, werden die fehlerhaft bedruckten Verschlüsse mittels der Ausscheideeinheit 462 mit Ausscheideführungseinrichtung 465 aus dem Strom der bedruckten Verschlüsse 438b ausgeschleust. Die korrekt bedruckten Verschlüsse können im Anschluss an einen Verschließer (nicht dargestellt) übergeben werden.
Neben der hier dargestellten Weiterbildung sind auch Weiterbildungen denkbar, bei denen auf gegenüberliegenden Seiten der Fördereinrichtung angeordnete Druckköpfe gleichzeitig die Ober- bzw. Außen- und die Unter- bzw. Innenseite der Verschlüsse bedrucken. Dazu können spezielle Führungselemente der Fördereinrichtung vorgesehen werden, welche die Verschlüsse während des Transports derart halten, dass die zu bedruckende Außen- und Innenseite gleichzeitig zugängig ist. Beispielsweise können die Verschlüsse in einer Lochschablone matrixartig gehalten werden, welche als Teil der Fördereinrichtung ausgebildet ist.
Die beschriebene Weiterbildung erlaubt das Bedrucken sowohl der Außen- als auch der Innenseite von Verschlüssen, wie es beispielsweise bei Schraubverschlüssen oder Kronkorken von Vorteil sein kann. Dabei können die Fördereinrichtung und die Druckeinrichtung wie mehrfach beschrieben besonders kompakt ausgebildet sein, wobei insbesondere zwei oder mehrere Elemente der in der 4 gezeigten Abfolge von Vorrichtungen zusammengefasst werden können. Beispielsweise können Mehrfarbendruckköpfe zum Einsatz kommen. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen Weiterbildungen beschränkt ist, sondern zusätzliche, an sich bekannte Elemente, wie beispielsweise einen Verschlusspuffer, Reinigungselemente oder weitere Vorbehandlungselemente oder dergleichen, umfassen können.
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 2015/011663 A1 [0003, 0004]
DE 202012104464 U1 [0019]

Claims

Vorrichtung zum Bedrucken von auf Behälter (149), insbesondere Flaschen oder Glasbehälter, aufbringbaren Verschlüssen (148; 238; 338; 438a, 438b), umfassend: eine Druckeinrichtung (110; 210; 213; 310; 410, 413, 416, 417) mit wenigstens einem Druckkopf, die dazu ausgebildet ist, ein Druckbild unmittelbar auf die Verschlüsse (148; 238; 338; 438a, 438b) aufzudrucken; und eine Fördereinrichtung (120; 220; 320; 420, 421) für die Verschlüsse (148; 238; 338; 438a, 438b); dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (120; 220; 320; 420, 421) derart ausgebildet ist, dass die Verschlüsse (148; 238; 338; 438a, 438b) der Druckeinrichtung (110; 210, 213; 310; 410, 413, 416, 417) in zwei oder mehr Reihen zugeführt werden, wobei jeder Druckkopf der Druckeinrichtung (110; 210, 213; 310; 410, 413, 416, 417) die Verschlüsse (148; 238; 338; 438a, 438b) von wenigstens zwei Reihen bedruckt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der wenigstens eine Druckkopf der Druckeinrichtung (110; 210, 213; 310; 410, 413, 416, 417) während des Druckvorgangs feststehend ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Fördereinrichtung (120; 220; 320; 420, 421) derart ausgebildet ist, dass Verschlüsse (148; 238; 338; 438a, 438b) benachbarter Reihen in Transportrichtung versetzt zueinander befördert werden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine Druckkopf derart balkenförmig ausgebildet ist, dass er das gleichzeitige Bedrucken aller Reihen der Fördereinrichtung (120; 220; 320; 420, 421) gestattet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin eine Wendevorrichtung (450) zum Wenden der Verschlüsse (438a) nach Durchlauf durch die Druckeinrichtung (410, 413) umfassend, wobei optional eine weitere Druckvorrichtung (416, 417) mit wenigstens einem Druckkopf zum Bedrucken der gewendeten Verschlüsse (438b) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche weiterhin eine Aushärtevorrichtung (214; 414, 418) zum Fixieren des aufgedruckten Druckbilds umfassend.
Behälterbehandlungsanlage mit einer Vorrichtung zum Bedrucken von Verschlüssen (148, 238, 338, 438a, 438b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin ein Sortierwerk (130; 230) für eine lagerichtige Sortierung der Verschlüsse (148; 238; 338; 438a, 438b) und einen Verschließer (140; 240) zum Aufbringen der Verschlüsse (148; 238; 338; 438a, 438b) auf Öffnungen der Behälter (149) umfassend, wobei die Vorrichtung zum Bedrucken von Verschlüssen (148; 238; 338; 438a, 438b) zwischen dem Sortierwerk (130; 230) und dem Verschließer (140; 240) angeordnet ist.
Behälterbehandlungsanlage nach Anspruch 7, weiterhin einen Höhenförderer (235) für die sortierten Verschlüsse (148; 238; 338; 438a, 438b) umfassend, wobei die Vorrichtung zum Bedrucken von Verschlüssen (148; 238; 338; 438a, 438b) zwischen dem Höhenförderer (235) und dem Verschließer (240) angeordnet ist.
Behälterbehandlungsanlage nach Anspruch 7 oder 8, weiterhin eine Ausscheideeinrichtung (165; 262, 265; 462, 465) mit einer Kontrolleinheit (160; 260; 460, 461) umfassend, die dazu ausgebildet ist, fehlerhaft bedruckte Verschlüsse (148; 238; 338; 438a, 438b) zu erkennen und auszuschleusen.
Behälterbehandlungsanlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, weiterhin eine Füllvorrichtung zum Befüllen der Behälter und/oder eine Streckblasmaschine zum Herstellen von Behältern durch Streckblasen und/oder eine Etikettiermaschine zum Etikettieren der Behälter und/oder eine Direktdruckmaschine zum Bedrucken der Behälter umfassend, wobei die Behälterbehandlungsanlage als Maschinenblock ausgebildet ist.
Verfahren zum Bedrucken von auf Behälter (149), insbesondere Flaschen oder Glasbehälter, aufbringbaren Verschlüssen (148; 238; 338; 438a, 438b), mit den Schritten: Zuführen einer Vielzahl von Verschlüssen (148; 238; 338; 438a, 438b) zu einer Druckeinrichtung (110; 210, 213; 310; 410, 413, 416, 417) mit wenigstens einem Druckkopf; und unmittelbares Aufdrucken eines Druckbildes auf die zugeführten Verschlüsse (148; 238; 338; 438a, 438b) mittels des wenigstens einen Druckkopfes; dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlüsse (148; 238; 338; 438a, 438b) der Druckeinrichtung (110; 210, 213; 310; 410, 413, 416, 417) in zwei oder mehr Reihen zugeführt werden; und jeder Druckkopf der Druckeinrichtung (110; 210, 213; 310; 410, 413, 416, 417) die Verschlüsse (148; 238; 338; 438a, 438b) von wenigstens zwei Reihen bedruckt.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Verschlüsse (148; 238; 338; 438a, 438b) während des Druckvorgangs weiterbefördert werden.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Verschlüsse (148; 238; 338; 438a, 438b) benachbarter Reihen in Transportrichtung versetzt zueinander befördert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Verschlüsse (438a) nach dem Bedrucken gewendet werden und optional einer weiteren Druckvorrichtung (416, 417) mit wenigstens einem Druckkopf zum Bedrucken der gewendeten Verschlüsse (438b) zugeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei das aufgedruckte Druckbild anschließend mittels einer Aushärtevorrichtung (214; 414, 418) fixiert wird.