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Die Erfindung betrifft eine Direktdruckmaschine und ein Direktdruckverfahren zur Bedruckung von Behältern mit einem Direktdruck mit den Merkmalen der Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche.
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Üblicherweise werden Behälter, wie beispielsweise Getränkebehälter, in einer Etikettiermaschine mit einem Etikett versehen, um den Behälterinhalt zu kennzeichnen und/oder zu bewerben.
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In jüngster Zeit werden jedoch zunehmend Direktdruckmaschinen eingesetzt, wobei die Behälter anstatt oder zusätzlich zu den Etiketten mit einem Direktdruck nach dem Tintenstrahlprinzip versehen werden. Dadurch ist es möglich, die Behälter in einem Behälterstrom jeweils individuell zu bedrucken.
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Derartige Direktdruckmaschinen umfassen üblicherweise einen Transporteur zum Transport der Behälter entlang einer Transportbahn und am Transporteur mitlaufend angeordnete Druckstationen, um die Behälter mit dem Direktdruck zu versehen. Die Behälter werden in den Druckstationen jeweils mittels Behälteraufnahmen aufgenommen und gegenüber einem oder mehreren Direktdruckköpfen gedreht, wobei sie aus einer Vielzahl von Druckdüsen mit einer Drucktinte bedruckt werden. Dadurch entsteht der Direktdruck als flächiges Druckbild auf der Behälteroberfläche.
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Die zunächst flüssige Drucktinte wird auf den Behältern mit einer Härteeinheit, beispielsweise mit UV-Lichtstrahlung bestrahlt und dadurch an- oder ausgehärtet. Beispielsweise ist dazu den Druckstationen jeweils eine derartige Härteeinheit zugeordnet. Unter Härteeinheit wird eine Einheit verstanden, die die aufgedruckte Tinte anhärten (pinnt) und / oder aushärten kann. Härteeinheit
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Nachteilig dabei ist es, dass die direkte Lichtstrahlung oder Streulicht der Härteeinheit auf die Direktdruckköpfe gelangt und dort unbeabsichtigt die Drucktinte aushärtet. Dadurch können die Düsen eines Direktdruckkopfs verstopfen und/oder die Druckqualität des Direktdrucks kann beeinträchtigt werden. Weiterhin nachteilig ist es, dass dadurch unbeabsichtigt der gerade im Drucken befindliche Direktdruck an einer benachbarten Druckstation ausgehärtet wird.
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Die
DE 102009013477 A1 offenbart eine Druckvorrichtung zum Bedrucken von Flaschen mit mehreren Druckpositionen an einem umlaufend antreibbaren Transportelement, wobei jeder Druckposition eine eigenständige Einhausung zugeordnet ist, in der die Behälter jeweils einzeln während des Druckvorgangs aufgenommen sind.
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Nachteilig bei einer derartigen Druckvorrichtung ist, dass die Vielzahl von Einhausungen einen hohen Platzbedarf erfordern und kostenaufwändig sind.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Direktdruckmaschine zur Bedruckung von Behältern bereitzustellen, bei der ein unbeabsichtigtes Aushärten von Drucktinte an Direktdruckköpfen und/oder an Behältern in benachbarten Druckstationen vermieden wird und die weniger platz- und kostenaufwändig ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabenstellung stellt die Erfindung eine Direktdruckmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bereit. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen genannt.
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Bei aufwändigen Untersuchungen der Anmelderin hat sich herausgestellt, dass eine Zuordnung einer eigenständigen Einhausung zu jeder Druckposition nicht vonnöten ist, um ein unbeabsichtigtes Aushärten von Drucktinte an den Direktdruckstationen und an den Behältern der benachbarten Druckstationen zu vermeiden. Dies wird erfindungsgemäß mittels einer gemeinsamen Einhausung für wenigstens zwei der Druckstationen bewerkstelligt. Dadurch, dass für wenigstens zwei Druckstationen eine gemeinsame Einhausung verwendet wird, werden eine geringe Anzahl von Teilen benötigt. Folglich ist die gemeinsame Einhausung von mehreren Druckstationen weniger kostenaufwändig. Zudem können die wenigstens zwei Druckstationen innerhalb der gemeinsamen Einhausung näher zusammengerückt werden, wodurch die Anordnung platzsparender ist.
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Die Direktdruckmaschine kann in einer Getränkeverarbeitungsanlage angeordnet sein. Die Direktdruckmaschine kann einer Abfüllanlage zum Abfüllen eines Produkts in die Behälter und/oder einem Verschließer zum Verschließen der Behälter mit Verschlüssen nachgeordnet sein. Die Direktdruckmaschine kann dem Füllprozess aber auch vorgeschaltet sein und/oder einem Behälterherstellungsprozess direkt nachgeschaltet sein. Losgelöst davon kann es sich auch um eine Direktdruckmaschine handeln, die keiner Anlage zugeordnet ist, sondern im sogenannten Stand-Alone-Betrieb arbeitet.
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Die Behälter können dazu vorgesehen sein, Getränke, Hygieneartikel, Pasten, chemische, biologische und/oder pharmazeutische Produkte aufzunehmen. Im Allgemeinen können die Behälter für jegliche fließfähige bzw. abfüllbare Medien vorgesehen sein. Die Behälter können aus Kunststoff, Glas und/oder Metall bestehen, aber auch hybride Behälter mit Materialmischungen sind denkbar. Die Behälter können Flaschen, Dosen, Getränkebehälter und/oder Tuben sein.
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Der Transporteur kann als Karussell ausgebildet sein, das um eine vertikale Achse drehbar ist. „Vertikal“ kann hier bedeuteten, dass dies die Richtung ist, die auf den Erdmittelpunkt gerichtet ist. Die am Karussell mitlaufend angeordneten Druckstationen können jeweils eine Behälteraufnahme umfassen, um einen Behälter beim Bedrucken aufzunehmen. Die Behälteraufnahmen können am Umfang des Karussells bzw. des Transporteurs angeordnet sein. Der Transporteur kann aber auch mit jeder anderen geeigneten in sich geschlossenen Transportbahn ausgebildet sein, an der die Druckstationen angeordnet sind.
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Die Druckstationen können jeweils unabhängig voneinander einen oder mehrere Direktdruckköpfe umfassen. Denkbar ist, dass eine Druckstation mehrere Direktdruckköpfe für verschiedenfarbige Drucktinten umfasst, um einen mehrfarbigen Direktdruck zu erzeugen. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Druckstationen jeweils mehrere Direktdruckköpfe für dieselbe Drucktinte umfassen, um einen größeren Druckbereich abzudecken oder um eine höhere Druckauflösung zu erreichen. Dass „die Druckstationen jeweils eine eigene Behälteraufnahme zur Aufnahme des Behälters beim Bedrucken umfassen“, kann hier bedeuten, dass jeder der Druckstationen eine eigene Behälteraufnahme umfasst, die keiner anderen Druckstation zugeordnet ist. Denkbar ist auch, dass die gemeinsame Einhausung zusätzlich zu den wenigstens zwei Druckstationen und dem dazwischen ausgebildeten, durchgängigen Bereich auch wenigstens zwei der Behälteraufnahmen ummantelt. Anders ausgedrückt, können die Direktdruckköpfe einer Druckstation einen Verbund mit der zugeordneten Behälteraufnahme bilden. Die Behälteraufnahmen können jeweils unmittelbar an der zugeordneten Druckstation angeordnet sein.
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Anders ausgedrückt kann vorgesehen sein, dass die Druckstationen einer Gruppe jeweils zusätzlich zu den Behälteraufnahmen Direktdruckköpfe innerhalb der gemeinsamen Einhausung umfassen, die im Wesentlichen nicht voneinander durch Einbauten, wie Trennwände o.ä., getrennt sind. Denkbar ist jedoch, dass die eine Härteeinheit inkl. deren Optikelemente, wie Reflektoren zum Härten des Drucks darstellen.
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Die Direktdruckköpfe können an der gemeinsamen Einhausung bzw. an den Teilelementen angeordnet sein
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Die Direktdruckköpfe können mit einem Digital- bzw. Tintenstrahldruckverfahren arbeiten, beispielsweise „Drop on Demand“, bei dem die Tinte mittels einer Vielzahl von Druckdüsen an den Behälter abgegeben wird. „Tintenstrahldruckverfahren“ kann hier bedeuten, dass in Kammern einer Druckdüse ein plötzlicher Druckanstieg über Piezo- oder Thermoelement derart erzeugt wird, dass eine kleine Menge Drucktinte durch die Druckdüse gedrückt und als Drucktropfen an den Behälter abgegeben wird. Der Direktdruckkopf kann eine Vielzahl von Druckdüsen in einem Bereich von 100 bis 10000, insbesondere in einem Bereich von 500 bis 1100 Düsen aufweisen. Die Druckdüsen können in einer oder mehreren Düsenreihen angeordnet sein (beispielsweise 1-4), die insbesondere parallel zur Behälterachse angeordnet sind.
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Die Behälteraufnahmen können dazu ausgebildet sein, die Behälter während der Bedruckung gegenüber den Direktdruckköpfen zu verschieben und/oder zu verdrehen. Insbesondere können die Behälteraufnahmen dazu ausgebildet sein, die Behälter senkrecht und/oder parallel zu einer Druckrichtung der Direktdruckköpfe zu verdrehen und/oder zu verschieben. „Druckrichtung der Direktdruckköpfe“ kann hier bedeuten, dass dies die Abgaberichtung der Drucktropfen aus den Direktdruckköpfen einer Druckstation auf den zu bedruckenden Behälter ist. Die Behälteraufnahmen können jeweils eine Zentrierglocke, einen Drehteller, eine Verfahreinheit und/oder einen Direktantrieb zur Drehung umfassen. Die Behälter können zumindest während des Drucks von oben und unten zwischen Zentrierglocke und Drehteller eingespannt sein. Die Verfahreinheit kann einen weiteren Antrieb zur vertikalen Bewegung der Behälter in die Einhausung und/oder aus dieser heraus umfassen. Die Behälteraufnahme kann alternativ auch in hängender Ausführung ausgebildet sein. Hierbei wird der Behälter lediglich an dessen oberen Behälterbereich, beispielsweise im Neck, gehalten.
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Denkbar ist auch, dass die Behälteraufnahmen mit lösbaren Zwischenelementen (Pucks) verbindbar sind, wobei die Zwischenelemente die Behälter direkt aufnehmen und zum Bedrucken in die Behälteraufnahmen eingesetzt werden. Die Zwischenelemente können dabei zeitweise einzelnen Behältern zugeordnet werden, wobei die Behälter mit den Zwischenelementen durch mindestens zwei Karusselle transportiert werden, an denen jeweils ein Teildruck (Auftrag lediglich einer Farbe pro Karussell) auf die Behälter mit an den Karussellen angeordneten Druckstationen durchgeführt wird.
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Die Drucktinte kann eine lichtaushärtende Drucktinte sein, wobei durch die Lichtstrahlung der Härteeinheit in der Drucktinte eine chemische Reaktion ausgelöst wird, durch die die flüssige Drucktinte in eine im Wesentlichen feste oder pastöse Phase umgewandelt wird. Durch die Lichtstrahlung kann die Drucktinte polymerisiert werden, wobei hierzu optional in der Drucktinte Radikale aus zugegebenen Photoinitiatoren gebildet werden. „Drucktinte“ kann hier bedeuten, dass es sich um eine Tinte, eine Farbe, einen Lack oder dergleichen handelt.
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„Dass die Druckstationen in mehreren Gruppen am Transporteur angeordnet sind, wobei jede der Gruppen eine gemeinsame Einhausung für wenigstens zwei der Druckstationen umfasst“ kann bedeuten, dass am Transporteur jeweils eine Gruppe aus genau zwei Druckstationen eine gemeinsame Einhausung umfasst. Ebenso ist denkbar, dass jeweils eine Gruppe aus drei oder noch mehr Druckstation eine gemeinsame Einhausung umfasst.
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„Dass die gemeinsame Einhausung die wenigstens zwei Druckstationen und einen dazwischen ausgebildeten Bereich ummantelt“ kann hier bedeuten, dass der dazwischen ausgebildete Bereich innerhalb der Einhausung im Wesentlichen materialfrei ausgebildet ist. Im Wesentlichen kann in diesem Zusammenhang zu mindestens 40%, bevorzugt zu mindestens 60% bedeuten.
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Man könnte auch sagen, dass der Raum innerhalb der Einhausung im Wesentlichen trennwandfrei ausgebildet ist. Im Wesentlichen bedeutet hier ebenfalls zu mindestens 40%, bevorzugt zu mindestens 60%.
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Die gemeinsame Einhausung kann zwei Teilelemente umfassen, die wenigstens zwei Direktdruckstationen umschließen. Dadurch können die wenigstens zwei Direktdruckstationen nach außen hin jeweils einzeln besonders gut abgeschirmt werden. Denkbar ist auch, dass wenigstens eins der beiden Teilelemente bewegbar ausgebildet ist, um das Einsetzen der Behälter in die Direktdruckstationen zu vereinfachen. Die Teilelemente der gemeinsamen Einhausung wenigstens zweier Direktdruckstationen können dabei entlang der Gesamthöhe der Direktdruckstationen diese nicht vollständig umschließen, sondern können an dessen oberen und unteren Ende offen ausgebildet sein. Die Abschirmung nach oben und/oder unten hin kann durch die Behälteraufnahmen erfolgen, je nach Bauweise. In horizontaler Richtung können die Teilelemente bzw. kann die Einhausung im Wesentlichen die beiden Stationen umschließen.
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Die zwei Teilelemente können als zwei zueinander spiegelsymmetrisch angeordnete Halbschalenelemente ausgebildet sein. Dadurch können die zwei Teilelemente mit demselben Werkzeug gefertigt werden, was entsprechend kostengünstiger ist, als zwei unterschiedliche Teilelemente zu fertigen. Die beiden Halbschalenelemente können jeweils als Extrusionsprofil ausgebildet sein. Dadurch können sie beispielsweise mit dem Strangpressverfahren hergestellt werden, was besonders kostengünstig ist.
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Denkbar ist, dass die zwei Halbschalenelemente mit einem Spalt in einem Abstand zueinander angeordnet sind. Dadurch ist es nicht notwendig, die beiden Halbschalenelemente formschlüssig miteinander zu verbinden und es vereinfacht sich die Justage am Transporteur. Beispielsweise können die zwei Halbschalenelemente spiegelsymmetrisch zu dem Spalt angeordnet sein, wobei je ein Halbschalenelement eine der wenigstens zwei Druckstationen teilweise umgibt. Insbesondere kann der Spalt zwischen den Halbschalenelementen gegenüber der Drehachse des Karussells in radialer Richtung verlaufen. Dadurch gelangt möglichst wenig der Lichtstrahlung in tangential Richtung zu anderen Druckstationen.
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Die zwei Halbschalenelemente können ein C-Profil umfassen. Dies ist besonders einfach herzustellen und damit besonders kostengünstig. Das C-Profil umfasst auch eckige C's. Andere Formen sind ebenso denkbar, je nachdem wie die Druckstationen an den Transporteur angepasst werden müssen. So können die C-Profile beispielsweise Formen umfassen, die zusammen ein kuchenstückförmiges Bauteil ergeben, sodass diese am Karussell platzsparend angeordnet werden können.
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Denkbar ist, dass jede der Gruppen wenigstens eine Härteeinheit zum Härten des Direktdrucks umfasst, die innerhalb der gemeinsamen Einhausung angeordnet ist. Dadurch wird ein ungewolltes Übertreten von Direkt- oder Streulicht der Härteeinheit nach außen zu einem Bediener vermieden. Denkbar ist, dass innerhalb der gemeinsamen Einhausung wenigstens ein Abschirmblech angeordnet ist, um ein unbeabsichtigtes Aushärten von Drucktinte der benachbarten Druckstation zu vermeiden. Das Abschirmelement kann wenigstens teilweise in einen Zwischenraum zwischen die wenigstens zwei Druckstationen hineinragen und/oder an den durchgängigen Bereich angrenzen. Dadurch wird verhindert, dass Lichtstrahlung von einer der wenigstens zwei Druckstationen zur entsprechend anderen gelangt. Denkbar ist auch, dass es sich bei dem Abschirmelement um ein Optik- und/oder Blendenelement handelt.
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Die Härteeinheit kann eine oder mehrere Lichtquellen zur Erzeugung der Lichtstrahlung umfassen, insbesondere von UV-Lichtstrahlung. Im Allgemeinen wird zur Aushärtung von lichtaushärtender Drucktinte UV-Lichtstrahlung in einem Wellenlängenbereich von 200-480 nm verwendet. Die eine oder mehrere Lichtquellen können eine Quecksilberdampf-Mitteldruck-, -Hochdruck- und/oder -Höchstdrucklampe bzw. zwei oder mehr der genannten Lampen umfassen. Ebenso können die eine oder mehrere Lichtquellen eine Gasentladungslampe, eine Lichtbogenlampe, eine UV-Leuchtdiode und/oder eine Xenon UV-Blitzlampe bzw. zwei oder mehr der genannten Lampen umfassen. Die Härteeinheit kann eine oder mehrere Lichtquellen umfassen, wie beispielsweise UV-Leuchtdioden, die miteinander eine gemeinsame, Licht abstrahlende Fläche bilden.
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Die Härteeinheit kann wenigstens ein Optikelement umfassen, das Lichtstrahlung ausgehend von wenigstens einer Lichtquelle zu den wenigstens zwei Druckstationen hin umlenkt. Anders ausgedrückt kann das wenigstens eine Optikelement dazu ausgebildet sein, die Lichtstrahlung ausgehend von der wenigstens einen Lichtquelle zu den mit den Behälteraufnahmen der wenigstens zwei Druckstationen aufgenommenen Behältern hin umzulenken.
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Denkbar ist, dass die Härteeinheit zwei Optikelemente umfasst, die die Lichtstrahlung ausgehend von zwei Lichtquellen zu den wenigstens zwei Druckstationen hin umlenkt. Im Fall von zwei Lichtquellen in der Härteeinheit hat man den Vorteil, dass die Bedruckung in der Station, welche zuerst einen Behälter aufnimmt, vor der Bedruckung in der Station in der gemeinsamen Einhausung beginnen (und bei gleicher Druckzeit auch enden) kann, in der anschließend ein Behälter aufgenommen wird.
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Ebenso ist denkbar, dass die Härteeinheit ein Optikelement umfasst, das die Lichtstrahlung ausgehend von einer Lichtquelle zu den wenigstens zwei Druckstationen hin umlenkt. Im Fall von einer geteilten Lichtquelle hat man einen Kostenvorteil, jedoch u.U. eine Einbuße bzgl. der Prozesszeit.
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Das oder die Optikelemente können jeweils einen Reflektor umfassen, der wenigstens teilweise zwischen die wenigstens zwei Druckstationen als Abschirmelement hineinragt. Da Reflektoren üblicherweise nur zu einer Seite hin reflektierend ausgebildet sind, kann entsprechend die andere Seite zur Abschirmung von Strahlung eingesetzt werden. Grundsätzlich ist auch denkbar, dass das oder die Optikelemente zusätzlich oder alternativ zum Reflektor jeweils eine Linse umfassen.
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Es ist auch denkbar, dass beide Seiten der Optikelemente absorbierend für die Strahlung auf der Lichtquelle ausgebildet sind. In dem Fall kann eine zusätzliche Kühlung der Optikelemente vorgesehen sein (Luft oder Wasser).
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass an die Einhausung eine Absaugung, z.B. für Drucknebel, angeschlossen ist.
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Dabei ist es möglich, dass die Einhausung jeweils in der Nähe jeder in der Einhausung befindlichen Druckstation eine Öffnung zum Absaugen von Luft aufweist.
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Es ist aber auch denkbar, dass zumindest zwei Druckstationen durch lediglich eine Öffnung in deren gemeinsamer Einhausung mit einer Absaugung verbunden sind.
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Insbesondere wird die Luft aus einer Einhausung, insbesondere aus allen Einhausungen auf dem Karussell mittels nur einer Absaugung abgesaugt.
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Bei der Absaugung kann es sich beispielsweise um eine Vakuumpumpe handeln, die auf dem Karussell angebracht ist.
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Die zwei Außenflächen einer Einhausung, deren Normalen zu benachbarten Druckstationen bzw. Einhausungen zeigen, können miteinander einen Winkel ungleich 0 einschließen. Insbesondere können sich die Flächen, also die gedachten Verlängerungen der Flächen, in oder in der Nähe von der Karussellachse treffen.
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Insbesondere hat die Einhausung im horizontalen Querschnitt im Wesentlichen die Form eines Trapezes.
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Darüber hinaus stellt die Erfindung zur Lösung der Aufgabenstellung das Direktdruckverfahren zur Bedruckung von Behältern mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs bereit.
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Dadurch, dass der Direktdruck in einer Einhausung auf die Behälter gedruckt wird, die die wenigsten zwei Druckstationen und den dazwischen ausgebildeten, durchgängigen Bereich ummantelt, werden für die Einhausung eine geringere Anzahl von Teilen benötigt. Folglich ist die gemeinsame Einhausung von mehreren Druckstationen weniger kostenaufwändig. Zudem können die wenigstens zwei Druckstationen innerhalb der gemeinsamen Einhausung näher zusammengerückt werden, wodurch die Anordnung platzsparender ist.
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Darüber hinaus kann das Verfahren die zuvor in Bezug auf die Direktdruckmaschine beschriebenen Merkmale, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 - 11, einzelnen oder in beliebigen Kombinationen sinngemäß umfassen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Direktdruckmaschine zur Bedruckung von Behältern in einer Draufsicht;
- 2 eine Detailansicht aus der 1 mit einer Gruppe von zwei Druckstationen und einer gemeinsamen Einhausung in einer Draufsicht; und
- 3 ein zur 2 alternatives Ausführungsbeispiel mit einer Gruppe von zwei Druckstationen und einer gemeinsamen Einhausung in einer Draufsicht.
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In der 1 ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Direktdruckmaschine 1 zur Bedruckung von Behältern 2 in einer Draufsicht dargestellt. Zu sehen ist, dass die Behälter 2 zunächst mit dem Zuführstern 10 dem hier beispielsweise als Karussell ausgeführten Transporteur 3 zugeführt und dort in die mitlaufend am Transporteur 3 angeordneten Druckstationen 4A, 4B zum Bedrucken mit einem Direktdruck eingesetzt werden. Der Transporteur 3 dreht sich um die vertikaler Achse A, so dass die Behälter entlang der Transportbahn in der Richtung R transportiert werden.
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Zu sehen ist auch, dass die Behälter 2 zum Transport in die Behälteraufnahmen 6 eingesetzt werden, die jeweils einen Drehteller und eine Zentrierglocke umfassen (hier nicht genauer dargestellt), um die Behälter 2 zuverlässig und zentriert an einer Behälterposition einzuspannen und sie beim Bedrucken gegenüber den Direktdruckköpfen 5 um ihre Längsachsen zu drehen. Alternativ kann die Behälteraufnahme 6 auch in hängender Bauweise erfolgen. Die Direktdruckköpfe 5 arbeiten beispielsweise nach dem Tintenstrahlprinzip und umfassen dazu eine Vielzahl von Druckdüsen, beispielsweise 500-1100 und werden von einer hier nicht dargestellten Steuerungseinheit derart angesteuert, dass sie beim Drehen mittels der Behälteraufnahme 6 Tintentropfen der Drucktinte auf die Behälter 2 abgeben. Dadurch entsteht auf den Behältern 2 ein flächiger Direktdruck.
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Nach dem Bedrucken werden die Behälter 2 dann an den Auslaufstern 11 übergeben und zu nachfolgenden Behandlungsstationen weitertransportiert, beispielsweise zu einer Verpackungsmaschine.
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Zu sehen ist auch, dass die Druckstationen 4A, 4B in mehreren Gruppen G1 - G8 am Transporteur 3 angeordnet sind und, dass die Gruppen G1 - G8 jeweils eine gemeinsame Einhausung 7 für zwei Druckstationen 4A, 4B umfassen.
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Darüber hinaus ist zu sehen, dass die Druckstationen 4A, 4B zum Aushärten der Drucktinte die Härteeinheit 8 umfassen, die zur Erzeugung von UV-Lichtstrahlung ausgebildet ist. Dadurch wird die mittels der Direktdruckköpfe 5 aufgedruckte Drucktinte auf den Behältern 2 vernetzt und ausgehärtet.
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In der 2 ist eine Detailansicht der Gruppe G1 aus der 1 mit zwei Druckstationen 4A, 4B und einer gemeinsamen Einhausung 7 in einer Draufsicht zu sehen. Die Gruppe G1 ist baugleich zu den übrigen Gruppen G2 - G8, so dass nachfolgend beschriebene Merkmale auch für die übrigen Gruppen G2 - G8 gleichermaßen gelten.
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Zu sehen ist, dass die Druckstationen 4A, 4B jeweils eine Behälteraufnahme 6 mit daran angeordneten Direktdruckköpfen 5C, 5Y, 5M und 5K umfassen. Entsprechend werden die Direktdruckköpfe 5C, 5Y, 5M und 5K mit verschiedenen Drucktinten der Farben Cyan, Gelb, Magenta und Schwarz betrieben, um einen mehrfarbigen Direktdruck an den Behältern 2 zu ermöglichen. Denkbar ist jedoch auch, dass die Druckstationen 4A, 4B jeweils nur einen, zwei, drei oder mehr als vier Direktdruckköpfe umfassen. Denkbar ist auch, dass die Druckstationen andere Farben, wie Sonderfarben und / oder Lacke, wie Varnisch umfassen.
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Die Behälteraufnahmen 6 sind mittels Direktantrieben dazu ausgebildet, die Behälter 2 jeweils um ihre Längsachsen gegenüber den Direktdruckköpfen 5C, 5Y, 5M und 5K in der Richtung D zu drehen. Entsprechend sind die Düsenreihen der Direktdruckköpfe 5C, 5Y, 5M und 5K mit ihren Druckdüsen parallel zu den Drehachsen der Behälteraufnahmen 6 angeordnet, so dass bei der Drehbewegung der Behälteraufnahmen 6 auf den Behältern 2 ein flächiges Druckbild entsteht.
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Zum Aushärten ist die Härteeinheit 8 mit den zwei spiegelsymmetrisch angeordneten Baugruppen 8A, 8B vorgesehen. Sie umfasst mehrere Lichtquellen 81A, 81B zur Erzeugung von UV-Lichtstrahlung L, die mithilfe der Reflektoren 82A, 82B auf die Behälterpositionen der zwei Druckstationen 4A, 4B umgelenkt wird.
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Zu sehen ist auch, dass die Reflektoren 82A, 82B hier lediglich beispielhaft als Abschirmelemente ausgebildet sind und zwischen die zwei Druckstationen 4A, 4B hineinragen. Dadurch wird ein Übertritt der Lichtstrahlung L von einer zur anderen Druckstation 4A, 4B abgeschirmt. Beispielsweise trifft zurück reflektierte Lichtstrahlung ausgehend vom linken Behälter 2 in der Druckstation 4A auf die Rückseite des Reflektors 82A und gelangt dadurch nicht zum rechten Behälter 2 und den daran angeordneten Direktdruckköpfen 5C, 5Y, 5M und 5K. Folglich wird ein unbeabsichtigtes Aushärten von Drucktinte an den Druckköpfen 5C, 5Y, 5M und 5K und an den Behältern 2 der benachbarten Druckstationen 4B vermieden.Zusätzlich sind anschließend an die Lichtquellen 81A, 81B die Blendenelemente 83A, 83B gegenüberliegend zu den Reflektoren 82A, 82B angeordnet, um eine ungewollte Bestrahlung der Direktdruckköpfe 5K, 5M zu verhindern. Die Blendenelemente 83A, 83B können dazu beispielsweise mit einer für UV-Licht absorbierend wirkenden Beschichtung versehen sein.
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Um ein ungewolltes Austreten der Lichtstrahlung aus der Gruppe G1 zu den anderen Gruppen G2 - G8 zu verhindern bzw. um Bedienpersonen zu schützen, umfasst die Gruppe G1 die gemeinsame Einhausung 7 für die zwei Druckstationen 4A, 4B.
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Zu sehen ist, dass die gemeinsame Einhausung 7 zwei Teilelemente umfasst, die als zwei zueinander spiegelsymmetrisch angeordnete Halbschalenelemente 7A, 7B ausgebildet und in einem Abstand zueinander angeordnet sind. Dadurch kann die gemeinsame Einhausung 7 besonders einfach mit zwei gleichartigen Elementen aufgebaut werden. Dazu trägt auch bei, dass die zwei Halbschalenelemente 7A, 7B ein C-Profil umfassen, das beispielsweise besonders einfach und kostengünstig im Strangpressverfahren hergestellt werden kann.
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Durch den Abstand entsteht ein Spalt S zwischen den beiden Halbschalenelemente 7A, 7B, durch den ein Austritt von Lichtstrahlung unkritisch ist. Bei dieser Anordnung ist eine genaue Justage der beiden Halbschalenelemente 7A, 7B zueinander nicht notwendig. Folglich ist die Montage der Direktdruckmaschine 1 besonders kostengünstig.
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Es ist erkennbar, dass zwischen den Druckstationen 4A und 4B keine Trennwand vorhanden ist.
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Beide Teile der Einhausung 7A, 7B sind in Richtung der anderen Druckstation im Querschnitt offen.
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Man erkennt, dass die Reflektoren 82 lediglich bis ca. zur Hälfte in den Raum zwischen den beiden Druckstationen 4A, 4B hineinragen.
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Lediglich die Härteeinheiten sind zwischen den beiden Druckstationen innerhalb der Einhausung.
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In anderen nicht gezeigten Ausführungsformen sind die Härteeinheiten an einer anderen Umfangsposition in Relation zur Behälteraufnahme angeordnet. Während, wie in 2 dargestellt, das Härten auf ca. 2 bis 3 Uhr am linken und ca. 9 bis 10 Uhr am rechten Behälter durchgeführt wird, könnte es bei anderen Ausführungsformen beispielsweise jeweils auf 12 Uhr durchgeführt werden, allgemein gesagt, nicht zwischen den beiden Behältern.
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In solchen Ausführungsformen kann der Zwischenraum zwischen beiden Stationen 4A und 4B innerhalb der Einhausung 7 im Wesentlichen materialfrei ausgebildet werden.
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In der 3 ist ein zur 2 alternatives Ausführungsbeispiel mit einer Gruppe G1 von zwei Druckstationen 4A, 4B und einer gemeinsamen Einhausung 7 in einer Draufsicht dargestellt. Das Ausführungsbeispiel in der 3 unterscheidet sich von dem in der 2 lediglich dadurch, dass die Härteeinheit 8 nur eine Baugruppe mit einer Lichtquelle 81 und einem Reflektor 82 umfasst, der die Lichtstrahlung auf zwei Behälterpositionen aufteilt. Auch hier ist die Lichtquelle 81 zur Zeugung von UV-Lichtstrahlung L ausgebildet. Alle weiteren Merkmale entsprechen dem zuvor in Bezug auf die 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel.
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Zu sehen ist, dass der Reflektor 82 eine symmetrisch geknickte Form aufweist, so dass die Lichtstrahlung L der Lichtquelle 81 auf beide Behälterpositionen der Druckstationen 4A, 4B aufgeteilt wird. Folglich wird nur eine Lichtquelle 81 benötigt, wodurch die Härteeinheit 8 noch kostengünstiger aufgebaut werden kann. Der Reflektor 82 ist hier ebenfalls als das Abschirmelement ausgebildet, so dass ein Übertritt der Lichtstrahlung L von einer zur anderen der beiden Druckstation 4A, 4B abgeschirmt wird.
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Durch den Einsatz von einem einzigen Reflektor 82 zur Aufteilung der Lichtstrahlung L auf zwei Behälterpositionen, wird nur eine Lichtquelle 81 benötigt, wodurch die Härteeinheit 8 insgesamt weniger aufwändig ausgestaltet werden kann.
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Die zuvor in Bezug auf die 1-3 beschriebene Direktdruckmaschine 1 wird wie folgt eingesetzt:
- Die Behälter 2 werden mit dem Transporteur 2 entlang der Transportbahn transportiert, wobei sie mit mehreren am Transporteur angeordneten Druckstationen 4A, 4B mit dem Direktdruck bedruckt werden.
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Dabei wird der Direktdruck in einer die zwei Druckstationen 4A, 4B umfassenden Einhausung 7 auf die Behälter 2 gedruckt und dann mit der Härteeinheit 8 gehärtet oder sogar ausgehärtet. Zusätzlich schirmt die Härteeinheit 8 innerhalb der gemeinsamen Einhausung 7 die Lichtstrahlung L zwischen den beiden Druckstationen 4A, 4B ab.
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Dadurch, dass der Direktdruck in einer die zwei Druckstationen 4A, 4B umfassenden Einhausung 7 auf die Behälter 2 gedruckt wird, werden für die Einhausung 7 eine geringere Anzahl von Teilen benötigt. Folglich ist die gemeinsame Einhausung 7 von mehreren Druckstationen 4A, 4B weniger kostenaufwändig. Zudem können die zwei Druckstationen 4A, 4B innerhalb der gemeinsamen Einhausung 7 näher zusammengerückt werden, wodurch der Anordnung platzsparender ist. Dadurch, dass der Direktdruck mit der Härteeinheit 8 ausgehärtet wird, die die Lichtstrahlung L zwischen den zwei Druckstationen 4A, 4B abschirmt, wird ein ungewolltes Übertreten von Direkt- oder Streulicht zwischen den zwei Druckstationen 4A, 4B verhindert. Folglich wird ein unbeabsichtigtes Aushärten von Drucktinte an den Druckköpfen 5C, 5Y, 5M und 5K und an den Behältern 2 der benachbarten Druckstationen vermieden. Denkbar ist jedoch auch, dass die Härteeinheit 8 in den 1 - 3 nicht als Abschirmelement ausgebildet ist und an einer geeigneten anderen Position innerhalb der Einhausung 7 angeordnet ist.
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Vor den Druckköpfen 5 einer jeden Station 4 kann eine nicht gezeigte verschiebbare Blende vorhanden sein, welche den jeweiligen Druckkopf bei Aktivierung der derselben Druckstation zugeordneten Härteeinheit 8 abschirmt.
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Es versteht sich, dass in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen genannte Merkmale nicht auf diese Merkmalskombination beschränkt sind, sondern auch einzelnen oder in beliebigen anderen Kombinationen möglich sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009013477 A1 [0007]
