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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Direktdruckmaschine, insbesondere eine Direktdruckmaschine mit einem drehbar gelagerten Karussell zum Bedrucken von Behältern, wie beispielsweise Flaschen.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik sind Direktdruckmaschinen zum Bedrucken von Behältern bekannt. Diese sind entweder als Rundläufermaschinen oder als Lineardruckmaschinen ausgebildet. Sie umfassen zumeist mehrere Druckköpfe, die die Oberfläche eines dem Druckkopf zugewiesenen Behälters bedrucken können.
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So zeigt beispielsweise die
EP 2 605 909 B1 eine Direktdruckmaschine, die auf dem Tintenstrahldruck basiert und als kontinuierlich rotierende Maschine ausgebildet ist. Die Behälter werden dabei von einer Zuführeinrichtung, beispielsweise einem Drehstern, an das Karussell übergeben, in dem sie dann von entsprechenden Behälterbehandlungsstationen transportiert werden. Während des Transports durch das Karussell werden die Behälter in den Behandlungsstationen bedruckt. Die Druckmodule sind dabei innenliegend angeordnet.
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Auch die
DE 10 2007 050 490 A1 offenbart eine Direktdruckmaschine mit Tintenstrahldrucktechnik, bei der die Behälter mittels einem Transportelement durch die Vorrichtung transportiert werden und die Druckwerke, die die Druckbilder auf die Behälteraußenfläche ausbringen, zumindest über einen Teil des Transportwegs der Behälter mit dem Behälter mitbewegt werden, während die Druckwerke das Druckbild auf den Behälter aufbringen. Auch hier sind die Druckwerke innenliegend angeordnet.
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Um eine möglichst hohe Druckqualität zu erreichen, ist es notwendig, dass ein möglichst langer Druckweg, also eine möglichst lange Verweildauer des zu bedruckenden Bereichs der Oberfläche des Behälters im Bereich des Druckkopfs besteht, so dass genügend Zeit zum Aufbringen des Druckbilds vorhanden ist. Da weiterhin die Druckmodule bzw. Druckköpfe aufgrund des hohen Behälterdurchsatzes gegebenenfalls einen hohen Wartungsaufwand haben, können im Stand der Technik hohe Wartungszeiten anfallen, die wiederum die Produktivität der Direktdruckmaschine negativ beeinflussen.
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Aufgabe
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Ausgehend von Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Direktdruckmaschine bereitzustellen, die qualitativ hochwertige Druckbilder erzeugen kann und weiterhin reduzierte Ausfallzeiten im Wartungsfall aufweist.
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Lösung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Direktdruckmaschine nach unabhängigem Anspruch 1 und das Direktdruckverfahren zum Bedrucken von Behältern nach unabhängigem Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfasst.
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Bei der erfindungsgemäßen Direktdruckmaschine sind die Druckmodule weiter von der Drehachse des Karussells entfernt angeordnet, als die am Karussell angeordneten Behälteraufnahmen. Dadurch wird zum Einen erreicht, dass mehr Druckmodule angeordnet werden können und so auch komplexere Druckbilder schneller aufgebracht werden können. Dadurch wird die Produktivität der Direktdruckmaschine erhöht. Weiterhin bietet die außenliegende Anordnung der Druckmodule den Vorteil, dass im Wartungsfall oder falls eines der Druckmodule ausfällt, ein leichterer Zugang zu den Druckmodulen möglich ist, um diese auszutauschen oder zu warten.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Druckmodule mit dem Karussell mitdrehbar oder an einem feststehenden Teil der Direktdruckmaschine angeordnet sind. Wenn die Druckmodule mitdrehbar angeordnet sind, ist die Ausrichtung der Behälter bezüglich der Druckmodule einfacher und die Qualität der erzielten Druckbilder kann erhöht werden. Sind die Druckmodule feststehend angeordnet, so können die Zuführungen von Drucktinte aber auch die Verbindung mit Steuerleitungen oder Ähnlichem konstruktiv einfacher erfolgen, wodurch der Wartungsaufwand vermindert und die Zuverlässigkeit der Direktdruckmaschine erhöht werden kann.
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Ferner kann die Behälteraufnahme eine Zentrierglocke und einen Zentrierteller umfassen, die geeignet sind, einen Behälter in einer zentrierten Ausrichtung einzuspannen und eine Drehung des Behälters um seine Längsachse ermöglichen können. Somit kann eine Rundumbedruckung der Behälter während des Transports durch die Direktdruckmaschine erfolgen.
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In einer Weiterbildung der Direktdruckmaschine umfasst jedes Druckmodule mehrere, in einer Ebene parallel zur Rotationsachse des Karussells angeordnete Druckköpfe, die geeignet sind, einen Behälter bereichsweise zu bedrucken. Mit dieser Ausführungsform kann eine Bedruckung eines erheblich größeren Teils, gegebenenfalls auch der vollständigen Oberfläche des Behälters erfolgen.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Direktdruckmaschine dadurch gekennzeichnet, dass die Behälteraufnahmen geeignet sind, einen von ihnen aufgenommenen Behälter parallel zur Rotationsachse des Karussells zu bewegen. Die Behälter können so nicht nur in Rotationsrichtung an den einzelnen Druckmodulen vorbeigeführt werden, sondern auch parallel zur Rotationsachse, beispielsweise gegenüber verschiedenen Druckmodulen verschoben werden, um das Bedrucken eines bestimmten Bereichs des Behälters zu ermöglichen.
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In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist ein Aufnahmebereich der Behälteraufnahme, von dem Behälter aufgenommen werden können, unterhalb oder oberhalb der Druckmodule angeordnet, und ein Ausgabebereich der Behälteraufnahme, von dem Behälter aus der Direktdruckmaschine ausgegeben werden können, ist unterhalb oder oberhalb der Druckmodule angeordnet. Dadurch kann die Übergabeeinrichtung, die die Behälter der Direktdruckmaschine zuführt oder von dieser abtransportiert, kompakter ausgeführt werden, da eine Übergabe der Behälter zur und von der Direktdruckmaschine in derselben Winkelstellung des Karussells erfolgen kann. Damit kann beispielsweise ein einziger Drehstern mit übereinanderliegenden Aufnahmen genutzt werden, um die Behälter der Direktdruckmaschine zuzuführen oder von dieser abzutransportieren.
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Zusätzlich kann ein von der Behälteraufnahme aufgenommener Behälter beim Transport entlang des Karussells vom Aufnahmebereich in den Ausgabebereich überführt werden und währenddessen von den Druckmodulen bedruckt werden. Auf diese Weise kann vorteilhaft die gesamte während des Transports zur Verfügung stehende Zeit genutzt werden, um den Behälter an seiner gesamten äußeren Oberfläche zu bedrucken, was in dieser Ausführungsform gegebenenfalls auch mit nur einem einzigen Druckmodul bzw. einem einzigen Druckkopf möglich ist.
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In einer Ausführungsform sind die Druckmodule parallel zur Rotationsachse bewegbar angeordnet. Die bewegliche Lagerung der Druckmodule zusätzlich oder alternativ zur Bewegung der Behälter parallel zur Rotationsachse ermöglicht zum Einen eine Bedruckung der gesamten Behälteroberfläche und kann zum Anderen die Qualität des Druckbildes erhöhen, da die Führung der Druckmodule entlang einer festen mechanischen Verbindung zuverlässiger ausgeführt werden kann als die Bewegung eines beispielsweise nur eingespannten Behälters.
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Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Druckmodule und/oder die Behälteraufnahmen modular ausgebildet sind und über Verbindungselemente mit der Direktdruckmaschine lösbar verbunden werden können. so können Umrüstzeiten im Wartungsfall oder falls eines der Druckmodule ausgetauscht werden muss, reduziert werden, was die Produktivität der Direktdruckmaschine erhöht.
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Das erfindungsgemäße Direktdruckverfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter während des Transports von außenliegenden Druckmodulen bedruckt werden. So kann eine größere Anzahl von Druckmodulen eingesetzt werden, um die einzelnen Behälter zu bedrucken bzw. es steht mehr Platz für die Bedruckung von Behältern zur Verfügung.
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In einer Ausführungsform ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmodule sich mit dem transportierten Behälter mit bewegen oder feststehen. Werden die Druckmodule mit den zu bedruckenden Behältern mitbewegt, so kann das erzielte Druckbild eine deutlich höhere Qualität aufweisen, während die feststehenden Druckmodule auf konstruktiv einfachere Weise mit notwendigen Medien, wie Drucktinte, versorgt oder an die Kontroll- und Steuereinheiten angeschlossen werden können.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Behälter in der Behälteraufnahme zentriert werden und um ihre Längsachse während des Bedruckens rotieren. Die zentrierten Behälter können zuverlässiger bedruckt werden.
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In einer Ausführungsform werden die Behälter während des Transports durch die Behälteraufnahme parallel zur Rotationsachse des Karussells der Direktdruckmaschine bewegt. Es reichen so weniger Druckmodule aus, um den Behälter entlang der Längsachse an seiner gesamten Oberfläche zu bedrucken.
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In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform wird ein Behälter von der Behälteraufnahme oberhalb oder unterhalb des Druckmoduls aufgenommen und unterhalb oder oberhalb des Druckmoduls ausgegeben, wobei der Behälter während dieser Bewegung bedruckt wird. So kann der Übernahme- und Übergabebereich der Behälter reduziert werden und die Zeit während eines vollständigen Umlaufs um die Direktdruckmaschine genutzt werden, um den Behälter zu bedrucken.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Druckmodule während des Druckvorgangs parallel zur Rotationsachse bewegt werden. Die bewegten Druckmodule können aufgrund der sehr genauen Führung, die bei diesen möglich ist, ein Druckbild mit sehr hoher Genauigkeit auf die Oberfläche des Behälters auftragen.
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Figurenliste
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- 1 Schematische Draufsicht auf eine Direktdruckmaschine gemäß einer Ausführungsform.
- 2 Schematische Seitenansicht einer Direktdruckmaschine gemäß einer Ausführungsform.
- 3 Schematische Darstellung einer Behälteraufnahme gemäß einer Ausführungsform.
- 4 Schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Behälteraufnahme.
- 5 Schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Direktdruckmaschine.
- 6 Schematische Draufsicht auf die Direktdruckmaschine aus 5
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Ausführliche Beschreibung
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Direktdruckmaschine 100 zum Bedrucken von Behältern 130. Diese Direktdruckmaschine 100 umfasst ein Karussell 101, das um eine Dreh- bzw. Rotationsachse R drehbar ist. Das Karussell wird dabei von nicht drehenden Teilen der Direktdruckmaschine 100 gestützt, wie beispielsweise einem Rahmen. Dem Karussell 101 werden über eine Zuführeinrichtung 131, beispielsweise einem Drehstern, Behälter zugeführt. Diese werden von Behälteraufnahmen 102 aufgenommen und im Karussell entlang der angegebenen Rotationsrichtung befördert. Dabei werden sie von Direktdruckmodulen 103 bedruckt, die sich entweder mit den Behälteraufnahmen 102 mitbewegen oder mit feststehenden Teilen der Direktdruckmaschine verbunden sind.
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Nach Beendigung des Druckvorgangs bzw. nach dem Umlauf eines entsprechenden Winkelausschnitts um das Karussell werden die Behälter 130 von einer weiteren Fördereinrichtung 132, beispielsweise erneut einem Drehstern, aus dem Karussell herausbefördert und gegebenenfalls weiteren Behandlungseinheiten zugeführt.
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Wie in 1 dargestellt, sind die Druckmodule 103 an der Peripherie des Karussells 101 bzw. der Direktdruckmaschine 100 angeordnet, wobei sie weiter entfernt von der Rotationsachse R des Karussells 101 angeordnet sind als die Behälteraufnahmen 102. Dabei ist unwesentlich, ob die Direktdruckmodule 103 feststehend ausgebildet sind, also mit einem feststehenden Teil der Direktdruckmaschine 100 verbunden sind oder ob sie mitdrehend mit den Behälteraufnahmen 102 direkt am Karussell 101 angeordnet sind.
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2 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Direktdruckmaschine 100 in einer Seitenansicht. Wie in 2 zu erkennen ist, werden die Behälter 130 in den Behälteraufnahmen beispielsweise von Zentriereinrichtungen gehalten. Diese Zentriereinrichtungen der Behälteraufnahmen 102 umfassen einen Standteller/Drehteller 222 und eine Zentrierglocke 221. Zwischen diesen kann der Behälter eingespannt und gegebenenfalls mit Hilfe des Drehtellers um seine Längsachse gedreht werden.
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Wie weiterhin dargestellt, sind die Druckmodule 103 in Bezug auf die Rotationsachse R des Karussells außenliegend angeordnet. Die Druckmodule 103 können dabei einen aber auch mehrere parallel zur Rotationsachse R angeordnete Druckköpfe 231-233 umfassen. Es ist weiterhin denkbar, dass jedes Druckmodul auch in der Zeichenebene mehrere nebeneinander angeordnete Druckköpfe umfasst. Durch die Anordnung der Druckmodule weiter außen steht mehr Platz für die Druckmodule zur Verfügung, weshalb hier auch unterschiedlichste Ausführungsformen denkbar sind und pro Druckmodul beispielsweise drei in Rotationsrichtung nebeneinander angeordnete Reihen von Druckköpfen vorgesehen sein können. Grundsätzlich ist bevorzugt, wenn bei Anordnung mehrerer Druckköpfe möglichst kein oder nur ein geringer Versatz zwischen den einzelnen Druckköpfen besteht, so dass eine vollständige Bedruckung der Behälteroberfläche gewährleistet wird. Dies kann unterstützt werden, indem entweder der Behälter und/oder die Druckmodule auch parallel zur Rotationsachse R des Karussells bewegt werden. In 2 ist weiterhin eine Zuführung 241 dargestellt, die durch die Drehachse des Karussells geführt wird. Mit dieser Zuführung werden beispielsweise die Druckköpfe 231-233 des Druckmoduls mit Medium, beispielsweise Drucktinte, versorgt.
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Dabei ist es konstruktiv am Einfachsten, wenn die Druckmodule feststehend angeordnet sind, d.h. also mit beispielsweise einem Rahmen der Druckmaschine verbunden sind. In diesem Fall können auch die Medienzuführungen und beispielsweise die Verbindungen mit den notwendigen Steuerungen, konstruktiv einfach über Schläuche mit den Druckmodulen verbunden werden. Sind die Druckmodule jedoch mit dem Karussell mitdrehend ausgebildet, so können hier Drehverteiler zum Einsatz kommen, die eine Übertragung von Drucktinte, aber auch von Steuersignalen (beispielsweise mit Hilfe von Schleifkontakten) ermöglichen.
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3 zeigt nochmals eine Ausführungsform einer Behälteraufnahme 102. In dieser Ausführungsform umfasst die Behälteraufnahme 102 nur die vorgesehene Zentriereinrichtung, umfassend einen Drehteller 351 und eine Zentrierglocke 352 sowie einen Rahmen 350. Um den Wartungsaufwand möglichst gering zu halten, ist vorgesehen, dass die Behälteraufnahmen 102 als fertig montierte Module ausgebildet sind, so dass sie beispielsweise über Steckverbindungen oder Verschraubungen in kurzer Zeit ausgetauscht werden können, ohne dass dabei komplizierte Arretierungsvorgänge nötig sind. In der in 3 dargestellten Ausführungsform der Behälteraufnahme sind die Druckmodule nicht mitdrehend mit dem Karussell verbunden, so dass jeder Behälter an allen hier nur gestrichelt dargestellten Druckmodulen 103 vorbeigeführt wird und dabei bedruckt wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Druckmodule bei Durchführung der Behälter beispielsweise alternierend arbeiten können. Dabei wird zum Bedrucken eines ersten Behälters beispielsweise jedes ungerade Druckmodul verwendet, während für die Bedruckung eines zweiten Behälters jedes gerade Druckmodul verwendet wird (die Zählung der geraden und ungeraden Druckmodule kann dabei beliebig aber an einem bestimmten Punkt der Direktdruckmaschine beginnen, beispielsweise am Übergabepunkt der Behälter auf das Karussell). In einer solchen Ausführungsform muss auch nicht jedes Druckmodul mehrere Druckköpfe umfassen, um eine vollständige Bedruckung des Behälters gewährleisten zu können. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein vollständiger Satz aus n Druckmodulen zweimal (alternierend) an der Direktdruckmaschine angeordnet ist, so dass in jedem Druckmodul beispielsweise ein Druckkopf einer bestimmten Farbe und in einer bestimmten Höhe zur Bedruckung eines bestimmten Bereichs des Behälters angeordnet ist. Da jeder Behälter die komplette Direktdruckmaschine durchläuft, wird auch jeder Behälter an jedem der Druckmodule vorbeigeführt, so dass die Aufbringung eines vollständigen Druckbildes gewährleistet wird. In dieser Ausführungsform ist immer ein ganzzähliges Vielfaches k der benötigten Anzahl n an Druckmodulen, um eine vollständige Bedruckung zu ermöglichen, an der Direktdruckmaschine vorgesehen. Ist n beispielsweise 10, so kann k = 20, 30, 50, ... sein.
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In 4 ist eine weitere Ausführungsform der Behälteraufnahme dargestellt. In dieser Ausführungsform umfasst jede Behälteraufnahme nicht nur die Zentriereinrichtung, bestehend aus Drehteller 461 und Zentrierglocke 462, sondern weiterhin ein vollständiges Druckmodul 103. Dieses ist mit der Zentriereinrichtung 460 fest verbunden, so dass es sich beim Drehen des Karussells mit diesem mitdreht. Zwar ist dadurch die Zuführung von Drucktinte zu den einzelnen Druckmodulen technisch aufwendiger, jedoch können die Druckbilder mit höherer Genauigkeit erstellt werden. Dies liegt daran, weil die einzige Relativbewegung zwischen Behälter und Druckmodul die Rotation des Behälters um seine eigene Achse auf dem Drehteller ist.
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Da die Druckmodule an der äußeren Peripherie des Karussells angeordnet sind, kann eine Übergabe der Behälter in die einzelnen Behälteraufnahmen in dieser Ausführungsform beispielsweise durch Zwischenräume zwischen den einzelnen Druckmodulen gewährleistet werden. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Druckmodule zwar mit den Zentriereinrichtungen jeder Behälteraufnahme verbunden sind, jedoch so ausgebildet sind, dass sie um die Drehteller bzw. einen darauf positionierten Behälter 130 und vorzugsweise exakt um seine Längsachse drehbar sind. So ist es nicht mehr notwendig, dass der Behälter 130 zur Bedruckung auf dem Drehteller gedreht wird sondern die Druckmodule bzw. die einzelnen Druckköpfe, können um diesen herum geführt werden. Da dies beispielsweise mit Hilfe von festen Führungen durchgeführt werden kann, ist die Bewegung der Druckmodule deutlich besser kontrollierbar als die Bewegung eines in die Behälteraufnahme eingebrachten Behälters, da es hier immer zu Fehlern bei der Positionierung kommen kann. Die Ausführungsform gemäß 4 bietet also nicht allein dadurch, dass die Druckmodule mit den Behältern mitbewegt werden, sondern auch dadurch, dass die Druckmodule um den in der Zentriereinrichtung ansonsten feststehenden Behälter gedreht werden können, eine erhebliche Verbesserung der Qualität des Druckbildes. Die Drehung kann auch in vorteilhafter Weise genutzt werden, um jedes Druckmodul bei der Aufnahme eines Behälters wegzudrehen, so dass der Behälter von der Behälteraufnahme bzw. der Zentriereinrichtung übernommen werden kann.
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In den beschriebenen Ausführungsformen ist es besonders vorteilhaft, wenn die Druckmodule derart modular ausgebildet sind, dass sie mit geringem zeitlichem Aufwand ausgebaut und/oder eingebaut werden können. Insbesondere können hier Steckverbindungen und Schnellverschlüsse zum Einsatz kommen, die eine möglichst schnelle Verbindung mit der Maschine ermöglichen, ohne dass komplizierte Arretierungen nötig sind. Ebenso sollte das An- und Abschließen der Druckmodule von der Tinten- oder Medienzufuhr und von der Steuerelektronik möglichst schnell durchführbar sein, um den Vorteil der außenliegenden Druckmodule mit Hinblick auf die Wartung voll zu nutzen.
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Dabei kann bei der festen, nicht mitdrehenden Ausführung der Druckmodule (Anordnung an feststehendem Teil der Direktdruckmaschine) eine Befestigung am Rahmen erfolgen. Sind die Druckmodule hingegen mitdrehbar vorgesehen, so ist es vorteilhaft, wenn sie an den Behälteraufnahmen direkt angebracht werden, da so komplizierte Ausrichtvorgänge von Behälteraufnahmen und Druckmodulen zueinander entfallen können.
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5 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Direktdruckmaschine. Auch hier sind die einzelnen Druckmodule 103 in Relation zur Drehachse R des Karussells (dieses ist hier der Einfachheit halber nicht dargestellt) weiter außen angeordnet als die eigentlichen Behälteraufnahmen. In der in 5 dargestellten Ausführungsform umfassen die Behälteraufnahmen eine Führung 550 und eine entlang dieser Führung bewegbare Zentriereinrichtung. Dabei ist die Zentriereinrichtung entlang der dargestellten Pfeilrichtung bewegbar. Die Führung 550 kann in drei Abschnitte unterteilt werden. Im ersten Abschnitt 581 befindet sich der Aufnahmebereich der Behälteraufnahme. In diesem Bereich wird der Behälter 130 von beispielsweise einem Drehstern 585 an die Behälteraufnahme übergeben. Insbesondere bei leeren Behältern, wie PET-Behältern, die nur ein geringes Eigengewicht besitzen, kann der Transport alternativ zu einem Drehstern auch über bekannte Lufttransporteure, Sägezahnsterne oder Einlaufschnecken erfolgen. Der Behälter 130 wird nach der Übergabe entlang der dargestellten Pfeilrichtung von der Zentriereinrichtung 560 entlang der Führung 550 in den Druckbereich 582 bewegt, in dem die Druckmodule 103 angeordnet sind. Dabei können die Druckmodule entweder feststehen oder analog zu den weiter oben beschriebenen Ausführungsformen mit den Behälteraufnahmen mitdrehend am Karussell angeordnet sein. Im Druckbereich 582 findet die Bedruckung des Behälters statt. Dazu kann er um seine Längsachse von der Zentriereinrichtung gedreht werden oder die Druckmodule werden gedreht. Weiterhin wird der Behälter 130 an den Druckmodulen parallel oder ansatzweise parallel zur Drehachse R des Karussells vorbeibewegt, so dass eine vollständige Bedruckung der Oberfläche des Behälters auch mit relativ wenigen Druckköpfen erreicht werden kann, da der Behälter in jedem Fall vollständig am Druckkopf vorbeigeführt wird. Unterhalb des Druckbereichs 582 schließt sich der Ausgabebereich 583 an, in dem der bedruckte Behälter 130 an eine Transporteinrichtung, beispielsweise dem Drehstern 585, übergeben wird. Abhängig davon, ob die Behälter „von oben“ oder „von unten“ dem Karussell zugeführt werden, findet die Übergabe an das Karussell unten oder oben und die Weitergabe vom Karussell oben oder unten statt. Grundsätzlich ist der Abstand von Aufnahmebereich und Ausgabebereich 581 und 583 von der Größe der Behälter abhängig. Bei einer Länge der Flasche von beispielsweise 30cm ist grundsätzlich vorgesehen, dass die Positionen des Tellers im Aufnahmebereich und im Ausgabebereich einen Abstand von wenigstens 60cm, vorzugweise 70cm haben. Dabei beginnt der Druckbereich 582 gegenüber der Position des Tellers im Aufnahmebereich in einem Abstand von wenigstens 30cm, vorzugsweise 35cm sofern der Behälter von unten in die Maschine eingeführt wird. So wird eine Kollision des Behälters mit dem Druckmodulen im Druckbereich vermieden. Wird der Behälter von oben in die Maschine eingeführt, kann der Druckbereich 582 direkt unterhalb der Position des Tellers im Aufnahmebereich beginnen. Der Druckbereich, kann, muss sich jedoch nicht über die gesamte Behälterlänge erstrecken, da der Behälter in jedem Fall vollständig durch den Druckbereich entlang der Führung befördert wird.
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Mit Hinblick auf diese Ausführungsform ist es besonders vorteilhaft, wenn die Übergabe der Behälter an das Karussell bzw. die Behälteraufnahme über Body-Klammern erfolgt. Dabei sind im Aufnahmebereich vorzugsweise ein Teller (Drehteller oder Standteller) und Body-Klammern angeordnet. Wird der Behälter an diese Einrichtungen übergeben, kann durch die Body-Klammern sichergestellt werden, dass der Behälter nicht verrutscht, da eine großflächige Fixierung erfolgt. Dazu können die Body-Klammern den Behälter bei der Aufnahme entweder fest umschließen (beispielsweise formschlüssig an der Oberfläche des Behälters anliegen) oder nur führend um den Behälter angeordnet sein, sodass im Idealfall ein geringer Abstand zwischen Behälteroberfläche und Body-Klammer besteht, beispielsweise 1 mm oder 2mm. Verrutscht der Behälter, kann ein Umkippen durch die Body-Klammern verhindert werden.
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Beim Transport des Behälters entlang der Führung 550 ist es dann erforderlich, dass die gesamte Behälteroberfläche zumindest im Druckbereich 582 zugänglich ist, sodass eine Bedruckung erfolgen kann. Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass der Teller, auf dem der Behälter im Aufnahmebereich positioniert wird, auf- oder ab bewegbar ausgebildet ist, sodass der Behälter in den Druckbereich 582 geführt werden kann. Die Body-Klammern hingegen sind fest im Aufnahmebereich 581 verortet oder höchstens im Bereich 581 bewegbar angeordnet. Um eine Sicherung des Behälters auch nach Lösen der Body-Klammern zu gewährleisten, kann eine Zentriereinrichtung 560, entweder eine Zentrierglocke oder ein Zentrierdorn, der in den Mündungsbereich des Behälters eingefahren werden kann, vorgesehen sein, die zusammen mit dem Teller den Behälter einspannt. Alternativ oder zusätzlich können Neck-Handling-Klammern zum Einsatz kommen, die den Behälter am üblicherweise vorhandenen Tragring unter der Öffnung umgreifen und fixieren. Bei Verwendung von Neck-Handling-Klammern kann vorgesehen sein, dass der Tragring auf den Klammern aufliegt, eine Drehung des Behälters um seine Längsachse jedoch weiterhin möglich ist, sodass er vollständig bedruckt werden kann. Um diese Drehung zu begünstigen, kann die Auflagefläche der Neck-Handling-Klammern mit einer Schicht beschichtet sein, die einen geringen Reibungskoeffizienten (insbesondere geringen Gleitreibungskoeffizienten) gegenüber dem Behältermaterial aufweist, beispielsweise Teflon.
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Der verwendete Teller kann vorzugsweise dieselbe Kontur wie der Flaschenboden des zu transportierenden bzw. zu behandelnden Behälters aufweisen. In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn der Teller auswechselbar, insbesondere schnell auswechselbar, beispielsweise über Klick-Systeme ausgebildet ist. So kann eine Anpassung der Maschine an andere Behälter schnell durchgeführt werden. Sowohl zum Betrieb entlang der Führung 550 als auch, sofern vorgesehen, zum Drehen des Tellers können Riemenräder und/oder Servomotoren vorgesehen sein. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn Zentrierglocke und Teller der Zentriereinrichtung durch einen Motor gemeinsam gekoppelt angetrieben werden.
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Um die Ausgabe des Behälters aus dem Karussell an die Transporteinrichtung zu gewährleisten, kann vorgesehen sein, dass im Ausgabebereich 583 ein Auswerfer angeordnet ist, der ein Ablösen des Behälters von der Zentriereinrichtung 560, insbesondere von der Zentrierglocke ermöglicht. Analog zum Teller kann auch die Zentrierglocke mit einem Servomotor angetrieben werden. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Zentrierglocke zumindest im Aufnahmebereich 581 und im Ausgabebereich 583 unabhängig vom Teller entlang der Führung bewegt werden kann. Besonders vorteilhaft ist, wenn in einer entsprechenden Steuereinrichtung Standardwerte für Behältergrößen hinterlegt sind, sodass die Zentrierglocke abhängig vom zu behandelnden Behälter so gesteuert wird, dass der Behälter von Teller und Zentrierglocke eingespannt wird (nachdem die Body-Klammern gelöst wurden) und die Zentrierglocke im Ausgabebereich 583 vom Behälter gelöst wird, wenn die Übergabe an die Transporteinrichtung oder das Auswerfen erfolgen.
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Zusätzlich zum Teller und zur Zentrierglocke kann die Zentriereinrichtung 560 eine weitere Vorrichtung umfassen, die eine Zentrierung des Behälters, vorzugsweise im mittleren Bereich oder im Bodenbereich des Behälters ermöglicht, nachdem die Body-Klammern gelöst wurden. Diese Vorrichtung kann eine zusätzliche, dünne Klammer umfassen, die nahe am Boden des Behälters, beispielsweise im Abstand von 1 cm oder 2cm bis 5cm vom Teller, den Behälter ganz oder teilweise umschließt, um so eine Fixierung zu bewirken.
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Da der Behälterübergabe gemäß 5 keine Druckmodule mehr im Weg stehen und Übergabe und Übernahme in unterschiedlichen Höhen erfolgen, kann in vorteilhafter Weise die Anzahl der benötigten Drehsterne pro Direktdruckmaschine auf eins reduziert werden. Dies ist in der Draufsicht in 6 auf eine Direktdruckmaschine 501 dargestellt. Wie eben erläutert, kann vom Drehstern 585 ein Behälter an die Direktdruckmaschine übergeben werden. Die Übergabe erfolgt in einem Abschnitt 581, der in einer bestimmten Höhe h1 liegt (Bezugspunkt kann beispielsweise der Teller sein oder ein anderer, mit der Zentriereinrichtung mitbewegter Punkt). Beim Durchlaufen des Karussells 501 wird der Behälter dann in die Ausgabeposition im Ausgabebereich 583 überführt. Da diese in der Höhe h2 (Bezugspunkt ist auch hier der Teller oder besagter Punkt) liegt, die sich in vorteilhafter Weise um wenigstens eine gesamte Behälterlänge von der Höhe h1 unterscheidet, kann derselbe Drehstern 585 den bedruckten Behälter 130 übernehmen. Dazu kann vorgesehen sein, dass der Drehstern 585 über einen ersten in der Höhe h1 angeordneten Ring aus beispielsweise Neck-Handling-Klammern verfügt bzw. diesen umfasst und einen weiteren Ring aus beispielsweise Neck-Handling-Klammern in der Höhe h2 umfasst.
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So ist es möglich, dass für die Bedruckung des Behälters ein vollständiger 360°-Umlauf des Karussells genutzt werden kann. Entsprechend steht für die Bedruckung im Vergleich zu bisher üblichen Direktdruckmaschinen mehr Zeit zur Verfügung. Alternativ kann jedoch auch die Rotationsgeschwindigkeit und damit der Durchsatz der Direktdruckmaschine erhöht werden, obwohl die für jeden Behälter zur Verfügung stehende Zeit zum Bedrucken konstant bleibt, da jeder Behälter in dieser Ausführungsform das gesamte Karussell umläuft. Die Übernahme und Übergabe des Behälters in und von den Behälteraufnahmen kann so beispielsweise in dem in 6 dargestellten Punkt 591 erfolgen. Das ist vorzugsweise der Punkt, in dem der Drehstern 585 und das Karussell 501 den geringsten Abstand zueinander haben.
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Es versteht sich, dass die in 5 beschriebene Anordnung des Aufnahmebereichs und des Ausgabebereichs 581 bzw. 583 auch vertauscht werden kann. In der Tat kann der Behälter auch entgegen der dargestellten Pfeilrichtung und von unten durch den Drehstern 585 an die Behälteraufnahme übergeben werden, dann nach oben durch den Druckbereich 582 befördert und dabei gedruckt werden und anschließend oberhalb des Druckbereichs 582 wieder an den Drehstern 585 übergeben werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2605909 B1 [0003]
- DE 102007050490 A1 [0004]
