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Die Erfindung betrifft eine Behandlungsmaschine für Behälter und insbesondere eine Direktdruckmaschine.
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Für die Behandlung von Behältern in Abfüllanlagen werden zunehmend UV-reaktive Materialien, wie beispielsweise UV-reaktive Druckfarben, Kleber, Beschichtungen oder dergleichen verwendet. Die Produktionsbereiche mit den zugehörigen Behandlungsaggregaten und Transportmitteln für die Behälter werden in der Regel aus Gründen des Arbeitsschutzes, zur Klimatisierung und/oder zur Abschottung störender Umgebungsbeleuchtung mit Einhausungen umgeben.
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Eine Abdunkelung der Produktionsbereiche dient dann sowohl dazu, die UV-reaktiven Materialien kontrollierter zu verarbeiten, als auch Fehlfunktionen der Behandlungsaggregate aufgrund von ausgehärteten Resten der UV-reaktiven Materialien zu vermeiden, und Personal außerhalb des Produktionsbereich vor schädlicher UV-Strahlung zu schützen.
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Andererseits kann eine visuelle Kontrolle des laufenden Produktionsbetriebs und/oder eine Justierung der mit den UV-reaktiven Materialien versorgten Behandlungsaggregate erforderlich werden, wofür der abgedunkelte Produktionsbereich zumindest zeitweise geeignet belkeuchtet werden muss.
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In der Regel fallen im Produktionsbereich zusätzlich Wartungsarbeiten und/oder Montagearbeiten an den Behandlungsaggregaten und/oder Transportmitteln an. Hierfür wird eine vergleichsweise helle und farbneutrale Beleuchtung sämtlicher betroffener Maschinenbereiche benötigt. Zu diesem Zweck hat sich insbesondere Kaltlicht aus im Maschineninnenraum dauerhaft montierten Leuchtstoffröhren bewährt.
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Aufgrund ihrer Helligkeit und dem hohen UV-Emissionsanteil führt eine derartige Beleuchtung jedoch zu unerwünschter Aushärtung von Resten UV-reaktiver Materialien, wie beispielsweise UV-reaktiver Druckfarben (Tinten) an Druckköpfen. Dies kann im nachfolgenden Produktionsbetrieb sowohl die Produktqualität verschlechtern als Fehlfunktionen und/oder Ausfälle einzelner Behandlungsaggregate, Druckköpfe oder dergleichen nach sich ziehen.
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Es besteht daher der Bedarf für eine diesbezügliche verbesserte Beleuchtung von Maschineninnenräumen bzw. Produktionsbereichen von Behandlungsmaschinen für Behälter, in denen UV-reaktive Materialien verarbeitet werden.
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Die gestellte Aufgabe wird mit einer Behandlungsmaschine für Behälter gemäß Anspruch 1 gelöst. Die Behandlungsmaschine ist vorzugsweise eine Direktdruckmaschine. Die Behandlungsmaschine umfasst einen Produktionsbereich mit einem Transportmittel für die Behälter und mit Behandlungsaggregaten zum Anbringen und/oder Härten UV-reaktiver Materialien an den Behältern, eine den Produktionsbereich umgebende Einhausung und eine Beleuchtung für den Produktionsbereich. Die Beleuchtung ist zwischen einem Produktionsmodus und einem Wartungsmodus gesteuert veränderbar, sodass ein UV-Emissionsanteil des im Produktionsmodus emittierten Lichts dann gegenüber dem Wartungsmodus reduziert ist.
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Dadurch lässt sich verhindern, dass Reste der UV-reaktiven Materialien im Bereich der Behandlungsaggregate bei Kontrollen während des Produktionsbetriebs und/oder bei zwischenzeitlichen Justagearbeiten aushärten und die Funktion der betroffenen Behandlungsaggregate auf unerwünschte Weise beeinträchtigen.
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Demgegenüber ist für Wartungsarbeiten bzw. Montagearbeiten in der Regel eine Beleuchtung durch Kaltlicht mit vergleichsweise viel Strahlleistung und UV-Anteil notwendig.
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Der Produktionsbereich ist ein Maschineninnenraum der Behandlungsmaschine, der von der Einhausung aus Gründen des Arbeitsschutzes, der Maschinenklimatisierung und/oder der Abdunkelung des Produktionsbereichs umgeben ist.
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Die veränderbare Beleuchtung ist im Inneren der Einhausung angebracht, im Gegensatz zur Umgebungsbeleuchtung der Produktionshalle oder dergleichen.
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Das Ausschalten der Beleuchtung ist keine erfindungsgemäße Reduzierung der Gesamtstrahlleistung. Gemeint ist eine Reduzierung bei visuell wahrnehmbarer Lichtemission.
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Vorzugsweise sind für den Produktionsmodus und den Wartungsmodus separat einschaltbare Lampen vorhanden, die unterschiedliche Emissionsspektren aufweisen. Die Lampen für den Produktionsmodus weisen dann beispielsweise einen gegenüber den Lampen für den Wartungsmodus reduzierten Emissionsanteil im UVA-, UVB- und/oder UVC-Spektralbereich auf. Die separaten Lampen können zeitweise oder dauerhaft im jeweils zugeordneten Modus eingeschaltet werden.
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Vorzugsweise umfasst die Beleuchtung Lampen mit für den Produktionsmodus selektiv vorschaltbaren UV-Emissionsschutzfiltern. Dadurch lässt sich die Strahlleistung der Beleuchtung beispielsweise UVA-, UVB- und/oder UVC-Spektralbereich gezielt reduzieren. Separate Lampen für den Produktionsmodus sind dann entbehrlich.
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Vorzugsweise umfasst die Beleuchtung Lampen mit gezielt veränderbarem Emissionsspektrum. Die Lampen könnten beispielsweise Mehrfarben-LED umfassen, die auf an sich bekannte Weise spektral durchstimmbar sind, sodass für den Produktionsbetrieb und den Wartungsbetrieb unterschiedliche Farbtemperaturen und/oder Spektralbereiche der Emission eingestellt werden können.
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Vorzugsweise umfasst die Beleuchtung Lampen sowie wenigstens einen zugeordneten Dimmer zum selektiven Dimmen der Lampen im Produktionsbetrieb. Das Dimmen der Lampen ist sowohl für sich allein als auch in Kombination mit einer Änderung des Emissionsspektrums der Lampen möglich. Beispielsweise wird im Produktionsbetrieb lediglich eine prinzipielle visuelle Kontrolle bestimmter Maschinenfunktionen und/oder Bewegungsabläufe benötigt. Hierfür kann eine gegenüber dem Wartungsmodus reduzierte Gesamtstrahlleistung der Beleuchtung durch Dimmen vorteilhaft und/oder bereits ausreichend sein.
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Vorzugsweise weist die Einhausung eine Gesamtlichtdurchlässigkeit von/nach außen von höchstens 20 % auf. Die Einhausung ist somit zur Abdunkelung des Produktionsbereichs bzw. Maschineninnenraums ausgebildet. Die Abdunkelung verhindert, dass außerhalb der Einhausung vorhandene Lichtquellen UV-reaktive Materialien im Produktionsbereich auf unerwünschte Weise härten und/oder für Personen gefährliche UV-Strahlung nach außen dringt. Bei derart abgedunkeltem Produktionsbereich ist die erfindungsgemäße Beleuchtung für eine Produktionskontrolle und/oder Wartungsarbeiten besonders vorteilhaft.
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Vorzugsweise weist die Beleuchtung im Wartungsmodus eine Farbtemperatur von höchstens 5000 K, und insbesondere von höchstens 3300 K, auf. Bei einer Farbtemperatur von höchstens 3300 K spricht man auch von Tageslichtweiß oder Kaltweiß, bei einer Farbtemperatur von 3300 bis 5000 K von Neutralweiß. Derartiges Licht eignet sich besonders für Montagearbeiten und die visuelle Inspektion von Maschinenkomponenten.
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Vorzugsweise ist die Strahlleistung des im Produktionsmodus emittierten Lichts für einen Spektralbereich von 200 bis 450 nm um wenigstens 90 % gegenüber dem Wartungsmodus reduziert. Damit lässt sich ein UV-Spektralbereich, der für die Härtung UV-reaktiver Materialien besonders wichtig ist, gezielt für die Produktion abschwächen / ausblenden, um unerwünschte Härtung der UV-reaktiven Materialien zu vermeiden.
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Die erfindungsgemäße Reduzierung des UV-Emissionsanteils kann mit einer Reduzierung der Gesamtstrahlleistung einhergehen. Vorzugsweise wird die Gesamtstrahlleistung beim Übergang vom Wartungsmodus in den Produktionsmodus um höchstens 75%, insbesondere höchstens 50%, reduziert. Dies ermöglicht eine in vielen Fällen ausreichende Helligkeit im Produktionsbereich für eine visuelle Inspektion im Produktionsbetrieb oder bei Produktionsunterbrechungen.
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Vorzugsweise ist die Beleuchtung sowohl im Produktionsmodus als auch im Wartungsmodus kontinuierlich. Darunter ist eine physiologisch als kontinuierlich empfundene Beleuchtung zu verstehen, im Gegensatz zur Wahrnehmung als Blinklicht, Blitzlicht oder dergleichen.
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Vorzugsweise sind/umfassen die Behandlungsaggregate Druckaggregate zum Verarbeiten UV-härtender Tinten. Derartige Druckaggregate umfassen Druckköpfe zum Ausstoßen der UV-härtenden Tinten, die besonders empfindlich bezüglich eines unerwünschten Härtens der Tinten bei Produktionsunterbrechungen, Wartungsarbeiten oder dergleichen sind. Ein Beleuchtungswechsel zwischen Produktionsmodus und Wartungsmodus ist für einen ordnungsgemäßen und fehlerfreien Betrieb von Druckaggregaten somit besonders vorteilhaft.
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Vorzugsweise ist der Produktionsbereich klimatisiert. Eine derartige Klimatisierung erfordert eine geschlossene Einhausung, sodass sich die Beleuchtungsverhältnisse im Produktionsbereich / Maschineninnenraum erheblich von den Beleuchtungsverhältnissen außerhalb der Einhausung unterscheiden. Entsprechend ist ein Beleuchtungswechsel zwischen Produktionsmodus und Wartungsmodus unter diesen Umständen besonders vorteilhaft.
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Vorzugsweise umfasst die Behandlungsmaschine ferner eine Steuereinheit zum bedienerinduzierten und/oder maschineninduzierten Beleuchtungswechsel zwischen dem Produktionsmodus und dem Wartungsmodus. Beispielsweise kann die Steuereinheit einen Touchscreen oder dergleichen Eingabeeinheit umfassen, mit der Bediener gezielt zwischen dem Produktionsmodus und dem Wartungsmodus wechseln können. Der Wechsel kann auch automatisch ausgelöst werden, insbesondere abhängig von definierten Maschinenzuständen, wie beispielsweise laufendem oder stehendem Transportmittel.
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Vorzugsweise ist das Transportmittel ein kontinuierlich drehbares Karussell, und die Behandlungsaggregate sind in der Peripherie des Karussells insbesondere stationär angeordnet und von der Einhausung umgeben. Anders gesagt definiert die Einhausung dann einen Maschineninnenraum, in dem wenigstens das Karussell und die Behandlungsaggregate im Produktionsbetrieb angeordnet sind. Für die Wartung der Aggregate kann die Einhausung gegebenenfalls geöffnet werden, um einen verbesserten Zugang zu den betroffenen Behandlungsaggregaten zu ermöglichen.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist zeichnerisch dargestellt. Es zeigen:
- 1 eine schematische Draufsicht auf eine Behandlungsmaschine; und
- 2 Varianten der Beleuchtung zum Wechsel zwischen Produktionsmodus und Wartungsmodus.
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Wie die 1 im Schnitt von oben erkennen lässt, umfasst die Behandlungsmaschine 1 für Behälter 2, die insbesondere Direktdruckmaschine ist, einen Produktionsbereich 3 mit einem Transportmittel 4 für die Behälter 2 und mit Behandlungsaggregaten 5 zum Anbringen und/oder Härten UV-reaktiver Materialien 6, die insbesondere UV-reaktive Druckfarben sind, an den Behältern 2. Der Produktionsbereich 3 ist von einer Einhausung 7 umgeben und definiert somit einen Maschineninnenraum, der wenigstens das Transportmittel 4 und die Behandlungsaggregate 5 aufnimmt. Schematisch angedeutet sind weitere, an sich bekannte Maschinenkomponenten, wie beispielsweise ein Einlaufstern, ein Auslaufstern sowie Pinning-Einheiten und Inspektionseinheiten.
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Innerhalb der Einhausung ist eine Beleuchtung 8 für den Produktionsbereich 3 bzw. den Maschineninnenraum der Behandlungsmaschine 1 vorhanden. Die Beleuchtung 8 ist beispielsweise an Säulen 7a der Einhausung 7 und/oder oberhalb der Transportmittels 4 und/oder der Behandlungsaggregate 5 befestigt.
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Die Beleuchtung 8 kann mittels einer Steuerung 9 automatisch oder manuell an einer Bedieneinheit 9a, wie beispielsweise einem Touchscreen, zwischen wenigstens einem Wartungsmodus 10 und wenigstens einem Produktionsmodus 11 gezielt verändert werden.
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Zu diesem Zweck umfasst die Beleuchtung 8 Lampen 12, 13, die mit unterschiedlicher Spektralverteilung emittieren. Beispielsweise werden im Wartungsmodus 10 nur die Lampen 12 eingeschaltet und im Produktionsmodus 11 nur die Lampen 13 mit demgegenüber geringerem UV-Emissionsanteil.
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Dies ist in der 1 nur zur Veranschaulichung gleichzeitig dargestellt, wobei gestrichelte Füllungen der Symbole ausgeschaltete Lampen bezeichnen. Denkbar ist auch, dass die Lampen 12, 13 im Wartungsmodus 10 gemeinsam eingeschaltet werden können und in Addition ein für Wartungsarbeiten geeignetes Weißlicht emittieren, und dass im Produktionsmodus 11 nur die Lampen 13 betrieben werden.
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Beispielhaft ist ferner eine Beleuchtungsvariante angedeutet, bei der die Lampen 12 sowohl im Wartungsmodus 10 als auch im Produktionsmodus 11 eingeschaltet werden können. Es wird dann ein UV-Emissionsschutzfilter 14 selektiv im Produktionsmodus 11 vor der Lampe 12 angeordnet. Der UV-Emissionsschutzfilter 14 reduziert die Abstrahlung eines für die Härtung der UV-reaktiven Materialien 6 kritischen UV-Spektralanteils der Lampen 12.
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Ergänzend oder alternativ ist es auch möglich, die Lampe 12 für den Produktionsmodus 11 gezielt zu dimmen, um die Strahlleistung im relevanten UV-Spektralanteil allein auf diese Weise oder in Kombination mit dem UV-Emissionsschutzfilter 14 gezielt gegenüber dem Wartungsmodus 10 zu reduzieren. Auch die separat im Produktionsmodus einschaltbaren Lampen 13 können gedimmt werden.
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Ergänzend oder alternativ kann die Beleuchtung 8 Lampen 15 mit durchstimmbaren Mehrfarben-LED umfassen, deren Emissionsspektrum / Farbtemperatur mit feiner Abstufung gesteuert verändert werden können und/oder auch deren Helligkeit.
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Eine gezielte Veränderung der Beleuchtung 8 ist bei den LED-Lampen 15 beispielsweise durch Auswahl von Beleuchtungsprogrammen an der Steuerung 9 möglich. Zu diesem Zweck können auch jeweils mehrere Beleuchtungsprogramme für den Wartungsmodus 10 bzw. Produktionsmodus 11 abgespeichert sein.
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Die 2 verdeutlicht schematisch eine Veränderung des von der Beleuchtung 8 emittierten Lichts 8a, wobei beispielhaft ein UV-Emissionsanteil 16 und eine Gesamtstrahlleistung 17 des von der Beleuchtung 8 emittierten Lichts 8a für den Wartungsmodus 10 mit durchgezogenen Linien und für den Produktionsmodus 11 gestrichelt dargestellt ist.
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Vorzugsweise wird die Strahlleistung der Beleuchtung 8 im Produktionsmodus 11 für einen Spektralbereich 18 der Wellenlänge λ von 200 bis 450 nm vorzugsweise um wenigstens 90 % gegenüber dem Wartungsmodus 10 reduziert. Damit lässt sich eine unerwünschte Härtung UV-reaktiver Materialien, insbesondere UV-reaktiver Druckfarben (Tinten), besonders effizient vermeiden, insbesondere ohne störende Beeinträchtigung des sichtbaren Spektralanteils.
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Dies hat gegebenenfalls eine Reduzierung der Gesamtstrahlleistung 17 der Beleuchtung 8 im Produktionsmodus 11 gegenüber dem Wartungsmodus 10 zur Folge. Für Justagearbeiten und/oder Produktionskontrollen ist eine kontrollierte Reduzierung der Gesamtstrahlleistung 17 in der Regel unproblematisch.
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Die Einhausung 7 ist vorzugsweise zur Abdunkelung des Produktionsbereichs 3 bzw. des Maschineninnenraums der Behandlungsmaschine 1 ausgebildet, insbesondere mit einer Gesamtlichtdurchlässigkeit von höchstens 20 %. Die Einhausung 7 kann zu diesem Zweck lichtundurchlässige Wandbereiche und getönte Scheiben oder dergleichen umfassen.
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Die Lampen 12, 15 haben im Wartungsmodus 10 vorzugsweise eine Farbtemperatur von höchstens 5000 K und emittieren somit entweder Neutralweiß oder Tageslichtweiß bzw. Kaltweiß. Als besonders farbneutral wird eine Emission der Lampen 12, 15 von Tageslichtweiß / Kaltweiß bei Farbtemperaturen von höchstens 3300 K empfunden. Dies erleichtert die visuelle Inspektion und Montage von Maschinenkomponenten der Behandlungsmaschine 1.
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Für spektral durchstimmbare Lampen 15 eignen sich Dimmer 19 und Farbwähler 20, die beispielsweise in die Steuerung 9 integriert sein können. Mit diesen könnten Farbtemperatur, UV-Emissionsanteil 16 und/oder Gesamtstrahlleistung 17 für den Wartungsmodus 10 und den Produktionsmodus 11 beispielsweise innerhalb zulässiger Verstellbereiche sowohl automatisch als auch manuell angepasst werden.
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Die Beleuchtung 8 ist bei allen beispielhaft dargestellten Lampen 12, 13, 15 sowohl im Wartungsmodus 10 als auch im Produktionsmodus 11 visuell kontinuierlich, im Gegensatz zu einer blinkenden Beleuchtung oder dergleichen.
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Nichtsdestoweniger könnte die Beleuchtung 8 wenigstens einen zusätzlichen Warnmodus aufweisen, in dem die Beleuchtung 8 beispielsweise auf Blinklicht und/oder Rotlicht oder dergleichen wechselt.
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Der Wechsel zwischen dem Wartungsmodus 10 und dem Produktionsmodus 11 kann sowohl durch Bedienpersonal manuell an der Bedieneinheit 9a ausgelöst werden als auch automatisch, beispielsweise abhängig von bestimmten in der Steuerung 9 festgestellten Maschinenzuständen. Ein automatischer Wechsel in den Produktionsmodus 11 kann sinnvoll sein, um eine unerwünschte Härtung der UV-reaktiven Materialien, wie beispielsweise Druckfarben oder dergleichen Beschichtungen, an Maschinenkomponenten besonders zuverlässig zu vermeiden.
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Das Transportmittel 4 ist vorzugsweise ein kontinuierlich drehbares Karussell mit an sich bekannten, beispielsweise mittels Servomotoren individuell drehbaren Halterungen 21 für die Behälter 2 (nur in einem Teilbereich des Karussells schematisch angedeutet).
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Die Behandlungsaggregate 5 sind stationär in der Peripherie des Karussells angeordnet, können zu Wartungszwecken oder für Umrüstarbeiten oder dergleichen gegebenenfalls in eine dafür günstigere Position nach außen gefahren werden und/oder ausgetauscht werden. Zu diesem Zweck kann die Einhausung 7 segmentiert sein und Türen 7b zur Erleichterung von Wartungsarbeiten umfassen. Dies ist in der 1 oben schematisch angedeutet.
