DE3743676A1 - Druck- und/oder praegevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Druck- und/oder Prägevorrichtung zum Bedrucken bzw. Beprägen von Hohlkörpern wie Dosen, Tuben od.dgl., mit einer Fördereinrichtung, die die zu bearbeitenden Hohlkörper nacheinander von einer Beschickungs­ station in eine Druck- bzw. Prägestation transportiert, wobei die Hohlkörper auf an der Fördereinrichtung um ihre Längsachse drehbar angeordneten Spindeln verdrehfest ge­ haltert sind.

Derartige Vorrichtungen dienen zum kontinuierlichen Be­ drucken der Außenoberfläche von Behältern bzw. Hohlkörpern wie Dosen, Tuben od.dgl. Die Fördereinrichtung ist häufig als Revolverteller ausgebildet, an dem die Spindeln in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind, auf die in der Beschickungsstation die Hohlkörper aufgezogen werden. Die verdrehfeste Fixierung auf den Spindeln erfolgt in der Regel mit Hilfe eines Vakuumsystems. Nachdem ein Hohl­ körper in die Druckstation gefördert ist, läuft er dort mit seiner Außenoberfläche an der Druckfläche einer rotieren­ den Druckwalze oder eines Druckstempels ab, wobei ein Farbübertrag stattfindet.

Dieses System bereitet keine Probleme, solange es sich um den Erstbedruck eines Hohlkörpers handelt, dessen in Umfangsrichtung gesehene Relativposition auf der Hohlkörper­ wandung gleichgültig ist. Sobald aber das Bedrucken mit einer gewissen Orientierung in Umfangsrichtung zu erfolgen hat, ergeben sich Schwierigkeiten, die Lage genau einzu­ stellen. Bisher hat man häufig Schrittmotoren oder Kupplungs- Brems-Kombinationen verwendet, mit deren Hilfe eine manuelle Positionierung jeder einzelnen Spindel durchgeführt wurde. Dies führte jedoch zu Ungenauigkeiten in der Einstellung, so daß sich einzelne Druckbilder häufig versehentlich überlappen, was unerwünscht ist. Darüber hinaus erfordert die Einstellung der einzelnen Spindeln bzw. Hohlkörper einen enormen Zeitaufwand, so daß eine nur geringe Arbeits­ geschwindigkeit erreicht wird.

Es ist daher das Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung gemäß der eingangs genannten Art zu schaffen, die es erlaubt, Mehrfach-Druckvorgänge bzw. orientierte Druck- bzw. Präge­ vorgänge wesentlich schneller und insbesondere automatisiert durchzuführen, wobei zudem eine hohe Druck- bzw. Präge­ genauigkeit hinsichtlich der Orientierung auf der Hohlkörper- Außenfläche erzielt wird.

Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß eine Leseeinrichtung vorhanden ist, die vor dem Bedrucken bzw. Prägen die Dreh- bzw. Winkellage eines jeweiligen Hohlkörpers anhand mindestens einer daran angeordneten Marke erfaßt, daß der diesen Hohlkörper tragenden Spindel zumindest während der Dauer des Lesevorganges und des sich nachfolgend an­ schließenden Druck- bzw. Prägevorganges in der Druck- bzw. Prägestation dauernd ein Drehantrieb für kontinuier­ liches, schlupffreies Drehen zugeordnet ist, und daß dem Drehantrieb eine Steuereinrichtung zugeordnet ist, die in Abhängigkeit von der durch die Leseeinrichtung erfaßten Ist-Lage des jeweiligen Hohlkörpers diesen in eine ange­ strebte Soll-Dreh- bzw. -Winkellage korrigiert, indem sie eine entsprechende Änderung der Spindel-Drehgeschwindig­ keit veranlaßt, und die nachfolgend und/oder gleichzeitig für die Einhaltung einer für den Druck- bzw. Prägevorgang erforderlichen Druck- bzw. Prägegeschwindigkeit sorgt.

Nunmehr lassen sich auch Druck- bzw. Prägearbeiten durch­ führen, die mit exakter Orientierung bezüglich der Umfangs­ richtung eines Hohlkörpers anzuordnen sind. Während ihres Transportes gelangen die auf den Spindeln bzw. Dornen angeordneten Hülsenkörper nach dem Verlassen der Beschickungs­ station in den Arbeitsbereich einer Leseeinrichtung, wobei sie gleichzeitig mit dem Drehantrieb gekoppelt werden, der sie in eine kontinuierliche Rotationsbewegung um ihre Längsachse antreibt. Der Antrieb erfolgt in einer Lese­ geschwindigkeit, die vorzugsweise geringer ist als die sich später anschließende Geschwindigkeit während eines Druck- bzw. Prägevorganges. Im Laufe der Drehbewegung des jeweiligen Hülsenkörpers registriert die Leseeinrichtung anhand einer Hohlkörpermarke die Dreh- bzw. Winkellage des Hohlkörpers, die sie zur Steuereinrichtung meldet. Diese sogenannte Ist-Lage vergleicht die Steuereinrichtung mit einer eingegebenen Soll-Lage, die durch die Geschwindig­ keiten und Orientierungen der Druck- bzw. Prägewerkzeuge vorgegeben ist. Sodann erfolgt eine entsprechende Lage­ korrektur durch eine Erhöhung der Spindeldrehzahl, hervor­ gerufen durch eine entsprechende Ansteuerung des Dreh­ antriebes seitens der Steuereinrichtung. Ist die Lage­ korrektur erfolgt, oder aber bereits während der Durch­ führung dieser Lagekorrektur, erfolgt dann weiterhin eine Einstellung der Spindel-Drehgeschwindigkeit derart, daß sie an die Verhältnisse in der Druck- bzw. Prägestation angepaßt ist. Ist also in der Druckstation beispielsweise eine rotierende Druckwalze vorhanden, so erhält der Dreh­ antrieb über die Steuereinrichtung den Befehl, die Spindel­ geschwindigkeit so einzustellen und einzuhalten, daß die Umlaufgeschwindigkeit der Druckwalzen-Oberfläche und der Hülsenkörper-Oberfläche gleich sind. Da zuvor schon die Lagekorrektur stattgefunden hat, ist damit gewährleistet, daß das Druckbild exakt an der gewünschten Umfangsstelle des Hohl- bzw. Hülsenkörpers ansetzt. Da die Drehverbindung zwischen dem Drehantrieb und der jeweiligen Spindel vorteil­ hafterweise schlupffrei erfolgt, ist eine hohe Präzision der Lageorientierung auch bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten sichergestellt. Es ist demnach nicht mehr erforderlich, daß die Hohlkörper zeitweise in ihrer Drehbewegung gestoppt werden, um eine exakte Ausrichtung zu erhalten. Der gesamte Arbeitsablauf kann fließend erfolgen, was einen hohen Durchsatz erlaubt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Weiterbildung nach Anspruch 3 erlaubt eine exakte Erfassung der Ist-Winkellage des jeweiligen Hohlkörpers.

Bei den Weiterbildungen gemäß den Ansprüchen 4 und 5 kann die Leseeinrichtung an die Gegebenheiten der jeweiligen Hohlkörperart angepaßt werden. Als Marke für den Lesekörper können insbesondere Schweißnähte oder bereits vorhandene Druck- bzw. Prägebilder verwendet werden, so daß zusätzliche Markierungen nicht erforderlich sind.

Bei der Weiterbildung nach Anspruch 6 ist eine zuverlässige Bezugsgröße gegeben, und es ist darüber hinaus möglich, bei einer erforderlichen Versetzung des Druckbildes auf dem Hohlkörper einen zusätzlichen Winkelversatz vorzugeben. Dies kann beispielsweise durch eine digitale Winkeleingabe erfolgen.

Die Weiterbildung gemäß den Ansprüchen 8 und 9 erlaubt eine nochmals erhöhte Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung, da keine Förderpausen seitens der Fördereinrichtung erforder­ lich sind. Um die Lesegenauigkeit der Leseeinrichtung nicht zu beeinträchtigen, wird diese hierbei ausgehend von einer Ausgangsstellung mit der jeweiligen Spindel ein Stück weit mitbewegt, bis die Lesemarke erfaßt ist, wonach die Leseeinrichtung in ihre Ausgangsstellung zurück­ kehrt.

Die Weiterbildung nach Anspruch 10 erlaubt eine kompakte Ausbildung des Drehantriebes, wobei vorteilhafterweise pro Zeiteinheit nur sehr wenige der vorhandenen Spindeln mit dem Drehantrieb gekoppelt sind.

Bei den Weiterbildungen gemäß den Ansprüchen 12 bis 15 erfolgt beim Betätigen der Fördereinrichtung nacheinander automatisch ein Eingreifen der einzelnen Abtriebsteile der Spindeln in den jeweiligen Endlos-Antriebsstrang. Auch die Entkoppelung erfolgt automatisch, indem die Förder­ einrichtung das Abtriebsteil von dem Antriebsstrang weg­ bewegt. Aufwendige mechanische Kupplungen erübrigen sich daher. Vorteilhaft ist weiter, daß der Endlos-Antriebs­ strang dauernd mit einer gewissen Grundgeschwindigkeit rotieren kann, die vorzugsweise der Schwenkgeschwindigkeit des Revolverkopfes entspricht, so daß eine problemlose Ankopplung der Spindeln erfolgen kann und gleichzeitig die angekuppelte Spindel auf die Lesegeschwindigkeit be­ schleunigt wird. Zeitaufwendige Beschleunigungsprozesse zum Anfahren des Endlos-Antriebsstranges erübrigen sich daher.

Bei der Weiterbildung nach Anspruch 16 kann die Arbeits­ geschwindigkeit nochmals beträchtlich erhöht werden, da vorteilhafterweise während des Bedruckens eines Hohlkörpers bereits die Lagekorrektur und/oder Beschleunigung auf Druckdrehzahl einer nachfolgenden Spindel erfolgen kann. Die Weiterbildung gemäß Anspruch 17 beschreibt einen ein­ fachen und verschleißfesten Drehantrieb für den unabhängigen Antrieb zweier Spindeln.

Die Weiterbildungen gemäß den Ansprüchen 18 und 19 beschrei­ ben Spindeln mit kompaktem, einfachem Aufbau.

Die Weiterbildungen gemäß den Ansprüchen 20 und 21 erleich­ tern die Arbeit der Steuereinrichtung.

Die Weiterbildung nach Anspruch 23 erlaubt eine einfache Anpassung der Vorrichtung an verschiedene Hohlkörper-Durch­ messer.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen.

Fig. 1 eine Vorderansicht einer ersten Bauform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die als Druck­ vorrichtung ausgebildet ist, in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung aus Fig. 1, ebenfalls in schematischer Darstellung,

Fig. 3 einen Ausschnitt einer weiteren Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Vorrichtung, ebenfalls in Vorderansicht und stark schematisiert,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine vorteilhafte Aus­ führungsform einer an einem Revolverteller ge­ halterten Spindel und

Fig. 5 in perspektivischer Darstellung eine Verdeut­ lichung der Antriebsverbindung zweier Endlos- Antriebsstränge eines Drehantriebes mit zwei Spindeln.

Die Erfindung soll zunächst anhand des in den Fig. 1 und 2 abgebildeten Ausführungsbeispiels verdeutlicht werden, bei dem es sich um eine Druckmaschine handelt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Druckmaschinen beschränkt, auch bei entsprechend arbeitenden Prägemaschinen od.dgl. kann sie vorteilhaft Verwendung finden.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 enthält ein Maschinen­ gestell 1, das an seiner Vorderseite eine Fördereinrichtung 2 in Gestalt eines drehbar gelagerten Dreh- bzw. Revolver­ tellers 3 aufweist. An der Rückseite des Drehtellers 3 befindet sich im Gestell 1 ein Antriebsmotor 5, mit dem der Drehteller 3 um seine Längsachse 4 zu einer Rotations­ bewegung gemäß Pfeil 6 antreibbar ist, die beim Ausführungs­ beispiel schrittweise erfolgt. Am Drehteller 3 befindet sich am äußeren Randbereich eine Mehrzahl zylindrischer Spindeln 7, die in Umfangsrichtung des Drehtellers 3 mit Abstand zueinander verteilt angeordnet sind, so daß sich eine endlose Spindelreihe einstellt. Eine Aufsteckeinheit 8 der Spindeln 7 ragt über die Teller-Vorderseite vor, wobei die Längsachsen 9 der Spindeln parallel zur Dreh­ achse 4 verlaufen.

Im Rahmen der Rotationsbewegung des Drehtellers 3 durch­ laufen die Spindeln 7 nacheinander mehrere Arbeitsstationen. Im einzelnen handelt es sich hierbei um eine lediglich schematisch angedeutete Beschickungsstation 10 seitlich neben dem Drehteller, in der auf an sich bekannte Weise zu bedruckende Hohlkörper 11, z.B. Dosen oder Tuben od.dgl., auf die Aufsteckeinheit 8 der jeweils zugeordneten Spindel 7 aufgesteckt werden. Ferner ist eine Druckstation 14, vorzugsweise an der Oberseite der Maschine, vorhanden, in der die auf den Spindeln sitzenden Hohlkörper 11 bedruckt werden. In Pfeilrichtung 6 folgt sodann eine Entladestation 15, beim Ausführungsbeispiel der Beschickungsstation gegen­ überliegend, in der die bedruckten Hohlkörper 11 von den Aufsteckeinheiten 8 abgenommen und zur weiteren Verwendung abtransportiert werden. Auch die Entladeeinrichtung 15 ist lediglich schematisch angedeutet.

Die Verwendung eines Dreh- bzw. Revolvertellers 3 als Fördereinrichtung 2 verleiht der Spindelanordnung eine hohe Stabilität und erlaubt eine kompakte Bauweise der Vorrichtung, was von besonderem Vorteil ist.

Auf ihrem Weg zwischen der Beschickungsstation 10 und der Entladestation 15 sind die Hohlkörper 11 unverdrehbar und in Axialrichtung unverschieblich auf den Aufsteck­ einheiten 8 fixiert, was insbesondere über ein Vakuum- Absaugsystem bewerkstelligt wird, das in an sich bekannter Weise ausgebildet sein kann. Beispielhaft sei lediglich auch auf Fig. 4 verwiesen, wonach die einzelnen Spindeln 7 im Innern einen Axialkanal 17 enthalten, der gemäß Fig. 1 an der Stirnseite der jeweiligen Aufsteckeinheit aus­ mündet (bei 18) und der über ein weiteres Kanalsystem 19 mit einer nicht dargestellten Absaugeinrichtung verbindbar ist.

Die Spindeln 7 selbst sind frei drehbar an der Förder­ einrichtung gelagert, indem sie in einer in den Drehteller 3 eingesetzten Lagerhülse 20 aufgenommen sind, der gegenüber sie sich mittels Wälz- bzw. Kugellagern 13 sowohl in Radial­ richtung als auch in Axialrichtung abstützen (vgl. Fig. 4). Im übrigen besteht jede Spindel vorzugsweise aus zwei Einheiten, eine erste, später noch zu erläuternde Antriebs­ einheit 21 und die bereits erwähnte, an der Teller-Vorder­ seite überstehende Aufsteckeinheit 8, die mit einem Einsteck­ schaft 22 lösbar verrastet in einer Aufnahmeöffnung der Antriebseinheit 21 koaxial einsitzt und im Bedarfsfalle, z. B. bei wechselnden Hohlkörper-Durchmessern, leicht und schnell austauschbar ist.

In der Druckstation 14 befindet sich der dort jeweils angeordneten Aufsteckeinheit 8 gegenüberliegend eine mit paralleler Drehachse versehene Druckwalze 23, deren nach­ folgend als Bedruckfläche 24 bezeichnete Mantelfläche ein Negativ des gewünschten Druckbildes enthält. Sie wird über einen Druckmotor 25 oder über ein mechanisches Zwischen­ getriebe vom Antriebsmotor 5 zu einer Rotationsbewegung angetrieben. Die Zuordnung der Fördereinrichtung 2 zur Druckstation 14 erfolgt derart, daß der jeweils in der Druckstation 14 befindliche Hohlkörper 11 mit seiner Außen­ umfangsfläche 30 an der Bedruckfläche 24 zur Anlage kommt und im Rahmen der Rotationsbewegung der Druckwalze 23 deren Druckbild übernimmt.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, die Hohlkörper 11 so zu bedrucken, daß das Druckbild eine genau vorherbestimmte Lage bezüglich der Umfangsrichtung des Hülsenkörpers 11 einnimmt. Zu diesem Zweck ist zunächst eine Leseeinrichtung 31 vorhanden, die einen Lesekopf 32 enthält, der in Förderrichtung 6 gesehen seitlich neben der Förderbahn der Spindeln 7 angeordnet ist. Beim Ausfüh­ rungsbeispiel gemäß Fig. 1 sitzt der Kopf 32 an einer Verlängerung 33, die am feststehenden Nabenteil 34 des Drehtellers 3 befestigt ist. Die Leseeinrichtung 31 nimmt ihre Tätigkeit vor dem Bedrucken eines jeweiligen Hohl­ körpers 11 auf und befindet sich vorzugsweise in einer zwischen der Beschickungsstation 15 und der Bedruckstation 14 angeordneten Lesestation 35.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 arbeitet die Fördereinrichtung 2 taktweise, so daß die Spindeln 7 zusammen mit dem jeweiligen Hohlkörper 11 schrittweise zwischen den einzelnen Stationen überführt werden, so daß während eines nachfolgend noch zu erläuternden Lesevorganges eine Förderpause eintritt, so daß der jeweilige in der Lese­ station 35 befindliche Hohlkörper 11 mit Bezug auf die Drehrichtung 6 kurzzeitig in Ruhe ist.

Während der Förderpause wird über die Leseeinrichtung 31 die Orientierung des in der Lesestation 35 befindlichen Hohlkörpers 11 festgestellt, indem dessen Dreh- bzw. Winkellage mit Bezug auf die Spindel-Längsachse 9 festge­ stellt wird. Beim Ausführungsbeispiel ist hierzu der Lese­ kopf 32 als optische Leseeinrichtung ausgebildet, die auf eine bereits vorhandene Bedruckung 36 des Hohlkörpers 11 reagiert. Daher ist vorteilhafterweise nicht erforderlich, daß extra für den Lesevorgang eine Markierung auf den Hohlkörpern angebracht wird. Im übrigen ist die Leseeinrich­ tung von Fall zu Fall in Abhängigkeit von der Ausgestaltung bzw. Materialbeschaffenheit der Hohlkörper ausgebildet und kann beispielsweise einen Lesekopf mit mechanischen Abtasteinrichtungen oder aber mit Induktiv-, Kapazitiv- oder Ultraschallsensoren aufweisen. Als Hohlkörpermarkie­ rungen können, wie beim Ausführungsbeispiel, vorzugsweise bereits vorhandene Druckbilder oder Schweißnähte od.dgl. dienen.

Der Lesevorgang wird unterstützt durch einen Drehantrieb 37, der der in der Lesestation befindlichen Spindel 7′ zugeordnet ist und diese in Rotation versetzt, so daß auch der gehalterte Hohlkörper 11 eine Drehbewegung ausführt. Diese Drehbewegung umfaßt während des Verbleibens in der Lesestation vorzugsweise zumindest einen Drehwinkel von 360°, so daß der Lesekopf die gesamte Mantelfläche des Hohlkörpers 11 abtasten kann, so daß die Winkellage präzise festgestellt werden kann.

Der Antrieb der in der Lesestation 35 befindlichen Spindel 7′ erfolgt mit einer exakt gemessenen Geschwindigkeit. Eine in Fig. 2 lediglich schematisch angedeutete Steuer­ einrichtung 38 vermag sodann, durch Vergleich dieser Ge­ schwindigkeit mit der Geschwindigkeit der Druckwalze 23 und deren relativer Winkellage gegenüber der Maschine exakt festzustellen, um welchen Winkel die erfaßte Ist-Lage des Hohlkörpers gegenüber der gewünschten Soll-Lage abweicht, die durch die Anordnung des Drucknegativs auf der Druckwalze 23 vorgegeben ist. Vergleichswerte der Druckeinrichtung liefern ein Tachodynamo 39 und ein Impulsgeber 40, die an den Druckmotor 25 gekoppelt sind und mit der Steuer­ einrichtung 38 über lediglich schematisch angedeutete Steuerleitungen 41 in Verbindung stehen, wie dies auch beim Lesekopf 32 über eine Steuerleitung 41′ der Fall ist.

Die in der Lesestation 35 mit dem Drehantrieb 37 gekoppelte Spindel 7′ behält diese Koppelung bei, und zwar sowohl während des nachfolgenden Weiterförderns in die Druck­ station 14 als auch während des eigentlichen Druckvorganges. Die Antriebsverbindung ist hierbei vorzugsweise schlupffrei, so daß nach der Erfassung der Winkellage eines Hohlkörpers keine unkontrollierten Lageverschiebungen mehr stattfinden können.

Ist nun die Winkellage eines Hohlkörpers festgestellt, was bei vergleichsweise niedriger Drehgeschwindigkeit erfolgt, so veranlaßt die Steuereinrichtung 38 den Dreh­ antrieb 37, die Drehgeschwindigkeit so zu ändern, das heißt zu erhöhen oder zu erniedrigen, bis der erfaßte Ist-Wert mit dem Soll-Wert übereinstimmt. Hierzu wird die Antriebseinheit 44 des Drehantriebs 37 über Steuer­ leitungen 41′′ in entsprechender Weise angesteuert. Vorteil­ hafterweise wird der Ist-Wert in der Steuereinrichtung abgespeichert, so daß die Lagekorrektur auch während eines Fördertaktes auf dem Wege des Hohlkörpers zur Druckstation 14 erfolgen kann.

Die Antriebseinheit 44 besitzt beim Ausführungsbeispiel aus später noch zu erläuternden Gründen zwei Antriebsmotoren 45, 45′, die jeweils mit einem Tachodynamo bzw. Drehzahl­ messer 46, 46′ und einem für die Winkelstellung verant­ wortlichen Impulsgeber 47, 47′ ausgestattet sind, so daß die für eine Lagekorrektur erforderlichen Daten problemlos zur Verfügung gestellt werden können.

Ist die Lagekorrektur erfolgt, so erfolgt eine weitere Änderung der Spindeldrehzahl durch Einwirken der Steuer­ einrichtung 38 auf den Drehantrieb 37, bis die Spindel eine Drehzahl erhält, in der die Außenumfangsgeschwindigkeit des festgelegten Hohlkörpers mit der Umfangsgeschwindigkeit der Druckwalze 23 übereinstimmt. Es versteht sich, daß die Lagekorrektur und die Anpassung der Geschwindigkeit auch im Rahmen eines überlagernden Vorganges stattfinden können.

Jedenfalls ist nun gewährleistet, daß im Moment der Be­ rührung zwischen dem aus der Lesestation 35 in die Druck­ station 14 verbrachten Hohlkörper und der Druckwalze 23 sowohl die Winkellage als auch die Drehzahl des Hohlkörpers 11 auf die entsprechenden Verhältnisse seitens der Druck­ walze 23 exakt abgestimmt sind. Dadurch erhält man ein exakt positioniertes, scharfes und unverwischtes Druckbild.

Die einzelnen Spindeln 7 stehen also während ihres Förder­ weges zwischen ihrer der Leseeinrichtung zugeordneten Stellung und der Druck- bzw. Prägestation sowie während der Lesedauer und der Druck- bzw. Prägedauer kontinuierlich in Antriebsverbindung mit dem Drehantrieb 37, während sie des weiteren in Förderrichtung 6 gesehen auf ihrem Förderweg zwischen der Druckstation 14 und der Lesestation 35 vom Drehantrieb 37 getrennt bzw. abgekoppelt sind. Es versteht sich, daß eine klare Trennungslinie nicht gezogen werden kann, die Koppelung mit dem Drehantrieb kann auch bereits kurz vor dem Eintreffen in der Lesestation beginnen und erst kurz nach dem Austritt aus der Druckstation 14 enden.

Um eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung zu erzielen, ist beim Ausführungsbeispiel vorteilhafterweise vorgesehen, daß jeweils zwei an der Fördereinrichtung 2 in Förderrichtung 6 gesehen aufeinanderfolgend angeordnete Spindeln 7 gleichzeitig in Antriebsverbindung mit dem Drehantrieb 37 stehen können. Und zwar befindet sich eine in die Lesestation 35 geförderte Spindel 7′ bereits dann schon in Antriebsverbindung mit dem Drehantrieb 37, wenn die vorhergehende Spindel 7′′ sich noch in der Druckstation 14 befindet. Dabei ist die Drehzahl der beiden Spindeln völlig unabhängig voneinander regelbar, so daß praktisch immer ein Lese- und Druckvorgang voneinander entkoppelt parallel stattfinden kann.

Zu diesem Zweck ist der Drehantrieb 37 mit zwei Endlos- Antriebssträngen 48, 48′ versehen, denen jeweils einer der bereits oben erwähnten Antriebsmotoren 45, 45′ antriebs­ seitig zugeordnet ist. Es handelt sich hier um endlos umlaufende Zahnriemen 48, 48′, die aus noch zu erläuternden Gründen mit einer Verzahnung 49, 49′ versehen sind. Jeder der beiden Stränge 48, 48′ ist um ein Antriebsrad 50, 50′ eines der Antriebsmotoren 45, 45′ sowie um weitere zwei frei drehbar am Gestell 1 anlenkbare Umlenkrollen 51, 51′ bzw. 52, 52′ herumgeschlun­ gen, wobei die zur Trum-Innenseite weisende Verzahnung 49′ mit entsprechenden Umfangsverzahnungen der Räder bzw. Rollen kämmmt. Die beiden Antriebsstränge 48, 48′ verlaufen in zueinander parallelen Ebenen nebeneinander, wobei die beiden zueinander parallelen Strangebenen bzw. Umlauf­ ebenen 53, 53′ rechtwinkelig zu den Spindeldrehachsen 8 verlaufen. Anstelle des Zahnriemens kann auch eine gleich wirkende Verbindung gewählt werden, Voraussetzung ist jedoch ein schlupffreier Antriebskontakt zwischen dem Antriebsstrang und den einzelnen Rädern.

In Axialrichtung 4 gesehen befinden sich die beiden Antriebs­ stränge 48, 48′ im Bereich der Rückseite des Drehtellers 3 und hierbei oben im wesentlichen neben dem Drehteller. Unter Bezugnahme auf Fig. 4 ragt die Antriebseinheit 21 der Spindeln 7 über die Rückseite 54 des Drehtellers 3 vor und trägt zwei in Axialrichtung 8 koaxial nebeneinander angeordnete Räder 55, 56. Das äußere Rad 56 einer jeden Spindel 7 liegt in der Ebene des einen Endlos-Förderstranges 48′, während das innere, dem Drehteller 3 zugewandte Rad 55 in der Ebene des zweiten Antriebsstranges 48 verläuft.

Die Antriebsräder bzw. Umlenkrollen der Antriebsstränge sind so an der Maschine angeordnet, daß einer der zwischen zwei Rollen bzw. Rädern 50, 50′ bzw. 52, 52′ angeordneten Antriebs-Trume 57, 57′ in den beim Ausführungsbeispiel kreisförmigen Förderweg 58 der Spindeln 7 über eine gewisse Wegstrecke eingreift. Beim Ausführungsbeispiel sind daher die Antriebs-Trume 57, 57′ ein Stück weit im wesentlichen in Umfangsrichtung 6 des Drehtellers 3 verlegt, wobei sie mit ihrer äußeren Verzahnung 49 auf den Rädern 55 bzw. 56 der beiden gleichzeitig in der Lesestation 35 und der Druckstation 14 befindlichen Spindeln 7′, 7′′ laufen. Der Antriebs-Trum 57, 57′, der ohne die Spindeln 7′, 7′′ betrachtet den Drehteller 3 in Art einer Sekante schräg schneiden würde, erhält demnach durch den Eingriff der Räder 55, 56 an zwei Stellen einen Knick.

Wesentlich ist weiterhin, daß jeweils eines der beiden Räder 55, 56 einer jeden Spindel 7 als freilaufendes Umlenkrad und das andere als mit der als Aufziehschaft ausgebildeten Aufsteck­ einheit 8 in drehfester Verbindung stehendes Abtriebsrad 63 ausgebil­ det ist. Fig. 4 zeigt eine Spindel, bei der das innere Rad 55 das Umlenkrad 62 bildet, das über ein Wälzlager 64 auf dem zur Aufnahme des Einsteckschaftes 22 hohl ausge­ bildeten Abtriebsschaft 65 der Antriebseinheit 21 frei drehbar gelagert ist. Das äußere Rad 56 bildet das Abtriebs­ rad 63 und steht über eine Keilverbindung 66 in verdreh­ fester Verbindung mit dem Abtriebsschaft 65. Die Förder­ einrichtung 2 trägt ferner eine gerade Anzahl von Spindeln 7, wobei das Abtriebsrad 63 und das Umlenkrad 62 in Förder­ richtung 6 jeweils aufeinanderfolgender Spindeln 7 hinsicht­ lich der eben beschriebenen Axialposition vertauscht sind, so daß das Abtriebsrad 63 einer Spindel 7′ in einer gemein­ samen, rechtwinkelig zur Spindeldrehachse 8 angeordneten Radialebene 53′ mit dem Umlenkrad 62 einer benachbarten Spindel 7′′ angeordnet ist und umgekehrt. Das Abtriebsrad 63 ist jeweils mit einer zum Antriebsstrang passenden Verzahnung versehen, während das Umlenkrad keine Verzahnung erfordert.

Die Funktionsweise ist nun folgende:

Angetrieben durch die beiden Antriebsmotoren 45, 45′ laufen die beiden Antriebsstränge 48, 48′ dauernd um. Gelangt nun eine Spindel 7′ in die Lesestation 35, so kämmt das Abtriebsrad 63 in den zugeordneten Zahnriemen ein, so daß die Spindel bzw. der gehalterte Hohlkörper 11 in Drehung versetzt wird. Gleichzeitig liegt auch der andere Zahn­ riemen am Umlenkrad 62 an, ist jedoch wegen dessen Frei­ laufes ohne Einfluß. Nach dem Ende des Lesevorganges und der bereits oben erwähnten, durch die Signaleinrichtung 38 ausgelösten Lage- bzw. Drehzahlkorrekturen wird der Drehteller 3 weitergetaktet, bis die Spindel 7′ die Stellung 7′′ in der Druckstation 14 einnimmt. Die Antriebsverbindung mit dem zugeordneten Zahnriemen bleibt hierbei kontinuier­ lich erhalten. Während der Drehbewegung des Drehtellers 3 gelangt sodann die in Förderrichtung 6 gesehen nachfolgende Spindel in den Bereich der Lesestation, wobei deren in Axialrichtung versetztes Abtriebsrad 63 mit dem zweiten Zahnriemen in Eingriff gelangt. Der die erste Spindel 7′′ weiterhin antreibende Zahnriemen liegt hierbei am Umlenkrad 62 dieser nachfolgenden Spindel an und beeinflußt diese daher nicht. Wird die Spindel 7′′ nun aus der Druck­ station 14 herausgefördert, so gelangen beide Räder 55, 56 außer Eingriff mit den Zahnriemen, während die nach­ folgende Spindel nun entsprechend in die Druckstation 14 gelangt. Beim Transport der Spindeln in Umfangsrichtung 6 gelangen also aufeinanderfolgende Spindeln jeweils ab­ wechselnd in Antriebsverbindung mit dem einen oder anderen Endlos-Antriebsstrang 48, 48′. Die Arbeitsvorgänge über­ schneiden sich demnach, was eine erhebliche Zeiteinsparung gegenüber einer einfacheren Ausführungsform mit sich bringt, bei der lediglich ein Antriebsstrang vorgesehen ist. Es versteht sich, daß im Bedarfsfalle auch mehr als zwei Antriebsstränge unabhängig voneinander verwendet werden können, wobei dann entsprechend mehr Räder an den Spindeln 7 vorzusehen sind. Es versteht sich, daß bei der durch die Steuereinrichtung 38 ausgelösten Lagekorrektur der einzelnen Spindeln auch die Relativbewegung berücksichtigt wird, die zwischen den einzelnen Abtriebsrädern 63 und den mit ihnen in Antriebsverbindung stehenden Antriebs­ strängen 48, 48′ stattfindet, wenn die Fördereinrichtung weitergetaktet wird.

Fig. 5 zeigt zur Verdeutlichung nochmals in schematischer Darstellung einen Ausschnitt der Antriebsstränge 48, 48′, wie sie abwechselnd in Antriebsverbindung mit zwei Spindeln 7′ bzw. 7′′ stehen. Gleiche Bauteile sind mit entsprechenden Bezugsziffern wie bei den anderen Figuren versehen.

Es versteht sich, daß der Steuereinrichtung 38 zur Auswertung auch die jeweiligen Motordaten des Antriebsmotors 5 für die Fördereinrichtung 2 zugeleitet werden; in Fig. 2 sind entsprechende Steuerleitungen 41′′′ gestrichelt dargestellt.

Bei der in Fig. 3 abgebildeten Ausführungsvariante sind die bisher benutzten Bezugszeichen bei entsprechenden Bauteilen weiterverwendet worden. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom bisherigen dadurch, daß die Förder­ einrichtung 2 kontinuierlich arbeitet, das heißt, daß der Drehteller 3 eine kontinuierliche Drehbewegung um seine Längsachse 4 ausführt. Um der Leseeinrichtung 31 trotzdem genügend Zeit zu geben, die Winkellage eines vorbeibewegten Hohlkörpers 11 zu erkennen, wird sie zumin­ dest während des Lesevorganges mit der den zu erfassenden Hohlkörper 11 tragenden Spindel 7 konstant mitbewegt und nach Beendigung des Vorganges in die Ausgangsstellung zurückverlagert. Bei Verwendung eines Drehtellers 3 wie im Ausführungsbeispiel ist es vorteilhaft, die Leseeinrich­ tung 31 an einem Schwenkarm 67 anzuordnen, der im Bereich der Drehachse 4 des Drehtellers 3 verschwenkbar gelagert ist und dem ein lediglich gestrichelt dargestellter Schwenk­ antrieb 68 zugeordnet ist. Während des Mitbewegens mit einem zu erfassenden Hohlkörper 11 wird hier der Schwenk­ arm 67 entsprechend der Drehgeschwindigkeit der Förder­ einrichtung 2 mitverschwenkt und wird nach Beendigung des Lesevorganges wieder in die Ausgangslage zurückver­ schwenkt. In Fig. 3 ist die Ausgangslage der Leseeinrichtung 31 in durchgezogenen Linien abgebildet, während verschiedene Schwenkstellungen gestrichelt abgebildet sind, die die Einrichtung beim Hin- und Herverschwenken gemäß Doppelpfeil 69 beispielsweise einnehmen kann.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist in der Druckstation 14 anstelle einer Druckwalze ein stationärer Druckkopf mit einer Druckplatte 70 angeordnet, an dem sich der jeweils zu bedruckende Hohlkörper 11 während des Druckvorganges abwälzt, jedoch stets geführt vom Drehantrieb 37 bzw. einem der beiden Antriebsstränge 48, 48′. Da die Druck­ platte 70 eben ist, sind am Drehteller 3 Einrichtungen 71 vorgesehen, die zum Ausgleich der Kreisbewegung der Spindeln 7 entlang Pfeil 6 eine überlagerte, insbesondere Radialbewegung erlauben, so daß der Kontakt zur Druckplatte 70 nicht verloren geht (schematisch angedeutet).

Claims (24)

1. Druck- und/oder Prägevorrichtung zum Bedrucken bzw. Beprägen von Hohlkörpern wie Dosen, Tuben od.dgl., mit einer Fördereinrichtung, die die zu bearbeitenden Hohlkörper nacheinander von einer Beschickungsstation eine Druck- bzw. Prägestation transportiert, wobei die Hohlkörper auf an der Fördereinrichtung um ihre Längsachse drehbar angeordneten Spindeln verdrehfest gehaltert sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leseeinrichtung (31) vorhanden ist, die vor dem Bedrucken bzw. Beprägen die Dreh- bzw. Winkellage des jeweiligen Hohlkörpers (11) anhand mindestens einer daran angeordneten Marke (36) erfaßt, daß der diesen Hohlkörper (11) tragenden Spindel (7) zumindest während der Dauer des Lesevorganges und des sich nachfolgend an­ schließenden Druck- bzw. Prägevorganges in der Druck- bzw. Prägestation (14) dauernd ein Drehantrieb (37) für kontinuierliches schlupffreies Drehen zugeordnet ist, und daß dem Drehantrieb (37) eine Steuereinrichtung (38) zugeordnet ist, die in Abhängigkeit von der durch die Leseeinrichtung (31) erfaßten Ist-Lage des jeweiligen Hohlkörpers (11) diesen in eine angestrebte Soll-Dreh- bzw. -Winkellage korrigiert, indem sie eine entsprechende Änderung der Spindel-Drehgeschwindigkeit veranlaßt, und die nachfolgend und/oder gleichzeitig für die Einhaltung einer für den Druck- bzw. Prägevorgang erforderlichen Druck- bzw. Prägegeschwindigkeit sorgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leseeinrichtung (31) in Förderrichtung (6) der Fördereinrichtung (2) gesehen vor der Druck- bzw. Präge­ station (14) in einer Lesestation (35) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die jeweils der Leseeinrichtung (31) zugeord­ nete, einen Hohlkörper (11) tragende Spindel (7) während des Lesevorganges eine sich mindestens auf 360° erstreckende Lese-Rotationsbewegung ausführt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leseeinrichtung (31) in Abhängigkeit von der Ausgestaltung bzw. Materialbeschaffenheit der Hohlkörper (11) als optische Leseeinrichtung ausgebildet ist, mechanische Einrichtungen aufweist oder mit Induktiv-, Kapazitiv- oder Ultraschallsensoren ausgestattet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils in seiner Drehwinkellage zu erfassende Hohlkörper als Marke eine Lesemarkierung (36) trägt, die z. B. in Gestalt von Schweißnähten, Druck- bzw. Prägebildern od.dgl. ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leseeinrichtung (31) die Drehwinkel­ lage in bezug auf den Maschinentakt bzw. in bezug auf die Lage der Druck- bzw. Prägewerkzeuge (24, 70) in der Druck- bzw. Prägestation (14) erfaßt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (2) taktweise arbeitet und die Spindeln (7) schrittweise zwischen den einzelnen Stationen (35, 14) überführt, wobei während des Lesevorganges eines Hohlkörpers (11) durch die insbe­ sondere ortsfest angeordnete Leseeinrichtung (31) eine Förderpause eintritt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (2) kontinuier­ lich arbeitet und die Spindeln (7) im Rahmen einer kontinu­ ierlichen Bewegung von der Beschickungsstation (10) in die Druck- bzw. Prägestation (14) überführt, wobei die Leseeinrichtung (31) zumindest während des Lesevorganges mit der den zu erfassenden Hohlkörper (11) tragenden Spindel (7) konstant mitbewegt wird und anschließend in die Aus­ gangsstellung zurückkehrt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8 mit einer insbesondere als Dreh- bzw. Revolverkopf (3) ausgebildeten Förderein­ richtung (2), an der die Spindeln (7) in Umfangsrichtung (6) verteilt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Leseeinrichtung (31) an einem Schwenkarm (67) angeordnet ist und während des Mitbewegens entsprechend der Drehgeschwindigkeit der Fördereinrichtung (2) mit­ verschwenkt wird, wobei sie nach Beendigung des Lesevor­ ganges wieder in ihre Ausgangslage zurückverschwenkt wird.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindeln (7) an der Fördereinrichtung (2) zueinander beabstandet und insbesondere in einer endlosen Spindelreihe angeordnet sind, wobei die Spindeln (7) nachein­ ander die einzelnen Stationen (10, 35, 14) durchlaufen, und daß der Drehantrieb (37) von der Fördereinrichtung (2) getrennt und insbesondere vorrichtungsfest ausgebildet ist, derart, daß jeweils eine der Spindeln (7) und hierbei zumindest die jeweils in der Lesestation bzw. in der Druck- bzw. Prägestation befindliche Spindel (7′, 7′′) mit dem Drehantrieb (37) koppelbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine jeweilige Spindel (7) während ihres Förderweges zwischen ihrer der Leseeinrichtung (31) zugeordneten Stellung und der Druck- bzw. Prägestation (14) sowie während der Lese- und Druck- bzw. Prägedauer kontinuierlich in Antriebsverbindung mit dem Drehantrieb (37) steht, während sie des weiteren in Förderrichtung (6) gesehen auf ihrem weiteren Förderweg zwischen der Druck- bzw. Prägestation (14) und der Lesestation (35) zumindest zeitweise vom Drehantrieb (37) getrennt bzw. abgekoppelt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Drehantrieb (37) mindestens einen zu einer dauernden Umlaufbewegung antreibbaren Endlos-Antriebs­ strang (48, 48′) insbesondere in Gestalt eines Zahnriemens, einer Antriebskette od.dlg. aufweist, der ein Antriebsrad (50, 50′) und mindestens ein Umlenkrad (51, 51′) bzw. (52, 52′) umschlingt und daß jede Spindel (7) ein zu dem mindestens einen Endlos-Antriebsstrang (48, 48′) passendes Abtriebsteil (63) aufweist, das während der Antriebsverbindung in den Endlos-Antriebsstrang (48, 48′) eingreift.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Endlos-Antriebsstrang (48, 48′) in einer Strang­ ebene (53, 53′) umläuft, die rechtwinkelig zur Drehachse (8) zumindest der in der Lesestation (35) bzw. der in der Druck- bzw. Prägestation (14) befindlichen Spindeln (7) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Endlos-Antriebsstrang (48, 48′) neben der Spindel-Fördereinrichtung (2) und insbesondere oberhalb dieser angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei der durch die Steuereinrich­ tung (38) ausgelösten Lagekorrektur einer Spindel (7) bzw. eines Hohlkörpers (11) auch die durch das Weiterbe­ wegen in die Druck- bzw. Prägestation (14) hervorgerufene Relativbewegung zwischen Endlos-Antriebsstrang (48, 48′) und der jeweiligen Spindel (7) berücksichtigt wird.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei an der Förder­ einrichtung (2) in Förderrichtung (6) gesehen aufeinander­ folgend angeordnete Spindeln (7, 7′, 7′′) im wesentlichen gleichzeitig in Antriebsverbindung mit dem Drehantrieb (37) stehen, wobei ihre Drehzahl unabhängig voneinander regelbar ist und wobei insbesondere eine Spindel (7′) dann in Antriebsverbindung mit dem Drehantrieb (37) steht, wenn sie der Leseeinrichtung (31) zugeordnet ist, wobei sich die weitere, ebenfalls mit dem Drehantrieb (37) ge­ koppelte Spindel (7′′) in der Druck- bzw. Prägestation (14) befindet.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb (37) zwei Endlos-Antriebsstränge (48, 48′) aufweist, die abwechselnd in Antriebsverbindung mit den Spindeln gelangen, wobei in Förderrichtung benachbarte Spindeln zum Antrieb unter­ schiedlichen Antriebssträngen (48, 48′) zugeordnet sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spindel (7) mit einem insbesondere radförmigen, verdrehfest angeordneten Abtriebsteil (63) zum Antreiben der Spindel zu einer Rotationsbewegung und mit einem gegen­ über der Spindel (7) frei drehbaren, insbesondere rad­ förmigen Umlenkteil (62) versehen ist, wobei der jeweils eine Endlos-Antriebsstrang (48) mit dem Abtriebsteil (63) und der jeweils andere Antriebsstrang (48′) mit dem Umlenk­ teil (62) zusammenarbeitet.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Endlos-Antriebsstränge (48, 48′) zumindest in ihrem den Spindeln (7) zugeordneten Arbeits­ abschnitt (57, 57′) in zueinander parallelen Ebenen (53, 53′) nebeneinander verlaufen, wobei das Abtriebsteil (63) und das Umlenkteil (62) der Spindeln (7) in Axialrichtung (8) der Spindeln (7) nebeneinander angeordnet sind und wobei das Abtriebsteil (63) und das Umlenkrad (62) jeweils aufeinanderfolgender Spindeln (7′, 7′′) hinsichtlich ihrer Axialposition vertauscht sind, derart, daß ein Abtriebsteil (63) einer Spindel (7′) im wesentlichen in einer gemeinsamen, rechtwinkelig zur Spindeldrehachse (8) angeordneten Radial­ ebene mit dem Umlenkteil (62) der jeweils benachbarten Spindel (7′′) angeordnet ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Endlos-Antriebsstrang (48, 48′) ein separater Antriebsmotor (50, 50′) zugeordnet ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (50, 50′) ein dynamischer Servomotor ist und einen Tachodynamo (46, 46′) bzw. einen Drehzahlmesser sowie einen Impulsgeber (47, 47′) zur Erfassung der Geschwin­ digkeit und der Winkellage der Motorwelle aufweist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (2) ein Dreh- bzw. Revolverteller (3) mit einer geraden Anzahl von Spin­ deln (7) ist, wobei das Umlenkteil (62) und das Abtriebs­ teil (63) einer jeweiligen Spindel (7) insbesondere an der Drehteller-Rückseite (54) angeordnet sind, während sich an der Teller-Vorderseite die Aufsteckeinheit (8) der Spindel (7) für die Hohlkörper (11) befindet.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (7) eine Antriebseinheit (21) und eine Aufsteckeinheit (8) enthält, die beide verdrehfest miteinander verbunden sind, wobei die Aufsteck­ einheit (8) auswechselbar ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (21) ein insbesondere ovales Transportband ist, das eine gerade Anzahl von Spindel in aufweist.