EP2611695A1 - Verfahren sowie vorrichtung zum behandeln von behältern - Google Patents

Verfahren sowie vorrichtung zum behandeln von behältern

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EP2611695A1
EP2611695A1 EP11722737.1A EP11722737A EP2611695A1 EP 2611695 A1 EP2611695 A1 EP 2611695A1 EP 11722737 A EP11722737 A EP 11722737A EP 2611695 A1 EP2611695 A1 EP 2611695A1
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EP
European Patent Office
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container
treatment
radiation
containers
curing
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EP11722737.1A
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EP2611695B1 (de
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Katrin Preckel
Martin Schach
Gernot Keil
Markus Reiniger
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KHS GmbH
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KHS GmbH
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    • B67C7/0073—Sterilising, aseptic filling and closing
    • B67C7/0086—Sterilisation being restricted to the area of application of the closure

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of patent claim 1 and to a device according to the preamble of claim 13.
  • tainers are in particular cans, bottles, tubes, pouches made of metal, glass and / or plastic, but also other packaging materials which are suitable for filling liquid or viscous products for pressure filling or for pressureless filling.
  • treating containers means, in particular, the printing, also the digital printing of the containers on their outer container surface using at least one printing ink, preferably the multicolor printing using printing inks of different colors, the drying or hardening of the at least one printing ink
  • the at least one printing ink and the sterilizing, sterilizing or disinfecting the container to understand at least one container area at which a sterilization is required, taking into account the entire process flow, for example within a Be Daveerab Stahl and / or taking into account the state the container to be treated and / or taking into account the manufacturing process of these containers, for example made of plastic, for example PET by blow molding.
  • printing is generally understood to mean the application of one or more printed images or inks, in particular multicolored printed images or imprints on the respective outer container surface, irrespective of special printing processes known, working according to the inkjet printheads, which are also described in DE 10 2006 001 223 A1.
  • a printing ink is used, which by energy input, ie by heat and / or UV radiation and / or microwave Radiation and / or electron radiation is preferably dried or cured by crosslinking.
  • non-thermal or substantially non-thermal energy radiation is to be understood as meaning energy radiation which contains no or substantially no components of heat or infrared radiation (IR radiation) essentially non-thermal energy radiation, especially UV radiation and beta or electron radiation or microwave radiation.
  • the term "essentially” means deviations from the exact value by +/- 10%, preferably by +/- 5%, and / or deviations in the form of changes that are insignificant for the function or other containers and in particular the direct printing of plastic or PET bottles immediately after their preparation in a stretch or blow molding of preheated preforms (preforms) and the drying or curing of the respective ink or the imprint by exposure of the printed container with UV Radiation, electron radiation, microwave radiation or heat radiation or infrared radiation (DE 10 2006 001 223 A1).
  • an energy radiation namely with UV radiation, electron radiation, electron radiation, microwave radiation and heat radiation or infrared radiation as well as by plasma discharge.
  • a disadvantage of the known technique is that for the drying or curing of the imprints and for the sterilization or sterilization of the container independent, each consuming and costly methods and devices are required.
  • the object of the invention is to provide a method for treating containers, wherein the drying or curing of at least one Printing ink or the respective imprint and the sterilization or sterilization of the container with reduced effort is possible.
  • a method according to claim 1 is formed.
  • An apparatus for treating containers is the subject of claim 13.
  • a special feature of the method according to the invention is that at least the drying of the at least one applied to the respective container ink or the corresponding imprint as well as the sterilization or sterilization of the container with one and the same type of energy radiation, preferably with one and the same kind of not thermal or substantially non-thermal energy radiation, preferably with UV radiation.
  • the respective container area to be sterilized is directly exposed to the energy radiation.
  • a complete sterilization or a complete sterilization of the container u.a. on the entire container inner surface and at the mouth area is preferably not through the wall of the container, so as to achieve optimal sterilization or sterilization with the lowest possible radiation energy.
  • UV radiation is used as energy radiation, as is preferably the case with the invention
  • this radiation forms radicals with the photoinitiators contained in the respective printing ink (printing ink), which then crosslinks the monomers for the curing of the printing ink and / or Bring oligomers of this color.
  • the drying or curing of the at least one printing ink and the sterilization of the container takes place at one and the same treatment station, but at least in one and the same treatment or working module or in one and the same, several treatment stations having work machine or workstation , Carrying out the drying or curing process of the at least one printing ink and the sterilization of the containers by one and the same type of energy radiation, preferably by UV radiation, has considerable advantages:
  • Treatment with the UV radiation or other non-thermal energy radiation for shortening in particular the drying or curing process of the at least one printing ink may be appropriate.
  • drying or curing of the at least one printing ink and the sterilization of the container by energy radiation in particular by
  • UV radiation rapid processes that make it possible to sterilize the treated surfaces of the container in fractions of seconds, at most a few seconds optimally and also cure the at least one ink in fractions of seconds, at most a few seconds.
  • drying or curing of the at least one printing ink and the sterilization of the containers are carried out in a common treatment station, as in a preferred embodiment of the invention, and preferably also simultaneously, a separate sterilization process is avoided and the cooling of the sources for the Energy radiation, in particular the cooling of UV lamps and their control can be provided centrally in a module, for example in a module of the filling line.
  • UV radiation When using UV radiation, this radiation is only used in a partial area of an entire plant. Only there or only on the appropriate treatment module shielding is required to avoid UV radiation exposure of the operators or the operating staff.
  • Tubes used so they can be purchased in larger quantities, resulting in both the manufacturer and the user of a plant significant cost advantages.
  • any IR radiation components generated by the radiation source can be filtered out.
  • UV lamps low-pressure Hg lamps, medium-pressure Hg lamps, excimer lamps, exciplex lamps, amalgam lamps, LEDs, xenon lamps, etc.
  • the containers are moved during treatment with a transport system through a treatment section and / or rotated or pivoted about its container axis.
  • Pre-treatment of the container surface to be printed preferably takes place in order to at least improve the adhesive strength of the imprint.
  • This pretreatment is preferably carried out with UV radiation which cleaves at a wavelength of about 170 to 200 nm oxygen molecules in the ambient air, with the formation of ozone. This is then decomposed by the UV radiation to form highly reactive O * radicals, which in turn lead to cleavage or oxidation of organic molecules on the container surface.
  • other radicals such as COO * , * OH, CO * and COOH- * are formed by the UV irradiation, which lead to symmetry disturbances of the plastics, which results in an overall increase in the surface energy of the container made of plastic and thus an improvement in the Strength of the ink or the print is achieved.
  • drying or curing of the at least one printing ink and / or sterilization of the containers takes place by pressurizing the containers with a process gas or with a protective or inert gas, for example with N 2, CO 2, Ar, Kr, Xe or a mixture of these.
  • This process gas with which the interior of the container is then flushed, also serves, for example, for cooling the containers during the treatment and / or has cooled down so far that the temperature of this process gas is lower than the temperature of the containers to be treated.
  • the inert gas should be cooled, since the oxygen from the immediate container environment has a tendency to diffuse back into the container, as a large concentration gradient of the oxygen partial pressure in the container opening is present.
  • This tendency of the oxygen to flow into the container can be suppressed as long as as long as a cool gas in the container warms up to the temperature of the container, expands and slowly flows out of the container.
  • This effect has been demonstrated for both an upside down and an upside down opening, with a gas that is about 10K colder than the tank, preventing gas diffusion of the oxygen for more than 10 seconds. Even colder gas fillings have even better effect.
  • the drying or curing of the at least one printing ink and / or the sterilization of the containers takes place in an oxygen-poor protective gas atmosphere formed, for example, by the abovementioned process gas or protective gas, i. within a housing containing this low-oxygen atmosphere and delimiting from the environment, formed by sheets, cages, hoods, etc.
  • an oxygen-poor protective gas atmosphere formed, for example, by the abovementioned process gas or protective gas, i. within a housing containing this low-oxygen atmosphere and delimiting from the environment, formed by sheets, cages, hoods, etc.
  • a particularly effective, short-wave UV radiation for example a UV radiation having a wavelength in the range between about 170 nm and 280 nm, preferably in the range between about 170 nm and 220 nm or in the range of about 170 nm to 200 nm for the drying or curing of the at least one printing ink and / or for sterilizing the container possible, ie the use of UV radiation which can spread in ambient air because of the oxygen present only a few tenths of a millimeter.
  • the inert gas of the oxygen-poor inert gas atmosphere thus forms a transmission gas, which allows the use of short-wave UV radiation.
  • the oxygen partial pressure in the protective gas atmosphere is preferably at most 0.5%, preferably at most 0.1% of the total pressure of this atmosphere.
  • the advantages of this special method are thus that an absorption of the UV radiation at 02 molecules, whose intensity increases with decreasing wavelength of the UV radiation, as well as an ozone formation are avoided.
  • a sterilization or sterilization of the container outer wall In the pretreatment of the container outer surface to improve the adhesion of the at least one printing ink or the imprint by increasing the surface energy at the same time also a sterilization or sterilization of the container outer wall.
  • Container carriers or container grippers serve to hold and / or move the containers during the treatment. These are preferably also sterilized together with the containers by the energy radiation and / or there is an additional sterilization of the container carrier or container gripper after their uncoupling from the containers.
  • each container carrier or container gripper remains at the respective container at least over the entire treatment path and with the respective container, even in the case of a treatment path which consists of several transport elements following one another in a direction of transport of the containers Transport direction is connected only on the part of the transport path formed by this device.
  • Each container carrier or container gripper is decoupled from the container in question at the end of the treatment and then returned sterilized to the beginning of the treatment line or to the beginning of a system comprising this treatment line.
  • Fig. 1 in a simplified perspective view of a plant for the treatment of
  • Containers in the form of bottles (here PET bottles) in a simplified perspective view;
  • Figure 2 is a schematic representation of the transport path of the respective container through the system of Figure 1.
  • FIG. 3 in perspective detail view of one of the treatment modules of
  • Plant of Figure 1 for example, for simultaneous curing of the to the respective bottle applied imprint and to sterilize the
  • FIG. 4 in a schematic, perspective detail of one of
  • Figure 5 is a view similar to Figure 4, but in another embodiment of the treatment module.
  • Fig. 6 in a simplified representation and in plan view of a plant for producing the
  • Containers in the form of plastic bottles for example in the form of
  • PET bottles by stretch or blow molding and subsequent treatment of the containers produced;
  • a centering and holding element for use in the device of
  • Figure 6 with a preform or with a partially illustrated bottle.
  • the treatment section serves to treat containers in the form of bottles 2, which hang the apparatus 1 by way of an external conveyor 3, ie. held suspended at a below the respective bottle opening 2.1 flange or neck ring 2.2, in a direction indicated by the arrows A transport direction in which the bottles 2 are also moved through the treatment section 1 on a wave or meandering transport path 4 ( FIG. 2) and in which the treated bottles 2 leave the treatment section 1 at a container outlet in turn hanging on an outer conveyor 5. Via the outer conveyor 5, the bottles 2 are supplied for further use, for example to a filling machine.
  • the bottles 2 are produced, for example, in the manner known to those skilled in the art from preforms by stretch or blow molding in a blow molding machine, which is indicated only schematically in FIG. 1 by the block 6.
  • the method is not limited to PET bottles, but of course is also applicable to other plastic bottles, such as PE, PP, PLA or PHB bottles.
  • the treatment section 1 is modular in the illustrated embodiment and consists of several treatment modules, ie in the illustrated embodiment of a total of eight treatment modules 7.1 - 7.8, the succession in the valency of their reference numerals in the transport direction A. are provided following that the bottles 2 are passed from treatment module to treatment module and thereby move on the transport path 4 shown in Figure 2.
  • the treatment modules 7.1 - 7.8 each consist of an identical base unit with a lower module or machine housing 8, on its upper side in each case a rotatable about a vertical machine axis rotor 9 is provided on the circumference of several treatment stations are formed, where the bottles 2 at a Container inlet of the treatment module 7.1 - handed 7.8 and after the local treatment, which takes place on an angular range of rotation of the respective rotor 9, individually to a treatment station of a subsequent treatment module 7.2 - 7.8 or to the outer conveyor 5 on.
  • the rotors 9 of the successive in the transport direction treatment modules 7.1 - 7.8 are synchronized by a corresponding control and driven at the same rotational or angular speed, but in opposite directions, as indicated by the arrows B and C in Figure 1.
  • the treatment stations of the treatment modules 7.1-7.8 are adapted to the respective treatment by means of corresponding aggregates and / or functional elements provided in the basic unit.
  • the treatment positions of the treatment module 7.1 are designed for pretreatment of the bottles 2 described in more detail below.
  • the treatment modules 7.2 - 7.7 serve as printing modules for printing, preferably for digital printing of the bottles 2 on their outer surface, ie for applying multicolor printed images or imprints on the outer surface of the bottles 2, preferably also on different areas of this bottle outer surface.
  • the treatment positions of the treatment modules 7.2 - 7.7 are accordingly equipped with not shown in the figure 1 printheads, for example, working with the ink-jet method and known in the art printheads.
  • the treatment module 7.8 serves as a drying and sterilization module for drying or curing of the applied to the bottles 2 imprints or the corresponding ink or printing ink and at the same time for sterilization of the bottles 2 at least on a partial area at which such a sterilization due to the production of Bottles 2 and / or the starting materials used for the preparation and / or the handling of the bottles 2 after their manufacture, etc. is required.
  • both the curing of the imprint, as well as the sterilization using UV radiation, each with a UV spectrum, which optimizes in the manner described above for the curing of the ink as well as for killing germs is, for example, with a UV light spectrum, which has a pronounced maximum at a wavelength of about 270 nm.
  • the treatment module 7.8 is shown in detail in Figures 3 and 4.
  • the designated in these figures 10 treatment stations each include a forked or claw-like container carrier 1 1 for the suspended support and storage of the bottle 2 at its neck ring 2.2.
  • a first UV-emitting device 12 is arranged with at least one UV lamp pointing downwards, i. is directed to the area of the bottle opening 2.1.
  • a second UV-emitting device 13 is provided, which is radially inwardly lying relative to the machine axis and which radiates onto the circumferential or circumferential surface of the bottle 2. This second radiating device 13 serves to cure or dry the printing ink.
  • a turntable 14 is provided, which is rotatable about its vertical turntable axis by a drive, not shown, and through which the bottle 2 is set in rotation.
  • the container carrier 1 1, the devices 12 and 13 and the turntable 14 are provided on a housing 15, on which, for example, the unit formed by the container carrier 1 1 and the device 12 controlled in the vertical direction up and down is movable (double arrow D) and in which, among others, the Control and / or cooling of the UV lamps of the devices 12 and 13 necessary components are housed. Furthermore, the container carrier 1 1, the devices 12 and 13, the turntable 14 and the housing 15 form a complete assembly 16, which is provided as such on the rotor 9 and each forms one of the treatment stations of the treatment module 7.8.
  • the container carrier 1 1 and the device 12 are respectively raised at the transfer area between the treatment modules 7.7 and 7.8 and at the transfer area between the treatment module 7.8 and the outer conveyor 5 for a problem-taking over or dispensing a bottle 2 and lowered during treatment, so that relevant bottle 2 then with its bottle opening 2.1 remote bottle bottom rests on the turntable 14 and is rotated with this about the vertical turntable axis or about the same axis with this axis arranged bottle axis, in particular for a treatment of the entire bottle circumference with that of the Device 13 emitted UV radiation.
  • the container carrier 1 1 then serves only to secure the upright bottle 2 against falling over.
  • the existing of the container carrier 1 1 and the device 12 is controlled up and down movable.
  • the turntable 14 controlled in the vertical direction is moved up and down to a problem-free transfer and delivery of bottles 2 to or from the respective treatment station 10 and in the aforementioned manner on the other hand, turning the bottles 2 to allow their vertical axis of the bottle during the treatment.
  • FIG. 5 shows in a representation similar to FIG.
  • a treatment station 10a which differs from the treatment station essentially in that the UV light or radiation device 12a provided above the container support 11 provides for sterilization at least the entire inner surface of the respective bottle 2 is executed and this during the treatment with a UV lamp or with an acted upon by the UV radiation of a UV lamp light guide 17 during the treatment through the bottle opening 2.1 into the interior of the bottle to be treated. 2 extends. Also in this embodiment, the sterilization of the respective bottles 2 and the curing or drying of the printed image 2.4 takes place at one and the same treatment station 10a of the treatment module 7.8 and preferably at the same time.
  • This embodiment of the treatment station 10a takes into account the fact that even with transparent bottles 2, i. when producing the bottles 2 made of a translucent or clear material or plastic, such as PET, arranged at a location outside the bottle 2, emitting UV radiation source such a strong absorption of UV radiation when penetrating the wall of the bottle 2, at least with an economically justifiable UV performance and within a treatment period, among others in view of the necessary performance of the treatment section 1 is justifiable, no adequate sterilization is possible.
  • transparent bottles 2 i. when producing the bottles 2 made of a translucent or clear material or plastic, such as PET, arranged at a location outside the bottle 2, emitting UV radiation source such a strong absorption of UV radiation when penetrating the wall of the bottle 2, at least with an economically justifiable UV performance and within a treatment period, among others in view of the necessary performance of the treatment section 1 is justifiable, no adequate sterilization is possible.
  • the treatment module 10a can also be designed so that both a sterilization of the bottles 2 on the bottle inner surface, as well as an intensive sterilization on the bottle outer surface, in particular in the area of the bottle opening 2.1 and in particular by means of UV radiation, is achieved.
  • a decoupling of the respective bottle 2 from the container carrier 1 1 is carried out in order to rotate the bottle 2 during the treatment of its bottle axis.
  • this decoupling can be achieved in other ways, for example, characterized in that a suitably trained container carrier the respective bottle 2 for the Turn around its bottle axis during treatment releases.
  • the container carrier it is also possible to design the container carrier so that it causes the rotation of the respective bottle 2 during the treatment.
  • the treatment module 7.1 is designed for pretreatment of the bottles 2, in particular for pre-treatment of the bottles 2 on their surface to be printed, in order to achieve improved adhesion of the printing ink there.
  • This pretreatment is carried out by irradiation of the surfaces to be printed later with UV radiation.
  • the improvement of the adhesion for the printing ink is, inter alia, attributable to the fact that the UV radiation, in particular with a wavelength of less than 240 nm, breaks down oxygen molecules in the vicinity of the treated surfaces, which leads to the formation of ozone, which then, together with the oxygen , UV quanta with wavelengths below 240 nm absorbed.
  • radicals such as COO * , * OH, CO * , COOH *
  • the plastic chains of the material of the bottles 2 radicals are formed, which lead there to selective changes in the symmetry of the molecular structure, whereby the surface energy increases and thus the adhesion and the wettability of the surfaces to be printed with ink are improved.
  • sterilization or sterilization of the outer surface of the bottles 2 preferably also takes place.
  • the treatment stations of the treatment module 7.1 are then formed, for example, similar to the treatment stations 10 and 10a, respectively, but without the UV radiation emitting device 12 or 12a.
  • treatment module 7.1 Other treatment methods and accordingly designed treatment stations for improving the adhesive strength and wettability of the surfaces to be printed on the bottles 2 are possible for the treatment module 7.1.
  • methods and appropriately trained treatment stations in which by pyrolysis, for example by flame pyrolysis a surface silicization of the bottles 2 takes place at least on the surface areas to be printed later, in such a way that on the outer surface of the respective bottle 2 Although a thin but very dense and firmly adhering silicate with high surface energy and therefore high Adhesive strength is produced for the respective printing ink.
  • a suitable gas for example propane and / or butane gas in the presence of an organosilicon compound (eg silane).
  • the UV sterilization and the UV curing of the printing ink i. the treatment of the bottles 2 at the treatment stations 10 and 10a of the treatment module 7.8 in an oxygen-poor, sterile inert gas atmosphere, e.g. from N2 and / or C02 and / or He and / or Ar and / or Kr and / or Xe takes place.
  • an oxygen-poor, sterile inert gas atmosphere e.g. from N2 and / or C02 and / or He and / or Ar and / or Kr and / or Xe takes place.
  • the atmospheric oxygen inhibits the crosslinking reaction or the curing of the customary polymeric printing inks.
  • a low-oxygen protective or inert gas atmosphere the curing or drying times can be reduced and the through-drying of the printing ink can be improved.
  • the inert gas of the protective or inert gas atmosphere acts as a transmission gas, which allows for a fast and high quality UV sterilization to use a very short-wave UV radiation, for example, UV radiation in the wavelength range of 170 to 280 nm, preferably in Range between 170 to 220 nm.
  • UV radiation in the wavelength range of 170 to 280 nm, preferably in Range between 170 to 220 nm.
  • the oxygen partial pressure in the protective gas or inert gas atmosphere should at most be 0.5%, preferably 0.1%, of the total pressure.
  • the corresponding treatment stations 10 and 10a are housed in a housing, which is preferably acted upon by the protective or inert gas with a certain pressure, so that at the Inlet and outlet of this enclosure adjusts an inert gas flow from the enclosure into the environment, which prevents (flow) oxygen from entering the enclosure.
  • a housing which is preferably acted upon by the protective or inert gas with a certain pressure, so that at the Inlet and outlet of this enclosure adjusts an inert gas flow from the enclosure into the environment, which prevents (flow) oxygen from entering the enclosure.
  • UV sterilization and UV curing take place in a part of an overall system preceding the filling machine, namely in the treatment module 7.8 of the treatment section 1.
  • the UV sterilization and / or UV curing or at least one corresponding treatment station in a filling machine, for example, in the form that in at least one treatment station then a UV sterilization or sterilization Also introduced into the respective bottle 2 filling takes place, as is possible in particular for mineral or table waters.
  • FIG. 6 shows, in a very simplified functional representation and in plan view, a system 18 for producing the bottles 2 by blow molding and subsequent printing and UV sterilization and UV curing of the bottles 2 or of the respective imprint 2.4.
  • Annex 18 includes i.a. a blow molding machine 19 of rotary type, which has a plurality of blow molds 21.
  • Blow molding machine 19 has a rotor 20 which can be driven about a vertical machine axis, wherein the blow molds 21 are arranged on or on the rotor 20.
  • the blow molds 21, the heated preforms are fed via a preheating section 22 having transport path in normal operation, the u.a. the transporter 23 and the two transport stars 24 and 25 has.
  • the bottles 2 produced with the blow molding machine 19 are forwarded via a transport star 26 to a treatment section 27 which, for example, corresponds to the treatment section 1 and on which the bottles 2 are pretreated on their bottle outer surface and ggs. sterilized with UV radiation, printed and then subjected to UV sterilization and curing of the respective imprint or printed image with UV radiation.
  • the thus treated bottles 2 are fed via an outlet star 28 and an outer conveyor 29 of a filling machine.
  • the transport of the bottles 2 from the blow molding machine 19 to the treatment line 27, through the treatment line or through the various treatment modules or work stations of this treatment section and the transport on the conveyor 28 takes place in reversed form, i. with the bottle opening 2.1 facing down.
  • the fundamental difference of the treatment section 27 with respect to the treatment section 1 is that instead of the container carrier 1 1, which in the treatment section 1 each fixed part of the treatment stations 10 and 10a of the individual treatment modules 7.1 - 7.8 are used in the system 18 grippers or centering and holding elements 30 ( Figure 7 and 8), where already the preforms 31 (preforms) after their transfer from the feed dog 23 and then the bottles. 2 be kept centered after blow molding and with which bottles 2 are moved to the that workstation or to that treatment module, which corresponds to the treatment module 7.8 and in which the UV sterilization of the bottles 2 takes place.
  • Each centering and holding element 30 is designed so that controlled pivoting or turning of the respective bottle 2 about the bottle axis during its treatment is possible, in particular also during UV sterilization or UV curing.
  • each centering and holding elements 30 is provided with an actuator or can be coupled to such a respective treatment station.
  • the centering and holding elements 30 are formed so that the respective bottle 2 in the region of its mouth of the bottle 2.1. is held by clamps or jaws.

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Abstract

Verfahren zum Behandeln von Behältern, bei dem die Behälter an wenigstens einer Behandlungsstation an ihrer Behälteraußenfläche unter Verwendung von Druckfarbe oder Drucktinte mit wenigstens einem Aufdruck versehen werden und an einer Behandlungsstation ein Trocknen oder Aushärten der Druckfarbe durch Bestrahlen der Behälter mit einer Energiestrahlung, vorzugsweise mit einer nicht thermischen oder im Wesentlichen nicht thermischen Energiestrahlung erfolgt.

Description

Verfahren sowie Vorrichtung zum Behandeln von Behältern
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 13.
„Behälter" sind im Sinne der Erfindung insbesondere Dosen, Flaschen, Tuben, Pouches aus Metall, Glas und/oder Kunststoff, aber auch andere Packmittel, die zum Abfüllen von flüssigen oder viskosen Produkten für ein Druckfüllen oder für ein druckloses Füllen geeignet sind.
Unter„Behandeln von Behältern" sind im Sinne der Erfindung insbesondere das Bedrucken, auch das digitale Bedrucken der Behälter an ihrer Behälteraußenfläche unter Verwendung wenigstens einer Druckfarbe, vorzugsweise das mehrfarbige Bedrucken unter Verwendung von Druckfarben unterschiedlicher Farbgebung, das Trocknen bzw. Aushärten der wenigstens einen Druckfarbe, bevorzugt durch Vernetzen der wenigstens einen Druckfarbe sowie das Entkeimen, Sterilisieren bzw. Desinfizieren der Behälter an wenigstens einem Behälterbereich zu verstehen, an dem eine Entkeimung erforderlich ist, und zwar unter Berücksichtigung des gesamten Verfahrensablaufs beispielsweise innerhalb einer Behälterabfüllanlage und/oder unter Berücksichtigung des Zustandes der zu behandelnden Behälter und/oder unter Berücksichtigung des Herstellungsverfahrens dieser Behälter, beispielsweise aus Kunststoff, z.B. PET durch Blasformen.
Unter„Bedrucken" ist im Sinne der Erfindung ganz allgemein das Aufbringen eines oder mehrerer Druckbilder oder Aufdrucke, insbesondere auch mehrfarbiger Druckbilder oder Aufdrucke auf die jeweilige Behälteraußenfläche zu verstehen, und zwar unabhängig von speziellen Druckverfahren. Bevorzugt erfolgt das Bedrucken unter Verwendung von, dem Fachmann bekannten, nach dem Inkjet-Verfahren arbeitenden, Druckköpfen, die auch in der DE 10 2006 001 223 A1 beschrieben sind. Für das Bedrucken der Behälter wird eine Druckfarbe verwendet, die durch Energieeintrag, d.h. durch Wärme und/oder UV-Strahlung und/oder Mikrowellen- Strahlung und/oder Elektronenstrahlung vorzugsweise durch Vernetzen getrocknet bzw. ausgehärtet wird.
Unter„nicht thermischer oder im Wesentlichen nicht thermischer Energiestrahlung" ist im Sinne der vorliegenden Erfindung einer Energiestrahlung zu verstehen, die keine oder im Wesentlichen keine Anteile an Wärme- oder Infrarot-Strahlung (IR- Strahlung) enthält. In diesem Sinne sind nicht thermische oder im Wesentlichen nicht thermische Energiestrahlung vor allem UV-Strahlung sowie Beta- oder Elektronen- Strahlung oder Mikrowellen-Strahlung.
Der Ausdruck„im Wesentlichen" bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen von jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen. Bekannt ist das direkte Bedrucken von Flaschen oder anderen Behältern und dabei insbesondere das direkte Bedrucken von Kunststoff- oder PET-Flaschen unmittelbar nach deren Herstellung in einer Streck- oder Blasformmaschine aus vorerhitzten Vorformlingen (Preforms) und das Trocknen oder Aushärten der jeweiligen Druckfarbe oder des Aufdrucks durch Beaufschlagung der bedruckten Behälter mit UV-Strahlung, Elektronen-Strahlung, Mikrowellen-Strahlung oder Hitze-Strahlung bzw. Infrarot-Strahlung (DE 10 2006 001 223 A1 ).
Bekannt ist auch das Entkeimen oder Sterilisieren der Behälter vor dem Befüllen mit einem Füllgut durch Energieeintrag oder durch Behandlung mit einer Energiestrahlung, nämlich mit UV-Strahlung, Elektronen-Strahlung, Elektronen- Strahlung, Mikrowellen-Strahlung und Wärme-Strahlung bzw. Infrarot-Strahlung sowie durch Plasmaentladung.
Nachteilig bei der bekannten Technik ist, dass für das Trocknen oder Aushärten der Aufdrucke und für das Entkeimen bzw. Sterilisieren der Behälter eigenständige, jeweils aufwendige und kostspielige Verfahren und Vorrichtungen erforderlich sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Behandlung von Behältern aufzuzeigen, bei dem das Trocknen oder Aushärten der wenigstens einen Druckfarbe bzw. des jeweiligen Aufdrucks sowie das Entkeimen oder Sterilisieren der Behälter mit reduziertem Aufwand möglich ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Vorrichtung zum Behandeln von Behältern ist Gegenstand des Patentanspruchs 13.
Eine Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass zumindest das Trocknen der wenigstens einen auf den jeweiligen Behälter aufgebrachten Druckfarbe bzw. des entsprechenden Aufdrucks sowie auch das Entkeimen oder Sterilisieren der Behälter mit ein und derselben Art der Energiestrahlung, bevorzugt mit ein und derselben Art der nicht thermischen oder im Wesentlichen nicht thermischen Energiestrahlung und dabei vorzugsweise mit UV- Strahlung erfolgt.
Für das Sterilisieren wird der jeweils zu entkeimende Behälterbereich mit der Energiestrahlung unmittelbar beaufschlagt. Grundsätzlich besteht dabei die Möglichkeit, lediglich den Mündungs- oder Öffnungsbereich der Behälter durch Beaufschlagung mit der Energiestrahlung zu sterilisieren, und zwar insbesondere dann, wenn die Behälter einer Anlage bereits im sterilen Zustand zugeführt werden und durch das Handling innerhalb der Anlage lediglich eine Kontaminierung des Behältermündungsbereichs zu befürchten ist. Bevorzugt erfolgt aber eine komplette Entkeimung oder ein komplettes Sterilisieren der Behälter u.a. an der gesamten Behälterinnenfläche sowie am Mündungsbereich. Auch bei Behältern aus einem transparenten Werkstoff, z.B. Kunststoff (beispielsweise PET) erfolgt die Beaufschlagung der zu sterilisierenden Behälterbereiche bevorzugt nicht durch die Wandung des Behälters hindurch, um so bei möglichst geringer Strahlungsenergie eine optimale Entkeimung oder Sterilisation zu erreichen.
Wird beispielsweise als Energiestrahlung UV-Strahlung verwendet, wie dies bei der Erfindung bevorzugt der Fall ist, so bildet diese Strahlung mit den in der jeweiligen Druckfarbe (Drucktinte) enthaltenen Photoinitiatoren Radikale, die dann für das Aushärten der Druckfarbe eine Vernetzung der Monomere und/oder Oligomere dieser Farbe herbeiführen. Durch die Beaufschlagung der zu sterilisierenden Behälterbereiche mit der UV-Strahlung wird dort eine Schädigung der DNA oder RNA-Moleküle eventuell vorhandener Keime erreicht, wodurch eine Zellteilung unterbunden und die angestrebte Entkeimung erreicht wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Trocknen oder Aushärten der wenigstens einen Druckfarbe sowie das Sterilisieren der Behälter an jeweils ein und derselben Behandlungsstation, zumindest aber in ein und demselben Behandlungs- oder Arbeitsmodul oder in ein und derselben, mehrere Behandlungsstationen aufweisenden Arbeitsmaschine oder Arbeitsstation. Die Durchführung des Trocknungs- oder Aushärtprozesses der wenigstens einen Druckfarbe und der Sterilisation der Behälter durch ein und dieselbe Art der Energiestrahlung, vorzugsweise durch UV-Strahlung hat erhebliche Vorteile:
- Bei der Behältersterilisation kann auf Chemikalien verzichtet werden, sodass auch keine Chemikalienrückstände in- und/oder auf den sterilisierten Behältern verbleiben.
- Bei der Trocknung oder Aushärtung der wenigstens einen Druckfarbe mit der Energiestrahlung, vorzugsweise mit der UV-Strahlung, bilden sich keine flüchtigen organischen Bestandteile. Weiterhin wird grundsätzlich auch keine die Behälter möglicherweise schädigende thermische Energie benötigt, wenngleich ein gewisser Anteil an thermischer Energie zusätzlich zu der
Behandlung mit der UV-Strahlung oder einer anderen nicht thermischen Energiestrahlung für die Verkürzung insbesondere des Trocknungs- oder Aushärtprozesses der wenigstens einen Druckfarbe zweckmäßig sein kann.
- Weiterhin sind das Trocknen oder Aushärten der wenigstens einen Druckfarbe und die Sterilisation der Behälter durch Energiestrahlung, insbesondere durch
UV-Strahlung, schnelle Prozesse, die es ermöglichen, die behandelten Oberflächen der Behälter in Bruchteilen von Sekunden, allenfalls wenigen Sekunden optimal zu entkeimen und auch die wenigstens eine Druckfarbe in Bruchteilen von Sekunden, allenfalls wenigen Sekunden auszuhärten.
- Erfolgt das Trocknen oder Aushärten der wenigstens einen Druckfarbe und das Sterilisieren der Behälter in einer gemeinsamen Behandlungsstation, wie dies bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist, und dabei vorzugsweise auch zeitgleich, so wird ein separater Sterilisationsprozess vermieden und die Kühlung der Quellen für die Energiestrahlung, insbesondere die Kühlung von UV-Lampen und deren Ansteuerung können zentral in einem Modul, beispielsweise in einem Modul der Abfülllinie, vorgesehen sein.
- Bei Verwendung von UV-Strahlung wird mit dieser Strahlung nur in einem Teilbereich einer Gesamtanlage gearbeitet. Nur dort bzw. nur an dem entsprechenden Behandlungsmodul ist eine Abschirmung erforderlich, um eine UV-Strahlen-Belastung der Operatoren bzw. des bedienenden Personals zu vermeiden.
- Werden für das Trocknen oder Aushärten der wenigstens einen Druckfarbe und für das Sterilisieren der Behälter jeweils dieselben UV-Lampen oder
Röhren verwendet, so können diese in größeren Stückzahlen eingekauft werden, wodurch sich sowohl für den Hersteller als auch für den Anwender einer Anlage erhebliche Kostenvorteile ergeben.
- Eine die Behälter schädigende Erwärmung findet nicht statt. Speziell bei Verwendung einer UV-Strahlung können eventuell von der Strahlungsquelle erzeugte IR-Strahlungsanteile ausgefiltert werden.
Als UV-Lampen können Niederdruck-Hg-Strahler, Mitteldruck-Hg-Strahler, Excimer- Strahler, Exciplex-Strahler, Amalgamlampen, LED, Xenonlampen usw. eingesetzt werden. Die Behälter werden während der Behandlung mit einem Transportsystem durch eine Behandlungsstrecke bewegt und/oder um ihre Behälterachse gedreht oder geschwenkt.
Bevorzugt erfolgt eine Vorbehandlung der zu bedruckenden Behälteroberfläche, um zumindest die Haftfestigkeit des Aufdrucks zu verbessern. Diese Vorbehandlung erfolgt vorzugsweise mit UV-Strahlung, die mit einer Wellenlänge von etwa 170 bis 200 nm Stauerstoffmoleküle der Umgebungsluft spaltet, und zwar unter Bildung von Ozon. Dieses wird dann von der UV-Strahlung unter Bildung von hochreaktiven O*- Radikalen zersetzt, die dann ihrerseits zu einer Spaltung oder Oxidation von organischen Molekülen an der Behälteroberfläche führen. Weiterhin werden durch die UV-Bestrahlung auch andere Radikale, wie COO*, *OH, CO* und COOH-* gebildet, die zu Symmetriestörungen der Kunststoffe führen, womit sich insgesamt eine Erhöhung der Oberflächenenergie der Behälter aus Kunststoff ergibt und damit eine Verbesserung der Festigkeit der Druckfarbe bzw. des Aufdrucks, erreicht wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Trocknen oder Aushärten der wenigstens einen Druckfarbe und/oder das Sterilisieren der Behälter unter Beaufschlagung der Behälter mit einem Prozessgas oder mit einem Schutz- oder Inertgas, beispielsweise mit N2, C02, Ar, Kr, Xe oder mit einer Mischung hiervon. Dieses Prozessgas, mit dem dann auch der Innenraum der Behälter gespült wird, dient beispielsweise auch zum Kühlen der Behälter während der Behandlung und/oder ist soweit abgekühlt, dass die Temperatur dieses Prozessgases niedriger ist als die Temperatur der zu behandelnden Behälter. Hierdurch wird u.a. erreicht, dass sich das in die Behälter eingebrachte Prozessgas während der Behandlung u.a. durch die von dem jeweiligen Behälter abgegebene Wärme erwärmt und dadurch aus der Behältermündung teilweise ausströmt, wodurch ein Eindringen von Sauerstoff, der eventuell das in die Behälter eingefüllte Füllgut schädigen könnte, in den jeweiligen Behälter verhindert ist.
Wird der Behälter mit einem Schutz- oder Inertgas gefüllt und im Inneren durch Einbringen eines UV-Strahlers desinfiziert, dann können sich diejenigen UV-Quanten bis zur Behälterwand ausbreiten deren Energie ausreicht, um molekularen Sauerstoff, der bei einer Luftfüllung im Inneren des Behälters vorhanden wäre, zu dissoziieren, andernfalls - also bei Vorhandensein von Sauerstoff - würden sich die Quanten nur wenige Zehntel Millimeter ausbreiten. Diese Quanten gingen durch deren Verbrauch in Dissoziationsprozessen des dissoziierenden Sauerstoffs für die Keiminaktivierung verloren. Eine Behälterfüllung mit Inertgas führt also zu einer sehr effektiven Desinfektion, weil kurzwellige Quanten im Bereich von 240 nm, um die es sich hier handelt eine effektivere Wirkung haben als Quanten mit Wellenlängen von mehr als 240 nm. Die Effektivität der Quanten nimmt sogar mit abnehmender Wellenlänge zu.
Als zusätzliche Verbesserung der Effektivität der Desinfektion und des Verfahrens hat sich weiterhin gezeigt, dass die Inertgasfüllung gekühlt sein sollte, da der Sauerstoff aus der unmittelbaren Behälterumgebung das Bestreben hat, wieder in den Behälter zu diffundieren, da ein großes Konzentrationsgefälle des Sauerstoffpartialdruckes im Bereich der Behälteröffnung vorliegt. Dieses Bestreben des Sauerstoffs in den Behälter zu strömen kann solange unterdrückt werden, solange sich ein im Behälter befindliches kühles Gas bis auf die Temperatur des Behälters aufwärmt, ausdehnt und langsam aus dem Behälter strömt. Dieser Effekt ist sowohl für auf dem Kopf stehende als auch mit nach oben weisender Öffnung nachgewiesen worden, wobei ein Gas, das etwa 10 K kälter als der Behälter ist, die Gasdiffusion des Sauerstoffs für mehr als 10 Sekunden unterbindet. Noch kältere Gasfüllungen haben noch bessere Wirkung.
Bevorzugt erfolgt das Trocknen oder Aushärten der wenigstens einen Druckfarbe und/oder das Sterilisieren der Behälter in einer beispielsweise von dem vorgenannten Prozess- oder Schutzgas gebildeten sauerstoffarmen Schutzgas- Atmosphäre, d.h. innerhalb einer diese sauerstoffarme Atmosphäre enthaltenden und gegenüber der Umgebung abgrenzenden, von Blechen, Käfigen, Hauben usw. gebildeten Einhausung. Hierdurch ist u.a. die Verwendung einer besonders wirksamen, kurzwelligen UV-Strahlung, beispielsweise einer UV-Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich zwischen etwa 170 nm und 280 nm, vorzugsweise im Bereich zwischen etwa 170 nm und 220 nm oder im Bereich von etwa 170 nm bis 200 nm für das Trocknen oder Aushärten der wenigstens einen Druckfarbe und/oder für das Sterilisieren der Behälter möglich, also die Verwendung einer UV-Strahlung die sich in Umgebungsluft wegen des vorhandenen Sauerstoffs nur wenige Zehntel Millimeter ausbreiten kann. Das Inert-Gas der sauerstoffarmen Schutzgasatmosphäre bildet somit ein Transmissionsgas, welches die Verwendung der kurzwelligen UV-Strahlung ermöglicht.
Der Sauerstoffpartialdruck in der Schutzgasatmosphäre beträgt vorzugsweise maximal 0,5%, bevorzugt maximal 0,1 % des Gesamtdruckes dieser Atmosphäre. Die Vorteile dieses speziellen Verfahrens bestehen also darin, dass eine Absorption der UV-Strahlung an 02-Molekülen, dessen Intensität mit abnehmender Wellenlänge der UV-Strahlung zunimmt, sowie auch eine Ozonbildung vermieden sind. Bevorzugt erfolgt bei der Vorbehandlung der Behälteraußenfläche zur Verbesserung der Haftfestigkeit der wenigstens einen Druckfarbe bzw. des Aufdrucks durch Erhöhung der Oberflächenenergie zugleich auch eine Entkeimung bzw. Sterilisation der Behälteraußenwand. Zum Halten und/oder Bewegen der Behälter während der Behandlung dienen Behälterträger oder Behältergreifer. Diese werden vorzugsweise zusammen mit den Behältern durch die Energiestrahlung ebenfalls entkeimt und/oder es erfolgt eine zusätzliche Entkeimung der Behälterträger oder Behältergreifer nach deren Abkoppeln von den Behältern. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, die Behälterträger oder Behältergreifer so auszuführen, dass jeder Behälterträger oder Behältergreifer auch bei einer Behandlungsstrecke, die aus mehreren in einer Transportrichtung der Behälter aufeinander folgenden Transportelementen besteht, zumindest über die gesamte Behandlungsstrecke an dem jeweiligen Behälter verbleibt und mit der jeweiligen Transportrichtung nur auf dem von dieser Einrichtung gebildeten Teil des Transportweges verbunden ist. Jeder Behälterträger oder Behältergreifer wird am Ende der Behandlung von dem betreffenden Behälter abgekoppelt und dann sterilisiert an den Anfang der Behandlungsstrecke oder an den Anfang einer diese Behandlungsstrecke aufweisenden Anlage zurückgeführt.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in vereinfachter perspektivischer Darstellung eine Anlage zur Behandlung von
Behältern in Form von Flaschen (hier PET-Flaschen) in vereinfachter perspektivischer Darstellung;
Fig. 2 in schematischer Darstellung den Transportweg des jeweiligen Behälters durch die Anlage der Figur 1 ;
Fig. 3 in perspektivischer Einzeldarstellung eines der Behandlungsmodule der
Anlage der Figur 1 , und zwar zum beispielsweise zeitgleichen Aushärten des auf die jeweilige Flasche aufgebrachten Aufdrucks sowie zum Sterilisieren der
Flaschen im Bereich zumindest ihrer Flaschenmündung;
Fig. 4 in schematischer, perspektivischer Einzeldarstellung eine der
Behandlungspositionen des Behandlungsmoduls der Figur 3;
Fig. 5 eine Darstellung ähnlich Figur 4, jedoch bei einer anderen Ausbildungsform des Behandlungsmoduls;
Fig. 6 in vereinfachter Darstellung und in Draufsicht eine Anlage zum Herstellen der
Behälter in Form von Flaschen aus Kunststoff, beispielsweise in Form von
PET-Flaschen durch Streck- oder Blasformen sowie zum anschließenden Behandeln der hergestellten Behälter;
Fig. 7 und 8 ein Zentrier- und Halteelement zur Verwendung bei der Vorrichtung der
Figur 6 mit einem Vorformling bzw. mit einer teilweise dargestellten Flasche.
Die in der Figur 1 allgemein mit 1 bezeichnete Behandlungsstrecke dient zum Behandeln von Behältern in Form von Flaschen 2, die der Anlage 1 über einen äußeren Transporteur 3 hängend, d.h. an einem unterhalb der jeweiligen Flaschenöffnung 2.1 ausgebildeten Flansch oder Halsring 2.2 hängend gehalten, zugeführt werden, und zwar in einer durch die Pfeile A angedeuteten Transportrichtung, in der die Flaschen 2 auch durch die Behandlungsstrecke 1 auf einem wellen- oder mäanderförmigen Transportweg 4 bewegt werden (Figur 2) und in der die behandelten Flaschen 2 die Behandlungsstrecke 1 an einem Behälterauslass wiederum hängend an einem äußeren Transporteur 5 verlassen. Über den äußeren Transporteur 5 werden die Flaschen 2 einer weiteren Verwendung zugeführt, beispielsweise an eine Füllmaschine. Die Flaschen 2 werden beispielsweise in der dem Fachmann bekannten Weise aus Vorformlingen durch Streck- oder Blasformen in einer Blasformmaschine hergestellt, die in der Figur 1 nur schematisch mit dem Block 6 angedeutet ist. Das Verfahren ist natürlich nicht auf PET-Flaschen beschränkt, sondern ist natürlich ebenso für andere Kunststoffflaschen, wie bspw. PE-, PP- ,PLA- oder PHB-Flaschen anwendbar.
Die Behandlungsstrecke 1 ist bei der dargestellten Ausführungsform modular aufgebaut und besteht aus mehreren Behandlungsmodulen, d.h. bei der dargestellten Ausführungsform aus insgesamt acht Behandlungsmodulen 7.1 - 7.8, die in der Wertigkeit ihrer Bezugsziffern in Transportrichtung A derart aufeinander folgend vorgesehen sind, dass die Flaschen 2 von Behandlungsmodul zu Behandlungsmodul weitergegeben werden und sich dabei auf dem in der Figur 2 dargestellten Transportweg 4 bewegen. Die Behandlungsmodule 7.1 - 7.8 bestehen jeweils aus einer identischen Grundeinheit mit einem unteren Modul- oder Maschinengehäuse 8, auf dessen Oberseite jeweils ein um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbarer Rotor 9 vorgesehen ist, an dessen Umfang mehrere Behandlungsstationen gebildet sind, denen die Flaschen 2 an einem Behältereinlauf des Behandlungsmoduls 7.1 - 7.8 übergeben und nach der dortigen Behandlung, die auf einem Winkelbereich der Drehbewegung des jeweiligen Rotors 9 erfolgt, einzeln an eine Behandlungsstation eines nachfolgenden Behandlungsmoduls 7.2 - 7.8 oder aber an den äußeren Transporteur 5 weiter geleitet werden. Die Rotoren 9 der in Transportrichtung aufeinander folgenden Behandlungsmodule 7.1 - 7.8 sind durch eine entsprechende Steuerung synchron und mit derselben Dreh- oder Winkelgeschwindigkeit angetrieben, aber gegenläufig, wie dies mit den Pfeilen B und C in der Figur 1 angedeutet ist.
Die Behandlungsstationen der Behandlungsmodule 7.1 - 7.8 sind durch entsprechende Aggregate und/oder Funktionselemente, die in der Grundeinheit vorgesehen sind, der jeweiligen Behandlung angepasst. Bei der in der Figur 1 dargestellten Ausführungsform sind die Behandlungspositionen des Behandlungsmoduls 7.1 für eine nachstehend noch näher beschriebene Vorbehandlung der Flaschen 2 ausgebildet. Die Behandlungsmodule 7.2 - 7.7 dienen als Druckmodule zum Bedrucken, vorzugsweise zum digitalen Bedrucken der Flaschen 2 an ihrer Außenfläche, d.h. zum Aufbringen von mehrfarbigen Druckbildern oder Aufdrucken auf die Außenfläche der Flaschen 2, bevorzugt auch an unterschiedlichen Bereichen dieser Flaschenaußenfläche. Die Behandlungspositionen der Behandlungsmodule 7.2 - 7.7 sind dementsprechend mit in der Figur 1 nicht näher dargestellten Druckköpfen ausgestattet, beispielsweise mit nach dem Ink-Jet-Verfahren arbeitenden und dem Fachmann bekannten Druckköpfen. Das Behandlungsmodul 7.8 dient als Trocknungs- und Sterilisationsmodul zum Trocknen bzw. Aushärten der auf die Flaschen 2 aufgebrachten Aufdrucke bzw. der entsprechenden Druckfarbe oder Drucktinte sowie zugleich auch zur Sterilisation der Flaschen 2 zumindest an einem Teilbereich, an dem ein derartiges Sterilisieren aufgrund der Herstellung der Flaschen 2 und/oder der für die Herstellung verwendeten Ausgangsmaterialien und/oder des Handlings der Flaschen 2 nach ihrer Herstellung usw. erforderlich ist.
Bei der dargestellten Ausführungsform erfolgt sowohl das Aushärten des Aufdrucks, als auch das Sterilisieren unter Verwendung von UV-Strahlung, und zwar jeweils mit einem UV-Spektrum, welches in der eingangs beschriebenen Weise für das Aushärten der Druckfarbe sowie auch für ein Abtöten von Keimen optimiert ist, beispielsweise mit einem UV-Licht-Spektrum, welches ein deutlich ausgeprägtes Maximum bei einer Wellenlänge von etwa 270 nm aufweist.
Das Behandlungsmodul 7.8 ist im Detail in der Figur 3 und 4 dargestellt. Die in diesen Figuren mit 10 bezeichneten Behandlungsstationen umfassen jeweils einen gabel- oder greiferartigen Behälterträger 1 1 für die hängende Halterung und Lagerung der Flasche 2 an ihrem Halsring 2.2. Über dem Behälterträger 1 1 und damit über der Öffnung 2.1 der an der Behandlungsstation 10 vorgesehenen Flasche 1 eine erste UV-Licht abstrahlende Einrichtung 12 mit wenigstens einer UV-Lampe angeordnet, welche nach unten, d.h. auf dem Bereich der Flaschenöffnung 2.1 gerichtet ist. Weiterhin ist eine zweite ein UV-Licht abstrahlende Einrichtung 13 vorgesehen, die bezogen auf die Maschinenachse radial innen liegend ist und welche auf die Umfangs- oder Mantelfläche der Flasche 2 abstrahlt. Diese zweite abstrahlende Einrichtung 13 dient der Aushärtung oder Trocknung der Druckfarbe. Weiterhin ist ein Drehteller 14 vorgesehen, der durch einen nicht dargestellten Antrieb um seine vertikale Drehtellerachse drehbar ist und durch welchen die Flasche 2 in Rotation versetzt wird.
Der Behälterträger 1 1 , die Einrichtungen 12 und 13 und der Drehteller 14 sind an einem Gehäuse 15 vorgesehen, an welchem beispielsweise die von dem Behälterträger 1 1 und der Einrichtung 12 gebildete Einheit gesteuert in vertikaler Richtung auf- und ab bewegbar ist (Doppelpfeil D) und in welchem u.a. die zur Ansteuerung und/oder Kühlung der UV-Lampen der Einrichtungen 12 und 13 notwendigen Komponenten untergebracht sind. Weiterhin bilden der Behälterträger 1 1 , die Einrichtungen 12 und 13, der Drehteller 14 und das Gehäuse 15 eine komplette Baueinheit 16, die als solche an dem Rotor 9 vorgesehen ist und die jeweils eine der Behandlungsstationen des Behandlungsmoduls 7.8 bildet.
Der Behälterträger 1 1 und die Einrichtung 12 sind am Übergabebereich zwischen den Behandlungsmodulen 7.7 und 7.8 sowie auch am Übergabebereich zwischen dem Behandlungsmodul 7.8 und dem äußeren Transporteur 5 für ein problemloses Übernehmen bzw. Abgeben einer Flasche 2 jeweils angehoben und während der Behandlung abgesenkt, sodass die betreffende Flasche 2 dann mit ihrem der Flaschenöffnung 2.1 entfernt liegenden Flaschenboden auf dem Drehteller 14 aufsteht und mit diesem um die vertikale Drehtellerachse bzw. um die achsgleich mit dieser Achse angeordneten Flaschenachse gedreht wird, und zwar insbesondere für eine Behandlung des gesamten Flaschenumfangs mit der von der Einrichtung 13 abgegebenen UV-Strahlung. Der Behälterträger 1 1 dient hierbei dann lediglich zur Sicherung der aufrecht stehenden Flasche 2 gegen Umfallen.
Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass die aus dem Behälterträger 1 1 und der Einrichtung 12 bestehende Einrichtung gesteuert auf- und ab bewegbar ist. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, dass anstelle hiervon oder zusätzlich hierzu der Drehteller 14 gesteuert in vertikaler Richtung auf- und ab bewegt wird, um in der vorstehend genannten Weise einerseits eine problemlose Übergabe und Abgabe der Flaschen 2 an bzw. von der jeweiligen Behandlungsstation 10 und andererseits das Drehen der Flaschen 2 um ihre vertikale Flaschenachse während der Behandlung zu ermöglichen.
Da an den Behandlungsstationen 10 eine UV-Sterilisation der Flaschen 2 lediglich im Bereich ihrer Flaschenmündung oder -Öffnung 2.1 erfolgt, setzt diese Behandlung voraus, dass die Flaschen 2 nach ihrer Herstellung im Wesentlichen steril sind bzw. aus sterilen Vorformlingen geformt sind und allenfalls im Bereich ihrer Flaschenmündung durch das weitere Handling auf dem Transportweg zur Behandlungstrecke 1 bzw. innerhalb der Behandlungsstrecke 1 kontaminiert wurden. Die Figur 5 zeigt in einer Darstellung ähnlich Figur 4 als weitere Ausführungsform der Erfindung eine Behandlungsstation 10a, die sich von der Behandlungsstation 10 im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass die oberhalb des Behälterträgers 1 1 vorgesehene UV-Licht oder -Strahlung aussendende Einrichtung 12a für eine Sterilisation zumindest der gesamten Innenfläche der jeweiligen Flasche 2 ausgeführt ist und hierfür während der Behandlung mit einer UV-Lampe oder mit einem mit der UV-Strahlung einer UV-Lampe beaufschlagten Lichtleiter 17 während der Behandlung durch die Flaschenöffnung 2.1 in das Innere der zu behandelnden Flasche 2 hineinreicht. Auch bei dieser Ausführungsform erfolgt das Sterilisieren der jeweiligen Flaschen 2 und das Aushärten bzw. Trocknen des Druckbildes 2.4 an ein und derselben Behandlungsstation 10a des Behandlungsmoduls 7.8 und dabei bevorzugt zeitgleich.
Diese Ausführung der Behandlungsstation 10a trägt dem Umstand Rechnung, dass selbst bei transparenten Flaschen 2, d.h. bei Herstellung der Flaschen 2 aus einem lichtdurchlässigen oder glasklaren Werkstoff oder Kunststoff, beispielsweise PET, bei einer außerhalb der Flasche 2 angeordneten, UV-Strahlung aussendenden Quelle eine so starke Absorption der UV-Strahlung beim Durchdringen der Wandung der Flasche 2 erfolgt, dass zumindest mit einer wirtschaftlichen vertretbaren UV-Leistung und innerhalb einer Behandlungsdauer, die u.a. im Hinblick auf die notwendige Leistung der Behandlungsstrecke 1 vertretbar ist, keine ausreichende Sterilisation möglich ist.
Das Behandlungsmodul 10a kann weiterhin auch so ausgeführt sein, dass sowohl eine Sterilisation der Flaschen 2 an der Flascheninnenfläche, als auch eine intensive Sterilisation an der Flaschenaußenfläche, insbesondere auch im Bereich der Flaschenöffnung 2.1 und insbesondere mittels UV-Strahlung, erzielt wird.
Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass durch Absenken des Behälterträger 1 1 oder aber durch Anheben des Flaschentellers 14 eine Entkopplung der jeweiligen Flasche 2 von dem Behälterträger 1 1 erfolgt, um die Flasche 2 während der Behandlung um ihre Flaschenachse drehen zu können. Selbstverständlich kann diese Entkopplung auch auf andere Weise erreicht werden, beispielsweise dadurch, dass ein entsprechend ausgebildeter Behälterträger die jeweilige Flasche 2 für das Drehen um ihre Flaschenachse während der Behandlung freigibt. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, den Behälterträger so auszubilden, dass er das Drehen der jeweiligen Flasche 2 während der Behandlung bewirkt. Das Behandlungsmodul 7.1 ist für eine Vorbehandlung der Flaschen 2 ausgebildet, und zwar insbesondere für eine Vorbehandlung der Flaschen 2 an ihrer zu bedruckenden Oberfläche, um dort eine verbesserte Haftung der Druckfarbe zu erzielen. Diese Vorbehandlung erfolgt durch Bestrahlung der später zu bedruckenden Oberflächen mit UV-Strahlung. Die Verbesserung der Haftung für die Druckfarbe ist dabei u.a. darauf zurück zu führen, dass die UV-Strahlung insbesondere mit einer Wellenlänge von kleiner 240 nmSauerstoffmoleküle in der Nähe der behandelten Oberflächen spaltet, was zur Bildung von Ozon führt, welches dann, zusammen mit dem Sauerstoff, UV-Quanten mit Wellenlängen unter 240 nm absorbiert. Hierdurch werden (zusätzlich zu Radikalen wie COO*, *OH, CO*, COOH*) an den Kunststoff ketten des Materials der -Flaschen 2 Radikale gebildet, die dort zu punktuellen Veränderungen in der Symmetrie der Molekülstruktur führen, wodurch die Oberflächenenergie zunimmt und damit die Haftfestigkeit sowie die Benetzbarkeit der zu bedruckenden Oberflächen mit Druckfarbe verbessert werden. Bei dieser Vorbehandlung der Flaschen 2 mit der UV-Strahlung erfolgt bevorzugt auch eine Sterilisation bzw. Entkeimung der Außenfläche der Flaschen 2.
Für diese Vorbehandlung sind die Behandlungsstationen des Behandlungsmoduls 7.1 dann beispielsweise ähnlich den Behandlungsstationen 10 bzw. 10a ausgebildet, allerdings ohne die die UV-Strahlung abgebende Einrichtung 12 bzw. 12a.
Auch andere Behandlungsverfahren und dementsprechend ausgebildete Behandlungsstationen für die Verbesserung der Haftfestigkeit und Benetzbarkeit der zu bedruckenden Oberflächen der Flaschen 2 sind für das Behandlungsmodul 7.1 möglich. Beispielsweise Verfahren und entsprechend ausgebildete Behandlungsstationen, bei denen durch Pyrolyse, beispielsweise durch Flammenpyrolyse eine Oberflächensilikatisierung der Flaschen 2 zumindest an den später zu bedruckenden Oberflächenbereichen erfolgt, und zwar derart, dass auf der Außenfläche der jeweiligen Flasche 2 eine zwar dünne jedoch sehr dichte und festhaftende Silikatschicht mit hoher Oberflächenenergie und damit mit hoher Haftfestigkeit für die jeweilige Druckfarbe erzeugt wird. Erreicht wird dies beispielsweise durch Flammbehandlung der Flaschen 2 unter Verwendung eines geeigneten Gases, beispielsweise Propan- und/oder Butangas in Anwesenheit einer siliziumorganischen Verbindung (z.B. Silan).
Besonders vorteilhafte Ergebnisse lassen sich dann erreichen, wenn insbesondere die UV-Sterilisation und das UV-Aushärten der Druckfarbe, d.h. die Behandlung der Flaschen 2 an den Behandlungsstationen 10 bzw. 10a des Behandlungsmoduls 7.8 in einer sauerstoffarmen, sterilen Inertgas-Atmosphäre z.B. aus N2 und/oder C02 und/oder He und/oder Ar und/oder Kr und/oder Xe erfolgt. Es hat sich gezeigt, dass der Luftsauerstoff die Vernetzungsreaktion bzw. das Aushärten der üblichen polymeren Druckfarben hemmt. Durch die Verwendung einer sauerstoffarmen Schutz- oder Inertgas-Atmosphäre können die Aushärt- oder Trocknungszeiten reduziert und das Durchtrocknen der Druckfarbe verbessert werden. Weiterhin wird bei einer für die UV-Sterilisation optimalen kurzwelligeren UV-Strahlung mit einer Wellenlänge deutlich unter 240 nm eine Ozonbildung vermieden. Außerdem wirkt das Inertgas der Schutz- oder Inertgas-Atmosphäre als Transmissionsgas, welches es erlaubt, für eine schnelle und hochqualitative UV-Sterilisation eine sehr kurzwellige UV-Strahlung zu verwenden, beispielsweise eine UV-Strahlung im Wellenbereich von 170 bis 280 nm, vorzugsweise im Bereich zwischen 170 bis 220 nm. In einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre wäre dies nicht möglich, da sich dort eine UV-Strahlung mit einem im Bereich von 170 bis 200 nm allenfalls nur wenige 1 /1 0 mm ausbreiten kann. Insbesondere bei einer UV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 200 nm sollte der Sauerstoffpartialdruck in der Schutzgas- oder Inertgas- Atmosphäre allenfalls noch bei 0,5%, vorzugsweise bei 0, 1 % des Gesamtdruckes liegen.
Bei Verwendung einer sauerstoffarmen Schutzgas- oder Sterilgasatmosphäre während der UV-Sterilisation und der UV-Aushärtung sind die entsprechenden Behandlungsstationen 10 bzw. 10a in einer Einhausung aufgenommen, die mit dem Schutz- oder Inertgas vorzugsweise mit einem gewissen Überdruck beaufschlagt ist, sodass sich an dem Einlass und Auslass dieser Einhausung eine Inertgas-Strömung aus der Einhausung in die Umgebung einstellt, die (Strömung) ein Eindringen von Sauerstoff in die Einhausung verhindert. Es besteht weiterhin die Möglichkeit, die Oberfläche der Flaschen 2 und/oder den Flascheninnenraum während der UV-Sterilisation und UV-Aushärtung mit einem vorzugsweise gekühlten Prozessgas oder Inertgas zu beaufschlagen bzw. zu spülen. Hierdurch wird u.a. die thermische Belastung der Flaschen 2 bei der UV-Sterilisation und der UV-Aushärtung insbesondere auch durch emittierte Infrarot-Anteile minimiert. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ergibt sich dann, wenn das in die jeweilige Flasche 2 eingebrachte Inert-Prozessgas eine Temperatur aufweist, die deutlich niedriger ist als die Temperatur der Flasche 2, sodass das Prozessgas in der Flasche 2 zunächst eine höhere Dichte aufweist, sich dann langsam auf die Flaschentemperatur erwärmt und sich dabei ausdehnend teilweise aus der Flasche 2 strömt, sodass ein Eindringen von Sauerstoff in die jeweilige Flasche 2 verhindert ist.
Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass die UV-Sterilisation und UV- Aushärtung in einem der Füllmaschine vorausgehenden Teil einer Gesamtanlage, nämlich in dem Behandlungsmodul 7.8 der Behandlungsstrecke 1 erfolgen. Anstelle hiervon oder zusätzlich hierzu besteht auch die Möglichkeit, die UV-Sterilisation und/oder UV-Aushärtung bzw. wenigstens eine entsprechende Behandlungsstation in eine Füllmaschine zu integrieren, beispielsweise auch in der Form, dass in wenigstens einer Behandlungsstation dann eine UV-Sterilisation oder Entkeimung auch des in die jeweilige Flasche 2 eingebrachten Füllgutes erfolgt, wie dies insbesondere bei Mineral- oder Tafelwässern möglich ist.
Vorstehend wurde auch davon ausgegangen, dass die einzelnen Verfahrensschritte der Vorbehandlung, des Bedruckens sowie der UV-Sterilisation und der UV- Aushärtung jeweils in getrennten Bearbeitungsmodulen 7.1 - 7.8 erfolgen. Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, sämtliche Behandlungsschritte oder aber einige dieser Behandlungsschritte in jeweils einer Arbeitsstation oder Arbeitsmaschine auszuführen. Weiterhin besteht die Möglichkeit, insbesondere bei einem Mehrfarbenaufdruck in einem oder mehreren zusätzlichen Arbeitsschritten jeweils ein Vortrocknen der Druckfarbe vorzunehmen, bevor eine weitere Druckfarbe aufgebracht wird.
Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass die Flaschen 2 aufrecht stehend, d.h. mit ihrer Flaschenöffnung 2.1 nach oben weisend und mit ihrer Flaschenachse in vertikaler Richtung orientiert durch die Behandlungsstrecke 1 bewegt werden und in dieser Position insbesondere auch die Behandlung in dem Behandlungsmodul 7.8 erfolgt. Grundsätzlich ist aber auch eine Behandlung der Flaschen 2 in einer anderen Orientierung, beispielsweise in einer Überkopf-Lage, d.h. mit der Flaschenöffnung 2.1 unten weisend möglich.
Die Figur 6 zeigt in sehr vereinfachter Funktionsdarstellung und in Draufsicht eine Anlage 18 zum Herstellen der Flaschen 2 durch Blasformen und zum anschließenden Bedrucken und UV-Sterilisieren sowie UV-Aushärten der Flaschen 2 bzw. des jeweiligen Aufdrucks 2.4. Die Anlage 18 umfasst u.a. eine Blasformmaschine 19 umlaufender Bauart, welche eine Vielzahl von Blasformen 21 aufweist. Blasformmaschine 19 weist einen um eine vertikale Maschinenachse antreibbaren Rotor 20 auf, wobei die Blasformen 21 am oder auf dem Rotor 20 angeordnet sind. Den Blasformen 21 werden im bestimmungsgemäßen Betrieb die aufgeheizten Vorformlinge über eine Vorheizstrecke 22 aufweisende Transportstrecke zugeführt, die u.a. den Transporteur 23 und die beiden Transportsterne 24 und 25 aufweist.
Die mit der Blasformmaschine 19 hergestellten Flaschen 2 werden über einen Transportstern 26 an eine Behandlungsstrecke 27 weitergeleitet, die beispielsweise der Behandlungsstrecke 1 entspricht und auf der die Flaschen 2 an ihrer Flaschenaußenfläche vorbehandelt und ggs. mit UV-Strahlung sterilisiert, bedruckt und anschließend auch einer UV-Sterilisation und einer Aushärtung des jeweiligen Aufdrucks oder Druckbildes mit UV-Strahlung unterworfen werden. Die so behandelten Flaschen 2 werden über einen Auslaufstern 28 und einen äußeren Transporteur 29 einer Füllmaschine zugeführt. Der Transport der Flaschen 2 von der Blasformmaschine 19 an die Behandlungsstrecke 27, durch die Behandlungsstrecke bzw. durch die verschiedenen Behandlungsmodule oder Arbeitsstationen dieser Behandlungsstrecke sowie der Transport auf dem Transporteur 28 erfolgt in gewendeter Form, d.h. mit der Flaschenöffnung 2.1 nach unten weisend.
Der grundsätzliche Unterschied der Behandlungsstrecke 27 gegenüber der Behandlungsstrecke 1 besteht darin, dass anstelle der Behälterträger 1 1 , die bei der Behandlungsstrecke 1 jeweils fester Bestandteil der Behandlungsstationen 10 und 10a der einzelnen Behandlungsmodule 7.1 - 7.8 sind, bei der Anlage 18 Greifer oder Zentrier- und Halteelemente 30 (Figur 7 und 8) verwendet werden, an denen bereits die Vorformlinge 31 (Preforms) nach deren Übergabe vom Transporteur 23 und anschließend auch die Flaschen 2 nach dem Blasformen zentriert gehalten werden und mit denen Flaschen 2 bis an die diejenige Arbeitsstation bzw. bis an dasjenige Behandlungsmodul bewegt werden, welches dem Behandlungsmodul 7.8 entspricht und in dem das UV-Sterilisieren der Flaschen 2 erfolgt. Erst nach der Übergabe der jeweiligen Flasche 2 von der Arbeitsstation 7.8 an den Auslaufstern 28 erfolgt ein Lösen der jeweiligen Flasche 2 von dem Zentrier- und Halteelement 30, welches dann in der Arbeitsstation 7.8 sterilisiert über eine in der Figur 6 mit den Elementen 32 - 36 bezeichnete Transportstrecke an die Blasformmaschine 19 bzw. an den Transportstern 24 zur Aufnahme eines weiteren Vorformlings 31 zurückgefördert wird. Der grundsätzliche Vorteil besteht hierbei darin, dass jeder Vorformling 31 und damit auch jede Flasche 2 von Anfang an an ein und dem selben sterilisierten bzw. entkeimten Zentrier- und Halteelemente 30 gehalten wird.
Jedes Zentrier- und Halteelemente 30 ist so ausgebildet, dass ein gesteuertes Schwenken oder Drehen der jeweiligen Flasche 2 um die Flaschenachse bei ihrer Behandlung möglich ist, insbesondere auch beim UV-Sterilisieren oder UV- Aushärten. Hierfür ist jedes Zentrier- und Halteelemente 30 mit einem Stellantrieb versehen oder an einen solchen der jeweiligen Behandlungsstation ankoppelbar.
Die Zentrier- und Halteelemente 30 sind so ausgebildet, dass die jeweilige Flasche 2 im Bereich ihrer Flaschenmündung 2.1 z.B. durch Klemmen bzw. mit Klemmbacken gehalten wird.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird. Bezugszeichenliste
1 Behandlungsstrecke
2 Flasche
2.1 Flaschenöffnung
2.2 Halsring
2.3 Aufdruck
3 äußerer Transporteur
4 Transportweg durch die Behandlungsstrecke 1 5 äußerer Transporteur
6 Blasformmaschine
7.1 - 7.8 Behandlungsmodul
8 Maschinengehäuse oder -gesteil
9 Rotor
10, 10a Behandlungsstation
1 1 Behälterträger
12, 13 UV-Strahlung abgebende Einrichtung
14 Drehteller
15 Gehäuse
16, 16a Baueinheit
17 UV-Lampe oder Lichtleiter
18 Anlage
19 Blasformmaschine
20 Rotor
21 Blasform
22 Vorheizstrecke oder Preform-Ofen
23 Transporteur
24, 25, 26 Transportstern
27 Behandlungsstrecke
28 Flaschenauslass
29 äußerer Transporteur
30 Greifer oder Zentrier- und Halteelement 31 Vorformling oder Prefrom
32 - 36 Transportstrecke Transportrichtung
Drehrichtung des Rotors 9
Hubbewegung des Behälterträgers 1 1

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Behandeln von Behältern (2), bei dem die Behälter (2) an wenigstens einer Behandlungsstation an ihrer Behälteraußenfläche unter Verwendung wenigstens einer Druckfarbe oder Drucktinte mit wenigstens einem Aufdruck (2.3) versehen werden und an einer Behandlungsstation (10, 10a) ein Trocknen oder Aushärten der Druckfarbe durch Bestrahlen der Behälter (2) mit einer Energiestrahlung, vorzugsweise mit einer nicht thermischen oder im Wesentlichen nicht thermischen Energiestrahlung erfolgt,
dadurch gekennzeichnet,
dass mit derselben Art der Energiestrahlung, die zum Trocknen oder Aushärten der Druckfarbe dient, auch ein Entkeimen oder Sterilisieren der Behälter (2) an wenigstens einem Behälterbereich, vorzugsweise an einem Bereich einer Behälteröffnung (2.1 ) und/oder an einer Behälterinnenfläche erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die nicht thermische oder im Wesentlichen nicht thermische Energiestrahlung eine Elektronenstrahlung, eine Mikrowellenstrahlung oder vorzugsweise eine UV- Strahlung, beispielsweise eine UV-Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich zwischen 170 und 280 nm, vorzugsweise im Bereich zwischen 170 bis 220 nm ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknen oder Aushärten der wenigstens einen Druckfarbe sowie das Sterilisieren der Behälter (2) in ein und demselben Verfahrensschritt oder an ein und derselben Behandlungsstation (10, 10a) oder an ein und derselben Arbeitsstation oder Vorrichtung (7.8) einer Behälterbehandlungsstrecke (1 ) oder Anlage (18) erfolgen.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Trocknen oder Aushärten der wenigstens einen Druckfarbe sowie vor dem Sterilisieren der Behälter (2) ein Vortrocknen oder Voraushärten der wenigstens einen Druckfarbe erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aushärten der wenigstens einen Druckfarbe und das Sterilisieren der Behälter (2) mit der Energiestrahlung vor und/oder nach einem Füllen der Behälter (2) mit einem Füllgut erfolgt, und zwar innerhalb einer Behälter- Abfülllinie.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Bedrucken der Behälter (2) diese zumindest an den zu bedruckenden Bereichen ihrer Behälteraußenfläche zur Verbesserung der Haftfestigkeit der wenigstens einen Druckfarbe vorbehandelt werden, beispielsweise durch Bestrahlung mit einer Energiestrahlung, vorzugsweise mit der auch für das Trocknen oder Aushärten der wenigstens einen Druckfarbe und für das Sterilisieren der Behälter (2) verwendeten Energiestrahlung, und/oder dass vor dem Bedrucken der Behälter (2) diese zumindest an den zu bedruckenden Bereichen ihrer Behälteraußenfläche zur Verbesserung der Haftfestigkeit der wenigstens einen Druckfarbe durch eine Oberflächensilikatisierung vorbehandelt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (2) bei dem Trocknen oder Aushärten der wenigstens einen Druckfarbe und/oder bei der Vorbehandlung an ihrer Behälteraußenfläche entkeimt oder sterilisiert werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknen oder Aushärten der wenigstens einen Druckfarbe und/oder das Sterilisieren der Behälter (2) mit der Energiestrahlung unter Beaufschlagung und/oder unter Spülen der Behälter (2) mit einem Schutz- oder Inert-Gas, beispielsweise mit N2, C02, He, Ar, Kr, Xe oder mit einer Mischung wenigstens zweier dieser Komponenten erfolgt, wobei das Schutz- oder Inertgas beispielsweise gekühlt ist, vorzugsweise auf eine Temperatur unterhalb der Temperatur der zu behandelnden Behälter (2).
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Trocknen oder Aushärten der wenigstens einen Druckfarbe und/oder das Sterilisieren der Behälter (2) mit der Energiestrahlung in einer sauerstoffarmen Schutzgas- oder Inertgas-Atmosphäre erfolgt, beispielsweise in einer sauerstoffarmen Schutzgas- oder Inertgas-Atmosphäre mit einem Sauerstoffpartialdruck, der maximal etwa 0,5%, bevorzugt maximal 0, 1 % des Gesamtdruckes der Schutzgas- oder Inertgas-Atmosphäre ausmacht, wobei die Schutzgas- oder Inertgas-Atmosphäre beispielsweise von N2, C02, Ar, KR, Xe oder einer Mischung wenigstens zweier dieser Komponenten gebildet ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (2) während der Vorbehandlung und/oder während des Trocknens oder Aushärtens der wenigstens einen Druckfarbe und/oder während des Sterilisierens mit wenigstens einem Transportelement (9) auf einem Transportweg (4) einer Behandlungsstrecke (1 , 27) bewegt und/oder um ihre Behälterachse gedreht oder geschwenkt werden.
1 1 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (2) während der Behandlung zumindest zeitweise an Zentrier- und Halteelementen oder Behälterträgern (1 1 , 30) gehalten werden, und dass die Zentrier- und Halteelemente oder Behälterträger (1 1 , 30) beim Sterilisieren der Behälter (2) oder aber zusätzlich vor oder nach dem Verbinden mit den Behältern sterilisiert werden, vorzugsweise mit der auch für das Trocknen oder Aushärten der wenigstens einen Druckfarbe und/oder das Sterilisieren der Behälter verwendeten Energiestrahlung.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrier- und Halteelemente oder Behälterträger (30) nach Freigabe der Behälter (2) am Ende einer Behandlungsstrecke (1 , 27) von einem die Behandlungsstrecke bildenden Transportsystem oder von Transportelementen (9) abgekoppelt und als selbstständige Einheiten an einen Eingang der Behandlungsstrecke oder einer diese Behandlungsstrecke (27) aufweisenden Anlage zurückgeführt werden.
13. Vorrichtung zum Behandeln von Behältern (2), mit einer Behandlungs- oder Transportstrecke (1 , 27) für die Behälter (2), mit wenigstens einer ersten Behandlungsstation an der Behandlungs- oder Transportstrecke (1 , 27) zum Bedrucken, vorzugsweise zum digitalen Bedrucken der Behälter (2) an ihrer Behälteraußenfläche unter Verwendung wenigstens einer Druckfarbe oder Drucktinte, sowie mit wenigstens einer zweiten Behandlungsstation (10, 10a) an der Transportstrecke (1 , 27) zum Trocknen oder Aushärten der Druckfarbe durch Bestrahlen der Behälter (2) mit einer Energiestrahlung, vorzugsweise mit einer nicht thermischen oder im Wesentlichen nicht thermischen Energiestrahlung, dadurch gekennzeichnet,
dass an der Behandlungs- oder Transportstrecke (1 , 27) wenigstens eine Einrichtung (12, 12a, 13) für ein Entkeimen oder Sterilisieren der Behälter (2) an wenigstens einem Behälterbereich, vorzugsweise an einem Bereich einer Behälteröffnung (2.1 ) und/oder an einer Behälterinnenfläche durch Beaufschlagung der Behälter (2) mit derselben Art der Energiestrahlung vorgesehen ist, mit der das Trocknen oder Aushärten der Druckfarbe erfolgt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Einrichtung (12, 12a, 13) für das Entkeimen oder Sterilisieren der Behälter (2) an der wenigstens einen zweiten Behandlungsstation (10, 10a) vorgesehen ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass an der Behandlungs- oder Transportstrecke (1 , 27) wenigstens eine weitere Behandlungsstation zum Vortrocknen oder Voraushärten der wenigstens einen Druckfarbe oder Drucktinte und/oder zur Vorbehandlung der Behälter (2) vor dem Bedrucken zumindest an den zu bedruckenden Bereichen ihrer Behälteraußenfläche zur Verbesserung der Haftfestigkeit der Druckfarbe, beispielsweise durch Bestrahlung mit einer Energiestrahlung, vorzugsweise mit der auch für das Trocknen oder Aushärten der Druckfarbe und für das Sterilisieren der Behälter (2) verwendeten Energiestrahlungsart, und/oder durch Aufbringen einer Haftschicht und/oder durch eine Oberflächensilikatisierung.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine weitere Behandlungsstation (10, 10a) und/oder die Einrichtung (12, 12a, 13) für das Entkeimen oder Sterilisieren der Behälter (2) und/oder die wenigstens eine weitere Behandlungsstation zum Vortrocknen oder Voraushärten der wenigstens einen Druckfarbe oder Drucktinte und/oder zur Vorbehandlung der Behälter (2) zur Abgabe einer Elektronenstrahlung, einer Mikrowellenstrahlung oder vorzugsweise einer UV- Strahlung, beispielsweise eine UV-Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich zwischen 170 und 280 nm, vorzugsweise im Bereich zwischen 170 bis 220 nm ausgebildet ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine zweiten Behandlungsstation (10, 10a) mit der wenigstens einen Einrichtung (12, 12a, 13) für das Entkeimen oder Sterilisieren der Behälter (2) innerhalb einer Behälterdruck - und/oder Behälterfüllmaschine oder -anläge vorgesehen ist.
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