EP2845738A1 - Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern - Google Patents

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EP2845738A1
EP2845738A1 EP14178474.4A EP14178474A EP2845738A1 EP 2845738 A1 EP2845738 A1 EP 2845738A1 EP 14178474 A EP14178474 A EP 14178474A EP 2845738 A1 EP2845738 A1 EP 2845738A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
rotor
printing
housing
curing station
Prior art date
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Granted
Application number
EP14178474.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2845738B1 (de
Inventor
Frank Winzinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Krones AG filed Critical Krones AG
Publication of EP2845738A1 publication Critical patent/EP2845738A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2845738B1 publication Critical patent/EP2845738B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/407—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material
    • B41J3/4073—Printing on three-dimensional objects not being in sheet or web form, e.g. spherical or cubic objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00—Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/0015—Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form for treating before, during or after printing or for uniform coating or laminating the copy material before or after printing
    • B41J11/002—Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating
    • B41J11/0021—Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating using irradiation
    • B41J11/00214—Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating using irradiation using UV radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/407—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material
    • B41J3/4073—Printing on three-dimensional objects not being in sheet or web form, e.g. spherical or cubic objects
    • B41J3/40733—Printing on cylindrical or rotationally symmetrical objects, e. g. on bottles

Definitions

  • the present invention relates to a device for printing on containers, in particular of bottles or cans, with a preferably multi-colored print image and for subsequent fixing of the printed image.
  • Containers for products are imprinted to identify the product and / or for a high quality product presentation.
  • the printing can be applied either directly to a printing section of a container outer surface (direct printing) or as additional pressure on a label.
  • the ink or ink is applied with one or more printheads directly on the container outer surface or the label.
  • the printed image may have, for example, characters, logos, patterns and color gradients.
  • the containers to be printed are usually conveyed with a transport device, for example with a rotor in the manner of a carousel and thereby printed by the printheads with light-curing inks or inks.
  • the printed image can continue to be monochrome or multicolored.
  • multicolor print images separate print heads are frequently provided per printing ink, which apply the respective printing ink to the printing section according to the inkjet method.
  • each individual ink fixation for example by drying by means of hot air, infrared radiation, UV radiation, microwaves, electron beams and the like, take place.
  • the multi-color print image can be generated with one or more printheads according to the principle of "wet in wet printing" in a single printing process and then fixed.
  • the device described below uses, in particular, irradiation with UV radiation or electron beams for fixing the printed image, but is not limited to the use of UV radiation or electron beams.
  • UV radiation When UV radiation is used, the initially liquid ink or ink on the containers becomes stationary with one on the rotor arranged curing station / curing device irradiated with UV light and thereby fixed.
  • the device may comprise a plurality of curing stations, which cure the ink or ink in each case after the printing of a color.
  • a single curing station as in the above-mentioned "wet in wet printing" is arranged in the transport direction to all printheads and so all inks or inks of the printed image are cured simultaneously.
  • the object of the present invention to provide a device for printing on containers, which shields directly and indirectly emerging scattered radiation during the curing process and thereby overcomes the disadvantages mentioned above.
  • the device should effectively and reliably shield the radiation used without impeding the flow of containers through the printing device.
  • the apparatus comprises a printing station having at least one printhead disposed in the periphery of the rotor such that the containers are transported past the printing station by the rotor. It is also conceivable to arrange the print heads on the rotor co-rotating.
  • the container receptacle and the protective device are designed in particular such that the housing is formed only after the last in circulation before the curing station arranged printing station, or after the last position in which is printed, and remains only in the curing station.
  • the housing formed immediately after the curing process, ie before any eventual, the curing station next in circulation next printing station by relative movement of the container receptacle and the part of the protective device is dissolved again.
  • the formed enclosure thus serves exclusively as a shielding of the radiation used during the curing process.
  • the region of the curing station can thus be defined as a partial region of the angular region of the rotor or of the section of the transport path of the containers, which is located between the closest printing stations before and after the curing station (or if no further printing station is present, until the downstream discharge conveyor). extends and includes at least the curing station. Accordingly, the at least one entrained container is in the irradiation by the curing station in a substantially closed chamber, which is formed by the part of the protective device, the container receptacle and / or the curing station itself.
  • the curing station is located in a part of the peripheral region of the conveyor, which is arranged in the direction of rotation between 60 ° and 5 °, preferably between 40 ° and 10 ° before a dispensing position of the container from the rotor to the discharge conveyor.
  • a complete revolution of the rotor is 360 °.
  • the relative movement of the container receptacle and the protective device may take place along the circumference of the rotor and / or along an axial direction of the rotor and / or along a radial direction of the rotor.
  • the formed enclosure can consist of several parts.
  • the housing formed may have an "inner” part located radially inwards with respect to the rotor axis, an "outer” part located radially outside with respect to the rotor axis, a "lower” part located at the bottom with respect to a footprint of the printing device, with respect to the footprint top side "upper” part and / or one or more along the rotor circumference laterally located side elements.
  • the individual parts can each be formed as part of the protective device, the curing station and / or the container receptacle.
  • the individual parts may be formed by means of the dimensions of the containers to be printed, the container receptacles and / or the curing station suitably sized and shaped sheets, metal or plastic elements, which, for example, channel-shaped, U-shaped, box-shaped, plate-shaped, angular, wavy, etc. may be formed.
  • the special shape of the individual parts is freely adaptable to the requirements of the printing device, as long as the formed housing prevents a direct and optionally indirect exit of the radiation emitted by the curing station.
  • the prevention of direct radiation leakage may mean that a beam emanating from the curing station and / or the container outer surface is reflected or scattered at least once at the enclosure before exiting the chamber formed by the enclosure.
  • the enclosure can not be made airtight. For radiation protection to the outside, however, seals may be present along the edges of the individual elements of the enclosure.
  • the relative movement of the container receptacle and the part of the protective device can take place by means of a drive of the rotor, a separately formed drive and / or a correspondingly formed control cam in cooperation with the drive of the rotor.
  • the drives can in each case be designed as electric motors, in particular as stepper motors or servomotors, which can be controlled by means of a control and / or regulating unit of the printing device.
  • the printing device can be used as part of a container treatment machine in a processing plant for beverages, cosmetics or hygiene products.
  • the printing device may be arranged downstream of a filling installation for filling a product into the containers.
  • the printing device can also be arranged directly downstream of a stretch blow molding machine for PET bottles.
  • the containers may be intended to contain drinks, cosmetics, toiletries, pastes, chemical, biological and / or pharmaceutical products.
  • the containers may be plastic bottles, glass bottles, cans and / or tubes.
  • the containers may in particular be PET bottles.
  • the bottles are empty when printing and curing the ink. This facilitates handling when printing and allows more accurate printing, as imbalance of the container when turning in front of the printhead cause less large moments on the images than would be the case with filled bottles.
  • the printing device comprises a transport device, which is designed as a rotor, in particular in the form of a carousel for containers.
  • the rotor is thereby rotated about its axis of rotation by means of a drive which can be controlled by means of a control and / or regulating unit, so that the plurality of container receptacles of the rotor circulate on a circular path around the axis of rotation.
  • the rotation of the rotor takes place in particular continuously, so greater performance can be achieved.
  • the plurality of container receptacles may be arranged along regular angular segments along the circumference of the carousel.
  • the container receptacles can be designed, for example, as an optionally driven with a direct drive, aligned parallel to the axis of rotation of the rotor, individual axes of rotation rotatable turntable and additionally optionally include a centering device.
  • the turntable and the centering device can be designed to clamp the container to be carried along by the respective container receptacle on the container bottom or on the container mouth.
  • the container receptacles may in particular have a container receiving area with a receiving device, in which the respective received container can be clamped.
  • the containers can be transported by slaves through the printing device.
  • the recordings have means for recording of the slaves. It is possible that a container is clamped so only with its mouth in the slave that he needs no further support in the ground area.
  • turntables in the rotor can be dispensed with in this case.
  • the rotary drive then sits in the means for receiving the slaves.
  • the container receptacles are adapted to receive the containers from the at least one feed conveyor, for example in the form of an infeed star, along the circumference of the carousel and after treatment by the printing station (s) and / or curing station (s) on the at least one discharge conveyor , for example, in the form of an outlet star deliver.
  • the at least one printing station and the at least one curing station are arranged in the periphery of the rotor.
  • a plurality of printing stations and / or curing stations can be arranged with respect to the intervals of successive container receptacles along the circumference of the rotor, that several containers are treated simultaneously by different printing stations and / or curing stations, in particular simultaneously.
  • the at least one printing station is arranged in such a way in the periphery of the rotor that the containers are transported past the printing station due to the rotational movement of the rotor.
  • the containers to be printed are positioned by clocked rotation of the rotor in front of the print head of the respective printing station and printed there by rotation of the container recording by means of a direct drive area or while passing the container on Print head of the respective printing station printed on the surface due to the continuous rotational movement.
  • a rotation of the container receptacle by means of the direct drive about its axis of rotation can additionally take place.
  • the clocked or continuous rotational movement and the rotation of the container receptacles can be controlled and / or regulated by means of the control and / or regulating unit.
  • the at least one printing station and the at least one curing station may be arranged stationarily in the periphery of the rotor.
  • a stationary arrangement here means that the printing station or the curing station does not move circumferentially with the rotor.
  • the printing station and / or the curing station with respect to the axial and / or the radial direction of the rotor can be designed to be movable and / or tiltable.
  • the printing station and / or the curing station can be stationary, ie immobile relative to a footprint of the printing device, wherein the printing station and / or the curing station can be in particular fixedly connected to the printing device.
  • a footprint can serve in particular the bottom of a room / a hall.
  • the printing device may comprise a plurality of printing stations, in particular those for applying a respective printing ink, which may be arranged successively along the circumference of the rotor.
  • each printing station in the direction of rotation of the container receptacles downstream of each one Aushärtestation for fixing the currently printed ink or ink or after the last in the direction of rotation last printing station for printing a whole section of the container outer surface a single curing station for fixing the generated print image can be provided. It can also be used after each print with a printhead Intermediate pinning be carried out and done at the end of a final curing in the curing station.
  • the at least one printing station in each case comprises at least one print head, in particular a direct print head.
  • the at least one print head has a multiplicity of printing nozzles or printing openings for discharging the printing ink or ink, which are arranged, for example, in at least one row and are electrically controllable individually for discharging the printing ink or ink and for this purpose at the respective nozzle opening a pressure-generating element , For example, in the form of an electrode or a piezoelectric element having.
  • the print head can furthermore be made tiltable within a predetermined angular range with respect to a first axis (longitudinal axis) perpendicular to the exit direction of the ink or ink and / or with respect to a second axis (transverse axis) perpendicular to the exit direction of the ink or ink respective tilt angle can be adjusted by means of a control and / or regulating unit so that the exiting ink jet impinges as perpendicular as possible to each surface element of the container outer surface to be printed.
  • the ink or ink applied by means of the printing station can in particular be light-curing printing ink.
  • Light-curing printing ink in this case means that a chemical reaction is triggered by light radiation, in particular in the UV range, in the printing ink, by which the liquid printing ink is converted into a substantially solid or pasty phase.
  • the printing ink can be polymerized, for example, optionally radicals are formed in the printing ink.
  • Printing ink may mean here that it is an ink, a paint, a varnish or the like.
  • the protection device may be completely stationary, completely synchronous with a container receptacle or partially stationary and partially synchronously encircling (see the further developments below).
  • the curing station can have at least one radiation source for emitting UV radiation or electrons.
  • UV radiation in a wavelength range of 200 nm to 480 nm can be used to cure light-curing printing ink.
  • the radiation source may be a medium pressure mercury vapor, high pressure, or high pressure lamp.
  • the radiation source may be a gas discharge lamp, an arc lamp, an LED lamp or a UV light emitting diode.
  • Extraction may be provided at the curing station to prevent ozone leakage into the machine or the environment.
  • the ozone is preferably decomposed by means of a catalyst after aspiration.
  • In the suction fan is provided to generate a small negative pressure in the enclosure. If all elements of the housing which are not co-rotating with the rotor are movable or deliverable, a flexible hose is particularly suitable for connection to the opening.
  • the container receptacle and the protective device can be designed such that the enclosure formed by the container receptacle and the Schutzeichcardi encloses at least the radiation source in addition to the entrained container.
  • both the entrained container and the radiation source of the curing station are in a chamber formed by the housing during the fixing process.
  • At least a part of the protective device can be arranged fixedly in the region of the curing station.
  • the at least one part may be mechanically connected to a stationary part of the printing device.
  • At least one inner part of the housing formed with respect to a radial direction of the rotor can be designed as a stationary part of the protective device in the region of the curing station.
  • the fixed inner part may, as mentioned above, be mechanically connected to a fixed part of the printing device and in particular be plate-shaped, U-shaped, semi-cylindrical or box-shaped.
  • the inner part forms that part of the housing which faces the radiation source of the curing station arranged in the periphery of the rotor and thus causes radiation which misses the container to be effectively shielded.
  • An embodiment of the inner part of the enclosure as a fixed element is mechanically particularly easy to implement and also inexpensive, since per curing station only an inner part of the enclosure must be provided.
  • At least one with respect to the radial direction of the rotor inner part of the enclosure formed may be formed as a synchronously with the container receiving part of the protective device.
  • the inner part for this purpose can be mechanically connected to the rotor, for example with a shaft or a mechanical axis of the rotor.
  • a separate inner part of the protective device is generally provided for each container receptacle. The relative movement, by which the housing is formed in the region of the curing station, in this case either with respect to a further part of the protective device in Area of the curing station in the direction of rotation and / or take place along the axial direction of the rotor.
  • Synchronous with the container receptacles encircling inner parts of the protective device can advantageously also serve for shielding of printing ink or printing ink containing aerosol in the area of the printing stations.
  • the inner parts may be designed to be exchangeable for cleaning purposes.
  • an outer part of the housing formed with respect to the radial direction of the rotor can be formed as a fixed part of the protective device in the region of the curing station, wherein the protective device is arranged along an axial direction of the rotor offset from the printing station, and wherein the container receptacle is designed to be movable in the axial direction in the region of the curing station.
  • the outer part of the housing formed may be formed, for example, as a rear wall and / or side walls (with respect to the rotor) of the curing station.
  • the protective device ie both its running or stationary inner and its fixed outer part, along the axial direction of the rotor offset from the printing station.
  • the curing station along the axial direction of the rotor can be arranged offset to the printing station.
  • the container receptacle is in the field of Aushärtestation, for example by attachment to a parallel to the axis of rotation aligned, adjustable bearing, z. B. a rod, designed to be movable in the axial direction.
  • the respective container receptacle is moved with the entrained container in the feed to the curing station from the level of the upstream printing station in the plane of the curing station in the axial direction and then optionally returned to a plane of a downstream printing station.
  • the container is retracted for fixing in the housing formed.
  • the protective device can have corresponding passage openings for the container and / or the container receptacle.
  • the container receptacle can also form the lower and / or upper part of the housing and thus prevent leakage of radiation down and / or above. Layers here are always planes to understand on which the axis of rotation of the rotor is vertical.
  • the printing device may further comprise a control cam, which is designed such that the container receptacle is moved in the region of the curing station via the control cam in the axial direction such that the entrained container is retracted into the formed housing.
  • a control cam can be provided, for example, in the lower region of the rotor along the circumference of the rotor, wherein the axially movable bearing, on which the container receptacle is arranged, rolls over a roller or a sliding element during the rotational movement of the rotor on the control cam or slides, so that the profile of the cam in cooperation with the drive of the rotor in a simple manner causes the axial movement of the container receptacle in the region of the curing station.
  • the bearing of the container receptacle may have a separate drive, e.g. B. in the form of a driven linear axis, which drives the container receiving controlled by a control and / or regulating unit in the housing formed.
  • the control and / or regulating unit can also be designed so that certain containers should not be retracted into the housing formed, for example, since a fixing should take place later or is not necessary. This allows a single printing device with a variety of Aushärtestationen both for fixing each individual ink as well as for the "wet in wet printing" flexible use.
  • both the inner part and the outer part of the housing formed are formed as fixed parts in the region of the curing station, the fixed parts of the protective device and the container receptacle are thus solely by relatively moving the container receptacle along the axial direction of the rotor in Brought effect.
  • the printing device further comprises a drive and / or a control curve, by which and / or which the outer part of the housing for forming the housing in the region of the curing station can be pivoted and / or moved.
  • the entire curing station that is to say including the radiation source and the outer part of the housing, can be designed to be pivotable and / or movable in the radial and / or axial direction of the rotor.
  • a pivoting can in particular take place about an axis arranged tangentially to the circumference of the rotor.
  • the rotor and / or the respective container receptacle have a control cam which cooperates with a part of the pivoting device such that the outer part of the housing and optionally the curing station is pivoted by moving the respective container receptacle in the region of the curing station in a working position and by Move the respective container receptacle out of the range of the curing station is pivoted into a waiting position.
  • the pivotable part of the enclosure together with the container receptacle and / or other parts of the protection device and / or the curing station forms the enclosure for shielding direct and indirect scattered radiation during the curing process.
  • the pivoting can take place by means of a separate drive and a control and / or regulating unit which controls and / or regulates the drive in dependence on a relative position of the respective container receptacle to the curing station.
  • a separate drive and a control and / or regulating unit which controls and / or regulates the drive in dependence on a relative position of the respective container receptacle to the curing station.
  • a method of the outer part of the housing in the radial and / or axial direction of the rotor can be realized for example by means of a driven by a controllable drive linear axis.
  • a combination of several movements is conceivable to fold over the outer part and optionally the curing station via a container in the region of the curing station, lower, zoom in from the side or the like.
  • the radial direction of the rotor inner part of the housing formed together with a respect to the radial direction outer part of the housing formed and at least one connecting the inner and outer part of the side member formed housing as a synchronous with the container receptacle be formed circumferential part of the protective device, wherein the synchronously rotating part of the protective device is designed to be movable along an axial direction of the rotor.
  • the inner and outer part of the at least one side member fixed mechanically be connected to each other and together the jacket of the housing formed, z. B. in the form of an upwardly and downwardly open cylinder.
  • the part of the protective device By moving the part of the protective device along the axial direction of the rotor that rotates synchronously with the respective container receptacle, the part of the protective device can be moved relative to the container receptacle so that it closes the peripheral part upwards and / or downwards.
  • Side element means here and below that the respective element is arranged substantially on the side facing the direction of movement or averted side of the housing formed.
  • the printing apparatus may further comprise a drive and / or a control curve, by which and / or which of the synchronously rotating part of the protective device for forming the housing in the region of the curing station from a along the axial direction relative to the printing station offset position in the direction the container receptacle is moved.
  • a rest position is in accordance with this development so synchronous circumferential part of the protective device arranged in a plane axially offset to the plane of the printing station, from where it is only to carry out the curing process in the plane of the printing station, so the level of the container receptacle, procedure, generally lowered, is.
  • the mobility of the part of the protective device can be implemented analogously to the above-described movability of the container receptacle by means of a suitable bearing, a correspondingly shaped control cam and / or a separate, controllable drive.
  • the protective device may comprise at least one movable side element as part of the housing formed and a closing device which is designed such that the movable side element is opened for retracting a container into the housing and closed after retraction.
  • the at least one movable side element may, for example, be fastened with one or more hinges to one of the above-described inner or outer parts of the housing formed and opened by means of the closing device for retracting or opening the container and closed for the curing process.
  • the closing device can be formed mechanically and, for example, be automatically actuated by the movement of the container carrying leading container receptacle in the region of the curing station.
  • the closing device may also be formed electrically or electromagnetically and be actuated electronically by means of a control and / or regulating unit.
  • the containers can be particularly elegant retract into the housing formed. This is particularly advantageous for fixed parts of the protective device.
  • the protective device can be designed such that the housing formed can surround more than one container.
  • the housing formed can be made spacious enough that the container carrying the printed container receptacle along a predetermined angular range of the rotor can move within the chamber formed by the housing.
  • the required angle range is essentially predetermined by the requirements of the at least one printing station and the printing process used.
  • the container receptacle can be designed such that it at least partially closes the housing formed in the region of the curing station in an axial direction of the rotor.
  • a turntable container receptacle serve as a conclusion down.
  • the dimensions and shapes of the corresponding elements of the container receptacle can be adapted to the dimensions and shapes of the remaining parts of the protective device.
  • the elements of the container receptacle may overlap with the remaining parts of the protective device after formation of the housing.
  • the housing formed can be designed such that it encloses the entrained container and the radiation source substantially light-tight.
  • substantially light-tight means that both the direct and indirect leakage due to scattering or reflection of a jet emanating from the curing station and / or the container outer surface are prevented from the housing.
  • the housing forming parts of the protective device, the container receptacle and / or the curing station can be shaped so that they form-fit engage in forming the enclosure and / or form an overlap.
  • the elements of the housing can have a surface coating on the inner side with respect to the chamber formed, which absorbs the radiation used to at least 70%, preferably at least 90%. The surface coating may be substantially absorbent to the radiation used.
  • the inside of the housing formed can be formed with a structured surface, optionally with corrugations.
  • the rotor is set up to cycle both cyclically and continuously.
  • oval or flat containers are passed past the printheads in a continuous pass and round containers are stopped in a clocking operation in front of the respective printheads and rotated in front of them about their longitudinal axis.
  • the control for the movable parts of the housing may be designed to control these elements differently depending on the mode of operation of the machine, so that, for example, the moving parts are delivered faster in a continuous run than in a clock mode.
  • the housing can exchange between the two operating modes.
  • the elements of the housing to be changed are detachably attached to the rotor or to the stationary parts of the machine, in particular by means of quick-release fasteners.
  • a solubility of the housing can be provided.
  • the print heads co-rotating on the rotor.
  • the enclosure may in this case comprise an additional element which shields exactly the running printhead.
  • the follower print head is located on the rotor radially inward of the axis of rotation in comparison to the container.
  • the additional element could in this case be introduced between the print head and the container to be printed.
  • the container in an axial direction of the follower printhead on reaching the curing station removed and learns in a different plane its radiation treatment.
  • a non-rotatable on the rotor element between the container or the curing device and the print head can also be retracted.
  • the housing is formed only in the region of the curing station, problems can be avoided, for example, due to possible collisions of the container with the housing when receiving the container from a feed conveyor or when dispensing the container to a discharge conveyor. As a result, overall higher rotational speeds of the rotor and thus higher throughputs of the printing device are possible.
  • the housing element is moved shortly after the contact of the container at the position of the curing device in a working position in which the element together with another element of the enclosure shields the container from the environment.
  • the other element is mounted in particular co-rotating on the rotor.
  • a conversion of the device even with changing dimensions (regardless of whether constant shape of the cross-section or cycle operation / continuous operation) of containers may be necessary.
  • parts of the curing device or the housing and / or the radiation source are then adjusted (position or intensity) and / or replaced.
  • the distance of the radiation source is adapted to the container - this can be done via a relative movement to the housing elements or together with the adjustment of a housing element relative to another housing element.
  • the intensity of the extraction of ozone can be adjusted, especially if the intensity of the radiation is changed.
  • the adjustment of the radiation source or the housing element to which the radiation source is attached can also be done automatically via a motor.
  • the distance setting is particularly necessary when changing from oval or rectangular to round bottles.
  • round bottles where the distance between the drying of the ink on a bottle can be kept constant, it would be possible to cure the ink to non-round bottles, depending on the shape of the container, on rotation of the container, in the direction of the To adjust the axis of rotation of the rotor and back away from it in order to maintain a constant distance constantly.
  • a container treatment apparatus for printing on containers 110 can be seen in a plan view.
  • the exemplary embodiment shown here with a carousel 100 as a transport system often occurs in container treatment devices of the beverage industry, but also in the cosmetics and hygiene sector.
  • a single-lane container stream 140 is provided by a Einteilschnecke (not shown) with a predetermined pitch and then fed to an inlet star 150, which receives the container 110 individually and passes on to the container receptacles of the carousel 100.
  • the containers Prior to transfer to the infeed star 150, the containers may pass through a corona tunnel where they may be statically charged to achieve an improved or sharper print image.
  • the containers are shown in this exemplary representation for the sake of simplicity with a circular cross-section, z. B. as bottles or bottle-like containers. It is understood, however, that the shape of the container receptacles can be adapted in a simple manner not rotationally symmetrical containers.
  • container receptacles can be used, which can generally be used for containers of various shapes and sizes by interchangeable or adaptable receptacles for containers with certain surface shapes are arranged on or on the container receptacles.
  • the container receptacles 130 are arranged at uniform angular intervals about the axis of rotation 160 of the rotor of the carousel 100 offset on the carousel. In this case, each container receptacle is preferably rotatable about its respective axis of rotation. An extension of the rotor axis 160 intersects the center of the earth. The containers are thus transported in a horizontal plane.
  • the container receivers 130 are guided past a plurality of printing stations 120a-e located at the periphery of the carousel.
  • a printing section is printed on the respective container outer surface as the containers carried by the container receptacles pass by.
  • the printing stations 120a-e may use the same printing section with inks of different colors, e.g. As white, yellow, magenta, cyan and black, print or print different sections with the or the respective colors.
  • the last printing station 120e may apply a seal or cover layer to protect the print image from external influences.
  • a curing station 125 for fixing the printed image is arranged on the periphery of the carousel.
  • the fixation can be done depending on the ink or ink by means of UV radiation, electron beams, microwaves or the like.
  • the printing stations 120a-e and the curing station 125 are formed in this representation fixed at the periphery of the carousel. there the curing station can be arranged in a different plane than the printing stations.
  • several curing stations, z. B. each in the wake to a printing station be arranged on the periphery of the rotor 100.
  • the container recordings at a predetermined speed at the respective printing stations 120a -e are passed.
  • the rotor 100 may be clocked or continuously rotated, depending on which printing method is used.
  • the angular distances between adjacent container receptacles 130 can be adapted to the arrangement of the printing stations 120a-e and the curing station 125 such that a plurality of containers can always be treated simultaneously in different treatment phases.
  • the rotor 100 is operated cyclically.
  • the bottles 110 remain in front of the respective print heads 120a-e and rotate - driven by their recordings - in front of the print head by 360 °. In this case, it is then possible to continue to rotate the rotor by two pitches per cycle in order to utilize the additional print head set. If five printheads are used per set, the order may be the same in order a to e for the second set.
  • the order of the second printhead set must be changed so that each color can be applied to each bottle, for example in the following order : b, a, d, c. It would then be desirable that in the Aushärtestation 125 two bottles can be included or there is an additional Aushärtestation next to 125. As an alternative to this procedure, so many bottles can be produced in one cycle be how printheads or Aushärtepositionen are present. In that case, the order of the printheads 120a-e of the sets may be the same.
  • the containers 110 are preferably transferred individually to an outlet star 155, which in turn forwards them to an outlet flow 145.
  • the containers are in an enclosure during the curing process which may be formed in different ways by relative movement of the respective container receptacle 130 and at least a portion of the enclosure forming guard (see below).
  • the enclosure is formed only for the curing process and canceled after completion of the curing process.
  • FIG. 2 schematically illustrates an enclosure according to the present invention with reference to a first exemplary embodiment.
  • the illustrated development has a stationary, along the axial direction of the rotor 100 relative to the plane of the printing station 120 offset arranged housing.
  • FIG. 2 shows a cross section along the line AA (as indicated at the top right) through the rotor of FIG. 1 , where the small circles represent symbolically the inlet and outlet stars 150, 155.
  • the housing 225 shown by way of example comprises a stationary outer part 275 of the protective device and, due to the cross section, only partially shown, in the circumferential direction of the rotor front and rear, movable side members 270, which by means of a closing device (not shown) for retracting or extending the container 110 is opened and closed to fix the printed image.
  • a closing device for retracting or extending the container 110 is opened and closed to fix the printed image.
  • the sidewalls are closed in a circular motion around the container. In the sectional view hatched, therefore, only the inner part of the side walls 270 can be seen.
  • the side walls can also be displaced linearly-viewed from above, the two side walls 270 form a triangle with the stationary element 275.
  • the outer part 275 of the protective device simultaneously forms the rear wall and optionally the side walls or the inner wall of the curing station 125.
  • a radiation source 226, in particular for emitting UV radiation or electron beams is provided , which is enclosed by the housing formed 225.
  • the stationary housing 225 has a passage opening 280 for the container 110 and optionally for a turntable 130 of the container receptacle, which can be shaped and dimensioned so that the turntable 130 of the container receptacle after retraction of the container 110 formed Enclosure 225 closes down.
  • the turntable 130 may be dimensioned so that it protrudes beyond the shell of the housing 225 formed by the inner part 270, the outer part 275 and the side elements and thereby effectively prevents radiation from escaping downwards.
  • the turntable is part of the enclosure, so to speak. Below refers here and below on a footprint 165, z. B. a bottom on which the rotor 100 of the printing device is.
  • the rotor 100 schematically shown here includes a direct drive not provided with positional markers (magnets are indicated with white boxes directly to the right and left of the shaft, the stator provided with coils with the large white box to the right of the shaft) and retainers in FIG a lower and an upper level. In this case, the rotor 100 rotates about the rotation axis 160.
  • the container receptacles in the non-limiting embodiment shown each comprise a turntable 130 and a centering device 135 for clamping the container bottom or the container mouth when receiving the container 110 from an inlet star 150.
  • the centering device 135 may, in particular for clamping bottles or bottle-like containers 110, have a centering bell.
  • the turntable 130 and the centering device 135 are each mounted on along the axial direction of the rotor 100 movable rods 250a and 250b, which are guided by means of the lower and the upper holding device of the rotor 100 in a circular path.
  • the bottles 110 are transported in the neck handling prior to transfer to the receptacles 130, 135.
  • On the upper rod 250b another, not shown drive is present.
  • the rod 250a is automatically moved by means of a control cam 240 arranged in the lower region of the rotor 100 due to the rotational movement of the rotor.
  • the control cam 240 has a corresponding profile on which the rods 250a roll or slide by means of cam followers (rollers, wheels or plain bearings) 245.
  • the profile is chosen such that the containers 110 are moved to a lower level for treatment by the printing station 120 and raised for treatment by the curing station 125 on an upwardly offset plane.
  • By lifting the container 110 is thereby retracted into the housing 225, which is closed by closing the side members and thus the inner member 270 and by means of the turntable 130 down and to all sides light-tight.
  • the housing formed 225 can be closed upwards light-tight. Thus, neither direct nor indirect radiation penetrates out of the enclosure 225 during the curing process.
  • the stationary curing station 125 is located at a sufficient height, e.g. B. over the heads of Operators, can also be dispensed with a shield upwards in general.
  • the turntable 130 is dispensed with the turntable 130 and the bottle held only by the upper receptacle 135.
  • the side walls or the inner wall of the housing are completely stationary and immovable.
  • the enclosure is then preferably slightly below the plane on which the print heads 120 are arranged.
  • the enclosure is then designed as a pot in which the container 110 is retracted from above.
  • the centering or holding head 135 includes a bell for closing the pot.
  • the Figures 3 and 4 show schematically an alternative development according to the present invention, in which the housing is formed by pivoting about a tangent to the circulation of the rotor 100 arranged axis 390 pivotable portion 325 of the housing.
  • the pivotable part 325 of the housing in this case comprises an outer part 375 and has a recess 380 for the passage of the centering device 135 and the container 110 when the part 325 from a waiting position, as in FIG. 3 shown in a working position, as in FIG. 4 shown, is pivoted about the container 110.
  • the outer part 375 forms in the illustrated, non-limiting embodiment simultaneously the rear wall and optionally the side walls of Aushärtestation 125 and also surrounds the radiation source 326.
  • the entire curing station together with the housing 325 from a waiting position ( FIG. 3 ) into a working position ( FIG. 4 ) pivoted about the axis 390.
  • Only the inner part 370 of the housing is not pivoted, but runs synchronously with the respective container receptacle 130, as shown here.
  • a synchronously circumscribing inner portion 370 in addition to forming the enclosure in the region of the curing station, may also serve as a baffle plate for printing ink in the area of the printing station 120.
  • the inner part 370 may be mechanically connected to the shaft of the rotor 100.
  • the pivoting of the pivotable part 325 of the housing and optionally the curing station 125 between the waiting position and the working position can be connected by means of a rotor connected to the and circumferential cam, which cooperates with, for example, an arm of the pivoting device, or by means of a separate drive.
  • the movably formed part 325 of the housing and optionally the curing station 125 can also be moved linearly in the radial and / or axial direction, for example with a linear axis driven by a controllable drive.
  • the swiveling device is arranged in the same plane as the printing station 120, in particular in the case of synchronously circulating inner parts 370.
  • FIG. 5 shows an alternative exemplary embodiment of the in FIG. 2 shown, axially offset housing according to the present invention, in which an inner part 570, preferably including the side walls of the housing rotates synchronously with the respective container receptacle 130.
  • the synchronously rotating inner parts 570 are thus arranged on the same plane as the stationary part 225 of the housing and the curing station 125, namely along the axial direction of the rotor 100 to the plane of the printing station 120 offset upwards.
  • the circulating parts 570 are mechanically connected to a shaft of the rotor 100.
  • the height offset is greater than the maximum height of the containers 110 to be treated.
  • the enclosure is formed by relative movement of the container receptacle and / or parts of the protective device only immediately before reaching the curing station and also canceled after completion of the fixing process.
  • Any side elements are opened to retract one or more containers by means of a closing device and closed to treat the container.
  • the side elements may be attached to an inner part of the protective device and / or an outer part of the protective device.
  • horizontally hinged sheets or movable U-shaped side segments are conceivable. The page elements can thereby overlap with the inner and / or outer part such that no radiation can escape laterally from the housing formed.
  • the housing is only in the area of the curing station 125, when receiving and dispensing the containers from an inlet star 150 or to an outlet star 155, no collisions can occur with possibly rotating parts of the protective device, so that the protective device does not hinder the flow of containers. Thereby, the rotational speed of the rotor 100 can be increased and the total throughput of containers can be increased.
  • the UV lamp 226, 326 can be adjusted relative to the outer housing 275, 375 or with the outer housing together such that a distance to the container can be varied.
  • the enclosure is designed interchangeable.
  • the containers are rotated once around their axis during the stay in the enclosure by means of the recording.
  • an already mentioned slave use is conceivable in which the container is preferably suspended and only an upper receptacle 135 is used. In that case, the enclosures can be closed from below with a stationary one.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Druckvorrichtung zum Bedrucken von Behältern (110) zu Verfügung mit einem antreibbaren Rotor (100) mit einer Vielzahl von umlaufenden Behälteraufnahmen (130), wenigstens einem Druckkopf zum Aufbringen eines Druckbildes auf den Behälter, wenigstens einer Aushärtestation (125) in der Peripherie des Rotors und wenigstens einer Schutzvorrichtung, wobei wenigstens eine Behälteraufnahme (130) und die Schutzvorrichtung derart ausgeführt sind, dass durch relatives Bewegen der Behälteraufnahme (130) und zumindest eines Teils der Schutzvorrichtung im Bereich der Aushärtestation (125) eine Einhausung für wenigstens einen von der Behälteraufnahme (130) mitgeführten Behälter (110) gebildet wird.

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern, insbesondere von Flaschen oder Dosen, mit einem vorzugsweise mehrfarbigen Druckbild und zum anschließenden Fixieren des Druckbildes.
    • Stand der Technik
  • Behälter für Produkte, wie beispielsweise flüssige Lebensmittel, Hygieneartikel und dergleichen, werden zur Kennzeichnung des Produkts und/oder für eine hochwertige Produktpräsentation mit einer Bedruckung versehen. Die Bedruckung kann dabei entweder direkt auf einen Druckabschnitt einer Behälteraußenfläche (Direktdruck) oder als Zusatzdruck auf ein Etikett aufgebracht werden. Dabei wird die Druckfarbe oder -tinte mit einem oder mehreren Druckköpfen unmittelbar auf die Behälteraußenfläche bzw. das Etikett aufgebracht. Das aufgedruckte Druckbild kann beispielsweise Schriftzeichen, Logos, Muster und Farbverläufe aufweisen. Zum Aufbringen des Druckbilds werden die zu bedruckenden Behälter üblicherweise mit einer Transporteinrichtung, beispielsweise mit einem Rotor in der Art eines Karussells gefördert und dabei von den Druckköpfen mit lichtaushärtenden Druckfarben oder -tinten bedruckt.
  • Das Druckbild kann weiterhin einfarbig oder auch mehrfarbig sein. Bei mehrfarbigen Druckbildern werden häufig pro Druckfarbe separate Druckköpfe vorgesehen, welche die jeweilige Druckfarbe nach dem Inkjet-Verfahren auf den Druckabschnitt aufbringen. Dabei kann nach dem Aufbringen jeder einzelnen Druckfarbe eine Fixierung, beispielweise durch Trocknen mittels Warmluft, Infrarot-Strahlung, UV-Strahlung, Mikrowellen, Elektronenstrahlen und dergleichen, erfolgen. Alternativ dazu kann das Mehrfarbendruckbild mit einem oder mehreren Druckköpfen nach dem Prinzip des "wet in wet printing" in einem einzigen Druckprozess erzeugt und anschließend fixiert werden.
  • Die im Folgenden beschriebene Vorrichtung verwendet insbesondere eine Bestrahlung mit UV-Strahlung oder Elektronenstrahlen zum Fixieren des Druckbilds, ist jedoch nicht auf die Verwendung von UV-Strahlung oder Elektronenstrahlen beschränkt. Bei Verwendung von UV-Strahlung wird die zunächst flüssige Druckfarbe oder -tinte auf den Behältern mit einer am Rotor stationär angeordneten Aushärtestation/Aushärteinrichtung mit UV-Licht bestrahlt und dadurch fixiert. Die Vorrichtung kann dabei mehrere Aushärtestationen umfassen, die die Druckfarbe oder -tinte jeweils nach dem Aufdrucken einer Farbe aushärten. Alternativ ist auch denkbar, dass eine einzige Aushärtestation wie bei dem oben erwähnten "wet in wet printing" in Transportrichtung nach allen Druckköpfen angeordnet ist und so alle Druckfarben oder -tinten des Druckbilds gleichzeitig ausgehärtet werden.
  • Bei Aushärtestationen mit UV-Licht stellt sich jedoch, wie auch bei Verwendung von Elektronenstrahlen, Infrarot-Strahlung oder Mikrowellen, das Problem, dass ein Teil der zum Aushärten verwendeten Strahlung entweder direkt oder via Streuung auf die Druckköpfe gelangt und dort unbeabsichtigt die Druckfarbe oder -tinte aushärtet. Dadurch können die Düsen eines Druckkopfes verstopfen und/oder die Druckqualität des Druckbilds kann beeinträchtigt werden. Zudem kann direkte oder Streustrahlung die Gesundheit des Bedienpersonals im Bereich der Druckvorrichtung gefährden.
  • Es liegt somit der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern zur Verfügung zu stellen, welche direkt und indirekt austretende Streustrahlung während des Aushärteprozesses abschirmt und dadurch die oben genannten Nachteile überwindet. Darüber hinaus soll die Vorrichtung die verwendete Strahlung effektiv und zuverlässig abschirmen, ohne den Strom an Behältern durch die Druckvorrichtung zu behindern.
    • Beschreibung der Erfindung
  • Die oben genannten Aufgaben werden gelöst durch eine Druckvorrichtung zum Bedrucken von Behältern mit:
    • einem antreibbaren Rotor mit einer Vielzahl von Behälteraufnahmen, mit dem die Behälter umlaufend zwischen wenigstens einem Zuförderer und wenigstens einem Abförderer bewegt werden;
    • wenigstens einem Druckkopf zum Aufbringen eines Druckbildes auf den Behälter;
    • wenigstens einer Aushärtestation zum Aushärten eines auf einer Behälteraußenfläche eines Behälters aufgebrachten Druckbilds, welche in der Peripherie des Rotors angeordnet und der Position, in der das Druckbild auf den Behälter aufgebracht wird, im Umlauf nachgeschaltet ist und vorzugsweise in welcher eine Vielzahl von Behältern während eines Umlaufs des Rotors behandelt wird; und
    • wenigstens einer Schutzvorrichtung;
    • wobei wenigstens eine Behälteraufnahme und die Schutzvorrichtung derart ausgeführt sind, dass durch relatives Bewegen der Behälteraufnahme und zumindest eines Teils der Schutzvorrichtung im Bereich der Aushärtestation eine Einhausung für wenigstens einen von der Behälteraufnahme mitgeführten Behälter gebildet wird.
  • Insbesondere umfasst die Vorrichtung eine Druckstation mit wenigstens einem Druckkopf, welche derart in der Peripherie des Rotors angeordnet ist, dass die Behälter von dem Rotor an der Druckstation vorbei transportiert werden. Es ist auch denkbar, die Druckköpfe auf dem Rotor mitdrehend anzuordnen.
  • Dabei sind die Behälteraufnahme und die Schutzvorrichtung insbesondere derart ausgeführt, dass die Einhausung erst nach der letzten im Umlauf vor der Aushärtestation angeordneten Druckstation, bzw. nach der letzten Positition, in der gedruckt wird, gebildet wird und auch nur im Bereich der Aushärtestation bestehen bleibt. Insbesondere wird die gebildete Einhausung unmittelbar nach dem Aushärteprozess, also vor einer eventuellen, der Aushärtestation im Umlauf nachfolgend nächstgelegenen weiteren Druckstation durch relatives Bewegen der Behälteraufnahme und des Teils der Schutzvorrichtung wieder aufgelöst. Die gebildete Einhausung dient damit ausschließlich als Abschirmung der verwendeten Strahlung während des Aushärteprozesses. Der Bereich der Aushärtestation kann somit als Teilbereich des Winkelbereichs des Rotors bzw. des Abschnitts der Transportbahn der Behälter definiert werden, welcher sich zwischen den im Umlauf nächstliegenden Druckstationen vor und nach der Aushärtestation (bzw. falls keine weitere Druckstation vorhanden, bis zum nachfolgenden Abförderer) erstreckt und mindestens die Aushärtestation umfasst. Demnach befindet sich also der wenigstens eine mitgeführte Behälter bei der Bestrahlung durch die Aushärtestation in einer im Wesentlichen geschlossenen Kammer, die durch den Teil der Schutzvorrichtung, die Behälteraufnahme und/oder die Aushärtestation selbst gebildet wird.
  • Insbesondere befindet sich die Aushärtestation in einem Teil des Umfangsbereich des Förderers, welcher in Umlaufrichtung gesehen zwischen 60° und 5°, bevorzugt zwischen 40° und 10° vor einer Abgabeposition der Behälter aus dem Rotor zum Abförderer angeordnet ist. Ein vollständiger Umlauf des Rotors beträgt 360°.
  • Das relative Bewegen der Behälteraufnahme und der Schutzvorrichtung kann entlang des Umfangs des Rotors und/oder entlang einer axialen Richtung des Rotors und/oder entlang einer radialen Richtung des Rotors stattfinden. Die gebildete Einhausung kann aus mehreren Teilen bestehen. Insbesondere kann die gebildete Einhausung einen bzgl. der Rotorachse radial innen gelegenen "inneren" Teil, einen bzgl. der Rotorachse radial außen gelegenen "äußeren" Teil, einen bzgl. einer Aufstandsfläche der Druckvorrichtung unten gelegenen "unteren" Teil, einen bzgl. der Aufstandsfläche oben gelegenen "oberen" Teil und/oder ein oder mehrere entlang des Rotorumfangs seitlich gelegene Seitenelemente umfassen. Die einzelnen Teile können jeweils als Teil der Schutzvorrichtung, der Aushärtestation und/oder der Behälteraufnahme ausgebildet sein. Insbesondere können die einzelnen Teile mittels entsprechend den Dimensionen der zu bedruckenden Behälter, der Behälteraufnahmen und/oder der Aushärtestation geeignet dimensionierter und ausgeformter Bleche, Metall- oder Kunststoffelemente ausgebildet sein, welche beispielsweise rinnenförmig, U-förmig, kastenförmig, tellerförmig, winkelförmig, wellenförmig, usw. geformt sein können. Die spezielle Form der einzelnen Teile ist hierbei frei den Anforderungen der Druckvorrichtung anpassbar, solange die gebildete Einhausung einen direkten und optional indirekten Austritt der von der Aushärtestation ausgesendeten Strahlung unterbindet. Dass ein direkter Strahlungsaustritt verhindert wird, kann bedeuten, dass ein von der Aushärtestation und/oder der Behälteraußenfläche ausgehender Strahl wenigstens einmal an der Einhausung reflektiert oder gestreut wird, bevor er aus der durch die Einhausung gebildeten Kammer austritt. Dabei kann die Einhausung nicht luftdicht ausgebildet sein. Zum Strahlenschutz nach außen können jedoch entlang der Ränder der einzelnen Elemente der Einhausung Dichtungen vorhanden sein.
  • Das relative Bewegen der Behälteraufnahme und des Teils der Schutzvorrichtung kann mittels eines Antriebs des Rotors, eines separat ausgebildeten Antriebs und/oder einer entsprechend ausgebildeten Steuerkurve in Zusammenwirken mit dem Antrieb des Rotors erfolgen. Die Antriebe können dabei jeweils als Elektromotoren, insbesondere als Schritt- oder Servomotoren ausgebildet sein, welche mittels einer Steuer- und/oder Regeleinheit der Druckvorrichtung ansteuerbar sind.
  • Die Druckvorrichtung kann als Teil einer Behälterbehandlungsmaschine in einer Verarbeitungsanlage für Getränke, Kosmetik- oder Hygieneprodukte eingesetzt werden. Beispielsweise kann die Druckvorrichtung einer Abfüllanlage zum Abfüllen eines Produkts in die Behälter nachgeordnet sein. Die Druckvorrichtung kann auch unmittelbar einer Streckblasmaschine für PETFlaschen nachgeordnet sein.
  • Die Behälter können dazu vorgesehen sein, Getränke, Kosmetikprodukte, Hygieneartikel, Pasten, chemische, biologische und/oder pharmazeutische Produkte aufzunehmen. Die Behälter können Kunststoffflaschen, Glasflaschen, Dosen und/oder Tuben sein. Bei den Behältern kann es sich insbesondere um PET-Flaschen handeln. Insbesondere sind die Flaschen beim Bedrucken und Aushärten der Tinte leer. Dies erleichtert das Handling beim Druck und ermöglicht eine genauere Bedruckung, da Unwuchten des Behälters bei einem Drehen vor dem Druckkopf weniger große Momente auf die Aufnahmen bewirken als es bei befüllten Flaschen der Fall wäre.
  • Wie bereits oben erwähnt umfasst die Druckvorrichtung eine Transporteinrichtung, welche als Rotor, insbesondere in Form eines Karussells für Behälter, ausgebildet ist. Der Rotor wird dabei mit einem mittels einer Steuer- und/oder Regeleinheit ansteuerbaren Antrieb um seine Drehachse gedreht, so dass die Vielzahl der Behälteraufnahmen des Rotors auf einer Kreisbahn um die Drehachse umlaufen. Die Drehung des Rotors findet insbesondere kontinuierlich statt, so können größere Leistungen erzielt werden.
  • Die Vielzahl der Behälteraufnahmen kann entlang regelmäßiger Winkelsegmente entlang des Umfangs des Karussells angeordnet sein. Die Behälteraufnahmen können beispielsweise als optional mit einem Direktantrieb angetriebene, um parallel zur Drehachse des Rotors ausgerichtete, individuelle Drehachsen drehbare Drehteller ausgebildet sein und zusätzlich optional eine Zentriervorrichtung umfassen. Der Drehteller und die Zentriervorrichtung können dazu ausgebildet sein, den von der jeweiligen Behälteraufnahme mitzuführenden Behälter am Behälterboden bzw. an der Behältermündung einzuspannen. Hierzu können die Behälteraufnahmen insbesondere einen Behälteraufnahmebereich mit einer Aufnahmevorrichtung aufweisen, in welchem der jeweilige aufgenommene Behälter eingespannt werden kann.
  • Alternativ können die Behälter mittels Sklaven durch die Druckvorrichtung transportiert werden. Insbesondere weisen dann die Aufnahmen Mittel zum Aufnehmen von den Sklaven auf. Hierbei ist es möglich, dass ein Behälter lediglich mit seiner Mündung derart im Sklaven eingespannt ist, dass er keine weitere Unterstützung im Bodenbereich benötigt. Somit kann in diesem Fall auf Drehteller im Rotor verzichtet werden. Der Drehantrieb sitzt dann in den Mitteln zum Aufnehmen der Sklaven.
  • Die Behälteraufnahmen sind dazu ausgebildet, die Behälter von dem wenigstens einen Zuförderer, beispielsweise in Form eines Einlaufsterns, aufzunehmen, entlang des Umfangs des Karussells zu transportieren und nach der Behandlung durch Druckstation(en) und/oder Aushärtestation(en) an dem wenigstens einen Abförderer, beispielsweise in Form eines Auslaufsterns, abzugeben.
  • Die wenigstens eine Druckstation und die wenigstens eine Aushärtestation sind in der Peripherie des Rotors angeordnet. Dabei können mehrere Druckstationen und/oder Aushärtestationen derart bzgl. der Abstände aufeinanderfolgender Behälteraufnahmen entlang des Umfangs des Rotors angeordnet sein, dass mehrere Behälter gleichzeitig von verschiedenen Druckstationen und/oder Aushärtestationen, insbesondere gleichzeitig, behandelt werden. Die wenigstens eine Druckstation ist dabei derart in der Peripherie des Rotors angeordnet, dass die Behälter aufgrund der Drehbewegung des Rotors an der Druckstation vorbei transportiert werden. Je nachdem, ob die Druckvorrichtung im Taktbetrieb oder im kontinuierlichen Betrieb betrieben wird, werden die zu bedruckenden Behälter durch getaktete Drehung des Rotors vor dem Druckkopf der jeweiligen Druckstation positioniert und dort durch Drehung der Behälteraufnahme mittels eines Direktantriebs flächig bedruckt oder während des Vorbeiführens der Behälter am Druckkopf der jeweiligen Druckstation aufgrund der kontinuierlichen Drehbewegung flächig bedruckt. In letzterem Fall kann zusätzlich eine Drehung der Behälteraufnahme mittels des Direktantriebs um ihre Drehachse erfolgen. Die getaktete oder kontinuierliche Drehbewegung sowie die Drehung der Behälteraufnahmen können hierbei mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit gesteuert und/oder geregelt werden.
  • Die wenigstens eine Druckstation und die wenigstens eine Aushärtestation können stationär in der Peripherie des Rotors angeordnet sein. Eine stationäre Anordnung bedeutet hier, dass sich die Druckstation bzw. die Aushärtestation nicht mit dem Rotor umlaufend mitbewegt. Jedoch können die Druckstation und/oder die Aushärtestation bzgl. der axialen und/oder der radialen Richtung des Rotors verfahrbar und/oder kippbar ausgebildet sein. Alternativ kann die Druckstation und/oder die Aushärtestation feststehend, d. h. relativ zu einer Aufstandsfläche der Druckvorrichtung unbeweglich, ausgebildet sein, wobei die Druckstation und/oder die Aushärtestation insbesondere feststehend mit der Druckvorrichtung verbunden sein kann. Als Aufstandsfläche kann insbesondere der Boden eines Raumes/einer Halle dienen. Dadurch können Versorgungselemente für die Bedruckung, wie beispielsweise Druckfarben oder -tinten, fest und somit kostengünstig ausgeführt sein. Es versteht sich, dass die Druckvorrichtung mehrere Druckstationen, insbesondere solche zum Aufbringen jeweils einer Druckfarbe, umfassen kann, welche aufeinanderfolgend entlang des Umfangs des Rotors angeordnet sein können. Dabei kann wie oben erwähnt jeder Druckstation in Umlaufrichtung der Behälteraufnahmen nachgeschaltet je eine Aushärtestation zum Fixieren der jeweils gerade aufgedruckten Druckfarbe oder -tinte oder nach der in Umlaufrichtung letzten Druckstation zum Bedrucken eines ganzen Abschnitts der Behälteraußenfläche eine einzige Aushärtestation zum Fixieren des erzeugten Druckbilds vorgesehen sein. Es kann auch nach jedem Druckvorgang mit einem Druckkopf ein Zwischenpinning durchgeführt werden und am Schluss eine endgültige Aushärtung in der Aushärtestation erfolgen.
  • Die wenigstens eine Druckstation umfasst jeweils mindestens einen Druckkopf, insbesondere Direktdruckkopf. Der mindestens eine Druckkopf weist eine Vielzahl von Druckdüsen oder Drucköffnungen zum Ausbringen der Druckfarbe oder -tinte auf, welche beispielsweise in wenigstens einer Reihe angeordnet sind und individuell zum Ausbringen der Druckfarbe oder -tinte elektrisch ansteuerbar sind und hierfür an der jeweiligen Düsenöffnung ein Druck erzeugendes Element, beispielsweise in Form einer Elektrode oder eines Piezo-Elements, aufweisen. Der Druckkopf kann weiterhin bzgl. einer ersten Achse (Längsachse) senkrecht zur Austrittsrichtung der Druckfarbe bzw. -tinte und/oder bzgl. einer zweiten Achse (Querachse) senkrecht zur Austrittsrichtung der Druckfarbe bzw. -tinte innerhalb vorgegebener Winkelbereiche kippbar ausgebildet sein, wobei der jeweilige Kippwinkel mittels einer Steuer- und/oder Regeleinheit so angepasst werden kann, dass der austretende Tintenstrahl möglichst senkrecht auf das jeweils zu bedruckende Oberflächenelement der Behälteraußenfläche auftrifft.
  • Die mittels der Druckstation aufgetragene Druckfarbe oder -tinte kann insbesondere lichtaushärtende Drucktinte sein. Lichtaushärtende Drucktinte bedeutet hierbei, dass durch Lichtstrahlung, insbesondere im UV-Bereich, in der Drucktinte eine chemische Reaktion ausgelöst wird, durch die die flüssige Drucktinte in eine im Wesentlichen feste oder pastöse Phase umgewandelt wird. Durch die Lichtstrahlung kann die Drucktinte beispielsweise polymerisiert werden, wobei optional Radikale in der Drucktinte gebildet werden. Drucktinte kann hier bedeuten, dass es sich um eine Tinte, eine Farbe, einen Lack oder dergleichen handelt.
  • Die Schutzvorrichtung kann vollständig stationär, vollständig mit einer Behälteraufnahme synchron umlaufend oder teilsweise stationär und teilweise synchron umlaufend ausgebildet sein (siehe die Weiterbildungen weiter unten).
  • Gemäß einer Weiterbildung kann die Aushärtestation wenigstens eine Strahlungsquelle zum Abstrahlen von UV-Strahlung oder Elektronen aufweisen. Insbesondere kann zum Aushärten von lichtaushärtender Drucktinte UV-Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 200 nm bis 480 nm verwendet werden. Die Strahlungsquelle kann eine Quecksilberdampf-Mitteldruck-, - Hochdruck- oder -Höchstdrucklampe sein. Ebenso kann die Strahlungsquelle eine Gasentladungslampe, eine Lichtbogenlampe, eine LED-Lampe oder eine UV-Leuchtdiode sein.
  • An der Aushärtestation kann eine Absaugung vorgesehen sein, um ein Austritt von entstehendem Ozon in die Maschine oder die Umgebung zu verhindern. Das Ozon wird vorzugsweise mittels eines Katalysators nach dem Absaugen zerlegt. Insbesondere ist es von Vorteil, eine in der Einhausung eingebrachte Öffnung für die Absaugung stationär in der Einhausung bzw. einem stationärem Element der Einhausung anzuordnen, da so der bauliche Aufwand reduziert wird. In der Absaugung ist ein Ventilator zur Erzeugung eines kleinen Unterdrucks in der Einhausung vorgesehen. Wenn alle nicht mit dem Rotor mitdrehenden Elemente der Einhausung bewegbar bzw. zustellbar sind, eignet sich insbesondere ein flexibler Schlauch zum Anschluss an die Öffnung.
  • In einer weiteren Weiterbildung können die Behälteraufnahme und die Schutzeinrichtung derart ausgebildet sein, dass die von der Behälteraufnahme und der Schutzeichrichtung gebildete Einhausung zusätzlich zu dem mitgeführten Behälter zumindest die Strahlungsquelle umschließt. Somit befinden sich sowohl der mitgeführte Behälter als auch die Strahlungsquelle der Aushärtestation während des Fixierprozesses in einer von der Einhausung gebildeten Kammer.
  • Gemäß einer Weiterbildung kann zumindest ein Teil der Schutzvorrichtung feststehend im Bereich der Aushärtestation angeordnet sein. Dazu kann der zumindest eine Teil mit einem feststehenden Teil der Druckvorrichtung mechanisch verbunden sein.
  • In einer weiteren Weiterbildung kann zumindest ein bzgl. einer radialen Richtung des Rotors innerer Teil der gebildeten Einhausung als feststehender Teil der Schutzvorrichtung im Bereich der Aushärtestation ausgebildet sein. Der feststehende innere Teil kann wie oben erwähnt mit einem feststehenden Teil der Druckvorrichtung mechanisch verbunden sein und insbesondere plattenförmig, U-förmig, halbzylinderförmig oder kastenförmig ausgebildet sein. Der innere Teil bildet dabei den der in der Peripherie des Rotors angeordneten Strahlungsquelle der Aushärtestation gegenüberstehenden Teil der Einhausung und bewirkt somit, dass Strahlung, welche den Behälter verfehlt, effektiv abgeschirmt wird. Eine Ausführung des inneren Teils der Einhausung als feststehendes Element ist dabei mechanisch besonders einfach umsetzbar und zudem kostengünstig, da pro Aushärtestation nur ein innerer Teil der Einhausung vorgesehen werden muss.
  • Alternativ kann zumindest ein bzgl. der radialen Richtung des Rotors innerer Teil der gebildeten Einhausung als ein mit der Behälteraufnahme synchron umlaufender Teil der Schutzvorrichtung ausgebildet sein. Insbesondere kann der innere Teil hierzu mechanisch mit dem Rotor, beispielsweise mit einer Welle oder einer mechanischen Achse des Rotors, verbunden sein. Dabei ist im Allgemeinen für jede Behälteraufnahme ein eigener innerer Teil der Schutzvorrichtung vorgesehen. Die relative Bewegung, durch welche die Einhausung im Bereich der Aushärtestation gebildet wird, kann hierbei entweder bzgl. eines weiteren Teils der Schutzvorrichtung im Bereich der Aushärtestation in Umlaufrichtung und/oder entlang der axialen Richtung des Rotors erfolgen. Synchron mit den Behälteraufnahmen umlaufende innere Teile der Schutzvorrichtung können vorteilhafterweise auch zur Abschirmung von Drucktinte oder Drucktinte enthaltendem Aerosol im Bereich der Druckstationen dienen. In diesem Fall können die inneren Teile zu Reinigungszwecken austauschbar ausgebildet sein.
  • Für beide Varianten kann gemäß einer weiteren Weiterbildung ein bzgl. der radialen Richtung des Rotors äußerer Teil der gebildeten Einhausung als feststehender Teil der Schutzvorrichtung im Bereich der Aushärtestation ausgebildet sein, wobei die Schutzvorrichtung entlang einer axialen Richtung des Rotors versetzt zu der Druckstation angeordnet ist, und wobei die Behälteraufnahme im Bereich der Aushärtestation in der axialen Richtung verfahrbar ausgebildet ist. Der äußere Teil der gebildeten Einhausung kann beispielsweise als Rückwand und/oder Seitenwände (bzgl. des Rotors) der Aushärtestation ausgebildet sein. Dadurch kann insbesondere ein direktes oder indirektes Austreten der Strahlung radial, d. h. bzgl. der radialen Richtung des Rotors, nach außen verhindert werden, wodurch Bedienpersonal gesundheitlich gefährdet werden könnte.
  • Gemäß dieser Weiterbildung ist die Schutzvorrichtung, also sowohl ihr mitlaufender oder feststehender innerer als auch ihr feststehender äußerer Teil, entlang der axialen Richtung des Rotors versetzt zur Druckstation angeordnet. Insbesondere kann auch die Aushärtestation entlang der axialen Richtung des Rotors versetzt zur Druckstation angeordnet sein. Die Behälteraufnahme ist dabei im Bereich der Aushärtestation, beispielsweise durch Anbringung an einem parallel zur Drehachse ausgerichteten, verstellbaren Lager, z. B. einer Stange, in der axialen Richtung verfahrbar ausgebildet. Somit wird die jeweilige Behälteraufnahme mit dem mitgeführten Behälter im Zulauf zu der Aushärtestation aus der Ebene der vorgeschalteten Druckstation in die Ebene der Aushärtestation in axialer Richtung verfahren und anschließend optional in eine Ebene einer nachgeschalteten Druckstation zurückgefahren. Dadurch wird der Behälter zur Fixierung in die gebildete Einhausung eingefahren. Hierzu kann die Schutzvorrichtung entsprechende Durchgangsöffnungen für den Behälter und/oder die Behälteraufnahme aufweisen. Die Behälteraufnahme kann zudem den unteren und/oder oberen Teil der Einhausung bilden und somit einen Austritt von Strahlung nach unten und/oder oben verhindern. Unter Ebenen sind hier stets Ebenen zu verstehen, auf die die Drehachse des Rotors senkrecht steht.
  • Gemäß einer weiteren Weiterbildung kann die Druckvorrichtung weiterhin eine Steuerkurve umfassen, welche derart ausgebildet ist, dass die Behälteraufnahme im Bereich der Aushärtestation über die Steuerkurve derart in der axialen Richtung verfahren wird, dass der mitgeführte Behälter in die gebildete Einhausung eingefahren wird. Eine solche Steuerkurve kann beispielsweise im unteren Bereich des Rotors entlang des Umfangs des Rotors vorgesehen sein, wobei das axial verfahrbare Lager, an welchem die Behälteraufnahme angeordnet ist, über eine Rolle oder ein Gleitelement während der Drehbewegung des Rotors auf der Steuerkurve abrollt oder gleitet, so dass das Profil der Steuerkurve im Zusammenwirken mit dem Antrieb des Rotors in einfacher Weise die axiale Bewegung der Behälteraufnahme im Bereich der Aushärtestation bewirkt. Alternativ kann das Lager der Behälteraufnahme jedoch einen separaten Antrieb aufweisen, z. B. in Form einer angetriebenen Linearachse, welche die Behälteraufnahme gesteuert von einer Steuer- und/oder Regeleinheit in die gebildete Einhausung einfährt. Bei dieser Option kann die Steuer- und/oder Regeleinheit auch so ausgebildet sein, dass bestimmte Behälter nicht in die gebildete Einhausung eingefahren werden sollen, beispielsweise da ein Fixieren erst später stattfinden soll oder nicht nötig ist. Dadurch lässt sich eine einzige Druckvorrichtung mit einer Vielzahl von Aushärtestationen sowohl zum Fixieren jeder einzelnen Druckfarbe als auch für das "wet in wet printing" flexibel einsetzen.
  • In dem Fall, dass sowohl der innere Teil als auch der äußere Teil der gebildeten Einhausung als feststehende Teile im Bereich der Aushärtestation ausgebildet sind, werden die feststehende Teile der Schutzvorrichtung und die Behälteraufnahme also allein durch relatives Bewegen der Behälteraufnahme entlang der axialen Richtung des Rotors in Wirkung gebracht.
  • Gemäß einer weiteren Weiterbildung kann ein bzgl. der radialen Richtung des Rotors äußerer Teil der gebildeten Einhausung als schwenkbarer und/oder in die radiale Richtung verfahrbarer und/oder in die axiale Richtung des Rotors verfahrbarer Teil der Schutzvorrichtung in der Peripherie des Rotors ausgebildet sein, wobei die Druckvorrichtung weiterhin einen Antrieb und/oder eine Steuerkurve umfasst, durch welchen und/oder welche der äußere Teil der Einhausung zum Bilden der Einhausung im Bereich der Aushärtestation verschwenkt und/oder verfahren werden kann. Hierbei kann insbesondere die gesamte Aushärtestation, also inklusive der Strahlungsquelle und dem äußeren Teil der Einhausung, schwenkbar und/oder in radialer und/oder axialer Richtung des Rotors verfahrbar ausgebildet sein.
  • Ein Verschwenken kann insbesondere um eine tangential zum Umfang des Rotors angeordnete Achse erfolgen. Dabei kann der Rotor und/oder die jeweilige Behälteraufnahme eine Steuerkurve aufweisen, welche mit einem Teil der Schwenkvorrichtung derart zusammenwirkt, dass der äußere Teil der Einhausung und optional die Aushärtestation durch Bewegen der jeweiligen Behälteraufnahme in den Bereich der Aushärtestation in eine Arbeitsposition verschwenkt wird und durch Bewegen der jeweiligen Behälteraufnahme aus dem Bereich der Aushärtestation hinaus in eine Warteposition verschwenkt wird. In der Arbeitsposition bildet der schwenkbare Teil der Einhausung zusammen mit der Behälteraufnahme und/oder anderen Teilen der Schutzvorrichtung und/oder der Aushärtestation die Einhausung zur Abschirmung direkter und indirekter Streustrahlung während des Aushärteprozesses. Alternativ kann das Verschwenken mittels eines separaten Antriebs und einer Steuer- und/oder Regeleinheit erfolgen, welche den Antrieb in Abhängigkeit von einer relativen Position der jeweiligen Behälteraufnahme zur Aushärtestation steuert und/oder regelt. Auch hier kann wieder flexibel zwischen Einzelfixierung der Druckfarben und "wet in wet printing" gewechselt werden.
  • Ein Verfahren des äußeren Teils der Einhausung in die radiale und/oder axiale Richtung des Rotors kann beispielsweise mittels einer durch einen ansteuerbaren Antrieb angetriebenen Linearachse realisiert werden. Zudem ist eine Kombination mehrerer Bewegungen denkbar, um den äußeren Teil und optional die Aushärtestation über einen Behälter im Bereich der Aushärtestation zu klappen, abzusenken, von der Seite heranzufahren oder ähnliches.
  • Gemäß einer alternativen Weiterbildung kann ein bzgl. der radialen Richtung des Rotors innerer Teil der gebildeten Einhausung zusammen mit einem bzgl. der radialen Richtung äußeren Teil der gebildeten Einhausung und wenigstens einem den inneren und äußeren Teil verbindenden Seitenelement der gebildeten Einhausung als ein mit der Behälteraufnahme synchron umlaufender Teil der Schutzvorrichtung ausgebildet sein, wobei der synchron umlaufende Teil der Schutzvorrichtung entlang einer axialen Richtung des Rotors verfahrbar ausgebildet ist. Insbesondere können innerer und äußerer Teil über das wenigstens eine Seitenelement fest mechanisch miteinander verbunden sein und zusammen den Mantel der gebildeten Einhausung, z. B. in Form eines nach oben und unten offenen Zylinders, bilden. Durch Verfahren des synchron mit der jeweiligen Behälteraufnahme umlaufenden Teils der Schutzvorrichtung entlang der axialen Richtung des Rotors kann der Teil der Schutzvorrichtung so relativ zur Behälteraufnahme verfahren werden, dass diese den umlaufenden Teil nach oben und/oder unten abschließt. Seitenelement bedeutet hier und im Folgenden, dass das jeweilige Element im Wesentlichen auf der der Bewegungsrichtung zugewandten oder abgewandten Seite der gebildeten Einhausung angeordnet ist.
  • In einer weiteren Weiterbildung kann die Druckvorrichtung weiterhin einen Antrieb und/oder eine Steuerkurve umfassen, durch welchen und/oder welche der synchron umlaufende Teil der Schutzvorrichtung zum Bilden der Einhausung im Bereich der Aushärtestation aus einer entlang der axialen Richtung relativ zur Druckstation versetzten Position in Richtung der Behälteraufnahme verfahren wird. In einer Ruheposition ist gemäß dieser Weiterbildung also der synchron umlaufende Teil der Schutzvorrichtung in einer zu der Ebene der Druckstation axial versetzten Ebene angeordnet, von wo er nur zur Durchführung des Aushärteprozesses in die Ebene der Druckstation, also die Ebene der Behälteraufnahme, verfahren, im Allgemeinen abgesenkt, wird. Die Verfahrbarkeit des Teils der Schutzvorrichtung kann analog zu der oben beschriebenen Verfahrbarkeit der Behälteraufnahme mittels eines geeigneten Lagers, einer entsprechend geformten Steuerkurve und/oder eines separaten, ansteuerbaren Antriebs umgesetzt werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung kann die Schutzvorrichtung wenigstens ein bewegliches Seitenelement als Teil der gebildeten Einhausung und eine Schließvorrichtung umfassen, welche derart ausgebildet ist, dass das bewegliche Seitenelement zum Einfahren eines Behälters in die Einhausung geöffnet und nach dem Einfahren geschlossen wird. Das wenigstens eine bewegliche Seitenelement kann beispielsweise mit einem oder mehreren Scharnieren an einem der oben beschriebenen inneren oder äußeren Teile der gebildeten Einhausung befestigt sein und mittels der Schließvorrichtung zum Einfahren bzw. Ausfahren des Behälters geöffnet und für den Aushärteprozess geschlossen werden. Die Schließvorrichtung kann dabei mechanisch ausgebildet sein und beispielsweise durch die Bewegung der den Behälter mitführenden Behälteraufnahme im Bereich der Aushärtestation automatisch betätigt werden. Alternativ kann die Schließvorrichtung auch elektrisch oder elektromagnetisch ausgebildet sein und elektronisch mittels einer Steuer- und/oder Regeleinheit betätigt werden.
  • Durch Vorsehen beweglicher Seitenelemente lassen sich die Behälter besonders elegant in die gebildete Einhausung einfahren. Dies ist insbesondere bei feststehenden Teilen der Schutzvorrichtung von Vorteil. Dadurch dass die Seitenelemente nach Einfahren des Behälters während des Fixierprozesses geschlossen bleiben, wird eventuelle Streustrahlung auch zu den Seiten hin effektiv abgeschirmt, wodurch insbesondere ein ungewolltes Aushärten von Drucktinte an benachbarten Druckköpfen vermieden werden kann.
  • Gemäß einer Weiterbildung kann die Schutzvorrichtung derart ausgebildet sein, dass die gebildete Einhausung mehr als einen Behälter umschließen kann. Dadurch wird insbesondere eine Blockverarbeitung von bedruckten Behältern ermöglicht, so dass eventuelle Seitenelemente seltener geöffnet und geschlossen werden müssen. Darüber hinaus kann die gebildete Einhausung geräumig genug ausgebildet sein, dass sich die den bedruckten Behälter mitführende Behälteraufnahme entlang eines vorgegebenen Winkelbereichs des Rotors innerhalb der von der Einhausung gebildeten Kammer bewegen kann. Hierdurch wird beispielsweise ein kontinuierlicher Betrieb der gesamten Druckvorrichtung ermöglicht. Der benötigte Winkelbereich ist dabei im Wesentlichen von den Anforderungen der wenigstens einen Druckstation und des verwendeten Druckprozesses vorgegeben.
  • Gemäß einer weiteren Weiterbildung kann die Behälteraufnahme derart ausgebildet sein, dass sie die gebildete Einhausung im Bereich der Aushärtestation in einer axialen Richtung des Rotors zumindest teilweise abschließt. Beispielsweise kann ein Drehteller der Behälteraufnahme als Abschluss nach unten dienen. Zusätzlich kann eine optionale Zentriervorrichtung ein, z. B. kreisscheibenförmiges, Element, beispielsweise ein Blech, aufweisen, um die gebildete Einhausung nach oben abzuschließen. Die Dimensionen und Formen der entsprechenden Elemente der Behälteraufnahme können dabei speziell den Dimensionen und Formen der restlichen Teile der Schutzvorrichtung angepasst werden. Insbesondere können die Elemente der Behälteraufnahme mit den restlichen Teilen der Schutzvorrichtung nach Bildung der Einhausung überlappen.
  • Gemäß einer Weiterbildung kann die gebildete Einhausung derart ausgebildet sein, dass sie den mitgeführten Behälter und die Strahlungsquelle im Wesentlichen lichtdicht umschließt. Dabei bedeutet im Wesentlichen lichtdicht, dass sowohl der direkte als auch der durch Streuung oder Reflexion indirekte Austritt eines von der Aushärtestation und/oder der Behälteraußenfläche ausgehenden Strahls aus der Einhausung unterbunden wird. Dazu können die die Einhausung bildenden Teile der Schutzvorrichtung, die Behälteraufnahme und/oder die Aushärtestation derart geformt sein, dass sie beim Bilden der Einhausung formschlüssig ineinander greifen und/oder einen Überlapp bilden. Alternativ oder zusätzlich können die Elemente der Einhausung auf der bzgl. der gebildeten Kammer inneren Seite eine Oberflächenbeschichtung aufweisen, die die verwendete Strahlung zu mindestens 70%, vorzugsweise zu mindestens 90% absorbiert. Die Oberflächenbeschichtung kann im Wesentlich absorbierend für die verwendete Strahlung sein. Zur besseren Absorption kann die Innenseite der gebildeten Einhausung mit einer strukturierten Oberfläche, optional mit Riffeln, ausgebildet sein.
  • In einer Weiterbildung ist der Rotor dazu eingerichtet, sowohl taktweise als auch kontinuierlich umzulaufen. Insbesondere werden ovale oder flache Behälter in einem kontinuierlichem Durchlauf an den Druckköpfen vorbeigeführt und runde Behälter in einem Taktbetrieb vor den jeweiligen Druckköpfen angehalten und vor ihnen um ihre Längsachse gedreht. Die Steuerung für die beweglichen Teile der Einhausung kann dazu ausgebildet sein, diese Elemente je nach Betriebsweise der Maschine unterschiedlich anzusteuern, so dass beispielsweise die beweglichen Teile bei einem kontinuierlichen Lauf schneller zugestellt werden als bei einem Taktbetrieb.
  • Je nach Betrieb der Maschine im kontinuierlichen Lauf oder Taktbetrieb ist es angedacht, die Einhausung zwischen den beiden Betriebsarten auszutauschen. Hierfür sind die zu wechselnden Elemente der Einhausung je nach Ausführungsform lösbar am Rotor oder an dem feststehenden Teile der Maschine angebracht, insbesondere durch Schnellverschlüsse.
  • Auch kann es nötig sein, dass die Einhausung an verschiedene Behältergrößen oder - durchmesser angepasst werden muss. Hierfür kann auch eine Lösbarkeit der Einhausung vorgesehen sein.
  • Wie oben bereits erwähnt ist es auch möglich, die Druckköpfe mitdrehend auf dem Rotor anzuordnen. Insbesondere ist es angedacht, hierbei pro Aufnahme mindestens einen Druckkopf vorzusehen. Mit mitlaufenden Druckköpfen ist es möglich, noch höhere Leistungen zu erzielen. Die Einhausung kann in diesem Fall ein zusätzliches Element umfassen, welches genau den mitlaufenden Druckkopf abschirmt. Insbesondere befindet sich der Mitlaufende Druckkopf auf dem Rotor radial innen zur Drehachse im Vergleich zum Behälter. Das zusätzliche Element könnte in diesem Fall zwischen dem Druckkopf und dem zu bedruckendem Behälter eingebracht werden.
  • Weiterhin wäre es auch denkbar, dass sich der Behälter in einer axialen Richtung vom mitlaufenden Druckkopf bei Erreichen der Aushärtungsstation entfernt und in einer anderen Ebene seine Strahlungsbehandlung erfährt. In diesem Fall kann ebenfalls ein nicht auf dem Rotor mitdrehendes Element zwischen den Behälter bzw. die Aushärteinrichtung und den Druckkopf eingefahren werden.
  • Durch Bilden einer Einhausung um den bedruckten Behälter im Bereich der Aushärtestation kann effektiv verhindert werden, dass ein Teil der zum Aushärten verwendeten Strahlung direkt oder durch Streuung aus der Einhausung austritt. Dadurch wird verhindert, dass Streustrahlung auf benachbarte Behälter oder Druckköpfe gelangt und dort unbeabsichtigt die Drucktinte aushärtet. Zudem wird das Bedienpersonal vor eventuell gesundheitsschädlicher Streustrahlung geschützt.
  • Dadurch dass die Einhausung erst im Bereich der Aushärtestation gebildet wird, lassen sich Probleme, etwa aufgrund möglicher Kollisionen der Behälter mit der Einhausung, beim Aufnehmen der Behälter von einem Zuförderer bzw. beim Abgeben der Behälter an einen Abförderer vermeiden. Dadurch werden insgesamt höhere Drehgeschwindigkeiten des Rotors und damit höhere Durchsätze der Druckvorrichtung möglich.
  • Weiterhin ist an ein Verfahren mit den folgenden Schritten gedacht:
    • Fördern von in Aufnahmen gehalterten Behältern mit einem Rotor entlang eines Kreisbahnabschnitts
    • Direktbedrucken der Behälter bei Relativbewegung von den Behältern zu mindestens einem nach dem Tintenstrahlprinzip arbeitenden Druckkopf
    • Aushärten der Behälter mit Strahlung in einer Aushärtestation nach dem Bedrucken am Ende der Förderstrecke, wobei der Behälter von mindestens einem Einhausungselement umgeben wird, welches nicht mitdrehend am Rotor vorgesehen ist und wobei die Einhausung ausschließlich für den Aushärteprozess an dieser Stelle gebildet und danach wieder aufgelöst wird.
  • Insbesondere wird das Einhausungselement kurz nach dem Antreffen des Behälters an der Position der Aushärtungsvorrichtung in eine Arbeitsposition bewegt, in welcher das Element zusammen mit einem anderen Elemente der Einhausung den Behälter vor der Umgebung abschirmt. Das andere Element ist insbesondere mitdrehend an dem Rotor angebracht.
  • Weiterhin kann das Verfahren folgende Schritte beinhalten:
    • Verarbeitung von Behältern mit kreisförmigen Querschnitt im Taktbetrieb
    • Umstellen der Vorrichtung auf eine Verarbeitung von Behälter mit einem nicht kreisförmigen Querschnitt
    • Verarbeitung von den Behältern mit einem nicht kreisförmigen Querschnitt in einem kontinuierlichen Betrieb
  • Unabhängig davon kann eine Umstellung der Vorrichtung auch bei wechselnden Dimensionen (egal ob gleichbleibende Form des Querschnitts oder Taktbetrieb/kontinuierlicher Betrieb) von Behältern nötig sein. Insbesondere werden dann auch Teile der Aushärteinrichtung bzw. der Einhausung und/oder die Strahlungsquelle verstellt (Position oder Intensität) und/oder ausgewechselt. Hier ist es insbesondere von Vorteil, wenn der Abstand der Strahlungsquelle zum Behälter angepasst wird - dies kann über eine Relativbewegung zu den Einhausungselementen erfolgen oder gemeinsam mit der Verstellung eines Einhausungselement relativ zu einem anderen Einhausungselement. Auch kann bei einem Produktwechsel die Intensität der Absaugung von Ozon angepasst werden, insbesondere, wenn auch die Intensität der Strahlung verändert wird. Die Verstellung der Strahlungsquelle oder des Einhausungselements, an dem die Strahlungsquelle angebracht ist, kann auch über einen Motor automatisch erfolgen. Die Abstandseinstellung ist insbesondere beim Wechsel von ovalen oder rechteckigen zu runden Flaschen nötig. Im Gegensatz zu runden Flaschen, bei der der Abstand bei der Trocknung der Tinte auf einer Flasche konstant bleiben kann, wäre es möglich, bei der Aushärtung der Tinte auf nichtrunden Flaschen die Strahlungsquelle abhängig von der Behälterkontur, bei einer Drehung des Behälters, in Richtung der Drehachse des Rotors und wieder weg von ihr zu verstellen, um ständig einen gleichmäßigen Abstand beibehalten zu können.
  • Weitere Merkmale und beispielhafte Ausführungsformen sowie Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es versteht sich, dass die Ausführungsformen nicht den Bereich der vorliegenden Erfindung erschöpfen. Es versteht sich weiterhin, dass einige oder sämtliche der im Weiteren beschriebenen Merkmale auch auf andere Weise miteinander kombiniert werden können.
    • Figur 1
    stellt eine exemplarische Ausführung einer Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern mit einem Karussell als Transportsystem in Draufsicht dar.
    Figur 2
    stellt eine exemplarische Ausführung einer stationären, axial versetzten Einhausung gemäß der vorliegenden Erfindung als Querschnitt durch Figur 1 dar.
    Figur 3
    stellt eine exemplarische Ausführung einer schwenkbar ausgebildeten Aushärtestation zusammen mit einem äußeren Teil der Einhausung gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Warteposition dar.
    Figur 4
    stellt die in Figur 3 dargestellte exemplarische Ausführung einer schwenkbar ausgebildeten Aushärtestation zusammen mit einem äußeren Teil der Einhausung gemäß der vorliegenden Erfindung nach Verschwenken in die Arbeitsposition dar.
    Figur 5
    stellt eine alternative exemplarische Ausführung der in Figur 2 gezeigten, axial versetzten Einhausung gemäß der vorliegenden Erfindung dar, bei welcher ein innerer Teil der Einhausung synchron mit den Behälteraufnahmen umläuft.
  • In den im Folgenden beschriebenen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente. Zur besseren Übersichtlichkeit werden gleiche Elemente nur bei ihrem ersten Auftreten beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die mit Bezug auf eine der Figuren beschriebenen Varianten und Ausführungsformen eines Elements auch auf die entsprechenden Elemente in den übrigen Figuren angewendet werden können.
  • In der Figur 1 ist eine Behälterbehandlungsvorrichtung zum Bedrucken von Behältern 110 in einer Draufsicht zu sehen. Die hier gezeigte exemplarische Ausführung mit einem Karussell 100 als Transportsystem kommt häufig in Behälterbehandlungsvorrichtungen der Getränkeindustrie, aber auch im Kosmetik- und Hygienebereich vor. Ein einspuriger Behälterstrom 140 wird von einer Einteilschnecke (nicht gezeigt) mit einer vorgegebenen Teilung versehen und anschließend einem Einlaufstern 150 zugeführt, welcher die Behälter 110 einzeln aufnimmt und an die Behälteraufnahmen des Karussells 100 weitergibt. Vor Übergabe an den Einlaufstern 150 können die Behälter einen Koronatunnel durchlaufen, wo sie zum Erzielen eines verbesserten bzw. schärferen Druckbilds statisch aufgeladen werden können.
  • Die Behälter sind in dieser exemplarischen Darstellung der Einfachheit halber mit kreisrundem Querschnitt dargestellt, z. B. als Flaschen oder flaschenartige Behälter. Es versteht sich jedoch, dass die Form der Behälteraufnahmen in einfacher Weise nicht rotationssymmetrischen Behältern angepasst werden kann. Insbesondere können Behälteraufnahmen zum Einsatz kommen, welche generell für Behälter mit verschiedensten Formen und Umfängen verwendet werden können, indem an oder auf den Behälteraufnahmen auswechselbare oder anpassbare Aufnahmevorrichtungen für Behälter mit bestimmten Grundflächenformen angeordnet werden. Die Behälteraufnahmen 130 sind in gleichmäßigen Winkelabständen um die Drehachse 160 des Rotors des Karussells 100 versetzt an dem Karussell angeordnet. Dabei ist vorzugsweise jede Behälteraufnahme um ihre jeweilige Drehachse drehbar. Eine Verlängerung der Rotordrehachse 160 schneidet den Erdmittelpunkt. Die Behälter werden also in einer horizontalen Ebene Transportiert.
  • Durch Drehen des Karussells 100 um die Drehachse 160 werden die Behälteraufnahmen 130 an einer Vielzahl von Druckstationen 120a-e, welche an der Peripherie des Karussells angeordnet sind, vorbeigeführt. Mittels einer oder mehrerer Direktdruckköpfe jeder Druckstation wird dabei beim Vorbeiführen der von den Behälteraufnahmen mitgeführten Behälter jeweils ein Druckabschnitt auf der jeweiligen Behälteraußenfläche bedruckt. Dabei können die Druckstationen 120a-e denselben Druckabschnitt mit Tinten verschiedener Farben, z. B. Weiß, Gelb, Magenta, Zyan und Schwarz, bedrucken oder verschiedene Druckabschnitte mit der oder den jeweiligen Farben bedrucken. Zudem kann die letzte Druckstation 120e eine Siegel- oder Abdeckschicht auftragen, um das Druckbild vor äußeren Einflüssen zu schützen. Weiterhin ist an der Peripherie des Karussells eine Aushärtestation 125 zum Fixieren des Druckbildes angeordnet. Die Fixierung kann je nach Druckfarbe oder -tinte mittels UV-Strahlung, Elektronenstrahlen, Mikrowellen oder dergleichen erfolgen. Die Druckstationen 120a-e sowie die Aushärtestation 125 sind in dieser Darstellung feststehend an der Peripherie des Karussells ausgebildet. Dabei kann die Aushärtestation in einer anderen Ebene als die Druckstationen angeordnet sein. Insbesondere können auch mehrere Aushärtestationen, z. B. jeweils im Nachlauf zu einer Druckstation, an der Peripherie des Rotors 100 angeordnet sein.
  • Durch gesteuertes und / oder geregeltes Drehen des Rotors 100 mit einer vorgegebenen Winkelgeschwindigkeit bzw. einem vorgegebenen Winkelgeschwindigkeitsverlauf mittels eines hier nicht dargestellten Antriebs in Form eines Schritt- oder Servomotors oder Direktantriebs (ohne Getriebe) können die Behälteraufnahmen mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit an den jeweiligen Druckstationen 120a-e vorbeigeführt werden. Insbesondere kann der Rotor 100 getaktet oder kontinuierlich weitergedreht werden, je nachdem welches Druckverfahren verwendet wird. Die Winkelabstände zwischen benachbarten Behälteraufnahmen 130 können dabei wie dargestellt so an die Anordnung der Druckstationen 120a-e und der Aushärtestation 125 angepasst werden, dass stets mehrere Behälter gleichzeitig in verschiedenen Behandlungsphasen behandelt werden können.
  • Werden rechteckige oder ovale Behälter 110 ausschließlich an beiden längeren Seiten des Querschnitts bedruckt, so wird ein zusätzlicher (nicht gezeigter) Druckkopfsatz an der Peripherie angeordnet, in welchem nochmal alle Farben vorhanden sind. Mit den Druckköpfen 120a-e wird dann die erste Seite des Behälters komplett fertig gedruckt, mit dem zusätzlichen, identisch aufgebauten Druckkopfsatz die zweite Seite. Auf diese Weise ist ein kontinuierlicher Betrieb möglich, weil die Längsseiten sehr gut mit einigermaßen gleichem Abstand an den Druckköpfen vorbeigeführt werden können.
  • Sollen in derselben Maschine auch runde Flaschen mit einem Rundumdruck versehen werden, so wird der Rotor 100 taktweise betrieben. Die Flaschen 110 bleiben vor den jeweiligen Druckköpfen 120a-e stehen und rotieren - angetrieben von ihren Aufnahmen - vor dem Druckkopf um 360°. Hierbei ist es dann möglich, den Rotor um jeweils zwei Teilungen pro Takt weiterzudrehen, um den zusätzlichen Druckkopfsatz auszunutzen. Werden fünf Druckköpfe pro Satz verwendet kann die Aufstellung in der Reihenfolge a bis e beim zweiten Satz gleichbleiben. Werden vier Druckköpfe (zuerst a, dann b, c, d) im ersten Satz verwendet, muss die Reihenfolge des zweiten Druckkopfsatzes im Gegensatz zu der vom ersten so verändert werden, dass jede Farbe auf jede Flasche aufgetragen werden kann, beispielsweise in der folgenden Reihenfolge: b, a, d, c. Hierbei wäre es dann wünschenswert, dass in der Aushärtestation 125 auch zwei Flaschen aufgenommen werden können bzw. es eine zusätzliche Aushärtestation neben der 125 gibt. Alternativ zu dieser Vorgehensweise können auch so viele Flaschen in einem Takt gefördert werden, wie Druckköpfe bzw. Aushärtepositionen vorhanden sind. In dem Fall kann die Reihenfolge der Druckköpfe 120a-e der Sätze gleich sein.
  • Im Anschluss an den Aushärteprozess werden die Behälter 110 bevorzugt einzeln an einen Auslaufstern 155 übergeben, welcher diese seinerseits an einen Auslaufstrom 145 weiterreicht.
  • Um die zum Aushärten verwendete Strahlung effektiv abzuschirmen, befinden sich die Behälter während des Aushärteprozesses in einer Einhausung, welche auf unterschiedliche Weisen durch eine Relativbewegung der jeweiligen Behälteraufnahme 130 und zumindest eines Teil der die Einhausung bildenden Schutzvorrichtung gebildet werden kann (siehe unten). Dabei wird die Einhausung nur für den Aushärteprozess gebildet und nach Abschluss des Aushärteprozesses wieder aufgehoben.
  • Figur 2 stellt schematisch eine Einhausung gemäß der vorliegenden Erfindung anhand einer ersten beispielhaften Weiterbildung dar. Die dargestellte Weiterbildung weist eine stationäre, entlang der axialen Richtung des Rotors 100 relativ zu der Ebene der Druckstation 120 versetzt angeordnete Einhausung auf. Figur 2 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A-A (wie rechts oben angedeutet) durch den Rotor der Figur 1, wobei die kleinen Kreise symbolisch die Ein- und Auslaufsterne 150, 155 darstellen.
  • Die exemplarisch dargestellte Einhausung 225 umfasst einen stationären äußeren Teil 275 der Schutzvorrichtung sowie aufgrund des Querschnitts nur teilweise dargestellte, in Umfangsrichtung des Rotors vordere und hintere, bewegliche Seitenelemente 270, welche mittels einer Schließvorrichtung (nicht dargestellt) zum Einfahren bzw. Ausfahren des Behälters 110 geöffnet und zur Fixierung des Druckbilds geschlossen werden. Die Seitenwände werden beispielsweise in einer kreisförmigen Bewegung um den Behälter herum geschlossen. In der Schnittansicht schraffiert sieht man deswegen nur den inneren Teil der Seitenwände 270. In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform können die Seitenwände auch linear verschoben werden-von oben gesehen bilden dann die zwei Seitenwände 270 mit dem stationären Element 275 ein Dreieck. In der dargestellten, nicht limitierenden Ausführung bildet der äußere Teil 275 der Schutzvorrichtung gleichzeitig die Rückwand und optional die Seitenwände bzw. die Innenwand der Aushärtestation 125. Als Teil der Aushärtestation 125 ist eine Strahlungsquelle 226, insbesondere zum Abstrahlen von UV-Strahlung oder Elektronenstrahlen, vorgesehen, welche von der gebildeten Einhausung 225 umschlossen wird. Im unteren Bereich weist die stationäre Einhausung 225 eine Durchgangsöffnung 280 für den Behälter 110 und optional für einen Drehteller 130 der Behälteraufnahme auf, welche derart geformt und dimensioniert sein kann, dass der Drehteller 130 der Behälteraufnahme nach dem Einfahren des Behälters 110 die gebildete Einhausung 225 nach unten abschließt. Hierzu kann der Drehteller 130 so dimensioniert sein, dass er über den von dem inneren Teil 270, dem äußeren Teil 275 und den Seitenelementen gebildeten Mantel der Einhausung 225 hinausragt und dadurch effektiv ein Austreten von Strahlung nach unten verhindert. Der Drehteller ist sozusagen Teil der Einhausung. Unten bezieht sich hier und im Folgenden auf eine Aufstandsfläche 165, z. B. einen Boden, auf welcher der Rotor 100 der Druckvorrichtung steht.
  • Der hier schematisch gezeigte Rotor 100 umfasst eine von einem nicht mit Positionszeichen versehenen Direktantrieb (Magnete sind direkt rechts und links von der Welle mit weißen Kästchen angedeutet, der mit Spulen versehene Stator mit dem großen weißen Kästchen rechts von der Welle) angetriebene Welle und Haltevorrichtungen in einer unteren und einer oberen Ebene. Dabei dreht sich der Rotor 100 um die Drehachse 160. Die Behälteraufnahmen in der gezeigten, nicht limitierenden Ausführung umfassen jeweils einen Drehteller 130 und eine Zentriervorrichtung 135 zum Einspannen des Behälterbodens bzw. der Behältermündung bei Aufnahme der Behälter 110 von einem Einlaufstern 150. Die Zentriervorrichtung 135 kann, insbesondere zum Einspannen von Flaschen oder flaschenartigen Behältern 110, eine Zentrierglocke aufweisen. Der Drehteller 130 und die Zentriervorrichtung 135 sind jeweils an entlang der axialen Richtung des Rotors 100 verfahrbaren Stangen 250a bzw. 250b angebracht, welche mittels der unteren bzw. der oberen Haltevorrichtung des Rotors 100 auf einer Kreisbahn geführt werden. Insbesondere werden die Flaschen 110 im Neckhandling vor der Übergabe an die Aufnahmen 130, 135 transportiert. An der oberen Stange 250b ist ein weiterer, nicht gezeigter Antrieb vorhanden.
  • In der hier dargestellten Weiterbildung wird die Stange 250a mittels einer im unteren Bereich des Rotors 100 angeordneten Steuerkurve 240 aufgrund der Drehbewegung des Rotors automatisch verfahren. Hierzu weist die Steuerkurve 240 ein entsprechendes Profil auf, auf welchem die Stangen 250a mittels Kurvenfolgern (Rollen, Räder oder Gleitlager) 245 abrollen oder gleiten. Das Profil ist dabei derart gewählt, dass die Behälter 110 zur Behandlung durch die Druckstation 120 auf eine untere Ebene verfahren werden und zur Behandlung durch die Aushärtestation 125 auf eine nach oben versetzte Ebene angehoben werden. Durch das Anheben wird dabei der Behälter 110 in die Einhausung 225 eingefahren, welche durch Schließen der Seitenelemente und somit des inneren Elements 270 und mittels des Drehtellers 130 nach unten und nach allen Seiten lichtdicht abgeschlossen wird. Bei zusätzlicher Anordnung eines geeignet geformten oberen Teils der Schutzvorrichtung an der Zentriervorrichtung 135 kann die gebildete Einhausung 225 auch nach oben lichtdicht abgeschlossen werden. Somit dringt weder direkte noch indirekte Strahlung während des Aushärteprozesses aus der Einhausung 225. Bei Anordnung der stationären Aushärtestation 125 in ausreichender Höhe, z. B. über den Köpfen des Bedienpersonals, kann zudem auf eine Abschirmung nach oben im Allgemeinen verzichtet werden.
  • In einer ähnlichen, nicht dargestellten Ausführungsform wird auf den Drehteller 130 verzichtet und die Flasche lediglich von der oberen Aufnahme 135 gehalten. In diesem Fall sind die Seitenwände bzw. die inenre Wand der Einhausung komplett stationär und unverschiebbar ausgebildet. Die Einhausung befindet sich dann vorzugsweise etwas unterhalb der Ebene, auf der die Druckköpfe 120 angeordnet sind. Die Einhausung ist dann als Topf ausgebildet, in welchem der Behälter 110 von oben eingefahren wird. Vorzugsweise umfasst dann der Zentrier- bzw. Haltekopf 135 eine Glocke zum Verschließen des Topfes.
  • Bei Verwendung eines separaten Antriebs zum Verfahren der Stangen 250a und 250b kann mittels einer Steuer- und/oder Regeleinheit in Abhängigkeit von dem aufgedruckten Druckbild festgelegt werden, ob ein Behälter zur Fixierung auf das Niveau der Aushärtestation 125 angehoben werden soll oder die Aushärtestation 125 auf der Ebene der Druckstation 120 ohne Fixierung passiert. Letzteres kann insbesondere beim "wet in wet printing" von Vorteil sein.
  • Die Figuren 3 und 4 zeigen schematisch eine alternative Weiterbildung gemäß der vorliegenden Erfindung, bei welcher die Einhausung durch Verschwenken eines um eine tangential zum Umlauf des Rotors 100 angeordnete Achse 390 schwenkbaren Teils 325 der Einhausung gebildet wird. Der schwenkbare Teil 325 der Einhausung umfasst dabei einen äußeren Teil 375 und weist eine Aussparung 380 für den Durchtritt der Zentriervorrichtung 135 und des Behälters 110 auf, wenn der Teil 325 aus einer Warteposition, wie in Figur 3 dargestellt, in eine Arbeitsposition, wie in Figur 4 dargestellt, über den Behälter 110 verschwenkt wird. Der äußere Teil 375 bildet in der dargestellten, nicht limitierenden Ausführung gleichzeitig die Rückwand und optional die Seitenwände der Aushärtestation 125 und umgibt zudem die Strahlungsquelle 326. Insbesondere wird in der dargestellten Weiterbildung die gesamte Aushärtestation zusammen mit der Einhausung 325 aus einer Warteposition (Figur 3) in eine Arbeitsposition (Figur 4) um die Achse 390 verschwenkt. Lediglich der innere Teil 370 der Einhausung wird nicht verschwenkt, sondern läuft synchron mit der jeweiligen Behälteraufnahme 130 um, wie hier dargestellt. Ein synchron umlaufender innerer Teil 370 kann zusätzlich zum Bilden der Einhausung im Bereich der Aushärtestation auch als Prallplatte für Drucktinte im Bereich der Druckstation 120 dienen. Zum synchronen Umlaufen kann der innere Teil 370 mechanisch mit der Welle des Rotors 100 verbunden sein.
  • Das Verschwenken des schwenkbaren Teils 325 der Einhausung und optional der Aushärtestation 125 zwischen Warteposition und Arbeitsposition kann mittels einer mit dem Rotor verbundenen und umlaufenden Steuerkurve, welche beispielsweise mit einem Arm der Schwenkvorrichtung zusammenwirkt, oder mittels eines separaten Antriebs erfolgen. Alternativ oder zusätzlich zu der dargestellten Verschwenkung kann der bewegbar ausgebildete Teil 325 der Einhausung und optional die Aushärtestation 125 auch linear in radialer und/oder axialer Richtung verfahren werden, beispielsweise mit einer von einem ansteuerbaren Antrieb angetriebenen Linearachse. Die Schwenkvorrichtung ist insbesondere bei synchron umlaufenden inneren Teilen 370 in derselben Ebene angeordnet wie die Druckstation 120.
  • Figur 5 zeigt eine alternative exemplarische Ausführung der in Figur 2 gezeigten, axial versetzten Einhausung gemäß der vorliegenden Erfindung, bei welcher ein innerer Teil 570, vorzugsweise inklusive der Seitenwände, der Einhausung synchron mit der jeweiligen Behälteraufnahme 130 umläuft. Die synchron umlaufenden inneren Teile 570 sind somit auf derselben Ebene wie der stationäre Teil 225 der Einhausung und die Aushärtestation 125, nämlich entlang der axialen Richtung des Rotors 100 zur Ebene der Druckstation 120 nach oben versetzt angeordnet. Dabei sind die umlaufenden Teile 570 mit einer Welle des Rotors 100 mechanisch verbunden. Insbesondere ist der Höhenversatz größer als die maximale Höhe der zu behandelnden Behälter 110.
  • Wie schon bei der in Figur 2 dargestellten Variante mit vollständig stationärer Einhausung wird der zu behandelnde Behälter 110 auch bei der Weiterbildung nach Figur 5 aus der Ebene der Druckstation 120 in die Ebene der Aushärtestation 125 axial verfahren. Dieselben Variationen, z. B. die Verwendung einer Steuerkurve 240, die im Zusammenhang mit Figur 2 beschrieben wurden, finden somit auch hier Anwendung. Ebenso kann bei ausreichender Höhe der Ebene der Aushärtestation 125 auf einen oberen Teil der Schutzvorrichtung verzichtet werden. Vorzugsweise ist jedoch am Kopf 135 eine Abschirmglocke vorgesehen (nicht gezeigt). Die Einhausung wird bei dieser Weiterbildung durch das Umlaufen des inneren Teils 570 und das Anheben des Drehtellers 130 der Behälteraufnahme erst kurz vor Erreichen der Aushärtestation 125 gebildet.
  • In allen hier dargestellten exemplarischen Ausführungen wird die Einhausung durch relatives Bewegen der Behälteraufnahme und/oder von Teilen der Schutzvorrichtung erst unmittelbar vor Erreichen der Aushärtestation gebildet und nach Abschluss des Fixierprozesses auch wieder aufgehoben. Eventuelle Seitenelemente werden dazu zum Einfahren eines oder mehrerer Behälter mittels einer Schließvorrichtung geöffnet und zum Behandeln der Behälter geschlossen. Dabei können die Seitenelemente an einem inneren Teil der Schutzvorrichtung und/oder einem äußeren Teil der Schutzvorrichtung angebracht sein. Beispielsweise sind horizontal klappbare Bleche oder verschiebbare U-förmige Seitensegmente denkbar. Die Seitenelemente können dabei mit dem inneren und/oder äußeren Teil derart überlappen, dass keine Strahlung seitlich aus der gebildeten Einhausung austreten kann.
  • Die in Figuren 2, 3 und 4 darstellte Weiterbildung wird im Allgemeinen getaktet betrieben, wobei ein Takt beispielsweise aus dem Verschwenken der Einhausung 325 in eine Warteposition, dem Weiterdrehen des Rotors 100 zum Bewegen des Behälters 110 in den Bereich der Aushärtestation 125, dem Absenken der Einhausung 325 in die Arbeitsposition und dem Behandeln des Behälters 110 mittels der Strahlungsquelle 326 besteht. Die in der Figur 5 dargestellte Weiterbildung kann hingegen auch kontinuierlich betrieben werden, wobei die Einhausungen 225 in Umfangsrichtung des Rotors 100 entsprechend groß ausgebildet sein können, dass sich der Behälter 110 innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs auch innerhalb der von der Einhausung gebildeten Kammer weiterbewegen kann.
  • Da die Einhausung nur im Bereich der Aushärtestation 125 besteht, können beim Aufnehmen und Abgeben der Behälter von einem Einlaufstern 150 bzw. an einen Auslaufstern 155 keine Kollisionen mit eventuell umlaufenden Teilen der Schutzvorrichtung auftreten, sodass die Schutzvorrichtung den Strom an Behältern nicht behindert. Dadurch kann die Drehgeschwindigkeit des Rotors 100 erhöht und der Gesamtdurchsatz an Behältern gesteigert werden.
  • In allen Ausführungen kann die UV-Lampe 226, 326 relativ zur äußeren Einhausung 275, 375 oder mit der äußeren Einhausung zusammen derart verstellt werden, dass ein Abstand zum Behälter variiert werden kann. Alternativ oder zusätzlich ist die Einhausung auswechselbar gestaltet.
  • Es wäre auch möglich zwei oder mehr gleichartige oder zwei oder mehr verschiedene Einhausungen, beispielsweise die aus Figur 5 für einen kontinuierlichen Betrieb und die aus Figur 2 oder 3 für einen Taktbetrieb am selben Rotor 100 anzuordnen.
  • Insbesondere werden die Behälter während des Aufenthalts in der Einhausung einmal um ihre Achse mittels der Aufnahme gedreht.
  • In allen Ausführungsformen ist ein schon angesprochener Sklaveneinsatz denkbar, bei dem der Behälter vorzugsweise hängend gehaltert wird und nur eine obere Aufnahme 135 zum Einsatz kommt. In dem Fall können die Einhausungen von unten her mit einem stationären geschlossen werden.

Claims (16)

  1. Druckvorrichtung zum Bedrucken von Behältern (110), umfassend:
    einen antreibbaren Rotor (100) mit einer Vielzahl von Behälteraufnahmen (130), mit dem die Behälter (110) umlaufend zwischen wenigstens einem Zuförderer (150) und wenigstens einem Abförderer (155) bewegt werden;
    wenigstens einem Druckkopf zum Aufbringen eines Druckbildes auf den Behälter;
    wenigstens eine Aushärtestation (125) zum Aushärten eines auf einer Behälteraußenfläche eines Behälters (110) aufgebrachten Druckbilds, welche in der Peripherie des Rotors (100) angeordnet und der Position, in der das Druckbild auf den Behälter aufgebracht wird, (120) im Umlauf nachgeschaltet ist; und
    wenigstens eine Schutzvorrichtung;
    wobei wenigstens eine Behälteraufnahme (130) und die Schutzvorrichtung derart ausgeführt sind, dass durch relatives Bewegen der Behälteraufnahme (130) und zumindest eines Teils der Schutzvorrichtung im Bereich der Aushärtestation (125) eine Einhausung für wenigstens einen von der Behälteraufnahme (130) mitgeführten Behälter (110) gebildet wird.
  2. Druckvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Aushärtestation (125) wenigstens eine Strahlungsquelle (226, 326) zum Abstrahlen von UV-Strahlung oder Elektronen aufweist.
  3. Druckvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die von der Behälteraufnahme (130) und der Schutzeinrichtung gebildete Einhausung zusätzlich zu dem mitgeführten Behälter (110) zumindest die Strahlungsquelle (226, 326) umschließt.
  4. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Teil (270, 275, 370) der Schutzvorrichtung feststehend im Bereich der Aushärtestation (125) angeordnet ist.
  5. Druckvorrichtung nach Anspruch 4, wobei zumindest ein bezüglich einer radialen Richtung des Rotors (100) innerer Teil (270, 370) der gebildeten Einhausung als feststehender Teil der Schutzvorrichtung im Bereich der Aushärtestation (125) ausgebildet ist.
  6. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zumindest ein bezüglich einer radialen Richtung des Rotors (100) innerer Teil (370, 570) der gebildeten Einhausung als ein mit der Behälteraufnahme (130) synchron umlaufender Teil der Schutzvorrichtung ausgebildet ist.
  7. Druckvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
    wobei ein bezüglich der radialen Richtung des Rotors (100) äußerer Teil (225) der gebildeten Einhausung als feststehender Teil (275) der Schutzvorrichtung im Bereich der Aushärtestation (125) ausgebildet ist;
    wobei die Schutzvorrichtung entlang einer axialen Richtung des Rotors (100) versetzt zu der Druckstation (120) angeordnet ist; und
    wobei die Behälteraufnahme (130) im Bereich der Aushärtestation (125) in der axialen Richtung verfahrbar ausgebildet ist.
  8. Druckvorrichtung nach Anspruch 7, weiterhin eine Steuerkurve (240) umfassend, welche derart ausgebildet ist, dass die Behälteraufnahme (130) im Bereich der Aushärtestation (125) über die Steuerkurve (240) derart in der axialen Richtung verfahren wird, dass der mitgeführte Behälter (110) in die gebildete Einhausung eingefahren wird.
  9. Druckvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
    wobei ein bezüglich der radialen Richtung des Rotors (100) äußerer Teil (325) der gebildeten Einhausung als schwenkbarer und / oder in die radiale Richtung verfahrbarer und / oder in eine axiale Richtung des Rotors (100) verfahrbarer Teil (375) der Schutzvorrichtung in der Peripherie des Rotors (100) ausgebildet ist; und
    wobei die Druckvorrichtung weiterhin einen Antrieb und / oder eine Steuerkurve umfasst, durch welchen und / oder welche der äußere Teil (325) der Einhausung zum Bilden der Einhausung im Bereich der Aushärtestation (125) verschwenkt und / oder verfahren werden kann.
  10. Druckvorrichtung nach Anspruch 6,
    wobei ein bezüglich der radialen Richtung des Rotors (100) innerer Teil der gebildeten Einhausung zusammen mit einem bezüglich der radialen Richtung äußeren Teil der gebildeten Einhausung und wenigstens einem den inneren und äußeren Teil verbindenden Seitenelement der gebildeten Einhausung als ein mit der Behälteraufnahme (130) synchron umlaufender Teil der Schutzvorrichtung ausgebildet ist; und
    wobei der synchron umlaufende Teil der Schutzvorrichtung entlang einer axialen Richtung des Rotors (100) verfahrbar ausgebildet ist.
  11. Druckvorrichtung nach Anspruch 10,
    wobei die Druckvorrichtung weiterhin einen Antrieb und / oder eine Steuerkurve umfasst, durch welchen und / oder welche der synchron umlaufende Teil der Schutzvorrichtung zum Bilden der Einhausung im Bereich der Aushärtestation (125) aus einer entlang der axialen Richtung relativ zu der Druckstation (120) versetzten Position in Richtung der Behälteraufnahme (130) verfahren wird.
  12. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    wobei die Schutzvorrichtung wenigstens ein bewegliches Seitenelement als Teil der gebildeten Einhausung und eine Schließvorrichtung umfasst,
    welche derart ausgebildet ist, dass das bewegliche Seitenelement zum Einfahren eines Behälters (110) in die Einhausung geöffnet und nach dem Einfahren geschlossen wird.
  13. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die Schutzvorrichtung derart ausgebildet ist, dass die gebildete Einhausung mehr als einen Behälter (110) umschließen kann.
  14. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die Behälteraufnahme (130) derart ausgebildet ist, dass sie die gebildete Einhausung im Bereich der Aushärtestation (125) in einer axialen Richtung des Rotors (100) zumindest teilweise abschließt.
  15. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 14,
    wobei die gebildete Einhausung den mitgeführten Behälter (110) und die Strahlungsquelle (226, 326) im Wesentlichen lichtdicht umschließt.
  16. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei zumindest Teile, wie beispielsweise Elemente der Einhausung oder eine UV-Lampe, der Aushärtstation lösbar und/oder verstellbar an dieser befestigt sind.
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