EP3558832A1 - Behandlungsmaschine für behälter - Google Patents

Behandlungsmaschine für behälter

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EP3558832A1
EP3558832A1 EP17788218.0A EP17788218A EP3558832A1 EP 3558832 A1 EP3558832 A1 EP 3558832A1 EP 17788218 A EP17788218 A EP 17788218A EP 3558832 A1 EP3558832 A1 EP 3558832A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
lifting cam
treatment machine
lifting
machine according
control rollers
Prior art date
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Granted
Application number
EP17788218.0A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP3558832B1 (de
Inventor
Franz Weigl
August Peutl
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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 EP3558832A1 publication Critical patent/EP3558832A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3558832B1 publication Critical patent/EP3558832B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65C—LABELLING OR TAGGING MACHINES, APPARATUS, OR PROCESSES
    • B65C3/00—Labelling other than flat surfaces
    • B65C3/26—Affixing labels to non-rigid containers, e.g. bottles made of polyethylene or boxes to be inflated by internal air pressure prior to labelling
    • 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
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65C—LABELLING OR TAGGING MACHINES, APPARATUS, OR PROCESSES
    • B65C9/00—Details of labelling machines or apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65C—LABELLING OR TAGGING MACHINES, APPARATUS, OR PROCESSES
    • B65C9/00—Details of labelling machines or apparatus
    • B65C9/02—Devices for moving articles, e.g. containers, past labelling station

Definitions

  • the invention relates to a treatment machine for containers according to the preamble of claim 1.
  • Rotary-type treatment machines with a rotatable container table and a rotating machine top with clamping stations for centering clamping of containers on turntables are suitable, for example, for labeling and / or printing on the containers.
  • each clamping station comprises a separate motor for raising and lowering centering elements for the containers.
  • This allows flexible use of the clamping stations for containers of different heights.
  • the disadvantage here however, that a large number of separate motors is needed and must be controlled.
  • DE 10 2009 005 180 A1 and EP 2 387 534 B1 disclose treatment machines with a stationary lift curve along which control rollers run in order to raise and lower centering elements associated therewith.
  • the lower equipment cost is at the expense of flexibility, since the lifting curve determines the vertical working range of the clamping stations and therefore only allows the treatment of containers with a certain height.
  • the treatment machine comprises a container table rotatable about a vertical machine axis, rotating clamping stations with centering elements which can be lowered onto the containers, and a rotational position-fixed lifting cam for controlling the centering elements.
  • the lifting cam is mounted on a machine head which is centrally height-adjustable relative to the container table.
  • running control rollers for lifting / lowering the centering elements with elastic elements are resiliently biased against the top and / or bottom of the lift curve. This allows a backlash-free raising and lowering of the centering when running along the control rollers on the lift curve, regardless of the altitude of the lift curve.
  • the height-adjustable machine head allows height adjustment of the lift curve and thus an adjustment of the vertical working range of all clamping stations at the same time and with a common adjustment mechanism. This allows format adjustments in a simple yet flexible way and eliminates the need for individually and / or electrically controlled lifting drives for the centering.
  • the machine head rotates together with the container table around the vertical machine axis.
  • the machine head then takes, for example, an electrical control unit for turntable and / or a pneumatic supply unit for the centering.
  • the lifting curve is coupled with respect to its altitude to the machine head and decoupled with respect to their rotational position about the machine axis of the machine head, in particular by means of an intermediate Axial anymorelzlagers or the like.
  • the lift curve is supported for this purpose, for example, on the machine head.
  • the machine head is supported for this purpose, for example, on a central and telescopically formed support column. This allows a compact central lifting mechanism for the format adaptation of the clamping stations.
  • the treatment machine comprises an electrically and / or pneumatically and / or hydraulically driven central lifting device for the mechanical height adjustment of the machine head, wherein the lifting device is integrated in particular in a central support column for the machine head.
  • the machine upper part can be raised and lowered by means of an electromotive spindle drive integrated in the support column. This allows an ergonomic and precise height adjustment of the clamping stations.
  • a pneumatic lifting device is particularly advantageous since it can produce a constant contact pressure, also independent of container tolerances, by means of a pneumatic spring. Furthermore, the contact pressure by means of pressure gauge and / or valve and associated control can be changed very quickly without having to replace components.
  • the lifting curve is formed with respect to the clamping stations on the inside. This allows an arrangement of the clamping stations with a comparatively small radial distance to the lifting curve. As a result, the treatment machine can be constructed particularly compact. Furthermore, dimensional tolerances and control forces occurring in the area of the lift curve and the associated control rollers can be reduced.
  • the treatment machine further comprises a torque arm for the lifting cam, wherein the torque arm is vertically movably anchored or vertically movable hinged to the lift curve and / or guided.
  • the torque arm is then suitable for different altitudes of the lift curve.
  • the torque-assisted includes a vertical linear guide to a stationary outer anchorage.
  • the clamping stations preferably comprise vertical linear guides for the centering elements and control rollers running along the stroke curve for lifting / lowering the centering elements. This allows a working stroke of the centering with mechanical control at comparisise little equipment.
  • control rollers are arranged on both sides of the lift curve at the top and bottom. Consequently, upper control rollers for the upper side of the lift curve and lower control rollers for the lower side of the lift curve are formed on the lifting units. This allows the generation of a control force by means of the lift curve both during lowering and when lifting the centering.
  • top and bottom of the lift curve are any oriented up or down tracks the lift curve for the control rollers to understand. These tracks can be components of grooves, frets or the like.
  • control rollers are resiliently biased with elastic elements against the top and bottom of the lift curve, for example by means of mechanical tension springs or compression springs, by means of pneumatic compression springs, magnetic springs, linear actuators or the like.
  • a mutual contact of the control rollers with the lift curve can be reliably maintained both when lifting and when lowering the centering.
  • lower and upper control rollers are then biased towards each other by means of tension springs, for example in pairs, each with a common tension spring. This allows a structurally simple management of the control rollers on the lift curve.
  • control rollers are facing only the top of the lift curve and biased by pneumatic lift actuators or mechanical compression springs down against the lift curve. This allows a backlash-free lowering and lifting the centering with a single-sided lift curve.
  • control rollers are facing exclusively the underside of the lift curve and biased by compression springs up against the lift curve. This also allows a backlash-free lowering and lifting of the centering with a single-sided lift curve.
  • the treatment machine then further comprises a relative to the rotational position of the container table coupled and coupled with respect to the altitude of the lifting cam drive plate for supporting the compression springs from below.
  • Each centering element is then connected to a bearing for the control roller, for example, by means of a lifting rod which protrudes through the drive plate.
  • the treatment machine then further comprises a rolling bearing for supporting the drive plate on the machine head.
  • a rolling bearing for supporting the drive plate on the machine head. This allows a backlash-free lifting and lowering the drive plate when adjusting the lift curve and a rotational decoupling of the drive plate of the lift curve.
  • the clamping stations preferably comprise self-supporting frames for modular mounting on the treatment machine, in particular on the container table.
  • the clamping stations can be used flexibly and economically on treatment machines with differently sized container tables in the sense of standard units.
  • the racks are also used, for example, for fastening the linear guides.
  • the centering for internal loading of the clamped containers are formed with compressed air.
  • compressed air from a mounted on the machine head pneumatic supply unit can be passed through a container formed in the centering channel in thin-walled Kunststoffbe to stabilize them when printing or labeling against external mechanical forces.
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal section through the treatment machine with clamping stations according to a first preferred embodiment
  • Figure 2 is a side view of the clamping station of the first embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic longitudinal section through a clamping station according to a second preferred embodiment
  • FIG. 4 shows a schematic longitudinal section through a clamping station according to a third preferred embodiment.
  • the treatment machine 1 for container 2 comprises a container table 3 with gripping stations 4 attached to it in circumferentially uniform distribution for the containers 2 and a machine top 5.
  • the container table 3 and the machine top 5 rotate together in working mode about a vertical machine axis 1 a.
  • the rotatable machine upper part 5 sits on a central support column 6, in which a lifting device 7 is integrated.
  • the central lifting device 7 preferably comprises an electrically controllable drive unit 7a in the form of an electric spindle drive, a hydraulic lifting drive or the like.
  • the lifting cam 8 is coupled by means of a bearing 9, which is for example an axial roller bearing, with respect to their altitude to the rotatable machine head 5 and decoupled with respect to their rotational position thereof.
  • a bearing 9 which is for example an axial roller bearing
  • vertically movable torque arm 10 is present. This includes, for example, a vertical linear guide 10a in the region of an outer anchorage 10b.
  • the machine head 5 and the lifting cam 8 can be adjusted together by a vertical adjustment stroke 1 1 with respect to the container table 3 to adjust the vertical working range of all clamping stations 4 to the height of the container 2 to be treated.
  • the clamping stations 4 each comprise a centering element 12 for vertical clamping of a container 2 at its mouth region 2a, vertical linear guides 13 for the centering elements 12 and about horizontal axes 14a rotatable control rollers 14 which run along the lifting cam 8.
  • the centering elements 12 allow rotation of the clamped container 2 about its longitudinal axis.
  • the control rollers 14 When running along the lifting cam 8, the control rollers 14 cause a vertical stroke 15 of the centering 12.
  • the container 2 for printing or labeling in a known manner are centrally clamped on turntables 16 standing. With raised centering elements 12, the containers 2 can be transferred to the clamping stations 4 and removed therefrom.
  • the turntable 16 are, for example, each driven by a separate servo motor (not shown and known per se).
  • the amplitude of the working stroke 15 is fixed by the lifting cam 8. Nevertheless, the working stroke 15, and thus the vertical working range of the centering elements 12, can be shifted upward or downward by raising or lowering the lifting cam 8 by the adjustment stroke 11.
  • the central lifting device 7 thus enables a flexible and rapid adaptation of the vertical working area to the height of the container type to be printed and thus a simple and identical format adaptation of all clamping stations 4.
  • the linear guides 13 comprise rails 13a and carriages 13b, to which the centering elements 12 and the control rollers 14 are fastened, for example by means of support arms 13c, 13d or the like.
  • the machine head 5 receives at least one control and / or supply unit 17 for the turntable 16 and / or the centering elements 12.
  • the latter are, for example, pneumatically supplied to selectively pressurize the container 2 during the treatment with an internal overpressure, and to support in this way mechanically labile container walls.
  • a stationary treatment unit 18 for example for direct printing or labeling of the containers 2, is indicated in the periphery of the container table 3.
  • the clamping station 4 is preferably formed as a module with a self-supporting frame 19, on which, for example, the rail 13a of the linear guide 13 is attached.
  • the frame 19 may preferably be mounted on the container table 3.
  • FIG. 2 illustrates the control mechanism of the clamping station 4 of the first embodiment in a size-scale representation.
  • an outer support arm 13c for holding the centering element 12 is formed and inner support arms 13d, which are biased towards each other by means of a tension spring 21.
  • On the inner support arms 13d each have a bearing 22 is formed for each control roller 14. Consequently, the control rollers 14 are pressed by means of the tension spring 21 on both sides against the upper side 8a and the lower side 8b of the intermediate control cam 8. This allows a play-free stroke of the centering element 12 following the course of the control cam 8.
  • the lifting cam 8 is located between the machine axis 1 a and the clamping stations 4. This allows a particularly compact coaxial arrangement of the machine head 5, the lifting cam 8 and the clamping stations 4. However, this is not mandatory.
  • the lifting cam 8 could extend substantially over the pitch circle of the clamping stations 4, that is, seen in longitudinal section in its vertical extension. Also in this case could be on both sides of the control cam 8 running control rollers 14 for lifting control of the centering 12 use.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the structure of clamping stations 24 of a second preferred embodiment. Accordingly, the clamping stations 24 also comprise linear guides 13 with rails 13a and carriages 13b displaceable thereon and outer support arms 13c for the centering elements 12.
  • control rollers 14 are mounted on the carriage 13b, which run along the top 8a of the control cam 8 along.
  • the control rollers 14 are then pressed by a mechanical compression spring 25 or a pneumatic actuator 26 down against the top 8a of the control cam 8.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of the construction of clamping stations 34 of a third preferred embodiment. Accordingly, the clamping stations 34 also comprise linear guides 13 with rails 13a and carriages 13b displaceable thereon and outer support arms 13c for the centering elements 12.
  • control rollers 14 are connected to the centering elements 12, which run on the underside 8b of the control cam 8 along.
  • the control rollers 14 are then pressed by a mechanical compression spring 35 up against the bottom 8 b of the control cam 8.
  • a driver disc 36 is formed as part of the machine head 5.
  • the control rollers 14 are then by means of lifting rods 37, which are guided by the driver disc 36, connected to the centering elements 12.
  • the lifting rods preferably have a connection / T rennstelle 37 a for assembly purposes.
  • the lifting cam 8 is in turn coupled by means of the bearing 9, which is, for example, an axial roller bearing, with respect to its altitude to the rotatable machine head 5 with the drive plate 36 and decoupled with respect to their rotational position thereof.
  • the bearing 9 which is, for example, an axial roller bearing
  • the machine head 5 and the bearing 9 has been omitted in FIG. 3 for the sake of simplicity.
  • the supply of the container 2 to the treatment machine 1, the treatment of the container 2 and the container outlet take place in a known per se and preferably with continuous rotation of the container table.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Beschrieben wird eine Behandlungsmaschine (1) zum Etikettieren und/oder Bedrucken von Behältern (2). Demnach umfasst die Behandlungsmaschine einen um eine vertikale Maschinenachse (1a) drehbaren Behältertisch (3), daran umlaufende Einspannstationen (4, 24, 34) mit auf die Behälter absenkbaren Zentrierelementen (12), und eine drehlagenfeste Hubkurve (8) zum Steuern der Zentrierelemente. Dadurch, dass die Hubkurve an einem bezüglich des Behältertisches zentral höhenverstellbaren Maschinenoberteil (5) gelagert ist, können die Höhenlage der Hubkurve und damit der vertikale Arbeitsbereich aller Einspannstationen zugleich und mit einem gemeinsamen Verstellmechanismus für Formatanpassungen an unterschiedliche Behältertypen geändert werden. Ferner sind an der Hubkurve entlang laufende Steuerrollen (14) zum Heben/Senken der Zentrierelemente mit elastischen Elementen (21, 25, 35) gegen die Oberseite und/oder die Unterseite der Hubkurve elastisch vorgespannt, für ein spielfreies Arbeiten der Zentrierelemente.

Description

Behandlungsmaschine für Behälter
Die Erfindung betrifft eine Behandlungsmaschine für Behälter gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Behandlungsmaschinen vom Rundläufertyp mit einem drehbaren Behältertisch und einem sich mit diesem drehenden Maschinenoberteil mit Einspannstationen zum zentrierenden Einspannen von Behältern auf Drehtellern eigenen sich beispielsweise zum Etikettieren und/oder Bedrucken der Behälter.
Diesbezüglich ist aus der DE 10 2013 217 657 A1 eine Behandlungsmaschine bekannt, bei der jede Einspannstation einen separaten Motor zum Anheben und Absenken von Zentrierelementen für die Behälter umfasst. Dies ermöglicht einen flexiblen Einsatz der Einspannstationen für unterschiedlich hohe Behälter. Nachteilig ist dabei jedoch, dass eine Vielzahl separater Motoren benötigt wird und angesteuert werden muss.
Alternativ dazu offenbaren die DE 10 2009 005 180 A1 und die EP 2 387 534 B1 Behandlungsmaschinen mit einer stationäre Hubkurve, an der Steuerrollen entlang laufen, um mit diesen verbundene Zentrierelemente anzuheben und abzusenken. Der geringere apparative Aufwand geht jedoch zur Lasten der Flexibilität, da die Hubkurve den vertikalen Arbeitsbereich der Einspannstationen festlegt und daher nur die Behandlung von Behältern mit einer bestimmten Höhe ermöglicht.
Es besteht somit Bedarf für Behandlungsmaschinen, deren Einspannstationen einen möglichst geringen apparativen Aufwand verursachen, und die dennoch flexibel für unterschiedliche Behälterhöhen einsetzbar sind.
Die gestellte Aufgabe wird mit einer Behandlungsmaschine zum Etikettieren und/oder Bedrucken von Behältern gemäß Anspruch 1 gelöst. Demnach umfasst die Behandlungsmaschine einen um eine vertikale Maschinenachse drehbaren Behältertisch, daran umlaufende Einspannstationen mit auf die Behälter absenkbaren Zentrierelementen, und eine drehlagenfeste Hubkurve zum Steuern der Zentrierelemente. Erfindungsgemäß ist die Hubkurve an einem bezüglich des Behältertisches zentral höhenverstellbaren Maschinenoberteil gelagert. Ferner sind an der Hubkurve entlang laufende Steuerrollen zum Heben/Senken der Zentrierelemente mit elastischen Elementen gegen die Oberseite und/oder die Unterseite der Hubkurve elastisch vorgespannt. Dies ermöglicht ein spielfreies Anheben und Absenken der Zentrierelemente beim Entlanglaufen der Steuerrollen an der Hubkurve, unabhängig von der Höhenlage der Hubkurve. Das höhenverstellbare Maschinenoberteil ermöglicht eine Höhenanpassung der Hubkurve und damit eine Anpassung des vertikalen Arbeitsbereichs aller Einspannstationen zugleich und mit einem gemeinsamen Verstellmechanismus. Dies ermöglicht Formatanpassungen auf einfache und dennoch flexible Weise und erübrigt individuell und/oder elektrisch gesteuerte Hubantriebe für die Zentrierelemente.
Das Maschinenoberteil dreht sich gemeinsam mit dem Behältertisch um die vertikale Maschinenachse. Das Maschinenoberteil nimmt dann beispielsweise eine elektrische Steuereinheit für Drehteller und/oder eine pneumatische Versorgungseinheit für die Zentrierelemente auf.
Vorzugsweise ist die Hubkurve bezüglich ihrer Höhenlage an das Maschinenoberteil gekoppelt und bezüglich ihrer Drehlage um die Maschinenachse vom Maschinenoberteil entkoppelt, insbesondere mittels eines dazwischen angeordneten Axialwälzlagers oder dergleichen. Die Hubkurve stützt sich zu diesem Zweck beispielsweise auf dem Maschinenoberteil ab. Das Maschinenoberteil stützt sich zu diesem Zweck beispielsweise auf einer zentralen und teleskopartig ausgebildeten Tragsäule ab. Dies ermöglicht einen kompakten zentralen Hubmechanismus für die Formatanpassung der Einspannstationen.
Vorzugsweise umfasst die Behandlungsmaschine eine elektrisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch angetriebene zentrale Hubeinrichtung zur maschinellen Höhenverstellung des Maschinenoberteils, wobei die Hubeinrichtung insbesondere in eine zentrale Tragsäule für das Maschinenoberteil integriert ist. Beispielsweise kann das Maschinenoberteil mittels eines in die Tragsäule integrierten elektromotorischen Spindeltriebs angehoben und abgesenkt werden. Dies ermöglicht eine ergonomische und präzise Höhenanpassung der Einspannstationen.
Eine pneumatische Hubeinrichtung ist besonders vorteilhaft, da diese mittels pneumatischer Feder einen konstanten Anpressdruck, auch unabhängig von Behältertoleranzen, erzeugen kann. Weiterhin kann der Anpressdruck mittels Manometer und/oder Ventil und zugehöriger Steuerung sehr schnell verändert werden, ohne Bauteile austauschen zu müssen.
Vorzugsweise ist die Hubkurve bezüglich der Einspannstationen innenliegend ausgebildet. Dies ermöglicht eine Anordnung der Einspannstationen mit einem vergleichsweise geringen radialen Abstand zur Hubkurve. Dadurch kann die Behandlungsmaschine besonders kompakt aufgebaut werden. Ferner lassen sich Maßtoleranzen und im Bereich der Hubkurve und damit zusammenwirkender Steuerrollen auftretende Steuerkräfte reduzieren.
Vorzugsweise umfasst die Behandlungsmaschine ferner eine Drehmomentstütze für die Hubkurve, wobei die Drehmomentstütze vertikal beweglich verankert ist oder vertikal beweglich an der Hubkurve angelenkt und/oder geführt ist. Die Drehmomentstütze eignet sich dann für unterschiedliche Höhenlagen der Hubkurve. Beispielsweise umfasst die Drehmomentstützte eine vertikale Linearführung zu einer stationären äußeren Verankerung hin.
Vorzugsweise umfassen die Einspannstationen vertikale Linearführungen für die Zentrierelemente und an der Hubkurve entlang laufende Steuerrollen zum Heben/Senken der Zentrierelemente. Dies ermöglicht einen Arbeitshub der Zentrierelemente mit mechanischer Steuerung bei vergleichseise geringem apparativen Aufwand.
Vorzugsweise sind die Steuerrollen beidseitig der Hubkurve an deren Oberseite und Unterseite angeordnet. Folglich sind an den Hubeinheiten obere Steuerrollen für die Oberseite der Hubkurve und untere Steuerrollen für die Unterseite der Hubkurve ausgebildet. Dies ermöglicht das erzeugen einer Steuerkraft mittels der Hubkurve sowohl beim Absenken als auch beim Anheben der Zentrierelemente. Als Oberseite und Unterseite der Hubkurve sind jegliche nach oben bzw. unten ausgerichtete Bahnen der Hubkurve für die Steuerrollen zu verstehen. Diese Bahnen können Bestandteile von Nuten, Bünden oder der gleichen sein.
Vorzugsweise sind die Steuerrollen mit elastischen Elementen gegen die Oberseite und Unterseite der Hubkurve elastisch vorgespannt, beispielsweise mittels mechanischer Zugfedern oder Druckfedern, mittels pneumatischer Druckfedern, magnetischer Federn, Hubantriebe oder dergleichen. Somit lässt sich ein beidseitiger Kontakt der Steuerrollen mit der Hubkurve sowohl beim Anheben als auch beim Absenken der Zentrierelemente zuverlässig beibehalten.
Vorzugsweise sind untere und obere Steuerrollen dann mittels Zugfedern aufeinander zu vorgespannt, beispielsweise paarweise mit je einer gemeinsamen Zugfeder. Dies ermöglicht eine konstruktiv einfache Führung der Steuerrollen auf der Hubkurve.
Bei einer weiteren günstigen Ausführungsform sind die Steuerrollen ausschließlich der Oberseite der Hubkurve zugewandt und mittels pneumatischer Hubantriebe oder mechanischer Druckfedern nach unten gegen die Hubkurve vorgespannt. Dies ermöglicht ein spielfreies Absenken und Anheben der Zentrierköpfe mit einer lediglich einseitigen Hubkurve.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Steuerrollen ausschließlich der Unterseite der Hubkurve zugewandt und mittels Druckfedern nach oben gegen die Hubkurve vorgespannt. Auch dies ermöglicht ein spielfreies Absenken und Anheben der Zentrierelemente mit einer lediglich einseitigen Hubkurve.
Die Behandlungsmaschine umfasst dann ferner eine bezüglich der Drehlage an den Behältertisch gekoppelte und bezüglich der Höhenlage an die Hubkurve gekoppelte Mitnehmerscheibe zur Abstützung der Druckfedern von unten. Jedes Zentrierelement ist dann beispielsweise mittels einer Hubstange, die durch die Mitnehmerscheibe ragt, mit einem Lager für die Steuerrolle verbunden. Dadurch bleibt die Rückstellkraft der Druckfedern unbeeinflusst von einem Verstellen der Hubkurve nach oben oder unten.
Vorzugsweise umfasst die Behandlungsmaschine dann ferner ein Wälzlager zum Lagern der Mitnehmerscheibe am Maschinenoberteil. Dies ermöglicht ein spielfreies Anheben und Absenken der Mitnehmerscheibe beim Verstellen der Hubkurve und eine Drehentkopplung der Mitnehmerscheibe von der Hubkurve.
Vorzugsweise umfassen die Einspannstationen selbstragende Gestelle zur modularen Montage an der Behandlungsmaschine, insbesondere auf dem Behältertisch. Dadurch lassen sich die Einspannstationen im Sinne von Standardbaueinheiten flexibel und wirtschaftlich an Behandlungsmaschinen mit unterschiedlich großen Behältertischen verwenden. Die Gestelle dienen beispielsweise auch zur Befestigung der Linearführungen.
Vorzugsweise sind die Zentrierelemente zum inneren Beaufschlagen der eingespannten Behälter mit Druckluft ausgebildet. Beispielsweise kann Druckluft von einer auf dem Maschinenoberteil befestigten pneumatischen Versorgungseinheit durch einen in den Zentrierelementen ausgebildeten Kanal in dünnwandige Kunststoffbe hälter geleitet werden, um diese beim Bedrucken oder Etikettieren gegen von außen einwirkende mechanische Kräfte zu stabilisieren.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
Figur 1 einen schematischen Längsschnitt durch die Behandlungsmaschine mit Einspannstationen gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform;
Figur 2 eine Seitenansicht der Einspannstation der ersten Ausführungsform;
Figur 3 einen schematischen Längsschnitt durch eine Einspannstation gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform; und
Figur 4 einen schematischen Längsschnitt durch eine Einspannstation gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform.
Wie die Figur 1 erkennen lässt, umfasst die Behandlungsmaschine 1 für Behälter 2 einen Behältertisch 3 mit in umfänglich gleichmäßiger Verteilung daran befestigten Einspannstationen 4 für die Behälter 2 und ein Maschinenoberteil 5. Der Behältertisch 3 und das Maschinenoberteil 5 rotieren im Arbeitsbetrieb gemeinsam um eine vertikale Maschinenachse 1 a. Das drehbare Maschinenoberteil 5 sitzt auf einer zentralen Tragsäule 6, in die eine Hubeinrichtung 7 integriert ist. Die zentrale Hubeinrichtung 7 umfasst vorzugsweise eine elektrisch steuerbare Antriebseinheit 7a in Form eines elektrischen Spindeltriebs, eines hydraulischen Hubantriebs oder dergleichen.
Auf dem Maschinenoberteil 5 sitzt eine im Arbeitsbetrieb stationäre Hubkurve 8. Die Hubkurve 8 ist mittels eines Lagers 9, das beispielsweise ein Axialwälzlager ist, bezüglich ihrer Höhenlage an das drehbare Maschinenoberteil 5 gekoppelt und bezüglich ihrer Drehlage davon entkoppelt. Zur Stabilisierung der Hubkurve 8 in fester Drehlage ist eine mit der Hubkurve 8 vertikal bewegliche Drehmomentstütze 10 vorhanden. Diese umfasst beispielsweise eine vertikale Linearführung 10a im Bereich einer äußeren Verankerung 10b.
Mit der Hubeinrichtung 7 lassen sich das Maschinenoberteil 5 und die Hubkurve 8 gemeinsam um einen vertikalen Anpassungshub 1 1 bezüglich des Behältertisches 3 verstellen, um den vertikalen Arbeitsbereich aller Einspannstationen 4 an die Höhe der zu behandelnden Behälter 2 anzupassen.
Die Einspannstationen 4 umfassen je ein Zentrierelement 12 zum vertikalen Einspannen eines Behälters 2 an seinem Mündungsbereich 2a, vertikale Linearführungen 13 für die Zentrierelemente 12 und um horizontale Achsen 14a drehbare Steuerrollen 14, die an der Hubkurve 8 entlanglaufen. Die Zentrierelemente 12 erlauben eine Drehung der eingespannten Behälter 2 um ihre Längsachse.
Beim Entlanglaufen an der Hubkurve 8 bewirken die Steuerrollen 14 einen vertikalen Arbeitshub 15 der Zentrierelemente 12. Bei demzufolge abgesenkten Zentrierelementen 12 sind die Behälter 2 für das Bedrucken oder Etikettieren auf bekannte Weise zentrisch auf Drehtellern 16 stehend eingespannt. Bei angehobenen Zentrierelementen 12 können die Behälter 2 an die Einspannstationen 4 übergeben und aus diesen entnommen werden. Die Drehteller 16 sind beispielsweise von je einem separaten Servomotor (auf nicht dargestellte und an sich bekannte Weise) angetrieben.
Die Amplitude des Arbeitshubs 15 ist von der Hubkurve 8 fest vorgegeben. Nichtsdestoweniger lässt sich der Arbeitshub 15, und damit der vertikale Arbeitsbereich der Zentrierelemente 12, durch Anheben oder Absenken der Hubkurve 8 um den Anpassungshub 1 1 nach oben oder unten verschieben. Die zentrale Hubeinrichtung 7 ermöglicht somit eine flexible und schnelle Anpassung des vertikalen Arbeitsbereichs an die Höhe des zu bedruckenden Behältertyps und somit eine einfache und identische Formatanpassung aller Einspannstationen 4. Die Linearführungen 13 umfassen Schienen 13a und Schlitten 13b, an denen die Zentrierelemente 12 und die Steuerrollen 14 beispielsweise mittels Tragarmen 13c, 13d oder dergleichen befestigt sind.
Das Maschinenoberteil 5 nimmt wenigstens eine Steuer- und/oder Versorgungseinheit 17 für die Drehteller 16 und/oder die Zentrierelemente 12 auf. Letztere sind beispielsweise pneumatisch versorgt, um die Behälter 2 während der Behandlung gezielt mit einem inneren Überdruck zu beaufschlagen, und um auf diese Weise mechanisch labile Behälterwände zu stützen.
Mit einer Druckluftbeaufschlagung lässt sich vermeiden, dass die Behälterwände beim Einwirken der Einspannkraft einknicken. Außerdem können zuvor, beispielweise beim Transport in Kartons, eingebeulte Behälterwände wieder nach außen gedrückt werden, so dass die Behälter 2 im Wesentlichen wieder ihre ursprüngliche Form nach Herstellung in der Blasform oder dergleichen annehmen. Tintenstrahl-Druckköpfe können dann genauer und mit geringerem Abstand zur Behälterwand positioniert werden. Dadurch wird die Druckqualität verbessert und Ausschuss reduziert. Zudem lässt sich verhindern, dass prozessbedingte Nebenprodukte, beispielsweise Drucknebel, Dämpfe oder Aerosole, in den Behälter durch Undichtigkeiten eindringen und später das Füllgut kontaminieren.
Beispielhaft ist in der Figur 1 ein stationäres Behandlungsaggregat 18, beispielsweise für den Direktdruck oder die Etikettierung der Behälter 2, in der Peripherie des Behältertisches 3 angedeutet.
Die Einspannstation 4 ist vorzugsweise als Modul ausgebildet mit einem selbsttragenden Gestell 19, an dem beispielsweise die Schiene 13a der Linearführung 13 befestigt ist. Das Gestell 19 kann vorzugsweise auf dem Behältertisch 3 befestigt werden.
Die Figur 2 verdeutlicht den Steuermechanismus der Einspannstation 4 der ersten Ausführungsform in größenmaßstäblicher Darstellung. Am Schlitten 13b der Linearführung 13 ist ein äußerer Tragarm 13c zum Halten des Zentrierelements 12 ausgebildet sowie innere Tragarme 13d, die mittels einer Zugfeder 21 aufeinander zu vorgespannt sind. An den inneren Tragarmen 13d ist jeweils ein Lager 22 für je eine Steuerrolle 14 ausgebildet. Folglich werden die Steuerrollen 14 mit Hilfe der Zugfeder 21 beidseitig gegen die Oberseite 8a und die Unterseite 8b der dazwischen liegenden Steuerkurve 8 gedrückt. Dies ermöglicht einen spielfreien Hub des Zentrierelements 12 dem Verlauf der Steuerkurve 8 folgend.
Ebenfalls denkbar wäre, dass auf der Oberseite 8a der Steuerkurve 8 laufende Steuerrollen 14 ausschließlich durch deren Gewicht, also mittels Schwerkraft, angedrückt werden. Am Zentrierelement 12 ist ein Druckanschluss 12a für eine Druckluftzufuhr und ein Druckluft- auslass 12b ins Innere eines eingespannten Behälters 2 beispielsweise an einem Einspannkonus 12c ausgebildet, um dünnwandige Behälter bei der Behandlung mechanisch zu stabilisieren. Die pneumatische Versorgung der Zentrierelemente 12 ist jedoch lediglich optional. Nichtsdestoweniger kann der Einspannkonus 12c des Zentrierelements 12 mittels pneumatischer Feder am Behälter 2 angepresst werden. Dies ermöglicht das Einstellen / Anpassen der Ein- spannkraft. Zudem wirken sich Maßtoleranzen der Behälter 2 bei einer pneumatischen Feder nicht auf die Einspannkraft aus.
Bei der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform liegt die Hubkurve 8 zwischen der Maschinenachse 1 a und den Einspannstationen 4. Dies ermöglicht eine besonders kompakte koaxiale Anordnung des Maschinenoberteils 5, der Hubkurve 8 und der Einspannstationen 4. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Beispielsweise könnte die Hubkurve 8 im Wesentlichen über dem Teilkreis der Einspannstationen 4 verlaufen, also im Längsschnitt gesehen in deren vertikaler Verlängerung. Auch in diesem Fall ließen sich beidseitig an der Steuerkurve 8 laufende Steuerrollen 14 zur Hubsteuerung der Zentrierelemente 12 einsetzen.
Die Figur 3 verdeutlicht in schematischer Darstellung den Aufbau von Einspannstationen 24 einer zweiten bevorzugten Ausführungsform. Demnach umfassen die Einspannstationen 24 ebenso Linearführungen 13 mit Schienen 13a und daran verschiebbaren Schlitten 13b sowie äußere Tragarme 13c für die Zentrierelemente 12.
Allerdings sind an den Schlitten 13b ausschließlich Steuerrollen 14 gelagert, die auf der Oberseite 8a der Steuerkurve 8 entlang laufen. Die Steuerrollen 14 werden dann von einer mechanischen Druckfeder 25 oder einem pneumatischen Antrieb 26 nach unten gegen die Oberseite 8a der Steuerkurve 8 gedrückt.
Die Figur 4 verdeutlicht in schematischer Darstellung den Aufbau von Einspannstationen 34 einer dritten bevorzugten Ausführungsform. Demnach umfassen die Einspannstationen 34 ebenso Linearführungen 13 mit Schienen 13a und daran verschiebbaren Schlitten 13b sowie äußere Tragarme 13c für die Zentrierelemente 12.
Allerdings sind mit dem Zentrierelementen 12 ausschließlich Steuerrollen 14 verbunden, die auf der Unterseite 8b der Steuerkurve 8 entlang laufen. Die Steuerrollen 14 werden dann von einer mechanischen Druckfeder 35 nach oben gegen die Unterseite 8b der Steuerkurve 8 gedrückt.
Zur Abstützung der mechanischen Druckfedern 35 ist als Bestandteil des Maschinenoberteils 5 eine Mitnehmerscheibe 36 ausgebildet. Die Steuerrollen 14 sind dann mittels Hubstangen 37, die durch die Mitnehmerscheibe 36 geführt sind, mit den Zentrierelementen 12 verbunden. Die Hubstangen weisen zu Montagezwecken vorzugsweise eine Verbindungs-/T rennstelle 37a auf.
Die Hubkurve 8 ist wiederum mittels des Lagers 9, das beispielsweise ein Axialwälzlager ist, bezüglich ihrer Höhenlage an das drehbare Maschinenoberteil 5 mit der Mitnehmerscheibe 36 gekoppelt und bezüglich ihrer Drehlage davon entkoppelt. Dadurch bleibt die Vorspannung der Druckfeder 35 beim Anheben/Absenken der Hubkurve 8 unverändert.
Das Maschinenoberteil 5 und das Lager 9 wurde in der Figur 3 der Einfachheit halber weggelassen.
Die Zufuhr der Behälter 2 zur Behandlungsmaschine 1 , die Behandlung der Behälter 2 und der Behälterauslauf erfolgen auf an sich bekannte Weise und vorzugsweise bei kontinuierlicher Drehung des Behältertisches 3.

Claims

Ansprüche
1 . Behandlungsmaschine (1 ) zum Etikettieren und/oder Bedrucken von Behältern (2), umfassend einen um eine vertikale Maschinenachse (1 a) drehbaren Behältertisch (3), daran umlaufende Einspannstationen (4, 24, 34) mit Zentrierelementen (12) und Steuerrollen (14) zum Absenken der Zentrierelemente (12) auf die Behälter (2), und eine drehlagenfes- te Hubkurve (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Hubkurve (8) an einem bezüglich des Behältertisches (3) zentral höhenverstellbaren Maschinenoberteil (5) gelagert ist, und die Steuerrollen (14) mit elastischen Elementen gegen die Oberseite (8a) und/oder die Unterseite (8b) der Hubkurve (8) elastisch vorgespannt sind.
2. Behandlungsmaschine nach Anspruch 1 , wobei die Hubkurve (8) bezüglich ihrer Höhenlage an das Maschinenoberteil (5) gekoppelt und bezüglich ihrer Drehlage vom Maschinenoberteil (5) entkoppelt ist, insbesondere mittels eines dazwischen angeordneten Axialwälzlagers (9).
3. Behandlungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit einer elektrisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch angetriebenen zentralen Hubeinrichtung (7) zur Höhenverstellung des Maschinenoberteils (5), wobei die Hubeinrichtung (7) insbesondere als Tragsäule (6) für das Maschinenoberteil (5) ausgebildet ist.
4. Behandlungsmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Hubkurve (8) bezüglich der Einspannstationen (4, 24, 34) innenliegend ausgebildet ist.
5. Behandlungsmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, ferner mit einer Drehmomentstütze (10) für die Hubkurve (8), wobei die Drehmomentstütze (10) vertikal beweglich verankert ist oder bezüglich der Hubkurve (8) vertikal beweglich ist.
6. Behandlungsmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Einspannstationen (4, 24, 34) vertikale Linearführungen (13) für die Zentrierelemente (12)umfassen.
7. Behandlungsmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Steuerrollen (14) beidseitig der Hubkurve (8) an deren Oberseite (8a) und Unterseite (8b) angeordnet sind.
8. Behandlungsmaschine nach Anspruch 7, wobei die Steuerrollen (14) mit elastischen Elementen gegen die Oberseite (8a) und Unterseite (8b) der Hubkurve (8) elastisch vorgespannt sind.
9. Behandlungsmaschine nach Anspruch 7 oder 8, wobei obere und untere Steuerrollen (14) mittels Zugfedern (21 ) aufeinander zu vorgespannt sind.
10. Behandlungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuerrollen (14) der Oberseite (8a) der Hubkurve zugewandt und mittels pneumatischer Hubantriebe oder mechanischer Druckfedern (25) nach unten gegen die Hubkurve (8) vorgespannt sind.
1 1. Behandlungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuerrollen (14) der Unterseite (8b) der Hubkurve (8) zugewandt und mittels Druckfedern (35) nach oben gegen die Hubkurve (8) vorgespannt sind.
12. Behandlungsmaschine nach Anspruch 1 1 , ferner umfassend eine bezüglich der Drehlage an den Behältertisch (3) gekoppelte und bezüglich der Höhenlage an die Hubkurve (8) gekoppelte Mitnehmerscheibe (36) zur Abstützung der Druckfedern (35) von unten.
13. Behandlungsmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Einspannstationen (4, 24, 34) selbstragende Gestelle (19) zur modularen Montage an der Behandlungsmaschine (1 ), insbesondere auf dem Behältertisch (3), umfassen.
14. Behandlungsmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Zentrierelemente (12) zum inneren Beaufschlagen der eingespannten Behälter (2) mit Druckluft ausgebildet sind.
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