WO2019201494A1

WO2019201494A1 - Vorrichtung zum direktbedrucken von behältern

Info

Publication number: WO2019201494A1
Application number: PCT/EP2019/054032
Authority: WO
Inventors: Engin GENCAN; Sascha Koers
Original assignee: Khs Gmbh
Priority date: 2018-04-17
Filing date: 2019-02-19
Publication date: 2019-10-24
Also published as: DE102018109083A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10; 50; 60; 70) zum Direktbedrucken von Behältern, umfassend - wenigstens eine umlaufende erste Transportvorrichtung (12), die wenigstens einen zum Bedrucken der Behälter (16) konzipierten, insbesondere linearen Druck-Förderbereich (18, 22) enthält und welche konzipiert ist, Behälterträger (14) für die Aufnahme von Behältern in dem Druck-Förderbereich (18, 22) entlang mindestens eines Druckkopfes (30a-d, 32a-d, 34a-d) zu transportieren, und - wenigstens einen Druckkopf (30a-d, 32a-d, 34a-d) im Druck-Förderbereich (18, 22) der ersten Transportvorrichtung (12), wobei der Druckkopf (30a-d, 32a-d, 34a-d) auf wenigstens einer umlaufenden zweiten Transportvorrichtung (24, 26, 28) parallel zum Druck-Förderbereich (18, 22) der ersten Transportvorrichtung (12) beweglich angeordnet ist, wobei die erste Transportvorrichtung (12) als variables Schlittensystem ausgebildet ist, an welchem die Behälterträger (14) in variablem Abstand und mit variabler Geschwindigkeit geführt sind, und wobei die Vorrichtung eine Steuerung enthält, die konzipiert ist, die Bewegung der Behälterträger des variablen Schlittensystems mit der Bewegung der Druckköpfe an der zweiten Transportvorrichtung (24, 26, 28) zu synchronisieren. Gemäß der Erfindung ist die zweite Transportvorrichtung (24, 26, 28) als konstanter Behälterförderer ausgebildet, an dem die darauf gehaltenen Druckköpfe (30a-d, 32a-d, 34a-d) mit identischem wechselseitigen Abstand und gleichbleibender Geschwindigkeit umlaufen. Eine derartige Vorrichtung ist leicht zu steuern.

Description

Vorrichtung zum Direktbedrucken von Behältern

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Direktbedrucken von Behäl- tern umfassend eine umlaufende längliche erste Transportvorrichtung, welche konzi- piert ist, Behälterträger für die Aufnahme von Behältern entlang eines Druckbereichs wenigstens eines Druckkopfes zu transportieren. Der Druckkopf ist parallel zur För- derstrecke der ersten Transportvorrichtung beweglich auf einer umlaufenden zweiten Transportvorrichtung angeordnet. Bei einer derartigen Vorrichtung kann der Druck- kopf synchron zum Behälter bewegt werden, was das Aufbringen eines Druckbildes im Direktdruck wesentlich vereinfacht. Die erste Transportvorrichtung ist als variables Schlittensystem ausgebildet, an welchem die Behälterträger in variablem Abstand und mit variabler Geschwindigkeit geführt sind. Die Vorrichtung enthält eine Steue- rung, die konzipiert ist, die Bewegung der Behälterträger des variablen Schlittensys- tems mit der Bewegung der Druckköpfe an der zweiten Transportvorrichtung zu syn- chronisieren,

Eine Vorrichtung dieser gattungsgemäßen Art ist bekannt aus der DE 10 2010 020 958 B4. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind die Druckköpfe auf Druckkopfträgern unabhängig voneinander auf einer geschlossenen Schlittenbahn bewegbar. Jeder Druckkopf enthält einen eigenen Farbtank und die Steuerung muss die Bewegung der Behälterträger und die Bewegung der Druckkopfträger synchronisieren, was ei- nen gewissen Steuerungsaufwand erfordert.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der oben genannten Art zu schaffen, die einfacher zu steuern ist.

Die Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der gattungsgemäßen Art durch die kenn- zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind weiterhin in der Beschreibung und in den Zeichnungen beschrie- ben.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine erste Transportvorrichtung vorgese- hen, die die zu bedruckenden Behälter während des Druckvorgangs transportiert und auf oder an welcher die Behälter um die eigene Hochachse schwenk- oder rotierbar gelagert gehalten und zentriert sind. Weiterhin ist mindestens eine zweite Transport- vorrichtung vorgesehen, die als Umlaufförderer ausgebildet ist, an dem die darauf oder daran gehaltenen Druckköpfe und ggf. weitere funktionale Elemente mit einem weitestgehend festen wechselseitigen Abstand und synchroner Geschwindigkeit um- laufen. Die sich im Kurvenbereich ergebende Spreizung von abstehenden Elementen oder deren radial äußere Beschleunigung soll vorliegend als„gleicher“ Abstand bzw. „synchrone“ Geschwindigkeit verstanden werden. So kann die zweite Transportvor- richtung vorzugsweise als Förderoval ausgebildet sein, wobei die Druckköpfe der zweiten Transportvorrichtung an einem angetriebenen flexiblen Transportelement, wie einem Transportband oder einer Transportkette befestigt und angetrieben sind. Zur sprachlichen Unterscheidung wird nachfolgend das die Druckköpfe tragende zweit Transportelement oder Förderoval als Druckoval betitelt werden, wobei unter Oval jede umlaufende Geometrie und Anordnung verstanden werden soll, also bspw. auch eine geschlossene Geometrie mit drei oder vier Kurven- oder Umlenkberei- chen. Eine derartige Transporteinrichtung ist zum einen leicht realisierbar, da ein Druckoval mit beispielsweise einem flexiblem Transportband oder -kette zur Befesti- gung und Antreiben der Druckköpfe einfach in der Herstellung ist, verglichen mit ei- nem Schienensystem mit elektromagnetisch oder elektromotorisch unabhängig betä- tigten Druckkopfträgern. In diesem Fall müssen nur noch die Behälteraufnahmen der ersten Transportvorrichtung in ihrer Bewegung derart gesteuert werden, dass sie sich synchron zu den konstant umlaufenden Druckköpfen bewegen. Dies ist steue- rungstechnisch einfacher zu realisieren, als wenn auch die zweite Transportvorrich- tung als Schienenfördersystem ausgebildet ist, auf welchem die Druckköpfe sich un- abhängig voneinander bewegen können.

Alternativ dazu ist es natürlich möglich, dass die erste Transportvorrichtung als kon- stanter Behälterförderer mit konstanter Geschwindigkeit und festen wechselseitigen Abständen der Behälterträger ausgebildet ist und die zweite Transportvorrichtung als variables Schlittensystem, an welchem die Druckköpfe unabhängig voneinander ver- fahrbar sind. Auch in dieser Ausführungsform ist der Steuerungsaufwand gegenüber einer Anlage, wie sie aus der DE 10 2010 020 958 B4 bekannt ist, deutlich reduziert. Vorzugsweise sind alle Druckköpfe jeweils einer zweiten Transportvorrichtung (Druckoval) mit einem gemeinsamen Farbtank verbunden sind. Dies ist aufgrund der einfacheren Konstruktion des Druckovals als bspw. servoangetriebener Umlaufför- derer einfacher zu realisieren. Zudem muss dann nicht jeder Druckkopf mit einem eigenen zugeordneten Farbtank versehen sein, was Kosten spart und die Anlage weniger komplex und wartungsaufwendig macht. Die Farbtanks sind über geeignete Drehverteiler mit Zuleitungen für die Druckköpfe verbunden oder führen eine zu den Druckköpfe bzw. dem tragenden Band oder der Kette synchrone Parallelbewegung durch, so dass kein Drehverteiler erforderlich ist.

Vorzugsweise sind die Farbtanks mehrerer zweiter Transportvorrichtungen für die Aufnahme unterschiedlicher Farben konzipiert, so dass alle Druckköpfe jeweils einer zweiten Transportvorrichtung nur eine Farbe auftragen und unterschiedliche Farben durch eine entsprechende Anzahl von zweiten Transportvorrichtungen aufgebracht werden. Auf diese Weise kann ein hoher Durchsatz erzielt werden, wobei alle Druck- köpfe jeweils einer zweiten Transportvorrichtung von einem Farbtank gespeist wer- den können.

Vorzugsweise ist ein gemeinsamer Farbtank für alle von jeweils einer zweiten Trans- portvorrichtung gehaltenen Druckköpfe innerhalb der zweiten Transportvorrichtung angeordnet ist. Auf diese Weise ist der Farbtank auf der gesamten Umlaufbahn der Druckköpfe am einfachsten anzukoppeln. Wenn z.B. die Umlaufbahn ein Kreis wäre, ließe sich eine Verbindung der Druckköpfe mit einem zentralen Farbtank einfach rea- lisieren, wenn auch der Farbtank oder eine die Verbindungsrohre enthaltene Verbin- dungsvorrichtung mit den Druckköpfen rotierbar wäre.

Hierbei sind im Wesentlichen zwei Alternativen sinnvoll. Bei der ersten Alternative der zweiten Transportvorrichtung oder des Druckovals ist mindestens ein Drehvertei- ler zwischen mindestens einem Druckkopf und einem Farbtank vorgesehen. Im Re- gelfall wird ein Farbtank über einem Drehverteiler mit einer Mehrzahl von Druckköp- fen in Verbindung stehen.

Bei der Alternative weist das Druckoval mindestens einen Farbtank auf, der mit be- ziehungsweise zu den Druckköpfen und/oder mit der zweiten Transportvorrichtung synchronen umläuft, weil er ggf. auch mit dem tragenden Band oder der Kette fest verbunden ist oder der Farbtank ist ortsfest und rotierte mit einer mittleren synchro- nen Geschwindigkeit um eine vertikale Rotationsachse, wobei dann kein Drehvertei- ler zwischen dem mindestens einen Druckkopf und dem Farbtank vorgesehen ist.

Die sonstigen, erforderlichen Aggregate, wie Fleizeinrichtungen, Filter, Pumpen etc. sind in geeigneter Weise zugeordnet.

Vorzugsweise sind die erste und/oder zweite Transportvorrichtung als ovaler Behäl- terförderer ausgebildet, wobei deren gerade Abschnitte zueinander parallel angeord- net sind. Durch einen derartigen Behälterförderer erhält man einen sehr langen ge- raden Bereich, in welchem der Druckbereich angeordnet werden kann. In diesem langen Bereich können entlang der ersten Transportvorrichtung zum Beispiel mehre- re zweite Transportvorrichtungen angeordnet werden, wodurch der Durchsatz an Behältern für den Direktdruck noch mal deutlich erhöht werden kann. Vorzugsweise sind hierbei die erste als auch zweite Transportvorrichtung als ovaler Umlaufförderer ausgebildet. Wie oben bereits angedeutet ist natürlich auch jede andere Form von Umlaufförderer denkbar, solange die erste und zweite Transportvorrichtung einen zueinander parallelen Druckbereich aufweisen, in welchem die Behälter parallel zur den Druckköpfen laufen. Vorzugsweise ist dies ein linearer Förderbereich, d.h. kur- venfreier Förderbereich, da in einer solchen linearen, kurvenfreien Bewegung die gegenseitige Ausrichtung von Druckkopf und Behälter leichter zu realisieren ist. Prin- zipiell kann jedoch das Bedrucken auch entlang eines gebogenen Förderabschnitts erfolgen. Wenn also in dieser Beschreibung von einem linearen Förderbereich ge- sprachen wird, bezeichnet dies den Druckbereich, in dem die Behälter und Drück- köpfe zueinander parallel und insbesondere mit weitgehend gleichbleibendem Ab- stand laufen. Dieser Druckbereich ist vorzugsweise linear, kann auch kreisförmig etc. sein. Die zweiten Transportvorrichtungen sind vorzugsweise als Band- oder Kettenförderer mit festgelegtem Abstand zwischen den Behältern und/oder Druckköpfen ausgebildet sein. In der oben beschriebenen alternativen Ausführungsform können sie als elekt- ro-magnetisch oder elektromotorisch ausgebildetes Schienensystem, auf denen die Behälterträger/Druckköpfe unabhängig voneinander Steuer- und verfahrbar sind. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Behälterträger, zum Bei- spiel Pucks mit Druckdaten für den Behälter, rotierbar an der ersten Transportvor- richtung angeordnet und werden im Druckbereich durch eine entsprechende an sich bekannte Rotationsvorrichtung vor den Druckköpfen rotiert, so dass ein gewünschtes Druckbild über den Umfang des Behälters aufgebracht werden kann.

Wie oben ausgeführt, sind vorzugsweise mehrere Druckovale angrenzend zum För- derbereich der ersten Transportvorrichtung angeordnet. Auf diese Weise lässt sich der Durchsatz, das heißt die Anzahl der bedruckten Behälter pro Zeiteinheit, ent- sprechend der Anzahl der zweiten Transportvorrichtungen vervielfachen oder die Gesamtanlage bedarfsweise nachrüsten. Wenn vorzugsweise jedes Druckoval noch mehrere Druckköpfe trägt, kann auf diese Weise eine äußerst schnelle Direktbe- druckung von Behältern erfolgen, wobei sowohl die Taktung der Behälter auf der ers- ten Transportvorrichtung als auch die Transportgeschwindigkeit sehr hoch gewählt werden können.

Prinzipiell könnte jeder Druckkopf an dem Druckovale (zweiten Transportvorrichtung) zum Aufdrucken aller Farben konzipiert sein. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist jedoch ein Druckkopf nur zum Aufbringen nur einer einzigen Farbe, z.B. Rot, Grün, Blau, Schwarz oder Weiß konzipiert, was die Farbtrennung und die Druckqualität wesentlich verbessert. Vorzugsweise können somit alle Druckköpfe ein und demselben Druckoval mit ein und derselben Farbquelle verbunden sein bzw. alle zum Aufbringen derselben Farbe konzipiert sein, während die Druckköpfe unter- schiedlicher Druckovale mit unterschiedlichen Farbquellen verbunden sind, das heißt wenn zum Beispiel vier Druckovale hintereinander an dem linearen Förderbereich der ersten Transportvorrichtung angeordnet sind, können auf diesen vier unter- schiedliche Farben nacheinander aufgebracht werden. So können z.B. auf dem ers- ten Druckoval nur Druckköpfe für die Farbe Rot angeordnet sein, auf dem zweiten Druckoval nur Druckköpfe für die Farbe Grün, bei dem dritten Druckovale Druckköpfe für die Farbe Blau und bei dem vierten Druckovale nur Druckköpfe für die Farbe Schwarz. Diese Transportvorrichtungen müssen nicht unbedingt hintereinander an dem linearen Abschnitt der ersten Transportvorrichtung angeordnet sein, sondern sie können auch auf gegenüberliegenden Seiten, das heißt innerhalb der ersten Trans- portvorrichtung als auch außerhalb, angeordnet sein, auf welche Weise die Länge des linearen Förderbereichs der ersten Transportvorrichtung kürzer gehalten werden kann. Andernfalls können auch auf beiden Seiten der ersten Transportvorrichtung, das heißt innerhalb der ersten Transportvorrichtung als auch außerhalb, komplette Serien von zweiten Transportvorrichtungen für unterschiedliche Farben vorgesehen sein, wodurch sich der Durchsatz durch die Direktdruckvorrichtung noch einmal ver- doppeln lässt. Die Serie von Druckovalen innerhalb der ersten Transportvorrichtung und außerhalb kann dann alternierend nur die Behälter jedes zweiten Taktes bedru- cken.

Wenn eine Serie von Druckovalen entlang eines linearen Abschnitts der ersten Transportvorrichtung hintereinander angeordnet ist, beträgt deren Anzahl vorzugs- weise zwischen zwei und sechs, insbesondere drei oder vier, entsprechend der An- zahl der aufzubringenden Farben.

Falls mit der Vorrichtung nur eine einzige Farbe aufgebracht werden muss, kann über die Anzahl der Druckovale nur der Durchsatz erhöht werden.

Im Falle eine Serie von mehreren Druckovalen entlang des insbesondere linearen Druck-Förderbereichs der ersten Transportvorrichtung angeordnet sind, ist vorzugs- weise in Bewegungsrichtung der ersten Transportvorrichtung vor der Serie ein Ein- laufförderer und nach der Serie ein Auslaufförderer, insb. Fördersterne angeordnet, so dass die Behälter in zuverlässiger Weise vor dem Druck-Förderbereich der ersten Transportvorrichtung zugeführt und nach dem Druck-Förderbereich abgeführt wer- den. Wenn entlang von zwei gegenüberliegenden linearen Abschnitten der ersten Transportvorrichtung gleichzeitig bedruckt wird, sind derartige Ein- und Auslaufförde- rer vorzugsweise zu Beginn und am Ende jedes linearen Abschnitts der ersten Transportvorrichtung angeordnet. Jedes Druckoval trägt vorzugsweise zwei bis acht Druckköpfe, insbesondere vier Druckköpfe, entsprechend dem gewünschten Durchsatz und dem zu verfügenden Raum entlang der ersten Transportvorrichtung. Selbstverständlich ist vorzugsweise die Länge des Druckoval geringer als die Länge der ersten Transportvorrichtung, so dass vorzugsweise im insbesondere linearen Druck-Förderbereich der ersten Transportvorrichtung ein bis vier Druckoval hinterei nander angeordnet werden können.

Die erste Transportvorrichtung ist vorzugsweise als elektro-magnetischer oder Ser- vo-getriebener Linearförderer, wobei diese in der alternativen, invertierten Ausfüh- rungsform als Band- oder Kettenförderer ausgebildet, während das Druckoval mit den Druckköpfen vorzugsweise als Umlaufförderer mit konstanter Geschwindigkeit und einem Transportelement ausgebildet ist, auf oder an welchem die Druckköpfe in festem gegenseitigen Abstand festgelegt sind und bewegt werden. In der alternativen Ausführungsform sind sie separat relativ zueinander verfahrbar bzw. bewegbar, ana- log der ersten Variante der erste Transportvorrichtung. Wesentlich ist, dass die Druckköpfe wenigstens eine Teilstrecke beim Bedruckungsvorgang mit der gleichen Geschwindigkeit transportiert werden wie die Behälter, das heißt synchron zu den Behältern, was ein einfaches Aufbringen eines Druckbildes auf die Behälter, insbe- sondere Dosen, Becher, Flaschen, insbesondere PET-Flaschen, ermöglicht. Im Druckbereich, das heißt in dem Bereich, in welchem die Druckköpfe an den Druck- ovalen parallel und neben dem linearen Bereich der ersten Transportvorrichtung lau- fen, sind vorzugsweise Rotationsantriebe zum Drehen oder Schwenken der Behälter- träger bzw. der Behälter um ihre Hochachse angeordnet, wodurch ein Druckbild über mindestens einen Teilumfang des Behälters, z.B. Flaschenumfang aufgebracht wer- den kann. Es erübrigt sich auszuführen, dass die Behälterträger auf der ersten Transportvor- richtung im Druck-Förderbereich vorzugsweise in einen identischen gegenseitigen Abschnitt gesteuert werden, der Art dass der identische gegenseitige Abstand mit dem gegenseitigen Abstand und der Bewegungsgeschwindigkeit der Druckköpfe an den zweiten Transportvorrichtungen im Druck-Förderbereich übereinstimmt.

Verfahrenstechnisch hat die vorliegende Erfindung den Vorteil, dass die Druckköpfe während der Drucktätigkeit der Vorrichtung auf einer umlaufenden Bahn bewegt werden, was geringere Beschleunigungen mit sich bringt und eine einfachere Syn- chronizität der gemeinsamen Bewegung von Behälter und Druckköpfen ermöglicht. Die einzelnen Druckköpfe ein und desselben Druckovals werden vorzugsweise über einen Tintentank gespeist, so dass alle Druckköpfe einer zweiten Transportvorrich- tung die gleiche Farbe versprühen. Es können jedoch auch separate Tanks für jeden Druckkopf vorgesehen sein. In diesem Fall ist es möglich, mit einem Druckovalen unterschiedliche Farben mit den unterschiedlichen an ihr befestigten Druckköpfen aufzubringen. Prinzipiell ist es natürlich auch möglich, dass jeder Druckkopf zum Aufbringen mehrerer Farben ausgebildet ist. Vorzugsweise können mit den Druckovalen nicht nur Druckköpfe transportiert wer- den, sondern auch Einrichtungen zum Vorbehandeln, zum Beispiel Reinigen, und Endbehandeln, zum Beispiel Trocknen und Aushärten. Vorzugsweise können somit nach dem Druck-Förderbereich Nachbehandlungseinrichtungen wie z.B. Trockenein- richtungen wie Gebläse, Fleizvorrichtungen oder Strahler (IR- oder UV-Strahler) an- geordnet sein, um ein schnelleres Trocknen und/oder Aushärten der Farbe auf dem Behälter zu bewirken. Diese können auf Druckovalen in gleicher Weise wie die Druckköpfe angeordnet sein.

Es ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Flandhabung der Druckdaten auf unterschiedliche Weise erfolgen kann, zum Beispiel über eine zentrale Steuerung oder aber über spezielle Behälterträger in Form von Pucks, die von zugeordneten Leseeinheiten im Förderbereich der ersten Transportvorrichtung ausgelesen werden und die Druckvorrichtung umfassend die Druckovalen (zweiten Transportvorrichtun- gen) und die an ihnen gehaltenen Druckköpfe ansteuert.

Es ist für den Fachmann weiterhin offensichtlich, dass die obigen Merkmale der Er- findung, und zwar vorrichtungstechnisch als auch verfahrenstechnischer Art, beliebig miteinander kombiniert werden können. Folgende Ausdrücke werden synonym verwendet: linearer Förderbereich - Druck- Förderbereich - linearer Druck-Förderbereich; erste Transportvorrichtung - Behälter- förderer; zweite Transportvorrichtung - Druckoval - zweiter Behälterförderer; Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der schematischen Zeich- nung beschrieben. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Direktdruckvorrichtung mit einer ersten Transportvorrichtung und drei zweiten Transportvorrichtungen,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer Direktdruckvorrichtung mit einer ersten Transportvorrichtung, bei welcher mittels fünf Druckovalen das Bedrucken auf beiden linearen Förderstrecken der ersten Transportvorrichtung erfolgt,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer Direktdruckvorrichtung mit einer ersten Transportvorrichtung und sechs Druckovalen, und

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer Direktdruckvorrichtung mit zwei ersten Transportvorrichtungen und drei dazwischen angeordneten Druckovale.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform 10 einer Direktdruckvorrichtung umfassend eine erste ovalen Transportvorrichtung, den Behälterförderer 12, auf welchem Behäl- terträger 14 in Bewegungsrichtung S umlaufend gefördert werden. Die Behälterträger 14 sind in dem Ausführungsbeispiel separat beweglich auf dem Behälterförderer 12 verfahrbar, wobei zum Beispiel der ovale Behälterförderer 12 als elektro- magnetischer Linearantrieb ausgebildet sein kann, auf welchem die einzelnen schlit tenartigen Behälterträger 14 (Mover) umlaufen und unabhängig voneinander bewegt und gesteuert werden können. An einem ersten Längsende des Behälterförderers 12 ist ein Einlaufstern 15 zum Zuführen von Behältern 16 in die Behälterträger 14 vor- gesehen. Die Behälterträger 14 werden dann nach unten über einen ersten linearen Druck-Förderbereich 18 transportiert bis zum zweiten Längsende, an welchem ein Auslaufstern 20 angeordnet ist, der die bedruckten Behälter 16 aus dem Behälterför- derer 12 entnimmt. Zwischen dem Auslaufstern 20 und dem Einlaufstern 15 ist paral- lei zum ersten linearen Druck-Förderbereich 18 ein zweiter linearer Förderbereich 22 angeordnet, in welchem die Behälterträger 14 beschleunigt und somit schnell wieder zum Einlaufstern 15 zurück bewegt werden. Auf diese Weise kann mit einer reduzier- ten Anzahl von Behälterträgern trotzdem mit hohem Durchsatz gearbeitet werden. Innerhalb des ovalen Behälterförderers 12 sind drei zweite Transportvorrichtungen in Form von Druckovalen 24, 26, 28 angeordnet, deren lineare Förderbereiche parallel zu den beiden linearen Förderbereichen 18, 22 des Behälterförderers 12 angeordnet sind. Jedes der drei Druckovale 24, 26, 28 ist ein konstanter Umlaufförderer, der im bestimmungsgemäßen Betrieb mit konstanter Geschwindigkeit umläuft, wobei die Druckköpfe vorzugsweise über ein Transportelement wie z.B. ein Band oder eine Ketten miteinander verbunden und angetrieben sind. Jedes Druckoval trägt hier bei spielsweise vier Druckköpfe 30a-d, 32a-d, 34a-d als auch neben jedem Druckkopf 30a bis 34d eine zugeordnete UV-Lampe 36 zum sofortigen Aushärten (Pin- ning/Curing) der aufgebrachten Farbe, welche vorzugsweise eine UV-härtende Farbe ist. Jedes Druckoval 24, 26, 28 hat ein ovales Führungsschienensystem 38, auf oder an welchem das Band oder die Kette anliegt und womit die jeweils vier Druckköpfe verfahrbar angeordnet sind. Die Druckköpfe 30a bis 34d bewegen sich auf den Füh- rungsschienensystem 38 zumindest in dem linearen Druck-Förderbereich 18 zuge- wandten linearen Förderbereich vorzugsweise mit einer konstanten Geschwindigkeit, die bei allen Druckovalen gleich ist. Zwischen dem unteren linearen Förderbereich der drei Druckovale 24, 26, 28 und dem linearen Druck-Förderbereich 18 des Behäl- terförderers 12 sind drei Druckbereiche 40a, 40b, 40c gebildet, in welchen die auf den Behälterträgern 14 angeordneten Behälter 16 von den Druckköpfen der drei Druckovale 24, 26, 28 bedruckt werden. Das erste Druckoval 24 trägt vier Druckköp- fe 30a bis 30d, die vorzugsweise von einer gemeinsamen Farbquelle versorgt wer- den bzw. die gleiche Farbe auftragen. Das Gleiche gilt auch für das zweite Druckoval 26 und das dritte Druckoval 28, wobei die Farben der drei Druckovale 24, 26, 28 sich vorzugsweise voneinander unterscheiden. Auf diese Weise können vielfarbige Etiket- ten direkt auf die Behälter, aufgedruckt werden. Die Behälter 16 werden im ersten linearen Förderbereich 18 des Behälterförderers 12 derart angesteuert, dass sie sich zum einen synchron mit der Geschwindigkeit der Druckköpfe 30a bis 34d in den drei Druckbereichen 40a bis 40c bewegen und zum anderen während dieser Zeit rotie- ren, so dass über den gesamten Umfang eines Behälters ein Druckbild aufgebracht werden kann. Hierfür ist in den drei Druckbereichen 40a, 40b, 40c jeweils eine Rota- tionsvorrichtung 42 vorgesehen, die jedoch auch in den Behälterträgern 14 integriert angeordnet sein kann, so dass die Behälterträger nicht nur unabhängig voneinander auf dem Behälterförderer 2 bewegbar sind, sondern auch unabhängig rotierbar sind. Die Steuerung der Bewegung der Behälterträger entlang des Förderbereichs 18 des Behälterförderers 12 als auch deren Rotationsbewegung wird vorzugsweise von ein und derselben Steuerungseinrichtung der Direktdruckvorrichtung 10 vorgenommen. Durch die dargestellte Direktdruckvorrichtung werden somit die auf den Behälterträ- gern 14 transportierten Behälter 16 nacheinander mit drei unterschiedlichen Farben bedruckt. Die Koordination der Farbaufbringung der unterschiedlichen Farben der drei Druckovale 24, 26, 28 wird vorzugsweise ebenfalls durch die Steuerungseinrich- tung der Direktdruckvorrichtung 10 koordiniert.

Es ist selbstverständlich nicht unbedingt notwendig, dass die drei Druckovale 24, 26, 28 unterschiedliche Farben drucken, zum Beispiel rot, grün und blau, sondern es können durch jedes Druckoval 24, 26, 28 auch jeweils zwei oder alle Farben ge- druckt werden. In diesem Fall können die Druckköpfe 30a bis 34d jeweils eines Druckovals 24, 26, 28 dann im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1 dazu konzipiert sein, unterschiedliche Farben zu drucken oder jeder Druckkopf kann sogar in der Lage sein, alle notwendigen Farben selbst auszudrucken, d.h. ein Multi- Farbkopf. Durch die erfindungsgemäße Direktdruckvorrichtung 10 gemäß Fig. 1 ist ein sehr hoher Durchsatz beim Direktdruck von Behältern möglich. Dies wird vor al- lem dadurch begünstigt, dass die Druckköpfe 30a bis 34d immer umlaufend bewegt werden und nicht ständig in einer Beschleunigungs- und Abbremsbewegung hin und her bewegt werden müssen, wie dies beim eingangs erwähnten Stand der Technik der Fall war.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform 50 einer Direktdruckvorrichtung, die weit- gehend in Übereinstimmung mit der Direktdruckvorrichtung 10 aus Fig. 1 ist, wobei identische oder funktionsgleiche Komponenten mit den identischen Bezugszeichen versehen sind. Im Gegensatz zu Fig. 1 wird hier auch der zweite lineare Förderbe- reich 22 zum Bedrucken der Behälter verwendet, wobei die drei Druckovale 24, 26, 28 in der Mitte dann sowohl in ihrem unteren linearen Förderbereich als auch in ih- rem oberen linearen Förderbereich die Behälter 16a, 16b bedrucken. Es sind jeweils zwei Einlaufsterne 15a, 15b und zwei Auslaufsterne 20a, 20b zur Zufuhr und Abfuhr der Behälter 16a, 16b vorgesehen. Die Behälter 16a und 16b können insofern unter- schiedlich ausgebildet sein. Zusätzlich können noch außerhalb des Behälterförderers 12 ein erstes äußeres Druckoval 52 im zweiten linearen Druck-Förderbereich 22 und ein zweites äußeres Druckoval 54 im ersten linearen Druck-Förderbereich 18 des Behälterförderers 12 angeordnet sein. Diese weiteren äußeren Druckovale 52, 54 können in gleicher weise wie die drei innerhalb des Behälterförderers 12 angeordne- ten Druckovale 24, 26, 28 mit Druckköpfen 56a-d bestückt sein oder auch mit Vorbe- handlungs- und Nachbehandlungseinrichtungen wie zum Beispiel Reinigungssprü- hern, Heizvorrichtungen oder Blasvorrichtungen oder UV-Härtern. Durch die Tatsa- che, dass man im ersten, das heißt unteren, linearen Druck-Förderbereich 18 als auch gleichzeitig im oberen linearen Druck-Förderbereich 22 druckt, verdoppelt man somit die Druckkapazität der gesamten Direktdruckvorrichtung 50 gegenüber der Di- rektdruckvorrichtung 10 aus Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Direktdruckvorrichtung 60, bei wel- cher drei äußere Druckovale 62, 64, 66 angeordnet sind, die ebenfalls mit ihren zu- geordneten Druckköpfen 68 zum Aufbringen weiterer Druckfarben konzipiert sein können und/oder zumindest teilweise Vor- und Nachbereitungsvorrichtungen enthal- ten, wie zum Beispiel Reiniger, Härter, Trockner oder dergleichen. Diese Ausfüh- rungsform einer Direktdruckvorrichtung 60 zeigt, dass beide lineare Förderbereiche 18, 22 des Behälterförderers 12 zum Bedrucken der Behälter genutzt werden kön- nen, was es ermöglicht, eine Vielzahl unterschiedlicher Farben aufzubringen als auch eine definierte Vor- und Nachbehandlung der Behälter vor und nach dem Be- drucken vorzunehmen. So kann zum Beispiel das zweite äußere Druckoval 64 statt vier Druckköpfe eine entsprechende Anzahl oder eine geringere Anzahl an Blasdü- sen zum Trocknen und/oder Abkühlen der Behälter aufweisen, während das erste Druckoval 24 im Inneren des Behälterförderers 12 Reinigungsmittel und/oder Luftdü- sen zum Vorreinigen der Druckfläche aufweisen kann.

Schließlich ist in Fig. 4 eine vierte Ausführungsform 70 einer Direktdruckvorrichtung dargestellt, in welcher zwei zueinander parallele Behälterförderer 12a und 12b vor- gesehen sind. Bei dem ersten oberen Behälterförderer 12a werden erste Behälter 16a in dem ersten linearen Druck-Förderbereich 18 bedruckt, der drei zwischen den Behälterförderern 12a, 12b angeordneten Druckovalen 72, 74, 76 zugewandt ist. Die Druckovale 72, 74, 76 sind exakt zwischen dem ersten Behälterförderer 12a und dem zweiten Behälterförderer 12b angeordnet, so dass sie die auf beiden Behälter- förderern 12a, 12b laufenden Behälter 16a, 16b bedrucken können. Beim zweiten unteren Behälterförderer 12b werden zweite Behälter 16b in dessen oberen zweiten linearen Förderbereich 22 bedruckt. Hier können mit der geringen Anzahl von nur drei unterschiedlichen Druckovalen 72, 74, 76 mit entsprechenden Druckköpfen in einem Arbeitsgang ein oder zwei Behältertypen 16a, 16b zweier unterschiedlicher Behälterförderer 12a, 12b bedruckt werden. Durch eine entsprechende logistische Steuerung könnte es sogar möglich sein, dass sich das Druckbild der auf dem ersten Behälterförderer 12a bedruckten Behälter von dem Druckbild der auf dem zweiten Behälterförderer 12b transportierten Behälter unterscheidet. Weiterhin können sich die auf den beiden Behälterförderern 12a, 12b bedruckten Behälter 16a und 16b voneinander unterscheiden. Diese Anlage 70 bietet daher eine hohe Variabilität auch im Bedrucken von kleineren Behälterstückzahlen.

Ganz allgemein ist es bei allen Ausführungsvarianten bedarfsweise vorteilhaft, wenn zwei oder mehr Druckköpfe übereinander angeordnete werden, wenn ein entspre- chend hohes Druckbild appliziert werden soll. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn mindestens einer der Druckköpfe radial und/oder vertikal verfahrbar ist. Dabei kann dieses Verstellen oder Verfahren der Druckköpfe zum einmaligen Justieren vor dem Druckprozess erfolgen und/oder auch zur Lage- und Konturanpassung während des Druckprozesses, beispielsweise bei einem Behälter, der nicht zylindrisch ist. Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel begrenzt, sondern kann innerhalb des Schutzbereichs der beiliegenden Ansprüche beliebig variiert wer- den.

Bezugszeichenliste:

10 erste Ausführungsform einer Direktdruckvorrichtung

12 erste Transportvorrichtung - Behälterförderer

14 Behälterträger

15 Einlaufstern

16 Behälter

18 erster linearer Förderbereich (Druck-Förderbereich)

20 Auslaufstern

22 zweiter linearer Förderbereich (Druck-Förderbereich)

24 erstes Druckoval - erste zweite Transportvorrichtung

26 zweites Druckoval - zweite zweite Transportvorrichtung

28 drittes Druckoval - dritte zweite Transportvorrichtung

29 Farbtank

30a-d Druckköpfe des ersten Druckovals

32a-d Druckköpfe des zweiten Druckovals

34a-d Druckköpfe des dritten Druckovals

36 UV-Lampe zur Farbhärtung

38 Führungsschienensystem der Druckovale

40a, b, c Druckbereiche der Druckköpfe der drei Druckovale

42 Rotationsvorrichtung

50 zweite Ausführungsform einer Direktdruckvorrichtung

52 erstes äußeres Druckoval

54 zweites äußeres Druckoval

56a-d Druckköpfe des ersten äußeren Druckovals

60 dritte Ausführungsform einer Direktdruckvorrichtung

62 erstes äußeres Druckoval

64 zweites äußeres Druckoval

66 drittes äußeres Druckoval

70 vierte Ausführungsform einer Direktdruckvorrichtung

72 erstes zwischen den ersten Transportvorrichtungen angeordnetes

Druckoval zweites zwischen den ersten Transportvorrichtungen angeordnetes Druckoval

drittes zwischen den ersten Transportvorrichtungen angeordnetes Druckoval

Claims

Ansprüche:

1. Vorrichtung (10; 50; 60; 70) zum Direktbedrucken von Behältern, umfassend - wenigstens eine umlaufende erste Transportvorrichtung (12), die wenigstens einen zum Bedrucken der Behälter (16) konzipierten, insbesondere linearen

Druck-Förderbereich (18, 22) enthält und welche konzipiert ist, Behälterträger (14) für die Aufnahme von Behältern in dem Druck-Förderbereich (18, 22) ent- lang mindestens eines Druckkopfes (30a-d, 32a-d, 34a-d) zu transportieren, und

- wenigstens einen Druckkopf (30a-d, 32a-d, 34a-d) im Druck-Förderbereich

(18, 22) der ersten Transportvorrichtung (12), wobei der Druckkopf (30a-d, 32a-d, 34a-d) auf wenigstens einer umlaufenden zweiten Transportvorrichtung (24, 26, 28) parallel zum Druck-Förderbereich (18, 22) der ersten Transport- vorrichtung (12) beweglich angeordnet ist, wobei die erste Transportvorrich- tung (12) als variables Schlittensystem ausgebildet ist, an welchem die Behäl- terträger (14) in variablem Abstand und mit variabler Geschwindigkeit geführt sind, und wobei die Vorrichtung eine Steuerung enthält, die konzipiert ist, die Bewegung der Behälterträger des variablen Schlittensystems mit der Bewe- gung der Druckköpfe an der zweiten Transportvorrichtung (24, 26, 28) zu syn- chronisieren, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Transportvorrichtung

(24, 26, 28) als Umlaufförderer, insbesondere als konstanter Umlaufförderer, ausgebildet ist, an dem die darauf gehaltenen Druckköpfe (30a-d, 32a-d, 34a- d) und/oder die Druckkopfträger mit einem festen Abstand und synchroner Geschwindigkeit umlaufen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere zweite Transportvorrichtungen angrenzend zur ersten Transportvorrichtung angeord- net sind, und dass alle Druckköpfe (30a-d, 32a-d, 34a-d) jeweils einer zweiten Transportvorrichtung (24, 26, 28) mit einem gemeinsamen Farbtank (29) ver- bunden sind .

3. Vorrichtung (10; 50; 60; 70) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbtanks (29) der unterschiedlichen zweiter Transportvorrichtungen (24, 26, 28) für die Aufnahme unterschiedlicher Farben konzipiert sind.

4. Vorrichtung (10; 50; 60; 70) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsamer Farbtank (29) für alle von der zweiten Transportvorrich- tung gehaltenen Druckköpfe innerhalb der zweiten Transportvorrichtung an- geordnet ist.

5. Vorrichtung (10; 50; 60; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Transportvorrichtung (24, 26, 28) als Förder- oder Druckoval ausgebildet ist.

6. Vorrichtung (10; 50; 60; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckköpfe der zweiten Transportvorrich- tung an einem angetriebenen flexiblen Transportelement, wie einem Trans- portband oder einer Transportkette befestigt und angetrieben sind.

7. Vorrichtung (10; 50; 60; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere zweite Transportvorrichtungen (24, 26, 28) angrenzend zum Förderbereich der ersten Transportvorrichtung (12) angeordnet sind.

8. Vorrichtung (10; 50; 60; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere zweite Transportvorrichtungen (24, 26, 28) innerhalb der ersten Transportvorrichtung (12) angeordnet sind.

9. Vorrichtung (10; 50; 60; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere zweite Transportvorrichtungen (24, 26, 28) außerhalb der ersten Transportvorrichtung (12) angeordnet sind.

10. Vorrichtung (10; 50; 60; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei bis fünf, insbesondere drei oder vier zwei- te Transportvorrichtungen (24, 26, 28) in Serie hintereinander entlang einer gerade Strecke der ersten Transportvorrichtung (12) angeordnet sind.

11. Vorrichtung (10; 50; 60; 70) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Bewegungsrichtung der ersten Transportvorrichtung (12) vor der Serie von zweiten Transportvorrichtungen (24, 26, 28) ein Einlaufstern und nach der Se- rie ein Auslaufstern angeordnet sind.

12. Vorrichtung (10; 50; 60; 70) nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeich- net, dass an zwei geraden Längsseiten der ersten Transportvorrichtung (12), insbesondere an gegenüber liegenden Längsseiten jeweils eine Serie von zweiten Transportvorrichtungen (24, 26, 28) angeordnet ist.

13. Vorrichtung (10; 50; 60; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede zweite Transportvorrichtung (24, 26, 28) zwei bis acht Druckköpfe (30a-d, 32a-d, 34a-d), insbesondere vier Druckköp- fe, trägt.

14. Vorrichtung (10; 50; 60; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Druck-Förderbereich oder am Behälterträ- ger (14) ein Rotationsmechanismus (22) ausgebildet ist, durch welchen der Behälterträger (14) in eine Drehung um seine vertikale Mittenachse versetzbar ist.

15. Vorrichtung (10; 50; 60; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälterträger (14) als drehbarer Träger ausgebildet ist, der Druckdaten zum Bedrucken der Behälter (16) trägt.

16. Vorrichtung (10; 50; 60; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Verbindung mit zumindest einem Teil der Druckköpfe (30a-d, 32a-d, 34a-d) eine Härtungseinrichtung, z.B. UV-Lampe (36), angeordnet ist.

17. Vorrichtung (10; 50; 60; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf wenigstens einer zweiten Transportvorrich- tung (24, 26, 28) Vor- und/oder Nachbehandlungseinrichtungen wie z.B. Rei- niger, Härter, Trockner angeordnet sind.

18. Vorrichtung (10; 50; 60; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zweite Transportvorrichtung (24, 26, 28) einen strömungstechnisch verbunden Drehverteiler zwischen mindestens einem Druckkopf (30, 32, 34) und dem Farbtank (29) aufweist.

19. Vorrichtung (10; 50; 60; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zweite Transportvorrich- tung (24, 26, 28) einen Farbtank (29) aufweist, der mit bzw. zu den Druckköp- fen (30, 32, 34) und/oder mit der zweiten Transportvorrichtung synchronen umläuft oder mit einer mittleren synchronen Geschwindigkeit rotiert, wobei kein Drehverteiler zwischen dem mindestens einen Druckkopf (30, 32, 34) und dem Farbtank (29) vorgesehen ist.

20. Verfahren zum Bedrucken von Behältern unter Verwendung einer Vorrichtung

(10; 50; 60; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Druckköpfe (30a-d, 32a-d, 34a-d) während der Tätigkeit der Vorrichtung (10; 50; 60; 70) mit konstanter Geschwindigkeit und festgelegtem wechselseitigen Abstand bewegt werden.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass alle Druckköpfe (30a-d, 32a-d, 34a-d) der zweiten Transportvorrichtung (24, 26, 28) über eine flexibles Transportelement, z.B. ein Band oder eine Kette, miteinander ver- bunden und angetrieben werden.