DE102008049241A1

DE102008049241A1 - Vorrichtung zum Aufbringen jeweils eines Mehrfachdrucks auf Packmittel

Info

Publication number: DE102008049241A1
Application number: DE102008049241A
Authority: DE
Inventors: Martin Schach; Frank Putzer; Katrin Gerigk; Manfred Pschichholz
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2010-04-08
Also published as: WO2010034375A1; MX2011003153A; US20110179959A1; JP2012503576A; BRPI0913727A2; JP5591244B2; US8667895B2; CN102202902B; EP2331338A1; RU2472626C2; RU2011116311A; EP2331338B1; CN102202902A; BRPI0913727B1

Abstract

Vorrichtung zum Bedrucken von Packmitteln mit jeweils einem Mehrfachdruck, mit einer Transportschnecke, auf der die Packmittel zum Aufbringen des Mehrfachdrucks in einer Transportrichtung an Druckstationen oder Druckköpfen vorbeibewegt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufbringen zumindest jeweils eines Mehrfachdrucks auf Packmittel gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.
Packmittel im Sinne der Erfindung sind insbesondere Flaschen, Dosen oder dergleichen Behälter. Ein Mehrfachdruck im Sinne der Erfindung ist generell ein mit mehreren Druckbildern oder Drucksätzen erzeugter Druck, vorzugsweise ein Mehrfarbendruck aus mehreren Farbsätzen unterschiedlicher Farben, beispielsweise Gelb, Magenta, Zyan und Schwarz.
Vorrichtungen zum Bedrucken von Packmitteln, insbesondere auch zum Aufbringen eines Farb- oder Mehrfarbendrucks auf Packmittel sind bekannt und umfassen beispielsweise eine Transportstrecke, auf der das Bedrucken der Packmittel erfolgt, und zwar mit den entsprechenden, die Farbsätze erzeugenden Druckwerken oder Druckköpfen, die an oder auf der Transportstrecke vorgesehen sind. Die Druckköpfe sind beispielsweise elektrisch oder elektronisch ansteuerbare Druckköpfe oder Druckwerke, z. B. nach dem Tintenstrahldruckprinzip arbeitende Druckköpfe ( WO 2004/00936 ) oder aber unter der Bezeichnung „Tonjet-Prinzip” arbeitende Druckköpfe.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung aufzuzeigen, die sich durch eine hohe Flexibilität bei vereinfachtem Aufbau auszeichnet. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.
Die Besonderheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht in ihrem modularen Aufbau. Durch diesen Aufbau hat die erfindungsgemäße Vorrichtung erhebliche Vorteile. So kann beispielsweise die Zu- und Umrüstung, die Reinigung, die Reparatur usw. der einzelnen Module vollständig getrennt von der jeweiligen in Betrieb befindlichen Vorrichtung bzw. Anlage erfolgen, und zwar durch Modulaustausch. Weiterhin ist einen optimale Ausnutzung und Anpassung an räumliche Verhältnisse durch entsprechende Anordnung der einzelnen Module möglich. Insbesondere kann die Vorrichtung bzw. Anlage den jeweiligen Erfordernissen entsprechend konfiguriert und an entsprechende Anforderungen oder Änderungen von Anforderungen problemlos angepasst werden, und zwar beispielsweise auch durch Entfernen oder Hinzufügen von Modulen, z. B. für eine Prozesserweiterung, d. h. für das Einführen von zusätzlichen Prozessschritten in eine bereits bestehende Anlage, wie z. B. bei einer Farberweiterung, beim Einfügen von zusätzlichen Verfahrensschritten zum Trocknen oder eines Zwischentrocknen des jeweiligen Mehrfachdrucks oder der Farbsätze eines Mehrfarbendrucks, zum Ausrichten der Flaschen oder Behälter usw. Selbst bei späterer Änderung des Layouts einer Anlage oder Produktionslinie kann die modulare Vorrichtung den jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden. So kann beispielsweise bei beschränkten räumlichen Verhältnissen aus einer bestehenden Linear-Vorrichtung eine Vorrichtung mit einem Kopf-Transport (KT) gebildet werden, d. h. eine Vorrichtung, bei der sich der Behältereinlauf und der Behälterauslauf an einer gemeinsamen Seite befinden, um so ggf. eine Sackgasse innerhalb einer Produktionslinie zu egalisieren.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 in vereinfachter schematischer und perspektivischer Darstellung eine Vorrichtung bzw. Anlage zum Aufbringen eines Mehrfach-Drucks auf Behälter in Form von Flaschen;
2 die Vorrichtung der 1 in Draufsicht;
3 in schematischer Darstellung und in Draufsicht den Transport- oder Förderweg der Flaschen durch die Vorrichtung der 1 und 2;
4–6 in Darstellungen ähnlich der 3 weitere Ausführungsformen der Erfindung.
Die in den 1 und 2 allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zum Aufbringen eines Mehrfachdrucks auf Flaschen 2, und zwar entweder unmittelbar auf die Außen- oder Mantelfläche der Flaschen 2 oder aber auf dort bereits aufgebrachte, z. B. mit einer Teilausstattung versehene Etiketten.
Zum Bedrucken werden die Flaschen 2 der Vorrichtung 1 über einen äußeren Transporteur aufrecht stehend in einer Transportrichtung A zugeführt, bewegen sich dann innerhalb der Vorrichtung 1 auf einer mehrfach bogenförmig umgelenkten Transportstrecke. Nach dem Bedrucken werden die Flaschen 2 weiterhin aufrecht stehend über einen äußeren Transporteur einer weiteren Verwendung zugeführt. Der Transportweg der Flaschen 2 beim Zuführen, beim Bewegen durch die Vorrichtung 1 sowie beim Wegführen aus der Vorrichtung 1 ist in der 3 schematisch mit 3 dargestellt.
Im Einzelnen besteht die Vorrichtung 1 aus mehreren in Transportrichtung A unmittelbar aneinander anschließenden Modulen 4.1–4.n, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform aus insgesamt acht Modulen 4.1–4.8, wobei sämtliche Module 4.1–4.8 jeweils von einer identischen Grundeinheit 5 gebildet sind, die mit den für die spezielle Aufgabe des jeweiligen Moduls 4.1–4.8 notwendigen Funktionselementen ausgestattet ist.
Jede Grundeinheit 5 umfasst u. a. eine in einem Modulgehäuse 6 untergebrachte Antriebs- und Steuereinheit und ein an der Oberseite des Modulgehäuses 6 angeordnetes und durch die Antriebs- und Steuereinheit u. a. um eine vertikale Maschinenachse des jeweiligen Moduls 4.1–4.8 umlaufend antreibbares Transportelement 7 in Form eines Transport- oder Prozesssterns mit einer Vielzahl von Aufnahmen 8, die am Umfang des Transportelementes 7 in gleichmäßigen Winkelabständen vereilt vorgesehen sind und von denen jede Aufnahme 8 zum gesicherten Aufnehmen jeweils einer Flasche 2 dient.
Die Transportelemente 7 der einzelnen Module 4.1–8.1 sind unmittelbar an einander anschließend angeordnet und gegenläufig, aber synchron derart angetrieben, dass diese Transportelemente 7 in ihrer Gesamtheit eine Transporteinrichtung bilden, mit der die Flaschen 2 innerhalb der Vorrichtung 1 auf dem in der 3 dargestellten mehrfach umgelenkten Transportweg 3 mit dem Behältereinlauf an einem Ende der Vorrichtung 1 und dem Behälterauslauf am anderen Ende der Vorrichtung 1 bewegt werden. Die einzelnen Flaschen 2 werden hierbei jeweils direkt von dem Transportelement 7 eines Moduls 4.1–4.7 an das Transportelement 7 des in Transportrichtung A folgenden Moduls 4.2–4.8 weitergeleitet.
Bei der Darstellung der 2 sind das Transportelement 7 des bezogen auf die Transportrichtung A ersten Moduls 4.1 im Uhrzeigersinn, das Transportele ment 7 des nächstfolgenden Moduls 4.2 im Gegenuhrzeigersinn, das Transportelement des nächstfolgenden Moduls 4.3 wieder im Uhrzeigersinn usw. synchron angetrieben. Die Synchronisation der einzelnen Module 4.1–4.8 erfolgt über geeignete Steuermittel.
Bei der in den 1–3 dargestellten Ausführungsform sind die einzelnen Module 4.1–4.8 weiterhin derart aufeinander folgend vorgesehen, dass die vertikalen Maschinenachsen sämtlicher Module 4.1–4.8 in einer gemeinsamen vertikalen Ebene liegen, zu der parallel das Zuführen und Abführen der Flaschen 2 an bzw. aus der Vorrichtung 1 erfolgt und in der sich auch die Übergabebereiche befinden, an denen die Flaschen 2 von dem Transportelement 7 eines Moduls 4.1–4.7 an das Transportelement 7 des in Transportrichtung A folgenden Moduls 4.2–4.8 weitergeleitet werden.
Die Funktion der einzelnen Module 4.1–4.8 ist beispielsweise folgende:

– Das Modul 4.1 bildet u. a. das Einlaufmodul bzw. den Behältereinlauf der Vorrichtung 1. Im Modul 4.1 erfolgt vorzugsweise aber auch eine Vorbehandlung der Flaschen 2 zumindest an dem zu bedruckenden Flaschenbereich, beispielsweise eine Plasma- oder Koronabehandlung, Coating, Haftvermittlerauftragung, elektrostatische Aufladung oder dergleichen, die insbesondere dann zweckmäßig ist, wenn das Aufbringen des Mehrfachdrucks in den nachfolgenden Modulen unter Verwendung von dortigen Druckstationen oder Druckköpfen erfolgt, die nach dem bekannten Tintenstrahldruckkopfprinzip oder nach dem sogenannten Tonjet-Prinzip arbeiten.
– Die an das Modul 4.1 anschließenden Module 4.2–4.5 bildend die eigentlichen Druckmodule, in denen der Mehrfachdruck erfolgt, und zwar vorzugsweise als Farbdruck in der Form, dass an jedem Modul 4.2–4.5 jeweils ein Farbsatz des Farbdrucks gedruckt wird, beispielsweise in Gelb, Magenta, Zyan und Schwarz.
– Das in Transportrichtung A dann anschließende Modul 4.6 ist als Trocknungsmodul ausgebildet, in welchem der jeweilige zuvor erzeugte Mehrfachdruck in geeigneter Weise, beispielsweise durch Energieeintrag z. B. durch Wärme, Mikrowellen, Elektronen- und/oder durch UV-Strahlung getrocknet wird.
– Das Modul 4.7 ist als Inspektionsmodul ausgebildet, an welches jede Flasche 2 nach dem Trocknen des Mehrfachdrucks gelangt und in welchem der jeweilige Mehrfachdruck auf eventuelle Fehler überprüft wird, sodass fehlerhaft bedruckte Flaschen 2 an dem Modul 4.7 oder aber später auf dem weiteren Transportweg ausgeschleust werden können.
– Das Modul 4.8 bildet schließlich das Auslaufmodul bzw. den Behälterauslauf der Vorrichtung 1, an dem die fertig bedruckten Flaschen 2 die Vorrichtung 1 verlassen. Das Modul 4.8 ist vorzugsweise zusätzlich auch noch als Trocknungsmodul ausgeführt.

Wie insbesondere 2 und 3 zeigen, werden die Flaschen 2 mit den Transportelementen 7 der Module 4.1 und 4.8 jeweils auf einem Winkelbereich von etwa 90° um die vertikale Maschinenachse der Module 4.1 und 4.8 bewegt. Bei den übrigen Modulen 4.2–4.7 werden die Flaschen 2 mit dem jeweiligen Transportelementes 7 jeweils über einen Winkelbereich von 180° um die vertikale Maschinenachse der Module 4.2–4.7 mitgeführt. Innerhalb dieses Winkelbereichs bzw. innerhalb dieser Wegstrecke der Drehbewegung des jeweiligen Transportelementes 7 erfolgt insbesondere in den Modulen 4.2–4.7 der dem jeweiligen Modul zugeordnete Prozess.
Sollte beispielsweise der Winkelbereich von 180° bzw. die entsprechende Wegstrecke für den Prozess an einem Modul oder aber an mehreren Modulen nicht ausreichen, so kann dieser Winkelbereich durch entsprechende Anordnung der aneinander anschließenden Module auch vergrößert werden, beispielsweise auf einen Winkelbereich von 270°, wie dies in der 4 und 6 mit dem dortigen Transportweg 3a bei 9 und 10 angedeutet ist.
Um einen größeren Winkelbereich von zu erreichen, sind an den die Abschnitte 9 und 10 des Transportweges 3a bildenden Modulen die Übergabebereiche, an denen die Flasche 2 diesem Moduls von einem vorausgehenden Modul zugeleitet und an das nachfolgende Modul weitergeleitet werden, um einen Winkel größer als 180° um die Maschinenachse versetzt, beispielsweise um einen Winkel von 270°, und zwar dadurch, dass die Maschinenachse des Moduls mit dem vergrößerten Winkelbereich mit der Maschinenachse des vorausgehenden Moduls in einer ersten vertikalen Ebene und mit der Maschinenachse des nachfolgenden Moduls in einer zweiten vertikalen Ebene angeordnet ist und beide Ebenen einen Winkel, beispielsweise einen Winkel von 90° mit einander einschließen.
Der Transportweg, auf dem die Flaschen 2 durch die Vorrichtung 1 bewegt werden, kann durch entsprechende Anordnung der Module 4.1–4.n den jeweiligen Erfordernissen entsprechend und/oder angepasst an die jeweiligen räumlichen Bedingungen beliebig gestaltet werden, beispielsweise entsprechend der 3 derart, dass sich der Behältereinlauf und der Behälterauslauf an verschiedenen Seiten der Vorrichtung 1 befinden, wie die bei der Ausführung der 1–3 der Fall ist, oder aber entsprechend der 4 bzw. dem dortigen Transportweg 3a sich der Behältereinlauf und der Behälterauslauf an einer gemeinsamen Seite der Vorrichtung bzw. Anlage befinden, also ein Kopftransport (KT) der Flaschen 2 durch die Anlage erfolgt, oder aber entsprechend dem Transportweg 3b der 5 der Behältereinlauf und der Behälterauslauf um einen Winkel α, beispielsweise um einen Winkel α von 50° gegeneinander versetzt sind, oder aber entsprechend dem Transportweg 3c der 6 der Behältereinlauf und der Behälterauslauf um einen Winkel von 90° gegeneinander versetzt sind. Beliebige weitere Varianten der Anordnung oder Aufstellung der einzelnen Module 4.1–4.n sind denkbar.
Eine vorteilhafte nicht gezeigte Ausführungsform besteht darin, dass die Module (4.1–4.n) einen oder mehrere Druckköpfe umfassen und weitere funktionale Elemente auf dem Modul (4.1) angeordnet sind. Diese weiteren funktionalen Elemente sind insbesondere Vorrichtungen zur Trocknung bzw. Zwischentrocknung der Druckfarbe. Weiterhin können aber im Bedarfsfall auch alleinig oder in Kombination hierzu eine oder mehrere Vorrichtungen zur Oberflächenbehandlung und/oder Inspektion vorgesehen werden.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird. Die Erfindung wurde voranstehend im Zusammenhang mit Flaschen 2 erörtert. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich aber auch zum Aufbringen jeweils eines Mehrfachdruckes auf andere Behälter oder Packmittel.

1: Vorrichtung
2: Flaschen bzw. Packmittel
3, 3a, 3c: Transportweg
4.1–4.n: Modul
5: Grundeinheit
6: Modulgehäuse
7: Transportelement bzw. Transport- oder Prozessstern
8: Aufnahme
9, 10: Abschnitt des Transportweges
A: Transportrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 2004/00936 [0003]

Claims

Vorrichtung zum Bedrucken von Packmitteln (2) mit jeweils einem Mehrfachdruck, mit einer Transportstrecke, auf der die Packmittel (2) zum Aufbringen des Mehrfachdrucks in einer Transportrichtung (A) an Druckstationen oder Druckköpfen vorbei bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zumindest in einem Teilbereich modular bestehend aus mehreren Modulen (4.1–4.n) aufgebaut ist, dass jedes Modul wenigstens ein Transportelement (7) mit zugehörigem Antrieb aufweist, dass die Transportelemente (7) der Module (4.1–4.8) aneinander anschließend wenigstens einen Teil der Transportstrecke für die Packmittel (2) bilden, und dass wenigstens ein Teil der Module (4.2–4.5) als Druckmodule mit im Bereich ihrer Transportelemente (7) vorgesehenen Druckköpfen oder Druckstationen ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportelemente der Module (4.1–4.8) jeweils um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbare Transportelemente (7) mit Aufnahmen (8) für jeweils ein Packmittel (2), beispielsweise Transport- oder Prozesssterne sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportelemente (7) der Module (4.1–4.8) an Übergabebereichen zur Übernahme und/oder Weiterleitung der Packmittel (2) unmittelbar aneinander anschließen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufbringen jeweils wenigstens eines Mehrfach-Aufdrucks in Form eines Farbaufdrucks auf die Packmittel (2) wenigstens zwei in Transportrichtung (A) aufeinander folgende Module (4.2–4.5) als Druckmodul ausgebildet sind, und zwar beispielsweise jeweils wenigstens ein Modul (4.2–4.5) zum Aufbringen jeweils eines Farbsatzes des Farbdruckes.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Modul (4.1) den Packmittel- oder Behältereinlauf der Vorrichtung (1) bildet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass dem wenigstens einen Druckmodul (4.2–4.5) vorausgehend zumindest ein Modul (4.1) zur Vorbehandlung der Packmittel (2) zumindest an dem zu bedruckenden Bereich vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein in Transportrichtung (A) auf das mindestens eine Druckmodul (4.2–4.5) folgendes Modul (4.6, 4.7) als Trocknungseinheit oder Trocknungsmodul und/oder als Inspektionsmodul ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Modul (4.8) den Packmittel- oder Behälterauslauf der Vorrichtung (1) bildet, vorzugsweise kombiniert als Trockeneinheit.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Modul (4.8) den Packmittel- oder Behältereinlauf der Vorrichtung (1) bildet, vorzugsweise kombiniert als Oberflächenbehandlungseinheit.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (4.1) zur Oberflächenbehandlung eine Plasma- oder Koronabehandlung, Coating, Haftvermittlerauftragung oder elektrostatische Aufladung ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportelemente (7) der aneinander anschließenden Module (4.1–4.n) synchron umlaufend antreibbar sind, und zwar derart, dass das Transportelement (7) jedes Moduls gegenläufig zu dem Transportelement (7) eines benachbarten Moduls (4.1–4.n) umläuft.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (4.1–4.n) in Linie oder aber so angeordnet sind, dass der generelle Verlauf des Transportweges (3a, 3b, 3c) der Transportstrecke wenigstens eine Abwinklung aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Module jeweils aus einer für sämtliche Module (4.1–4.n) identischen Grundeinheit (5) bestehen, die zumindest das wenigstens eine Transportelement (7) und die zugehörige Antriebs- und Steuereinheit enthält, und dass an der Grundeinheit (5) die an die jeweilige Funktion des Moduls (4.1–4.n) angepassten Funktionselemente vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Module zur Oberflächenbehandlung, Trocknung und/oder Inspektion vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Module zur Oberflächenbehandlung, Trocknung und/oder Inspektion hintereinander vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (4.1–4.n) mindestens einen Druckkopf und mindestens eine Vorrichtungen zur Trocknung umfassen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (4.1–4.n) mindestens einen Druckkopf und mindestens eine Vorrichtungen zur Trocknung, Oberflächenbehandlung und/oder Inspektion umfassen.