DE20306312U1

DE20306312U1 - Vorrichtung zum Beschriften oder Bedrucken von sphärisch gekrümmten Objektoberflächen

Info

Publication number: DE20306312U1
Application number: DE20306312U
Authority: DE
Original assignee: HARZBECKER KAY
Current assignee: HARZBECKER KAY
Priority date: 2003-04-22
Filing date: 2003-04-22
Publication date: 2003-10-09
Anticipated expiration: 2013-04-23
Also published as: WO2004094152A9; WO2004094152A1; DE112004000685D2

Description

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Beschreibung

Vorrichtung zum Beschriften oder Bedrucken von sphärisch gekrümmten Objektoberflächen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschriften oder Bedrucken von sphärisch gekrümmten Objektoberflächen nach dem Oberbegriff des ersten Schutzanspruchs.
Es ist bekannt, dass Produkte aus der Industrie und dem Gewerbe gekennzeichnet werden. So werden zum Beispiel auf Lebensmitteln oder deren Verpackung Verbraucherinformationen aufgebracht. Aufgrund der Verordnung über bestimmte Vermarktungsnormen für Eier sind beispielsweise Informationen über Herkunft und Haltung auf ein jedes Hühnerei aufzudrucken. Üblich ist die Kennzeichnung unmittelbar vor dem Verpacken der Eier mit einem Tintenstrahldrucker. Die Patentschrift DE 44 14 477 Al beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kennzeichnung von Hühnereiern, jedoch legt dieser Stand der Technik nicht das hochauflösende Beschriften oder Bedrucken an stark gekrümmten Oberflächen wie beispielsweise der Oberfläche eines Eis nahe und ist insgesamt für sphärisch stark gekrümmte Oberflächen ungeeignet, da aufgrund des festen Abstandes zwischen dem Druck- oder Beschriftungskopf und dem Hühnerei, der Abstand zur Bearbeitungsstelle

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während des Druck- oder Beschriftungsvorgangs ändert und sich dies nachteilig auf das Druckergebnis auswirkt. Ebenso ändert sich die Auflösung oder Qualität der Beschriftung oder des Drucks durch den fixierten Bearbeitungskopf und den damit gleichbleibenden Auftreffwinkel des Strahles zur sphärisch gekrümmten Oberfläche.

In DE 35 16 016 Al wird eine Lösung zum Aufbringen von Werbung auf einem Vogelei beschrieben. Dies erfolgt mittels eines Stempels, der eine Druck- oder Andruckfläche mit einer gewölbten Kontur aufweist, die der Krümmung der Oberfläche des Eis angepasst ist und welcher an die Oberfläche des Eis gedrückt wird. Durch die unterschiedlichen Größen und Krümmungsradien der Hühnereier ist diese Lösung nicht für das zuverlässige Aufbringen der Werbebotschaft geeignet. Auch kann es durch den Anpressdruck beim Druckvorgang zum Bruch der Eier kommen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Beschriften oder Bedrucken von sphärisch gekrümmten Objektoberflächen zu entwickeln, die eine hohe Druckqualität auch bei stark sphärisch gekrümmten Oberflächen gewährleistet, sich an variierende Großen der Objekte anpasst und es gestattet, Beschriftungen mit unterschiedlichem Informationsgehalt in einfachster Weise auf der Objektoberfläche aufzubringen.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Schutzanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Vorrichtung zum Beschriften oder Bedrucken von sphärisch gekrümmten Objektoberflächen mittels Druck- oder Beschriftungsköpfen zeichnet sich dadurch aus, dass erfindungsgemäß ein oder mehrere Druck- oder Beschriftungsköpfe so zur Objektoberfläche angeordnet sind, dass die Objektoberfläche berührungslos mit Verbraucherinformationen und zusätzlich mit Text und/oder Grafik versehbar ist. Die Druck- oder Beschriftungsköpfe sind dabei bevorzugt als vom Laser- und/oder Tintenstrahldrucker ausgebildet, wobei die mit dem Laser- und/oder Tintenstrahl beschriebene Bahn auf dem mit dem Laser- und/oder Tintenstrahl erzeugten Berührungsradius der gekrümmten Objektoberfläche liegt und an einer beliebigen Stelle der Objektoberfläche anbringbar ist. Der Laser- und/oder Tintenstrahl liegt dabei im Wesentlichen rechtwinklig zu einer im Berührungsradius der Objektoberfläche anlegbaren Tangente.

Das Beschriften oder Bedrucken erfolgt ein- oder mehrzellig, durch einen oder mehrere Druck- oder Beschriftungsköpfe, um den Kennzeichnungs- und Verpackungsprozess nicht zu verlangsamen. Insbesondere durch den Einsatz von Druck- oder Beschriftungsköpfen, die

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mehrzeilig beschriften oder bedrucken können, ist es möglich den Bearbeitungsprozess weiter zu optimieren.
Die Druck- oder Beschriftungsköpfe können dabei parallel oder in Reihe angeordnet sein.

Bevorzugt ist die zu bedruckende Objektoberfläche die Oberfläche eines Hühnereis, welches durch das Beschriften oder Bedrucken mit Verbraucherinformationen und zusätzlichem Text oder Grafik oder einer Kombination aus beiden versehbar ist, wobei der Text oder die Grafik oder deren Kombination in hoher Qualität aufgebracht werden und insbesondere zu Werbezwecken dienen. Zusätzlich kann die Oberfläche des Hühnereis mit einem Barcode bedruckt werden. Für das Bedrucken werden dabei nur Stoffe verwendet, die gesundheitlich unbedenklich sind. Wird ein Laser zur Erzeugung von Konturen durch Materialabtrag oder photochemischen Prozess auf der Ei- Oberfläche genutzt, so können die Prozessparameter und gegebenenfalls Zusatzstoffe so gewählt werden, dass keine giftigen Stoffe entstehen. Bei der Verwendung von Farbe oder Tinte, insbesondere für das Beschriften oder Bedrucken eines Hühnereis, ist diese fest mit dem Untergrund verbunden, löst sich nicht in Wasser und ruft bei Körperkontakt keine gesundheitlichen Schäden hervor. Von Vorteil ist ferner ein Bedrucken oder Beschriften mit Stoffen, die erst unter Einfluss von

Fremdeinwirkung wie beispielsweise Wärme- oder UV-Strahlung sichtbar wird.

Das erfindungsgemäße hochauflösende ein- oder mehrfarbige Bedrucken oder Beschriften erlaubt es, die Oberfläche des Eis als Werbeträger zu nutzen, durch das Aufbringen von Text und/ oder Grafik in Form eines Firmenlogos oder beispielsweise einer Internetadresse. Um eine Unterscheidung zwischen Kennzeichnung und Werbung zu gewährleisten, kann durch der dem Ei bzw. der Oberflächenkontur angepassten Lage des Bearbeitungskopfes, der Text und/ oder die Grafik auch an der &ldquor;Spitze" des Eis aufgebracht werden. Denkbar ist auch eine parallele Anordnung der Druck- oder Beschriftungsköpfe, so dass gleichzeitig ein Ei auf zwei gegenüberliegenden Seiten bedruckt oder beschriftet werden kann. Hierbei wird eine hohe Qualität und Auflösung erreicht, um auch detaillierte Grafiken oder Barcodes aufzubringen. Vorteilhaft an der Erfindung ist ebenfalls, dass eine Integration in bestehende Produktionsanlagen ohne großen Aufwand möglich ist und dabei der Produktionsablauf nicht verlangsamt wird. Mit einem baugleichen Druck- oder Beschriftungskopf sind die Verbraucherinformationen und der zusätzliche Text oder die Grafik gleichzeitig oder nacheinander aufbringbar. Dabei beträgt die Höhe des zusätzlichen Textes oder der

Grafik bevorzugt das 0,5- bis 2-fache der Höhe der Verbraucherinformation.

Durch den Einsatz moderner Hard- und Software, die zur Einstellung und Änderung der Beschriftung oder des Drucks dient und der Kompatibilität mit den Bearbeitungsköpfen, ist man in der Lage sehr schnell das Motiv auf der Ei-Oberfläche in kürzester Zeit und mit sehr geringem Aufwand zu wechseln.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1: Kontur eines Hühnereis 2, in die ein Kreis 4 mit dem Radius R hineingelegt wurde,

Fig. 2: Flächenabschnitt A4, der für den Kreis 4 mit dem Radius R bedruckbar ist,

Fig. 3: parallele Anordnung zweier sich gegenüberliegender der Druck- oder Beschriftungsköpfe 1, Ib,

FIG. 4: zwei hintereinander in Reihe angeordnete Druckoder Beschriftungsköpfe 1, Ib,

Fig. 5: parallele Anordnung zweier zueinander in Transportrichtung versetzt angeordneter Druckoder Beschriftungsköpfe,

Fig. 6: Einrichtung zur Steuerung des Beschriftungs- oder Druckvorganges,

Fig. 7: Prinzipskizze eines Hühnereis mit Verbraucher- und Werbeinformationen.

FIG. 1 zeigt die Kontur eines Hühnereis 2 in der ein Kreis 4 mit dem Radius R hineingelegt wurde. Der Radius R wird bestimmt durch den betreffenden Flächenabschnitt A4 der Oberfläche A des Hühnereis 2. Der Laser- oder Tintenstrahl 3 liegt dabei auf dem Berührungsradius R und der Bearbeitungskopf 1 beschreibt beim Druck- oder Beschriftungsvorgang eine Kreisbahn mit dem Radius R' . Damit erreicht man, dass der Laser- oder Tintenstrahl 3 immer senkrecht auf die Oberfläche A des Hühnereis 2 oder rechtwinklig zur Tangente des für den Flächenabschnitt A4 hineingelegten Kreises 4 auftrifft. Somit vergrößert sich die Querschnittsfläche des Laser- oder Tintenstrahles beim Auftreffen kaum und der Aufdruck wird nicht verfälscht.
Fig. 2 zeigt den Flächenabschnitt A4 der für den Kreis 4 mit dem Radius R bedruckbar ist. In Abhängigkeit der geometrischen Abweichung der Ei- Oberfläche von der einer Kugeloberfläche, der verwendeten Druck- oder Beschriftungsköpfe und der geforderten Auflösung sind eine bestimmte Anzahl von rechnerisch hineingelegten Kugeloberflächen mit dem Radius R notwendig.
Die in Fig. 3 dargestellte Abbildung zeigt eine parallele Anordnung zweier Druck- oder Beschriftungsköpfe 1, Ib,

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wobei gleichzeitig die Kennzeichnung und das Beschriften oder Bedrucken mit einem Text und/oder einer Grafik erfolgt. Das Hühnerei 2 bewegt sich dabei relativ zu den Druck- oder Beschriftungsköpfen 1, Ib in Pfeilrichtung.
Gemäß der in Fig. 4 dargestellten Abbildung sind die Druckoder Beschriftungsköpfe 1, Ib hintereinander angeordnet.
Die Kennzeichnung und das Beschriften oder Bedrucken mit einem Text und/oder einer Grafik erfolgt zeitlich versetzt ohne den Produktionsprozess zu vermindern. Das Hühnerei 2 bewegt sich dabei relativ zu den Druck- oder Beschriftungsköpfen 1, Ib in Pfeilrichtung.

Fig. 5 zeigt eine parallele Anordnung der Druck- oder Beschriftungsköpfe 1, Ib die in Bewegungsrichtung der Hühnereier 2 versetzt angeordnet sind. Wie auch in Fig. 4 erfolgt die Kennzeichnung und das Beschriften oder Bedrucken mit einem Text und/oder einer Grafik zeitlich versetzt und ebenfalls ohne den Kennzeichnungs- und Verpackungsprozess zu vermindern. Das Hühnerei 2 bewegt sich dabei relativ zu den Druck- oder Beschriftungsköpfen 1, Ib in Pfeilrichtung.

Die in Fig. 6 dargestellte Abbildung zeigt die Prinzipdarstellung einer Steuerung, womit der gesamte Beschriftungs- oder Druckvorgang überwacht und gesteuert wird. Mit Hilfe einer für den jeweiligen Druck- oder Beschriftungskopf 1, Ib geschriebenen Software und

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dazugehöriger Hardware lassen sich ohne großen Aufwand die Aufdrucke modifizieren oder ersetzen.

Die Prinzipskizze eines Hühnereis 2 mit auf dessen Schale aufgebrachter Verbraucherinformation 6 und Werbeinformation 7 ist in Fig. 7 dargestellt. Die Verbraucherinformation 6 und die Werbeinformation 7 stehen unmittelbar nebeneinander und wurden z.B. mit dem gleichen Druckkopf durch Tintenstrahldruck aufgebracht. Dabei können vorteilhafter Weise in einem Durchlauf mit nur einem Druckkopf, wenn dieser für die Verbraucherinformation nicht seine gesamte zur Verfügung stehende Druckhöhe benötigt, gleichzeitig mit den Verbraucherinformationen die Werbeinformationen mit der restlichen zur Verfügung stehenden Druckhöhe des Druckkopfes aufgebracht werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Verbraucherinformation 6 in einem Druckvorgang mit einem ersten Druckkopf und die Werbeinformation 7 in einem anderen Druckvorgang mit einem weiteren Druckkopf aufzubringen oder Verbraucherinformation &bgr; und Werbeinformation 7 gleichzeitig mit z.B. zueinander versetzten oder im Winkel zueinander angeordneten Druckköpfen gleichzeitig auf dem Hühnerei abzubilden. Weiterhin besteht bei Verwendung mehrerer Druckdüsen die Möglichkeit, unterschiedliche Farben vorzusehen, um Verbraucherinformation 6 und Werbeinformation 7 beliebig farbig zu gestalten.

Claims

1. Vorrichtung zum Beschriften oder Bedrucken von sphärisch gekrümmten Objektoberflächen mittels Druck- oder Beschriftungsköpfen, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Druck- oder Beschriftungsköpfe so zur Objektoberfläche angeordnet sind, dass die Objektoberfläche berührungslos mit Verbraucherinformationen und zusätzlich mit Text und/oder Grafik versehbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druck- oder Beschriftungsköpfe als Laser- und/oder Tintenstrahldrucker ausgebildet sind und dass die beschriebene Bahn auf dem mit dem Laser- und/oder Tintenstrahl erzeugten Berührungsradius der gekrümmten Objektoberfläche liegt und an einer beliebigen Stelle der Objektoberfläche anbringbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser- und/oder Tintenstrahl rechtwinklig zu einer im Berührungsradius der Objektoberfläche anlegbaren Tangente liegt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschriften oder Bedrucken ein- oder mehrzeilig erfolgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Druck- oder Beschriftungsköpfe parallel oder in Reihe angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zu bedruckende Objektoberfläche die Oberfläche eines Hühnereis ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Hühnereis durch das Beschriften oder Bedrucken mit Verbraucherinformationen und zusätzlich mit Text, Grafik oder Barcode oder deren Kombination versehbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Text oder die Grafik oder deren Kombination zu Werbezwecken dient.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Text oder die Grafik oder der Barcode oder deren Kombination auf der Oberfläche des Eis an der Teilfläche mit dem kleinsten Berührungsradius aufbringbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie zum berührungslosen Beschriften oder Bedrucken mindestens einen Druck- oder Beschriftungskopf aufweist, der auf einer Bahn bewegbar ist, die der sphärischen Krümmung der Oberfläche des Eis angepasst ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschriftung oder der Druck ein- oder mehrfarbig ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschriftung oder der Druck hochauflösend ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Hard- und/oder Softwaremittel aufweist, die zur Einstellung und Änderung der Beschriftung oder des Drucks dienen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Hard- und/oder Softwaremittel die auf die Objektoberfläche aufbringbare Verbraucherinformation und/oder der Text und/oder die Grafik und/oder der Barcode einstellbar ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschriften oder Bedrucken mit Text, Grafik oder Barcod gleichzeitig, vor oder nach dem Aufbringen der Verbraucherinformationen erfolgt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem baugleichen Druck- oder Beschriftungskopf die Verbraucherinformationen und der zusätzliche Text und/oder die Grafik und/oder der Barcode gleichzeitig oder nacheinander aufbringbar ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des zusätzlichen Textes oder der Grafik das 0,5- bis 2-fache der Höhe der Verbraucherinformation ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschriften oder Bedrucken mit gesundheitlich unbedenklichen Stoffen erfolgt.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass mit dieser keine gesundheitsschädlichen Stoffe entstehen.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschriften oder Bedrucken mittels durch Fremdanregung sichtbar werdenden Stoffen erfolgt.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Fremdanregung durch Wärmeeintrag oder UV- Strahlung erfolgt.