用于制造具有防磨缘的瓶的设备的制作方法

1.本实用新型涉及用于制造具有防磨缘的瓶的设备。


背景技术：

2.由玻璃或塑料制成的用于液体的容器、尤其是可回收瓶，由于在灌装设备中以及往返于消费者的运输时受到强烈应变而在多次生产和使用周期后常常变得难看。尤其是由于瓶在灌装设备中发生碰撞而主要在通常基本上为柱体形的瓶身的上方的和下方的边缘区域中构成了磨损部位、刮痕、剥落或类似损伤。
3.在灌装运行中可以在可回收瓶上施加由液态的塑料、例如硅氧烷制成的薄膜作为补救措施，该薄膜尽可能覆盖刮痕和磨损部位并且赋予瓶像新的一样的外观，如由de 2941105 a1公知的那样。
4.也已经建议的是，在灌装设备中的每次通过/生产周期中利用和在玻璃厂中类似地施加在瓶上的液态的冷端保护介质润湿可回收瓶。由此应当整新/维持玻璃制造时产生的保护膜。
5.最后已知的是，在瓶上涂覆彩色膜以及液态的或糊状的塑料作为保护套以提高稳定性。为简单起见，接下来将适用于施装到瓶的表面或类似物上的这种以及其它的液态的或糊状的介质称为涂覆介质。
6.为了将这种液态的涂覆介质施装到瓶上，例如在de 882671a1中已经公知有专用的机器，其具有自己的驱动器和使瓶在圆弧形轨迹上运动的运输星轮。在运输星轮中的瓶因此通过在固定不动的摩擦分段上的滚动而自我旋转并且受到随运输星轮运转的、持续被涂覆介质润湿的由弹性材料制成的辊或滑动靴的加载。
7.替选地，由de 3008096 a1公知有一种贴标机，根据该文献，为转台配属有用于将涂覆介质施装到瓶上的施装装置并且在瓶到达贴标机组之前对其进行涂覆。施装装置集成到贴标机中，由此可以相比单独的涂覆单元减少了空间需求和投资成本。
8.此外，由此还可以改进了瓶运输，这是因为为了分发瓶而存在进料螺旋输送机，并且瓶通过运输星轮和设有受控的转盘以及可升降定心钟罩的转台使得即使在高功率下也能够准确和轻柔地运输。
9.但不利的是，由于集成式地对瓶进行涂覆而导致贴标机区域中的脏污风险提高，以及标签附着性由于不久前施加的涂覆介质而受到破坏。此外，在转台上的处理路径的相当可观的一部分就不再可供用于贴标，这与复杂的标签配置相冲突。
10.由de4012331 a1还公知有用于将涂覆介质施加到瓶上的方法和设备，在其中，瓶在贴标机/输出星轮的输出区域中在运输路段的一部分上间隔开地运输并且在此接收涂覆介质。为了能够用尽可能小的液体量实现均匀地施加涂覆介质，在那里设置的是，涂覆介质借助与输出星轮间隔开地随同运动的喷涂喷嘴施加到施装元件上、例如海绵上。
11.尽管所述方法和设备原则上能够在还未被贴标签的瓶处的磨损缺陷或类似的受损部位上产生合适的涂覆部，但在机组耗费、灌装设备中的空间整合、被涂覆介质污染和涂
覆介质的材耗方面仍存在缺点。
12.为了保护标签、装饰目的用的印制物或类似物，必要时给瓶制造鼓包状地在有待保护的壁区域上方和下方突出的防磨缘。在防磨缘的区域中，瓶的壁材料于是向外变厚，这会引起附加的材料耗费并且会导致瓶壁中的应力裂纹。


技术实现要素：

13.因此存在用于制造具有防磨缘的瓶的方法和设备的需求，在该方法和设备中可以避免或至少减轻上述问题中的至少一个。
14.所提出的任务利用用于制造具有防磨缘的瓶的设备来解决，所述设备具有用于提供和沿着运输轨迹运输所述瓶并且同时使所述瓶自转至少一次的运输器件和至少一个布置在运输轨迹的区域中的印刷头，其中，所述运输器件和所述印刷头被构造成用于将防磨缘印制到所述瓶的在径向剖面中具有基本上平坦的外轮廓的瓶身区段的轴向的子区域上。
15.本实用新型具有优选的实施方式。设备可以具有被描述用于执行方法的有利的实施方式的设备组成部分。
16.因此，该方法用于制造具有防磨缘的瓶。为此，提供一种瓶、尤其是由玻璃制成的瓶，其中，瓶的瓶身分别包括具有在径向剖面中基本上平坦的外轮廓的瓶身区段。
17.根据本实用新型，将至少一个周向延伸的防磨缘印制在瓶身区段的轴向的子区域中。
18.防磨缘可以初次安置在由新玻璃或新塑料制成的瓶上，但也可以在修补/修复已经存在的防磨缘的意义下安置在已经用过的由玻璃或塑料制成的可回收瓶上。
19.瓶可以是一次性瓶，它们的标签、装饰印制物和/或贴标印制物应当借助至少一个防磨缘加以保护。
20.防磨缘的定位、面积和/或厚度可以通过受电子控制印制变化来灵活地与特定的瓶规格、所配属的贴标步骤相匹配，并且/或者必要时也与有待修补的防磨缘的磨损程度相匹配。
21.瓶身区段尤其是柱体形的。但原则上例如也能想到具有椭圆形的瓶身横截面的瓶，只要在制造防磨缘时能够全面遵守合适的印刷距离即可。
22.优选地，防磨缘通过施装、尤其是喷涂施装水基油墨、尤其是乳胶油墨来印制。这减少了潜在的危险的溶剂蒸汽并且能够实现防磨缘在灌装、运输和使用时的足够的寿命。
23.油墨优选适用于数字印刷并且例如是基于水的、但也可以基于蜡或其他溶剂的稀液状地或者作为凝胶施加的印刷油墨。
24.乳胶油墨基于乳胶分散剂，但也可以包含油和/或预聚物。固化时，例如从水乳胶分散剂中挥发掉水。
25.优选地，经印制的防磨缘具有0.05至0.50mm、尤其是0.15至0.30 mm的层厚。这就能够在例如印制和固化油墨方面足够快地制作出防磨缘的同时实现实用的磨损保护。
26.优选地，层厚通过多覆层式印制来构建，尤其是通过瓶在至少一个印刷头的印刷区域中或在印刷时多次自转来构建。这改进了防磨缘的稳定性并且方便了防磨缘与不同的瓶规格和/或瓶身区段的各自的表面特性的灵活的匹配。
27.优选地，经印制的防磨缘借助热空气固着。因此可以尤其是在玻璃瓶上基于经印
制的乳胶油墨制造特别结实的防磨缘。
28.优选地，瓶身区段在印制防磨缘时沿着直线的或圆弧形的运输轨迹运输并且在此自转。这方便了制造全面的环形的防磨缘。
29.优选地，防磨缘被多个沿着运输轨迹静态地前后相继布置的印刷头和/或被至少一个在印刷时陪同瓶身区域/轴向的子区域的印刷头印制。由此能够将灌装设备的不同的运输路段用于印制防磨缘，并且能够简单地造成防磨缘的优选分层的结构。
30.优选地，瓶被至少两个在运输轨迹的两侧在轴向的子区域上方和/ 或下方贴靠在瓶的瓶身上的皮带运输，并且防磨缘在此被至少一个布置在该轴向的子区域的高度上的印刷头印制。这就能够在灌装设备的直线的运输段处容易地制造防磨缘。
31.优选地，在运输轨迹的左侧上的皮带的运行速度不同于在右侧上的皮带的运行速度，因此瓶在运输时自转。因此能够以简单的方式共同造成运输功能和瓶的连续的转动位置改变。
32.优选地，瓶身区段包括中央的子区域/贴标区域以用于容纳标签和 /或贴标印制物。此外，优选将第一防磨缘印制在中央的子区域上方，并且将第二防磨缘印制在中央的子区域下方。因此能够尤其是使贴标区域有效地通过防磨缘被保护不受磨损缺陷的影响。
33.所说明的用于制造具有防磨缘的瓶的设备包括用于提供和沿着运输轨迹运输瓶的并且同时使瓶自转至少一次并且尤其是自转多次的运输器件、和至少一个布置在运输轨迹区域中的印刷头。
34.根据本实用新型，运输器件和印刷头被构造成用于将防磨缘印制到瓶的具有在径向剖面中基本上平坦的外轮廓的瓶身区段的至少一个轴向的子区域上。因此能够实现关于权利要求所说明的优点。
35.优选地，运输器件包括用于竖立式运输瓶的传送带和布置在运输轨迹两侧的、用于摩擦锁合地侧向带动瓶的皮带，其中，皮带能以不同的运行速度加以驱动，以便使瓶在印刷头的区域中自转。因此能够以简单的方式共同沿着直线的运输段实现运输功能和连续的转动位置改变。
36.优选地，运输器件包括能转动的容器台连同转盘和所配属的定心钟罩，用于使瓶自转。这就能够实现将设备整合到回转机器中、例如整合到贴标机、直接印刷机或类似机器中。
37.优选地，设备包括多个沿着运输轨迹布置的印刷头以用于尤其是多覆层式印制水基油墨、尤其是乳胶油墨。由此能够在灌装设备的不同地延伸的运输器件上印刷防磨缘并且容易造成防磨缘的优选分层的结构。
38.优选地，设备包括多个在运输轨迹旁边上下相叠地、尤其是在用于容器的运输皮带上方和下方布置的印刷头，其用于在瓶身区段的被设置成用于贴标的中央的子区域上方和下方印制防磨缘。因此能够简单且有效地通过防磨缘保护尤其是贴标区域不受磨损缺陷影响。
39.优选地，设备包括在下游与至少一个印刷头联接的用于经印制的防磨缘的干燥装置。干燥装置优选包括用于水基油墨的、尤其是乳胶油墨的热空气干燥通道。
附图说明
40.附图中示出了本实用新型的优选的实施方式。其中：
41.图1示出制造出的具有防磨缘的瓶；
42.图2示出穿过用于制造瓶的第一设备的横截面；
43.图3示出第一设备的俯视图；并且
44.图4示出穿过用于制造瓶的第二设备的横截面。
具体实施方式
45.图1示意性示出了如所说明那样制造的瓶1，其优选由玻璃制成，该瓶具有基本上呈柱体形的瓶身区段2，该瓶身区段包括：上方的轴向的子区域2a，在其上印制有上方的防磨缘3；下方的轴向的子区域2b，在其上印制有下方的防磨缘4；和处于它们之间的中央的轴向的子区域 2c，在贴标区域的意义下其被用于容纳标签1a和/或直接印制物以旨在标识和/或装饰瓶1。
46.瓶身区段2的外轮廓2d在关于瓶1的纵轴线1b的(假想的)径向剖面中分别基本上是平坦的并且相应于其旋转对称的柱体形状竖直地延伸。
47.防磨缘3、4优选通过多覆层式施装、尤其是喷涂施装水基的油墨 5、尤其是乳胶油墨制成并且在油墨5干燥之后总共具有优选0.05至 0.50mm、尤其是0.15至0.30mm的层厚6。
48.油墨5在图1中为了更好地理解而示例性地并且不是按比例地以多个上下叠放的印刷层的形式示出。
49.由图2示意性地可以看到，油墨5优选由从至少一个上方的印刷头7出来有选择地对准上方的轴向的子区域2a的印刷喷嘴7a以及由从至少一个下方的印刷头8出来有选择地对准下方的轴向的子区域2b的印刷喷嘴8a在侧向方向上射出。
50.印刷头7、8在运输器件9的区域中布置在其直线的运输轨迹9a 的侧向。运输器件9优选包括用于沿着运输轨迹9a竖立式运输瓶1的传送带10和布置在运输轨迹9a的两侧的皮带11、12，皮带优选在中央的轴向的子区域2c/贴标区域中摩擦锁合地带动瓶身区段2。
51.皮带11、12尤其布置在中央的轴向的子区域2c的高度上，使得在印制时皮带不会碰触到防磨缘3、4。
52.皮带11、12可以例如是齿形皮带并且必要时在其外侧上具有可伸缩的、尤其是也开孔的接触层13，例如形式为在皮带11、12上分别环绕的海绵。
53.皮带11、12也可以分别由多个上下相叠地布置的并且彼此同步地运行的皮带组装而成。
54.如图3在示意性俯视图中可以看到的那样，印刷头7、8和运输器件9是用于制造包括防磨缘3、4的瓶1的直线输送机类型的设备100 的组成部分。
55.设备100还包括用于皮带11、12的转向辊驱动器14、15，其优选具有各一个能单独驱控的伺服马达(未示出)。然后给伺服马达配属有共同的电子的控制单元16。
56.这就能够实现皮带11、12的不同的运行速度11a、12a。然后在工作运行中，其中一个皮带11、12例如比另一个皮带快了10至30％地运行并且其中一个皮带11、12还优选与传送带10同步地运行。
57.通过皮带11、12的不同的运行速度11a、12a可以使瓶1在运输期间在印刷头7、8的
区域中(绕其纵轴线1b)自转至少一次、优选至少1.3次，并且在特别有利的变型方案中自转至少1.5次。
58.也能想到的是，与印刷头7、8面对面地布置附加的印刷头(未示出)，例如错开180
°
。瓶然后只需如上所述那样自转至少0.5次。这些附加的印刷头也可以被设置成用于加快/加强印刷施装和/或提高机器效率。
59.图3还示出，设备100优选包括多个沿着运输轨迹9a前后相继地布置的上方的印刷头7和下方的印刷头8(在图3中被遮盖)以用于制造防磨缘3、4。这方便了油墨5的全面的印制并且尤其是方便了油墨 5的多覆层式印制以用于制造防磨缘3、4。
60.多覆层式印制指的是，各自的轴向的子区域2a、2b的整个圆周基于瓶1在运输时自转而多次前后相继地面朝至少一个印刷头7、8并且每转一圈涂覆油墨5的一个覆层。
61.在此，油墨5的覆层也可以在径向方向上逐渐收窄，以便建立起到防磨缘3、4的视觉上吸引人的和/或机械上结实的过渡。
62.印刷头7和/或8不必强制性地产生周向连贯的防磨缘3、4，例如在点划线和/或虚线的意义下也可以印制周向上多次中断的防磨缘图案 (未示出)。由此可以节省油墨5或类似的施装介质，例如漆。
63.同样能想到的是，产生形式为波浪图案的、锯齿图案的或类似图案的防磨缘3、4。为此，印刷头7和/或8在印刷时有规律上下运动，或者对印刷头的喷嘴进行相应地驱控。这可以尤其是在塑料制的瓶1 发生膨胀时是有利的，这是由于这种防磨缘有更好的弹性。
64.设备100还可以具有(示意性地通过箭头指明的)用于横向调整皮带11、12的线性单元17，以便使皮带彼此间的间距与有待印刷的瓶 1的直径相匹配。
65.例如能想到的是，基于计算机辅助的捆扎物分类预选或者经由布置在上游的具有至少一个相机18a和用于瓶1的至少一个照明部18b 的检查单元18，实现借助控制单元16进行的马达式的横向调整。
66.图4示意性示出了构造为回转机的、用于制造具有防磨缘3、4的瓶1的设备200。除此之外，设备200在瓶1沿着静态的印刷头7、8 运输时自转方面可以具有和直线输送机类型的设备100相同的功能。
67.因此，设备200包括运输器件19，该运输器件具有在工作运行中连续地旋转的容器台20、转盘21和所配属的定心钟罩22，用于夹紧瓶1和使其转动。转盘21优选被能独立驱控的伺服马达23驱动。
68.印刷头7、8于是可以以多种实施方式相应地沿着运输器件19的圆弧形的运输轨迹19a前后相继地静态地布置，以便原则上如之前那样印刷防磨缘3、4。
69.设备100、200还可以分别包括布置在印刷头7、8下游的尤其是形式为干燥通道的用于使经印制的防磨缘3、4固化的干燥单元24。这种干燥通道尤其适用于玻璃瓶上的水基乳胶油墨。这例如在图3中指明。
70.然后，经印制的和固化的防磨缘3、4保护了接下来借助标签1a 或直接印刷物尤其是安置在中央的瓶身区域2c中的瓶1的装饰物以免在运输瓶1时机械受损。
71.瓶1原则上可以是一次性瓶或可回收瓶。与由增厚的壁材料构造在瓶上的、可能引起巨大的材料耗费并且可能导致应力裂纹的防磨缘相反的是，经印制的防磨缘3、4尤其通过多覆层式油墨施装也能够高效地和能灵活匹配地事后制造在瓶1上。
72.相应的防磨缘原则上也在预成型件上产生(未示出)。适用于此的尤其是直线运输、例如空运。预成型件于是可以在它们的承载环处被导引，从而能自由接近预成型件的柱体形的瓶身。相应的用于使预成型件自转的皮带可以在承载环上方摩擦锁合地放置在之后的封闭区域的高度上。
73.然后优选又经由多个沿着各自的运输轨迹布置的印刷头来印制至少一个防磨缘，印刷头依据所述的对瓶1的印制、即例如用乳胶油墨的印制而对准预成型件的柱体形的部分。
74.防磨缘3、4也能够为了整新/修补使用过的可回收瓶的目的而印刷到已经存在的防磨缘上。
75.所输入的瓶1为此可以首先通过如下方式被检查，即，例如将瓶 1的侧面经由至少一个led照明部18b照亮并且经由至少一个检查单元、尤其是ccd相机18a利用合适的控制单元16来检测，在瓶1上是否已经存在防磨缘并且处于哪个区域中。
76.当存在防磨缘时，经由控制单元16至少在印刷头7、8处激活布置在防磨缘的高度上的那些喷嘴7a、8a，以便在覆盖印刷意义下安置防磨缘3、4。
77.还可行的是，在后面布置另外的检查单元18，其包括led照明部 18b和ccd相机18a。如果瓶1被识别为是有缺陷的，那么可以例如适当地匹配所产生的油墨5的层厚6。
78.此外能以原则上公知的方式将被错误/不充分地印刷的瓶1排出。
79.同样能想到的是在贴标机、灌装机、相应的机器组或类似物下游将防磨缘3、4如所述制造在已经贴标的瓶1上。
80.乳胶油墨除了水溶性的、人造的聚合物(乳胶)所公知的成分之外还包括水基油墨，如除了水之外也包括乙二醇和染料。此外，乳胶油墨还可以包含能与水混合的溶剂固体，其确保让乳胶油墨借助加热系统和通风系统固化。这就能够实现耐久坚固的层，该层将乳胶油墨牢固地与瓶表面连接起来。
81.因为能与水混合的溶剂固体具有很小的蒸汽压力，所以乳胶油墨产生了无味的和不易燃的防磨缘3、4。由此省去了处理时的耗费的废气设备。
82.水基的油墨/乳胶油墨能够例如利用用于直接印刷的印刷头施装到瓶上和/或利用用于以用于冷胶贴标的胶水(胶水喷溅)印刷标签的印刷头施装到瓶1上。
83.除了这种无接触喷涂施装防磨缘3、4的外，原则上也能想到接触性印刷，例如借助可以包括用于施装油墨5的开孔的层13的皮带11、12。然后，可以将皮带11、12布置在防磨缘3、4的高度上。因此可以视开孔的层13的弹性和油墨5的粘稠度而定，必要时尤其是用乳胶油墨印制具有合适层厚6的防磨缘3、4。
84.原则上也能想到印制由uv交联的油墨制成的防磨缘3、4。然后相应地在下游设置uv通道使这种油墨固化。
85.所说明的通过印制到瓶1上来制造防磨缘3、4可以在灌装设备的不同的运输器件/运输段处执行。相应的设备100、200因此也能够以灵活的方式被加以改造。
86.在工作运行中，瓶1可以作为连续的产品流在直线的或弧形环绕的运输中被分别印刷上至少一个防磨缘3、4并且因此被保护免受由于与其他瓶1或引导元件的碰撞而机械受损。