专利名称：用于印制容器的设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求I和11的前序部分特征所述的、用于印制容器的设备和方法。
背景技术：
为了标示容器(例如饮料瓶、PET瓶等)的内含物，这些容器绝大多数借助于标签加以配备。例如预先印制的标签被粘贴到容器或者瓶子上。此外，可使用如下的收缩标签，所述收缩标签在收缩隧道等中被收缩束紧到容器上。此外如下是公知的是瓶子和容器的外表面借助粘性的颜料或者油墨来印制，并且由此进行标示。因此，可取消通过粘贴或收缩束紧来施加标签的过程。例如在公开文献DE 10 2007 050 490 Al中描述了一种用于印制容器的方法。在 此，使用了至少两个根据喷墨印制原理工作的印制头。在印制期间，容器通过传送元件在传送方向上被移动，其中，印制工具的印制头在至少一个印制步骤的部分期间与传送元件一起被移动。此外，EP O 209 896 BI指出一种用于装饰容器的方法和设备。在此情况下，各个色点沿着平行的周线被受程序控制地施加到容器的壁上，以作为栅格图。在此，容器被转动，而与此同时喷嘴布置在滑座上，由此，可调整距容器的间距。当为印制而选择合适的技术(例如数字式DOD喷墨印制、电子照相或其他的合适的数字式印制技术)时，则相对于传统地施加的标签获得另外的优点。这些优点尤其地在于印模不是必需的，从而使得可实现根据可变内含物来进行快速的改调。经鼠标点击就实现了生成印制图。此外取消了耗用胶卷、显影剂、化学试剂、固定带等，从而使得很小的件数在经济性方面同样是可执行的。数字式的印制技术使得在所期望的设计(对于营销等等而言)中的大灵活性成为可能。尤其是,DOD(按需(drop-on-demand))喷墨技术具有一系列优点。该技术属于非接触式印制方法，在其中，不与印制材料发生接触。此外，仅在需要时产生墨滴。此外，UV(紫外线)固化油墨的应用是可行的。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种用于印制容器的快速的可连续执行的方法以及给出一种用于执行这样的方法的设备。上述任务通过一种包括权利要求I和11中特征的设备和方法来解决。本发明涉及一种具备独立权利要求I特征的用于对容器在其表面上进行印制的设备。优选应用如下的设备，以便对饮料容器-特别是瓶、罐头等进行印制。这样的设备包括至少一个印制站，为该印制站配属有至少两个用于印制容器的印制头。至少两个印制头优选配备有不同的印制颜料，并且彼此相叠地或并排地布置。此外，该设备包括至少一个用于对容器在其印制期间近似水平地进行定位的操作装置。此外，该设备包括至少一个用于对容器在不同的竖向的或水平的水准面中进行可变定位的操作装置。可不同地调整的水准面各自与印制站的在不同的高度上或并排地布置的印制头相对应。此外，至少一个干燥站和/或至少一个预处理站可相对于印制站的印制头在不同的高度上或并排地布置，并且同样地与可不同地调整的水准面相对应。该设备优选构造成所谓的带有环形传送装置的印制模块，其中，用于对容器进行保持和定位的操作装置布置在传送装置的外围周边的区域中，而印制站优选地距旋转轴线更近地布置在传送装置的周边上以及布置在该其上。根据一种优选的实施方式，印制模块构 造成具有在周边上均匀分布的印制站的旋转式印制转盘。根据一种备选的实施方式，印制模块至少部分线性地构造而成，并且具有在周边上均匀分布的印制站。印制模块与容器输入件和容器输出件相联接。在此，容器输入件和容器输出件可以是公知的传送星形件、尤其是指输入星形件和输出星形件、用于输入容器和/或输出容器的输入蜗杆或者输出蜗杆等合适的系统。用于对容器进行保持和定位的操作装置包括用于将每个待印制的容器从竖向的位置枢转到近似水平的位置中的枢转装置。此外，操作装置按照所选择的实施方案包括用于对容器在不同的竖向的水准面中进行可变定位的竖向给送装置，该竖向给送装置各自与印制站的布置在不同高度上的印制头相对应。在该方案中，容器借助于输送装置(例如印制转盘移交到其中的移交星形件)在该处被送至水平的位置中，并且为了印制而在竖向的方向上被上下移动，以便于将经各自印制的容器送至布置在不同的高度上的印制头处。在此，印制头被各自相叠地装配，从而使得其在水平的方向上射出印制颜料，并且以该方式印制容器。印制头被固定地装配在转盘处，并且与其一起旋转。根据一种备选的实施方式，操作装置包括用于对容器在各自与印制站的并排布置的印制头相对应的不同的水平的水准面中进行可变定位的水平给送装置。在此情况下，容器不被上下移动，而是在相同的高度上被送至不同的印制头处，印制头在该情况中在必要时同样可由上向下射出其印制颜料，这在印制精度方面可具有优点。根据另一种实施方式，在印制站中彼此相对而置地布置有各自两个印制头。在此，待印制的容器布置在两个印制头之间。由此，容器可各自依次或同时从两个相对而置的侧加以印制。在印制期间，可将容器各自绕其纵轴线转过限定的角度，或连续地以限定的速度绕该纵轴线旋转。根据另一种实施方式，在印制站中呈星形地布置有至少两个印制头。在此，待印制的容器被沉入到印制站中，或印制站以如下方式在容器纵轴线的方向上被移动，即印制站以呈星形地布置的印制头包围待印制的容器。在印制期间，可将容器各自绕其纵轴线转过限定的角度或连续地以限定的速度绕该纵轴线旋转。此外，印制站可包括至少一个用于紧接在印制之后进行干燥(例如容器的预干燥或终干燥)的干燥站。此外，可为印制站配属有至少一个预处理站，该预处理站使容器例如经受电晕处理或等离子处理，在其中待印制的材料的表面能量被提高，由此，改善待印制的表面的可润湿性。额外地或备选地，例如可使用清洁方法或其他的准备方法(加热等)。此外，印制站可以包括带有相应的传感器件的监控装置。传感器件例如可以包含摄像系统、图像识别系统或其他合适的系统，用于监控印制过程、用于将容器关于印制头进行正确定位和/或用于控制或者监控印制结果。传感器件可例如与对经错误印制的容器进行剔出的合适的装置相联接，从而不将这些经错误印制的容器输送给后面的加工装置。此外，印制站可配备有孔口，用以保护印制工具或为了清洁目的容易地触及到印制工具。对于待印制的容器的每个待加工的批次而言，优选地预先调整出容器与印制工具之间限定的间距，则该间距在对一个批次的相同的容器的处理期间不再被改变。在容器与印制头之间的间距可变化地来选择，并且通常为在O. 5mm至O. 8mm之间。在待印制的容器与印制头之间的间距可优选地被进一步减小(然而同样可被增大)优选达到< 3mm，并且尤其是< 10mm。在待印制的容器与印制头之间的间距尤其依赖于印制头的能可变地选择的结构、构造和布置。当在新批次中带有其他直径或者外周的容器被印制时，印制头的位置相应地以距相对操作装置的限定的间距得到重新预先调整，以便于再次获得待印制的表面与印制头之 间的最佳的间距。此外，印制头优选地模块化地来构建，并且可被简单地替换，从而使得其在出现错误的情形中、在干透的情形中、在想要其他的颜料样本等的情形中，可被简单地替换。此外，本发明涉及一种用于对容器在其表面上借助于印制站进行印制的方法，为这些印制站各自配属有至少两个用于对容器以多种和/或以不同的印制颜料进行印制的印制头。在此，印制头可相叠地或并排地布置。待印制的容器首先近似水平地被定位在印制站内。接下来，在与在不同的高度上或并排地布置的印制头相应的情况下，将容器可变地定位在不同的竖向的或水平的水准面中。在容器通行印制站的不同的水准面期间，容器和印制站通过回转式(umlaufend)传送装置在容器输出件的方向上被继续移动。即利用该方法和设备，能以以多种颜料进行连续印制、进行可选的预处理和/或进行可选的后处理(尤其是干燥)。在根据本发明的方法和根据本发明的设备的情形中，印制站相对于容器的“静止”是有利的。在回转式传送装置上的运动同步于待印制的容器定位在其中的操作装置的运动地进行。印制头相对容器的运动被有意地避免。在该发明中，印制头优选地保持静止，换而言之，待印制的容器通过绕其纵轴线的旋转而相对印制头移动。根据一种备选的实施方式，印制头可通过传感器来控制。尤其是传感器识别出瓶子轮廓，并且印制头基于由此获得的数据在侧向上被相应地移动，以便于调整容器与印制头之间的最佳间距，并且因此可获得最佳的印制结果。在该实施方式中，印制头的位置因此未被固定地预先调整，而是依赖于待印制的容器被动态地调整。根据另一种实施方式，印制头可依赖于待印制的瓶型通过经事先限定的脚本/程序加以“启动”，由此，可同样地产生需要的动态的运动或者调整。在该实施方式的情形中，用于距离测量或调整的传感器不是必需的。如借助两个示例所描述的那样，对印制头的定位在印制过程期间可得到适配，这尤其地在带有椭圆形的直径的印制容器的情形中是有利的，因为容器与印制头之间的间距在容器绕其纵轴线的旋转的情形中总是一再变化。
该传感器例如可以是图像识别系统，该图像识别系统将所测定的数据(尤其是待印制的容器的轮廓、高度和宽度)传输到计算单元处。借助所输送的数据，对容器与印制头之间的最佳间距加以计算。于是，计算单元对印制头的相应的定位加以控制。利用本发明，被一次夹紧于操作装置中的容器可被完全处理。因此取消了进行取向或与另外的印制站复杂的同步过程。因为所有运动通过容器的运动来控制，所以不需要在过程期间进行校准，因为印制头的间距可事先已知的或者以限定的方式被预先调整或可被动态地调节，所以同样不必执行容易错误的参照。所述设备可构造成所谓的圆周转动机。这由于容器的连续的输入和输出以及连续的转盘转动而是有利的。利用该设备同样可行的是，容器设有特别的标记。如果容器例如布置在彼此相对而置的印制头之间，可在容器的相对而置的侧上产生不同的印制图。该方法和设备尤其是被用于直接印制到容器的外表面。备选地，同样存在如下可 能性，即对处在容器上的标签或涂层或外包装进行印制。
下面，借助附图对本发明的实施例及其优点作进一步阐述。各个元件在图中彼此的尺寸比例并不总是与实际的尺寸比例相应，这是因为一些型体被简化，并且其他型体为了更好的图解表达而与其他元件相适应地放大示出。图I示出了用于印制瓶子的设备的示意性的图示，图2示出了用于印制瓶子的印制站的第一实施方式，图3示出了用于印制瓶子的印制站的第二实施方式。对于本发明的相同的或相同作用的元件使用相同的附图标记。此外，为清楚起见，仅在各图中示出对于相应的图的描述而言所必需的附图标记。所示出的实施方式仅表现为对于根据本发明的设备或根据本发明的方法可如何设计的示例，而不是封闭式的限定。
具体实施例方式图I示出了用于印制瓶子20的设备10的示意性的图示。尤其是设备10包括带有多个印制站30的印制模块12。待印制的瓶子20通过输入星形件2被输送给印制模块12。设备10如此地设计，即设备10使得在输入星形件2与印制模块12之间的移交部位处连续传送瓶子成为可能。印制模块12在所示的实施例中包括连续旋转式转盘、尤其是连续旋转式传送星形件14，为该传送星形件14配属有至少一个、优选为多个印制站30。每个印制站30包括在传送星形件14处的瓶子容纳部40。在此，瓶子20 (如在图2中示出的那样)优选地在口部段22与瓶底24之间被夹紧，并且被对中心。在所示出的实施例中，印制站30各自位置固定地布置在印制模块12上且与该印制模块12 —起旋转。瓶子容纳部40包括机构42，以便于将瓶子20从到来的竖向的位置Lv枢转或倾斜到尽可能水平的位置Lh中。此外，瓶子20可借助于该枢转装置42在传送星形件14处被向外或向内枢转或同样可被倒置。此外，瓶子容纳部40包括用于绕其纵轴线X移动(尤其地旋转)瓶子20的机构44 ;以及用于改变瓶子20的竖向的位置的机构46，从而使得瓶子20可相对于传送星形件14被移动。这些机构在所示出的实施例中构造成竖向给送装置46，竖向给送装置46用于改变瓶子20的竖向的位置，并且用于与布置在不同的竖向的水准面NI. . .N6中的印制头32相应地进行定位(参见图2)。在瓶子20移交到相应的瓶子容纳部40处之后，瓶子20被枢转到优选为水平的工作位置中。在所示出的实施例中，瓶子20被朝向传送星形件14的中心枢转到印制站30中。在此，印制站30如此地布置，即，维持相对瓶子20限定的间距。为了预处理待印制的瓶子20，在设备10的输入星形件2之前，可以将预处理站50 (例如清洁装置、尤其是吹刷站或干燥站)接在前面。为了后处理经印制的瓶子20，在输出星形件4之后，可布置有后处理站52 (例如用于终干燥的装置、尤其是干燥隧道、尤其是UV隧道)。 印制站30在图2中进一步示出，并且优选地包括至少一个预处理站36。在此，预处理站36可以例如是用于气焰处理、电晕处理或等离子处理的模块，在其中，待印制的材料的表面能量被提高，由此，改善待印制的表面的可润湿性。额外地或备选地，例如可使用清洁方法或其他的准备方法(加热等)。此外，印制站30包括至少两个印制头32，其优选地配备有各自不同的印制颜料。此外，印制站30包括用于干燥或者交联所印上的颜料的干燥站34。预处理站36、印制头32和干燥站34各自水平地取向，并且在不同的竖向的水准面NI. . . N6中叠放地布置，其中，印制头32优选地布置在预处理站36与干燥站34之间。干燥站尤其地可以是UV灯等合适的干燥机构。根据另一种实施方式同样可实现如下布置，在其中，NI是预处理件、N2是印制头、N3是中间干燥件、N4是印制头，并且N5是终干燥件。另外的不同的布置同样是可能的。额外地，印制站30可包括至少一个监控装置(未示出)，其带有监控印制过程和/或印制结果的相应的传感器件、摄像系统等。此外，可设置有如下的传感器(未示出)，用以检测待印制的瓶子20的轮廓，以及用以调整在待印制的瓶子与印制站30的印制头32之间的最佳间距。优选的是，在印制站30内各自布置有两个彼此相对而置的预处理站36、印制头32和干燥站34，从而使得待印制的瓶子20可被定位在所述预处理站36、印制头32和干燥站34之间，并且可以同时从两侧被加以处理或被印制。在这时，瓶子20借助于竖向给送装置46通过竖向的相对运动vB被移动到相对于在印制站30的不同的竖向的水准面NI. . .N6中的相应的处理站32、34、36不同的工作位置中。根据第一实施方式可作如下设置，即，瓶子20在各个处理站32、34、36处对于限定的时间而言静止，并且在该处得到处理。根据一种备选的实施方式，瓶子20被连续地移动经过处理站32、34、36，并且在此被印制或处理。在瓶子20通行各个处理站32、34、36期间，传送装置14移动，并且凭借该传送装置14连续地继续移动瓶子20和印制站30。在瓶子20通行加工站32、34、36之后，瓶子20又被移回到起始位置或者说移交部位中、被枢转回到竖向的位置Lv中，并且被移交到输出星形件4处(参见图I)。图3示出了用于印制瓶子20的印制站30的第二实施方式。在此，加工站32、34、36水平并排放置地布置，从而使得瓶子20须在水平的平面中实施相对运动，以便于到达至不同的加工站32、34、36。瓶子20又被夹紧在瓶子容纳部40中，并且可在该瓶子容纳部40中至少部分绕其纵轴线X旋转。瓶子20在加工站32、34、36之间的水平的运动尤其地借助于水平给送装置48来执行，其中，瓶子20例如通过伺服电机(未示出)沿着伺服驱动线性轴线S被移动。本发明将参照一种优选的实施方式进行描述。然而对于专业人士而言如下是可行的，即可对本发明进行改动或修改，而在此不离开下列权利要求的保护范围。附图标记列表2输入星形件
4输出星形件10 用于印制瓶子的装置12印制模块14 传送星形件20 瓶子22口部段24 瓶底30印制站32印制头34 干燥站36预处理站40 瓶子容纳部42 枢转装置44 旋转机构46竖向给送装置48 水平给送装置50 预处理站52 后处理站Lv 竖向的位置Lh 水平的位置Nl-Nx竖向的水准面R 旋转运动S 伺服驱动线性轴线vB 竖向的相对运动X 纵轴线
权利要求
1.用于对容器(20)在所述容器(20)的表面上进行印制的设备(10)，所述设备(10)具有 至少ー个印制站(30)，为所述至少ー个印制站(30)配属有至少两个用于对所述容器(20)以多种和/或以不同的印制颜料进行印制的印制头(32)，其中，每个印制站(30)的所述印制头(32)彼此相叠地或并排地布置； 至少ー个用于在所述印制期间近似水平地定位所述容器(20)的操作装置(40);以及 至少ー个用于在不同的水准面(Nl-Nx)中可变地定位所述容器(20)的操作装置(46、48)，其中，能被不同地调整的所述水准面(Nl-Nx)各自与所述印制站(30)的在不同的高度上和/或并排地布置的印制头(32)相对应。
2.根据权利要求I所述的设备，其中，至少ー个能被不同地调整的水准面(Nl-Nx)各自与至少ー个在不同的高度上和/或并排地布置的干燥站和/或预处理站相对应。
3.根据权利要求I或2所述的设备(10)，其中，所述设备(10)是带有回转式传送装置(14)的印制模块(12)。
4.根据权利要求3所述的设备(10)，其中，至少两个印制站(30)布置在所述回转式印制模块(12)上，所述印制模块(12)与容器输入件和容器输出件联接。
5.根据权利要求3或4所述的设备(10)，其中，所述印制模块包括带有在周边上均匀分布的印制站(30)的旋转式印制转盘(14)，或其中，所述印制模块(12)具有至少部分线性地构造的传送装置和在所述传送装置的周边上均匀分布的印制站(30)。
6.根据权利要求4或5所述的设备(10)，其中，所述容器输入件是输入星形件(2)，且所述容器输出件是输出星形件(4)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备(10)，其中，所述操作装置(40)包括枢转装置(42)，用以将待印制的容器(20)从竖向的位置(Lv)枢转到近似水平的位置(Lh)中。
8.根据权利要求I至7中任一项所述的设备(10)，其中，用于将所述容器(20)可变地定位在不同的竖向的水准面(Nl-Nx)中的操作装置是竖向给送装置(46)，其中，所述不同的竖向的水准面(Nl-Nx)各自与所述印制站(30)的布置在不同的高度上的印制头(32)相对应。
9.根据权利要求I至7中任一项所述的设备(10)，其中，用于将所述容器(20)可变地定位在不同的水平的水准面(Nl-Nx)中的操作装置是水平给送装置(48)，其中，所述不同的水平的水准面(Nl-Nx)各自与所述印制站(30)的在相同的高度上并排地布置的印制头(32)相对应。
10.根据前述权利要求中任一项所述的设备(10)，其中，各自两个印制头(32)彼此相对放置地布置，并且其中，待印制的容器(20)布置在所述两个印制头(32)之间。
11.用于对容器(20)在所述容器(20)表面上借助于印制站(30)进行印制的方法，为所述印制站(30)各自配属有至少两个用于对所述容器(20)以多种和/或以不同的印制颜料进行印制的印制头(32)，其中，所述方法至少包括下面的方法步骤 在所述印制之前，近似水平地定位所述容器(20)； 与所述印制站(30)的在不同的高度上和/或并排地布置的印制头(32)相应地，将所述容器(20)可变地定位在不同的竖向的或水平的水准面(Nl-Nx)中。
12.根据权利要求11所述的方法，在其中，所述容器(20)在连续的给送中通行布置在回转式印制模块(30)上的印制站(32)，其中，所述回转式印制模块(30)构造成带有在周边上均匀分布的印制站的旋转式印制转盘，或其中，所述印制模块(30)至少部分线性地构造，并且具有在周边上均匀分布的印制站(32)。
13.根据权利要求11或12中任一项所述的方法，其中，每个容器(20)在各印制站(30)中的印制过程借助于多个在各自不同的水准面(Nl-Nx)中带有各自不同的印制颜料的印制头(32)来进行。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中，对所述容器(20)各自从两个相对而置的侧之一或者同时或相继地从两个相对而置的侧进行印制。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其中，在所述印制站(30)内的印制之前进行预处理，和/或在所述印制站(30)内的印制之后进行后处理，尤其是进行干燥。
全文摘要
本发明涉及用于印制容器的设备和方法。用于对容器(20)在其表面上进行印制的设备(10、12)包括至少一个印制站(30)，为所述印制站(30)配属有至少两个用于对容器(20)以多个和/或以不同的印制颜料进行印制的印制头(32)，其中，每个印制站(30)的印制头(32)彼此相叠地或并排地布置。此外，所述设备(10)包括传送装置(14)，其带有至少一个用于在印制期间近似水平地定位容器(20)以及用于在不同的竖向或水平的水准面(N1-Nx)中可变地定位容器(20)的操作装置(40)，其中，可不同地调整的水准面(N1-Nx)各自与印制站(30)的在不同的高度上或并排地布置的印制头(32)相对应。
文档编号B41F16/00GK102673109SQ20121002088
公开日2012年9月19日 申请日期2012年1月30日 优先权日2011年1月25日
发明者安德烈亚斯·克劳斯 申请人:克罗内斯股份公司