用于处理包装物品的装置以及用于包装物品的保持与对中单元的制作方法
【专利摘要】用于处理包装物品（2）的装置，该装置通过向所述包装物品（2）施加印饰特征或印饰来进行处理，所述装置包括包装元件运输路径，出于处理的目的，所述包装物品（2）在所述包装元件运输路径上沿运输方向（A）从包装元件入口移动至包装元件出口，所述包装元件运输路径由至少一个运输与处理元件（7）形成，所述运输与处理元件能够被驱动成绕一竖直机器轴线（MA）旋转，并且所述包装元件运输路径具有多个容座。
【专利说明】用于处理包装物品的装置以及用于包装物品的保持与对中
单元
【技术领域】
[0001]本发明涉及根据权利要求1的前序部分的装置以及根据权利要求22的前序部分的用于包装物品的保持与对中单元。
【背景技术】
[0002]用于处理器具的装置在不同实施例中是已知的。例如，还已知这样的装置(DE102009043497A1)，所述装置具有权利要求1和2的前序部分的特征，并且在所述装置中，包装物品在从包装单元入口至包装单元出口的整个运输过程中分别被保持在同一个保持与对中单元(拾取器(Puck))上,并且保持与对中单元仅仅在包装元件出口处释放包装物品，保持与对中单元然后在拾取器返回运输路径上从所述出口被返回至包装元件入口。
[0003]本领域技术人员已经知道采用以喷墨原理操作的数字式电印刷头来对容器进行印刷的印刷系统。特别地，还已知这样的印刷系统或印刷机，在所述印刷系统或印刷机中，在运输元件上形成多个处理或印刷位置，其中每个位置用于接收待印刷的容器，其中所述运输元件被驱动成绕至少一个垂直轴线旋转，并且在所述印刷系统或印刷机上，利用以喷墨原理操作的电触发的数字式印刷头印刷容器。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是进一步改进【背景技术】部分中的装置，从而该装置能够以高操作可靠性可能性地针对不同类型、尺寸和形式的包装物品进行无问题地适应，并且能够以低组装代价以及以具有高操作可靠性的紧凑设计被实现。根据权利要求1的设备被构造成实现该目的。用于包装物品的保持与对中单元是权利要求22的目的。
[0005]在本发明的进一步改型中，该装置例如被构造成使得
[0006]处理位置分别在具有至少一个印刷头的印刷区段上被构造，每个因素区段构成全功能组件单元；
[0007]和/ 或
[0008]印刷区段在转子或转子形机器元件上设置、优选可以互换地设置，所述转子或转子形机器元件能够被驱动以绕机器轴线旋转；
[0009]和/ 或
[0010]每个印刷区段具有形成用于保持与对中单元的旋转驱动器的定子的电磁线圈阵列和/或用于扫描保持与对中单元的至少一个编码部的至少一个增量式传感器和/或用于保持和/或释放保持与对中单元的器具；
[0011]和/或
[0012]印刷区段分别具有用于印刷颜料或印刷墨水的压力平衡罐和/或至少一个用于供应印刷颜料或印刷墨水的泵、优选至少两个用于供应印刷颜料或印刷墨水并用于排放过多的印刷颜料或印刷墨水的泵；[0013]和/或
[0014]每个印刷区段具有至少一个控制电子器件，至少用于触发印刷头；和/或每个处理位置或每个印刷区段具有用于印刷头高度调节和/或用于印刷头角度调节的定位驱动器；
[0015]和/或
[0016]至少一个联接单元在印刷区段上或在印刷区段的壳体上设置，用于印刷单元与机器或定子上的联接单元的电连接以及流体连接；
[0017]和/ 或
[0018]机械对中与保持元件在相应的印刷区段或其壳体上设置；
[0019]和/或
[0020]在形状和尺寸方面与印刷单元匹配但并不构成处理位置的占位区段被设置用于在印刷单元之间的布置结构，
[0021 ] 前述特征可以单独地或以任意组合的方式设置。
[0022]在本发明的上下文中，“包装物品”是通常在食品工业中并尤其还在饮料部门中使用的包装体或容器，尤其包括诸如瓶、罐、还有软包装等的容器，例如那些由纸板和/或塑料膜和/或金属膜制成的软包装。
[0023]在本发明的上下文中，术语“拾取器”应当理解为用于包装物品的保持、对中与对正部件，在该部件上，相应的保持元件被保持并且经过运输系统的保持元件路径从保持元件入口移动至保持元件出口，所述部件优选还提供了相应的保持元件为了处理的受控的朝向。
[0024]在本发明的上下文中，“出于运输的目的，运输元件彼此相邻”意味着运输元件或运输与处理元件被构造和设置成在转移区域处所述元件接收来自沿运输方向位于之前的相邻的运输元件的拾取器，将其保持，并使其通至沿运输方向位于之后的运输元件。
[0025]出于本发明的目的，术语“大体上”、“基本上”或“大约”意味着与相应的精确值有+/-10%、优选+/-5%的偏差和/或对功能变化不大的偏差。
[0026]本发明的其它实施例、优点以及可行的应用由实施例的以下说明以及附图得出。所有示出的和/或图示的贡献无论单独地还是以任何期望组合地都基本上是本发明的技术主题，与其在权利要求书中的梗概或其追溯应用无关。权利要求书的内容也作为说明书的整体一部分。
[0027]特别地，公开了并要求保护一种保持与对中单元，其中，包装元件、瓶或容器所保持于其上的辅助部件在主要部件上或内安装，并且辅助部件能够绕竖直轴线被旋转驱动，并且还可以由电机驱动。在(优选)实施例中，辅助部件可以设置成形成电磁直接驱动器的转子，并且相应包装元件的受控对中和/或旋转能够以该方式实现。为此，辅助部件优选设有永磁体阵列，所述永磁体阵列与电磁直接驱动器的定子或与形成该定子的电磁线圈阵列相互作用。
[0028]替代性地，辅助部件还可以包括无级变速的且能够控制的电机、尤其伺服电机，或者在主要的组成部分中包括这样的电机。在这种情况中，主要部件在主要的组成部分中包括电机壳体或者基本上包括无级变速的且能够控制的电机的壳体。
[0029]因为转子或包装元件必须在任意时间处于一角度位置，所以用于旋转角度位置的至少一个编码部同样地在辅助部件上、如果必要的话也在主要部件上设置，并且所述编码部与合适的传感器或读取单元、尤其与相应工作位置的一个或多个增量式传感器相互作用。此外，替代性地或附加地，主要部件在其相对于相应的处理位置的旋转角度位置总是被唯一地限定或者可以限定，例如通过形状配合的安装、对中或联接元件来限定，并且所述元件设置成所述辅助部件相对于所述主要部件的相对旋转角度位置必须构造成借助于传感器、读取单元等是可以检测的。由此可以得出相对于印刷区段或印刷头的位置。
[0030]在空的包装物品、尤其PET、PEN、PE或PP空瓶的印刷过程中(这体现了常规的情况)，包装元件优选应当处于稍微正压力的状态。为此目的，在保持与对中单元上设置用于机器或印刷区段上的联接元件的锁定或匹配件，其尤其以快动式联接件的方式被构造。由此，蒸汽态或气态媒介、例如压缩空气可以通过内部管线被供入到包装元件中，在该情况中，所述内部管线为拾取器的中空内部空间。该内部管线的下侧出口理想地以中央对中元件/锥部的方式形成。为此，至少一个运输与处理单元、优选第一运输与处理单元联接至蒸汽或气体源或者包括合适的压缩机。
[0031]联接件的锁定元件有利地被构造为单向阀，或者单向阀在内部管线中设置。以这种方式，在由蒸汽态和/或气态媒介、例如压缩空气预加载之后，该压力可以在包装元件中在整个包装元件运输或压力区段上得到维持。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]参照附图通过采用示意性实例以下详细地说明本发明。在附图中:
[0033]图1以简化示意性立体图的方式示出了处理包装物品的装置或设备，其中通过向包装物品施加形式为多次印刷的印饰；
[0034]图2以俯视图的方式简化示意性地示出了用于处理包装物品的装置或设备；
[0035]图3示出了包装物品经过如图1和2所示的装置的运输或传输路径的示意性俯视图；
[0036]图3以局部立体图的方式示出了一个运输与处理元件，其中所述元件包括多个印制区段；
[0037]图4以局部立体图的方式示出了一个运输与处理元件；
[0038]图5以立体图的方式示出了图4的运输与处理元件的印制区段；
[0039]图6至8以不同的方式示出了图1的保持与对中单元、还有被构造为瓶的包装元件；
[0040]图9示出了图1的装置的保持与对中单元的剖视图；
[0041]图1Oa)和IOb)示出了在不同的操作状态中与构造为瓶的包装元件一起的保持与对中单元的剖视图；
[0042]图1la)以立体图的方式示出了保持与对中单元的主要部件；并且图1lb)至Ilg)示出了可以与保持与对中单元的主要部件相组合的不同的辅助单元；
[0043]图12以立体图的方式示出了本发明的另一实施例的运输与处理元件，其优选与图1的装置或设备一起使用；
[0044]图13和14示出了图12的运输与处理元件的印制区段的不同视图；
[0045]图15示出了图13和14的印制区段的简化水平剖视图；[0046]图16示出了图13和14的印制区段的简化垂直剖视图；
[0047]图17和18分别以局部立体图的方式示出了与图1的装置或设备或与图12的运输与处理元件一起使用的占位区段。
【具体实施方式】
[0048]在各附图中大体上由附图标记I所表示的装置被用于将例如形式为压痕或多次印刷的印饰施加至形式为瓶的包装物品2，或者直接施加至包装物品2的外表面或包封表面或者施加至已经附着于包装物品的标签、例如设有局部印饰的标签。
[0049]为了进行印刷，包装物品2以竖直直立的方式借助于外运输机沿运输方向A被供应至装置I或者该装置的包装元件入口，然后在所述装置I内在相互弧形偏转的区段上移动。在进行印刷之后，包装物品2仍以竖直直立的方式通过外运输机被供应至包装元件出口 2，以便随后使用。在图2中由附图标记3示意性地表示了包装物品2的供应、移动经过装置I并且从装置I排出的运输路径。
[0050]具体地，装置I包括多个沿运输方向A紧邻连续布置的模块4.1至4.n，在所示的实施例中为总共八个模块4.1至4.8，所有模块4.1至4.8中的每个模块由相同的基单元5形成，其中所述基单元装备有针对相应的模块4.1至4.8的专门任务所必需的功能性元件。
[0051]每个基单元5大体包括驱动与控制单元以及运输与处理元件7、7a，其中所述驱动与控制单元在模块壳体6内容纳，所述运输与处理元件在所述模块壳体6的顶部上设置并且大体上可以由驱动与控制单元驱动以绕着相应的模块4.1至4.8的垂直机器轴线旋转，所述运输与处理元件具有多个保持部8，其中所述保持部以绕着运输与处理元件7的周边等角度间隔布置地设置，并且每个安装部(保持部)8被构造成可靠地拾取一个包装元件2。
[0052]各个模块4.1至8.1的运输与处理元件7、7a彼此紧邻地或者出于运输的目的彼此相邻地布置，并且互逆旋转且同步地被驱动，从而这些运输与处理元件7、7a总体上形成了一运输装置，包装物品2借助于所述运输装置在装置I内在如图3所示的多次偏转的包装元件运输路径3上在包装元件入口 1.1与包装元件出口 1.2之间移动。各个包装物品2分别从一个模块4.1至4.7的运输与处理元件7被直接地转移至沿运输方向A跟随的模块4.2至4.8的运输与处理元件7。
[0053]在图1和图2的视图中，相对于运输方向A为第一个的模块4.1的运输与处理兀件
7顺时针地、紧接着下一个模块4.2的运输与处理元件7逆时针地、紧接着下一个模块4.3的运输与处理元件7再次顺时针地等等被同步地驱动。各个模块4.1至4.8的同步化通过合适的控制装置来实现。
[0054]在各附图所示的实施例中，各个模块4.1至4.8还被依次地设置成所有模块4.1至4.8的竖直机器轴线位于一共同的竖直平面内，包装物品2从一个模块4.1至4.7的运输与处理元件7a或7至沿运输方向A跟随的模块4.2至4.8的相应的运输与处理元件7或7a转移的转移区域也位于该共同的竖直平面内。
[0055]各个模块4.1至4.8的基本且已知的功能如下介绍:
[0056]>模块4.1大体上构成了装置I的输入模块或包装元件入口 1.1。然而，在模块
4.1中，还优选至少在包装物品2的待印刷的区域内执行包装物品2的预处理，例如等离子体或电晕放电处理，其中如果在随后的模块中借助于所述模块中的印刷工位或印刷头来实施多次印刷的话，则所述等离子体或电晕放电处理是特别有用的，其中所述印刷工位或印刷头根据已知的喷墨印刷头原理或所谓的调喷(tonejet)原理操作。还有利地在模块4.1中实现包装元件(2)的加压。
[0057]>跟随着模块4.1的模块4.2至4.5构成了实现多次印刷的实际的印刷模块，优选地所述印刷为彩色印刷，形式为彩色印刷的一个色组在每个模块4.2至4.5处被印刷，例如黄色、品红色、青色和黑色。位于所述模块处的保持部8构成了处理或印刷位置。
[0058]>沿运输方向A跟随的模块4.6被构造为干燥模块，在所述干燥模块中，相应地之前所产生的多次印刷以合适的方式被最终干燥，例如通过施加能量来干燥，例如通过加热和/或通过UV辐射来干燥。
[0059]>模块4.7被构造为检测模块，每个包装元件2在多次印刷干燥之后运至所述检
测模块，并且在所述检测模块中，检验所涉及的多次印刷的有可能出现的差错，从而不正确地印刷的包装物品2可以在模块4.7处或随后在向前的运输路径上被隔离出来。
[0060]>最后，模块4.8构成了装置I的输出模块或包装元件出口 1.1，在所述输出模块或包装元件出口处，最终印刷的包装物品2离开装置I。模块4.8优选也被构造为干燥模块。
[0061]尤其如图3所示，包装物品2分别利用模块4.1和4.8的运输与处理元件7绕模块4.1和4.8的竖直机器轴线MA在大约90°的角度范围内移动。在其它模块4.2至4.7的情况中，包装物品2分别由相应的运输与处理元件7携带着绕模块4.2至4.7的竖直机器轴线在180°的角度范围内移动。与对应的模块相配的过程——尤其在模块4.2至4.7中一在该角度范围内或者在相应的运输与处理元件7的旋转运动的该路径内执行。
[0062]更具体地，模块4.1至4.η、而至少用于对包装物品2进行印刷或者使得模块的运输与处理元件7循环的模块4.2至4.7包括多个印刷区段11，所述印刷区段作为完整功能组件单元可以互换地安装在一转子12上，其中所述转子被驱动绕着相应的竖直机器轴线MA旋转，所述转子在相应的模块壳体6上或在中心立柱13上绕竖直机器轴线MA可以旋转地安装。印刷区段11在转子12的周边上设置，各印刷区段沿转子12的周边方向彼此相邻并且在俯视图中观看构造为楔形，所述印刷区段内部地、即在机器轴线MA的区域内构成了一空间，该空间由印刷区段11包围，并且在该空间内容纳多个功能元件、例如用于触发印刷区段11的电子控制元件或计算机14 (图12)等。
[0063]印刷区段11在其相对于机器轴线MA径向向外的侧部上分别形成凹部15，同样见图4和5，在处理的过程中，包装物品2至少以其包装元件本体的一部分被接收在所述凹部中，同时在包装物品的包装元件顶部或包装元件开口的区域内从保持与对中单元16悬置，也就是说，它们的包装物品竖直地且与机器轴线MA和区段轴线DA平行地指向。在安装或凹部15的区域内，每个印刷区段11设有至少一个印刷头以及对包装物品2进行印刷所需的任何其它功能性元件。
[0064]保持与对中单元I6转而分别在一承载件17上保持，所述承载件在相关的侧向槽18内被紧固。可选地，承载件17可以在槽18内像滑架那样横移或移位，或者如果需要的话由电机驱动(图5)。在如图13所示的替代实施例的情况中，承载件17并不以前述形式构成，但是所有的元件或功能都直接集成到印刷区段IlUla中。保持与对中单元16在所示的实施例中基本上包括在相应的承载件17上保持的主要部件19以及辅助部件20，其中所述保持与对中单元在包装物品2的处理和/或印刷过程中使得包装物品2绕其竖直包装元件轴线对正并受控地旋转和/或枢转，其中所述竖直包装元件轴线被设置为与印刷区段轴线DA相同的轴线。主要部件19基本上用于相应的保持与对中单元16在承载件17上或在保持部8上或在印刷区段11上的可靠的与对正的紧固。为此目的，主要部件19大体上设有基准面19.1，所述基准面在印刷区段11中的互补对立部分用作为用于相对于印刷头定位以及因而调整的基准平面或基准面。以这样的方式产生保持与对中单元16或包装物品2与相应的印刷头之间的固定的共同基准。
[0065]辅助部件20的功能大体上在于保持相应的包装元件2悬置。为此目的，辅助部件20以抓持器的形式被构造，例如被构造为机械和/或气动致动的抓持器和/或被构造为真空(负压)抓持器。在相应的印刷区段11中，所需的保持力理想地被动地施加至主要部件19并且主动地被去除或释放，例如借助于一个或多个永磁体来实现，从而在流或媒介不足时增加安全性。
[0066]辅助部件20包括主动部件，即尤其为了在处理的过程中使得包装物品2对正以及受控旋转或枢转所必需的所有部件，例如在印刷的过程中使得保持物品对正和/或旋转所需的元件、和/或供应压缩空气和/或真空的元件等。
[0067]因而，辅助部件20在所示的实施例中构成了电定位与角驱动装置的转子，以便在处理的过程中使得包装物品2对正并受控旋转或枢转，其中所述辅助部件在主要部件19上安装，从而能够绕印刷区段轴线DA旋转或枢转。辅助部件20为此目的设有永磁体阵列21等，其中所述永磁体阵列具有多个永磁体。沿周向交替地具有N极和S极的永磁体阵列21与电磁线圈(solenoid)阵列22相互作用，其中所述电磁线圈阵列在承载件17上设置并且形成了定位驱动器或电磁直接驱动器的定子。
[0068]在主要部件19上设置编码部23，所述编码部与在承载件17上设置的增量式传感器24相互作用，构成了一编译码(encoding)系统，其中所述编译码系统确定了主要部件19以及因而保持与对中单元16的相应随机的方位。然后，考虑到这种由编译码系统所确定的方位并且考虑到主要部件19与辅助部件20的旋转位置之间的由设计可知的或限定的相关性，并且仅仅通过使得辅助部件20旋转而主要部件19不旋转来实现在印刷过程中包装物品2的对正与受控的旋转。增量式传感器24相对于转子12或立柱13静止并且与所述转子或立柱一起旋转。包装物品2相对于轴线DA的对正与受控的旋转相对于相应的印刷区段11或者相对于在所述印刷区段处设置的用于进行处理的功能元件、尤其印刷头而实现。
[0069]图9以剖视图的方式示出了保持与对中单元16的实施例，该保持与对中单元处于没有包装物品的闲置位置中。如图所示，保持与对中单元16转而包括基本上环形的主要部件19以及基本上套筒形的辅助部件20，其中所述辅助部件在主要部件19中安装成能够绕轴线DA旋转，并且所述辅助部件的下侧长度伸出超过主要部件19的下侧，在那里所述辅助部件构造有安装与基底部分20.1。在此，轴承19.2仅仅以简化的方式示出；还可以设置轴承套、滚针轴承或类似物。所述轴承适合于包装物品2的类型、形状和尺寸等，并且是用于保持仍旧是空的或未充满的包装物品2的抓持器的一部分。具体地，由套筒25以及承载板26构成安装与基底部分20.1，其中所述套筒25的轴线设置为与轴线DA是同一轴线，并且所述承载板26位于套筒25的下侧开口端部处。基底部分20.1可以通过螺纹25.2与套筒25的上侧区段隔开。卡口闭合、夹持或其它机构可以被选为螺纹25.2的替代。套筒25在
27处侧向地开口，从而构成包装元件2的相应的瓶根据图10的位置a经过开口 27被引入到安装与基底部分20.1中(箭头B)，并且然后根据图10的位置b可以被固定至安装与基底部分20.1，并且使得包装元件2利用安装边缘2.1在承载板26上悬置地被保持。
[0070]在辅助部件20中，对中与保持元件28布置成相对于轴线DA轴向可以移位。在所示的实施例中，对中与保持元件28包括外套筒本体29,其中所述外套筒本体在下侧位置中通过压缩弹簧30被预加载，在该下侧位置中，所述外套筒本体利用其下侧端面抵靠着承载板26,并且在保持与对中单元16上保持的形式为瓶的包装元件2的情况中,所述外套筒本体抵靠着包装元件2的背离承载板26的上侧或者抵靠着包装元件2的位于该上侧处的嘴边缘2.2，从而所述包装元件由于压缩弹簧30的力在套筒本体29与承载板26之间牢固地并且尤其无法旋转地被夹持。也与轴线DA同轴线布置的对中套筒31在套筒本体29中以能够轴向移位的方式设置。对中套筒31也在下侧位置由压缩弹簧32预加载。
[0071]为了接收包装元件2，由套筒本体29、压缩弹簧30、对中套筒31以及压缩弹簧32构成的对中与保持元件29通过升降元件抵抗着尤其压缩弹簧30)的作用被提升(步骤1)，其中所述升降元件在套筒本体29的挡圈或环形槽33之后接合，并且所述升降元件至少在包装元件入口 1.1和包装元件出口 1.2上设置,如图1Oa所示。在包装元件引入到保持与对中单元16中之后(图10b)，对中与保持元件28通过压缩弹簧30、32的作用被降低并且因而在安装与基底部分20.1中被对中并被定位(步骤2)，并且随后被动地、即通过夹持的方式被紧固(步骤3)。在该过程中，借助于对中套筒31或者借助于对中套筒的下侧向外缩窄的端部实现包装元件2的对中，从而包装元件轴线然后设置为与轴线DA为同一轴线。如图9和10所示，包装物品2或瓶在空的状态中被印刷。同心设置的压缩弹簧30和32以及能够彼此插入的引导件和支承件联接成，在步骤2中，弱弹簧力首先在容器嘴上作用，从而实现包装元件2在承载板26上的稍微移动，在步骤3中施加最终的保持力，尤其实现气密性状态，如图11所示。图10和11转而示出了安装与基底部分20.1是不可拆卸的或者由单个部件制成的替代性实施例。
[0072]在替代性实施例的情况中(未示出)，当然为了包装物品的夹持也可以想到其它驱动器，例如气动或电动驱动的抓持和/或夹持元件。
[0073]包装物品2以其位于嘴凸缘2.1与嘴边缘2.2之间的嘴区域在套筒25的内部25.1中以受到保护的方式被拾取。特别地，在非常卫生的改型中，有利的是将保持与对中单元16或其辅助部件20构造成，每个包装元件2的嘴区域以及在嘴区域处设置的螺纹、嘴2.2在印刷操作的过程中受到保护免于污物、尤其墨水喷洒影响。
[0074]为了使得仍是空的包装物品2稳定，有利的是在所述包装物品固定至相应的保持与对中单元16的过程中或之后，将所述包装物品充满加压的气态和/或蒸汽态媒介、例如压缩空气。如图8所示,为此目的,在相应的保持与对中单元处或在所述单元的对中与保持元件28处设置快动式(quick-acting)联接件34,用于连接至供应压缩媒介的源(未示出)。包装元件2的内压可以借助于由该快动式联接件34、由位于相应的保持与对中单元16的内部中的线路(也未示出)并由气体出口来控制。理想地，内压在整个运输路径上保持恒定。如图9所示，为此目的，保持与对中单元16被制造为是中空的，而中央内部容腔形成了一管线29.1，蒸汽或气态的媒介可以经过所述管线通入到包装元件2的内部中。[0075]辅助部件20优选被构造成，取决于规格的安装与基底部分20.1与辅助部件20可拆卸地相连，从而为了处理不同类型和/或形状和/或尺寸的包装物品2，位于保持与对中单元16上的安装与基底部分20.1可以与合适匹配的部分互换。与待处理的包装物品2的类型和/或形状和/或尺寸相配的安装与基底部分20.1然后以防扭的方式与辅助部件20相连，例如借助于快速更改式机构或快动式联接件或传统的螺纹和/或夹持紧固的方式相连。
[0076]图11再次在位置a)以单个视图的方式示出了保持与对中单元16的主要部件19，并且在位置b)至g)示出了用于不同包装物品2的辅助部件，这些辅助部件例如至少部分地借助于使用不同的安装与基底部分20.1来形成。出于区分的目的，辅助部件20在该图中由附图标记20b至20g表示。在所示的实施例的情况中，辅助部件20b至20e也分别实施为例如可以通过压缩空气操作的机械抓持器，设置用于保持包装物品2b至2c的包装元件顶部或包装元件开口的区域，或者用于通过包装元件下侧来保持包装物品2d。辅助部件20f和20g被实施为真空(负压)抓持器，用于通过真空来保持包装物品2f和2g的包装元件顶部或包装元件开口的区域。
[0077]保持与对中单元I6以及优选所述单元的辅助部件20转而设有独特的识别设备，优选设有RFID编码，其包含相应的保持与对中单元16的身份以及尤其关于该单元和/或辅助部件20的信息。相应的信息然后可以由装置I的和/或相应的印刷模块4.1至4.η的至少一个读取单元被读出，例如用于监测或检测的目的。
[0078]图12示出了运输与处理元件7b，其可以替代运输与处理元件7在装置I中使用，所述运输与处理元件7b与运输与处理元件7基本区别在于形成运输与处理元件7b的印刷区段Ila并不具有高度可调的或可以移位的承载件17、保持与对中单元16在相应的印刷区段Ila上实际被直接地、即高度不可调地保持、以及相应地还在该印刷区段Ila或在该印刷单元的壳体Ila.1上设置增量式传感器24以及电磁线圈阵列22。
[0079]印刷区段Ila也在转子12上彼此相邻地设置，其中所述转子转而在与基单元5对应的基单元5a的立柱13上安装，并且绕竖直机器轴线MA可以旋转且可以驱动。
[0080]在每个印刷区段Ila的分段式壳体Ila.1的内部中，印刷区段转而具有为了对包装物品2进行印刷所需的功能性区段，因而例如具有至少一个印刷头35，其中所述印刷头例如是根据喷墨原理工作的印刷头，所述印刷头大体上具有用于印刷颜料或者印刷墨水和其它媒介的可电控的输出喷嘴，并且所述喷嘴以与轴线DA平行的至少一排的方式布置。为了使得施加至安装元件2的印刷颜料或相应的印制的图像快速干燥的装置36与每个印刷头35相关。在所示的实施例中，装置36是发出线性UV和/或红外射线37的红外和/或UV发射器，所述射线至少覆盖由印刷头35所施加的整个印刷图像。装置36针对印刷头35相对于轴线DA偏离一角度值地设置。在包装元件2的印刷过程中，包装元件绕着轴线DA受控地旋转，从而由印刷头35施加的印刷颜料由紧随之后施加的UV和/或红外射线37干燥或者至少基本上干燥。
[0081]在并未示出的方式中，装置36被冷却、例如采用空气和/或水作为冷却媒介被冷却。
[0082]印刷头35、装置36以及还有至少作为用于印刷头35的驱动段构造的电子器件38在一共同的托架39上设置，其中所述托架在立柱40上借助于定位驱动器41沿轴线DA的方向可以调整地被引导。在所示的实施例中，借助于在托架39上设置的定位或角度驱动器42，印刷头35和装置36也可以通过枢转的方式被调整，例如通过绕与轴线DA垂直指向且与由印刷区段Ila所形成的运输与处理元件7b的周边成切向的至少一个轴线枢转的方式被调整。由此，尤其印刷头35的位置可以与待印刷的包装元件表面的位置相配，从而印刷头35的喷嘴口尽可能地靠近待印刷的包装元件表面，并且印刷头的喷嘴口的中心线与待印刷的包装元件表面尽可能垂直。
[0083]为了避免印刷区段Ila由所喷洒的印刷颜料弄脏，相应的印刷头35构造有例如刀片形、规尺形和/或橡皮球形保护元件35.1，在印刷的过程中，所述保护元件抵靠着所涉及的包装元件2，以向外地限制所印刷的空间。
[0084]为了构造成束的线性红外射束37，装置36设有形式柱面透镜的光学射束形成元件36.1以及保护与引导光圈36.2。
[0085]在壳体Ila.1的内部中容纳有印刷区段11的其它功能元件，包括用于印刷颜料的压力平衡罐43、用于供应印刷颜料并用于去除过剩印刷颜料的泵44 ;以及其它未示出的功能元件，例如用于控制相应的印刷区段11以及驱动器41和42的电子控制元件等。壳体Ila.1的下侧设置联接单元45，所有必要的电连接(尤其用于驱动器以及控制和监测数据)以及所有流体连接(用于冷却功能元件并用于供应印刷颜料)可以通过所述联接单元插入到与在转子12上设置的相配的联接单元(联接面板)中而实现。
[0086]在每个印刷区段Ila的壳体Ila.1上，在相对于机器轴线MA径向向内的窄后侧上，设有机械保持与对中元件46，利用所述元件，印刷模块Ila与转子12或与同心地位于机器轴线MA周围的转子元件的牢固和精确的连接可以通过插塞的方式至少部分地实现。
[0087]在凹部或安装部15的内侧上设有开口形的壁49，其除了用于承载件37、印刷头35以及UV和/或红外单元36的开口以外地关闭壳体11的内部空间。
[0088]以上已经设定，保持与对中单元16是各个模块4.1至4.η或印刷区段11和Ila的一部分。然而，在本发明的优选实施例中，保持与对中单元16是所谓的拾取器，其在包装元件入口 1.1处拾取相应的包装元件2并且仅仅在包装元件出口 1.2处才将所述包装元件释放，也就是说，每个包装元件2在包装元件入口 1.1与包装元件出口 1.2之间的运输路径3上被恒定地保持在同一个保持与对中单元16上，并且然后在运输路径3的路线中，所述包装元件从运输与处理元件7、7a、7b或从位于那里的安装部15传输至沿运输方向紧随的运输与处理元件7、7a、7b或位于那里的安装部15。为此目的，用于保持与释放保持与对中单元16的器具在印刷区段11的承载件17上或在印刷区段Ila上设置。在图17中例如示出了径向伸出的保持环，其与受控的电磁线圈47相互作用或由其所保持。还可以使用其它的例如抓持器形安装、保持和/或转移元件。
[0089]从包装元件出口 1.2，保持与对中单元16在拾取器运输路径上被返回至包装元件入口 1.1。在图1中由虚线48示意性和/或功能性建议地示出的该拾取器运输路径例如通过自主的运输与处理元件或者通过运输与处理元件7被构成。例如，在后者的情况中，附加的安装部15a然后在两个凹部15之间设置，以便安装保持与对中单元16 (图4和12)，并且在所示的实施例的情况中，该附加的安装部由两个印刷区段、即相应的由印刷区段11和Ila或它们的壳体11.1和Ila.1中的每个的面中的对应的凹设的拱形部所形成。这些用于待返回的空的保持与对中单元16的附加的凹部15a因而分别由两个分凹部形成，并且在所示的实例中位于与容座15同一个高度中。附加的凹部15a也具有保持磁体和电磁线圈47.1，保持磁体与电磁线圈47.1 (如果需要的话还实施为永磁体)至少每隔一个地同样地设置在两个分凹座中。
[0090]图17和18示出了两个不同的占位区段50和51，所述占位区段或其壳体与印刷区段Ila的形状、尺寸或大小匹配，并且所述占位区段与印刷区段Ila的区别仅在于并不具有包装物品2的印刷所需的所有功能元件。
[0091]占位区段(虚设区段\虚设模块)50和51在运输与处理元件7b上设置在印刷区段Ila之间，从而减少了在运输与处理元件7b上由印刷区段Ila所形成的处理位置8的数量，例如如果仅仅针对的装置I需要仅仅减少的吞吐量(每单位时间所处理的包装物品2的数量)的话。占位区段50和51也被用于将被构造为拾取器的保持与对中单元16从包装元件出口 1.2返回至包装元件入口 1.1，而保持与对中单元16在容座15处或在占位区段50和51的与容座15对应的区域处被保持。
[0092]图12中的标记42指的是环形罐，其包围立柱13并且用于接收相应的印刷颜料，例如在基单元5a上设置并且通过旋转连接的方式与压力平衡罐43和/或与位于此处的泵44相连。
[0093]本发明的优点基本在于:
[0094]包装物品2与基本机器或装置I的关系被解耦，也就是说，尤其保持与对中单元16(包括其结构为拾取器)可以针对包装物品2的不同形状、尺寸等调整，并且尤其承载件17和/或承载印刷头35的托架39的高度调整为了所述调整也是可行的；
[0095]印刷区段11和Ila被构造为全功能组件单元或模块，从而不仅相应的装置I的组装被简化，例如还可以替换出故障的印刷区段11或Ila并且在装置I的外侧修复所述印刷区段11或Ila ；
[0096]简化了仓储保存一尤其由装置I的制造商；
[0097]占位区段50和51的使用使得可以令装置I适应减小的吞吐量；
[0098]结构相同的基单元5可以与结构相同的印刷区段11 一起使用以构成装置1，并且装置I能够以紧凑的设计大体上被实现。
[0099]本发明此前已经参照附图进行了说明。毫无疑问，在不超出本发明的范围的前提下，多种改型以及改变也是可行的，尤其包括针对保持与对中单元16、印刷区段11和Ila以及装置作为整体的改型和改变。从而例如，除了主要部件19上的编码部23外地或者连同该编码部地，至少一个编码部也可以在附属部件20上设置，从而然后与在印刷区段11上设置的增量式传感器一起构成了用于包装物品2的对正和/或受控旋转的编译码系统。
[0100]本发明此前也针对形式为瓶的包装物品2的内容进行了说明。然后，本发明的装置、其保持与对中单元以及印刷区段还适合用于将例如印刷品或多次印刷品、还有彩色印刷品的印饰施加到其它容器或包装物品上。
[0101]附图标记列表25.2螺纹
[0102]26 承载板
[0103]I装置27 开口
[0104]1.1 包装元件入口28 对中元件
[0105]1.2 包装元件出口29 套筒本体[0106]2包装物品或瓶29.1管线
[0107]2.1嘴凸缘30压缩弹簧
[0108]2.2包装元件嘴或瓶嘴31对中套筒
[0109]32压缩弹簧
[0110]3包装元件运输路径的33环形槽
路线34快动式联接件
[0111]4.1模块35印刷头
[0112]-4.η
[0113]5，5a基单元36红外装置
[0114]6模块壳体36.1射束形成元件
[0115]7运输与处理兀件36.2保护与引导光圈
[0116]37红外射束
[0117]8保持部38电子器件
[0118]9，10运输路径的区段39托架
`[0119]40立柱
[0120]11，印刷区段41，42驱动器
[0121]Ila
[0122]12转子43压力平衡罐
[0123]13立柱44泵
[0124]14电子器件45联接单元
[0125]15，凹部46机械保持与对中单元
[0126]15a
[0127]16保持与对中单元
[0128]17承载件或拾取器承载 47保持磁体或电磁线圈
[0129]件
[0130]18槽47.1凹部15、15a内的保持
[0131]19主要部件磁体或电磁线圈
[0132]19.1基准面48运输路径
[0133]19, 2轴承49壁
[0134]20辅助部件50，51占位区段
[0135]20.1安装与基底部分
[0136]21永磁体阵列A运输方向
[0137]B包装物品2与保持与
[0138]22电磁线圈阵列对中单元连接期间的
[0139]23编码部移动
[0140]24增量式传感器DA印刷区段11的轴线
[0141]25套筒
[0142]25.1内部空间MA机器轴线
【权利要求】
1.一种用于处理包装物品(2)的装置，该装置通过向所述包装物品(2)施加印饰特征或印饰来进行处理，尤其用于对所述包装物品(2)进行印刷、优选以彩色印刷的方式进行印刷，所述装置包括包装元件运输路径(3)，出于处理的目的，所述包装物品(2)在所述包装元件运输路径上沿运输方向(A)从包装元件入口(1.1)移动至包装元件出口(1.2)，所述包装元件运输路径(3)由至少一个运输与处理元件(7、7b)形成，所述运输与处理元件能够被驱动成绕一竖直机器轴线(MA)旋转，并且所述运输与处理元件具有多个处理位置(8)，所述装置还包括保持与对中单元(16)或拾取器，用于在处理的过程中在所述保持位置(8)处保持、对中、对正和/或移动、例如旋转或枢转所述包装物品(2),所述保持与对中单元(16)分别以至少两个部件的方式被构造，具体地包括主要部件(19)以及辅助部件(20)，所述主要部件至少在所述处理的过程中在相应的保持位置(8)处被保持，在所述辅助部件上至少设置在所述包装物品的处理过程中所述包装物品的对中、对正和/或受控移动所需的功能元件(21)，所述保持与对中单元(16)的辅助部件(20)在所述主要部件(19)上或中安装从而能够绕所述保持与对中单元(16)的竖直轴线(DA)旋转，并且在所述包装物品的处理过程中，为了所述包装物品(2)的对正和/或受控移动，所述辅助部件能够由电机驱动， 其中，与不同类型、形状和/或尺寸的包装物品相适应的多个辅助部件(20b至20g)与所述主要部件(19)相关联。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述辅助部件(20)分别构成用于相应的包装元件(2)的受控对正和/或旋转的电磁直接驱动器的转子，并且为此目的，所述辅助部件设有永磁体阵列(21)，所述永磁体阵列与所述电磁直流驱动器的定子或者与形成所述定子的电磁线圈阵列(22 )相互作用。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于， 所述辅助部件(20)分别构造具有与规格相适应的可以互换的安装与基底部分(20.1)；并且 所述辅助部件(20)分别构造具有与规格相适应的可以互换的安装与基底部分(20.1)；并且 所述辅助部件(20)分别包括无级变速的且能够控制的电机或者在主要的组成部分中包括这样的电机，并且所述主要部件(19)在主要的组成部分中包括电机壳体或者包括所述无级变速的且能够控制的电机的电机壳体。
4.根据前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，所述在所述包装物品的处理过程中所述包装物品的对中、对正和/或受控移动所需的功能元件(21)在相应的辅助部件(20)上设置。
5.根据前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，在所述主要部件(19)上和/或在所述辅助部件(20)上设置至少一个用于旋转角度位置的编码部(23)，所述编码部与处于相应工作位置的至少一个增量式传感器(24)相互作用。
6.根据前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，所述主要部件(19)在其相对于相应的保持位置(8)的旋转角度位置总是被唯一地限定或者可以限定，例如通过形状配合的安装、对中或联接元件来限定，并且所述辅助部件(20)相对于所述主要部件(19)的相对旋转角度位置借助于传感器是可以检测的。
7.根据前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，所述包装元件运输路径(3)在为了处理所述包装物品(2)的保持位置(8)处由出于运输目的彼此相邻的多个运输与处理元件(7、7b)构成，其中所述多个运输与处理元件可以被驱动成绕所述竖直机器轴线(MA)旋转。
8.根据前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，所述辅助部件(20)分别被构造具有与规格相适应的可以互换的安装与基底部分(20.1)。
9.根据前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，所述保持与对中单元(16)是拾取器，所述拾取器在所述包装元件入口( 1.1)处分别拾取包装元件(2)，并且每个拾取器与所拾取的包装元件(2) —起在所述运输元件路径(3)上从所述包装元件入口(1.1)移动至所述包装元件出口(1.2)并且仅在所述包装元件出口(1.2)处才释放相应的包装物品(2),设置拾取器运输路径(48)，所述拾取器在所述拾取器运输路径上从所述包装元件出口(1.2)返回至所述包装元件入口(1.1)。
10.根据前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，为了对保持与对中元件(16)进行保持，在每个保持位置(8)设置保持部(17)，所述保持部被构造为高度可调的承载件、SP沿机器轴线(MA)的方向可调的承载件。
11.根据前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，在所述保持位置(8)设置用于所述保持与对中元件(16)的、尤其用于被构造为拾取器的保持与对中元件(16)的受控保持与释放的器具(47)。
12.根据前述 权利要求任一所述的装置，其特征在于，所述保持与对中单元(16)、优选其辅助部件(20)被构造具有至少一个电或电子可读取的标签或识别物、优选具有RFID标签。
13.根据前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，用于返回构造为拾取器的保持与对中元件(16)的运输路径(48)至少部分地由那些同样是包装元件运输路径(3)的一部分的运输与处理元件(7、7b)构成。
14.根据前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，在每个保持位置(8)设置至少一个印刷头(35)、例如根据喷墨原理工作的印刷头，以及优选至少一个用于使得印刷颜料或印刷墨水干燥和/或固化的装置，例如通过热、UV和/或微波辐射使得印刷颜料或印刷墨水干燥和/或固化的装置。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述至少一个印刷头(35)设置成其可以沿所述机器轴线(MA)的方向调整和/或沿所述印刷头相对于所述机械轴线的倾斜方位调整。
16.根据前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，在所述保持位置(8)之间形成用于接收被构造为拾取器的保持与对中单元(16)的位置或容座(15a)，并且所述容座(15a)是所述拾取器运输路径(48)的一部分。
17.根据前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，至少一个运输与处理单元(7、7b)能够连接至用于蒸汽态和/或气态媒介、例如压缩空气的供应管线，并且所述运输与处理单元具有至少一个分配管线以及至少一个联接元件，其中所述分配管线与至少一个处理工位相连，保持与对中单元(16)或由其保持的包装元件(2)能够由蒸汽态和/或气态媒介加压，在所述保持与对中单元(16)上设置与所述处理工位的联接相对应的锁定元件、尤其快动式联接件(34)。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述锁定元件、尤其所述快动式联接件(34)被构造为单向阀或者单向阀在所述保持与对中元件(16)中设置，从而在由蒸汽态和/或气态媒介预加载后，该压力可以在所述包装元件(2)中在整个包装元件运输区段(3)上得到维持。
19.根据前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，所述保持与对中元件(16)分别具有至少一个保持与对中单元(28)，用于被动保持所述包装物品(2)、例如用于通过弹簧力(30 )来保持所述包装物品(2 )。
20.根据前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，所述保持与对中单元(16)被构造成具有这样的覆盖器具，该覆盖器具用于在包装元件嘴(2.2)的区域内和/或在位于所述嘴处的用于螺纹帽的螺纹的区域内覆盖所述包装物品(2)，例如形式为接收相应的包装元件(2)的嘴区域的凹部(25.1)。
21.根据前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，所述保持与对中元件(16)在相关的印刷区段(IlUla)处被动地被保持，即，所需的保持力被动地被施加至所述主要部件(19)，并且所述保持与对中单元(16)从所述印刷区段主动地被取出。
22.一种用于与处理包装物品(2)的装置一起使用的形式为拾取器的保持与对中单元，其中该装置通过向所述包装物品(2)施加印饰特征或印饰来进行处理，所述装置尤其用于对所述包装物品(2)进行印刷、优选以彩色印刷的方式进行印刷，所述保持与对中单元(16)以两个部件的方式被构造，具体地包括主要部件(19)以及辅助部件(20)，所述主要部件用于保持所述对中单元(16)，在所述辅助部件上至少设置在所述包装物品的处理过程中所述包装物品(2)的对中、对 正和/或受控移动所需的功能元件(21)，所述辅助部件至少被构造为保持部、例如抓持器或抓持器形元件，用于保持所述包装物品(2)，所述保持与对中单元(16)的辅助部件(20)在所述主要部件(19)上或中安装从而能够绕所述保持与对中单元(16)的竖直轴线(DA)旋转，并且所述辅助部件尤其能够由电机驱动， 其中，与不同类型、形状和/或尺寸的包装物品相适应的多个辅助部件(20b至20g)与所述主要部件(19)相关联。
23.根据权利要求22所述的保持与对中单元，其特征在于，所述辅助部件(20)分别构成用于相应的包装元件(2)的受控对正和/或旋转的电磁直接驱动器的转子，并且为此目的，所述辅助部件设有永磁体阵列(21)，所述永磁体阵列与所述电磁直流驱动器的定子或者与形成所述定子的电磁线圈阵列(22)相互作用。
24.根据权利要求22或23所述的保持与对中单元，其特征在于，所述辅助部件(20)分别包括无级变速的且能够控制的电机或者在主要的组成部分中包括这样的电机，并且所述主要部件(19)在主要的组成部分中包括电机壳体或者包括所述无级变速的且能够控制的电机的电机壳体。
25.根据权利要求22至24任一所述的保持与对中单元，其特征在于，在所述主要部件(19 )上和/或在所述辅助部件(20 )上设置至少一个用于旋转角度位置的编码部(23 )，所述编码部与处于相应工作位置的至少一个增量式传感器(24)相互作用。
26.根据权利要求22至25任一所述的保持与对中单元，其特征在于，所述主要部件(19)在其相对于相应的保持位置(8)的旋转角度位置总是被唯一地限定或者可以限定，例如通过形状配合的安装、对中或联接元件来限定，并且所述辅助部件(20)相对于所述主要部件(19)的相对旋转角度位置借助于传感器是可以检测的。
27.根据权利要求22至26任一所述的保持与对中单元，其特征在于，设置用于联接元件的锁定或匹配件、尤其快动式联接件(34)，以便供应蒸汽态和/或气态媒介、例如压缩空气并与处理元件(7、7a)相连，并且此外，设置内部管线(29.1)、理想地设置中央内部管线(29.1)，经过所述内部管线的下侧开口，所述蒸汽态和/或气态媒介被引导到被保持的包装元件(2)中或者包装元件(2)可以加载有增大的内压。
28.根据权利要求22至27任一所述的保持与对中单元，其特征在于，所述锁定元件被构造为单向阀或者单向阀在所述内部管线(29.1)中设置，使得在由蒸汽态和/或气态媒介、例如压缩空气预加载后，该压力能够在所述包装物品(2)中在整个包装元件运输区段(3)上得到维持。`
【文档编号】B41J3/54GK103781631SQ201280040432
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年7月12日 优先权日:2011年9月2日
【发明者】M·赖尼格, M·沙赫, H·施滕纳 申请人:Khs有限责任公司