EP3450177B1

EP3450177B1 - Reinigungsstation für eine direktdruckstation

Info

Publication number: EP3450177B1
Application number: EP18170331.5A
Authority: EP
Inventors: Viktor Gette; Josef Schindler; Dr. Johannes Regensburger; Christian Hajek
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2017-09-04
Filing date: 2018-05-02
Publication date: 2022-05-25
Anticipated expiration: 2038-05-02
Also published as: EP3450177A1; CN109421379B; CN109421379A; DE102017215440A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Direktdruckstation gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, wie bekannt aus US 2015/0062240 A1 .
Druckköpfe für den Tintenstrahl-Direktdruck auf Behälter weisen in der Regel eine Vielzahl feiner Druckdüsen auf, die zur Gewährleistung einwandfreier Druckbilder auf zu bedruckenden Behältern in regelmäßigen Abständen gereinigt werden müssen. Zu diesem Zweck ist aus der DE 10 2013 217 685 A1 eine Reinigungsstation bekannt, die im Bereich einer Direktdruckmaschine befestigt wird, um Druckköpfe an der Direktdruckmaschine zu reinigen. Hierbei können bis zu zwei übereinander horizontal verschiebbar gelagerte Druckköpfe gleichzeitig an die Reinigungsstation gefahren und an dieser gereinigt werden. Die Druckköpfe werden dann beispielsweise mit einer Reinigungsflüssigkeit besprüht, diese mit einer Abstreiflippe von den Druckdüsen abgestreift und abgesaugt, und die derart entfernte Reinigungsflüssigkeit mit Tintenresten aufgefangen und schließlich abgepumpt.
Problematisch ist hierbei, dass insbesondere beim Absaugen von Reinigungsflüssigkeit und Tintenresten mit vergleichsweise präzisem Abstand gearbeitet werden muss, um sowohl eine Beschädigung der Druckdüsen als auch ein Absaugen von Tinte aus den Druckdüsen zu vermeiden. Ferner führt das Besprühen der Druckköpfe in der Regel zu Verunreinigungen im Umfeld der Reinigungsstation und/oder Druckköpfe durch Sprühnebel und/oder Spritzer mit Tintenresten.
Aus US 2016/0221345 A1 ist eine Wartungskappe für einen Tintenstrahldruckkopf bekannt, die unter dem nach unten weisenden Düsenfeld des Druckkopfs positioniert wird und eine Vakuumdüse zum Absaugen dort vorhandener Tintenreste und eine darunter angeordnete Auffangwanne umfasst. Die Vakuumdüse wird mittels eines Schwenkmechanismus gegen den Druckkopf gedrückt und mittels Abstandsrollen auf Abstand vom Düsenfeld gehalten, wenn die Wartungskappe am Ende eines Reinigungsvorgangs entlang des Druckkopfs zurückgezogen wird.
Es besteht daher der Bedarf für eine gleichermaßen flexible, präzise und sauber arbeitende Reinigungsstation für Druckköpfe einer Direktdruckmaschine für Behälter.
Wenigstens eine der oben gestellten Aufgaben wird mit einer Direktdruckstation gemäß Anspruch 1 gelöst. Diese umfasst wenigstens einen bezüglich wenigstens eines Druckkopfs der Direktdruckstation insbesondere vertikal beweglichen Reinigungskopf zum Reinigen des Druckkopfs. Dabei umfasst der Reinigungskopf eine Reinigungsdüse zum Ausstoßen einer Reinigungsflüssigkeit und eine Absaugdüse zum Absaugen der Reinigungsflüssigkeit vom Druckkopf. Erfindungsgemäß umfasst der Reinigungskopf ferner wenigstens eine insbesondere über die Absaugdüse zum Druckkopf hin vorstehende Abstandsrolle zum Einhalten eines Mindestabstands zwischen der Absaugdüse und dem Druckkopf. Die Absaugdüse ist oberhalb der Reinigungsdüse angeordnet.
Dies ermöglicht ein berührungsloses Reinigen der Druckdüsen, wodurch sich die Lebensdauer der Druckköpfe erhöht. Zudem kann der Mindestabstand mit Hilfe der Abstandsrolle so eingestellt werden, dass überschüssige Tintenreste und Reinigungsflüssigkeit am Rand der Druckdüsen und/oder dazwischen abgesaugt werden, ohne zusätzlich Tinte aus den Druckdüsen herauszusaugen. Folglich lässt sich auch die Reinigungswirkung optimieren.
Der Druckkopf umfasst eine gegebenenfalls auch folienartige Düsenplatte mit den Druckdüsen und eine formstabile Einfassung aus Metall, insbesondere Edelstahl, für die Düsenplatte. Der Druckkopf sitzt ferner in einer antihaftbeschichteten Druckkopfplatte. Die Abstandsrolle rollt bei der Absaugung vorzugsweise auf der formstabilen Einfassung ab und hält dadurch einen definierten Absaugabstand zwischen der Absaugdüse und den Druckdüsen ein. Der definierte Absaugabstand verhindert ein Beschädigen und insbesondere Verkratzen des Druckkopfs.
Der Mindestabstand beim Absaugen beträgt vorzugsweise 0,1 bis 0,2 mm. Der Höchstabstand beim Absaugen beträgt vorzugsweise 0,3 bis 0,5 mm. Zu diesem Zweck steht vorzugsweise die Abstandsrolle über die Absaugdüse vor. Alternativ oder ergänzend könnte die Einfassung über die Düsenplatte des Druckkopfs vorstehen.
Der Druckkopf lässt sich mit der Druckkopfplatte vorzugsweise unter einem vorgegebenen Anpressdruck gegen die Abstandsrolle in Richtung auf die Absaugdüse hin fahren. Während der Absaugung und gleichzeitiger Vertikalbewegung des Reinigungskopfs bleibt die Abstandsrolle mit dem Druckkopf somit ständig in Kontakt.
Vorzugsweise umfasst der Reinigungskopf ferner eine nach innen elastisch nachgiebige Lagerung für die Absaugdüse und die Abstandsrolle. Absaugdüse und Abstandsrolle sind dann vorzugsweise Bestandteil einer in den Reinigungskopf einfedernden Baugruppe. Dies begünstigt einen ständigen Kontakt der Abstandsrolle mit dem Druckkopf auch bei einer nicht ideal orthogonalen Verstellung der Reinigungsstation bezüglich des Druckkopfes, bei Fertigungstoleranzen oder dergleichen. Zudem erleichtert die nachgiebige Lagerung das Andrücken des Druckkopfs an die Abstandsrolle mit einer geeigneten Andrückkraft, die gleichermaßen einen zuverlässigen Kontakt der Abstandsrolle mit dem Druckkopf und eine schonende Relativbewegung der Reinigungsstation und des Druckkopfs zueinander ermöglicht.
Vorzugsweise umfasst der Reinigungskopf ferner eine vom Druckkopf weg / zum Druckkopf hin und insbesondere horizontal ausgerichtete Linearführung für die Absaugdüse und die Abstandsrolle. Die Absaugdüse und die Abstandsrolle sind dann als Bestandteil einer gemeinsamen Baugruppe mittels der Linearführung verschiebbar. Insbesondere in Kombination mit der elastisch nachgiebigen Lagerung lässt sich die Absaugdüse dadurch mit reproduzierbarem und kontrollierbarem Abstand über die Druckdüsen fahren.
Erfindungsgemäß umfasst der Reinigungskopf eine zwischen der Absaugdüse und der Reinigungsdüse angeordnete Abstreiflippe für die Reinigungsflüssigkeit. Die Abstreiflippe ermöglicht eine Reinigung der Druckkopfplatte und der mechanisch stabilen Einfassung der Düsenplatte in einem gemeinsamen Arbeitsgang.
Das Abstreifen der Einfassung dient insbesondere dazu, eine Verschmutzung der Abstandsrolle mit Tintenresten und/oder Reinigungsflüssigkeit möglichst gering zu halten oder ganz zu vermeiden. Die Abstreiflippe ist vorzugsweise derart geformt, dass sie die Düsenplatte dabei nicht berührt. Dadurch lässt sich ein unnötiger Verschleiß der Düsenplatte vermeiden und insbesondere auch, dass Schmutzpartikel, angetrocknete Tintenreste oder dergleichen von der Abstreiflippe in die Druckdüsen gedrückt werden.
Die Abstreiflippe ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass davon ablaufende Reinigungsflüssigkeit mit Tintenresten nach unten in Richtung einer Ablauf- und/oder Sammelwanne geleitet wird. Auf der Oberseite der Abstreiflippe kann hierzu eine Ablaufrinne integriert sein, damit von oben herab tropfende Reinigungsflüssigkeit mit Tintenresten darin seitlich zur Ablauf- und/oder Sammelwanne geleitet wird. Die Abstreiflippe ist zudem vorzugsweise als Spritzschutz für die Reinigungsflüssigkeit und Tintenreste nach oben hin ausgebildet. Die Abstreiflippe besteht beispielsweise aus einem geeigneten elastischen Material, wie Silikonkautschuk, aus einem elastischen thermoplastischen Kunststoff oder dergleichen.
Vorzugsweise ist die Abstandsrolle wenigstens in zweifacher und insbesondere in wenigstens vierfacher Ausführung an dem Reinigungskopf vorhanden und dann sowohl oberhalb als auch unterhalb der Absaugdüse angeordnet. Dies ermöglicht eine Führung der Absaugdüse über den Druckkopf mit geringem und gleichbleibendem Absaugabstand auch bei einer nicht ideal parallelen Führung der Reinigungsstation entlang der zu reinigenden Oberfläche des Drucckopfs.
Vorzugsweise ist die Reinigungsdüse in einer zum Druckkopf hin offenen Reinigungskammer angeordnet. Die Reinigungskammer besitzt dann beispielsweise eine Rückwand, in der die Reinigungsdüse angeordnet ist, sowie Seitenwände derart, dass Reinigungsflüssigkeit und Tintenreste von den Seitenwänden und der Rückwand in eine unterhalb angeordnete Ablauf- und/oder Sammelwanne ablaufen können. Die Decke der Reinigungskammer kann von einem Abdeckblech gebildet werden oder von einer Ablaufwanne einer weiteren, darüber angeordneten Reinigungskammer.
Die Reinigungsdüse ist beispielsweise eine Hohlkegeldüse und/oder eine Flachstrahldüse. Derartige Düsen können in beliebiger Kombination und Anzahl in der Reinigungskammer angeordnet sein.
Hohlkegeldüsen eigenen sich für eine besonders feine Benetzung der Druckkopfdüsen bei geringem Verbrauch an Reinigungsflüssigkeit.
Flachstrahldüsen eignen sich besonders für das gerichtete Benetzen der Düsenplatte, ihrer Einfassung und/oder der umgebenden Druckkopfplatte gegebenenfalls aus mehreren, variabel einstellbaren Düsen. Einzelne Flachstrahldüsen könnten beispielsweise mittels Verschlussschrauben geblockt werden. Ebenso könnten einzelne Flachstrahldüsen gekippt und/oder geschwenkt werden.
Folglich können Strahlanzahl, Strahlintensität und/oder Strahlwinkel für das Benetzen der Düsenplatte, ihrer Einfassung und/oder der Druckkopfplatte flexibel an bestimmte Druckkopftypen, Verschmutzungsgrade oder dergleichen angepasst werden.
Vorzugsweise ist die Reinigungskammer beidseitig von Spritzschutzleisten eingefasst, die bis in eine Ablauf- und/oder Sammelwanne für die Reinigungsflüssigkeit und/oder Tintenreste hinab reichen. Die Spritzschutzleisten sind vorzugsweise aus einem gegenüber der Reinigungsflüssigkeit und Tintenresten resistenten Material gefertigt und beispielsweise als elastische Dichtlippen ausgebildet.
Die Spritzschutzleisten greifen vorzugsweise in korrespondierende Nuten am Druckkopf ein, wobei zwischen den Spritzschutzleisten und den Nuten ein Spiel zum Ausgleich von Toleranzen und/oder Positionierungsungenauigkeiten vorgesehen ist. Durch das Eingreifen der Spritzschutzleisten ist dennoch ein ausreichender Spritzschutz in seitlicher Richtung zwischen Reinigungskammer und Druckkopf gegeben.
Reinigungsflüssigkeit und Tintenreste können dann auf der Innenseite der Spritzschutzleisten herab laufen und von der Ablauf- und/oder Sammelwanne aufgefangen werden. Zu diesem Zweck stehen die Spritzschutzleisten vorzugsweise nach unten über ihre Befestigung am Reinigungskopf über. Dies erleichtert ein zielgerichtetes Abtropfen der Reinigungsflüssigkeit und Tintenreste in die Ablauf- und/oder Sammelwanne. Folglich lassen sich Verschmutzungen durch Spritzer, ablaufende Reinigungsflüssigkeit oder dergleichen zuverlässig vermeiden.
Vorzugsweise umfasst der Reinigungskopf ferner wenigstens eine zwischen der Reinigungsdüse und der Absaugdüse angeordnete Druckgasdüse zum Abblasen der Reinigungsflüssigkeit vom Druckkopf. Dadurch lässt sich die Beseitigung von Rückständen des Reinigungsmittels und/oder von Tintenresten gezielt mittels Druckluft oder dergleichen Druckgas verbessern. Auch Druckgasdüsen lassen sich hinsichtlich ihres Strahlwinkels bezüglich des zu reinigenden Druckkopfs auf geeignete Weise einstellen. Ebenso können Druckgasdüsen gezielt für einzelne Bereiche des Druckkopfs vorhanden sein und gezielt zugeschaltet oder weggeschaltet werden.
Vorzugsweise umfasst die Reinigungsstation ferner eine Hubvorrichtung mit einem Läufer zum Anheben des Reinigungskopfs von einer Parkposition in einen Reinigungsbereich. Der Reinigungsbereich ist dann vorzugsweise oberhalb der Parkposition. Entsprechend lässt sich der zu reinigende Druckkopf dann von seiner Arbeitsposition horizontal in den Reinigungsbereich fahren. Im Reinigungsbereich kann der Reinigungskopf dann vorzugsweise in vertikaler Richtung am Druckkopf entlang gefahren werden, um den Druckkopf gezielt zu besprühen sowie Flüssigkeiten von benetzten Oberflächen abzublasen, abzustreifen und abzusaugen.
Vorzugsweise können die Druckköpfe dann zusätzlich in eine Parkposition gefahren werden. Druckköpfe, die für ein bestimmtes Druckbild nicht benötigt werden, können dadurch vor potentiell nachteiligen Einflüssen, wie beispielsweise UV-Licht von Pinning-Lampen, Staub oder dergleichen, geschützt werden. Ebenso ermöglichen Parkpositionen eine schonende Positionierung der Druckköpfe am Produktionsende, über Nacht oder dergleichen.
Vorzugsweise umfasst die Reinigungsstation zwei auf dem Läufer übereinander sitzende Reinigungsköpfe. Die Reinigungsköpfe sind vorzugsweise modular aufgebaut und fest übereinander montiert. Beispielsweise kann die Reinigungskammer des oberen Reinigungskopfs nach unten hin von einer Auffangwanne abgeschlossen sein, die gleichzeitig als Decke für die Reinigungskammer des unteren Reinigungskopfs dient. Reinigungsflüssigkeit und Tintenreste können dann von der Auffangwanne des oberen Reinigungskopfs in die Reinigungskammer des unteren Reinigungskopfs geleitet werden und dort an den Seitenwänden und/oder der Hinterwand in eine nach unten abschließende Ablaufwanne laufen. Beide Reinigungsköpfe können ansonsten gleichartige Merkmale aufweisen, sodass zwei Druckköpfe gleichzeitig oder überlappend gereinigt werden können.
Vorzugsweise umfasst die Reinigungsstation eine weitere Hubvorrichtung mit einem Läufer zum Anheben eines bezüglich der übereinander sitzenden ersten und zweiten Reinigungsköpfe seitlich versetzten dritten Reinigungskopfs von einer Parkposition in einen Reinigungsbereich für einen dritten Druckkopf. Die Positionierung des zugeordneten Druckkopfs erfolgt auch bei dem dritten Reinigungskopf wie oben beschrieben. Folglich lassen sich drei Druccköpfe mit insgesamt vertikal überlappenden Druckdüsen gleichzeitig an der Reinigungsstation wie zuvor beschrieben reinigen. Auch der dritte Reinigungskopf weist dann im Wesentlichen die bezüglich des ersten und zweiten Reinigungskopfs beschriebenen Merkmale auf.
Sämtliche Reinigungsköpfe sind vorzugsweise modular ausgebildet und unterscheiden sich vorzugsweise nur durch die Decken und Auffang-/ Ablaufwannen ihrer Reinigungskammern.
Die Hubvorrichtung für den ersten und zweiten Reinigungskopf ist dann vorzugsweise als pneumatisch gesteuerter Mehrstellungszylinder ausgebildet, die weitere Hubvorrichtung für den dritten Reinigungskopf beispielsweise als pneumatischer Zylinder mit nur einer Schaltstellung.
Die Hubvorrichtungen sind vorzugsweise mit Feststellelementen für die angehobenen Reinigungsköpfe ausgebildet, um beispielsweise deren Absacken bei einem Stromausfall und/oder Pneumatikausfall zu verhindern. Dies dient unter anderem einem Schutz der Druckköpfe.
Die Hubvorrichtungen umfassen vorzugsweise ferner Linearführungen für die Reinigungsköpfe, gegebenenfalls in Form von Teleskopschienen.
Die Wände der Reinigungskammer, Ablauf- und/oder Sammelwannen, Spritzschutzleisten, Abstandsrollen, Abstreiflippen oder dergleichen Oberflächen, die in direkten Kontakt mit der Reinigungsflüssigkeit und Tintenresten kommen, sind vorzugsweise mit einer hydrophoben und/oder bezüglich der Reinigungsflüssigkeit und Drucktinten resistenten Beschichtung versehen. Die Beschichtung kann beispielsweise einen Lotuseffekt zur verbesserten Reinigung der beschichteten Oberflächen aufweisen. Besonders geeignet ist beispielsweise eine Beschichtung vom Typ "Tufram 615P". Auch die Druckkopfplatte ist vorzugsweise entsprechend beschichtet, um ihre Reinigung zu erleichtern.
Bei Reinigungsstationen mit mehreren Reinigungsköpfen sind diese vorzugsweise so angeordnet, dass mit ihnen gleichzeitig mehrere Druckköpfe für ein überlappendes Drucken im sogenannten "Stitching" gereinigt werden können. Derartige Druckköpfe sind in ihren Arbeitspositionen insgesamt sowohl vertikal als auch horizontal zueinander versetzt. Daraus folgt eine entsprechend Positionierung der Druckköpfe auch in ihren Reinigungsbereichen.
Die Druckköpfe sind vorzugsweise für ein Purgen während des laufenden Betriebs der zugehörigen Direktdruckmaschine ausgebildet, wobei die Reinigungsstation dann zum Anfahren des Reinigungsbereichs während des Purgens ausgebildet ist.
Vorzugsweise umfasst die Direktdruckstation auf die Reinigungsköpfe horizontal zu bewegbare Druckköpfe. Jeweils einander zugeordneter Reinigungskopf und Druckkopf können dann vertikal bzw. horizontal in einen gemeinsamen Reinigungsbereich bewegt werden.
Vorzugsweise umfassen die Druckköpfe formstabile Einfassungen für die Druckdüsen und/oder Düsenplatte, wobei die Abstandsrolle so angeordnet ist oder die Abstandsrollen so im Abstand zueinander angeordnet sind, dass sie neben den Druckdüsen auf der Einfassung abrollen kann / können. Dies ermöglicht eine berührungslose Reinigung der Druckdüsen mit gleichbleibendem Abstand zu darüber hinweg bewegten Absaugdüsen.
Vorzugsweise sitzen die Druckköpfe in Druckkopfplatten mit vertikal verlaufenden Nuten für den Eingriff von an den Reinigungsköpfen ausgebildeten Spritzschutzleisten. Dies ermöglicht einen zuverlässigen seitlichen Spritzschutz bei gleichzeitigem Spiel zwischen den Spritzschutzleisten und den Nuten der Abdeckplatte. Dadurch ist eine zuverlässige Funktion hinsichtlich des Spritzschutzes und der geforderten Relativbewegung zwischen Reinigungskopf und Druckkopf auch bei Maßtoleranzen und/oder Positionierungstoleranzen gegeben.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer Reinigungsstation;
Fig. 2: eine Schrägansicht eines zugehörigen Reinigungskopfes;
Fig. 3: einen Längsschnitt durch den Reinigungskopf;
Fig. 4: eine Schrägansicht des Reinigungskopfs mit zugehörigem Druckkopf; und
Fig. 5: eine schematische seitliche Ansicht des Mindest-Absaugabstands.

Wie die Fig. 1 erkennen lässt, umfasst die Reinigungsstation 100 in einer bevorzugten Ausführungsform vertikal bewegliche Reinigungsköpfe 1, 2, 3 zur Reinigung horizontal beweglicher Druckköpfe 4, 5, 6. Die Druckköpfe 4, 5, 6, sind in der Fig. 1 teilweise von den Reinigungsköpfen 1, 2, 3 verdeckt.
Die Reinigungsköpfe 1, 2, 3 sind an Hubvorrichtungen 7, 8 befestigt und können an diesen von Parkpositionen 9, 10 in Reinigungsbereiche 11, 12, 13, also im Wesentlichen auf die Höhe der zugehörigen Druckköpfe 4, 5, 6, angehoben werden.
Vorzugsweise sind ein erster Reinigungskopf 1 und ein zweiter Reinigungskopf 2 fest übereinander angeordnet und gemeinsam auf einer ersten Hubvorrichtung 7 bewegbar. Diese umfasst beispielsweise einen pneumatisch angetriebenen Mehrstellungszylinder 7a mit einem Läufer 7b und eine erste vertikale Linearführung 7c.
Mit Hilfe des Mehrstellungszylinders 7a kann der erste Reinigungskopf 1 in einen mit einem ersten Druckkopf 4 gemeinsamen ersten Reinigungsbereich 11 in vertikaler Richtung 14 angehoben werden und ein zweiter Reinigungskopf 2 in einen mit einem zweiten Druckkopf 5 gemeinsamen zweiten Reinigungsbereich 12.
Der erste und zweite Druckkopf 4, 5 sind getrennt voneinander aus ihren Arbeitspositionen in den ersten und zweiten Reinigungsbereich 11, 12 in horizontaler Richtung 15 fahrbar. In ihren Arbeitspositionen sind der erste und zweite Druckkopf 4, 5 für einen überlappenden Kombinationsdruck fluchtend übereinander angeordnet.
Vorzugsweise ist in Druckrichtung seitlich dazu versetzt ein dritter Reinigungskopf 3 separat vertikal bewegbar an einer zweiten Hubvorrichtung 8 befestigt. Die zweite Hubvorrichtung 8 umfasst beispielsweise einen pneumatisch betriebenen Einstellungszylinder 8a mit einem Läufer 8b und eine zweite Linearführung 8c für den dritten Reinigungskopf 3. Daran lässt sich der dritte Reinigungskopf 3 in einen mit einem dritten Druckkopf 6 gemeinsamen dritten Reinigungsbereich 13 anheben.
Auch der dritte Druckkopf 6 lässt sich zu diesem Zweck horizontal aus seiner Arbeitsposition in den dritten Reinigungsbereich 13 fahren. Der dritte Druckkopf 6 befindet sich in seiner Arbeitsstellung vorzugsweise vertikal zwischen und horizontal neben dem ersten und zweiten Druckkopf 4, 5 für einen in vertikaler Richtung überlappenden Kombinationsdruck mittels der drei Druckköpfe 4, 5, 6.
Die Fig. 2 zeigt beispielhaft den dritten Reinigungskopf 3 in einer Schrägansicht. Sofern nichts anderes beschrieben ist, umfassen der erste und zweite Reinigungskopf 1, 2 entsprechende technische Merkmale.
Der Reinigungskopf 3 umfasst demnach eine Reinigungsdüse 21 zum Ausstoßen einer Reinigungsflüssigkeit beispielsweise als hohlkegelförmiger Strahl. Ferner ist oberhalb der Reinigungsdüse 21 eine Absaugdüse 22 vorhanden zum Absaugen der Reinigungsflüssigkeit und darin gelöster Tintenreste vom zugeordneten Druckkopf 6. Mit der Absaugdüse 22 sind Abstandsrollen 23 an einem gemeinsamen Träger 24 befestigt und in horizontaler Richtung 25 verschiebbar in dem Reinigungskopf 3 gelagert.
Wie ferner die Fig. 3 diesbezüglich erkennen lässt, ist für die Halterung 24 mit der Absaugdüse 22 und den Abstandsrollen 23 eine nach innen elastisch nachgiebige Lagerung 26 ausgebildet sowie eine horizontal ausgerichtete Linearführung 27.
Die elastisch nachgiebige Lagerung umfasst beispielsweise Druckfedern 26a (Fig. 4), die die Andruckrollen 23 bezüglich eines starren Gehäuses 28 des Reinigungskopfs 3 um einen Überstand 29 vorstehen lässt. Für die Halterung 24 ist vorzugsweise ein Anschlag 30 im Reinigungskopf 3 ausgebildet, sodass der Überstand 29 der Abstandsrollen 23 über das Gehäuse 28 ein Mindestmaß von beispielsweise 1 bis 5 mm nicht unterschreitet.
Die Abstandsrollen 23 stehen an der Halterung 24 vorzugsweise in Richtung auf den zu reinigenden Druckkopf 6 über die Absaugdüse 22 über, sodass die Absaugdüse 22 eine am Druckkopf 6 ausgebildete Düsenplatte mit ihren mechanisch empfindlichen Druckdüsen beim Absaugen nicht berührt. Dabei rollen die Abstandsrollen 23 vorzugsweise auf einer mechanisch stabilen Einfassung der Düsenplatte ab.
In diesem Fall kann ein Mindestwert des Absaugabstands zwischen Absaugdüse und Düsenplatte auch dann eingehalten werden, wenn die Düsenplatte und ihre formstabile Einfassung miteinander fluchtende Oberflächen aufweisen.
Ergänzend oder alternativ könnte die formstabile Einfassung über die Düsenplatte vorstehen, um einen Mindestwert des Absaugabstands einzuhalten (sofern die Arbeitsfunktion des Druckkopfs dadurch nicht beeinträchtigt wird). Die Abstandsrollen 23 müssten dann nicht oder nur weniger über die Absaugdüse 22 vorstehen.
In jedem Fall sind die Absaugdüse 22 und die Abstandsrollen 23 derart zueinander angeordnet und nur bis zum Anschlag 30 einfedernd gelagert, dass ein Kontakt der empfindlichen Druckdüsen mit der Absaugdüse 22 und dem Gehäuse 28 jederzeit verhindert wird.
In den Fig. 2 und 3 sind ferner eine horizontal ausgerichtete Abstreiflippe 31 und seitliche, insbesondere vertikal ausgerichtete Spritzschutzleisten 32 zu erkennen sowie optionale Druckgasdüsen 33.
Die Abstreiflippe 31 dient dazu, Reinigungsflüssigkeit und/oder Tintenreste von Druckkopfbereichen seitlich neben der Düsenplatte abzustreifen, insbesondere auch von dem Bereich der formstabilen Einfassung, auf dem die Abstandrollen 23 abrollen. Dadurch lässt sich eine Verschmutzung der Abstandsrollen 23 vermeiden. Der Bereich der Druckdüsen soll davon jedoch ausgespart werden. Zu diesem Zweck weist die Abstreiflippe 31 beispielsweise eine zentrale Aussparung 31a nur für den Bereich der Druckdüsen auf.
Die Druckgasdüsen 33 sind beispielsweise Flachstrahldüsen und vorzugsweise schräg nach unten gerichtet, sodass Reinigungsflüssigkeit und/oder Tintenreste vom Druckkopf 6 nach unten hin in eine Ablauf- und/oder Sammelwanne 34 getrieben werden. Die Druckgasdüsen 33 können zu diesem Zweck auch um eine horizontale Achse verstellbar sein, um die Richtung der abgegebenen Druckgasstrahlen an die jeweiligen Anforderungen zum Abblasen des Druckkopfs 6 anzupassen.
Die Ablauf- und/oder Sammelwanne 34 ist am dritten Reinigungskopf 3 vorzugsweise so ausgebildet, dass die dort gesammelte Reinigungsflüssigkeit und Tintenreste abgepumpt werden können. Dies gilt ebenso für den in der Fig. 1 dargestellten unteren ersten Reinigungskopf 1.
Bei dem darauf befestigten zweiten Reinigungskopf 2 ist die Ablauf- und/oder Sammelwanne 34 vorzugsweise so ausgebildet, dass Reinigungsflüssigkeit und Tintenreste an die Seitenwände und/oder an die Rückwand des darunter liegenden ersten Reinigungskopfs 1 geleitet werden und dort bis in dessen Ablauf- und/oder Sammelwanne 34 herunter laufen.
Wie die Fig. 2 erkennen lässt, umfasst das Gehäuse 28 des zweiten und dritten Reinigungskopfs 2, 3 auf seiner Oberseite eine Deckplatte 28a, die beim ersten (unteren) Reinigungskopf 1 durch die Sammelwanne 34 des zweiten (oberen) Reinigungskopfs 2 ersetzt wird, um den Durchfluss von Reinigungsflüssigkeit und Tintenresten nach unten zu ermöglichen.
Die Seitenwände 28b, die Rückwand 28c sowie die Abstreiflippe 31 und die Spritzschutzleisten 32 begrenzen gemeinsam mit der Ablauf- und/oder Sammelwanne 34 eine Reinigungskammer 35, in der der zu reinigende Druckkopf 6 von der Reinigungsdüse 21 benetzt wird. Gegebenenfalls können um die Reinigungsdüse 21 zusätzliche Spritzschutz- und/oder Ablaufwände 36 ausgebildet sein, die beispielsweise ein gezieltes Ablaufen von Reinigungsflüssigkeit und/oder Tintenresten nach unten hin erleichtern.
Die Fig. 4 verdeutlich den zu reinigen Druckkopf 6 mit den daran abrollenden Abstandsrollen 23. Demnach umfasst der Druckkopf 6 eine frontseitige Druckkopfplatte 41, in der vertikal verlaufende Nuten 42 ausgebildet sind. Diese dienen dem Eingriff der seitlichen Spritzschutzleisten 32. Hierbei wird ein definiertes Spiel zwischen den Spritzschutzleisten 32 und den Nuten 42 zugelassen, um Herstellungstoleranzen und Positionierungstoleranzen während des Reinigungsprozesses auszugleichen. Nichtsdestoweniger verhindert das Eingreifen der Spritzschutzleisten 32 ein seitliches Herausspritzen von Reinigungsflüssigkeit und Tintenresten aus dem gemeinsamen Reinigungsbereich 13 von Reinigungskopf 3 und Drucckopf 6.
De Druckkopf umfasst ferner eine mechanisch empfindliche Düsenplatte 43 mit einer Vielzahl rasterförmig angeordneter Druckdüsen und eine formstabile Einfassung 44 für die Düsenplatte 43. Die Einfassung 44 besteht vorzugsweise aus einem Metall und insbesondere aus Edelstahl. Die Einfassung 44 dient als Abrollfläche für die Abstandsrollen 23.
Die Abstandsrollen 23 und die formstabile Einfassung 44 halten die Absaugdüse 22 während der Reinigung des Druckkopfs auf dem Absaugabstand zur Düsenplatte 43. Die empfindlichen Druckdüsen kommen somit weder mit den Abstandrollen 23 noch mit der Absaugdüse 22 in Kontakt, ebenso wenig mit Bestandteilen des Gehäuses 28.
Stattdessen wird ein vorgegebener Mindestabstand MA zwischen der Absaugdüse 22 und der Düsenplatte 43 von 0,2 mm nicht unterschritten. Vorzugsweise liegt der Absaugabstand stets zwischen dem Mindestabstand MA von 0,2 mm und einem Maximalabstand von beispielsweise 0,5 mm für eine optimale Absaugung von Flüssigkeiten von der Oberfläche der Düsenplatte 43. Dies lässt sich einerseits durch die relative Anordnung der Absaugdüse 22 und der Abstandsrollen 23 und/oder die relative Anordnung der Düsenplatte 43 und der Einfassung 44 in horizontaler Richtung 15, 25 bewirken und andererseits durch die elastische Lagerung 26.
Die Fig. 5 verdeutlicht den einzuhaltenden Mindestabstand MA zwischen der Absaugdüse 22 und der Düsenplatte 43 bei miteinander fluchtender Düsenplatte 43 und formstabiler Einfassung 44 (links) und bei überstehender Einfassung 44 (rechts). Der Mindestabstand MA ist zur Verdeutlichung übertrieben dargestellt. Der Mindestabstand MA zur Düsenplatte 43 kann durch den Überstand (in der Fig. 5 zur linken Seite hin) der Laufrollen 23 über die Absaugdüse 22 vorgegeben / eingestellt werden.
Zum Herstellen des vorgegebenen Absaugabstands wird der Druckkopf 6 in horizontaler Richtung 15 auf Kontakt an die Abstandsrollen 23 herangefahren, sodass die Abstandsrollen 23 und die Absaugdüse 22 in ihrer gemeinsamen Halterung 24 mittels der elastisch nachgiebigen Lagerung 26 einfedern.
Hierbei geben beispielsweise die Druckfedern 26a einen geeigneten Anpressdruck während der Absaugung vor. Der Verstellbereich der elastisch nachgiebigen Lagerung 26 ist dann derart ausgebildet, dass einerseits ein zuverlässiger Kontakt der Abstandsrollen 23 mit der formstabilen Einfassung 44 auch unter Berücksichtigung von Maßtoleranzen und/oder Positionierungsungenauigkeiten bei der Reinigung gegeben ist und andererseits ein Kontakt des Druckkopfs 6 mit dem Gehäuse 28 des Reinigungskopfs 3 zuverlässig vermieden wird.
Die Annäherung des Druckkopfs 6 und des Reinigungskopfs 3 in horizontaler Richtung 15 erfolgt vorzugsweise mittels einer elektrisch gesteuerten Verstelleinheit 45 für den Druckkopf 6, wäre jedoch prinzipiell auch durch eine entsprechende Lineareinheit am Reinigungskopf 3 denkbar.
Ebenso wird die Annäherung des Reinigungskopfs 3 an den Druckkopf 6 in vertikaler Richtung 14 vorzugsweise mittels der Hubvorrichtung 8 durchgeführt. Denkbar wäre jedoch auch hier eine vertikale Verstellbarkeit des Druckkopfs 6 zumindest im Bereich des Reinigungskopfs 3.
Die Reinigungsköpfe 1, 2, 3 können beispielsweise mittels der Hubvorrichtungen 7, 8 an definierte Schaltpositionen in den Reinigungsbereichen 11, 12, 13 angehoben werden und dort jeweils beim Reinigen wieder kontrolliert abgesenkt werden.
Die oben genannten Merkmale sind vorzugsweise an sämtlichen Reinigungsköpfen 1, 2, 3 der Reinigungsstation 100 ausgebildet. Die Reinigungsköpfe 1, 2, 3 sind hierbei im Wesentlichen modular ausgebildet, sodass sie beispielsweise durch Weglassen der Deckplatte 28a und/oder Ersatz in Form einer geeigneten Ablauf- und/oder Sammelwanne 34 aufeinander stapeln lassen. Ebenso können die Druckgasdüsen 33 in einem eigenen Abblasmodul des Gehäuses 28 untergebracht sein und das Abblasmodul lediglich optional in die Reinigungsstation 1, 2, 3 integriert werden.
Die Versorgung der einzelnen Reinigungsköpfe 1, 2, 3 kann über herkömmliche Schlauch- und Kabelverbindungen gegebenenfalls geschützt durch sogenannte Energieketten erfolgen. Diese eignen sich insbesondere zum Schutz von Druckschläuchen für Druckluft, Vakuum und/oder die Reinigungsflüssigkeit.
Die Anzahl und Anordnung der beschriebenen Reinigungsköpfe 1, 2, 3 ist lediglich beispielhaft. Insbesondere aufgrund ihrer modularen Bauweise lassen sich Reinigungsköpfe 1, 2, 3 in flexibler Anordnung beispielsweise als Einfach-Reinigungsstationen, Doppel-Reinigungsstationen oder Dreifach-Reinigungsstationen kombinieren.
Die Reinigungsstation 100 mit den Reinigungsköpfen 1, 2, 3 ist ebenso Bestandteil einer Direktdruckstation 200 wie die zugehörigen Druckköpfe 4, 5, 6. Vorzugsweise sind dann in einer Direktdruckmaschine (nicht dargestellt) mehrere Direktdruckstationen 200 in der Peripherie eines Behältertisches zum Transport der zu bedruckenden Behälter auf bekannte Weise angeordnet.
Mit den Hubvorrichtungen 7, 8 lassen sich unterschiedliche Parkpositionen 9, 10 anfahren sowie zugeordnete Reinigungsbereiche 11, 12, 13. Hierbei könnten auch Transportsicherungspositionen (nicht dargestellt) für einzelne Druckköpfe 4, 5, 6 oder dergleichen angefahren werden.
Ferner lassen sich die Druckköpfe 4, 5, 6 in beliebiger Reihenfolge und/oder gleichzeitig an die zugeordneten Reinigungsköpfe 1, 2, 3 fahren, um die Reinigung der Druckköpfe 4, 5, 6 zeitsparend und ohne Verschmutzung benachbarter Maschinenbaugruppen an der funktionstüchtigen Direktdruckstation 200 durchführen.

Claims

Direktdruckstation (200) zum Bedrucken von Behältern, mit Druckköpfen (4, 5, 6) jeweils umfassend eine Düsenplatte (43) mit Druckdüsen und eine formstabile Einfassung (44) für die Düsenplatte (43), und mit einer Reinigungsstation (100) umfassend bezüglich der Druccköpfe (4, 5, 6) vertikal bewegliche Reinigungsköpfe (1, 2, 3) zum Reinigen der Druckköpfe (4, 5, 6), wobei die Reinigungsköpfe (1, 2, 3) jeweils eine Reinigungsdüse (21) zum Ausstoßen einer Reinigungsflüssigkeit und eine oberhalb davon angeordnete Absaugdüse (22) zum Absaugen der Reinigungsflüssigkeit vom zugeordneten Druckkopf (4, 5, 6) und eine Abstreiflippe (31) zum Abstreifen der Reinigungsflüssigkeit und/oder von Tintenresten umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsköpfe (1, 2, 3) jeweils ferner wenigstens eine insbesondere über die Absaugdüse (22) vorstehende Abstandsrolle (23) zum Einhalten eines Mindestabstands (MA) zwischen der Absaugdüse (23) und dem Druckkopf (4, 5, 6) umfassen und die Abstreiflippe (31) zwischen der Absaugdüse (22) und der Reinigungsdüse (21) angeordnet und zum Abstreifen der Reinigungsflüssigkeit und/oder der Tintenreste von Druckkopfbereichen seitlich neben der Düsenplatte (43) ausgebildet ist.
Direktdruckstation nach Anspruch 1, wobei die Absaugdüse (22) und Abstandsrolle (23) Bestandteil einer in den Reinigungskopf (1, 2, 3) einfedernden Baugruppe sind..
Direktdruckstation nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Reinigungskopf (1, 2, 3) ferner eine horizontal vom Druckkopf (4, 5, 6) weg / zum Druckkopf (4, 5, 6) hin ausgerichtete Linearführung (27) für die Absaugdüse (22) und die Abstandsrolle (23) umfasst.
Direktdruckstation nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei die Abstreiflippe (31) zum Abstreifen der Reinigungsflüssigkeit und/oder Tintenreste von einem Bereich der formstabilen Einfassung (44), auf dem die Abstandsrollen (23 abrollen, ausgebildet und ferner derart geformt ist, dass sie die Düsenplatte (43) dabei nicht berührt..
Direktdruckstation nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei die Abstandsrolle (23) wenigstens zweifach und insbesondere wenigstens vierfach vorhanden ist und sowohl oberhalb als auch unterhalb der Absaugdüse (22) angeordnet ist.
Direktdruckstation nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei die Reinigungsdüse (21) in einer zum wenigstens einem Druckkopf (4, 5, 6) hin offenen Reinigungskammer (35) angeordnet ist.
Direktdruckstation nach Anspruch 6, wobei die Reinigungskammer (35) beidseitig von Spritzschutzleisten (32) eingefasst ist, die bis in eine Ablauf- und/oder Sammelwanne (34) für die Reinigungsflüssigkeit hinab reichen.
Direktdruckstation nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei der Reinigungskopf (1, 2, 3) ferner wenigstens eine zwischen Reinigungsdüse (21) und Absaugdüse (22) angeordnete Druckgasdüse (33) zum Abblasen der Reinigungsflüssigkeit vom wenigstens einem Druckkopf (4, 5, 6) umfasst.
Direktdruckstation nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, ferner umfassend eine Hubvorrichtung (7) mit einem Läufer (7a) zum Anheben des Reinigungskopfs (1, 2) von einer Parkposition (9) in einen Reinigungsbereich (11, 12).
Direktdruckstation nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, mit zwei auf dem Läufer (7a) übereinander sitzenden Reinigungsköpfen (1, 2).
Direktdruckstation nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, ferner umfassend eine weitere Hubvorrichtung (8) mit einem Läufer (8a) zum Anheben eines bezüglich der übereinander sitzenden Reinigungsköpfe (1, 2) seitlich versetzten Reinigungskopfs (3) von einer Parkposition (10) in einen Reinigungsbereich (13).
Direktdruckstation nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei die Druckköpfe (4, 5 ,6) horizontal auf die Reinigungsköpfe (1, 2, 3) zu bewegt werden können, sodass die Abstandsrolle (23) bei gleichzeitiger Vertikalbewegung des Reinigungskopfs (1, 2, 3) mit dem Druckkopf (4, 5, 6) während der Absaugung in Kontakt bleibt.
Direktdruckstation nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei die Abstreiflippe (31) als Spritzschutz für die Reinigungsflüssigkeit und Tintenreste nach oben hin und insbesondere als Begrenzung einer Reinigungskammer (35) ausgebildet ist, in der der zu reinigende Druckkopf (4, 5, 6) von der Reinigungsdüse (21) benetzt wird,.
Direktdruckstation nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei die Druckköpfe (4, 5 ,6) ferner frontseitige Druckkopfplatten (41) mit vertikal verlaufenden Nuten (42) für einen Eingriff von an den Reinigungsköpfen (1, 2, 3) ausgebildeten Spritzschutzleisten (32) umfassen.