Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern sowie auf ein Verfahren zur Bedruckung von Behältern.

Vorrichtungen zum Bedrucken von Behältern sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Insbesondere sind Drucksysteme zum Bedrucken von Behältern unter Verwendung von digitalen, nach dem Tintenstrahl- oder Ink-Jet-Prinzip arbeitenden elektrischen Druckköpfen bekannt. Bekannt sind dabei insbesondere auch Drucksysteme oder Druckmaschinen (z.B. DE 10 2007 050 490 A1 ), bei denen an einem um wenigstens eine vertikale Achse umlaufend angetriebenen Transportelement mehrere Behandlungs- oder Druckstationen zur Aufnahme jeweils eines zu bedruckenden Behälters gebildet sind, an denen die Behälter unter Verwendung von elektronisch ansteuerbaren, nach dem Tintenstrahl- oder Ink-Jet- Prinzip arbeitenden digitalen Druckköpfen bedruckt werden.

Aus der Druckschrift DE 10 201 1 1 12 106 B3 ist eine Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern bekannt geworden, die aus mehreren in Transportrichtung unmittelbar aneinander anschließenden Transportelementen besteht, wobei zumindest einige der Transportelemente als den Aufdruck bewirkende Behandlungseinheiten fungieren und diese Behandlungseinheiten jeweils ein Teildruckbild auf den zu bedruckenden Behälter aufbringen.

Problematisch bei bekannten Druckeinrichtungen ist, dass bislang zur lagegenauen Überlagerung der Teildruckbilder zur Bildung eines Gesamtdruckbildes Informationen zur drehlagemäßigen Ausrichtung des zu bedruckenden Behälters über ein zentrales Maschinennetzwerk übertragen werden. Aufgrund der Vielzahl von Behandlungseinheiten und bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten (bedruckte Behälter pro Zeiteinheit) kann es zu unerwünschten Verzögerungen bei der Übertragung der zur Ausrichtung nötigen Informationen kommen, so dass es zu unerwünschten fehlerhaften oder ungenauen Druckbildern kommen kann. Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern anzugeben, mittels der eine in Bezug auf die Drehposition lagegenaue Bedruckung der Behälter auch bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten möglich ist.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Ein Verfahren zum Bedrucken von Behältern ist Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs 14.

Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern. Die Vorrichtung weist eine Behältertransportstrecke auf, auf der die Behälter zum Behandeln in einer Transportrichtung von einem Behältereinlauf an einen Behälterauslauf bewegt werden. Die Behältertransportstrecke weist mehrere um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbare, jeweils mehrere Druckstationen umfassende Transportelemente auf. An den Druckstationen werden die Behälter mittels einer Halte- und Zentriereinheit gehalten, zentriert und/oder gesteuert bewegt. Die Behälter werden zusammen mit der Halte- und Zentriereinheit zu deren Bedruckung von einem ersten Transportelement zu einem darauffolgenden zweiten Transportelement weitergeleitet. Dabei sind die Druckstationen eines ersten Transportelements zur Festlegung einer Druckposition ausgebildet und das Aufbringen eines ersten Teildruckbildes auf die Behälter erfolgt an den Druckstationen dieses ersten Transportelements. An den Druckstationen der Transportelemente sind Kommunikationsmittel zur direkten, drahtlosen Weitergabe eines die Druckposition definierenden Werts von einer Druckstation des ersten Transportelements an eine Druckstation des zweiten Transportelements vorgesehen.

Diese Kommunikationsmittel sind insbesondere drahtlose optische Datenübertragungsmittel der Freiraumübertragungstechnologie, die als optische Kommunikationsschnittstellen ausgebildet sind, insbesondere als Infrarot- Kommunikationsschnittstellen. Die Druckstation des zweiten Transportelements ist zum Empfang des die Druckposition definierenden Werts ausgebildet, bzw. weise beiden Druckstationen entsprechende optische Sender und Empfänger auf. Dabei wird nachfolgend unter einer drahtlosen Datenweitergabe eine optische Punkt-zuPunkt Datenübertragung mittels Licht verstanden, insbesondere mittels Licht im Wellenlängenbereich von so genanntem nahen Infrarot, vorrangig im Bereich von Infrarot-A (IR-A) Wellenlängen von 0,78 bis 1 ,4 μηι.

Ferner ist die Druckstation des zweiten Transportelements zum Bedrucken des Behälters an einem Behälterwandungsbereich basierend auf dem empfangenen, die Druckposition definierenden Wert ausgebildet. Unter „Festlegen einer Druckposition" wird dabei zum einen ein deterministischer Vorgang verstanden, dass vor der Behälterbedruckung festgelegt wird, wo die Bedruckung des Behälters erfolgen soll, beispielsweise dadurch dass einmal ein Drehpositionswert definiert wird, an dem das Druckbild (Anfang des Druckbildes, Mitte des Druckbildes etc.) platziert wird. Zum anderen wird unter„Festlegen einer Druckposition" auch verstanden, dass das erste Teildruckbild an einer beliebigen Stelle (nicht deterministisch) auf den Behälter aufgedruckt wird und eine diese beliebige Stelle definierende Information als Druckposition von der dieses erste Teildruckbild aufbringenden Druckstation an die nachfolgende Druckstation weitergegeben wird.

Die Bedruckungsvorrichtung hat den entscheidenden Vorteil, dass die Weiterleitung des die Druckposition definierenden Werts (nachfolgend auch Druckpositionswert genannt) nicht über ein zentrales Maschinennetzwerk zu erfolgen hat, über das eine Vielzahl von Druckstationen ihre jeweiligen Druckpositionswerte übertragen, sondern dass eine gezielte, direkte Übertragung des jeweiligen Druckpositionswert von einer Druckstation zur nächsten erfolgt. Dadurch können Zeitverzögerungen aufgrund einer Vielzahl von zu übertragenden Informationen wirksam vermieden und damit der Ablauf des aus mehreren Teildruckbildern bestehenden Druckvorgangs verbessert werden.

In einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung zur Festlegung einer Druckposition jeweils einzeln für jeden an einer Halte- und Zentriereinheit gehaltenen Behälter und zur gezielten Weitergabe eines diese Druckposition festlegenden Druckpositionswerts an die den jeweiligen Behälter bedruckenden Druckstationen ausgebildet. In anderen Worten wird zu jeder Kombination aus Halte- und Zentriereinheit und dem daran gehaltenen Behälter der für diese Kombination geltende Druckpositionswert festgelegt und an die Druckstationen weitergeleitet. Insbesondere ist die Vorrichtung zur gezielten Weitergabe des Druckpositionswerts lediglich an diejenigen Druckstationen ausgebildet, an denen die Bedruckung des jeweiligen Behälters vollzogen wird. Durch die gezielte Weitergabe des Druckpositionswerts zu den jeweiligen die Bedruckung des Behälters vollziehenden Druckstationen kann die Menge der zu übertragenen Daten entscheidend reduziert werden.

In einem Ausführungsbeispiel weist die Halte- und Zentriereinheit eine Kodierung zur Bestimmung der Drehlage des an der Halte- und Zentriereinheit gehaltenen Behälters auf. Die Kodierung kann beispielsweise an einem mit dem Behälter sich mitdrehenden Abschnitt der Halte- und Zentriereinheit vorgesehen sein. Als Druckpositionswert wird dabei beispielsweise ein Wert dieser Kodierung oder ein von dieser Kodierung abgeleiteter Wert weitergegeben. Dadurch kann an jeder Druckstation der Behälter basierend auf der Kodierung in eine gewünschte, durch den Druckpositionswert bestimmte Drehposition gefahren und an dieser bedruckt werden. In einem Ausführungsbeispiel werden die an den Druckstationen vorgesehenen

Kommunikationsmittel durch eine als optische Kommunikationsschnittstelle gebildet, insbesondere durch eine Infrarot-Kommunikationsschnittstelle. Die Verwendung von Infrarot-Kommunikationsschnittstellen bietet den Vorteil, dass diese auch bei störenden äußeren Einflüssen, beispielsweise störenden elektromagnetischen Strahlungen sehr zuverlässig arbeiten, so dass eine hohe Betriebssicherheit erreicht werden kann.

In einem Ausführungsbeispiel sind die Druckstationen derart ausgebildet, dass die Übergabe des Druckpositionswerts zu einem Zeitpunkt erfolgt, in dem eine

Druckstation des ersten Transportelements und eine Druckstation des nachfolgenden Transportelements zur Übergabe des zu bedruckenden Behälters unmittelbar benachbart sind und sich gegenüberstehen. Bei dem Gegenüberstehen der

Druckstationen sind deren außenumfangsseitig angeordnete Stirnseiten einander benachbart bzw. liegen sich direkt gegenüber, um die Halte- und Zentriereinheit von einer Druckstation zur nächsten Druckstation übergeben zu können. Dieses

Gegenüberliegen kann dazu benutzt werden, gezielt mittels

Nahkommunikationsmitteln die Information bezüglich des Druckpositionswerts zu übertragen. Insbesondere liegen dabei die an den jeweiligen Druckstationen vorgesehenen Infrarot-Kommunikationsschnittstellen direkt einander gegenüber, so dass die Information bezüglich des Druckpositionswerts übertragen werden können.

In einem Ausführungsbeispiel sind die Druckstationen durch in Gänze austauschbare Druckmodule gebildet. Die Druckmodule können dabei sämtliche zur Bedruckung der Behälter nötige Funktionselemente enthalten und insbesondere auch vorkalibriert sein. Insbesondere kann die Druckstation eine Speichereinheit zur Abspeicherung von Kalibrierinformationen aufweisen, anhand denen das Druckmodul nach dem Einsetzen in die Vorrichtung kalibrierbar ist. Dadurch wird die Wartbarkeit der Vorrichtung entscheidend verbessert und die Ausfallzeiten bei Defekten reduziert.

In einem Ausführungsbeispiel weist jedes Druckmodul Kommunikationsmittel zum Senden und zum Empfang des Druckpositionswerts auf. Dadurch kann jedes

Druckmodul den von ihm zur Ausrichtung der Behälter benötigten Druckpositionswert empfangen und an das nachfolgende Druckmodul weiterleiten.

In einem Ausführungsbeispiel weist Druckmodul einen Infrarot-Sender und einen Infrarot-Empfänger zum Übertragen des Druckpositionswerts auf. Dabei kann mittels des Infrarot-Empfängers der Druckpositionswert von einem in Transportrichtung vorhergehenden Druckmodul empfangen und anschließend durch den Infrarot- Sender weiterübertragen werden.

In einem Ausführungsbeispiel weisen die Druckmodule zumindest einen Druckkopf und Mittel zum Halten und wieder Freigeben einer Halte- und Zentriereinheit auf. Die Mittel zum Halten und wieder Freigeben der Halte- und Zentriereinheit werden beispielsweise durch eine Aufnahme gebildet, in die eine Halte- und Zentriereinheit einbringbar und lösbar befestigbar ist, beispielsweise durch einen Elektromagneten festlegbar ist. Damit weisen die Druckmodule sämtliche Bauelemente sowohl zur lagegenauen Fixierung als auch zur Bedruckung der Behälter auf. In einem Ausführungsbeispiel weisen die Druckmodule jeweils ein Gehäuse oder ein Tragelement auf, das zur lösbaren Kopplung mit einer Tragstruktur eines

Transportelements ausgebildet ist. Insbesondere kann ein

Schnellverbindungsmechanismus vorgesehen sein, der zur lagegenauen Anordnung des Druckmoduls an der Tragstruktur und zur einfachen Auswechselbarkeit der

Druckmodule ausgebildet ist. Dadurch wird wiederum die Wartbarkeit der Vorrichtung entscheidend verbessert.

In einem Ausführungsbeispiel sind die Druckmodule umfangsseitig aneinander anschließend an dem Transportelement festlegbar. Beispielsweise bilden die

Druckmodule einen außenumfangsseitig an dem jeweiligen Transportelement vorgesehenen Druckmodulkranz, an dem durch die Druckmodule jeweils

Druckstationen gebildet sind. In einem Ausführungsbeispiel weisen die Druckmodule zumindest eine Schnittstelle auf, die zur Kopplung mit zumindest einer transportelementseitig vorgesehenen, entsprechenden Schnittstelle zur Versorgung des Druckmoduls mit elektrischer Energie, Drucktinte und zur Übertragung von Steuerungsinformationen ausgebildet ist. Hiebei kann eine einzige Schnittstelle vorgesehen sein, mittels der die elektrische und fluidische Kopplung zwischen dem Druckmodul und dem Transportelement bewirkt wird oder es können mehrere Schnittstellen vorgesehen sein, beispielsweise eine erste Schnittstelle, die die Übertragung von elektrischer Energie und Steuerinformationen bewirkt und eine zweite Schnittstelle, die die Übertragung der Drucktinte bewirkt. Dadurch kann beim mechanischen Anbringen des Druckmoduls am Transportelement gleichzeitig eine elektrische und fluidische Versorgung des Druckmoduls sichergestellt werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bedrucken von Behältern mittels einer Druckvorrichtung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

^■ Anordnen eines Behälters an einer Halte- und Zentriereinheit;

^■ Festlegung einer Druckposition in einer Druckstation eines ersten

Transportelements; ^■ Bedrucken des Behälters mit einem Teildruckbild an der Druckstation des ersten Transportelements basierend auf der festgelegten

Druckposition ;

^■ Weitergabe des an der Halte- und Zentriereinheit gehaltenen Behälters von der Druckstation des ersten Transportelements an eine Druckstation eines zweiten Transportelements;

^■ Übertragen eines die Druckposition definierenden Werts von der

Druckstation des ersten Transportelements an eine Druckstation des zweiten Transportelements durch drahtlose Kommunikationsmittel; und ■ Bedruckung des Behälters mit einem weiteren Teildruckbild an der

Druckstation des zweiten Transportelements an einer durch den übertragenen Druckpositionswert festgelegten oder ableitbaren Druckposition. In einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens erfolgt das Übertragen des die Druckposition definierenden Werts mittels einer Infrarot-Kommunikationsschnittstelle, und zwar dann, wenn sich die Druckstation des ersten Transportelements und die Druckstation des zweiten Transportelements einander zur Übergabe des zu bedruckenden Behälters gegenüberstehen. Dadurch kann während des Übergabevorgangs des Behälters auch der Druckpositionswert übertragen werden.

Unter Behälter im Sinne der Erfindung werden sämtliche Behälter verstanden, insbesondere Flaschen, Dosen etc. Der Ausdruck „im Wesentlichen" bzw. „etwa" bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 beispielhaft eine Druckvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung;

Fig. 2a beispielhaft eine Druckvorrichtung in einer schematischen Draufsicht;

Fig. 2b beispielhaft und schematisch den Transportweg durch eine Druckvorrichtung in einer schematischen Draufsicht;

Fig. 3 beispielhaft mehrere an einem Transportelement angeordnete Druckmodule in einer perspektivischen Darstellung;

Fig. 4 beispielhaft ein Druckmodul mit einer daran angeordneten Halte-und

Zentriereinrichtung in einer perspektivischen Darstellung und Fig. 5 beispielhaft ein zur Figur 4 unterschiedliches Druckmodul mit einer daran angeordneten Halte-und Zentriereinrichtung in einer perspektivischen

Darstellung.

Die in Figur 1 allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnete Vorrichtung dient zum Aufbringen eines Aufdrucks oder Mehrfachdrucks auf Behälter 2 beispielsweise in Form von Flaschen, und zwar entweder unmittelbar auf die Außen- oder Mantelfläche der Wandung des Behälters 2 oder aber auf dort bereits aufgebrachte, z.B. mit einer Teilausstattung versehene Etiketten. Zum Bedrucken werden die Behälter 2 der Vorrichtung 1 bzw. deren Behältereinlauf 1 .1 über einen äußeren Transporteur aufrecht stehend in einer Transportrichtung A zugeführt, bewegen sich dann innerhalb der Vorrichtung 1 auf einer mehrfach bogenförmig umgelenkten Transportstrecke. Nach dem Bedrucken werden die Behälter 2 weiterhin aufrecht stehend an einem Behälterauslauf 1 .2 über einen äußeren Transporteur einer weiteren Verwendung zugeführt. Der Transportweg der Packmittel 2 beim Zuführen, beim Bewegen durch die Vorrichtung 1 sowie beim Wegführen aus der Vorrichtung 1 ist in den Figuren 2a und 2b schematisch mit TW bezeichnet.

Im Einzelnen besteht die Vorrichtung 1 aus mehreren in Transportrichtung A unmittelbar aneinander anschließenden Maschineneinheiten 3.1 - 3.n, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform aus insgesamt acht Maschineneinheiten 3.1 - 3.8, wobei sämtliche Maschineneinheiten 3.1 - 3.8 jeweils von einer identischen Grundeinheit 4 gebildet sind, die mit den für die spezielle Aufgabe der jeweiligen Maschineneinheit 3.1 - 3.8 notwendigen Funktionselementen ausgestattet ist.

Jede Grundeinheit 4 umfasst u.a. beispielsweise eine in einem Gehäuse 5 untergebrachte Antriebs- und Steuereinheit und ein an der Oberseite des Gehäuses 5 angeordnetes und durch die Antriebs- und Steuereinheit u.a. um eine vertikale Maschinenachse MA der jeweiligen Maschineneinheit 3.1 - 3.8 umlaufend antreibbares Transportelement 6. Das Transportelement 6 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass an ihm umfangsseitig eine Vielzahl von gleichartigen Behandlungsmodulen anbringbar sind, um die jeweilige Maschineneinheit 3.1 - 3.8 für eine bestimmte Funktionalität auszustatten. Beispielsweise können die Behandlungsmodule Vorbehandlungsmodule (ausgebildet zur Sterilisation der Behälter etc.), Druckmodule (z.B. zur Bedruckung der Behälter nach dem Tintenstrahlprinzip etc.) oder Nachbehandlungsmodule (z.B. Curing-Einheiten zum Trocknen des Druckbildes, Inspektionseinheiten etc.) sein.

Jedes Behandlungsmodul weist Mittel zum Halten und wieder Freigegeben einer Halte- und Zentriereinheit 1 0 auf, die zur Halterung und Zentrierung eines zu bedruckenden Behälters 2 ausgebildet ist. In anderen Worten befindet sich an dem Behandlungsmodul eine Aufnahme, an der eine Halte- und Zentriereinheit 10 lösbar befestigbar ist. Somit wird der zu behandelnde Behälter 2 während der Drehung des jeweiligen Transportelements 6 durch die Halte- und Zentriereinheit 1 0 gegenüber dem jeweiligen Behandlungsmodul gehalten und dabei während der Behandlung gleichzeitig in Transportrichtung A weitertransportiert.

Die Transportelemente 6 der einzelnen Maschineneinheiten 3.1 - 3.8 sind unmittelbar bzw. transportmäßig aneinander anschließend angeordnet und gegenläufig, aber synchron derart angetrieben, dass diese Transportelemente 6 in ihrer Gesamtheit eine Transporteinrichtung bilden, mit der die Behälter 2 innerhalb der Druckvorrichtung 1 auf dem in der Figur 2b dargestellten mehrfach umgelenkten Transportweg TW zwischen dem Behältereinlauf 1 .1 und dem Behälterauslauf 1 .2 bewegt werden. Die einzelnen Behälter 2 werden hierbei jeweils direkt von dem Transportelement 6 einer Maschineneinheit 3.1 - 3.7 an das Transportelement 6 der in Transportrichtung A folgenden Maschineneinheit 3.2 - 3.8 weitergeleitet.

Die prinzipielle Funktion der einzelnen Maschineneinheiten 3.1 - 3.8 ist beispielsweise folgende:

• Die Maschineneinheit 3.1 bildet u.a. die Einlaufeinheit der Druckvorrichtung 1 .

In der Maschineneinheit 3.1 erfolgt beispielsweise eine Vorbehandlung der Behälter 2 zumindest an dem zu bedruckenden Packmittelbereich,

beispielsweise eine Plasma- oder Corona-Behandlung, die insbesondere dann zweckmäßig ist, wenn das Aufbringen des Mehrfachdrucks in den

nachfolgenden Modulen unter Verwendung von Druckköpfen erfolgt, die nach dem Tintenstrahlprinzip (Ink-Jet) oder nach dem sogenannten Tonjet-Prinzip arbeiten.

· Die an die Maschineneinheit 3.1 anschließenden Maschineneinheiten 3.2 - 3.6 bilden die eigentlichen Druckeinheiten mit mehreren umfangseitig angeordneten Druckstationen, an denen der Mehrfachdruck erfolgt, und zwar vorzugsweise als Farbdruck in der Form, dass an jeder Maschineneinheit 3.2 - 3.6 jeweils ein Teildruckbild beispielsweise ein Farbsatz eines Farbdrucks gedruckt wird, beispielsweise in Weiß, Gelb, Magenta, Zyan und Schwarz.

• Die Maschineneinheit 3.7 ist z.B. als Trocknungseinheit ausgebildet, in

welcher der jeweilige zuvor erzeugte Mehrfachdruck in geeigneter Weise, beispielsweise durch Energieeintrag z.B. durch Wärme und/oder durch UV- Strahlung endgültig getrocknet bzw. durchgehärtet wird (Curing).

• Die letzte Maschineneinheit 3.8 bildet schließlich die Auslaufeinheit bzw. den Behälterauslauf 1 .2 der Vorrichtung 1 , an der die fertig bedruckten Behälter 2 die Vorrichtung 1 verlassen. Die Maschineneinheit 3.8 kann vorzugsweise zusätzlich auch noch als Trocknungsmodul ausgeführt sein.

Es versteht sich, dass in der Kette von Maschineneinheiten 3.1 - 3.8 weitere Maschineneinheiten vorgesehen sein können (beispielsweise eine Inspektionseinheit) oder aber auch bestimmte Maschineneinheiten weggelassen werden können, um die Druckvorrichtung 1 bedarfsgerecht anpassen zu können.

Wie insbesondere die Figur 2b zeigt, werden die Behälter 2 mit den Transportelementen 6 der Maschineneinheiten 3.1 und 3.8 jeweils auf einem Winkelbereich von etwa 90° um die vertikale Maschinenachse MA der Maschineneinheiten 3.1 und 3.8 bewegt. Bei den übrigen Maschineneinheiten 3.2 - 3.7 werden die Packmittel 2 mit dem jeweiligen Transportelement 6 jeweils über einen Winkelbereich von etwa 180° um die vertikale Maschinenachse MA der Maschineneinheiten 3.2 - 3.7 mitgeführt. Innerhalb dieses Winkelbereichs bzw. innerhalb dieser Wegstrecke der Drehbewegung des jeweiligen Transportelements 6 erfolgt insbesondere in den Modulen 3.1 - 3.7 der der jeweiligen Maschineneinheit zugeordnete Prozess (Vorbehandlung, Bedrucken, Curing).

Mehr im Detail weisen die Maschineneinheiten 3.1 - 3.n, wie in den Figuren 3 und 4 ersichtlich, mehrere als Behandlungsmodule bzw. Behandlungssegmente ausgebildete Behandlungseinheiten auf, die jeweils als komplette funktionsfähige Baueinheiten oder Module an einem um die jeweilige vertikale Maschinenachse MA umlaufend angetriebenen Rotor der jeweiligen Maschineneinheit 3.1 - 3.n austauschbar montiert sind. Der Rotor kann hierbei insbesondere kontinuierlich umlaufend oder intermittierend angetrieben sein. Die Behandlungsmodule sind am Umfang des Rotors vorgesehen, und zwar vorzugsweise derart, dass die Behandlungsmodule in Draufsicht kuchenstückartig bzw. keilartig ausgebildet sind und in Umfangsrichtung des Rotors derart aneinander anschließen, dass die Behandlungsmodule einer Maschineneinheit 3.1 - 3. n einen Kreisring ausbilden (s. Fig. 3). In den Maschineneinheiten 3.2 - 3.6 sind die Behandlungsmodule Druckmodule 7, d.h. zur Bedruckung eines Behälters 2 ausgebildet. Die Behandlungsmodule bilden an ihrer bezogen auf die Maschinenachse MA radial außen liegenden Seite jeweils eine Ausnehmung 7.1 , in der die Behälter 2 während der Behandlung zumindest teilweise aufgenommen sind, und zwar vorzugsweise im Bereich ihrer Behälteroberseite bzw. Behältermündung an Halte-und Zentriereinheiten 1 0 hängend gehalten, d.h. mit ihrer Behälterhochachse in vertikaler Richtung und parallel zur Maschinenachse MA orientiert. Die Halte- und Zentriereinheiten 1 0 sind ihrerseits jeweils beispielsweise an einem Träger 1 1 gehalten, der in der zugehörigen seitlichen Nuten 1 2 befestigt ist. Optional kann der Träger 1 1 schlittenartig in den Nuten 1 2 verfahren oder verschoben werden, beispielsweise durch geeignete Antriebsmittel angetrieben, um eine Anpassung an unterschiedliche Behälterformate zu gewährleisten.

Die Halte- und Zentriereinheiten 1 0, dienen vorzugsweise zum Halten und Zentrieren eines Behälters 2 und zudem zum gesteuerten Drehen bzw. Schwenken desselben. Insbesondere erfolgt mittels der Halte- und Zentriereinheiten 10 bei der Behandlung bzw. beim Bedrucken der Behälter 2 ein Ausrichten und gesteuertes Drehen bzw. Schwenken der Behälter 2 um deren Behälterhochachse.

Die Halte- und Zentriereinheiten 1 0 bestehen bei der dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen aus einem Primärteil 1 0.1 , welches an dem jeweiligen Träger 1 1 gehalten ist, sowie aus einem Sekundärteil 1 0.2. Das Primärteil 1 0.1 dient im Wesentlichen der sicheren und ausgerichteten Befestigung der jeweiligen Halte- und Zentriereinheit 10 an dem Behandlungsmodul, insbesondere dem Träger 1 1 bzw. der Aufnahme am Behandlungsmodul. Das Primärteil 1 0.1 weist hierfür u.a. eine Referenzfläche 10.1 .1 auf, deren komplementäres Gegenstück im Behandlungsmodul 7 als Referenzebene oder -fläche zur Anlage und somit zur Justierung relativ den am Behandlungsmodul vorgesehenen Behandlungseinrichtungen (z.B. Druckkopf, Härteeinrichtung etc.) dient. Somit ist ein fester gemeinsamer Bezug zwischen der jeweiligen Halte- und Zentriereinheit 1 0 respektive Behälter 2 und den jeweiligen Behandlungseinrichtungen geschaffen.

Die Funktion des Sekundärteils 1 0.2 besteht u.a. darin, den jeweiligen Behälter 2 hängend zu halten. Das Sekundärteil 10.2 ist hierfür beispielsweise greiferartig ausgebildet, insbesondere als mechanischer und/oder pneumatisch betätigter Greifer und/oder als Vakuumgreifer.

Idealerweise wird in dem jeweiligen Behandlungsmodul die erforderliche Haltekraft auf das Primärteil 1 0.1 passiv aufgebracht und aktiv weggenommen bzw. gelöst, um die Sicherheit bei Strom- bzw. Medienlosigkeit zu erhöhen, zum Beispiel durch einen oder mehrere Permanentmagnete.

Das Sekundärteil 1 0.2 umfasst die aktiven Komponenten, d.h. insbesondere sämtliche für das Ausrichten und gesteuerte Drehen bzw. Schwenken der Behälter 2 während der Behandlung notwendigen Komponenten, so u.a. Elemente, die zum Ausrichten und/oder Drehen der Packmittel beim Bedrucken erforderlich sind, und/oder die Elemente zum Zuführen von Druckluft und/oder Vakuum usw. So bildet das in dem Primärteil 1 0.1 um die Drucksegmentachse DA dreh- oder schwenkbar gelagerte Sekundärteil 1 0.2 bei der dargestellten Ausführungsform den Rotor eines elektrischen Stell- oder Winkelantriebs für das Ausrichten und gesteuerte Drehen bzw. Schwenken der Behälter 2 während der Behandlung. Das Sekundärteil 10.2 ist hierfür u.a. mit einer Permanentmagnetanordnung 1 0.3 versehen, die eine Vielzahl von Permanentmagneten aufweist. Die Permanentmagnetanordnung 10.3, die in einer Umfangsrichtung abwechselnd magnetische Nord- und Südpole aufweist, wirkt hierfür mit einer am Behandlungsmodul, insbesondere am Träger 1 1 vorgesehenen Elektromagnetanordnung zusammen, die den Stator des Stellantriebes bzw. des elektromagnetischen Direktantriebes bildet. Am Primärteil 1 0.1 ist eine Kodierung vorgesehen, die im Zusammenwirken mit einem am Behandlungsmodul vorgesehenen I nkrementalsensor ein Encoder-System bildet, mit dem die jeweilige zufällige Orientierung des Primärteils 1 0.1 und damit der Halte- und Zentriereinheit 1 0 erfasst wird. Das Ausrichten und/oder gesteuerte Drehen der Behälter 2 bei der Behälterbehandlung erfolgt dann beispielsweise unter Berücksichtigung dieser vom Encoder-System festgestellten Orientierung und der aus der Konstruktion bekannten oder festgelegten Zuordnung zwischen Primärteil 1 0.1 und Drehstellung des Sekundärteils 1 0.2, und zwar ausschließlich durch Drehen des Sekundärteils 1 0.2 bei nicht drehendem Primärteil 1 0.1 .

Insbesondere kann auch ein dem Sekundärteil 1 0.2 zugeordnetes Encodersystem vorgesehen sein, mittels dem die Drehlage des Sekundärteils 10.2 bzw. des daran vorgesehenen Behälters 2 bestimmbar ist. Das Sekundärteil-Encodersystem kann insbesondere ein Absolutencodersystem sein, d.h. ein Encodersystem mittels dem die absolute Drehlage des Sekundärteils 1 0.2 bzw. des Behälters 2 ermittelbar ist. Das Ausrichten und gesteuerte Drehen der Behälter 2 um die Behälterhochachse erfolgt jeweils in Bezug auf das jeweilige Behandlungsmodul bzw. in Bezug auf dortige, die Behandlung bewirkende Funktionselemente.

Bei der Bedruckung der Behälter in mehreren Teildruckbildern an unterschiedlichen Maschineneinheiten 3.2 - 3.6 ist es nötig, diese Teildruckbilder exakt ausgerichtet zu überlagern, um ein gewünschtes Druckbild hoher Qualität zu erhalten. Um diese exakte Überlagerung der Teildruckbilder zu erhalten, wird in der Druckvorrichtung 1 in einer Druckstation 8 der Maschineneinheit 3.2, d. h. der auf den Behältereinlauf 1 .1 folgenden ersten Maschineneinheit, deren Behandlungsmodule als Druckmodule 7 ausgebildet sind, zunächst eine Druckposition festgelegt, basierend auf der die Bedruckung des Behälters 2 in der Druckstation 8 der Maschineneinheit 3.2 und sämtlicher folgender zur Behälterbedruckung ausgebildeter nachfolgender Maschineneinheiten 3.3 - 3.6 erfolgt. Die Festlegung der Druckposition kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass in der Druckstation der Maschineneinheit 3.2 die Behälterbedruckung mit dem ersten Teildruckbild an einer beliebigen Drehstellung des Behälters 2 begonnen wird, jedoch ein Druckpositionswert aufgenommen wird, mittels dem die Lage des ersten Teildruckbildes definiert ist. In anderen Worten kann die Bedruckung des Behälters 2 in der Maschineneinheit 3.2 ausgerichtet an einem beliebig festgelegten Druckpositionswert erfolgen. Dieser Druckpositionswert kann beispielsweise durch einen die Drehlage des Behälters abbildenden Kodierungswert des Encoder- Systems der Halte- und Zentriereinheit 1 0 festgelegt sein oder ein von diesem Encoder-System abgeleiteter Wert sein. Damit gibt der Druckpositionswert an, an welcher Drehlage die Behälterbedruckung erfolgt ist bzw. das Druckbild angeordnet ist. Der Druckpositionswert kann dabei beispielsweise den randseitigen Beginn eines Druckbildes angeben oder festlegen, dass ein bestimmter Druckbildbereich an dem Druckpositionswert zu liegen kommt (z.B. Bildmitte). Es sei explizit darauf hingewiesen, dass der Druckpositionswert nicht basierend auf einem ermittelten Behältermerkmal, beispielsweise einem Embossing, einer Behälternaht o.ä. festgelegt wird, sondern unabhängig vom Behälter festgelegt wird, beispielsweise willkürlich bzw. nichtdeterministisch oder durch Wahl eines bestimmten Kodierungswertes des Encodersystems.

Basierend auf diesem in der Maschineneinheit 3.2 festgelegten Druckpositionswert kann anschließend in den weiteren die Bedruckung mit Teildruckbildern vollziehenden Maschineneinheiten 3.3 - 3.6 die Behälterbedruckung erfolgen. Hierzu ist es notwendig, den in der Maschineneinheit 3.2 festgelegten Druckpositionswert an die nachfolgenden Maschineneinheiten 3.3 - 3.6 zu übertragen. Wie zuvor beschrieben, weisen die Maschineneinheiten 3.2 - 3.6 jeweils mehrere Behandlungsmodule auf, die als Druckmodule 7 ausgebildet sind. Diese Druckmodule sind insbesondere in Gänze austauschbar. Beispielsweise sind diese mit einem Schnellverriegelungssystem an einer Tragstruktur des Transportelements 6 der jeweiligen Maschineneinheit 3.2 - 3.6 festgelegt. Jedes Druckmodul 7 kann zumindest einen Druckkopf und Mittel zum Halten- und wieder Freigeben der Halte- und Zentriereinheit 10 aufweisen. Die Mittel zum Halten- und wieder Freigeben können beispielsweise durch eine Aufnahme gebildet sein, in der die Halte- und Zentriereinheit 1 0 lösbar befestigt werden kann. Die Druckmodule 7 können beispielsweise ein Gehäuse aufweisen, in dem bzw. an dem sämtliche für die Behälterbedruckung notwendigen Funktionselemente vorgesehen sind, beispielsweise Mittel zur Drucktintenversorgung des Druckkopfs, Mittel zur Justage des Druckkopfs, zumindest eine Speichereinheit zur Speicherung von Kalibrierungsinformationen des Druckkopfs u.ä. Ebenso können an dem Druckmodul eine oder mehrere Schnittstellen vorgesehen sein, die beim Einsetzen des Druckmoduls in eine Aufnahme am Transportelement 6 mit einer oder mehreren entsprechenden, am Transportelement 6 vorgesehenen Schnittstellen zusammenwirkt, um eine Versorgung des Druckmoduls 7 mit Drucktinte, mit elektrischer Energie und Steuerungsinformationen sicherzustellen.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Druckvorrichtung 1 erfolgt die Bedruckung des Behälters 2 derart, dass an dem ersten zur Behälterbedruckung ausgebildeten Maschinenmodul 3.2, d. h. dem in Transportrichtung der Behälter 2 auf den Behältereinlauf 1 .1 folgenden ersten Maschineneinheit 3.2, dessen Behandlungsmodule als Druckmodule 7 ausgebildet sind, die Festlegung der Druckposition erfolgt. Hierzu wird beispielsweise ein Druckpositionswert festgelegt oder bestimmt, relativ zu dem das Druckbild angeordnet ist. Zur Weitergabe dieses Druckpositionswerts an die nachfolgenden, die weiteren Teildruckbilder aufbringenen Maschineneinheiten 3.3 - 3.6 weisen die Druckmodule drahtlose Nahkommunikationsmittel auf, mittels denen der Druckpositionswert übertragen werden kann. Diese Nahkommunikationsmittel können beispielsweise durch eine Infrarot- Kommunikationsschnittstelle gebildet werden. Insbesondere erfolgt die Übertragung des zur Bedruckung eines jeweiligen Behälters 2 nötigen Druckpositionswerts selektiv zwischen den Druckmodulen 7, die den jeweiligen Behälter bedrucken. I n anderen Worten wird der jeweilige Druckpositionswert jeweils nur an die Druckmodule 7 übertragen, die die Bedruckung des jeweiligen Behälters 2 bewirken und die übrigen Druckmodule 7 der jeweiligen Maschineneinheit 3.2 - 3.6 erhalten diese Information nicht. Beispielsweise überträgt ein Druckmodul 7 der Maschineneinheit 3.2 den Druckpositionswert an ein Druckmodul 7 der in Transportrichtung A anschließenden Maschineneinheit 3.3, dieses Druckmodul 7 wiederum den selben Druckpositionswert an ein Druckmodul 7 der Maschineneinheit 3.4 usw.. Die Informationsübertragung erfolgt vorzugsweise zeitgleich zur Übergabe der Halte- und Zentriereinheit 1 0 zwischen zwei aneinandergrenzenden Maschineneinheiten 3.2 - 3.6, d. h. in einem Moment, in dem sich die beiden Druckmodule 7 stirnseitig gegenüberstehen. Der wesentliche Vorteil der direkten Weitergabe des Druckpositionswerts zwischen den einzelnen Druckmodulen 7 besteht darin, dass das Maschinennetzwerk, mittels dem die einzelnen Maschineneinheiten 3.1 - 3. n untereinander verbunden sind, nicht belastet wird und keine zeitkritische Kommunikation zwischen den rotierenden Druckmodulen 7 und feststehenden Maschinenteilen zu erfolgen hat. Damit kann auch bei einer hohen Verarbeitungsgeschwindigkeit (behandelte Behälter pro Zeiteinheit) eine zeitgerechte Übertragung der Druckpositionswerte sichergestellt werden.

Vorzugsweise ist vorderseitig an den Druckmodulen 7 eine Kommunikationseinheit 20 vorgesehen, mittels der die Übertragung von I nformationen zwischen den Druckmodulen 7 erfolgen kann. Diese Kommunikationseinheit ist in Fig. 4 schematisch mit dem Bezugszeichen 20 angedeutet. Die Kommunikationseinheit 20 kann beispielsweise einen I nfrarot-Sender 21 und einen Infrarot-Empfänger 22 aufweisen. Mit Hilfe des I nfrarot-Senders 21 kann ein Druckpositionswert von dem Druckmodul 7 zu einem weiteren Druckmodul 7 übertragen werden. Mittels des Infrarot-Empfängers 22 lässt sich ein von einem weiteren Druckmodul 7 versendeter Druckpositionswert empfangen und in dem Druckmodul 7 geeignet verwenden. Insbesondere kann nach Empfang des Druckpositionswerts der Behälter 2 basierend auf dem empfangenen Druckpositionswert derart gedreht werden, dass das neu aufzudruckende Teildruckbild und das bereits auf dem Behälter 2 existierende Teildruckbild sich in der gewünschten Weise überlagern.

Das Druckmodul 7 gemäß der Figur 5 weist eine etwas unterschiedliche Lagerung der Halte- und Zentriereinheit 1 0 auf. Die Referenzflächen des Primärteils 10.1 sind als eine umlaufende Nut ausgeführt, die an mindestens zwei Zentrierstiften 1 3 in Anlage gebracht wird. Die ebenfalls oberhalb des Trägers 1 1 angeordnete Kommunikationseinheit 20 weist nur eine Öffnung für den Infrarot-Sender 21 und den Infrarot-Empfänger 22 auf. Für alles Ausführungsbeispiele, wurden Kommunikationsmittel mit drahtlosen optischen Datenübertragungsmitteln der Freiraumübertragungstechnologie vorgesehen, die als Infrarot-Kommunikationsschnittstellen ausgebildet sind und im IR-A Wellenbereich von 850-900 nm arbeiten. Alternativ können andere optische Kommunikationsschnittstellen vorgesehen werden.

Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass eine Vielzahl von Änderungen oder Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

Bezugszeichenliste

1 Druckvorrichtung

1 .1 Behältereinlauf

1.2 Behälterauslauf

2 Behälter

3.1 - 3.n Maschineneinheit

4 Grundeinheit

5 Gehäuse

6 Transportelement

7 Druckmodul

7.1 Ausnehmung

8 Druckstation

10 Halte- und Zentriereinheit

10.1 Primärteil

10.1 .1 Referenzfläche

10.2 Sekundärteil

10.3 Permanentmagnetanordnung

1 1 Träger

12 Nut

13 Zentrierstift

20 Kommunikationseinheit 21 Infrarot-Sender

22 Infrarot-Empfänger

A Transportrichtung

MA Maschinenachse

TW Transportweg