Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bedrucken von Verschlüssen verschlossener Behälter.

Stand der Technik

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Verschlüsse von Behältern mit Druckbildern zu versehen.

Mit Hinblick auf mit Etiketten ausgestattete Behälter ist es aus der DE 10 2006 019 441 A1 bekannt, den Aufdruck basierend auf der zufälligen Orientierung (Drehung) des am Behälter angebrachten Etiketts auf den Verschluss aufzubringen. Dabei ist die Position der Behälter, die beispielsweise in einem Transportstern transportiert werden, zu jedem Zeitpunkt bekannt und nur ihre Drehposition bzw. die Position des Etiketts relativ zum Druckkopf, der das Bild auf den Verschluss aufbringen soll, muss für jeden Behälter bestimmt werden.

Weiterhin ist aus der WO 2015/011663 A1 bekannt, Verschlüsse von Behältern unter Berücksichtigung des Abstands der Behälter zueinander in einer Transporteinrichtung zu bedrucken. Dazu wird das Einlaufen jedes Behälters in die entsprechende Druckstation durch eine Lichtschranke, bestimmt und die Druckeinheit entsprechend dieser Position veranlasst, den Verschluss des Behälters zu bedrucken.

Den bekannten Verfahren und Vorrichtungen ist gemein, dass sie stets die Position des Behälters als Ganzes und damit auch die Position des Verschlusses basierend auf der Bestimmung der Position eines Etiketts oder eines Teils des Behälters bestimmen und davon abhängig die Druckeinrichtung gesteuert wird, um den Verschluss des Behälters zu bedrucken.

Gerade bei aus Glas hergestellten Behältern, die beispielsweise mit einem Kronkorken versehen sind, kann es jedoch aufgrund des Herstellungsprozess der Glasflaschen zu geringfügigen Abweichungen in der Form der tatsächlichen Behälter von der Idealform kommen, sodass die hergestellten Behälter nicht rotationssymmetrisch sind. Dadurch kann das Bedrucken des Verschlusses stark fehlerbehaftet sein.

Entsprechende Probleme können auch bei aus Kunststoff, insbesondere PET hergestellten Behältern auftreten. Aufgabe

Ausgehend vom bekannten Stand der Technik besteht die zu lösende Aufgabe somit darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bedrucken von Verschlüssen verschlossener Behälter anzugeben, die ein zuverlässiges und korrektes Bedrucken des Verschlusses ermöglichen.

Lösung

Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung zum Bedrucken von Verschlüssen verschlossener Behälter nach Anspruch 1 und ein entsprechendes Verfahren nach Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfasst.

Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung zum Bedrucken von Verschlüssen verschlossener Behälter eine Transportstrecke zum Transportieren der Behälter, wobei in Transportrichtung nacheinander eine Detektionseinheit und eine Druckeinheit zum Bedrucken des Verschlusses eines Behälters angeordnet sind, wobei die Detektionseinheit die Position des Verschlusses quer zur Transportrichtung für jeden Behälter individuell bestimmen und ein für die Position indikatives Signal an eine der Detektionseinheit und der Druckeinheit zugeordnete Steuereinheit übermitteln kann, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, die Druckeinheit zu steuern, Drucktinte zum Bedrucken des Verschlusses in Abhängigkeit der Position auf den Verschluss aufzubringen.

Bei den Behältern kann es sich insbesondere um Flaschen, hier vorzugsweise Flaschen aus Glas oder Kunststoff, insbesondere PET handeln. Auch beschichtete Behälter können mit der Vorrichtung bedruckt werden. Die beschichteten Behältern können dabei ebenfalls Flaschen aus den genannten oder anderen Materialen sein. Insbesondere können mit Etiketten versehene Behälter bedruckt werden.

Grundsätzlich können sämtliche Behälter, die mit einem lösbaren Verschluss (Kronkorken, Korken oder Drehverschluss oder ähnliches) versehen sind, mit der Vorrichtung bedruckt werden, d.h. der Verschluss kann bedruckt werden. Bei den Verschlüssen kann es sich um Metall- oder Kunststoffverschlüsse handeln. Auch Verschlüsse, die sowohl metallische als auch aus Kunststoff wie PET bestehende Komponenten umfassen, sind denkbar. Ferner können mit der Vorrichtung auch Behälter bedruckt werden, die mit einem aus natürlichen, insbesondere organischen Materialien bestehenden oder diese umfassenden Verschluss verschlossen werden. Auch Verschlüsse, die zusätzlich mit einem Siegel, Etikett oder einer Metallfolie versehen sind, wie dies beispielsweise bei Schaumweinflaschen, Weinflaschen oder Bierflaschen üblich ist, können bedruckt werden. Auch größere Verschlüsse, wie Schraubverschlüsse von Joghurtbechern, können bedruckt werden.

Da zur Steuerung der Druckeinheit die Position des Verschlusses zumindest quer zur Transportrichtung für jeden Behälter bestimmt wird, werden geringfügige Abweichungen in der Form des Behälters kompensiert und der Verschluss kann korrekt bedruckt werden. Da ferner die Abweichungen eines jeden Behälters von der Idealform von jedem anderen Behälter verschieden sein kann, wird durch die Bestimmung dieser Position bei jedem einzelnen Behälter ein zuverlässiges Bedrucken jedes Behälters gewährleistet.

In einer Ausführungsform ist die Steuereinheit zum Zweck der Steuerung des Ausbringens der Drucktinte ausgebildet, ein in einem Speicher gespeichertes Druckbild für den Verschluss softwarebasiert an die Position anzupassen, um ein aufzubringendes Druckbild zu erhalten und die Druckeinheit basierend auf dem aufzubringenden Druckbild zum Ausbringen der Drucktinte zu steuern.

Dies bedeutet letztlich, dass das aufzubringende Druckbild mithilfe der Steuereinheit, die beispielsweise als Computer oder Ähnliches ausgeführt sein kann, zunächst digital, also software- basiert an die Position angepasst wird. Dies betrifft insbesondere die Position, an der das Druckbild von der Druckeinheit unter Verwendung von Drucktinte ausgebracht wird. Dazu kann das gespeicherte Druckbild bzw. diesem zugehörige Informationen, die an die Druckeinheit übergeben werden und die Ansteuerung der einzelnen Düsen der Druckeinheit bewirken, so verändert werden, dass die Position, an der die das Druckbild bildende Drucktinte aus der Druckeinheit ausgebracht wird, der Position des Verschlusses auf dem Behälter entspricht.

Mit dieser Ausführungsform kann die Druckeinheit ortsfest, d.h. also gegenüber der Transportstrecke unbeweglich ausgebildet sein und dennoch ein zuverlässiges Drucken der Druckbilder auf die Verschlüsse gewährleistet werden. Da die softwarebasierte Modifikation des Druckbildes schneller erfolgen kann als eine Verschiebung der Druckeinheit relativ zur Transportstrecke, kann mit dieser Ausführungsform gleichzeitig der Durchsatz, mit dem die Verschlüsse der Behälter bedruckt werden können, erhöht werden.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Druckeinheit eine digitale Druckeinheit ist und einen Druckkopf mit einem Druckbereich umfasst, dessen Breite quer zur Transportrichtung größer ist als der Durchmesser eines zu bedruckenden Verschlusses und höchstens gleich der Breite der Transportstrecke ist. So können praktisch jegliche Abweichungen der Be- hälter von ihrer idealen Form kompensiert und die Verschlüsse korrekt bedruckt werden, ohne dass hierzu noch Mittel zur Bewegung der Druckeinheit erforderlich wären.

Weiterhin kann die Druckeinheit ortsfest ausgebildet sein.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die Detektionseinheit eine Optik zur Aufnahme eines Bildes, eine Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten zumindest eines Teils eines in der Transportstrecke transportierten Behälters und einen der Optik zugeordneten optischen Körper zum Umleiten von, von dem Behälter reflektierten Strahlen der Beleuchtungseinrichtung in die Optik umfasst. Gegebenenfalls können so zusätzlich für das Bedrucken des Verschlusses des Behälters notwendige Informationen über den Behälter ebenfalls berücksichtigt werden. in einer Weiterbildung dieser Ausführungsform kann die Beleuchtungseinrichtung Licht im sichtbaren Bereich emittieren und der optische Körper weist einen Brechungsindex größer als 1 auf oder besteht aus reflektierendem Material. So können für den Endbenutzer sichtbare Charakteristika des Behälters bei der Bestimmung des auf den Verschluss aufzubringenden Druckbildes genutzt werden. Dies kann die Akzeptanz des Produktes erhöhen.

Dabei kann der optische Körper konzentrisch zur Optik angeordnet sein und eine Auslassung aufweisen, deren Mittelpunkt auf der optischen Achse der Optik liegt. So können zum einen für das Bedrucken des Verschlusses relevante Informationen über den Behälter zu der Optik weitergeleitet werden und gleichzeitig die Position des eigentlichen Verschlusses durch die Öffnung hindurch ohne eventuell störende optische Effekte erfolgen.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, ein in einem Speicher gespeichertes Druckbild für den Verschluss softwarebasiert, abhängig von dem reflektierten Licht, zu drehen, um ein aufzubringendes Druckbild in Abhängigkeit der Position eines Etiketts auf dem Behälter zu erzeugen und die Druckeinheit basierend auf dem aufzubringenden Druckbild zum Ausbringen der Drucktinte zu steuern. Die Vorrichtung kann so nicht nur gewährleisten, dass der Verschluss überhaupt vollständig mit einem Druckbild versehen wird, sondern dass dieses Druckbild auch relativ zu weiteren auf dem Behälter oder Behälterverschluss befindlichen Merkmalen, wie dem Etikett, Embossings, Griffmulden oder Pressnähten, Bügelverschlussposition, Geometrie des Verschlusses bzw. Erhebungen und/oder Vertiefungen in Form von beispielsweise Symbolen korrekt ausgerichtet ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Bedrucken von Verschlüssen verschlossener Behälter werden die Behälter entlang einer Transportstrecke transportiert und eine Detektionsein- heit bestimmt die Position des Verschlusses quer zur Transportrichtung für jeden Behälter, wobei weiterhin eine Druckeinheit Drucktinte zum Erzeugen eines Druckbildes auf den Verschluss aufbringt, wobei das Ausbringen der Drucktinte basierend auf einem von der Detektionseinheit ausgegebenen und für die Position des Verschlusses quer zur Transportrichtung indikativen Signal von einer Steuereinheit gesteuert wird. Es wird so sichergestellt, dass das gesamte Druckbild auf dem Verschluss sowohl korrekt als auch vollständig aufgebracht wird.

In einer Ausführungsform bestimmt die Detektionseinheit die Position optisch.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die Behälter zumindest bezüglich ihrer Position quer zur Transportstrecke ungeordnet transportiert werden. Da die Position des Verschlusses quer zur Transportstrecke ohnehin bestimmt wird, um den Verschluss zu bedrucken, können so Vorrichtungen, die eine möglichst exakte Bewegung der Behälter quer zur Transportrichtung gewährleisten, entfallen und gegebenenfalls der Durchsatz an Behältern erhöht werden.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass zum Steuern des Ausbringens der Drucktinte ein in einem Speicher gespeichertes Druckbild für den Verschluss softwarebasiert an die Position an- gepasst wird, um ein aufzubringendes Druckbild zu erhalten und die Druckeinheit basierend auf dem aufzubringenden Druckbild zum Ausbringen der Drucktinte gesteuert wird. Die softwarebasierte Manipulation des Druckbildes kann mitunter schneller erfolgen als die Veränderung der Position der Druckeinheit selbst mit mechanischen Mitteln, sodass es selbst bei hohem Durchsatz bzw. hoher Geschwindigkeit der zu bedruckenden Behälter möglich ist, das Ausbringen der Drucktinte für jeden Behälter individuell anzupassen.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die zu bedruckenden, verschlossenen Behälter ein Etikett aufweisen und eine Beleuchtungseinrichtung die Behälter zumindest in einem Bereich, der wenigstens einen Teil des Etiketts aufweist, beleuchtet und von dem Bereich reflektiertes Licht durch einen optischen Körper einer Optik der Detektionseinheit zugeführt wird. Somit kann nicht nur die Position des Verschlusses, sondern auch zusätzliche Merkmale des Behälters, insbesondere die Position des Etiketts zur Bestimmung des auf den Verschluss aufzubringenden Druckbildes genutzt werden.

In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform wird die Druckeinheit basierend auf dem der Detektionseinheit zugeführten, reflektierten Licht zum Ausbringen der Drucktinte durch die Steuereinheit gesteuert. Somit kann das Druckbild bzw. Design in Abhängigkeit des Etiketts, hier insbesondere dem Inhalt des Etiketts, auf dem Behälter aufgebracht werden. In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform wird ein in einem Speicher gespeichertes Druckbild für den Verschluss softwarebasiert, abhängig von dem reflektierten Licht gedreht, in der Größe skaliert, bzw. der Geometrie des Verschlusses angepasst, um ein aufzubringendes Druckbild in Abhängigkeit der Position des Etiketts auf dem Behälter zu erzeugen und die Druckeinheit wird basierend auf dem aufzubringenden Druckbild zum Ausbringen der Drucktinte gesteuert. Somit wird das Druckbild bezüglich des Etiketts ausgerichtet auf den Verschluss aufgebracht.

Kurze Beschreibung der Figuren

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Bedrucken von Verschlüssen gemäß einer Ausführungsform,

Figur 2a+b zeigen schematische Darstellungen der Form eines verschlossenen Behälters verglichen mit der Idealform,

Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Verfahrens zum

Bedrucken des Verschlusses,

Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Bedrucken von Verschlüssen gemäß einer weiteren Ausführungsform,

Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zum Bedrucken des Verschlusses.

Ausführliche Beschreibung

Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 100 zum Bedrucken von Verschlüssen 131 verschlossener Behälter 130. Die Vorrichtung umfasst eine Transportstrecke 101 , in der die verschlossenen Behälter 130 entlang einer Transportrichtung (Pfeii) transportiert werden. Die Transportstrecke definiert somit eine Transportrichtung für die Behälter 130. Die Transportstrecke kann als Förderband ausgebildet sein. Auch andere Ausführungsformen, beispielsweise ein Transport der Behälter auf Standtellern ist denkbar. Die Transportstrecke muss nicht linear ausgebildet sein, sondern kann auch als Teil einer als Rundläufer ausgebildeten Maschine mit mehreren Behälteraufnahmen vorgesehen sein.

Die Vorrichtung 00 kann Teil einer Behälterbehandlungsanlage zum Behandeln von Behältern sein. Die Behälterbehandlungsanlage kann neben der Vorrichtung 100 weitere Behälterbehandlungsmaschinen, insbesondere einen Füller, einen Verschließer und eine Etikettiermaschine umfassen. Diese Behälterbehandlungsmaschinen können sämtlich stromauf der Vorrichtung 100 angeordnet sein. Eine oder mehrere können jedoch auch stromab der Vorrichtung vorgesehen sein. Ist die Vorrichtung in eine solche Behälterbehandlungsanlage integriert, ist es bevorzugt, wenn nicht nur der Verschließer sondern auch eine Etikettiermaschine oder Druckmaschine zum Etikettieren/Bedrucken des Behälters stromauf der Vorrichtung angeordnet sind.

Im Bereich der Transportstrecke 101 ist eine Detektionseinheit 102 angeordnet. Diese Detektionseinheit ist so angeordnet, dass sie zumindest die Position des Verschlusses 131 eines jeden Behälters 130 quer zur Transportrichtung bestimmen kann. Die Detektionseinheit 102 kann dabei beispielsweise als 2-D, 3-D oder Zeilenkamera ausgebildet sein und oberhalb der Transportstrecke 101 angeordnet sein, wobei die Optik der Kamera in Richtung der Transportstrecke weist. Der Abstand zwischen der Detektionseinheit und der Transportstrecke ist dabei so gewählt, dass verschlossene Behälter 130 in der Transportstrecke 101 unter der Kamera hindurch transportiert werden können. Die Detektionseinheit muss dabei nicht als Kamera ausgebildet sein, ist jedoch in jedem Fall so ausgebildet, dass sie die Position des Verschlusses quer zur Transportrichtung bestimmen kann. Das bedeutet, dass die Detektionseinheit ermitteln kann, wie der Verschluss auf dem Behälter relativ zu einer Referenz, beispielsweise der Mitte der Transportstrecke 101 , positioniert ist.

In Transportrichtung nach der Detektionseinheit 102 ist eine Druckeinheit 103 angeordnet, die den Verschluss 131 eines in der Transportstrecke 101 beförderten Behälters 130 bedrucken kann. Dazu kann die Druckeinheit 103 beispielsweise als digitaler Druckkopf, insbesondere als Inkjet-Druckkopf ausgebildet sein und Drucktinte auf den Verschluss 131 aufbringen. Bevorzugt sind alle digital steuerbaren, kontaktfreien Druckverfahren, insbesondere Drop-on-Demand- Verfahren und entsprechende Druckköpfe.

Dabei wird die Drucktinte so aufgebracht, dass ein vorgegebenes Druckbild auf dem Verschluss 131 entsteht. Es versteht sich, dass in Transportrichtung nacheinander weitere Druckeinheiten vorgesehen sein können. Insbesondere kann jede Druckeinheit zum Ausbringen von Drucktinte mit einer anderen Farbe ausgebildet sein, sodass durch die Verwendung mehrerer Druckeinheiten ein mehrfarbiges Bild erzeugt werden kann.

Der Detektionseinheit 102 und der Druckeinheit 103 ist eine Steuereinheit 105 zugeordnet. Diese Steuereinheit empfängt zum einen ein Signal der Detektionseinheit 102, das indikativ für die Position eines Verschlusses 131 quer und auch längs bzw. parallel zur Transportrichtung ist. Dieses Signal kann beispielsweise indikativ für den Abstand des Mittelpunktes des Verschlusses zur Mitte der Transportstrecke 01 sein. Dieses Signal wird von der Steuereinheit 105 genutzt, um die Druckeinheit 103 derart zu steuern, dass sie Drucktinte in Abhängigkeit des Signals ausbringt, so dass die Drucktinte auf den Verschluss 131 aufgebracht und ein Druckbild auf dem Verschluss erzeugt wird.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Druckeinheit 103 zu diesem Zweck als digitale Druckeinheit ausgebildet ist und ferner ortsfest in Relation zur Transportstrecke 101 angeordnet ist. Damit Verschlüsse 131 mit einem Druckbild versehen werden können, deren Position unterschiedlich mit Hinblick auf die Mitte der Transportstrecke 101 oder eine beliebige andere Referenz ist, kann die Druckeinheit einen Druckkopf mit einem Druckbereich umfassen, der sich quer zur Transportrichtung in einem Bereich erstreckt, der größer ist als der Durchmesser des Verschlusses. Besonders bevorzugt ist es, wenn der Druckbereich quer zur Transportrichtung genauso breit ist wie die Transportstrecke 101. So können nicht nur Abweichungen der Form des Behälters und damit der Position des Verschlusses zur idealen Form berücksichtigt werden, sondern, bei ungeordnetem Transport der Behälter in der Transportstrecke, auch Abweichungen in der Position der Behälter selbst.

Ferner kann entlang der Transportstrecke 101 eine weitere Detektionseinheit 104 angeordnet sein, die die Position der Behälter in Transportrichtung bestimmt. Diese kann in Kombination mit der Detektionseinheit 102 auch vorteilhaft genutzt werden, um die Position des Verschlusses nicht nur quer zur Transportrichtung, sondern auch in Transportrichtung genauer zu bestimmen, insbesondere in Relation zum Behälter. Die weitere Detektionseinheit 104 kann dabei beispielsweise als Lichtschranke ausgebildet sein, die das Passieren eines bestimmten Punktes der Transportstrecke durch einen Behälter detektiert. Auch diese weitere Detektionseinheit 104 kann mit der Steuereinheit 105 verbunden sein und an diese ein für die Position der Behälter entlang der Transportstrecke indikatives Signal übertragen. Zusätzlich zu dem für die Steuerung der Druckeinheit 103 verwendeten Signal der Detektionseinheit 102 kann die Steuereinheit 105 auch dieses Signal verwenden.

Um die Qualität des auf den Verschluss aufgebrachten Druckbildes zu verbessern, kann vorgesehen sein, dass stromauf der Vorrichtung oder zumindest stromauf der Druckeinheit 103 eine Behandlungseinheit zum Behandeln des Behälters oder zumindest des Verschlusses angeordnet ist. Diese Behandlungseinheit kann als Pyrolysevorrichtung, Plasmabeschichtungsvorrich- tung oder Coronabehandlungsvorrichtung ausgebildet sein. Die Verschlüsse können mit einer solchen Behandlungseinheit auch vor dem Aufbringen der Verschlüsse auf die_Behä!ter behandelt werden, sodass die Behandlungseinheit in einem Verschließer, der stromauf der Vorrichtung 100 angeordnet ist, vorgesehen sein kann. Mit der Behandlung wird die Oberfläche des Verschlusses vorzugsweise so behandelt, dass sie besser mit der Drucktinte benetzbar ist, als die unbehandelte Oberfläche des Verschlusses. Auch die Haftung der Drucktinte auf der Oberfläche sollte durch die Behandlung der Oberfläche gegenüber der unbehandelten Oberfläche verbessert werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass durch die Behandlung des Verschlusses die Oberflächenspannung der zu bedruckenden Oberfläche auf einen bestimmten Wert reduziert oder erhöht wird.

Ist die Vorrichtung 100 in eine Behälterbehandiungsanlage integriert, die eine Etikettiermaschine umfasst, so ist die Behandlungseinheit vorzugsweise stromab der Etikettiermaschine und stromauf der Vorrichtung 100 angeordnet.

Weiterhin kann stromab der Vorrichtung 100 oder zumindest stromab der Druckeinheit 103 eine Trocknungs- oder Nachbehandlungsvorrichtung angeordnet sein, die die aufgebrachte Drucktinte auf dem Verschluss trocknet oder behandelt. Dazu kann ein UV-Tunnel oder Infrarot-Tunnel mit einem oder mehreren entsprechenden Strahlungsquellen vorgesehen sein. Alternativ können auch einzelne dieser Strahlungsquellen nach der Druckeinheit 103 im Bereich der Transportstrecke angeordnet sein.

Der Transport der Behälter in der Behandlungseinheit muss dabei nicht einbahnig erfolgen. Eine Transporteinrichtung, die die Behälter entlang oder durch die Behandlungseinheit führt, kann auch als Massentransporteur ausgebildet sein.

Figuren 2a und 2b zeigen in übertriebener Weise die Abweichung eines tatsächlichen, zu bedruckenden und verschlossenen Behälters 130 verglichen mit einer Idealform 230. In der Figur 2a ist dazu eine Seitenansicht eines entsprechenden Behälters 130 in der Transportstrecke 101 dargestellt. Im Idealfall, der während der Produktion nicht immer erreicht werden kann, handelt es sich bei dem Behälter 230 um einen im Wesentlichen um eine Achse L rotationssymmetrischen Körper. Hier sei beispielsweise an Ausführungsformen der Behälter als Flaschen, insbesondere Glasflaschen oder PET-Flaschen gedacht. Es sei erwähnt, dass auch nicht rotationssymmetrische Behälter eine von einer gedachten Idealform abweichende Form aufweisen können. Für die folgende Diskussion wird jedoch von einem Behälter ausgegangen, dessen Idealform rotationssymmetrisch bezüglich der Achse L ist. Sämtliche Verfahren und Vorrichtungen, die hier beschrieben werden, lassen sich jedoch auch auf Behälter anwenden, deren zugeordnete Idealform nicht rotationssymmetrisch ist.

Zusätzlich eröffnet das Verfahren die Möglichkeit, die Behälter frei auf dem Band zu fördern, ohne dass Führungselemente wie Geländer zum Führen der Behälter millimetergenau positio- niert sein müssen oder Riemenpaare die Zentrierung des Behälters zum Druckkopf übernehmen müssen. Das bringt den Vorteil mit sich, dass Umstellarbeiten bei der Produktionsumstellung von einer Behälterform auf eine andere Behälterform weitestgehend vermieden werden können.

Bei idealer Form des Behälters 230 fallen die Achse L und der Mittelpunkt des Verschlusses 231 zusammen. Bei idealem Transport des Behälters 230 in der Transportstrecke 103 bildet außerdem die Mittellinie der Transportstrecke mit der Achse L eine Ebene, die senkrecht auf der Transportstrecke steht. Dieser Idealfall bezieht sich auf Transportstrecken, deren Transportfläche, auf der die Behälter während des Transports positioniert werden, exakt in der Waagerechten liegt. Bei bezüglich der waagerechten angeschrägten Transportflächen lassen sich die obigen Ausführungen jedoch unmittelbar auf den dabei vorgesehenen idealen Transport der Behälter übertragen. Hier sei insbesondere der Winkel, den die Achse L mit der Waagerechten oder der Horizontalen einschließt, erwähnt. Bei idealem Transport idealer Behälter entlang einer angeschrägten Transportstrecke schließt die Achse L jedes Behälters mit der Waagerechten oder der Vertikalen stets denselben Winkel ein.

Da jedoch bei der Herstellung der Behälter, insbesondere bei Glasflaschen und PET-Flaschen die Materialien Belastungen ausgesetzt sind (ungleichmäßiges Abkühlen, Verformen, Verfestigen, Kristallisieren, Befüllen, Verschließen, Fertigungstoleranzen und Ähnliches), wird nicht jeder Behälter die ideale Form 230 aufweisen, sodass der Verschluss 131 des Behälters 130 beim Transport entlang der Transportstrecke üblicherweise eine Position aufweist, die von der idealen Position 231 abweicht. Eine übliche Fertigungstoleranz einer 0,71 Flasche aus PET oder Glas liegt bei üblicherweise etwa 1 ,8mm im Durchmesser. Bei einem Verschluss mit einem Durchmesser von 30mm ergibt sich daraus eine entsprechende Anforderung bezüglich der Genauigkeit in x-, wie auch y- Richtung. Wenn die Behälter ferner mit Spiel innerhalb der Transportstrecke 103 transportiert werden, kann weiterhin die gesamte Position des Behälters von der idealen Position 230 abweichen.

Die Abweichung der tatsächlichen Position des Verschlusses 131 verglichen mit der idealen Position 231 ist in Figur 2b dargestellt. Die Position des Verschlusses 131 des Behälters 130 in der Transportstrecke 101 ist hier mit Bezug auf die Detektionseinheit 102 gezeigt, die die Position des Verschlusses 131 ermittelt. Es handelt sich in der Figur 2b um eine durch die Detektionseinheit 102 hindurch erfolgende Draufsicht auf die Transportstrecke und den darin befindlichen Behälter 130. Es kann in guter Näherung ausgegangen werden, dass die Position des Verschlusses bzw. des Behälters auf dem Transportband 131 sich zwischen der Detektionseinheit 102 und der Druckeinheit 103 nicht verändert, sodass die von der Detektionseinheit 102 ermittelte Position des Verschlusses 131 genutzt werden kann, um die Druckeinheit zu steuern. Vorzugsweise befindet sich der Druckkopf in unmittelbarer Nähe zur Detektionseinheit auf demselben Bandabschnitt, aber nicht weiter als 1 m entfernt. Es kann vorteilhaft sein, wenn der Bandabschnitt zwischen der Detektionseinheit und der Druckeinheit geradlinig verläuft und die Behälter zumindest in diesem Bandabschnitt keine Beschleunigung erfahren. So kann verhindert werden, dass sich die Behälter von der Detektionseinheit bis zur Druckeinheit bewegen d.h. auf dem Transportband verrutschen

Dazu zeigt Figur 3 ein entsprechendes Verfahren. Es soll zunächst der Fall s=0 diskutiert werden. In diesem Fall entspricht die Position des Verschlusses 131 der mit Bezug auf die Figuren 2a und 2b beschriebenen idealen Position des Verschlusses. Für diese ideale Position kann die Steuereinheit in einem ihr zugeordneten Speicher ein Druckbild 250 enthalten. Diesem Druck- büd, das beispielsweise in einer Datei hinterlegt sein kann, sind weitere Informationen zugeordnet, die eine Ansteuerung der Druckeinheit zum Ausbringen der Drucktinte ermöglichen. Diese zusätzlichen Informationen betreffen insbesondere Positionsangaben des auf den Verschluss aufzubringenden Druckbildes in Relation zur Druckeinheit 103. Dazu zählen auch Informationen, die eine Ansteuerung der einzelnen Düsen einer beispielsweise als digitale Druckeinheit ausgebildeten Druckeinheit ermöglichen. Bei idealer Position des Verschlusses (s=0) kann das in dem Speicher gespeicherte Druckbild 250 zusammen mit der zusätzlichen Information durch die Steuereinheit genutzt werden, um die Druckeinheit 103 zu steuern. Das gespeicherte Druckbild entspricht hier dem auf den Behältern aufzubringenden Druckbild 260 hinsichtlich seiner vorgesehenen Position.

In dem während der Produktion üblicherweise auftretenden Fall s 0 würde die Anwendung des aufzubringenden Druckbildes 250 gemäß Fig. 2a ein qualitativ schlechteres Druckbild bedeuten, das beispielsweise mit Bezug auf die Mitte des Verschlusses nicht korrekt positioniert ist oder nicht vollständig auf dem Behälter aufgedruckt werden würde. Anhand des von der Detektionseinheit ausgegebenen Signals, das indikativ für die tatsächliche Position des Verschlusses 131 quer zur Transportrichtung und damit für die Abweichung s von der Idealposition ist, kann die Steuereinheit das in dem Speicher hinterlegte Druckbild 250 modifizieren und ein auf den Verschluss 131 aufzubringendes Druckbild 251 erzeugen. Dies erfolgt vorzugsweise vollständig softwarebasiert. Das heißt also, dass das ursprüngliche Druckbild 250 unter Benutzung beispielsweise eines Computers bzw. eines Prozessors oder von ähnlichen Einrichtungen nur digital modifiziert wird. Insbesondere werden die dem Druckbild weiterhin zugeordneten Informationen, die eine Steuerung der Druckeinheit und insbesondere einzelner Druckdüsen ermöglichen, basierend auf dem von der Detektionseinheit erhaltenen Signal verändert. Das so erhaltene, aufzubringende Druckbild wird dann zur Steuerung der Druckeinheit 103 verwendet, die anstelle des Druckbiides 260 das Druckbild 261 auf den Verschluss des Behälters aufbringt. Im Falle der Verwendung einer 3-D Kamera kann dem Druckkopf ebenso eine z-lnformation übertragen werden, um Behälterhöhenunterschiede, wie sie bei der Verarbeitung von ehrweg-PET auftreten, auszugleichen. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung der Tiefeninformation wenn die zu bedruckenden Verschlüsse Einzüge oder Erhebungen, beispielsweise ein Relief aufweisen.

Anstelle die Position der Druckeinheit oder eines Druckkopfes mechanisch zu verändern, wird so lediglich digital die Steuerung der Druckeinheit so verändert, dass das Druckbild bzw. Drucktinte in Abhängigkeit der tatsächlichen Position des Verschlusses 131 ausgebracht wird. Dies kann deutlich schneller erfolgen als eine mechanische Positionsveränderung der Druckeinheit, sodass der Durchsatz an Behältern sehr hoch sein kann.

Dabei kann die Veränderung der Lage des Druckbildes, das durch die Druckeinheit 103 ausgebracht wird und letztlich durch das aufzubringende Druckbild bzw. die für dieses repräsentative Datei 251 zur Steuerung der Druckeinheit definiert wird, auch mit Bezug auf die Lage des Verschlusses in Richtung der Transportstrecke basierend auf einem entsprechenden Signal der Detektionseinheit 102, aber auch der Detektionseinheit 104 erfolgen. Hierzu kann innerhalb der Steuereinheit 05 ein zweidimensionales oder dreidimensionales Koordinatensystem verwendet werden, insbesondere ein kartesisches Koordinatensystem. Transformationen des Druckbildes zur Erzeugung/zum Erhalten des aufzubringenden Druckbildes können dann in diesem Koordinatensystem durch Koordinatentransformation der Bildpunkte des Druckbildes erfolgen. Zur An- steuerung der Druckeinheit oder der Druckdüsen dieser Druckeinheit kann dasselbe oder ein durch eine bekannte Transformation mit dem Koordinatensystem verbundenes Koordinatensystem genutzt werden.

Die Übertragung der x, y, z- Drehlagen bzw. Konturinformation kann über einen Drehgeber und eine gesteuerte oder getrackte Koordinatenübergabe an das Druckmodul erfolgen.

Die Ausführungsform, wie sie mit Bezug auf Figur 3 beschrieben wurde, erlaubt eine Anpassung des durch die Druckeinheit ausgebrachten Druckbildes bzw. Drucktinte an translatorische Veränderungen der Lage des Druckbildes. Das bedeutet, dass sich die tatsächliche Position des Verschlusses 131 aus einer Verschiebung der idealen Position des Verschlusses, wie dies in Figuren 2a und 2b beschrieben wurde, ergibt. Bei einigen Anwendungen kann es jedoch notwendig sein, nicht nur diese Verschiebung, sondern auch Drehungen des Behälters in Bezug auf seine Ideale Ausrichtung entlang der Transportstrecke zu berücksichtigen.

Diese Ausführungsform wird mit Bezug auf die Figuren 4 und 5 beschrieben. In der Figur 4 ist ein Behälter 130 in der Transportstrecke 101 abgebildet, der neben dem Verschluss 131 auch ein Etikett 431 umfasst. Dieses Etikett kann zumindest auf einem Teil der äußeren Oberfläche des Behälters 130 angebracht sein. Mit der in den Figuren 4 und 5 beschriebenen Ausführungsform wird nicht nur ein der Position des Verschlusses relativ zur idealen Position entsprechendes Druckbild aufgebracht, sondern gleichzeitig ein mit Bezug auf das Etikett korrekt orientiertes Druckbild. Zu diesem Zweck ist in der Vorrichtung weiterhin zumindest eine Beleuchtungseinrichtung 421 und/oder 422 vorgesehen, die den Behälter 130 zumindest in einem Bereich beleuchten kann, der das Etikett 431 umfasst. Dazu kann die Beleuchtungseinrichtung beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich emittieren (441 und 442). Dieses Licht wird von der Oberfläche des Behälters und von dem Etikett reflektiert, und zwar in die mit dem Pfeil dargestellten, gestrichelten Richtungen 451 bzw. 452.

In dieser Ausführungsform ist weiterhin vorgesehen, dass der Detektionseinheit 402, die eine entsprechende Optik zum Aufnehmen von Licht umfasst und beispielsweise als Kamera ausgebildet sein kann, ein optischer Körper 423 zugeordnet ist. Der optische Körper 423 ist so angeordnet, dass zumindest ein Teil des von dem Behälter reflektierten Lichts 451 und 452 durch ihn hindurch tritt bzw. in ihn eindringt. Ferner ist der optische Körper so ausgestaltet, dass er durch Reflexion und/oder Brechung des Lichts 451 bzw. 452 dieses Licht derart umleitet, dass es auf die Optik der Detektionseinheit trifft und dort detektiert werden kann. Anhand des detektierten, reflektierten Lichts 451 bzw. 452 kann dann die Position des Etiketts auf dem Behälter und damit seine relative Orientierung in der Transportstrecke 101 bestimmt werden. Beispielsweise kann diese relative Orientierung mit Bezug auf eine Referenzgröße bestimmt werden. Die Referenzgröße kann dabei so gewählt sein, dass der Mittelpunkt des Etiketts auf einem ideal positionierten Behälter in einer senkrecht zur Transportstrecke verlaufenden Ebene, die durch die Mittellinie der Transportstrecke verläuft, liegt. Ferner kann diese Referenzgröße dem Fall entsprechen, in dem das Etikett in Transportrichtung des Behälters weist.

Um die Bestimmung der Lage des Verschlusses 131 möglichst nicht durch optische Effekte des optischen Körpers 423 zu beeinflussen, kann der optische Körper eine Öffnung bzw. Auslassung 424 umfassen, deren Mittelpunkt oder Längsachse auf der optischen Achse der Optik der Detektionseinheit liegt. Die Öffnung kann dabei so dimensioniert sein, dass möglichst alle möglicher- weise auftretenden Verschiebungen des Verschlusses 131 quer zur Transportrichtung von der Optik durch die Öffnung hindurch erfasst werden können. Beispielsweise kann die Öffnung einen Durchmesser von 4 cm aufweisen. Auch andere Durchmesser sind hier denkbar. Der Rand des optischen Körpers, der die Auslassung 424 begrenzt, kann in vorteilhafter Weise genutzt werden, um beispielsweise die Reflexion oder Brechung des von dem Behälter reflektierten Lichts in die Optik hinein zu unterstützen.

Während diese Ausführungsform mit Bezug auf ein auf dem Behälter aufgebrachtes Etikett beschrieben wurde, sind auch andere Anwendungen denkbar. Grundsätzlich eignet sich diese Ausführungsform zum Bedrucken des Verschlusses mit Hinblick auf jede, durch ein Merkmal des Behälters und/oder Verschlusses vorgegebene Orientierung. So kann beispielsweise das Druckbild auch in Abhängigkeit eines geometrischen Merkmals des Behälters oder des Verschlusses und dessen Orientierung in Bezug auf eine Referenzorientierung bzw. ideale Orientierung auf den Verschluss aufgebracht werden. Zu geometrischen Merkmalen zählen beispielsweise bestimmte Formen wie Kanten des Verschlusses oder Wölbungen oder Einkerbungen des Behälters an einer bestimmten Stelle des Behälters. Grundsätzlich handelt es sich bei diesen Merkmalen um symmetriebrechende Merkmale, die eine bestimmte Vorzugsrichtung definieren.

Während in der obigen und der folgenden Beschreibung Bezug auf eine bestimmte, durch das Etikett vorgegebene Orientierung genommen wird, können sämtliche Ausführungsformen auch auf andere Merkmale des Behälters oder des Verschlusses angewandt werden, falls diese Merkmale eine bestimmte Ausrichtung des Druckbildes auf dem Verschluss bedingen.

Analog zum in Figur 3 beschriebenen Verfahren kann auch in dieser Ausführungsform die Druckeinheit abhängig von der, von der Detektionseinheit ermittelten Position und Ausrichtung des Behälters bzw. Verschlusses gesteuert werden.

Dies ist schematisch in Figur 5 dargestellt. Zunächst wird der Fall s=0 und a=0 diskutiert. Dabei entspricht α dem Winkel, um den das Etikett bezüglich einer beliebigen, aber festgelegten Referenz verdreht ist. Dies ist gleichsam mit einer Verdrehung des Behälters mit dem Etikett zu dieser Referenz. In der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform wird als Referenz die Mittellinie der Transportstrecke genutzt. Eine Übereinstimmung der Referenz mit der Ausrichtung des Behälters bedeutet hier, dass der Mittelpunkt des Etiketts auf der Mittellinie der Transportstrecke liegt und das Etikett in Transportrichtung des Behälters weist. Schließt hingegen eine gedachte Linie der Rotationsachse des Behälters durch den Mittelpunkt des Etiketts, wobei diese Linie parallel zur Ebene, in der die Behälter transportiert werden, verläuft, einen von null verschiede- nen Winkel α mit der Mittellinie ein, so stimmt die Ausrichtung des Behälters nicht mit der Referenz überein. Es kann auch jede andere Bezugsgröße als Referenz dienen.

Für den Fall, dass der Behälter 130 mit dem Etikett genauso ausgerichtet bzw. gedreht ist, wie es die Idealposition vorsieht, kann von der Steuereinheit das in dem Speicher hinterlegte Druckbild 550 als aufzubringendes Druckbild 560 verwendet werden. Die zusätzlich zu dem Druckbild gespeicherten Informationen hinsichtlich der Ansteuerung der Druckeinheit 103, insbesondere der Druckdüsen, kann verwendet werden, um letztlich Drucktinte derart auszugeben, dass das Druckbild 560 an der in Figur 5 dargestellten Position auf den Verschluss 131 aufgebracht wird.

Für den Fall, dass a=0 und s 0 ist, der Behälter also bezüglich der Referenz nicht verdreht aber der Verschluss verschoben ist, kann das Verfahren gemäß Figur 3 genutzt werden, um die Position des Verschlusses bei der Steuerung der Druckeinheit zu berücksichtigen.

In dem allgemeinen Fall, dass c O und s^0 sind, wird das in dem Speicher der Steuereinheit hinterlegte Druckbild zum einen analog zur Figur 3 modifiziert, um die Druckeinheit abhängig von der Verschiebung des Verschlusses 131 mit Bezug auf die Referenzposition zu steuern. Zum anderen wird das in dem Speicher hinterlegte Druckbild abhängig von dem Winkel a, um den das Etikett 431 bezüglich der Referenzposition verdreht ist, modifiziert. Dazu wird das Druckbild digital bzw. softwarebasiert gedreht, sodass die Ausrichtung des Druckbildes der Ausrichtung des Etiketts auf dem zu bedruckenden Behälter entspricht. Beträgt der Winkel α beispielsweise 25°, so wird das in dem Speicher hinterlegte Druckbild ebenfalls um 25° in dieselbe Richtung gedreht. Die beiden Transformationen des in dem Speicher gespeicherten Druckbildes können dabei simultan oder nacheinander an dem Druckbild ausgeführt werden, um das aufzubringende Druckbild zu bestimmen. Dabei können insbesondere die bekannten Gesetze zur affinen Transformation in zwei Dimensionen angewendet werden.

Allgemein gilt für die softwarebasierte Anpassung des Druckbildes in dem Speicher bei bezüglich der idealen Position verschobenem Verschluss und gleichzeitiger Drehung des Behälters, dass sich ein beliebiger Punkt x des aufzubringenden Druckbildes aus den Koordinaten des ursprünglichen Punktes p gemäß

x— Ap + s bestimmt, wobei A die Rotationsmatrix im zweidimensionalen, kartesischen Raum ist (unter Anwendung des Drehwinkels a, um den der Behälter bezüglich der Referenz gedreht ist) und s der Verschiebungsvektor entsprechend der Verschiebung s ist. Dabei wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit angenommen, dass der Mittelpunkt des hier verwendeten Koordinatensystems im Mittelpunkt des Druckbildes liegt (zentrale affine Abbildung). Wird für die Bestimmung des aufzudruckenden Druckbildes nur die Verschiebung des Verschlusses quer zur Transportrichtung berücksichtigt, so ist die zur Transportrichtung des Behälters parallele Komponente des Vektors J stets 0.

Diese Berechnung kann für jeden ursprünglichen Bildpunkt des im Speicher gespeicherten Druckbildes durchgeführt werden und somit das aufzubringende Druckbild für einen beliebig bezüglich der idealen Position verschobenen und gedrehten Verschluss bzw. Behälter bestimmt werden. Diese Transformation kann beispielsweise durch einen für paralleles Rechnen optimierten Prozessor der Steuereinheit (beispielsweise einen Grafikprozessor) noch effektiver durchgeführt werden. Aber auch die allgemein zur Steuerung verwendeten Prozessoren in Steuereinheiten können hierfür eingesetzt werden, da es sich letztlich um Fließkommazahlen handelt.

Die in Fig.4 beschriebene Ausführungsform eignet sich auch zum Bedrucken von Verschlüssen von Behältern, die bereits einem Verteilzentrum in einer Behälterbehandlungsanlage zugeführt wurden, in einem solchen Verteilzentrum können viele, auch unterschiedliche Behälter vorhanden sein. Da die Vorrichtung gemäß der in Fig. 4 beschriebenen Ausführungsform letztlich nicht nur die Position sondern auch den Inhalt des Etiketts erkennen kann, kann die Druckeinheit nicht nur derart gesteuert werden, dass die Position und Ausrichtung des auf den Verschluss aufzubringenden Druckbildes an die Position des Verschlusses angepasst wird, sondern auch das Druckbild selbst kann anhand der erhaltenen Informationen über Ausrichtung, Inhalt und Größe des Etiketts softwarebasiert ausgewählt werden.