Druckverfahren und Vorrichtung zum Bedrucken von Hohlkörpern

Die Erfindung betrifft ein Druckverfahren, bei dem Hohlkörper, die von Spindeln gehalten werden, nacheinander einer ersten und einer zweiten Druckstation zugeführt, und in der ersten Druckstation mit einem ersten Druckbild und in der zweiten Druckstation mit einem zweiten Druckbild bedruckt werden.

Beim Bedrucken von Hohlkörpern ist in vielen Fällen der Offsetdruck das bevorzugte, weil rationellste Verfahren. Dies gilt insbesondere beim Druck auf einen weißen Untergrund. Da sich mittels des Offsetdrucks nur relativ geringe Farbschichtdicken auf den Hohlkörper aufbringen lassen, eignet er sich dagegen weniger zum Bedrucken von aus transparentem Material bestehenden Hohlkörper, da die hierbei erzeugten dünnen Farbschichten blass und durchscheinend wirken. Für diese Fälle gibt es daher Lösungen, bei denen das Flachdrucksiebverfahren zum Bedrucken der transparenten Hohlkörper eingesetzt wird. Speziell beim Bedrucken von Hohlkörpern mit großen Durchmessern werden aber Flachsiebe mit großen Abmessungen erforderlich, was zu einem sehr voluminösen Maschinenaufbau führt und relativ große Taktzeiten mit entsprechend geringer Druckgeschwindigkeit zur Folge hat.

Aus der US-A-6 283 022 ist eine Druckmaschine bekannt, bei der zylindrische Gegenstände direkt durch Rotationssiebe bedruckt werden. Die Rotationssiebdruckwerke befinden sich in mehreren, entlang des Umfangs eines um eine vertikale Drehachse drehbaren Drehtellers angeordneten Druckstationen, wobei an dem Drehteller die zu bedruckenden Gegenstände fixiert sind. Zwischen den Druckstationen, radial außerhalb der von den Gegenständen durchlaufenden Bahnkurve, befinden sich Trocknungsstationen zum Trocknen der auf die Gegenstände aufgedruckten Farben. Aus der EP 1 468 826 Bl ist eine Maschine zum Bedrucken von Hohlkörpern bekannt, mit einem getaktet in Rotation versetzbaren

Spindelteller mit mehreren nacheinander angeordneten Spindeleinheiten, auf deren Spindeln zu bedruckende Hohlkörper aufgesteckt werden können. Während die Druckstationen mit den Rotationssiebdruckwerken radial außerhalb der Spindelbahnkurve liegen, die von den zu bedruckenden Hohlkörpern durchlaufen wird, sind die Trocknungsstationen jeweils zwischen zwei Druckstationen radial innerhalb der Spindelbahnkurve angeordnet. Dadurch wird eine relativ kompakte Bauweise der Druckmaschine, eine relativ hohe Druckgeschwindigkeit und eine hohe Färb schichtdicke auf dem Hohlkörper erreicht.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Druckverfahren für Hohlkörper bereit zu stellen, mit dem ein Hohlkörper auf einer Druckmaschine mit unterschiedlichen Druckverfahren bedruckt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfüllt mit einem Druckverfahren zum Bedrucken von Hohlkörpern gemäß Anspruch 1.

Bei dem erfmdungsgemäßen Druckverfahren handelt es sich um ein Druckverfahren zum Bedrucken von Hohlkörpern, bei dem die Hohlkörper von Spindeln gehalten werden, die um eine Spindelachse drehbar sind. Die Spindeln mit den Hohlkörpern werden mittels einer Transporteinrichtung, einem Karussell, das um eine Karussellachse drehbar ist, nacheinander in eine erste Druckstation bewegt, in der die Hohlkörper mit einem aus Offset-, Sieb- und Flexodruck mit einem ersten Druckbild bedruckt werden. Die Spindeln mit den Hohlkörpern werden dann nacheinander in eine zweite Druckstation bewegt, wo die Hohlkörper mit einem anderen aus Offset-, Sieb- und Flexodruck mit einem zweiten Druckbild bedruckt werden. Bei den Hohlkörpern handelt es sich beispielsweise um Hülsen, Tuben, Dosen, Schläuche oder sonstige Hohlkörper. Bei dem Offsetdruck handelt es sich bevorzugt um ein Trockenoffsetverfahren, besonders bevorzugt um den so genannten Hochdruck.

Das heißt, die Spindeln sind hintereinander in einer Transportvorrichtung gehalten, einer um eine Zentralachse umlaufende Endlostransportvorrichtung in Form eines Karussells. Das Karussell umfasst vorzugsweise ein Transportband oder eine Transportkette oder ein Transportring, mit einem Eingabebereich, in dem die Hohlkörper auf die Spindel aufgesteckt werden und einem Ausgabebereich, in dem die Hohlkörper von den Spindeln abgenommen

und der weiteren Bearbeitung zugeführt werden. Der Transport der Spindeln und damit der Hohlkörper durch die Druckmaschine erfolgt bevorzugt diskontinuierlich, kann aber auch kontinuierlich erfolgen. Bevorzugt erfolgt der Transport getaktet, das heißt, die erste Spindel wird durch die Transportvorrichtung in die erste Druckstation bewegt, die Transportbewegung stoppt und der Hohlkörper, der auf der ersten Spindel sitzt, wird mit einem ersten Druckverfahren, einem aus Offset-, Sieb- und Flexodruck, mit einem ersten Druckbild bedruckt. Nach der Vollendung des Druckes setzt sich die Transportvorrichtung wieder in Bewegung, die erste Spindel wird in Richtung der zweiten Druckstation bewegt, während gleichzeitig eine zweite Spindel, das heißt, die der ersten Spindel in Transportrichtung nachfolgende Spindel, in die erste Druckstation bewegt wird. Erreicht die zweite Spindel die erste Druckstation, wird die Transportbewegung erneut gestoppt. Erreicht der Hohlkörper auf der ersten Spindel die zweite Druckstation, wird er mit einem zweiten Druckverfahren, das heißt, einem anderen aus Offset-, Sieb- und Flexodruck, mit einem zweiten, vom ersten Druckbild unterschiedlichen Druckbild bedruckt. Beim Weitertransport kann der Hohlkörper auf der ersten Spindel in einer dritten Druckstation mit einem dritten Druckverfahren, oder bevorzugt ein weiteres Mal mit dem zweiten Druckverfahren bedruckt werden. Alle der ersten Spindeln nachlaufenden Spindeln durchlaufen die Druckmaschine auf dem gleichen Weg und werden in den Druckstationen entsprechend bedruckt. Die Anzahl der Druckstationen in der Druckmaschine ist größer als zwei und hängt unter anderem davon ab, wie viele Farben gedruckt werden sollen, und ob in einer Maschine Offset-, Sieb- und Flexodruck möglich sein soll oder beispielsweise nur Offset- und Siebdruck, nur Offset- und Flexodruck oder nur Sieb- und Flexodruck. Wenn von Siebdruck die Rede ist, so ist bevorzugt der Einsatz von Rotationssiebdruckwerken gemeint, die Verwendung von Flachsiebdruckwerken für spezielle Anwendungen soll aber mit von dem erfmdungsgemäßen Verfahren umfasst sein. Offset-, Sieb- und Flexodruck sind berührende Druckverfahren, das heißt, der Druckübertragungskörper, zum Beispiel eine Druckwalze, berührt den zu bedruckenden Körper beim Farbauftrag. Nach der letzten Druckstation können die Spindeln mit den Hohlkörpern in der Druckmaschine noch einer Lackierstation mit einem Lackierwerk zugeführt und dort mit einer Lackschicht überzogen werden.

Bevorzugt ist jeder der Druckstationen je eine Trocknungsstation zugeordnet. Besonders bevorzugt liegt die Trocknungsstation der Druckstation, bezogen auf den in der Druckstation

zu bedruckenden Hohlkörper, gegenüber. Das heißt, der zu bedruckende Hohlkörper ist während des Bedrückens zwischen der Druckstation und der Trocknungseinheit positioniert, so dass beispielsweise der Hohlkörper auf der einen Seite bedruckt und gleichzeitig auf der, bezogen auf seine Rotationsachse gegenüberliegenden Seite, getrocknet werden kann. Dadurch wird in besonders vorteilhafter Weise das Druckbild bereits während des Bedrückens des Hohlkörpers an- bzw. durchgehärtet. Dies verhindert, dass das Druckbild in einem überlappungsbereich, beispielsweise dem Bereich, in dem bei umlaufendem Bedruck des Hohlkörpers in einem Druckwerk das Druckbild beginnt und endet, verschmiert wird. Das Druckbild, das zu Beginn des Druckvorganges in einer Druckstation auf den Hohlkörper aufgedruckt wurde, wird bei der Rotation des Hohlkörpers mit der Spindel im Wirkbereich der Trocknungsstation angetrocknet bzw. getrocknet, bevor es am Ende des Druckvorgangs überdruckt wird.

Die Trocknungsstationen sind bevorzugt stationäre in der Druckmaschine angebracht, so dass die Spindeln auf der Transportvorrichtung relativ zu den Trocknungsstationen bewegt werden können. Das heißt, die Spindeln mit den aufgesteckten Hohlkörpern fahren bei der Transportbewegung in die Trocknungsstationen ein und aus diesen aus. Alternativ können die Trocknungsstationen aber zusammen mit den Spindeln auf der Transportvorrichtung aufgebracht sein, so dass jeder Spindel oder jeder x-ten Spindel eine Trocknungsstation fest zugeordnet ist, die relativ zur Spindel ortsfest ist.

Drehen sich die Spindeln und Trocknungsstationen gemeinsam um eine Drehachse, so sind die Trocknungsstationen bevorzugt durch eine Steuerung zu- und abschaltbar, um eine überhitzung der auf den Spindeln sitzenden bedruckten Hohlkörper zu vermeiden. Es können beispielsweise moderne UV-LED Trockner zum Einsatz kommen, die gegenüber den bisher bekannten UV-Röhren zahlreiche Vorteile haben. So verbrauchen LEDs wesentlich weniger Energie, benötigen keine Aufwärmzeit und haben einen besseren Wirkungsgrad als herkömmliche UV-Trockner. Letzteres ist besonders vorteilhaft in Hinsicht auf die bei der herkömmlichen UV-Trocknung notwendige Kühlung der Hohlkörper, die beim Einsatz von UV-LEDs weniger aufwendig gestaltet werden oder ganz entfallen kann.

Die Anmelderin behält sich das Recht vor, eine eigene Anmeldung für ein Druckverfahren und eine Druckmaschine mit einem Karussell einzureichen, mit dem sowohl die Spindeln als auch die Trocknungsstationen verbunden sind, vorzugsweise ortsfest, so dass die Spindeln und die Trocknungsstationen synchron, d.h. gemeinsam, um die Karussellachse umlaufen. Bei diesem Druckverfahren bzw. dieser Druckmaschine können nacheinander Offset- und/oder Sieb- und/oder Flexodruckwerke eingesetzt werden, allerdings kann in diesem Spezialfall auch nur eines dieser Verfahren Verwendung finden.

Jede der Trocknungsstationen weist bevorzugt wenigstens eine Energiequelle auf, die Energie in Richtung des Hohlkörpers abstrahlt, das heißt, ihre Wirkrichtung ist auf den Hohlkörper gerichtet. Mit dem von der Energiequelle erzeugten Energiestrom kann die Oberfläche des Hohlkörpers erwärmt oder gekühlt, und dadurch das auf den Hohlkörper in der jeweiligen Druckstation übertragenen Druckbild getrocknet oder zumindest angetrocknet werden. In jeder der Trocknungs- und/oder Druckstationen kann zusätzlich ein Sensor oder Detektor vorhanden sein, der das Vorhandensein eines Hohlkörpers auf der Spindel feststellen kann, und das Einschalten der Energiequelle nur ermöglicht, wenn ein Hohlkörper auf der Spindel sitzt, das Einschalten aber blockiert, wenn der Hohlkörper auf der Spindel fehlt.

Besonders bevorzugt handelt es sich bei den Energiequellen um Strahlungsquellen, die zum Beispiel mit einer UV-Strahlung, einer IR-Strahlung oder mit Elektronenstrahlen auf das Druckbild wirken, wodurch das An- und/oder Aushärten des Druckbildes bereits während des bzw. direkt nach dem Bedrucken/s beginnt.

Bevorzugt liegt die Strahlungsquelle gegenüber dem durch einen farbübertragenden Rotationskörper, zum Beispiel einem übertragungszylinder, einem Rotationssieb oder einem Klischeezylinder, und dem Hohlkörper gebildeten Druckspalt. Das heißt, der Druckspalt, die Rotationsachse des Hohlkörpers bzw. die Spindelachse und das Zentrum der Strahlungsquelle liegen auf einer gemeinsamen Geraden. Bevorzugt ist es dabei, wenn der Abstand zwischen dem Druckspalt und der Strahlungsquelle für das Bedrucken von Hohlkörpern mit unterschiedlichem Durchmesser oder aus unterschiedlichem Material oder mit Farben mit unterschiedlichen Trocknungseigenschaften einstellbar ist. Dadurch kann sowohl eine überhitzung eines wärmempfindlichen Materials verhindert, als auch die Trocknung optimal

auf die in der Druckstation verwendete Farbe eingestellt werden. Vorteilhaft, wenn auch nur mit höherem technischen Aufwand zu verwirklichen, könnte eine Beweglichkeit der Trocknungsstation bzw. der Strahlungsquelle auch in dem Sinne sein, das der Abstand der Strahlungsquelle von der Oberfläche des Hohlkörpers bei nicht rotationssymmetrischen Oberflächen konstant gehalten wird. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Abstand zwischen Hohlkörperoberfläche und Trocknungsstation in Abhängigkeit von der Körperform des Hohlkörpers geregelt wird.

Neben den Trocknungsstationen kann auch der Abstand der Druckwerke, bzw. der farbübertragenden Rotationskörper zur Rotationsachse der Spindeln einstellbar sein, um auf Größenänderungen der zu bedruckenden Hohlkörper reagieren zu können. Schließlich können auch die Spindeln und die Trocknungsstationen relativ zu den Druckstationen und relativ zueinander verstellbar ausgebildet sein.

Auf der Strecke zwischen zwei benachbarten Druckstationen kann wenigstens je eine zweite Trocknungsstation vorgesehen sein, die das Druckbild auf dem Hohlkörper weiter aushärtet. Bevorzugt weist die zweite Trocknungsstation die gleiche Strahlungsquelle auf, wie die direkt davor von dem Hohlkörper durchlaufene erste Trocknungsstation. Besonders bevorzugt weisen alle ersten und zweiten Trocknungsstationen eine gleichartige Strahlungsquelle, beispielsweise mit einer UV-Strahlung, einer IR-Strahlung oder mit Elektronenstrahlen auf. Es kann aber auch von Vorteil sein, je nach Art des in der Druckstation verwendete Druckverfahrens, Offset-, Sieb- oder Flexodruck, oder Druckfarben unterschiedliche Strahlungsquellen in verschiedenen Trocknungsstationen einzusetzen. In diesem Fall ist es bevorzugt, wenn die Strahlungsquelle der zweiten Trocknungsstation zwischen zwei benachbarten Druckstationen der Strahlungsquelle der ersten Trocknungsstation entspricht, in der der Hohlkörper vor Erreichen der zweiten Trocknungsstation bestrahlt und getrocknet wird.

Um eine Beeinflussung der Druckstationen durch die Trocknungsstationen zu verhindern, weisen die Trocknungsstationen vorteilhafter Weise Abschirmelemente auf, die die Strahlung der Strahlungsquelle auf den Hohlkörper lenken, und das gegenüberliegende Druckwerk und/oder die benachbarten Druckwerke vor der Bestrahlung durch die Strahlenquelle

schützen. Es wird folglich immer nur ein Teilbereich des Hohlkörpers in der Trocknungsstation bestrahlt und zwar ein Teil der in der Trocknungsstation der jeweiligen Druckstation gegenüber liegt. Bevorzugt wird bei einem rotationssymmetrischen Hohlkörper ein Bereich der Oberfläche bestrahlt, dessen Sehne senkrecht oder in einem Winkel kleiner als 90°, bevorzugt kleiner als 60° zu der oben beschriebenen, durch den Druckspalt und die Rotationsachse des Hohlkörpers gebildeten Gerade steht, und gleich oder kleiner ist als der Durchmesser des Hohlkörpers. Bei nicht rotationssymmetrischen Hohlkörpern wird die Größe des bestrahlten Bereichs so eingestellt oder ausgewählt, dass eine direkte Bestrahlung des Druckwerkes weitestgehende vermieden wird. Dies kann zum Beispiel durch eine Modifikation der Abschirmelemente oder durch das Zu- bzw. Abschalten einzelner Strahlungsquellen in einer Trocknungsstation erfolgen.

Um das Trocknen der Druckbilder zu optimieren, ist es von Vorteil, wenn sich die Spindeln mit den Hohlkörpern sowohl in den ersten Trocknungsstationen als auch in den zweiten Trocknungsstationen um ihre Spindelachse drehen. Bevorzugt drehen sich die Spindeln dabei mit gleicher Geschwindigkeit und in die gleiche Richtung.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Spindel auf einem um eine Karussellachse drehbaren Karussell oder Karussellteller angeordnet. Zwischen den Spindeln und der Karussellachse befinden sich die Trocknungsstationen, wobei die Spindeln sich um die Karussellachse und um die stationär festen Trocknungsstationen drehen. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Rotationsachsen aller Spindeln auf einer gemeinsamen Kreislinie mit einem ersten Radius um die Karussellachse liegen, und alle Trocknungsstationen auf einer zweiten Kreislinie mit einem zweiten Radius, der kleiner ist als der erste Radius. Dabei liegt bevorzugt jede der Trocknungsstationen auf je einer Geraden, die durch die Karussellachse und eine Spindelachse verlaufen, wobei sie bevorzugt auf dieser Geraden in Richtung auf den Hohlkörper zu oder von dem Hohlkörper weg bewegbar sind. Dabei können die Trocknungsstationen beispielsweise gleichzeitig in ihrer Gesamtheit in die neue Position bewegt werden, um eine gleich starke Bestrahlung der Hohlkörper in allen Trocknungsstationen zu gewährleisten. Sollten für unterschiedliche Druckverfahren unterschiedliche Abstände der Trocknungsstationen zur Hohlkörperoberfläche von Vorteil sein, kann auch eine abschnittsweise Verstellung der Position der Trocknungsstationen

möglich sein, wobei ein Abschnitt beispielsweise aus einer ersten Trocknungsstation die einer Druckstation gegenüber liegt und der nachfolgenden zweiten Trocknungsstation gebildet sein kann. Alternativ können die Spindeln und die Trocknungsstationen auch auf einem gemeinsamen Karussellteller angeordnet sein und gemeinsam um die Karussellachse drehen.

Die Möglichkeiten zum Bedrucken von Hohlkörpern nach dem erfinderischen Verfahren können erweitert werden, indem jede der Druckstationen bzw. jeder der farbübertragenden Rotationskörper einzeln an den Hohlkörper an- bzw. abgestellt werden kann. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn ein Hohlkörper mit weniger Druckbildern bzw. Farben bedruckt werden muss, als Druckstationen vorhanden sind. Oder auch in dem Fall, wo ein Hohlkörper ausnahmsweise nur in einem der in der Druckmaschine vorhandenen mindestens zwei Druckwerke aus Offset-, Sieb- und Flexodruck bedruckt werden soll.

Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, wenn die Energiequellen jeder der Trocknungsstationen einzeln zu- und abschaltbar sind. Dies besonders dann, wenn beispielsweise eine Farbe benutzt wird, die bereits in den ersten Trocknungsstationen weitestgehend oder völlig durchgetrocknet wird, so dass eine Nachtrockung in den zweiten Trocknungsstation unnötige Kosten verursachen würde. Gleiches gilt für im Bedruckungsprozess nicht genutzte Druckstationen, wenn deren gegenüberliegende erste Trocknungsstation nicht zum Trocknen der Farbe auf dem Hohlkörper benötigt wird.

Um eine weitestgehende Flexibilität des Verfahrens zu erreichen, kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn die Spindeln nicht fest mit der Transporteinrichtung verbunden sind, sondern die Transporteinrichtung Spindelhalterungen aufweist, die sich mit den Spindeln drehen oder in denen die Spindeln drehbar gelagert sind. Dabei können im ersten Fall die Spindelhalterungen drehangetrieben sein und die Spindeln werden in die Halterungen formschlüssig eingesteckt oder eingeschraubt, so dass sich die Spindeln mit den Halterungen drehen müssen. Der Drehantrieb der Spindel kann aber auch in der Art hergestellt werden, dass die Spindel an ihrem unteren, das heißt, vom Hohlkörper wegweisenden Ende ein Kopplungselement, beispielsweise einen Zahnkranz mit einer Gerad- oder Schrägverzahnung aufweist, der mit einem Gegenkopplungselement in Eingriff ist, wenn die Spindel in die Spindelhalterung eingesteckt ist. Gegenkopplungselement und Kopplungselement bilden dann

ein Getriebe mit all den Möglichkeiten der über- und der Untersetzung der Bewegung. Alternativ kann die Spindel insgesamt oder an ihrem unteren Ende hohl ausgebildet sein und an ihrem unteren Ende einen Innenzahnkranz aufweisen, der auf ein entsprechendes Gegenstück aufgesteckt und durch dieses angetrieben wird. Die Spindel kann sich entweder mit der Spindelhalterung drehen oder die Spindelhalterung bzw. die Spindel weisen ein Lager, beispielsweise ein Rollen, Nadel- oder Tonnenlager, auf, das die möglichst reibungsfreie Drehung der Spindel in der Spindelhalterung ermöglicht. Vorteilhafter Weise weisen die Spindelhalterungen zueinander gleiche Abstände auf.

Die Lösung mit den Spindelhalterungen und den einsteckbaren Spindeln ermöglicht einen einfachen Austausch defekter Spindeln, bzw. den Austausch aller Spindeln für eine neue Produktion, falls für die neue Produktion größere, kleiner, anders geformte oder dem Hohlkörper angepasste Spezialspindeln benötigt werden. Sie ermöglicht es aber auch, die Spindelhalterungen nur teilweise mit Spindeln zu belegen, zum Beispiel wird nur in jede zweite, dritte oder x-te Spindelhalterung eine Spindel eingesteckt. Dies kann je nach Disposition der Druckwerke von Vorteil sein.

Vorzugsweise werden die Drehgeschwindigkeit der Spindeln und der druckübertragenden Körper mittels einer Regelungs- oder Steuereinrichtung synchronisiert, so dass pro ganzer Umdrehung einer Spindel immer ein ganzes Druckbild auf den zu bedruckenden Körper übertragen wird. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn die Drehgeschwindigkeit wählbar ist, da beispielsweise bei einer Kombination aus Offsetdruck und Flexodruck mit einer andere Druckgeschwindigkeit gedruckt werden könnte, als bei einer Kombination aus Offsetdruck und Siebdruck.

Beansprucht wird auch eine Druckmaschine, auf der das vorbeschriebene Verfahren durchgeführt werden kann. Solch eine Druckmaschine umfasst eine erste Druckstation zum Bedrucken des Hohlkörpers mit einem ersten Druckbild mit einem aus Offset-, Sieb- und Flexodruck, eine zweite Druckstation zum Bedrucken des Hohlkörpers mit einem zweiten Druckbild mit einem anderen aus Offset-, Sieb- und Flexodruck, eine Transportvorrichtung zum getakteten Transport der Hohlkörper durch die Druckmaschine, und Spindeln, die mit der Transportvorrichtung verbunden oder verbindbar sind, wobei die Spindeln um eine

Spindelachse drehbar sind. Vorzugsweise weist die Druckmaschine Trocknungsstationen auf, die den Druckwerken, bzw. dem zwischen einem farbübertragenden Rotationskörper und dem zu bedruckenden Hohlkörper gebildeten Druckspalt gegenüberliegen. Weitere Trocknungsstationen können jeweils zwischen zwei benachbarten Druckwerken auf dem Weg der Hohlkörper durch die Druckmaschine angeordnet sein. Bevorzugt handelt es sich bei der Transportvorrichtung um ein Karussell, das um eine Karussellachse drehbar ist. An oder nahe dem Außenumfang des Karussells liegen die Rotationsachsen der Spindeln auf einer gemeinsamen Kreislinie, die ersten und zweiten Trocknungsstationen liegen radial inwärts der Spindeln ebenfalls auf einer gemeinsamen Kreislinie. Bevorzugt sind die Trocknungsstationen auf einer Geraden, die durch die Rotationsachse der Hohlkörper und die Karussellachse gebildet werden radial verschiebbar, das heißt, sie sind in Richtung auf die Hohlkörper zu oder in Richtung von diesen weg verschiebbar. Da nicht für jede Produktion alle Trocknungsstationen benötigt werden, sind diese je nach Bedarf einzeln oder in Gruppen ein- und ausschaltbar oder ein- und ausbaubar. Die Druckwerke bzw. die farbübertragenden Rotationskörper sind je einzeln an die zu bedruckenden Hohlkörper an- bzw. abstellbar. Da die Spindeln auf die Transporteinrichtung aufsteckbar ausgebildet sind, muss zur Produktion nicht jeder der Spindelplätze mit einer Spindel belegt sein. Die Hohlkörper werden an einem Einführpunkt in die Druckmaschine vorzugsweise automatisch eingeführt, das heißt, auf die Spindeln aufgesteckt und an einem Ausführpunkt aus der Maschine, das heißt, von den Spindeln entnommen. Alternativ können die Spindeln vorbestückt mit Hohlkörpern am Einführpunkt in die Maschine eingeführt und am Ausführpunkt aus der Maschine entnommen werden. Nach dem letzten der Druckwerke oder einer letzten zweiten Trocknungsstation kann die Druckmaschine noch ein Lackierwerk aufweisen, in dem die fertig bedruckten Hohlkörper mit einer Lackschicht überzogen werden. Wahlweise können gegenüber dem Lackwerk eine weitere erste Trocknungsstation und/oder in Transportrichtung der Hohlkörper hinter dem Lackierwerk ein oder mehrere zweite Trocknungsstationen angeordnet sein.

Die erfindungsgemäße Druckmaschine kann auch dadurch gebildet sein, dass an eine herkömmliche Offset-Druckmaschine, bevorzugt eine Trockenoffset-Druckmaschine, die im Hochdruckverfahren druckt, vor und/oder nach dem konventionellen Offset-Druckwerk ein Modul andockbar ist, das das vorbeschriebene Karussell mit einer Karussellachse, Spindeln, die um eine Spindelachse drehbar und mit dem Karussell verbunden oder verbindbar sind,

und auf die die Hohlkörper aufsteckbar sind, eine erste Druckstation zum Bedrucken des Hohlkörpers mit einem ersten Druckbild mit einem aus Sieb- und Flexodruck und einer zweiten Druckstation zum Bedrucken des Hohlkörpers mit einem zweiten Druckbild mit dem anderen aus Sieb- und Flexodruck umfasst, wobei zum Bedrucken der Hohlkörper zwischen dem Hohlkörper auf der Spindel des Moduls und dem farbübertragenden Rotationskörper der Offsetdruckmaschine ein Druckspalt gebildet ist. Das Modul kann weiterhin Trocknungsstationen und wahlweise ein Lackierwerk aufweisen. Das Offset-Druckwerk kann dann wahlweise für den normalen Offsetdruck oder zum Bedrucken von Hohlkörpern genutzt werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung offenbart. Es zeigen:

Figur 1 : eine erfmdungsgemäße Druckmaschine

Figur 2: überlappungsbereich beim Bedrucken des Hohlkörpers

Figur 3: Kombination aus Offsetdruckmaschine und Modul

In Figur 1 ist eine bevorzugt Ausführungsform der erfmdungsgemäßen Druckmaschine 1 zum Bedrucken von Hohlkörpern 25 dargestellt. Gezeigt ist ein Karussellteller 14, der um eine Karussellachse 15 drehbar ist. Auf einer radial auswärts auf dem Karussellteller 14 liegenden Kreislinie 17 sind umlaufend in gleichmäßigen Abständen Spindeln 9 angeordnet, die um eine Spindelachse 16 drehbar sind. Auf jede dieser Spindeln 9 kann je ein nicht gezeigter Hohlkörper 25 zum Bedrucken in der Druckmaschine 1 befestigt, beispielsweise aufgesteckt werden.

Außen um den Karussellteller 14 angeordnet sind diverse Druckwerke 2, 3, 4 mit denen die Hohlkörper 25 hintereinander mit unterschiedlichen Druckverfahren bedruckt werden können. Das in Figur 1 gezeigte Ausführungsbeispiel weist zwei Offsetdruckwerke 2 und vier Siebdruckwerke 3 auf. Anstatt der Siebdruckwerke 3 oder zusätzlich dazu können auch Flexodruckwerke 4 zum Bedrucken der Hohlkörper 25 benutzt werden, wobei eine Druckmaschine 1 wenigstens eine erste Druckstation 11 mit einem aus Offset-, Sieb- und Flexodruck und eine zweite Druckstation 11 aus einem anderen aus Offset-, Sieb- und

Flexodruck aufweist. Ebenfalls außen am Karussellteller 14 nach dem letzten Druckwerk 2, 3 ist optional ein Lackierwerk 5 angeordnet, mit dem die Hohlkörper 25 nach dem Bedrucken mit einer Schutzschicht aus Lack überzogen werden können. Die farbübertragenden Rotationskörper 10 der Druckwerke 2, 3 bilden mit den auf den Spindeln 9 sitzenden Hohlkörpern 25 einen Druckspalt 8.

Auf einer weiteren Kreislinie 18 um die Karussellachse 15, die radial inwärts der Kreislinie 17 liegt, sind Trocknungsstationen 12 angeordnet, die je wenigstens eine Strahlungsquelle 13 aufweisen, mit der auf die äußere Oberfläche der auf der Spindel 9 sitzende Hohlkörper 25 eingewirkt werden kann, um die Oberfläche zu erwärmen oder zu kühlen. Bei der Strahlung handelt es sich bevorzugt um eine thermische Strahlung, wie UV-, IR-Strahlung oder eine Strahlung mit Elektronen. Die Trocknungsstationen 12 sind auf Geraden 19 angeordnet, die durch die Karussellachse 15 und die Spindelachsen 16 gebildet werden. Die Gehäuse der Strahlungsquellen 13 sind so geformt, dass die Strahlung direkt auf den Hohlkörper 25 gelenkt wird, und gegenüberliegende und/oder benachbarte Druckstationen weitestgehend nicht mit bestrahlt werden.

Zum Bedrucken werden die Hohlkörper 25 in einem Eingabebereich 6 in die Druckmaschine 1 eingeführt. Dabei werden sie beispielsweise auf die Spindel 9 aufgesteckt, die drehbar in oder auf dem Karussell 14 gelagert ist. Alternativ können die Spindeln 9 auch im bestückten Zustand der Druckmaschine 1 bzw. dem Karussell 14 zugeführt werden, und in im Karussellteller 14 vorhandene, in der Figur 1 nicht gezeigte, Spindelhalterungen eingeführt werden. In diesem Fall sind die Spindelhalterungen um eine Spindelachse 16 drehbar auf oder in dem Karussellteller 14 gelagert. Das Karussell 14 bzw. der Karussellteller 14 wird um eine Karussellachse 15 drehbar angetrieben.

Mit der Drehung des Karussells 14 werden die Spindel 9 mit dem ersten Hohlkörpern 25 einer ersten Druckstation 11 zugeführt und dort mit einem aus Offset-, Sieb oder Flexodruck mit einem ersten Druckbild 24 bedruckt. Während des Bedrückens wird das Karussell 14 bevorzugt nicht gedreht, das heißt, die Spindel 9 mit dem Hohlkörper 25 wird in der Druckstation 11 gehalten und bedruckt. Dabei drehen sich der farbübertragende Rotationskörper 10 des Druckwerkes und die Spindel in gegenläufige Richtung, wobei die

Spindel 9 allein durch die im Druckspalt 8 auftretenden Adhäsionskräfte gedreht werden kann, bevorzugt aber über einen eigenen Antrieb verfügt. In diesen Fall werden die Drehungen der Spindel 9 und des farbübertragenden Rotationskörpers 10 bevorzugt durch eine Steuerung, beispielsweise eine elektronische Steuerung überwacht und synchronisiert.

Das Karussell 14 kann aber auch kontinuierlich drehen. In diesem Fall werden die sich drehenden Hohlkörper 25 zum Bedrucken an dem in eine Gegenrichtung drehenden, mit Farbe belegtem farbübertragenden Rotationskörper 10 vorbei geführt. Mittels einer nicht gezeigten Feder oder einer anderen federelastischen Vorrichtung werden die Hohlkörper während des Bedruckvorgangs an den Rotationskörper 10 angedrückt. Der Antrieb der Spindeln 9 kann beispielsweise durch einen Zahnriemen erfolgen, wobei ein vor jeder der Druckstationen 11, oder zumindest vor jeder Druckstation 11 ab der zweiten Druckstation 11, angeordneter Sensor ein auf dem Hohlkörper 25 in der ersten Druckstation 11 oder bei der Herstellung aufgebrachtes Registerelement identifiziert. Diese Information kann von der Steuerung aufgenommen und verarbeitet werden. Die Spindeln 9 können dann vor dem Bedrucken in der jeweiligen Druckstation 11 individuell in ihrer Drehwinkelposition so eingestellt werden, dass alle nachfolgenden Drucke registerhaltig erfolgen.

Der Druckstation 11, bzw. dem zwischen farbübertragenden Rotationskörper 10 und Hohlkörper 25 gebildeten Druckspalt 8 ist, in Bezug auf den Hohlkörper 25 gegenüberliegend, eine erste Trocknungsstation 12 angeordnet, die wenigstens eine Strahlungsquelle 13 aufweist, mit der die Oberfläche des Hohlkörpers 25, bzw. das in der Druckstation 11 aufgetragene erste Druckbild 24 zumindest angetrocknet werde kann. Das heißt, beim Stillstand des Karussells 14 wird der Hohlkörper 25 im Druckwerk 11 bedruckt und gleichzeitig wird das Druckbild 24 in der dem Druckwerk 11 gegenüberliegenden Trocknungsstation 12 an- oder durchgetrocknet. Dieses Trocknen des Hohlkörpers 25 in der Druckposition ist besonders vorteilhaft, wenn es beim Druck zu einer überlappung der Druckfarbe in einem überlappungsbereich 21 (siehe Figur 3) kommt. In diesem Fall ist das Druckbild 24 im überlappenden Bereich zumindest angetrocknet, bevor der erneute Farbauftrag erfolgt.

Wenn das erste Druckbild 24 vollständig aufgetragen ist, wird das Karussell weitergedreht und die nachfolgende Spindel 9 mit einem zweiten Hohlkörper 25 wird in die erste Druckstation 11 eingeführt. Der oben beschriebene Vorgang wiederholt sich. Der bereits mit dem ersten Druckbild 24 bedruckte erste Hohlkörper 25 befindet sich während des Bedrückens des zweiten Hohlkörpers 25 in der ersten Druckstation 11 in einer Position zwischen der ersten Druckstation 11 und einer zweiten Druckstation 11. In dieser Position kann eine zweite Trocknungsstation 12 angeordnet sein, so dass das Druckbild 24 auf dem ersten Hohlkörper 25 weitergetrocknet wird. Dazu ist es vorteilhaft, wenn die Spindel 9 mit dem ersten Hohlkörper 25 auch in dieser Position drehbar ist, bevorzugt mit der gleichen Geschwindigkeit, wie in der Druckstation 11.

Die Spindeln 9 und die Trocknungsstation 12 können so mit dem Karussellteller 14 verbunden sein, dass sie beim Drehen des Karussells 14 um die Karussellachse 15 immer gemeinsam drehen, das heißt, jede der Spindeln 9 bildet mit einer Trocknungsstation 12 quasi eine untrennbare Einheit. Der Hohlkörper 25 kann in diesem Fall während der gesamten Zeit, in der er auf der Spindel 9 sitzend von dem Karussell 14 transportiert wird, von der gleichen Trocknungsstation 12 bestrahlt werden. Alternativ können die Trocknungsstationen 12 so in der Druckmaschine 1 angebracht sein, dass sie sich nicht mit dem Karussellteller 14 mitdrehen. In diesem Fall findet zwischen den Spindeln 9 und den Trocknungsstationen 12 eine Relativbewegung statt, das heißt, die Spindeln 9 drehen sich auf dem Karussell 14 um die stationären Trocknungsstationen 12.

In beiden Fällen ist es sinnvoll, die Intensität und Dauer der Bestrahlung der Druckbilder 24 auf die jeweiligen Farbeigenschaften einstellen zu können, um beispielsweise eine überhitzung der Hohlkörper 25 zu vermeiden. So kann es sinnvoll sein, jede Trocknungsstation 12 einzeln zu- und abschalten zu können, oder die Strahlungsdauer oder Strahlungsintensität zu variieren. Speziell in dem Fall, in dem sich die Spindeln 9 auf dem Karussell 14 um stationäre Trocknungsstationen 12 drehen, können die Trocknungsstationen 12 während der Drehung des Karussells 14 abgeschaltet sein, da die Hohlkörper 25 in dieser Phase aus der jeweilige Trocknungsstation 12 ausfahren und/oder in die nachfolgende Trocknungsstation 12 einfahren. Bei leicht trocknenden Farben kann auf eine Trocknung zwischen den einzelnen Druckstationen 11 eventuell auch ganz verzichtet werden. In diesem

Fall können die betreffenden Trocknungsstationen 12 abgeschaltet oder aus der Maschine 1 ausgebaut sein.

Auf seinem Weg durch die Druckmaschine wird der erste Hohlkörper 25 nach dem Bedrucken in der ersten Druckstation 11 einer zweiten Druckstation 11 zugeführt, in der er mit einem anderen aus Offset-, Sieb- und Flexodruck mit einem zweiten Druckbild 24 bedruckt wird. Je nachdem mit wie vielen Druckbildern 24 der Hohlkörper 25 bedruckt werden soll, kann er einer dritten, vierten und x-ten Druckstation 11 zugeführt werden. Am Ende des Durchlaufs durch die Druckmaschine 1 kann der Hohlkörper 25 noch in einem Lackierwerk 5 mit Lack überzogen werden, bevor er in einem Ausgabebereich 7 von der Spindel 9 abgenommen oder gemeinsam mit der Spindel 9 aus der Druckmaschine 1 entnommen wird.

In der Maschine 1 muss je nach verwendeter Farbe oder anderen Produktionsparametern nicht jede der Spindeln 9 mit einem Hohlkörper 25 bestückt sein. Es kann auch nur auf jeder zweiten, dritten oder x-ten Spindel 9 je ein Hohlkörper 25 aufgesteckt sein, bzw. bei einsteck- und herausnehmbaren Spindel 9 können nur die zur Produktion benötigten Spindeln 9 im Eingabebereich 6 in die Maschine 1 eingegeben werden. Um flexibel auf Größe und Form der zu bedruckenden Hohlkörper 25 bzw. die physikalischen Eigenschaften der Druckfarben reagieren zu können, kann es vorteilhaft sein, wenn die Trocknungsstationen 12 relativ zu den Spindeln 9 auf Geraden 19, die durch die Spindelachsen 16 und die Karussellachse 15 definiert werden, verschiebbar sind, so dass sich der radiale Abstand zwischen den Spindeln 9 und den Trocknungsstationen 12 ändert. Gleichfalls kann es vorteilhaft sein, wenn der Abstand zwischen der Spindelachse 16 und dem Druckspalt 8 einstellbar ist. Da nicht für alle Produktionen auf der Druckmaschine 1 immer sämtliche Druckstationen 11 benötigt werden, sollen die Druckstationen 11 je einzeln an die zu bedruckenden Hohlkörper 25 an- und abstellbar sein.

In Figur 2 ist groß die Kombination einer Druckstation 11 mit einer Trocknungsstation 12 gezeigt. In dem Bereich, der sowohl der Druckstation 11 und der Trocknungsstation 12 zuordenbar ist, befindet sich eine Spindel 9 mit einem aufgesteckten Hohlkörper 25. Als Druckwerk ist ein Siebdruckwerk 3 mit einem Rundsieb dargestellt. Zwischen dem

Hohlkörper 25 und dem farbübertragenden Rotationskörper 10 des Siebdruckwerkes 3 ist ein Druckspalt 8 gebildet, in dem farbübertragenden Rotationskörper 10 ist eine Rakel 20 angedeutet. Beim Bedrucken des Hohlkörpers 25 mit einem beispielsweise ersten Druckbild 24 kommt es zu einer überlappung 21 des Druckbildes 24. In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, dass das Druckbild 24 bereits während des Drückens in der Druckstation 11 in der gegenüberliegenden Trocknungsstation 12 zumindest angetrocknet wird. Dadurch wird der Beginn des Druckbildes 24 durch die Trocknungsstation geführt und angetrocknet, bevor es am Ende des Druckvorgangs in einem überlappungsbereich 21 überdruckt wird. Dadurch, dass die Farbe in diesem Bereich 21 bereits angetrocknet ist, ist die Gefahr, dass die Farbe beim überdrucken verschmiert, vermindert bzw. ausgeschlossen. Dies erhöht die Qualität des Endprodukts.

Die Figur 3 zeigt eine Kombination einer Offsetdruckmaschine 22 mit einem Modul 23, das an die Offsetdruckmaschine 22 angekoppelt werden kann, um das erfmdungsgemäße Druckverfahren durchzuführen. Das Modul 23 entspricht der oben beschriebenen Druckmaschine 1 mit der Ausnahme, dass mit ihm ein Bedrucken der Hohlkörper 25 mit einem aus Sieb- und Flexodruck möglich ist. Die Offsetdruckmaschine 22 kann unabhängig vom Modul 23 zum Offsetdruck, bevorzugt Trockenoffsetdruck im Hochdruckverfahren eingesetzt werden und nur für den Fall, dass Hohlkörper 25 mit unterschiedlichen Druckverfahren bedruckt werden müssen, kann das Modul 23 an die Offsetdruckmaschine 22 angebaut oder angekoppelt werden, so dass zwischen dem farbübertragenden Rotationskörper 10 der Offsetdruckmaschine 22 und dem Hohlkörper 25 ein Druckspalt 8 gebildet wird. Die Modullösung erlaubt beispielsweise Produktionsspitzen beim Bedrucken von Hohlkörpern 25 mit unterschiedlichen Druckverfahren besser handhaben zu können oder ist sinnvoll, wenn der gelegentliche Einsatz der mehreren Druckverfahren zum Bedrucken von Hohlkörpern 25 nicht die Anschaffung einer eigenen Druckmaschine 1 rechtfertigt. Alles in der obigen Beschreibung zur Druckmaschine 1 gesagte, gilt auch für das Modul 23, weshalb auf eine Wiederholung der Beschreibung verzichtet werden kann.

Bezugszeichenliste

1 Druckmaschine

2 Offsetdruckwerk

3 Siebdruckwerk, Rundsieb

4 Flexodruckwerk

5 Lackierwerk

6 Eingabebereich

7 Ausgabebereich

8 Druckspalt

9 Spindel

10 farbübertragender Rotationskörper

11 Druckstation

12 Trocknungsstation

13 Strahlenquelle

14 Karussell, Karussellteller

15 Karussellachse

16 Spindelachse

17 Kreislinie

18 Kreislinie

19 Gerade

20 Rakel

21 überlappung, überlappungsbereich

22 Offsetdruckmaschine

23 Modul

24 Druckbild

25 Hohlkörper