CH652679A5

CH652679A5 - Verfahren zur herstellung von fluessigkeitsverpackungen aus kunststoffbeschichtetem karton.

Info

Publication number: CH652679A5
Application number: CH5759/81A
Authority: CH
Inventors: Hans Friess
Original assignee: Linnich Papier & Kunststoff
Priority date: 1980-10-31
Filing date: 1981-09-07
Publication date: 1985-11-29
Also published as: SE457783B; US4610649A; DD201659A5; NO154081B; DK151297B; DK409181A; NL8104250A; GB2086309B; DK151297C; CA1176094A; GB2086309A; ES8207462A1; NO154081C; NO813238L; DE3041050C2; FI70178C; BE890869A; SE8105364L; IT8124786A0; IT1140025B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit Aufdruck und Aufreiss- oder Trinkhalm-Einstechloch-Perforation oder -Ausstanzung versehenen Flüssigkeitsverpackungen aus kunststoffbeschichtetem Karton.

Es sind zwei Verfahren zur Herstellung von bedrucktem und beschichtetem Karton für Flüssigkeitsverpackungen bekannt, die mit einer Perforation oder Ausstanzung zur Öffnung der Verpackung durch Aufreissen oder Einstecken eines Trinkhalms versehen sind. Das eine Verfahren besteht darin, dass zunächst eine Kartonbahn beschichtet und dann bedruckt und in einem Arbeitsgang an der gewünschten Stelle so weit angeschnitten und dadurch geschwächt wird, dass eine Sollbruchstelle entsteht, die das spätere Durchstechen bzw. Aufreissen erleichtert, wobei allerdings das Material nicht in seiner vollen Dicke durchstanzt oder perforiert werden darf. Mindestens' die innere Kunststoffschicht muss unverletzt erhalten bleiben, um die Dichtigkeit der Verpackung zu gewährleisten. Dieses Verfahren ist deshalb unbefriedigend, weil es in der Praxis schwierig ist, den Anschnitt so vorzunehmen, dass die Schwächung des beschichteten Kartons an der Aufreissperforations- bzw. Durchstechstelle in genau der tolerierbaren Tiefe erfolgt.

Bei einem weiteren bekannten Verfahren zur Herstellung von beschichtetem Karton für Flüssigkeitsverpackungen wird zunächst der Karton bedruckt, im selben Arbeitsgang die Lochung bzw. Perforation des Kartons vorgenommen und schliesslich der bedruckte und gelochte bzw. perforierte Karton beschichtet und zu Packungen weiter verarbeitet. Dieses bekannte Verfahren gestattet eine vollständige Lochung bzw. Perforation an der Aufreiss- bzw. Einstechstelle, weil die anschliessend aufgebrachte Beschichtung durch den Lochungs- bzw. Perforationsvorgang nicht beeinträchtigt wird.

Dieses Verfahren hat jedoch auch Nachteile: — Die Arbeitsbreiten der Druckmaschine und der Beschich-

tungsanlage müssen gleich gross sein. Während jedoch aus wirtschaftlicher Sicht die Arbeitsbreite moderner Beschich-tungsanlagen möglichst gross gewählt wird, kann für die Druckmaschine in Hinsicht auf Auftragsgrösse und Druckqualität eine kleinere Arbeitsbreite vorteilhaft sein. Beides zugleich ist nicht vereinbar.

— Wenn die Beschichtung erst nach dem kundengebundenen Bedrucken erfolgt, bedeutet dies einen zusätzlichen Arbeitsgang in der zeitlichen Abwicklung eines Kundenauftrages. Dies kann bei eiligen Aufträgen, wie sie gerade in der Getränkeindustrie üblich sind, nachteilig sein.

— Erfolgt das Bedrucken als erster Arbeitsgang, also auf den noch unbeschichteten Karton, dann ist die erzielbare Druckqualität von der Oberflächenstruktur des Kartons abhängig, diese kann sich innerhalb grösserer Materialmengen oder zwischen verschiedenen Lieferanten durchaus in spürbarem Masse ändern.

Daher bietet sich aus wirtschaftlichen und aus technischen Gründen das erstgenannte Verfahren des Beschichtens und anschliessenden Bedruckens an, obwohl dieses mit der geschilderten Schwierigkeit des Anlochens bzw. Anperforierens bis zu genau vorgegebener Tiefe der Kartonbahn behaftet ist.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es nun, die Vorteile des einen und des anderen geschilderten bekannten Verfahrens zu vereinen, ohne dabei die ihnen anhaftenden Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das ein problemloses Lochen bzw. Perforieren an der Trinkhalm-Einstechlochstelle bzw. Aufreissstelle und anschliessendes Beschichten in wirtschaftlicher Kartonbahnbreite ermöglicht und dennoch ein nachträgliches passerhaltiges Bedrucken und Weiterverarbeiten gewährleistet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass die laufende Kartonbahn in vorgegebenen Abständen an der vorgesehenen Stelle gelocht oder perforiert wird und gleichzeitig Rastermarken auf oder in die Kartonbahn auf-bzw. eingebracht werden, worauf die Kartonbahn ein- oder beidseitig mit Kunststoff beschichtet und die beschichtete Kartonbahn bedruckt und weiterverarbeitet wird. In Abweichung vom bekannten Stand der Technik wird die Kartonbahn als erstes gelocht bzw. perforiert, dann erst mit Kunststoff beschichtet, bedruckt und weiterverarbeitet. Um das Bedrucken passer-haltig mit dem Lochen bzw. Perforieren durchzuführen, werden beim Loch- bzw. Perforationsvorgang zusätzliche Rastermarken auf oder in die Kartonbahn auf- bzw. eingebracht. Diese Rastermarken ermöglichen es, den Drucksatz mit Hilfe bekannter Abtastmittel passerhaltig zu der Lochung bzw. Perforation auf die Kartonbahn aufzubringen und die weiteren Verarbeitungsvorgänge entsprechend zu steuern.

Die Rastermarken können entweder in einem der bekannten Druckverfahren, z.B. als Striche, auf die Kartonbahn aufgedruckt werden oder man bringt Ausstanzungen in die Kartonbahn in geeigneter Form, etwa Schlitzform, ein. Das Abtasten der Rastermarken kann mit bekannten Mitteln, z.B. mit Hilfe fotoelektrischer, erfolgen.

Die erfindungsgemässe Verfahren bietet gegenüber bekannten folgende Vorteile:

— das Lochen bzw. Perforieren der Kartonbahn kann vor der Beschichtung in einem Arbeitsgang mit dieser durchgeführt werden,

— die Qualität der Lochung bzw. Perforation ist gleichbleibend gut, die sonst bekannten Schwierigkeiten bei der Einstellung der Anschnittstiefe ergeben sich nicht, weil die Kartonbahn voll durchgelocht bzw. perforiert werden kann,

— das erfindungsgemässe Verfahren ist wirtschaftlicher, weil für die Beschichtung die maximale Breite handelsüblicher leistungsfähiger Beschichtungsanlagen ausgenutzt werden kann, auch wenn das Bedrucken und Weiterverarbeiten auf schmaleren Maschinen erfolgen sollen,

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— die neutrale, d.h. unbedruckte, aber schon beschichtete Kartonbahn kann in beliebiger Breite auf Lager genommen und im Bedarfsfall mit dem gewünschten Druck versehen werden, wobei

— das Bedrucken und die Weiterverarbeitung auch dezentral durchgeführt werden kann (was eine schnelle Belieferung des Kunden durch kurze Transportwege gestattet), ohne dass an allen dezentralen Weiterverarbeitungsstätten jeweils auch eine kapitalintensive Beschichtungsanlage installiert werden muss,

— das Bedrucken der schon kunststoffbeschichteten Bahn macht von der Kartonbahnoberflächenstruktur unabhängig. Das erfindungsgemäss Verfahren ermöglicht es also, unabhängig von bereits vorliegenden Aufträgen beschichtete Kartonbahn herzustellen und diese auf Lager zu nehmen. Bei Auftragserteilung kann die Kartonbahn, auf dem Zuschnitt entsprechende Breite längsgeteilt, bedruckt und weiterverarbeitet, kurzfristig ausgeliefert werden, was wegen der Witterungsabhängigkeit der Liefersituation von Getränkelieferanten von grosser Bedeutung ist.

Gemäss einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsge-mässen Verfahrens kann bei Bedrucken der beschichteten Kartonbahn die Position der Rastermarken laufend gemessen und bei Auftreten einer Abstandsänderung oder einer Registerverschiebung der Antrieb eines von mehreren Antriebsrollenpaaren im Sinn einer Verlangsamung oder Beschleunigung geregelt werden. Auf diese verhältnismässig einfache Weise ist es sichergestellt, dass das Bedrucken und Weiter verarbeiten der beschichteten Kartonbahn passerhaltig, d.h. in durch die Rastermarken vorgegebener Position, erfolgt.

Anhand der Zeichnung wird das erfindungsgemässe Verfahren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Beschichtungsanlage mit vorgeschalteter Loch- bzw. Perforationsvorrichtung in Seitenansicht und Fig. 2 in Draufsicht,

Fig. 3 eine Anlage zum Bedrucken der beschichteten Kartonbahn in Seitenansicht mit Regeleinrichtung.

In der Beschichtungsanlage wird von einer Rolle 1 die Kartonbahn 2 abgewickelt und durchläuft zunächst die Station 3, die ein rotierendes Loch- bzw. Perforationswerkzeug 4 und ein Druckwerk 5 enthält. Das Druckwerk 5 druckt die für die späteren Arbeitsgänge erforderlichen Rastermarken 6 auf die Kartonbahn. Das Druckwerk 5 arbeitet vorzugsweise im Tiefdruckverfahren, es kann jedoch auch jedes andere bekannte Druckverfahren angewendet werden. Das Loch- bzw. Perforationswerkzeug 4 und das Druckwerk 5 sind innerhalb der Station 3 durch einen gemeinsamen Antrieb so gekoppelt, dass Stanzlöcher bzw. Perforation 7 einerseits und Rastermarken 6 andererseits zwangsläufig immer im gleichen Abstand und in gleicher Position zueinander stehen müssen.

Anschliessend wird die gelochte bzw. perforierte und mit Rastermarken 6 bedruckte Kartonbahn 2 in einer oder mehreren Beschichtungsstationen 8 ein- oder beidseitig mit Kunststoff beschichtet. Zusätzlich kann eine (hier nicht dargestellte) Kaschierung mit einem weiteren Substrat, z.B. einer Aluminiumfolie, vorgenommen werden.

Die Kartonbahn 2 läuft dann unter zwei fotoelektronischen Abtastköpfen 9 und 10 hindurch, die die vom Druckwerk 5 aufgebrachten Rastermarken 6 abtasten. Der Abstand der Ab-tastköpfe 9, 10 entspricht dem Sollwert des gewünschten

Stanzloch- bzw. Perforationsabstandes und ist durch Feineinstellschrauben justierbar. Haben die Rastermarken 6 und damit auch die Stanzlöcher bzw. Perforationen 7 beim Durchlauf unter den Abtastköpfen 9, 10 genau den gewünschten Sollabstand, dann erhalten die Abtastköpfe 9, 10 ihre Abtastsignale genau zum gleichen Zeitpunkt. Ändert sich der Raster-markenabstand jedoch durch Ungleichmässigkeiten im Maschinenantrieb, durch Schwankungen im Elastizitätsverhalten der Kartonbahn, durch Schwankungen im Reibwert der Kartonoberfläche oder aus anderen Gründen, dann tritt eine Zeitdifferenz zwischen den Abtastsignalen der beiden Abtastköpfe auf. In diesem Fall wird durch einen Regelverstärker 11 der Antrieb 12 der Station 3 relativ zum übrigen Maschinenantrieb beschleunigt oder verlangsamt. Diese Geschwindigkeitsänderung kann durch Überlagerung eines Gleichstromantriebes oder durch Verstellung eines mechanischen Regelgetriebes erfolgen.

Die gelochte bzw. perforierte und beschichtete Kartonbahn 2 wird — falls erforderlich — auf die gewünschte Arbeitsbreite vorgeteilt und kann dann beliebig lange und auch dezentral gelagert werden, bis ein konkreter Auftrag für die Lieferung von Flüssigkeitsverpackungen erteilt wird.

Die beschichtete Kartonbahn 2 muss dann nur noch mit dem gewünschten Text-Muster-Druckbild individuell bedruckt und weiterverarbeitet werden. Die Lieferung kann dann in Form von Einzelzuschnitten oder Rollen kurzfristig erfolgen.

Zum Bedrucken wird die gegebenenfalls zuvor längsgeteilte, kunststoffbeschichtete Kartonbahn 2 gemäss Fig. 3 der Druckmaschine zugeführt. Sie durchläuft zunächst ein angetriebenes Zugwalzenpaar 13, passiert danach zwei fotoelektrische Abtastköpfe 14, 15 und durchläuft dann mindestens ein Druckwerk 17, dem — je nach Bedarf — weitere Druckwerke in beliebiger Anzahl folgen können. Die Abtastköpfe 14, 15 sind im Sollabstand der Rastermarken 6 angebracht und durch Feineinstellung justierbar. Die Impulse dieser Abtastköpfe 14, 15 werden von einem Mess- und Regelverstärker 11 ausgewertet und der variable Antrieb 16 des Zugwalzenpaares 13 derart geregelt, dass die Bahnspannung und damit die Dehnung der laufenden Kartonbahn 2 so beeinflusst wird, dass der Abstand zweier aufeinanderfolgender Rastermarken 6 genau dem gewünschten Sollwert entspricht. Damit ist eine der beiden Voraussetzungen für das passerhaltige Aufbringen des Druckbildes erfüllt.

Kurz nach dem Durchlauf der Kartonbahn durch das Druckwerk 17 ist ein weiterer fotoelektrischer Abtastkopf 18 angeordnet, der die Lage der Rastermarken 6 mit der Winkelstellung eines der Druckzylinder vergleicht, und zwar über durch einen am Druckzylinder angebrachten Winkel-Impulsgeber 19. Treffen die Impulse des Abtastkopfes 18 und des Winkelgebers 19 zur gleichen Zeit ein, so ist sichergestellt, dass die Rastermarken das Druckwerk 17 immer bei gleicher Winkelstellung des Druckzylinders durchlaufen. Dies ist Voraussetzung, um das Druckbild passerhaltig zu den schon vorhandenen Rastermarken 6 und damit zu den Stanzlöchern oder Perforierungen 7 aufzubringen. Bei einer unerwünschten Rastermarkenverschiebung, die sich durch eine zeitliche Differenz der Impulse des Abtastkopfes 18 und des Winkelgebers 19 ausdrückt, wird über den Mess- und Regelverstärker 20 der Antrieb 21 des Druckwerks 17 kurzzeitig so verändert, dass die Impulsgleichheit und damit die Passerhaltigkeit wieder erzielt wird.

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1. Verfahren zur Herstellung von mit Aufdruck und Aufreiss- oder Trinkhalm-Einstechloch-Perforation oder -Aus-stanzung versehenen Flüssigkeitsverpackungen aus kunststoffbeschichtetem Karton, dadurch gekennzeichnet, dass die laufende Kartonbahn in vorgegebenen Abständen an der vorgesehenen Stelle gelocht oder perforiert wird und gleichzeitig Rastermarken auf oder in die Kartonbahn auf- bzw. eingebracht werden, worauf die Kartonbahn ein- oder beidseitig mit Kunststoff beschichtet wird und die beschichtete Kartonbahn bedruckt und zu Packungen weiterverarbeitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Laufe des Lochens oder Perforierens der Abstand der aufeinanderfolgenden Rastermarken gemessen und beim Auftreten einer nicht vorgesehenen Abstandsänderung der Antrieb der Loch- oder Perforiereinrichtung relativ zum Hauptmaschi-nenäntrieb im Sinn einer Verlangsamung oder Beschleunigung so geregelt wird, dass die Rastermarken und damit auch die Stanzlöcher oder Perforierungen immer im vorgesehenen Abstand zueinander stehen.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Laufe des Bedruckens der beschichteten Kartonbahn der Abstand und die relative Position der Rastermarken zu den Druckwalzen laufend gemessen und bei Auftreten einer Abstands- oder Positionsänderung der Antrieb eines von mehreren Antriebsrollenpaaren im Sinne einer Verlangsamung oder Beschleunigung geregelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Kunststoffbeschichtung die Kartonbahn mit einer Aluminiumfolie kaschiert wird.