DE102005001834A1

DE102005001834A1 - System und Verfahren zur Herstellung von Papiersäcken

Info

Publication number: DE102005001834A1
Application number: DE102005001834A
Authority: DE
Inventors: Roman Billiani
Original assignee: Mondi Packaging Sendenhorst GmbH
Current assignee: Mondi AG
Priority date: 2005-01-12
Filing date: 2005-01-12
Publication date: 2006-07-20
Also published as: WO2006074641A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System sowie ein Verfahren zur Herstellung von Papiersäcken mit einer Bodenlegemaschine und einer Klebstoffauftrageinrichtung, mit der Klebstoff auf zu verklebende Bereiche eines Paperersackbodens aufgetragen wird. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Sytem und ein Verfahren zur Herstellung von Papiersäcken bereitzustellen, mit denen eine verbesserte Kontrolle der Verklebung der Papiersäcke und damit eine verbessserte Papiersackqualität gewährleistet werden kann. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Klebstoff optisch detektierbar ist und eine Bilderfassungseinheit der Klebstoffauftrageinrichtung nachgeordnet ist, die die Geometrie und/oder Menge des Klebstoffauftrages und/oder die Sackgeometrie erfasst und Bilddaten einer der Bilderfassungseinheit zugeordneten Auswerteeinheit übermittelt, in der die Bilddaten mit vorgegebenen Referenzdaten verglichen werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein System sowie ein Verfahren zur Herstellung von Papiersäcken mit einer Bodenlegemaschine und einer Klebstoffauftrageinrichtung, mit der Klebstoff auf zu verklebende Bereiche eines Papiersackbodens aufgetragen wird.

Bei der Herstellung von Papiersäcken, die entweder als ein offener Sack oder als Ventilsack ausgebildet sein können, werden an einer Bodenlegemaschine Böden an einem Schlauchende vorgeformt, wenn es sich um einen offenen Sack handelt, oder an beiden Schlauchenden vorgeformt, wenn es sich um einen Ventilsack handelt, geöffnet, mit einem Klebstoffauftrag, vorzugsweise Stärkeleim, Dispersion oder Hotmelt versehen und anschließend geschlossen und damit verklebt. Der Klebstoffauftrag folgt durch Auftragselemente. Die fertig verklebten Papiersäcke werden dann zur Befüllung abtransportiert.

Die wichtigste Aufgabe eines Papiersackes ist es, das aufzunehmende Produkt sicher aufzunehmen und ein ungewolltes Austreten zu verhindern. Eine häufige Fehlerursache bei Papiersäcken, die zu Undichtigkeiten führt, ist eine schlechte Boden verklebung, bei der der Klebstoff nicht an den korrekten Stellen in einer korrekten Menge aufgetragen wurde.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System und ein Verfahren zur Herstellung von Papiersäcken bereit zu stellen, mit denen eine verbesserte Kontrolle der Verklebung der Papiersäcke und damit eine verbesserte Papiersackqualität gewährleistet werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindungen sind in den jeweils abhängigen Unteransprüchen ausgeführt.

Das erfindungsgemäße System zur Herstellung von Papiersäcken mit einer Bodenlegemaschine und einer Klebstoffauftrageinrichtung, mit der Klebstoff auf zu verklebende Bereiche eines Papiersackbodens aufgetragen wird, sieht vor, dass der Klebstoff optisch detektierbar ist und eine Bilderfassungseinheit der Klebstoffauftrageinrichtung nachgeordnet ist, die die Geometrie und/oder Menge des Klebstoffauftrages und/oder die Sackgeometrie erfasst und Bilddaten einer der Bilderfassungseinheit zugeordneten Auswerteeinheit übermittelt. Durch die Bilderfassungseinheit in Kombination mit optisch detektierbarem Klebstoff oder Leim ist es möglich, eine automatische Bildüberwachung der Leimposition und/oder Menge und ggf. der Sackgeometrie zu Erreichung einer vollständigen Qualitätskontrolle zu ermöglichen.

Die Bilderfassungseinheit ist vorzugsweise als eine CCD-Kamera oder Zeilenkamera ausgebildet, die die Bilddaten liefert, die in der Auswerteinheit verarbeitet werden. Über die Bilddaten ist es möglich, bestimmte Gebiete des erfassten Bereiches als mit Leim versehen zuzuordnen und so festzustellen, ob und wo ein Leimauftrag stattfand.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Klebstoff fluoreszierend, phosphoreszierend oder farbig kontrastierend zum Papiersack gefärbt ist, sodass eine Bilderkennung über die Bilderfassungseinheit leichter als bei durchsichtigem Kleb stoff möglich ist. Insbesondere bei fluoreszierenden oder phosphoreszierenden Zusätzen, so genannten Leuchtmittelzusätzen, ist es möglich, über die Lichtstärke die Menge des aufgetragenen Klebstoffes oder Leimes zu bestimmen. Dadurch kann nicht nur den Ort des Leimauftrages, sondern auch die Leimauftragsmenge durch die Bilddaten in der Auswerteeinheit bestimmt werden.

Sollte der Klebstoff lediglich farblich kontrastierend ausgebildet sein, kann über die Farbintensität eine Mengenbestimmung durchgeführt werden.

Um sicherzustellen, dass nur geprüfte und für gut befundene Papiersäcke aus dem System an den Verbraucher gelangen, ist eine Ausschleusweiche oder Ausschussweiche der Bilderfassungseinheit nachgeordnet, über die als fehlerhaft erkannte Papiersäcke ausschleusbar sind. Alternativ können fehlerhafte Papiersäcke markiert und anschließend aussortiert werden.

Um eine verbesserte Erkennbarkeit des Leimauftrages zu bewirken, ist der Klebstoffauftrageinrichtung eine UV-Lampe nachgeordnet, die den mit Klebstoff versehenen Bereich mit UV-Licht bestrahlt. Dadurch wird insbesondere bei einem fluoreszierenden Leuchtmittelzusatz die Beurteilung erleichtert, ob und in welchem Umfang Klebstoff aufgetragen wurde.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Papiersäcken sieht vor, dass Klebstoff auf zu verklebende Bereiche eines Papiersackes aufgetragen wird. Zur Erfassung des korrekten Klebstoffauftrages wird dabei ein mit einem optisch detektierbaren Zusatz versehener Klebstoff verwendet. Der mit Klebstoff versehene Bereich wird mit einer Bilderfassungseinheit, vorzugsweise einer CCD-Kamera oder Zeilenkamera erfasst, wobei die Kamera Bilddaten liefert, die eine Auswerteeinheit übermittelt und mit vorgegebenen Referenzdaten verglichen werden. Stimmt die Geometrie des Klebstoffauftrages und/oder die Klebstoffmenge sowie die Sackgeometrie mit den Referenzdaten überein, wird der fertige Papiersack weiterverarbeitet. Werden Fehler in der Position, Menge oder Geometrie festgestellt, wird der Papiersack als fehlerhaft ausgeschleust.

Als optisch detektierbarer Zusatz wird ein fluoreszierendes, phosphoreszierendes oder farblich zu dem Papiersack kontrastierendes Zusatzmittel in den Klebstoff verwendet, wobei der mit Klebstoff versehene Bereich vorzugsweise mit UV-Licht bestrahlt wird, um eine verbesserte fluoreszierende Wirkung zu erzielen, sodass präzisere Bilddaten vorliegen.

Eine mögliche Fehlerdetektion besteht darin, dass der mit Klebstoff zu versehene Bereich festgelegt und anschließend überprüft wird, ob sich außerhalb des festgelegten Bereiches Klebstoff befindet. Ist dies der Fall, wird der Klebstoffauftrag als fehlerhaft erkannt und der Papiersack ausgeschleust oder markiert.

Je nach Sacktyp kann eingestellt werden, wo sich der mit Klebstoff zu versehene Bereich zu befinden hat und kontrolliert werden, ob und in welchem Umfang der Bereich mit Klebstoff versehen wurde.

Die Klebstoffmenge wird entweder anhand der Farbintensität oder bevorzugt anhand der Helligkeit des Klebstoffes detektiert, wobei sich die Helligkeit aufgrund des fluoreszierenden oder phosphoreszierenden Effektes durch das Zusatzmittel mit der aufgetragenen Klebstoffmenge verändert. Je mehr Klebstoff aufgetragen wird, desto größer ist die Helligkeit des mit der Bilderfassungseinheit überprüften Bereiches.

Um festzustellen, ob ausreichend Klebstoff aufgetragen wurde, wird eine Kontrollfläche innerhalb des mit Klebstoff versehenen Bereiches ausgewählt und die mittlere Farbintensität oder Helligkeit in der Kontrollfläche bestimmt.

Die Geometrie und Position des Papiersackes sowie einzelner Bestandteile des Papiersackes werden bei der Erfassung des Klebstoffauftrages durch die Bilderfassungseinheit durch eine Auswertung der Bilddaten der Bilderfassungseinheit erfasst.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 einen schematischen Verfahrensablauf der Papiersackherstellung;
2 verschiedene Beispiele von mit Klebstoff versehenen Bereichen; sowie
3 eine vergrößerte Ansicht eines mit Klebstoff versehenen Papiersackbereiches.
Für 1 ist schematisch der Verfahrensablauf bei der Herstellung eines Papiersackes dargestellt, bei dem ein Papiersackrohling 2 in Gestalt eines Papierschlauches von einem Stapel genommen und ausgerichtet wird. Nach dem Zuschneiden bzw. Perforieren wird im Verfahrensschritt A der Sackboden geöffnet und in den Verfahrensschritte B und C ein oder mehrere Ventilzettel eingelegt. Der geöffnete Sackboden wird im Verfahrensschritt D mit einer Klebstoffauftragvorrichtung 5 mit einem Klebstoff, vorliegend Leim, versehen. Anschließend werden die Schlauchenden geschlossen und verklebt und damit der Papiersack 1 hergestellt.
Der Klebstoffauftrageinrichtung 5 ist eine Bilderfassungseinrichtung 10 in Gestalt einer CCD-Kamera oder Zeilenkamera nachgeordnet, mit der der Klebstoffauftrag beim geöffneten Sackboden, die korrekte Leimmenge, die korrekte Position des oder der Ventilzettel sowie eines Innenriegels und die Geometrie des Sackbodens erfasst wird. Die Bilddaten werden einer Auswerteeinrichtung 20 übermittelt und dort mit gespeicherten Referenzdaten verglichen. Wenn die Referenzdaten nicht oder nicht ausreichend erreicht werden, wird automatisch eine Ausschussweiche aktiviert und der fehlerhafte Sack ausgeschleust.
Um den Klebstoff mit der Kamera 10 zu erkennen, ist dieser mit einem fluoreszierenden Marker versehen, sodass bei Bestrahlen mit UV-Licht der Klebstoff gut detektierbar ist. Durch die Kamera 10 wird dann erfasst, wo und in welcher Menge sich Klebstoff oder Leim auf dem zu verklebenden Papiersack 1 befindet. In der 2 sind drei verschiedene Klebstoffauftragsmengen gezeigt, wobei die Klebstoffauftragsmenge von links nach rechts zunimmt. Je heller der mit Klebstoff versehene Bereich 30 ist, desto größer ist die Klebstoffmenge; die unterschiedliche Helligkeit ist durch den unterschiedlichen Schraffurgrad dargestellt. Bei einem Farbzusatz wäre die Farbintensität von links nach rechts zunehmend.
Um zu bestimmen, ob Klebstoff in der korrekten Menge aufgetragen wurde, wird in einer Variante der Erfindung über den mit Klebstoff versehenen Bereich 30 ein virtuelles Raster 40, wie in der 3 gezeigt, gelegt. Dieses Raster 40 ist in gleich große Quadrate unterteilt. Vorzugsweise entspricht der Bereich, den das Raster 40 abdeckt, dem Bereich 30, der mit Klebstoff zu versehen ist. Die mittlere Helligkeit der Quadrate wird bei Verwendung eines fluoreszierenden Klebstoffes bestimmt. Wenn eine vorgegebene Anzahl an Quadraten zu wenig Klebstoff aufweisen, wird der Sack als fehlerhaft ausgeschleust. Wird kein fluoreszierender oder phosphoreszierender Leuchtmittelzusatz dem Klebstoff zugegeben, kann über die Farbintensität ermittelt werden, ob eine ausreichende Menge Klebstoff aufgetragen wurde.
Ebenfalls ist es möglich, auf dem Papiersack durch eine Markierung einen Bereich abzugrenzen, innerhalb dessen sich der Klebstoff befinden darf. Werden Klebstoffspuren außerhalb dieses Bereiches detektiert, wird dies als Fehler gewertet und der Papiersack wird ausgeschleust.

Claims

Systems zur Herstellung von Papiersäcken mit einer Bodenlegemaschine und einer Klebstoffauftrageinrichtung, mit der Klebstoff auf zu verklebende Bereiche eines Papiersackbodens aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff optisch detektierbar ist und eine Bilderfassungseinheit (10) der Klebstoffauftrageinrichtung (5) nachgeordnet ist, die die Geometrie und/oder Menge des Klebstoffauftrages und/oder des verklebten Papiersackes (1) erfasst und Bilddaten einer der Bilderfassungseinheit (10) zugeordneten Auswerteeinheit (20) übermittelt.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderfassungseinheit (10) als CCD-Kamera oder Zeilenkamera ausgebildet ist.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff fluoreszierend, phosphoreszierend oder farbig kontrastierend zu dem Papiersack (1) gefärbt ist.
System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bilderfassungseinheit (10) eine Ausschleusweiche nachgeordnet ist, über die fehlerhafte Papiersäcke (1) ausschleusbar sind.
System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine UV-Lampe der Klebstoffauftrageinrichtung (5) nachgeordnet ist und den mit Klebstoff versehenen Bereich (30) mit UV-Licht bestrahlt.
Verfahren zur Herstellung von Papiersäcken, bei dem Klebstoff auf zu verklebende Bereiche eines Papiersackes aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung des korrekten Klebstoffauftrages ein mit einem optisch detektierbaren Zusatz versehener Klebstoff verwendet und der mit Klebstoff versehene Bereich mit einer Bilderfassungseinheit erfasst wird, wobei die Bilddaten der Bilderfassungseinheit einer Auswerteeinheit übermittelt und mit vorgegebenen Referenzdaten verglichen werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderfassungseinheit als CCD-Kamera oder Zeilenkamera ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein fluoreszierender, phosphoreszierender oder farblich zu dem Papiersack kontrastierender Zusatz verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mit Klebstoff versehene Bereich mit UV-Licht bestrahlt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mit Klebstoff zu versehene Bereich festgelegt und nach dem Klebstoffauftrag überprüft wird, ob sich außerhalb des festgelegten Bereiches Klebstoff befindet.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich über zumindest einen detektierten Referenzpunkt und in der Auswerteeinheit gespeicherte Daten festgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass Klebstoff, der außerhalb des festgelegten Bereiches detektiert wird, als Fehler erkannt und der Papiersack markiert oder ausgeschleust wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffmenge anhand der Farbintensität oder Helligkeit des Klebstoffes detektiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des mit Klebstoff versehenen Bereiches eine Kontrollfläche ausgewählt wird und anhand der mittleren Farbintensität oder Helligkeit in der Kontrollfläche die aufgetragene Klebstoffmenge bestimmt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie und Position des Papiersackes sowie einzelner Bestandteile des Papiersackes bei der Erfassung durch die Bilderfassungseinheit durch eine Auswertung der Bilddaten der Bilderfassungseinheit erfasst wird.