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Die Erfindung bezieht sich auf ein Foliendrucksystem zum positionsgenauen Bedrucken einer bereits vorbedruckten Kunststofffolie, insbesondere einer Verpackungsfolie, sowie auf eine damit ausgestattete Verpackungsmaschine und ein entsprechendes Verfahren zum positionsgenauen Bedrucken einer Kunststofffolie.
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In der Verpackungsindustrie ist es häufig erwünscht, bei oder unmittelbar vor der Herstellung einer Verpackung variable Daten oder Kennzeichnungen auf der Verpackung anzubringen. Bei diesen Daten kann es sich zum Beispiel um die Herstellungszeit, um eine Information zu den Inhaltsstoffen, um ein Mindesthaltbarkeitsdatum oder um eine Chargen-Nummer handeln. Diese Informationen können entweder auf ein Etikett aufgedruckt werden, das anschließend auf die Verpackung geklebt wird, oder sie können mit einem sogenannten Foliendirektdrucker direkt auf die Verpackungsfolie selbst aufgedruckt werden. Zu diesem Zweck sind beispielsweise Foliendirektdrucker der Typenreihe MR290 der Anmelderin bekannt. Eine Foliendruckeinrichtung für eine Behälterformmaschine geht aus der
US 4,573,954 hervor. Eine Anordnung zum Bedrucken einer markierungsfreien ersten Folie, die mit einer zweiten Folie, die Markierungen aufweist, zusammengeführt werden soll, zeigt die
DE 103 12 889 B3 .
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Als nachteilig hat sich erwiesen, dass der Direktdruck bisher nicht immer ausreichend präzise an einem bestimmten Ort auf der Verpackung platziert werden konnte. Insbesondere beim Anfahren einer dem Foliendirektdrucker nachgeschalteten und die Folien ziehenden Verpackungsmaschine sowie beim Wiederaufnehmen des unterbrochenen Betriebs der Verpackungsmaschine kam es gelegentlich zu gewissen Schwankungen im Vorschub der Kunststofffolie, die das Druckbild und die Präzision des Direktdrucks nachteilig beeinflussten. Dies ist insbesondere dann problematisch, wenn die Kunststofffolie bereits vorbedruckt ist und der nachträgliche Direktdruck auf der Folie eine bestimmte Position bezüglich des bereits vorher aufgebrachten Drucks einnehmen soll. Abweichungen von dieser vorbestimmten Position können potentiell auch das Lesen des nachträglichen Drucks erschweren oder behindern, was die Verpackungen schlimmstenfalls unbrauchbar oder unverkäuflich machen könnte.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hinsichtlich dieser Probleme mit konstruktiv möglichst einfachen Mitteln Abhilfe zu schaffen und dabei insbesondere die Präzision eines nachträglichen Drucks auf einer bereits vorbedruckten Folie entscheidend zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Foliendrucksystem mit dem Merkmal des Anspruchs 1 beziehungsweise durch eine damit ausgestattete Verpackungsmaschine gemäß Anspruch 4 oder durch ein Verfahren zum positionsgenauen Bedrucken einer Kunststofffolie mit den Merkmalen des Anspruchs 5. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Das erfindungsgemäße Foliendrucksystem umfasst zunächst einen Druckkopf zum Aufbringen eines zweiten, variierbaren Drucks auf einer bereits vorbedruckten Kunststofffolie. Je nach Inhalt des aufzubringenden Drucks, beispielsweise Barcodes, Logo, Text, Mindesthaltbarkeitsdatum, Herstellungsdatum oder Chargennummern, und je nach Art der verwendeten Kunststofffolie könnte es sich bei dem Druckkopf um einen Heißprägedrucker, einen Thermotransferdrucker oder um einen Tintenstrahldrucker handeln. Als nächstes umfasst das Foliendrucksystem einen Folienantrieb zum Bewegen der Kunststofffolie in einer Förderrichtung. Bei diesem Folienantrieb kann es sich zum Beispiel um die Folie mitnehmende Walzenpaare handeln, oder auch um eine die Folie seitlich ergreifende Klammer- oder Transportkette. Der Folienantrieb kann dabei optional auch Teil einer das Foliendrucksystem umfassenden Verpackungsmaschine sein.
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Als nächstes Element umfasst das Foliendrucksystem einen Positionsgeber. Er ist dazu ausgebildet, die Stellung des Folienantriebs oder eine Position der Kunststofffolie selbst zu erfassen. Mittels des Positionsgebers kann also genau ermittelt werden, an welcher Stelle sich die Kunststofffolie befindet.
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Wichtig ist nun, dass das Foliendrucksystem ferner einen Referenzmarkenleser zum Erfassen einer vorgedruckten Referenzmarke auf der Kunststofffolie erfasst. Bei diesen Referenzmarken kann es sich um sogenannte Druckmarken handeln, die auf die Kunststofffolie im Zusammenhang mit dem primären Druck aufgebracht sind, alternativ auch um körperliche Merkmale wie seitliche Einschnitte an der Kunststofffolie. Solche Druckmarken und entsprechende Druckmarkensensoren sind bereits bekannt, beispielsweise aus der
EP 0 569 933 B2 oder der
DE 24 37 127 A1 . Die Druckmarkenerfassung dient dort jedoch nur zum positionsgenauen Platzieren einer Oberfolie oder Deckelfolie vor dem Versiegeln mit einer Verpackungsmulde, nicht jedoch zum Platzieren eines sekundären Drucks auf der Folie.
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Schließlich umfasst das erfindungsgemäße Foliendrucksystem eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, Messsignale vom Positionsgeber und vom Referenzmarkenleser zu erhalten und auszuwerten. Die Steuerung ist ferner dazu ausgebildet, den Folienantrieb in Abhängigkeit von dem Vergleich der Messsignale vom Positionsgeber und vom Referenzmarkenleser anzusteuern. Auf diese Weise ermöglicht die Erfindung eine Erkennung der Lage des Vordrucks auf der Kunststofffolie, und eine geeignete Regelung der Bewegung der Kunststofffolie, so dass der sekundäre Druck beziehungsweise der Direktdruck in einer exakten, vordefinierten Lage relativ zum primären Druck auf die Kunststofffolie aufgebracht werden kann.
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Zweckmäßig handelt es sich beim Positionsgeber um einen Wegimpulsgeber, beziehungsweise um einen Drehimpulsgeber. Dieser ist zum Beispiel mit einem Zähler ausgestattet und zählt bestimmte Schritte beim Vorschub der Folie. Auf diese Weise ist stets die exakte Lage der Kunststofffolie relativ zum Foliendrucksystem bekannt. Der Impuls beziehungsweise der Zählerstand können als Messsignal an die Steuerung übermittelt werden.
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Der Referenzmarkenleser ist vorzugsweise dazu konfiguriert, ein Vorbeilaufen einer Referenzmarke an einem definierten Ort zu ermitteln. Beispielsweise kann es sich um einen Hell-/Dunkel-Kontrast am Rand der Folie außerhalb der eigentlichen Bedruckung handeln, der einem optischen Sensor das Vorbeilaufen einer Referenzmarke signalisiert. Auf diese Weise wird das Erfassen der Referenzmarke besonders einfach. Der Referenzmarkenleser kann jedes Mal dann ein Messsignal an die Steuerung übermitteln, wenn er eine vorbeilaufende Referenzmarke erkennt. Alternativ könnte der Referenzmarkenleser auch dazu konfiguriert sein, die Position einer Referenzmarke in einem zweidimensionales Gesichtsfeld zu erfassen. Bei dieser Variante könnte als Referenzmarkenleser beispielsweise eine CCD-Kamera mit einer geeigneten Bilderkennung verwendet werden. Diese Bilderkennung würde die Lage der Referenzmarke in dem zweidimensionalen Gesichtsfeld der CCD-Kamera ermitteln und die Informationen über diese Lage an die Steuerung weitergeben.
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In der Steuerung kann dann der Abgleich zwischen der ermittelten Position und der vom Positionsgeber erfassten Stellung des Folienantriebs oder der Kunststofffolie erfolgen.
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Günstig ist es, wenn das Foliendrucksystem ein Vorschubsystem zum Bewirken eines schrittweisen Vorschubs der Kunststofffolie innerhalb des Foliendrucksystems aufweist. Auf diese Weise kann die Kunststofffolie schrittweise beziehungsweise zeilen- oder reihenweise bedruckt werden. Bei dem Vorschubsystem kann es sich um den Folienantrieb selbst handeln, oder aber um ein zusätzlich zum primären Folienantrieb vorgesehenes Vorschubsystem. Bei letzterer Konfiguration könnte der primäre Folienantrieb dazu vorgesehen sein, die zu bedruckende Kunststofffolie im Arbeitstakt einer Verpackungsmaschine vorzuziehen. Das zusätzliche Vorschubsystem könnte dann dazu dienen, innerhalb eines Arbeitstakts mehrere kurze Vorschübe auszuführen, um innerhalb dieses Takts mehrere Reihen oder Zeilen hintereinander angeordneter Verpackungen zu bedrucken.
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Als besonders günstig hat es sich herausgestellt, wenn das Vorschubsystem einen Schlitten mit mindestens einer daran angeordneten Umlenkrolle aufweist. Dadurch lässt sich nicht nur ein schneller Folientransport erzielen, sondern auch eine für das Bedrucken vorteilhafte Spannung in der Folie aufrechterhalten.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Verpackungsmaschine mit einem Foliendrucksystem der vorbeschriebenen Art, sowie auf ein Verfahren zum positionsgenauen Bedrucken einer Kunststofffolie, insbesondere einer Verpackungsfolie. Bei diesem Verfahren umfasst die Kunststofffolie einen vorzugsweise äquidistante Referenzmarken umfassenden Vordruck, und das Verfahren weist folgende Schritte auf:
- – Zuführen der mit dem Vordruck versehenen Kunststofffolie zu einem Foliendrucksystem, das einen Druckkopf aufweist,
- – Erfassen einer Referenzmarke auf der Kunststofffolie mittels eines Referenzmarkenlesers,
- – Erfassen der Position der Kunststofffolie im Foliendrucksystem oder der Position eines Folienantriebs des Foliendrucksystems mittels eines Positionsgebers und
- – Nachregeln der relativen Position von Druckkopf und Kunststofffolie in Abhängigkeit von einem Vergleich eines Signals des Referenzmarkenlesers mit einem Signal des Positionsgebers.
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Auf diese Weise lassen sich die bezüglich des Foliendrucksystems bereits beschriebenen Vorteile realisieren, insbesondere eine präzise Platzierung eines variablen, direkten Drucks auf der Folie relativ zur Lage des Vordrucks.
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Vorzugsweise wird der Vergleich der Signale in einer Steuerung des Foliendrucksystems durchgeführt. Bei dieser Steuerung kann es sich optional auch um eine Steuerung einer übergeordneten Verpackungsmaschine handeln, in die das Foliendrucksystem integriert ist.
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Eine Variante des Verfahrens sieht vor, dass zur Kalibrierung eine bezüglich des Vordrucks definierte Ausgangsposition durch manuelle Steuerung des Folienvorschubs angefahren wird. Auf diese Weise stellt ein Bediener des Foliendrucksystems beziehungsweise einer Verpackungsmaschine sicher, dass in der Ausgangsposition ein Direktdruck auf der Folie tatsächlich auf einer vorgegebenen Position platziert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt dann sicher, dass ausgehend von dieser Ausgangsposition alle weiteren Drucke an den vorbestimmten Positionen relativ zum Vordruck auf der Kunststofffolie platziert werden.
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Wie bereits bezüglich des Foliendrucksystems beschrieben, könnte auch im erfindungsgemäßen Verfahren das Vorbeilaufen einer Referenzmarke an dem Referenzmarkenleser ermittelt werden oder alternativ die Position einer Referenzmarke in einem zweidimensionalen Gesichtsfeld des Referenzmarkenlesers ermittelt werden. Im letzteren Fall böte es sich an, diese Ermittlung der Position der Referenzmarke bei einem Stillstand der zu bedruckenden Kunststofffolie durchzuführen.
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Im Folgenden wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine in Form einer Tiefziehverpackungsmaschine,
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2 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Foliendrucksystems,
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3a eine Draufsicht auf die zu bedruckende Kunststofffolie in einer ersten Position und
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3b eine Darstellung der Kunststofffolie in einer zweiten Position.
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Gleiche Komponenten werden in den Figuren durchgängig mit gleichem Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in schematischer Ansicht eine erfindungsgemäße Verpackungsmaschine 1 in Form einer Tiefziehverpackungsmaschine. Ebenso gut könnte es sich bei der Verpackungsmaschine jedoch um eine Schalenverschließmaschine (Traysealer) handeln. Die Verpackungsmaschine 1 weist eine Formstation 2, eine Siegelstation 3, eine Querschneideeinrichtung 4 und eine Längsschneideeinrichtung 5 auf, die in dieser Reihenfolge in einer Arbeitsrichtung R an einem Maschinengestell 6 angeordnet sind. Eingangsseitig befindet sich an dem Maschinengestell 6 eine Zufuhrrolle 7, von der eine Unterfolie 8 abgezogen wird. Im Bereich der Siegelstation 3 ist ein Materialspeicher 9 vorgesehen, von dem eine bereits mit einem Vordruck oder primären Druck versehene Kunststofffolie 10 abgezogen wird, die später als Deckel- oder Oberfolie dient. Ausgangsseitig ist an der Verpackungsmaschine eine Abfuhreinrichtung 13 in Form eines Transportbandes vorgesehen, mit der fertige, vereinzelte Verpackungen abtransportiert werden.
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Ferner weist die Verpackungsmaschine 1 eine Vorschubeinrichtung beziehungsweise einen Folienantrieb 11 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann es sich bei dem schematisch gezeigten Folienantrieb 11 um einen Motor handeln, der beidseitig an der Unterfolie 8 angeordnete und diese ergreifende Transport- oder Klammerketten antreibt. Da die Oberfolie 10 in der Siegelstation 3 an die Unterfolie 8 angesiegelt wird, nimmt auch die Oberfolie 10 am Transport der Unterfolie 8 teil, so dass der Folienantrieb 11 nicht nur die Unterfolie 8, sondern auch die Oberfolie 10 antreibt. Pro Hauptarbeitstakt der Verpackungsmaschine 1 werden beide Kunststofffolien 8, 10 um eine vorgegebene Vorschublänge in Richtung R weiter transportiert.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Formstation 2 als Tiefziehstation ausgebildet, bei der in die Unterfolie 8 durch Tiefziehen Verpackungsmulden 14 geformt werden. Dabei kann die Formstation 2 derart ausgebildet sein, dass in der Richtung senkrecht zur Arbeitsrichtung R mehrere Verpackungsmulden 14 nebeneinander gebildet werden, d. h. mehrere Spuren von Verpackungsmulden 14. Außerdem kann die Formstation 2 so konfiguriert sein, dass in einem Arbeitstakt in der Arbeitsrichtung R mehrere Mulden 14 hintereinander ausgebildet werden, d. h. mehrere Reihen von Verpackungsmulden.
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In Arbeitsrichtung R hinter der Formstation 2 ist eine Einlegestrecke 15 vorgesehen, in der die in der Unterfolie 8 geformten Verpackungsmulden 14 mit einem Produkt 16 befüllt werden. Die Siegelstation 3 verfügt über eine verschließbare Kammer 17, in der die Atmosphäre in den Mulden 14 vor dem Versiegeln zum Beispiel durch Gasspülen mit einem Austauschgas oder mit einem Gasgemisch ersetzt werden kann. Alternativ können die Verpackungsmulden 14 in der Siegelstation 3 auch lediglich evakuiert werden.
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Die Querschneideeinrichtung 4 ist als Stanze ausgebildet, die die Unterfolie 8 und die Deckelfolie 10 in einer Richtung quer zur Arbeitsrichtung R zwischen benachbarten Verpackungsmulden durchtrennt. Dabei arbeitet die Querschneideeinrichtung 4 derart, dass die Folie 8 nicht über die gesamte Breite aufgetrennt wird, sondern zumindest in einem Randbereich nicht durchtrennt wird. Dies ermöglicht einen kontrollierten Weitertransport durch die Vorschubeinrichtung 11.
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Die Längsschneideeinrichtung 5 ist in der dargestellten Ausführungsform als eine Messeranordnung ausgebildet, mit der die Unterfolie 8 und die Deckelfolie 10 zwischen benachbarten Mulden 14 und am seitlichen Rand der Unterfolie 8 durchtrennt werden, so dass hinter der Längsschneideeinrichtung 5 schließlich vereinzelte Verpackungen 12 vorliegen.
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Die Verpackungsmaschine 1 verfügt ferner über eine Maschinensteuerung 18. Sie hat die Aufgabe, die in der Verpackungsmaschine 1 ablaufenden Prozesse zu steuern und zu überwachen. Eine Anzeigevorrichtung 19 mit Bedienelementen 20 dient zum Visualisieren beziehungsweise zum Beeinflussen der Prozessabläufe in der Verpackungsmaschine 1 für beziehungsweise durch einen Bediener.
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Die generelle Arbeitsweise der Verpackungsmaschine 1 wird im Folgenden kurz beschrieben.
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Die Unterfolie 8 wird von der Zufuhrrolle 7 abgezogen und durch die Vorschubeinrichtung beziehungsweise den Folienantrieb 11 in die Formstation 2 transportiert. In der Formstation 2 werden durch Tiefziehen Verpackungsmulden 14 in der Folie 8 gebildet. Die Mulden 14 werden zusammen mit dem umgebenden Bereich der Folie 8 in einem Hauptarbeitstakt zu der Einlegestrecke 15 weitertransportiert, in der sie mit Produkt 16 befüllt werden.
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Anschließend werden die befüllten Mulden 14 zusammen mit dem sie umgebenden Bereich der Folie 8 in einem weitern Hauptarbeitstakt durch die Vorschubseinrichtung 11 in die Siegelstation 3 weitertransportiert. Die Deckelfolie 10 wird nach einem Ansiegelvorgang an die Folie 8 mit der Vorschubbewegung der Folie 8 weiter transportiert. Dabei wird die Deckelfolie 10 von dem Materialspeicher 9 abgezogen. Durch das Ansiegeln der Deckelfolie 10 auf die Mulden 14 entstehen verschlossene Verpackungen 12, die in den nachfolgenden Schneideinrichtungen 4 und 5 vereinzelt und mittels der Abfuhreinrichtung 13 aus der Verpackungsmaschine 1 heraustransportiert werden.
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In 1 ist nun zusätzlich ein erfindungsgemäßes Foliendrucksystem 21 dargestellt, das in die Verpackungsmaschine 1 integriert und im Bereich der Zuführung der Oberfolie 10 zur Siegelstation 3 angeordnet ist. Dieses Foliendrucksystem 21 wird von der Oberfolie 10 durchlaufen, und es dient dazu, variable Informationen oder Kennzeichnungen in einer präzisen räumlichen Beziehung zum Vordruck auf der Oberfolie 10 auf diese Oberfolie aufzudrucken.
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2 zeigt in vereinfachter Darstellung Details des Foliendrucksystems 21. Dieses Foliendrucksystem 21 wird von der Kunststoff-Verpackungsfolie 10 in einer Förderrichtung F durchlaufen. Dabei wird die Bewegungsrichtung der Kunststofffolie 10 durch das Vorbeiführen der Folie 10 an Umlenkrollen 22 bis 29 mehrfach geändert.
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Einlaufseitig befindet sich im Foliendrucksystem 21 ein Referenzmarkenleser 30. Er ist auf die Kunststofffolie 10 gerichtet und dazu konfiguriert, beim Vorbeilaufen der Kunststofffolie 10 Referenz- oder Druckmarken auf der Folie 10 zu erkennen. Insbesondere kann es sich um einen Hell-/Dunkel-Kontraste erkennenden Sensor 30 handeln. In dem Moment, wo der Referenzmarkenleser 30 eine vorbeilaufende Referenz- oder Druckmarke erkennt, setzt er ein entsprechendes Messsignal an die auch das Foliendrucksystem 21 steuernde Steuerung 18 der Verpackungsmaschine 1 ab.
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Die Umlenkrollen 23, 24, 26, 27 und 29 sind drehbar, aber ortsfest an einem Rahmen 31 des Foliendrucksystems 21 montiert. Dabei sind die beiden Umlenkrollen 26, 27 exakt vertikal übereinander angeordnet, so dass auch die Kunststofffolie 10 in dem Abschnitt zwischen den beiden Umlenkrollen 26, 27 exakt vertikal ausgerichtet ist. In diesem Bereich ist ein Druckkopf 32 angeordnet, bei dem es sich um einen Heißpräge-, einen Thermotransfer-, oder um einen Tintenstrahldrucker handeln kann. Dieser Druckkopf 32 ist dazu konfiguriert, einen variablen Druck auf einen Abschnitt der Kunststofffolie 10 zwischen den beiden Umlenkrollen 26, 27 aufzubringen. Der Druckkopf 32 kann in horizontaler Richtung verfahren, d. h. in die Zeichenebene hinein, um zum Beispiel in einem Arbeitstakt mehrere nebeneinander liegende Drucke für mehrere Spuren von Verpackungen 12 zu erzeugen. Zu diesem Zweck ist der Druckkopf 32 entlang horizontaler Führungen im Foliendrucksystem 21 gelagert.
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Ein Vorschubsystem 33 innerhalb des Foliendrucksystems 21 dient dazu, innerhalb eines Hauptarbeitstaktes der Verpackungsmaschine 1 die Kunststofffolie 10 in dem Foliendrucksystem 21 so schrittweise zu bewegen, dass der Druckkopf 32 mehrere in Förderrichtung F der Kunststofffolie 10 hintereinander liegende Drucke auf die Folie 10 aufbringen kann. Auf diese Weise können im Hauptarbeitstakt Drucke für mehrere hintereinander liegende Reihen von Verpackungen 12 erzeugt werden.
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Das Vorschubsystem 33 umfasst einen Schlitten 34, an dem zwei Umlenkrollen 25, 28 drehbar montiert sind. Bei diesen Umlenkrollen 25, 28 handelt es sich um diejenigen Umlenkrollen, die jeweils den den Druckbereich der Folie 10 aufspannenden Umlenkrollen 26, 27 benachbart sind. Der Schlitten 34 ist in vertikaler Richtung entlang einer Führung 35 beweglich montiert. Ein Antrieb 36 sorgt für eine Bewegung des Schlittens 34 entlang der vertikalen Führungen 35. Beispielsweise kann der Schlitten 34 ausgehend von der in 2 gezeigten, untersten Position zu zwei jeweils gegenüberliegenden Positionen entlang der Führung 35 verfahren werden. Bei jeder Bewegung des Schlittens 34 nach oben verkürzt sich der Abschnitt der Kunststofffolie 10 zwischen den beiden Umlenkrollen 24, 26, während sich gleichzeitig der Abschnitt der Folie 10 zwischen den Umlenkrollen 27, 29 um den gleichen Wert verlängert. Diese Verlagerung führt dazu, dass die Kunststofffolie 10 durch den Druckbereich zwischen den beiden Umlenkrollen 26, 27 gezogen wird, so dass der Druckkopf 32 unterschiedliche Bereiche der Kunststofffolie 10 erfasst.
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Im Foliendrucksystem 21 ist ferner ein Positionsgeber 37 vorgesehen. Dieser Positionsgeber 37 dient dazu, die Position der Kunststofffolie 10 innerhalb des Foliendrucksystems 21 zu erfassen, abhängig vom Vorschub der Folie 10 durch den Folienantrieb 11. Beispielsweise könnte der Positionsgeber 37 an eine der Umlenkrollen 22 bis 29 angeschlossen sein, im dargestellten Ausführungsbeispiel an die Umlenkrolle 22. Der in 2 gezeigte Positionsgeber 37 verfügt über eine Mitlaufrolle, die gegen die Umlenkrolle 22 gedrückt wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Folie 10 stets mit ausreichender Reibung zwischen der Mitlaufrolle und der Umlenkrolle 22 geführt wird, so dass die Mitlaufrolle beim Vorschub der Folie 10 eine Drehung ausführt. Als Positionsgeber 37 kann insbesondere ein Wegimpulsgeber verwendet werden, beispielsweise ein Drehgeber, insbesondere ein Inkremental-Wellen-Drehgeber. Dieser verfügt über einen Zähler, wobei der Zähler bestimmte Impulse beispielsweise bei der Drehung der Umlenkrolle 29 zählt. Der Zählerstand des als Drehgeber ausgebildeten Positionsgebers 37 wird als Messsignal an die Maschinensteuerung 18 übermittelt.
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3 zeigt eine Draufsicht auf die Kunststofffolie 10. Diese ist mit einem symbolisch dargestellten Vordruck V versehen, der sich in regelmäßigen Abständen D wiederholt. Außerdem ist die Kunststofffolie 10 mit äquidistanten und an ihrem Rand angeordneten Referenz- oder Druckmarken 38 versehen. Diese sind als dunkle oder opake Bereiche auf der ansonsten weitgehend transparenten oder transluzenten Kunststofffolie 10 ausgebildet. Der Abstand benachbarter Druckmarken 38 entspricht ebenfalls dem Abstand D zwischen benachbarten Vordrucken V. Der Abstand D ist dabei üblicherweise etwas kleiner als die spätere Länge einer Verpackung 12 – nämlich insbesondere um das Maß, um das die Kunststofffolie 10 später vor ihrer Aufsiegelung auf die Verpackungsmulden 14 noch gereckt wird.
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Ein Sekundärdruck soll mittels des Foliendrucksystems 21 in definierter räumliche Beziehung zum Vordruck V auf die Folie 10 aufgebracht werden. 3a zeigt die gewünschten Positionen dieser Aufdrucke als Druckposition 1, Druckposition 2, Druckposition 3 für drei hintereinander liegende Drucke. Innerhalb eines Hauptarbeitstakts der Verpackungsmaschine 1 wird die Kunststofffolie 10 über eine Abzugslänge A weiter transportiert, die drei hintereinander liegenden Reihen von Verpackungen entspricht. Dementsprechend müssen innerhalb der Abzugslänge A auch drei hintereinander liegende Drucke aufgebracht werden.
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3a zeigt ferner die Position des Referenzmarkenlesers 30 relativ zur Folie 10 beziehungsweise relativ zu den Referenzmarken 38. Wie erläutert, ist der Referenzmarkenleser 30 dazu ausgebildet, anhand des sich ändernden Kontrastes das Vorbeilaufen einer Referenzmarke 38 zu erkennen, insbesondere der vorderen Kante einer Referenzmarke 38.
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In 3a bezeichnen ferner F die Förderrichtung der Verpackungsfolie 10 (vergleiche auch 2, BM einen vom Positionsgeber 37 erfassten Bezugspunkt der Verpackungsmaschine 1 beziehungsweise des Foliendrucksystems 21 sowie BF einen Bezugspunkt der Folie, der durch die in Förderrichtung F vordere Kante einer Referenzmarke 38 definiert ist. Ref0 bezeichnet einen Referenzabstand zwischen dem Referenzmarkenleser 30 und der Vorderkante einer nachfolgenden Druckmarke (in Abzugsrichtung F gesehen) bei korrekt platzierten Drucken, während Ref1 einen Referenzabstand zur Vorderkante der vorhergehenden Druckmarke (in Abzugsrichtung gesehen) bei korrekt platzierten Drucken bezeichnet.
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3b zeigt eine Situation, in der die Folie gegenüber der Situation in 3a um eine Differenzstrecke Δ vorwärts transportiert. Um diese vorzeichenbehaftete Differenz Δ muss die Längshubposition beim Ausführen des Drucks korrigiert werden. In 3b bezeichnen d0 die gemessene Distanz von dem Referenzmarkenleser 30 zur Vorderkante des nachfolgenden Drucks nach Beendigung des Vorzugs, und d1 die gemessene Distanz zur Vorderkante der vorangehenden Druckmarke 38, ebenfalls nach Beendigung des Vorzugs.
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Aus einem Vergleich der 3a und 3b ergeben sich die folgenden beiden Beziehungen: Δ = Ref0 – d0 und Δ = d1 – Ref1.
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Bei einem Neustart oder Wiederanfahren der Verpackungsmaschine 1 beziehungsweise des Foliendrucksystems 21 findet zunächst eine Kalibrierfahrt statt. Bei dieser fährt ein Bediener die Verpackungsfolie 10 manuell durch Ansteuern des Folienantriebs 11 in oder entgegen der Förderrichtung F. Ziel ist es dabei, manuell eine korrekte Druckposition anzufahren. Optional könnte diese Kalibrierfahrt auch automatisch durchgeführt werden, sofern entsprechende Sensoren vorhanden sind.
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Anschließend beginnt der normale Betrieb des Foliendrucksystems 21, beziehungsweise der übliche Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei wird die Kunststofffolie 10 mittels des Folienantriebs 11 durch das Foliendrucksystem 21 gezogen, da sie stromabwärts in der Siegelstation 3 an die von den Transportketten des Folienantriebs 11 erfassten Unterfolie 8 angesiegelt ist. Immer dann, wenn eine Referenzmarke 38 am Referenzmarkenleser 30 vorbeiläuft beziehungsweise der Referenzmarkenleser 30 die Vorderkante (oder alternativ Hinterkante) eine Referenzmarke 38 erkennt, übermittelt der Referenzmarkenleser 30 ein entsprechendes Signal an die Steuerung 18. Die Steuerung 18 erhält außerdem die Messsignale beziehungsweise den Zählerstand des Positionsgebers 37. Die Steuerung 18 vergleicht die beiden Messsignale miteinander. Üblicherweise sollte eine Referenzmarke 38 jeweils bei einem bestimmten Zählerstand des Positionsgebers 37 beziehungsweise nach Erreichen einer vorgegebenen Differenz zum Zählerstand bei der vorhergehenden Referenzmarke 38 erreicht werden. Stellt die Steuerung 18 nun eine Abweichung fest, wird dies als Hinweis darauf gewertet, dass der Vorschub der Kunststofffolie 10 nicht synchronisiert erfolgt, so dass ein mittels des Druckkopfs 32 erzeugter Druck nicht an die vorgegebene Stelle gelangen würde. Um dies auszugleichen, steuert die Steuerung 18 den Folienantrieb 11 beziehungsweise einen separaten Folienantrieb im Foliendrucksystem 21 an, um die gemessene Differenz auszugleichen, so dass der Druck an der vorbestimmten Stelle platziert wird.
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Ausgehend von den dargestellten Ausführungsbeispielen können das erfindungsgemäße Foliendrucksystem und das erfindungsgemäße Verfahren in vielfacher Hinsicht geändert werden. Wie bereits erläutert, ist es denkbar, dass das Foliendrucksystem 21 über einen eigenen Folienantrieb verfügt, der zusätzlich zum Folienantrieb 11 für die Unterfolie 8 vorgesehen ist. Ebenso ist es denkbar, dass das Foliendrucksystem 21 auch über eine eigene Steuerung verfügt, die möglicherweise mit der Maschinensteuerung 18 kommuniziert, ansonsten aber von dieser getrennt ist. Auf diese Weise kann das Foliendrucksystem 21 als Modul aufgebaut und modulartig an Verpackungsmaschinen 1 angeschlossen werden.
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Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel könnte es besondere Vorteile bieten, wenn der Referenzmarkenleser 30 so angeordnet wird, dass er die Folie 10 in dem Bereich zwischen den Umlenkrollen 24 und 29 überwacht, in dem die Folie 10 in Schlaufen gelegt ist. Insbesondere könnte der Referenzmarkenleser 30 in dem Druckabschnitt der Folie 10 angeordnet sein, d. h. zwischen den Umlenkrollen 26, 27. Dies böte den Vorteil, dass die Referenzmarken 38 zweimal am Referenzmarkenleser 30 vorbeigeführt werden: Nämlich einmal während des Vorschubs der Folie 10 im Hauptarbeitstakt der Verpackungsmaschine 1, und einmal durch den schrittweisen Vorschub der Folie 10 innerhalb des Foliendrucksystems 21 mittels des Schlittens 34. Die mehrfache Messung einer Referenzmarke 38 kann die Präzision des erfindungsgemäßen Foliendrucks noch weiter erhöhen. Prinzipiell könnte der Referenzmarkenleser 30 dazu auch am Schlitten 34 selbst montiert sein. Um den möglicherweise empfindlichen Referenzmarkenleser 30 jedoch möglichst geringen Beschleunigungen und Vibrationen auszusetzen, wäre es sinnvoll, den Referenzmarkenleser 30 weiterhin am Rahmen 31 des Foliendrucksystems 21 zu montieren.
