DE60301712T2

DE60301712T2 - Verfahren zum Prüfen von Verpackungsmaterial in einer Verpackungsmaschine

Info

Publication number: DE60301712T2
Application number: DE60301712T
Authority: DE
Inventors: Mario Spatafora; Bruno Tommasini
Original assignee: GD SpA
Current assignee: GD SpA
Priority date: 2002-08-08
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2023-08-01
Also published as: DE60301712D1; JP4249564B2; ITBO20020529A1; EP1388514A1; US7222472B2; ATE305431T1; CN1488556A; US20040029693A1; JP2004067250A; EP1388514B1; CN1325334C

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Prüfen von Verpackungsmaterial in einer Verpackungsmaschine.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verpackungsmaterial vom Typ, der von einer Rolle abgewickelt und einer Verarbeitungsstation in Form eines kontinuierlichen Streifens oder von vorher an einer Schneidstation geschnittenen vorgegebenen Längen zugeführt wird, sowie auf Verpackungsmaterial in Form von Zuschnitten, die von einem Stapel entnommen werden.
Bevor sie in eine erste Station einer Maschine eintreten, in der sie um die jeweiligen, zu verpackenden Produkte gewickelt werden, ist es bei solchen Materialien normal, sie vorher einem Vorgang zu unterziehen, in welchen in bestimmten Bereichen zusätzliche Materialien angebracht werden.
Abhängig von den besonderen Anforderungen, können diese zusätzlichen Materialien die Form von Klebern, Farben und metallenen Pulvern haben, verwendet zum Beispiel in Kombination mit Klebesubstanzen.
Nach den herkömmlichen Techniken müssen die betreffenden zusätzlichen Materialien in vorgegebenen Bereichen des Verpackungsmaterials angebracht werden und können auf unterschiedliche Weisen verteilt sein. Sie können sich zum Beispiel als Tupfen, als kontinuierliche oder unterbrochene Streifen oder als andere spezifische Muster darstellen.
Es ist offensichtlich, dass die Verteilung von zusätzlichen Materialien in dieser Weise zyklisch an jeder Länge von Verpackungsmaterial, das eine einzelne Umhüllung bilden soll, wiederholt werden muss, und ebenfalls muss die Geometrie der Verteilung an jeder solcher Länge gleich bleiben. Wenn dies nicht der Fall ist, könnten die Phasen des Umhüllens und Verpackens des fertigen Produktes Anlass zu strukturellen oder sichtbaren Defekten geben, was das Ausstossen der unzulänglichen Produkte an einem Punkt stromabwärts der Verpackungsstationen notwendig machen würde.
Solch ein Verfahren zum Prüfen des Verpackungsmaterials ist in dem Dokument WO 02/064470 behandelt, welches zu dem Stand der Technik nach Art. 54(3) EPC gehört. Es enthält ein Verpackungsmaterial, an welchem ein vorher elektrostatisch aufgeladener Streifen angebracht wird. Dieses Verpackungsmaterial läuft entlang einer vorgegebenen Bahn und durch eine Prüfstation vor, wo ein Fühler das Vorhandensein der elektrostatischen Ladungen erfasst, angebracht an einem bestimmten Abschnitt des zusätzlichen Streifenmaterials.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zum Prüfen von Verpackungsmaterialien vorzusehen, allgemein betrachtet, wobei die korrekte Verteilung der Zubehörmaterialien stromaufwärts der Verpackungsstationen festgestellt wird und die oben erwähnten Probleme somit überwunden werden können.
Der gewünschte Zweck wird erreicht durch die vorliegende Erfindung nach Patentanspruch 1, und zwar unter Anwendung eines Verfahrens zum Prüfen von Verpackungsmaterial in einer Verpackungsmaschine, bei welchem das Verpackungsmaterial entlang einer vorgegebenen Zuführbahn vorläuft, enthaltend wenigstens die Phasen des Anbringens eines zusätzlichen Materials in bestimmten Bereichen des Verpackungsmaterials, des elektrostatischen Ladens des Verpackungsmaterials, wenn es durch wenigstens eine erste Ladestation läuft, und des anschliessenden Prüfens der Verteilung der elektrostatischen Ladung an dem Verpackungsmaterial, wenn es durch wenigstens eine zweite Kontrollstation läuft. Die abhängigen Patentansprüche legen weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung offen.
Die Erfindung wird nun im Detail beschrieben, und zwar durch ein Beispiel und mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen, in welchen:
1 einen Teil einer Verpackungsmaschine zeigt, ausgestattet mit einer nach der vorliegenden Erfindung ausgeführten Kontrollvorrichtung, schematisch und in der Perspektive dargestellt und mit bestimmten Teilen entfernt;
2 zeigt eine zweite Ausführung der in 1 gezeigten Vorrichtung, dargestellt schematisch und in der Perspektive und mit bestimmten Teilen entfernt;
3 zeigt eine dritte Ausführung der in 1 gezeigten Vorrichtung, dargestellt schematisch und in der Perspektive und mit bestimmten Teilen entfernt;
4 zeigt eine vierte Ausführung der in 1 gezeigten Vorrichtung, dargestellt schematisch und in der Perspektive und mit bestimmten Teilen entfernt;
5 ist eine graphische Darstellung eines sich auf die Vorrichtung in 1 beziehenden Steuersignals;
6 ist ein Detail aus 1, gezeigt in vergrösserter Form und schematisch in einer seitlichen Erhebung.
In den 1 und 2 der Zeichnungen ist mit 1 in seiner Gesamtheit ein Teil einer Verpackungsmaschine bezeichnet, in welcher ein Verpackungsmaterial 2 entlang einer Zuführbahn 3 vorläuft, sich von einer Rolle 4 abwickelnd und in Richtung einer Schneidvorrichtung 5 laufend, durch welche es in Querrichtung in bestimmte Längen geschnitten wird, und ebenfalls durch eine in ihrer Gesamtheit mit 6 bezeichnete Kontrolleinheit laufend.
Wie in 1 gezeigt ist, wird die Rolle 4 von einem um eine horizontale Achse 7a drehbaren Zapfen 7 getragen, angetrieben durch einen entsprechenden Motor 8 auf solche Weise, dass das Verpackungsmaterial 2, welches die Form eines kontinuierlichen Streifens 9 hat, mit Hilfe von herkömmlichen Abzugsmitteln (nicht gezeigt) abgewickelt und zwischen zwei Führungen 10 zu einer Vorrichtung 11 geleitet werden kann, durch welche ein zusätzliches Material, bezeichnet mit 12, in bestimmten ersten Bereichen des Streifens 9 angebracht wird.
Das angebrachte zusätzliche Material 12 zeigt sich zum Beispiel in 1 als eine kontinuierliche Folge von Tupfen 13, die bestimmte Positionen auf dem Streifen belegen und zum Beispiel aus einer Klebesubstanz bestehen, so wie ein Kaltkleber und/oder ein Heisskleber.
Auf diese Weise weist stromabwärts der Schneidvorrichtung 5 jede der von dem Streifen abgetrennten bestimmten Längen 14 eine vorgegebene Anzahl von Tupfen 13 von Klebesubstanz auf, welche durch das geeignete Takten und Verriegeln des Betriebes der Anbringungsvorrichtung 11 und der Schneidvorrichtung 5 festlegbare Positionen belegen.
In dem Beispiel in 1, geht man von stromaufwärts nach stromabwärts entlang der Zuführbahn 3, enthält die Kontrolleinheit 6 eine Vorrichtung 15, mit Hilfe welcher der vorlaufende Streifen 9 elektrostatisch aufgeladen wird, und im Anschluss eine Vorrichtung 16, mit Hilfe welcher die vorher an dem Streifen angebrachten elektrostatischen Ladungen erfasst werden; die betreffenden Vorrichtungen 15 und 16 stimmen jeweils mit einer ersten Bearbeitungsstation A und einer zweiten Bearbeitungsstation B überein.
Insbesondere enthält die Ladevorrichtung 15 ein Paar von Platten 17, angeordnet eine an jeder Fläche des kontinuierlichen Streifens 9 und angeschlossen an einen elektrischen Feldgenerator 18, so dass eine Leistungsdifferenz zwischen den Platten 17 erzeugt und somit wenigstens die nach oben gerichtete Fläche 9a des Streifens 9 elektrostatisch geladen wird.
Die Abtastvorrichtung 16 enthält einen ersten Fühler 19 und einen zweiten Fühler 20, gehalten durch eine Trägerstruktur 21 (s. auch 6) und angeschlossen an eine Vergleichsschaltung, die durch einen mit 22 bezeichneten Block dargestellt ist. Der erste Fühler 19 ist auf die Fläche 9a des Streifens 9 gerichtet und zu den vorgenannten ersten Bereichen ausgerichtet, die von den Tupfen 13 von Klebesubstanz belegt sind, während der zweite Fühler 20 auf die gleiche Fläche 9a des Streifens 9 gerichtet, jedoch zu einem gewählten zweiten, nicht von dem zusätzlichen Material 12 belegten Bereich ausgerichtet ist. Beim Betrachten der 6 kann gesehen werden, dass die Struktur 21 auch die Aufgabe eines Schirms ausübt, und zwar aus Gründen, die im Laufe der Beschreibung deutlicher werden.
Der mit 23 bezeichnete Block stellt eine Hauptsteuereinheit dar, an welche der Abwickelmotor 8, die Anbringungsvorrichtung 11, der elektrische Feldgenerator 18 und der Komparator 22 angeschlossen sind.
Es ist durch praktische Versuche gezeigt worden, dass, wenn ein Streifen aus Verpackungsmaterial der Wirkung eines elektrischen Feldes ausgesetzt wird, in der Lage, elektrostatische Ladungen an der Oberfläche des Streifens zu erzeugen, diese dazu neigen, sich in den mit zusätzlichen Materialien behandelten Bereichen anzusammeln und zu verstärken. In diesem besonderen Falle konnte man sehen, wie sich die elektrostatischen Ladungen vorwiegend um die und auf den Tupfen 13 von Klebesubstanz konzentrieren, während auf dem Rest der Fläche 9a des Streifens 9 die Verteilung der Ladungen durch eine niedrigere und im wesentlichen gleichbleibende Konzentration ausgezeichnet ist.
Im Betrieb kann im Anschluss an das Anbringen der Tupfen 13 von Klebesubstanz das Verpackungsmaterial durch die Abtastvorrichtung 16 einer Kontrolle unterzogen werden, um die Verteilung der elektrostatischen Ladungen auf der Oberfläche 9a des Streifens 9 zu prüfen, und zwar durch Erfassen der Anordnung von deren Konzentration, und zwar in den gewählten ersten Bereichen von grösserer Intensität und in dem zweiten Bereich von geringerer Intensität.
Für den Fall, dass die Vorrichtung 16 ein Signal zurückgibt, das im Vergleich mit einem durch einen Generator 27 an die Hauptsteuereinheit 23 gelieferten Bezugssignal als anomal befunden wurde, zum Beispiel, wenn Tupfen 13 von Klebesubstanz fehlen oder diese in den ersten Bereichen nicht korrekt positioniert sind, sendet der Komparator 22 ein Signal an die Steuereinheit 23, welche dann zum Beispiel den Motor 8 abschalten kann, um den Vorlauf des Streifens 9 anzuhalten, sowie die Anbringungsvorrichtung 11 steuern kann, um die korrekte Anordnung der Tupfen 13 von Klebesubstanz wiederherzustellen.
Mit Hilfe eines Beispiels zeigt die 5 ein Signal, das typischerweise von dem ersten Fühler 19 und dem zweiten Fühler 20 ausgesendet ist. Praktisch weist das bemusterte Signal eine Folge von Spitzenwerten 28 auf, die den Tupfen 13 von Klebesubstanz entsprechen, wo der erste Fühler 19 eine stärkere Konzentration der Ladungen erfasst, während der zweite Fühler 20 ein Wanderwellensignal 29 von einer geringeren Ausschlagweite als die der Spitzenwerte 28 erzeugt, was den niedrigeren Konzentrationen der Ladungen auf dem Rest des Streifens 9 entspricht, das heisst auf dem Teil der Fläche 9a, auf dem keine Tupfen 13 von Klebesubstanz vorhanden sind. Ein Signal dieses Typs wird mit dem durch den Generator 27 gelieferten Bezugssignal verglichen, dessen Eigenschaften dieselben sind wie in 5.
Durch einen vergleichenden Typ der Kontrolle, und unter Verwendung von zwei Fühlern 19 und 20, ist es möglich, eine grössere Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Abtastvorrichtung 16 zu erhalten. Ausserdem verhindert die Struktur 21 durch Erdentladung jede Ansammlung von Ladungen um die Fühler 19 und 20, so dass keine falschen Signale erzeugt werden.
Vorteilhafterweise können die an dem Verpackungsmaterial angebrachten Klebesubstanzen auf solche Weise behandelt werden, dass sie ihre Fähigkeit, elektrostatische Ladungen anzusammeln, noch erhöhen, zum Beispiel durch Beigabe von Zusätzen, die solche Ladungen anziehen können.
Die in 2 gezeigte Lösung unterscheidet sich von der in 1 nur insofern, dass die Klebesubstanz durch eine Anbringungsvorrichtung 11 entlang dem ersten Bereich in Form eines kontinuierlichen Streifens 24 angebracht ist.
Ähnlich unterscheidet sich das Beispiel aus 3 von dem in 2 nur dadurch, dass dem Anbringen eines kontinuierlichen Streifens 24 aus Klebesubstanz das Anbringen über der Klebesubstanz, und unter Verwendung einer geeigneten Druckrolle 25, eines Streifens 26 folgt, der als ein zweites Verpackungsmaterial erkennbar ist, zum Beispiel ein Reissbändchen, dazu bestimmt, das Öffnen einer Umhüllung von Zigarettenpackungen oder -kartons zu erleichtern.
In dem Beispiel in 4 sind die Tupfen 13 der Klebesubstanz nach einer bestimmten Anordnung in gewählten Bereichen der seitlichen Abschnitte 29 angebracht, die von dem flachen Zuschnitt 30 aufgewiesen sind, entnommen von einem Stapel 31.
An einem bestimmten Punkt entlang der Zuführbahn 3, welcher die Zuschnitte 30 folgen, werden zwei Anbringungsvorrichtungen 11 durch eine weitere Vorrichtung 33 ergänzt, die an der ersten Station A arbeitet, so dass sie Tupfen 34 von Klebesubstanz auf jeweiligen mittleren Abschnitten 32 der Zuschnitte 30 anbringt, und eine Vorrichtung 35, die ein metallenes Pulver abgibt, dazu bestimmt, an dem Klebertupfen 34 anzuhaften.
Die Vorrichtung und das so beschriebene Prüfverfahren sind in der Lage sicherzustellen, dass keine defekten Längen oder Zuschnitte von Material an die stromabwärts liegenden Einwickelstationen gelangen, so dass Verstopfungen verhindert und Ausschüsse vermieden werden.
Das zusätzliche Material 12 ist oben mit Hilfe eines Beispiels als eine Klebesubstanz beschrieben, könnte jedoch auch aus einer flüssigen Substanz bestehen, so wie Farben oder Farbstoffe.
Im Falle der in den 2 und 3 gezeigten Ausführungen kann ausserdem das Vorhandensein sowie die korrekte Anordnung des kontinuierlichen Streifens 24 von zu sätzlichem Material 12 und des Streifens 26 aus einem zweiten Verpackungsmaterial einfach durch den Vergleich der von den beiden Fühlern 19 und 20 kommenden Signale geprüft werden, und zwar ohne die Notwendigkeit eines Generators 27 zum Aussenden eines Bezugssignals wie in 5.

Claims

Verfahren zum Prüfen von Verpackungsmaterial in einer Verpackungsmaschine, bei welchem das Verpackungsmaterial (2) entlang einer vorgegebenen Zuführbahn (3) vorgeschoben wird, enthaltend wenigstens die Phasen des Anbringens eines zusätzlichen Materials (12) in bestimmten Bereichen des Verpackungsmaterials (2), elektrostatisches Laden des Verpackungsmaterials, wenn es durch wenigstens eine erste Ladestation (A) läuft, und anschliessendes Prüfen der Verteilung der elektrostatischen Ladung an dem Verpackungsmaterial (2), wenn es durch wenigstens eine zweite Kontrollstation (B) läuft.
Verfahren nach Patentanspruch 1, enthaltend die Phase, zugeordnet der Prüfphase der Verteilung der elektrostatischen Ladung, des Abtastens jeder Veränderung in der Konzentration der elektrostatischen Ladungen infolge der Phase des Anbringens des zusätzlichen Materials (12).
Verfahren nach Patentanspruch 2, bei welchem die Phase des Abtastens einer Veränderung in der Konzentration der elektrostatischen Ladungen eine Phase des Erzeugens von wenigstens einem Signal enthält, welches die Art der Konzentration an dem Verpackungsmaterial (2) infolge der Phase des Anbringens des zusätzlichen Materials (12) anzeigt.
Verfahren nach Patentanspruch 3, bei welchem die Phase des Anbringens des zusätzlichen Materials (12) die Phase des Anbringens einer Serie von Tupfen (13) einer flüssigen oder pulverförmigen Substanz enthält.
Verfahren nach Patentanspruch 4, bei welchem die Tupfen (13) der Serie in einem vorgegebenen Muster angeordnet werden.
Verfahren nach Patentanspruch 3, bei welchem die Phase des Anbringens des zusätzlichen Materials (12) die Phase des Anbringens eines kontinuierlichen Streifens (24) einer flüssigen oder pulverförmigen Substanz enthält.
Verfahren nach Patentanspruch 3, bei welchem die Phase des Anbringens des zusätzlichen Materials (12) die Phase des Anbringens eines kontinuierlichen Streifens (26) aus einem zweiten Verpackungsmaterial enthält.
Verfahren nach den Patentansprüchen von 4 bis 6, bei welchem die flüssige Substanz eine Klebesubstanz ist.
Verfahren nach den Patentansprüchen von 4 bis 6, bei welchem die flüssige Substanz eine färbende Substanz ist.
Verfahren nach den Patentansprüchen von 4 bis 6, bei welchem die flüssige Substanz Zusätze enthält, in der Lage, elektrostatische Ladungen anzuziehen.
Verfahren nach Patentanspruch 3, bei welchem die Phase des Erzeugens eines Signals, das die Art der Konzentration der elektrostatischen Ladungen an dem Verpackungsmaterial (2) anzeigt, infolge einer Phase des Abtastens und Vergleichens des Signals mit einem Bezugssignal mit Hilfe von wenigstens einem Fühler (19, 20) erfolgt, installiert an der zweiten Kontrollstation (B).
Verfahren nach Patentanspruch 3, bei welchem die Phase des Erzeugens eines Signals, das die Art der Konzentration der elektrostatischen Ladungen an dem Verpackungsmaterial (2) anzeigt, infolge einer Phase des Abtastens des Materials mit Hilfe von wenigstens einem Fühler (19) und einer Phase des Vergleichens des Signals mit einem zweiten Signal erfolgt, das durch einen zweiten Fühler (20) erzeugt ist, angeordnet an der zweiten Kontrollstation (B), und des Erfassens der Konzentration der elektrostatischen Ladungen durch vorgegebene zweite Bereiche des Verpackungsmaterials (2) hindurch.
Verfahren nach den Patentansprüchen 11 und 12, wo diese von den Ansprüchen 4 oder 5 abhängen, enthaltend eine Phase des Prüfens der korrekten Verteilung und der Zahl der Tupfen (13) der flüssigen Substanz.
Verfahren nach den Patentansprüchen von 1 bis 13, bei welchem das Verpackungsmaterial (2) aus einem kontinuierlichen Streifen (9) besteht, der von einer entsprechenden Rolle (4) abgewickelt ist und entlang einer vorgegebenen Bahn (3) vorgeschoben wird.
Verfahren nach den Patentansprüchen von 1 bis 13, bei welchem das Verpackungsmaterial (2) aus einer Folge von diskreten Längenabschnitten (14) besteht, die entlang einer vorgegebenen Bahn (3) vorlaufen.
Verfahren nach Patentanspruch 7, bei welchem der Streifen (26) aus einem zweiten Verpackungsmaterial aus einem leicht zu reissenden Bändchen besteht, das an dem Verpackungsmaterial (2) anbringbar ist.
Verfahren nach Patentanspruch 14, bei welchem die diskreten Längenabschnitte des Materials aus Zuschnitten (30) bestehen, aus welchen Zigarettenpäckchen mit angelenktem Deckel oder zur Aufnahme solcher Päckchen bestimmte Kartons hergestellt werden sollen.