DK172268B1 - Fremgangsmåde til trykning af emballagedele - Google Patents

Description

DK 172268 B1

FREMGANGSMÅDE TIL TRYKNING AF EMBALLAGEDELE

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til trykning af emballa-5 gedele af den i krav 1's indledning angivne art.

Det er almindelig kendt i forbindelse med tøroffsettrykning af emballagedele, især plastlåg, at føre lågene enkeltvis via frembringere/kædekassetter, hvori de enkelte lågdele er 10 placeret, frem til en trykkesektion, hvor selve tør-offsettrykningen foregår. Frembringerne er anbragt på kæder med en afstand svarende til omkring 2 lågs længde. Normalt er der 20 til 30 frembringere til at transportere lågene fra ilægningsstakkene og frem til restakker. Forud for 15 trykningen er der således foregået en udstansning af lågene samt en stakning. Selve trykningen foregår ved, at frembringerne fører et enkelt låg frem til selve trykkesektionen, hvor en tryksko går ned i lågspejlet og afsætter sit tryk. Dernæst transporteres emballagen videre, og stak-20 ning foretages, efter at tørring er foretaget.

Denne kendte teknik har således den ulempe, at den involverer to stakningsarbejdsgange og tillige, at trykket foregår på de enkelte låg, når disse føres frem i kassetter.

25 Lågene bliver ved de kendte metoder enkeltvis monteret i kassetter og herefter igen fjernet fra disse kassetter. Dette betyder, at der er megen mekanik i form af stakker, restakker og kassetter. I praksis betyder det, at stabiliteten ikke er tilfredsstillende, når hastigheden skal være 30 høj. Processen er således uhensigtsmæssig ressource- og tidskrævende samt omkostelig.

Fra US-A-3.539.085 er det kendt at styre folier i form af væv igennem eksempelvis en trykpresse, og hvor styresy-35 stemet blandt andet tilgodeser/styrer spændinger i vævet ved hjælp af styring af valsernes hastighed. Metoden løser DK 172268 B1 2 ikke det problem, der er med at placere tryk på emballagedele, hvilke emballagedele jo ikke er fremstillet i ét plan og således er uegnet til den masseproduktion, der er angivet i skriftet.

5

Fra WO 91/15342 kendes et apparatur og en måde til placering af irregulært afgrænsede billeder på et folie. Skriftet løser ikke det problem, der er ved en entydig styring af de enkeltdele, der ønskes forsynet med et print, 10 og tillader, således ikke en masseproduktion i forbindelse med emballagedelene.

Det er formålet med opfindelsen at tilvejebringe en fremgangsmåde, der ikke har den kendte tekniks ulemper, og hvor 15 det således ikke er nødvendigt at udstanse emballagen forud for trykningen, og hvor der opnås en rationel håndtering af emballagedelene med et minimum af arbejdsgange. Blandt andet reduceres antallet af stakningsarbejdsgange, idet måden muliggør en trykning af foliebaner med emballagedele ved 20 fødning direkte fra maskinen, der producerer emballagedelene.

Dette formål opnås ved en fremgangsmåde af den i indledningen angivne, og hvor emballagedelene udgør en del af en 25 sammenhængende foliebane, idet de enkelte emballagedele ligger i afstand til hinanden og via foliebanen er i forbindelse med hinanden, hvor den sammenhængende foliebane med emballagedelene føres frem til en trykkesektion, hvor trykningen af emballagedelene i trykkesektionen foretages 30 med tryksko og pr. afsat tryk omfatter en emballagedel eller flere parallelt liggende og ved siden af hinanden med afstand liggende emballagedele, og hvor emballagedelene dernæst føres frem til en adskillelsessektion, hvor den enkelte emballagedel ved en adskillelsesproces skilles fra 35 foliebanen.

DK 172268 B1 3

Foliebanen med de formede emballagedele transporteres direkte frem til trykkesektionen, hvorved det undgås at skulle stable og efterfølgende placere emballagedelene i kassetterne, der så ville transportere disse frem til tryk-5 kesektionen, sådan som det er almindelig kendt. Trykning ifølge opfindelsen foregår nede i emballagedele, der hensigtsmæssigt kan ligge på samme linje set i tværgående retning. Herefter positioneres folien i forhold til den næste række tryksko, således at den næste tværgående række embal-10 lagedele placeres ud for den næste række tryksko. De trykte emballagedele fjernes fra foliebanen ved en adskillelsesproces på det tidspunkt, hvor foliebanedelen med de trykte data ikke er i bevægelse, og emballagedelen kan nu stables eller håndteres på anden vis, idet den nu er parat til 15 brug.

Processen er således karakteriseret ved at være en kontinuerlig proces, hvor behovet for manuel betjening er minimal.

20 Ved at benytte fremgangsmåden ifølge opfindelsen som angivet i krav 2 opnås en hensigtsmæssig og entydig placering af emballagen i relation til den videre håndteringsproces og det benyttede værktøj, samtidig med, at en stor trykt emballageproduktion er mulig.

25

Ved at benytte fremgangsmåden ifølge opfindelsen som angivet i krav 3 og 4 opnås ved frem- og tilbagegående bevægelser af folien, at denne stadig er korrekt centreret i forhold til trykskoenes placering.

30

Ved at benytte fremgangsmåden ifølge opfindelsen som angivet i krav 5 opnås en hensigtsmæssig udformning af fastholdelsesorganerne samtidig med, at en drivmekanisme for frem- og tilbageføring af foliebanen er tilvejebragt. Fje-35 derbelastningen sikrer et korrekt tryk på folien, så denne følger hastigheden på de nedre hjulsæts periferi.

DK 172268 B1 4

Ved at benytte fremgangsmåden ifølge opfindelsen som angivet i krav 6 opnås en hensigtsmæssig udformning af trykkesektionen og muliggør en stor produktion af de trykte emballagedele pr. tidsenhed.

5

Ved at benytte fremgangsmåden ifølge opfindelsen som angivet i krav 7 opnås en effektiv tidsbesparende trykning af emballagedele, når de som angivet er formet i formstof og omfatter lågdelene.

10

Ved at benytte fremgangsmåden ifølge opfindelsen som angivet i krav 8 opnås, at emballagedelene kan formes tæt ved siden af hinanden i foliebanen, idet den positionerende bevægelse sikrer, at der er plads til den efterfølgende 15 trykskosektion i den efterfølgende emballagedels sektion.

Ved at benytte fremgangsmåden ifølge opfindelsen som angivet i krav 9 opnås, at det er muligt ved hjælp af de optiske sensorer at registrere for- og bagkant af de enkelte 20 emballagedele og således positionere emballagedelene korrekt i forhold til trykskoene. CNC-styresystemet sikrer, at trykskoenes hastighed styres samtidig med, at CNC-styresystemet regulerer motorerne til fremdrivning af foliebanen som funktion af trykskoenes hastighed.

25

Ved at benytte fremgangsmåden ifølge opfindelsen som angivet i krav 10 opnås en effektiv og prisbillig adskillelsesproces .

30 Ved at benytte fremgangsmåden ifølge opfindelsen som angivet i krav 11 opnås, at trykningen er tør, inden selve adskillelsesprocessen finder sted, hvorfor det sikres, at trykningen ikke bliver ødelagt.

35 Opfindelsen forklares herefter nærmere under henvisning til tegningen, idet DK 172268 B1 5 fig. 1 viser sidebillede af processen i oversigtsform, fig. 2 viser trykkeprocessen, 5 fig. 3 viser trykkevalsen med tryksko, fig. 4 viser et udsnit af en foliebane med emballagedele set fra oven, 10 fig. 5 viser en typisk emballagedel med tryk i lågspej let.

fig. 6 viser et udsnit af en foliebane med emballagedele samt trykvalsen set fra oven.

15

De forskellige trin, der indgår ved fremstilling af en trykt emballagedel, fremgår af fig. 1, der viser sektion A omfattende formning af låg ud fra en folierulle 17 ved en termoplastisk formning. Fødningen kan også foregå direkte 20 fra en extruder. Typiske materialer er polypropylen PP, polystyren PS, polyethylen PE og polyvinylklorid PVC, som i opvarmet tilstand, eksempelvis ved en vakuum- eller trykformning, formes til det ønskede produkt. Herefter ledes foliebanen med de tildannede emballagedele til selve tryk-25 kesektionen benævnt B, og for at undgå, at håndteringen af folien fra den ene sektion forplanter sig til den anden sektion, hænger folien 1 med emballagedele 2 hensigtsmæssigt ned i en bue.

30 I forbindelse med trykning af emballagen er et halvmanuelt procestrin M for justering og kontrol af farverne inkorporeret. Efter trykning transporteres folie og emballagedele videre til tørresektion C og derefter videre til adskillelsessektion D, hvor udstansning af emballagedelene 35 finder sted. Herefter sker en manuel eller automatisk håndtering M' af emballagedelene, eksempelvis i form af DK 172268 B1 6 stabling, pakning, m.m.

Visse folier - fortrinsvis PP - bør inden trykning udsættes for en tritning T, hvorved overfladespændingen af folien 5 justeres. Tritningen kan udføres enten som gas- eller el-tritning.

Trykkesektionen vil blive beskrevet nærmere under henvisning til fig. 2, der viser en foliebane 1 med emballagedele 10 2, som i dette tilfælde er emballagelåg, der omfatter et lågspejl 3, som udgør den centrale flade, hvorpå trykket skal afsættes, samt en omgivende kant 4.

Foliebanen føres frem ved hjælp af fastholdelsesorganer 5, 15 der dannes af to øvre hjulsæt 6 og to nedre hjulsæt 7 omfattende i alt otte hjul. Det øvre hjulsæt 6 er fjederbelastet og trykker mod foliens overside ud for det sted, hvor det nedre hjulsæt 7 ligger an mod foliebanens 1 underside. Hjulsættene er beliggende mellem de enkelte lågbaner 20 eller i hver side uden for de yderste lågbaner. De nedre hjulsæt 7 er sammenlåst mekanisk og drives af en højdynamisk motor, der således regulerer fremføringshastighed og tilbagegående bevægelse for foliebanen samtidig med, at foliebanen fastholdes.

25

Antallet af hjulsæt kan dog variere fra et hjulsæt op til adskillige afhængigt af blandt andet antal rækker, foliens vægt og fremføringshastigheden 30 Alt efter udformning af lågdelene er der på over- eller underside af foliebanen 1 anbragt styreskinner 15, der enten griber op mellem 2 rækker af emballagedele eller i hver side uden for de yderste rækker af emballagedele og sikrer sideværtsstabiliteten af foliebanen.

35

Er der behov derfor, kan der desuden monteres lange styre- DK 172268 B1 7 skinner. Skinnerne kan anbringes mellem hjulsættene 6 eller på ydersiden i forhold til disse.

Selve trykkeudstyret omfatter en trykkevalse 8 og en mod-5 holdsvalse 9. På trykkevalsen 8 er der monteret tryksko 10, fortrinsvis er fire tryksko placeret på samme omkreds af tromlens periferi og forskudt 90° fra hinanden. Antallet kan dog variere fra en enkelt til adskillige afhængigt af blandt andet den foliedel, der skal trykkes. Der frem-10 stilles gerne flere ved siden af hinanden liggende rækker af tryksko, fortrinsvis fire. Trykskoene er hensigtsmæssigt placeret således, at de danner rækker liggende parallelt med valsens midterakse.

15 Selve trykskoens overflade 11, som skal afsætte trykket, og som påføres sværten fra såkaldte klichévalser, er svagt buet i fladen. Trykningen er den såkaldte tøroffsettryk-ning. Ved hjælp af et CNC-styresystem 15 sørges der for, at lågspejlets 3 hastighed ved påtrykning af offsettrykket 20 svarer til trykskoens 10 periferihastighed, idet trykskoen 10 kører som master, og motoren, der regulerer foliens fremføringshastighed, kører som såkaldt slave i forhold til denne. Motor for foliebane og motor for tryksko samt farve-værker styres hensigtsmæssigt via en flerakset servomotor-25 styring i lighed med dem, som anvendes på CNC-værktøjs-maskiner, robotter m.v. Hermed er det muligt at handle foliebanen med frem og tilbagegående bevægelser, tilpasse hastighed, position m.v., således at dette synkroniseres elektrisk sammen med trykskoens aktuelle position og 30 hastighed.

For at sikre en vis påtrykningskraft er der under folien placeret en valse 9 udstyret med modholdssko 12, fortrinsvis to forskudt 180° i forhold til hinanden på samme peri-35 feriomkreds. Antallet af rækker, der følger omkredsen af valsen 9, modsvarer antallet af rækker af tryksko, hvorfor DK 172268 B1 8 antallet af modholdssko udgør otte, når antallet af tryksko udgør seksten styk. Hastigheden af modholdsskoene tilpasses hastigheden af trykskoene således, at modholdsskoene 12 danner modhold ved påtrykning af offsettrykket på embal-5 lagen og ligger lige ud for trykskoen 10, når denne afsæt ter sit tryk, og har samme periferihastighed som denne. Takttiden kan være ned til cirka 500 millisek., hvilket svarer til 120 takter pr. minut. Anvendes der 4 tryksko i en tværgående række, vil der således kunne trykkes op til 10 cirka 28.800 låg pr. time.

Når en tværgående række låg 14 er trykt, køres foliebanen lidt tilbage, idet den næste række emballagedele ligger så tæt på de trykte emballagedele, at der ikke ville være 15 plads for trykskoen til at afsætte sit tryk korrekt i den nye række af lågspejl. Sensorer 16, fortrinsvis optiske sensorer, eksempelvis lysdioder eller lasere, registrerer emballagens for- og/eller bagkanter, således at den næste række positioneres korrekt i forhold til trykskoen 10, og 20 trykning kan nu foregå, idet foliens og trykskoens ind byrdes hastighed tilpasses hinanden som tidligere beskrevet .

Fig. 4 viser foliebanen set fra oven og med rektangulært 25 formede låg. Foliebanen kunne naturligvis også omfatte andre former for emballagedele, såsom runde, trekantede, ovale, m.m., ligesom emballagedelene også kunne være andet end låg, eksempelvis bakker, bøtter, m.m.

30 Emballagedelene ligger relativt tæt og i det konkrete tilfælde med en afstand på omkring 10 mm. Afstanden vil naturligvis afhænge af emballagedelens form. De øvre hjulsæt 6 ses gribe ned på folien mellem rækkerne eller i hver side uden for de yderste lågbaner og med et par placeret på hver 35 sin side af trykkesektionen. Emballagedelene er formet i folien, så de danner langsgående, parallelle rækker 13 af i DK 172268 B1 9 sideværts retning ligeledes parallelle rækker 14.

Efter at folien er blevet trykt, vil denne, som det fremgår af fig. 1, bevæge sig videre frem til en tørresektion be-5 nævnt C således, at det sikres, at det afsatte tryk forbliver permanent på låget. Ved at lade folien hænge i en bue efter tørresektionen opnås, at stanseprocessen i adskillelsessektionen D, der følger efter tørringen, kan foregå kontinuerligt og uden hensyn til de frem- og tilbageførin-10 ger, der finder sted i trykkesektionen for at tilgodese positioneringen af emballagedelene 2 i forhold til trykskoene 10 som tidligere beskrevet, idet den hængende folie sikrer, at træk i folien hidrørende fra håndteringen i den ene sektion ikke forplanter sig til den anden og griber 15 forstyrrende ind.

Banen styres i stansesektionen efter samme princip som ved trykkemaskinen således, at man ved omstilling til anden lågformat også her kan spare indstillingstid, idet der hen-20 sigtsmæssigt anvendes en 2 akse motorstyring, hvor diverse beregninger kan foretages. Frasortering af dårlige låg kan ske ved at springe udstansningen over og i stedet føre hele banen videre til granulator eller opruller. Dårlige låg kan for eksempel være låg, hvor folien, formningen eller tryk-25 ning ikke er i orden. Til kontrol af emnerne kan der monteres optisk udstyr, som sammenligner billedet af foliebanen med et andet i forvejen indlæst billede og derved registrere uensartetheder.

30 Efter udstansningen sker der en manuel eller automatisk pakning af emballagedelene. Denne proces kan ud over pakning også omfatte kontrol af emballagedelene.

Selve den udformede emballagedel kan som det fremgår af 35 fig. 5 være et rektangulært formet låg og omfattende et lågspejl 3 og en kant 4, som på undersiden griber fat i el- DK 172268 B1 10 ler om den beholder, låget påmonteres.

Fig. 6 viser trykvalse 8 og foliebane med emballagedele 2 set fra oven, og hvor de utrykte låg tilføres fra den ene 5 side, påtrykkes det ønskede tryk og fortsætter videre mod tørre- og adskillelsessektionen for videre behandling.

Selve tøroffsettrykket placeres således i lågspejlet, og den ifølge opfindelsen anførte metode sikrer, at trykket sidder korrekt centreret.

10 15 20 25 30 35

Claims (11)

1. Fremgangsmåde til trykning af emballagedele (2), hvilke emballagedele omfatter mindst to i vertikal retning for-5 skelligt beliggende overfladeniveauer (3, 4), kende tegnet ved, - at emballagedelene (2) udgør en del af en sammenhængende foliebane (1), idet de enkelte emballagedele (2) ligger 10 i afstand til hinanden og via foliebanen er i for bindelse med hinanden, - at den sammenhængende foliebane med emballagedelene føres frem til en trykkesektion B, - 15 - at trykningen af emballagedelene (2) i trykkesektionen foretages med tryksko (10) og pr. afsat tryk omfatter en emballagedel eller flere parallelt liggende og ved siden af hinanden med afstand liggende emballagedele, og 20 - at de trykte emballagedele dernæst føres frem til en adskillelsessektion D, hvor den enkelte emballagedel ved en adskillelsesproces skilles fra foliebanen.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at emballagedelene (2) danner langsgående, fortrinsvis parallelle rækker (13), hvilke rækker omfatter mindst én og fortrinsvis fire rækker, og at rækkerne i sideværts retning ligeledes danner fortrinsvis parallelle rækker (14). 30

3. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at den sammenhængende foliebane med emballagedele (2) ved frem- og tilbagegående bevægelser via et fremføringsunderlag fastholdes på denne i sideværts 35 retning ved hjælp af styringsorganer (15). DK 172268 B1 12

4. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at den sammenhængende foliebane med emballagedele ved frem- og tilbagegående bevægelser fastholdes og styres i langsgående retning ved hjælp af 5 fastholdelsesorganer (5).

5. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendetegnet ved, at fastholdelsesorganerne (5) omfatter hjulsæt, hvilke hjulsæt fortrinsvis omfatter fire par hjul, og at hjulene i 10 hvert par er placeret på hver sin side af foliebanen (1) og i anlæg med denne dannende et øvre (6) og et nedre hjulsæt (7) placeret over for hinanden, hvilket øvre hjulsæt (6) er fjederbelastet, og hvilket nedre hjulsæt (7) er motordrevet . 15

6. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at trykkesektionen B omfatter mindst én tryksko (10), fortrinsvis fire pr. langsgående række emballagedele, samt en modholdssko (12), fortrinsvis 20 to, hvilke(n) tryksko samt modholdt sko er monteret på hver sin roterbare tromle (8, 9), og hvor en tryksko (10) og en modholdssko (12) ligger over for hinanden under trykningen.

7. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, 25 kendetegnet ved, at emballagedelene (2) er låg til emballage og fortrinsvis fremstillet i formstof og omfatter et lågspejl (3) og en i forhold til lågspejlet (3) niveauforskudt kant (4).

8. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at emballagedelene under trykningen bevæger sig frem og med en hastighed, der svarer til trykskoens periferihastighed, og at foliebanen efter trykningen af en række emballagedele standser sin bevægelse, 35 hvorefter foliebanen bevæges fortrinsvis et stykke tilbage og positioneres i forhold til de(n) efterfølgende tryksko DK 172268 B1 13 og dernæst ved trykning af den efterfølgende emballagerække i tværgående retning bevæges med en hastighed, der modsvarer trykskoens periferihastighed.

9. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at trykningen og føringen frem til trykkesektionen B styres og reguleres i forhold til hinanden ved et styresystem og et positioneringssystem, hvilket styresystem fortrinsvis omfatter CNC-styreteknik 10 (15), og hvilket positioneringssystem fortrinsvis omfatter sensorer (16).

10. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at adskillelsessektionen D om- 15 fatter en stansemaskine, hvilken stansemaskine udstanser emballagedelene fra folien.

11. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at processen tillige omfatter en 20 tørreproces C, hvilken tørreproces finder sted efter trykningen B og før adskillelsessektionen D.