EP3300881A1

EP3300881A1 - Method and device for trimming a flat material on both sides as part of the production of tubes

Info

Publication number: EP3300881A1
Application number: EP17193675.0A
Authority: EP
Inventors: Christoph Bärtschi; Emanuel Heusser
Original assignee: Packsys Global AG
Current assignee: Packsys Global AG
Priority date: 2016-09-29
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2018-04-04
Anticipated expiration: 2037-09-28
Also published as: EP3300881B1; DE102016118548A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum beidseitigen Besäumen eines in einer Laufrichtung (L) angetriebenen, mit einem Druckbild (3) bedruckten flexiblen Flachmaterials, insbesondere Laminatmaterials, entlang von zwei sich in der Laufrichtung (L) erstreckenden und senkrecht zur Laufrichtung (L) beabstandeten Trimmkanten (5) mittels zweier Besäumungsmesser (4), insbesondere in der Laufrichtung vor Umformmitteln zum Umformen des Flachmaterials zu einer Rohrform sowie vor Schweißmitteln zum, bevorzugt überlappenden, Verschweißen der Rohrform im Bereich der Trimmkanten (5) im Rahmen eines Verpackungstubenherstellprozesses, wobei das Flachmaterial, insbesondere in einem Bereich in der Laufrichtung (L) vor den Besäumungsmessern (4), senkrecht zur Laufrichtung (L) mittels Ausrichtemitteln (8) relativ zu den Besäumungsmessern (4) ausgerichtet wird, die mit einem von Regelmitteln (12) generierten Steuersignal angesteuert werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Regelmittel (12) das Steuersignal auf Basis eines Sensorsignals von eine Druckbildposition des Druckbildes (3) senkrecht zur Laufrichtung (L) erfassenden, Bilderfassungsmittel (10) aufweisenden Druckbildpositionssensormitteln (11) erzeugen und die Ausrichtemittel (8) das Flachmaterial so relativ zu den Besäumungsmessern (4) ausrichten, dass eine Trimmkantenposition relativ zu dem Druckbild (3) konstant gehalten wird.The invention relates to a method for double-sided trimming of a in one direction (L) driven with a printed image (3) printed flexible sheet material, in particular laminate material, along two in the running direction (L) extending and perpendicular to the running direction (L) spaced trimming edges (5) by means of two trimming knives (4), in particular in the running direction before forming means for forming the flat material into a tube shape and before welding means for, preferably overlapping, welding of the tubular shape in the region of the trim edges (5) in the context of a Verpackungsstubenherstellprozesses, wherein the flat material, in particular in an area in the running direction (L) before the trimming knives (4), perpendicular to the running direction (L) by means of alignment means (8) is aligned relative to the Besäumungsmessern (4), which are controlled by a control means (12) generated control signal , According to the invention, the control means (12) generate the control signal based on a sensor signal from a print image position of the print image (3) perpendicular to the running direction (L), image capture means (10) comprising print image position sensor means (11) and the alignment means (8) the flat material align relative to the trimmers (4) so that a trim edge position relative to the print image (3) is kept constant.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum beidseitigen (längsseitigen) Besäumen (Trimmen) eines in einer Laufrichtung angetriebenen, mit einem Druckbild, bevorzugt zusammengesetzt aus in der Laufrichtung hintereinander angeordneten, beispielsweise sich in der Laufrichtung wiederholenden oder unterschiedlichen Bildern, bedruckten, flexiblen, insbesondere bandförmigen, bevorzugt von einer Rolle abgewickelten, Flachmaterials, insbesondere eines Laminatmaterials, entlang von zwei sich in der Laufrichtung erstreckenden und senkrecht zur Laufrichtung beabstandeten Trimmkanten (Besäumungskanten) mittels zweier Besäumungsmesser (Trimmmesser), insbesondere in der Laufrichtung vor Umformmitteln zum Umformen des Materials zu einer Rohrform sowie in Laufrichtung vor, insbesondere in der Laufrichtung den Umformmitteln nachgeordneten, Schweißmitteln zum, bevorzugt überlappenden, Verschweißen der Rohrform im Bereich der Trimmkanten im Rahmen eines Verpackungstubenherstellungsprozesses, wobei das Flachmaterial, insbesondere in einem Bereich in der Laufrichtung vor dem Besäumungsmessern, senkrecht zur Laufrichtung mittels Ausrichtemitteln relativ zu den Besäumungsmessern ausgerichtet wird, die mit einem von Regelmitteln generierten Steuersignal angesteuert werden.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 for both sides (longitudinal) trimming (trimming) of a driven in one direction, with a printed image, preferably composed of arranged in the running direction behind one another, for example, in the running direction repeating or different images, printed , flexible, in particular band-shaped, preferably unwound from a roll flat material, in particular a laminate material, along two extending in the direction and perpendicular to the running direction trim edges (edging) by means of two trimming blades (Trimmmesser), especially in the running direction before forming means for forming the material to a tube shape and in the running direction, in particular in the direction of the forming means downstream, welding means for, preferably overlapping, welding the tube shape in the region of the trim edges in a Verpac kungstubenherstellungsprozesses, wherein the flat material, in particular in an area in the direction before the trimming blades, is aligned perpendicular to the direction by means of alignment relative to the trimming blades, which are controlled by a control signal generated by control means.

Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11, die zur Durchführung des Besäumungsverfahrens ausgebildet und bestimmt ist.Furthermore, the invention relates to a device according to the preamble of claim 11, which is designed and determined for carrying out the Besäumungsverfahrens.

Im Rahmen der Herstellung von Verpackungstuben aus mindestens eine Kunststoffschicht aufweisendem bahnförmigen Flachmaterial, insbesondere einem Laminat ist es bekannt, das Flachmaterial vor dem Umformen zu einer Rohrform und einem Verschweißschritt zur Fixierung der Rohrform zu besäumen, also die (ursprünglichen) Laminatkanten (Außenkanten) abzutrennen. Dieser Besäumschritt ist notwendig, da die Oberfläche der Laminatkanten verschmutzt sein kann, was negative Einflüsse auf die Prozesssicherheit beim nachfolgenden Schweißprozess hat. Darüber hinaus wäre im weiteren Verfahren eine Kontamination des Tubeninneren möglich. Auch sind die Laminatkanten häufig aufgrund mechanischer Einflüsse im Rahmen des Transportes (Reibung) und der Lagerung beschädigt, wodurch die Schweißqualität weiter beeinträchtigt werden kann.In the context of the production of packaging tubes from at least one plastic layer exhibiting sheet-like flat material, in particular a laminate, it is known to trim the sheet prior to forming into a tube shape and a welding step for fixing the tube shape, ie the (original) laminate edges (outer edges) to separate. This trimming step is necessary because the surface of the laminate edges gets dirty which has negative influences on the process reliability during the subsequent welding process. In addition, a contamination of the tube interior would be possible in the further process. Also, the laminate edges are often damaged due to mechanical influences in the context of transport (friction) and storage, whereby the welding quality can be further affected.

In Fig. 9 ist eine aus der Praxis bekannte Vorrichtung 100 zum Besäumen von in einer Laufrichtung 101 angetriebenem Flachmaterial 102 im Rahmen eines Tubenherstellungsprozesses bekannt. Zur Besäumung des Flachmaterials 102 wird dieses mithilfe einer Ausrichteeinrichtung 103 (Ausrichtemittel) senkrecht zur Laufrichtung 101 relativ zu zwei parallelen Besäumungsmessern 104 ausgerichtet, die dann an jeder Längsseite des Flachmaterials einen Abfallstreifen 105 abtrennen. Die Ausrichtemittel 103 werden dabei von Regelmitteln 106 über eine Steuersignalleitung 107 angesteuert, wobei die Regelung so durchgeführt wird, dass der Abstand der Besäumungsmesser 104 und damit der Abstand der von den Messern erzeugten Trimmkanten zu den (ursprünglichen) Längskanten konstant gehalten wird. Zur Positionsbestimmung des Flachmaterials senkrecht zur Laufrichtung 101 umfasst die Vorrichtung 100 einen Kantensensor 107, der signalleitend mit den Regelmitteln 106 verbunden ist. Diese vergleichen die tatsächliche Flachmaterialkantenposition mit einem Sollwert. Die Regelmittel steuern dabei entsprechend der Regelabweichung die Ausrichtemittel 103 mit einem entsprechenden Steuersignal an.In Fig. 9 1, a device 100 known from practice for trimming flat material 102 driven in a running direction 101 in the context of a tube manufacturing process is known. For trimming the flat material 102, it is aligned by means of an alignment device 103 (alignment means) perpendicular to the direction of travel 101 relative to two parallel trimming knives 104, which then separate a waste strip 105 on each longitudinal side of the flat material. The alignment means 103 are controlled by control means 106 via a control signal line 107, wherein the control is carried out so that the distance of the trimming blades 104 and thus the distance of the trim edges generated by the knives is kept constant to the (original) longitudinal edges. For determining the position of the flat material perpendicular to the running direction 101, the device 100 comprises an edge sensor 107, which is connected to the control means 106 in a signal-conducting manner. These compare the actual sheet edge position with a set point. The control means control the alignment means 103 with a corresponding control signal in accordance with the control deviation.

Die Nachteile der bekannten Vorrichtung werden im Folgenden anhand von Fig. 10 erläutert. Dort ist das Flachmaterial 102 in einer Draufsicht gezeigt. Zu erkennen ist ein Druckbild 109, welches aus einer Vielzahl von sich in der Laufrichtung wiederholenden Bildern besteht. In der Praxis besteht das Problem, dass das Druckbild 109 nicht zuverlässig zwischen den (ursprünglichen) äußeren Außenkanten 110 (Längskanten des Flachmaterials 102) angeordnet ist. Solche Variationen bzw. Verschiebungen senkrecht zur Laufrichtung 101 treten bekanntermaßen beim Wechsel von Flachmaterialrollen auf, auch sind Schwankungen im Druckprozess nicht vermeidbar. Fig. 10 zeigt, dass sich die Position des Druckbildes 109 nach einem Spleißvorgang an einer Spleißposition 111, im Rahmen dessen an das Ende eines in der Laufrichtung vorderen Flachmaterialstreifens ein von einer neuen Rolle stammender Flachmaterialstreifen angeführt wird, relativ zu den Außenkanten 110 verändert. Dies führt dazu, dass die von nicht gezeigten, in der Laufrichtung 101 nachgeordneten Besäumungsmessern erzeugten Trimmkanten 112 innerhalb des Druckbildes verlaufen können bzw. was in dem Bereich 113 zu erkennen ist. Hierbei ist unter anderem problematisch, dass die bedruckte Oberfläche (Druckbild) in den Schweißbereich gelangt, und die zum Einsatz kommenden Druckfarben die Schweißqualität negativ beeinflussen können, wodurch regelmäßig geschwächte Schweißnähte entstehen.The disadvantages of the known device are described below with reference to Fig. 10 explained. There, the sheet 102 is shown in a plan view. Evident is a printed image 109, which consists of a variety of repeating in the direction of the images. In practice, there is the problem that the printed image 109 is not reliably arranged between the (original) outer outer edges 110 (longitudinal edges of the flat material 102). Such variations or displacements perpendicular to the direction of travel 101 occur, as is known, when changing from flat roll material, and fluctuations in the printing process are also unavoidable. Fig. 10 shows that the Position of the print image 109 after a splicing operation at a splicing position 111, in the context of which at the end of a front flat material strip in the direction of a new roll originating strip of flat material is changed relative to the outer edges 110. The result of this is that trim edges 112, which are not shown, and which are arranged downstream in the direction of travel 101, can run inside the printed image or can be seen in region 113. Among other things, it is problematic that the printed surface (printed image) enters the welding area, and the printing inks used can adversely affect the quality of welding, which regularly produces weakened welds.

Solange ein relativ breiter, unbedruckter Bereich des Flachmaterials im Bereich einer im weiteren Verlauf der Tubenherstellung zu erzeugten Längsschweißnaht zugelassen ist, sind die Druckbildschwankungen unproblematisch. Ein derartiger unbedruckter Bereich wird jedoch zunehmend als ästhetisch störend empfunden, woraus wachsende Anforderungen an die Druckpositionierung entstehen, die jedoch nicht vollständig erfüllbar sind.As long as a relatively wide, unprinted area of the flat material is permitted in the region of a longitudinal weld produced in the further course of tube production, the fluctuations in the printed image are unproblematic. However, such an unprinted area is increasingly perceived as aesthetically disturbing, resulting in growing demands on the print positioning, but they are not completely satisfiable.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Besäumen des Flachmaterials, insbesondere im Rahmen der Tubenherstellung vor einem späteren Verschweißprozess im Hinblick auf die Lage der Trimmkanten relativ zum Druckbild zu verbessern - insbesondere soll ein (ungewolltes) Hineinschneiden in das Druckbild im Bereich einer bei dem Schweißprozess unteren bzw. inneren Trimmkante vermieden werden.Based on the aforementioned prior art, the present invention seeks to improve the trimming of the sheet, in particular in the context of tube manufacturing before a subsequent Verschweißprozess in view of the position of the trim edges relative to the printed image - in particular, an (unwanted) cutting into the Print image can be avoided in the region of a lower or inner trim edge in the welding process.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, d.h. bei einem gattungsgemäßen Besäumungsverfahren dadurch, dass die Regelmittel das Steuersignal auf Basis eines Sensorsignals von einer Druckbildposition des Druckbildes senkrecht zur Laufrichtung erfassenden, Bilderfassungsmittel aufweisenden Druckbildpositionssensormittel erzeugen und die Ausrichtemittel das, bevorzugt bandförmige, Flachmaterial so (senkrecht zur Laufrichtung und senkrecht zur Materialstärkerichtung des Flachmaterials) relativ zu dem Besäumungsmessern ausrichten, dass eine Trimmkantenposition relativ zu dem Druckbild konstant gehalten wird.This object is achieved by a method with the features of claim 1, ie in a generic Besäumungsverfahren in that the control means generate the control signal based on a sensor signal from a print image position of the print image perpendicular to the direction of detecting, image acquisition means having print image position sensor means and the alignment, the preferred band-shaped, flat material so (perpendicular to the direction and perpendicular to the material thickness of the sheet material) relative align with the trimming knife so that a trim edge position is kept constant relative to the print image.

Hinsichtlich der Besäumungsvorrichtung wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.With regard to the trimming device, the object is achieved with the features of claim 11.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims. All combinations of at least two features disclosed by the description, the claims and / or the figures fall within the scope of the invention.

Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen verfahrensgemäß offenbarte Merkmale auch als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Ebenso sollen vorrichtungsgemäß offenbarte Merkmale als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein.In order to avoid repetition, features disclosed according to the method are also to be regarded as disclosed in accordance with the device and to be able to be claimed. Likewise, devices disclosed according to the device should be regarded as disclosed according to the method and be able to be claimed.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, das Flachmaterial senkrecht zu dessen Laufrichtung relativ zu den Besäumungsmessern auf Basis einer Positionsbestimmung des Druckbildes des Flachmaterials, d.h. auf Basis einer Druckbildposition auszurichten, wobei die Regelung der Ausrichtemittel zur Variation der Relativposition zwischen dem Flachmaterial und den Besäumungsmessern so durchgeführt wird, dass die Besäumungsmesser und damit die Trimmkantenposition relativ zu dem Druckbild konstant gehalten wird. Anders ausgedrückt ist erfindungsgemäß im Rahmen des Verfahrens und der Vorrichtung vorgesehen, den Regelmitteln Bilderfassungsmittel zur abschnittsweisen oder vollständigen Erfassung des Druckbildes, insbesondere eines sich in der Laufrichtung fortsetzend oder wiederholenden Bildmerkmals (Musters), aufweisende Druckbildpositionssensormittel zuzuordnen, derart, dass ein Druckbildposition kennzeichnendes Sensorsignal der Druckbildpositionssensormittel in die Generierung des Steuersignals für die Ausrichtemittel einfließt oder davon gebildet wird, um das Flachbandmaterial anhand der Druckbildposition des Druckbildes senkrecht zur Laufrichtung relativ zu den Besäumungsmessern auszurichten. In die Bestimmung der Regelabweichung von einer Sollposition des Flachmaterials relativ zu den Besäumungsmessern fließt also erfindungsgemäß eine von dem Druckbildpositionsmitteln ermittelte Druckbildposition (senkrecht zur Laufrichtung) bzw. ein mit der Druckbildposition korrespondierendes Sensorsignal der Druckbildpositionsmittel ein. Bevorzugt wird dabei ein Abstand des Druckbildes senkrecht zur Laufrichtung zu zumindest einer der Trimmkanten auf einen Wert größer Null gehalten, sodass nach dem Besäumen (Schneiden, Trimmen) ein unbedruckter Randbereich neben dem Druckbild bestehen bleibt. Denkbar ist es jedoch auch, den vorgenannten Abstand auf Null einzustellen oder auch bei speziellen Anwendungen, zumindest für eine bei dem bevorzugt nachfolgenden Längsnahtschweißprozess oben bzw. außen liegen kommende Flachmaterialtrimmkante sogar negativ - dies bedeutet, dass für spezielle Anwendungen bei einer oberen Trimmkante bewusst ein vorgegebenes bzw. definiertes Maß in das Druckbild (bedruckter Bereich) hineingeschnitten wird.The invention is based on the idea of aligning the flat material perpendicular to its direction of travel relative to the trimming knives on the basis of a position determination of the printed image of the flat material, ie on the basis of a printed image position, the regulation of the aligning means for varying the relative position between the flat material and the trimming knives being carried out in this way is that the trimmings and thus the trim edge position is kept constant relative to the printed image. In other words, according to the invention, within the scope of the method and the device, it is provided to associate the control means with image acquisition means for partially or completely capturing the print image, in particular a print image position sensor means having a continuous or repeating image feature (pattern), such that a sensor signal characterizing print image position Print image position sensor means is incorporated in the generation of the control signal for the alignment means or is formed thereof to align the ribbon material based on the print image position of the printed image perpendicular to the direction relative to the trimming blades. In the determination of the control deviation from a target position According to the invention, the flat material relative to the trimming blades thus flows according to the invention a printed image position (perpendicular to the direction of travel) determined by the print image position means or a sensor signal of the print image position means corresponding to the print image position. In this case, a distance of the printed image perpendicular to the running direction to at least one of the trim edges is preferably kept at a value greater than zero, so that after trimming (cutting, trimming) an unprinted edge region remains adjacent to the printed image. However, it is also conceivable to set the above-mentioned distance to zero or even in special applications, at least for a preferably following longitudinal seam welding process up or outside coming flat material trim edge even negative - this means that for specific applications with an upper trim edge deliberately a predetermined or defined dimension is cut into the printed image (printed area).

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung kompensieren somit Druckbildpositionsschwankungen relativ zu den Trimmkanten und damit relativ zur Längsschweißnaht einer Tube senkrecht zur Laufrichtung, wodurch aus dem Besäumungsverfahren, insbesondere für den erwähnten, nachfolgenden Schweißprozess ein in der Laufrichtung gleichbleibend zwischen den Trimmkanten angeordnetes Druckbild resultiert.The method according to the invention and the device according to the invention thus compensate printing image position fluctuations relative to the trim edges and thus relative to the longitudinal weld of a tube perpendicular to the direction of travel, resulting in a printing image arranged uniformly between the trim edges in the running direction from the trimming method, in particular for the abovementioned subsequent welding process.

Ein gleichbleibend zwischen den Trimmkanten angeordnetes Druckbild ist von ganz besonderem Vorteil für eine bevorzugte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Trimm- bzw. Besäumungskanten nicht in einer Auf-Stoß-Anordnung miteinander verschweißt werden, sondern in einer überlappenden Anordnung, also derart, dass das Flachmaterial im Bereich seiner Längs- bzw. Trimmkanten überlappend angeordnet ist bzw. wird und die Längs- bzw. Trimmkanten in dieser überlappenden Position miteinander verschweißt werden. Bei einem derartigen überlappenden Verschweißen wirken sich Druckbildpositionsschwankungen besonders stark auf das ästhetische Erscheinungsbild sowie auf die Qualität des Schweißprozesses als solches aus. Bevorzugt sind daher die Umformmittel und die Schweißmittel derart ausgebildet, dass mittels der Umformmittel eine überlappende Anordnung der Trimmkanten, also eine radial benachbarte Positionierung bewirkt und die Rohrform in dieser überlappenden Anordnung verschweißbar wird bzw. verschweißt ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese bevorzugte Ausführungsform beschränkt - grundsätzlich möglich bzw. realisierbar ist auch eine alternative Anordnung der Trimmkanten auf Stoß und ein Verschweißen der Trimmkanten in dieser Position.A printed image arranged uniformly between the trim edges is of very particular advantage for a preferred embodiment of the method according to the invention and of the device according to the invention, in which the trimming or trimming edges are not welded together in an on-off arrangement, but in an overlapping arrangement. in other words such that the flat material is or are overlapped in the region of its longitudinal or trim edges and the longitudinal or trim edges are welded together in this overlapping position. In such overlapping welding, print image position variations have a strong impact on the aesthetic appearance as well as the quality of the welding process as such. Preference is therefore given to the forming and the welding means are formed in such a way that an overlapping arrangement of the trim edges, ie a radially adjacent positioning, is effected by means of the forming means and the tubular shape is welded or welded in this overlapping arrangement. However, the invention is not limited to this preferred embodiment - in principle possible or feasible is also an alternative arrangement of the trim edges on impact and welding the trim edges in this position.

Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung bzw. Anordnung der Trimmkanten auf Stoß oder überlappend ist es von Vorteil, wenn die Regelmittel die Trimmkantenposition relativ zu dem Druckbild so konstant halten, dass Abstandsschwankungen zwischen dem Druckbild und einer Trimmkantenposition maximal 0,3mm betragen, wobei bevorzugt die maximale Abstandsschwankung in einem Wertebereich zwischen 0,1 mm (oder geringer) und 2,5mm liegt. Eine bevorzugte Maximalabstandstoleranz beträgt 0,15mm.Regardless of the specific configuration or arrangement of the trim edges on impact or overlapping, it is advantageous if the control means keep the trim edge position relative to the printed image so constant that distance variations between the printed image and a trim edge position maximum 0,3mm, preferably the maximum Distance variation is in a range between 0.1 mm (or less) and 2.5 mm. A preferred maximum clearance tolerance is 0.15mm.

Wie eingangs erwähnt, besteht das Druckbild im Regelfall aus sich in der Laufrichtung wiederholenden, identischen Bildern - hierauf ist die Erfindung jedoch ausdrücklich nicht beschränkt, da es insbesondere mit modernen Digitaldruckverfahren möglich ist, unterschiedliche Bilder in der Laufrichtung hintereinander anzuordnen bzw. zu drucken, sodass es nicht zwingend ist, dass die hintereinander angeordneten Bilder periodisch bzw. identisch sind - wesentlich ist es lediglich, dass ein Merkmal der Bilder periodisch ist, d.h. sich von Bild zu Bild wiederholt und die Position dieses Bildmerkmals (Musters) mithilfe der Druckbildpositionssensormittel erfassbar ist. Theoretisch ist es sogar denkbar, dass sich sämtliche, aufeinanderfolgende Bilder des Druckbildes unterscheiden, um somit individuell ausgestaltete Tuben, also Unikate herzustellen.As mentioned at the outset, the printed image as a rule consists of identical images repeating in the direction of travel. However, the invention is expressly not limited to this, since it is possible, particularly with modern digital printing processes, to arrange or print different images one behind the other in the direction of travel it is not mandatory that the successively arranged images are periodic or identical - it is only essential that a feature of the images is periodic, ie is repeated from image to image and the position of this image feature (pattern) is detectable using the print image position sensor means. Theoretically, it is even conceivable that all the successive images of the printed image differ in order to produce individually designed tubes, ie unique pieces.

Im Hinblick auf die konkrete Ausgestaltung der Ausrichtemittel zur Relativpositionierung des Flachmaterials zu den Besäumungsmessern bzw. den Trimmkanten gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Grundsätzlich ist es möglich, aktiv die Besäumungsmesser senkrecht zur Laufrichtung des Laminates zu verstellen. Bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform mit feststehenden Besäumungsmessern und einer aktiven Verstellung des Flachmaterials. Bei einer solchen Ausführungsform sind die Ausrichtemittel bevorzugt in der Laufrichtung des Laminates vor den Besäumungsmessern angeordnet, wobei es weiter bevorzugt ist, in der Laufrichtung zwischen den Ausrichtemitteln und den Besäumungsmessern die Bilderfassungsmittel der Druckbildpositionssensormittel anzuordnen. Die feste Anordnung der Besäumungsmesser hat den Vorteil, dass das Flachmaterial nach dem Besäumungsprozess für die weiteren Prozessschritte schon vorpositioniert ist, d.h. immer in derselben Position senkrecht zur Laufrichtung verbleibt bzw. angeordnet ist, woraus eine höhere Prozesssicherheit resultiert.With regard to the specific embodiment of the alignment means for relative positioning of the sheet material to the trimming knives or the trim edges, there are different possibilities. In principle, it is possible to actively adjust the trimming blades perpendicular to the running direction of the laminate. However, an embodiment with fixed trimmers is preferred and an active adjustment of the sheet. In such an embodiment, the alignment means are preferably arranged in front of the trimmers in the direction of travel of the laminate, and it is further preferred to arrange the image-sensing means of the print-image position sensor means in the running direction between the alignment means and the trimmers. The fixed arrangement of the trimming blades has the advantage that the flat material is already prepositioned after the trimming process for the further process steps, ie always remains or is arranged in the same position perpendicular to the running direction, resulting in a higher process reliability.

Die Ausrichtemittel umfassen bevorzugt zwei relativ fest zueinander positionierte, in Laufrichtung beabstandete Rollen, die um parallel zum Flachmaterial ausgerichtete Rollenachsen rotieren. Die Rollen sind zur Positionsveränderung bzw. Ausrichtung des Flachmaterials senkrecht zur Laufrichtung bevorzugt um eine winklig, insbesondere senkrecht zur Flächenerstreckung des Flachmaterials und der Rollenachsen orientierte Schwenkachse mittels eines Antriebs verschwenkbar, der mit dem Steuersignal der Regelmittel angesteuert wird.The alignment means preferably comprise two relatively fixedly positioned, in the direction of spaced rollers which rotate about aligned parallel to the sheet material roller axes. The rollers are for the change in position or orientation of the sheet perpendicular to the direction preferably by an angle, in particular perpendicular to the surface extension of the sheet and the roller axes oriented pivot axis by means of a drive which is controlled by the control signal of the control means.

Auch im Hinblick auf die Ausbildung und Anordnung der Besäumungsmesser gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. So kann eine oder können beide Trimmkanten senkrecht zur Flächenerstreckung des Flachmaterials verlaufen - bevorzugt ist jedoch eine alternative Ausführungsform, bei der die Besäumungsmesser derart ausgebildet und angeordnet sind, dass zumindest eine der Trimmkanten schräg zur Flächenerstreckung des Flachmaterial verläuft/verlaufen.There are also various possibilities with regard to the design and arrangement of the trimming blades. Thus, one or both trim edges may extend perpendicular to the surface extension of the flat material - however, an alternative embodiment is preferred, in which the trimming blades are designed and arranged such that at least one of the trim edges runs obliquely to the surface extension of the flat material.

Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn die Bilderfassungsmittel von einer Kamera gebildet sind. Es können jedoch alternative, einfacher aufgebaute, insbesondere optische Sensoren eingesetzt werden, beispielsweise zur Erfassung später noch zu erläuternder, ausschließlich unter UV-Licht sichtbaren und/oder für das menschliche Auge sichtbares Muster des Druckbildes.It is very particularly preferred if the image capture means are formed by a camera. However, alternative, more simply designed, in particular optical, sensors can be used, for example for detecting the pattern of the printed image which is still to be explained later and which is visible only under UV light and / or visible to the human eye.

Grundsätzlich ist es möglich, mittels der Bilderfassungsmittel das gesamte Druckbild senkrecht zur Laufrichtung sowie in Laufrichtung zu erfassen. Insbesondere, jedoch nicht beschränkt hierauf ist es, im Rahmen einer später noch zu erläuternden Kaskadenregelung möglich in der Laufrichtung nur abschnittsweise das Druckbild zu erfassen. Zusätzlich oder alternativ ist es zur Vereinfachung der Auswertung möglich, das Druckbild senkrecht zur Laufrichtung nur ausschnittsweise zu erfassen, insbesondere im Rahmen der später noch zu erläuternden möglichen Detektierung eines UV-Licht reflektierenden Musters und/oder im Rahmen einer Kontrast- und/oder Farbanalyse insbesondere eines sichtbaren Musters, zum Auffinden eines mit der Druckbildposition korrelierenden Farb- und/oder Kontrastsprungs im Druckbild senkrecht zu Laufrichtung.In principle, it is possible to capture the entire print image perpendicular to the running direction as well as in the running direction by means of the image capturing means. In particular, but not limited to this, it is only possible to capture the printed image in sections in the direction of travel within the scope of a cascade control to be explained later. Additionally or alternatively, to simplify the evaluation, it is possible to capture the print image only in sections perpendicular to the direction of travel, in particular during the possible detection of a UV-light reflecting pattern and / or as part of a contrast and / or color analysis in particular a visible pattern, for finding a correlated with the print image position color and / or contrast jump in the print image perpendicular to the direction.

Im Hinblick auf die konkrete Umsetzung/Realisierung der Druckbild-Positionsbestimmung und damit der Druckbildpositionssensormittel und deren Bilderfassungsmittel gibt es im Folgenden noch im Detail erläuterte unterschiedliche Ausführungsmöglichkeiten, beispielsweise im Wege eines, bevorzugt zweidimensionalen, Korrelationsverfahrens, beispielsweise eines Kreuzkorrelationsverfahrens, und/oder eines Mustervergleichs und/oder einer Positionserkennung eines, insbesondere für den Menschen nicht sichtbaren, UV-reflektierenden Musters, insbesondere einer Musterkante, bevorzugt einer sich in Laufrichtung erstreckenden Kante, und/oder einer ganz besonders bevorzugten Kontrast- und/oder Farbwechselanalyse des Druckbildes, insbesondere eines Abschnittes des Druckbildes.With regard to the concrete implementation / realization of the print image position determination and thus the print image position sensor means and their image capture means, there are explained below in detail explained different execution options, for example by way of a preferably two-dimensional correlation method, for example, a cross-correlation method, and / or a pattern comparison and or a position detection of a, in particular for human invisible, UV-reflective pattern, in particular a pattern edge, preferably extending in the direction of edge, and / or a very particularly preferred contrast and / or color change analysis of the printed image, in particular a portion of print image.

So weisen die erfindungsgemäßen Druckbildpositionssensormittel in besonders bevorzugter Weise Mustererkennungsmittel auf, welche ausgebildet sind, in einem gegebenen Bild - nämlich etwa einer erfassten Abbildung des Druckbildes - ein vorgegebenes Muster zu erkennen und zu lokalisieren. Derartige, als allgemein bekannt vorausgesetzte Technologien werden auch als "Pattern Matching" (PM) bekannt.Thus, the print image position sensor means according to the invention particularly preferably have pattern recognition means which are designed to recognize and locate a given pattern in a given image, namely a captured image of the print image. Such technologies, which are generally known, are also known as pattern matching (PM).

Eine solche Technologie, welche geeignet programmierte Datenverarbeitungsmittel einsetzt, ist damit in der Lage, ein einer Sollposition bzw. einem Sollbild (insbesondere ausschnitthaft) entsprechendes Muster im aktuellen Druckbild aufzufinden und zu lokalisieren, etwa der Gestalt, dass als Ergebnis einer derartigen erfindungsgemäß die Druckbildpositionssensormittel weiterbildenden Technologie ein (ein- oder zweidimensionaler) Ortsvektor erzeugt wird und dann der nachfolgenden Verarbeitung durch die Ausrichtemittel zur Verfügung steht, welcher eine Position bzw. Positionsverschiebung zwischen dem (aktuellen) Druckbild und dem (bevorzugt ausschnitthaft vorliegenden) Referenzbild wiedergibt bzw. entspricht.Such a technology, which uses suitably programmed data processing means, is thus capable of a desired position or a target image (in particular section-wise) to locate and localize a corresponding pattern in the current print image, such as the shape that a (one-dimensional or two-dimensional) position vector is generated as a result of such a technology developing the print image position sensor means according to the invention and is then available for subsequent processing by the alignment means, which represents or corresponds to a position or positional shift between the (current) printed image and the (preferably in sections) reference image.

Als günstige Vorgehensweise zur Realisierung einer solchen Technologie können Verfahren der Korrelation in der (digitalen) Bildverarbeitung gelten, wobei insbesondere die sogenannte normierte Kreuzkorrelation (als Variante zu Methoden der quadratischen Abstände bzw. des sog. maximalen Differenzbetrages) im vorliegenden Anwendungsgebiet besonders gute Ergebnisse liefert: Insbesondere eine Normierung von Korrelationswerten verringert die Empfindlichkeit einer Korrelationsermittlung gegenüber (starken) Kontrasten bzw. Intensitätsänderungen im Druckbild, und der der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problemkontext - zweidimensional - flächige Variation und Größenskalierung oder Rotation eines Musters machen korrelationsbasierte Mustererkennungstechnologien besonders geeignet.As a favorable procedure for the realization of such a technology, methods of correlation in (digital) image processing may apply, in particular the so-called normalized cross-correlation (as a variant of methods of quadratic distances or the so-called maximum difference) in the present field of application yields particularly good results: In particular, a normalization of correlation values reduces the sensitivity of a correlation determination against (strong) contrasts or intensity changes in the printed image, and the problem context underlying the present invention - two-dimensional - surface variation and size scaling or rotation of a pattern make correlation-based pattern recognition technologies particularly suitable.

Entsprechend ist es zusätzlich weiterbildend bevorzugt, das Steuersignal auf der Basis einer Korrelation, weiter bevorzugt einer (normierten) Kreuzkorrelation zwischen einer aktuellen Abbildung des Druckbildes und einem weiter bevorzugt ausschnitthaft als etwa im Hinblick auf Eigentümlichkeit bzw. Erkennbarkeit besonders geeignetem und in einer Sollposition vorliegenden Ausschnitt aus dem Druckbild ermitteln, wobei Ergebnis einer solchen Korrelationsermittlung dann insbesondere auch Vektor- bzw. Abstandsinformationen sind, wie das (aktuelle) Druckbild relativ zur Referenz positioniert ist. Entsprechend erlauben diese Vektor- bzw. Abstandsdaten dann das erfindungsgemäße Ausrichten durch die Ausrichtemittel.Accordingly, it is additionally preferred to further develop the control signal on the basis of a correlation, more preferably a (normalized) cross-correlation between a current image of the print image and a detail section that is particularly well suited for peculiarity or recognizability and is present in a desired position determine the result of such a correlation determination in particular vector or distance information, as the (current) print image is positioned relative to the reference. Accordingly, this vector or distance data then allow the alignment according to the invention by the alignment means.

Alternative und, etwa im Hinblick auf Geschwindigkeit und Rechenleistung potentiell der beschriebenen Korrelation teilweise überlegene Technologien zum Bildvergleich zwischen einer (aktuellen) Abbildung des Druckbildes und einer Bildreferenz können etwa Kontrast- und/oder Farbwechselanalysen sein. Zu diesem Zweck wird in ansonsten bekannter Weise eine der Abbildung entsprechende Bildfunktion in ihren Extremwerten bzw. Wendepunkten untersucht, um festzustellen, an welchen Positionen, in welche Richtung und mit welcher Stärke etwa ein Farbwechsel im Bildsignal vorliegt. Derartige, auch als Bildkantendetektion bezeichnete Technologien ermöglichen dann, mit geeigneter nachgeschalteter Filterung, die Identifikation relevanter Bildregionen bzw., entsprechend der oben skizzierten Vorgehensweise, ein Feststellen einer Übereinstimmung bzw. eine Lokalisierung etwaiger Verschiebungen zwischen übereinstimmenden Bereichen.Alternative and, for example with regard to speed and computing power potentially of the described correlation, partially superior technologies for image comparison between a (current) image of the print image and an image reference can be contrast and / or color change analyzes. For this purpose, an image function corresponding to the image in its extreme values or inflection points is examined in an otherwise known manner in order to determine at which positions, in which direction and with which intensity there is a color change in the image signal. Such technologies, also referred to as image edge detection, then enable, with suitable downstream filtering, the identification of relevant image regions or, according to the procedure outlined above, a determination of a match or a localization of any shifts between matching regions.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Bilderfassungsmittel Bildpunkte entlang einer sich winklig, insbesondere senkrecht zur Laufrichtung erstreckenden Zeile, ganz besonders bevorzugt entlang mehrerer paralleler Zeilen erfassen ganz besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn die Bilderfassungsmittel in Form einer (Digital-)Kamera, insbesondere einer CCD-Kamera realisiert sind.It is especially expedient if the image acquisition means detect pixels along a line which extends at an angle, in particular perpendicularly to the running direction, very particularly preferably along several parallel lines. It is particularly expedient if the image acquisition means in the form of a (digital) camera, in particular a CCD camera are realized.

Als besonders zweckmäßig hat es sich herausgestellt, wenn das Steuersignal nicht nur auf Basis des Sensorsignals der Druckbildpositionssensormittel von den Regelmitteln generiert wird, sondern dass in die Erzeugung des Steuersignals ein weiteres Sensorsignal einfließt, nämlich ein Sensorsignal eines vorzugsweise zusätzlich zu den Druckbildpositionssensormitteln vorgesehenen (an sich bekannten) Kantensensors, beispielsweise in Form eines Ultraschallsensors, der die Position einer (abzutrennenden) Außenkante des Flachmaterials erfasst. Bevorzugt fließen beide Sensorsignale in eine Kaskadenregelung mit einem äußeren und einen inneren Regelkreis ein, wodurch eine kontinuierliche Flachmaterialspositionsregelung auch für den Fall ermöglicht wird, dass das Sensorsignal der Druckbildpositionssensormittel immer wieder unterbrochen und/oder nur in Bezug auf, insbesondere regelmäßig, in Laufrichtung beabstandeten Teilabschnitten des Druckbildes erzeugt wird, sei es aufgrund einer getakteten bzw. unterbrochenen Bilderfassung und/oder einer nicht in der Laufrichtung durchgehenden bzw. fortlaufenden Gestaltung des Druckbildes, beispielsweise in dem mittels der Bilderfassungsmittel die Position von wiederkehrenden, in der Laufrichtung beabstandeten Druckbildmuster bzw. -bestandteile erfasst wird. Als besonderes zweckmäßig hat es sich dabei erwiesen, wenn der Sollwert für den Kantensensor nicht wie im Stand der Technik konstant vorgegeben ist, sondern auf Basis des Sensorsignals der Druckbildpositionssensormittel variiert wird. Anders ausgedrückt umfassen die Regelmittel einen inneren Regelkreis, im Rahmen dessen die Flachmaterialposition senkrecht zur Laufbandrichtung auf Basis eines Kantensensorsignals geregelt wird, wobei im Rahmen eines die Druckbildpositionssensorsmittel umfassenden äußeren Regelkreis eine Regelvorgabe bzw. ein Sollwert der Flachmaterialposition senkrecht zur Laufrichtung für den inneren Regelkreis bestimmt wird, relativ zu dem von den Regelmitteln die durch das Steuersignal zu kompensierende Regelabweichung bestimmt wird. Bei einer solchen, besonders bevorzugten Ausführungsform fließt somit das Sensorsignal der Druckbildpositionssensormittel nicht unmittelbar, was alternativ möglich ist, in das Steuersignal ein, sondern mittelbar im Rahmen der erläuterten Kaskadenregelung. Auf diese Weise ist es möglich für die innere Regelung, insbesondere nach einer jeweiligen zuverlässigen Bildpositionserkennung genau berechnet und aktualisiert wird. Die Kaskadenregelung hat den entscheidenden Vorteil, dass der den Kantensensor umfassende innere Regelkreis typischerweise mit Signalerfassungsraten zwischen 5Hz bis 50kHz arbeitet und damit deutlich schneller reagiert, als der die Bilderfassungsmittel umfassende äußere Regelkreis, welcher typischerweise Aktualisierungsraten im Bereich zwischen 0,5Hz und 500Hz ermöglicht. Bevorzugt ist die Signalerfassungsrate des inneren Regelkreises mindestens 10mal, bevorzugt mindestens 50mal, ganz besonders bevorzugt mindestens 100mal größer bzw. schneller als die des äußeren Regelkreises.It has proven to be particularly expedient if the control signal is not only generated by the control means on the basis of the sensor signal of the print image position sensor means, but that a further sensor signal flows into the generation of the control signal, namely a sensor signal of a sensor signal (preferably provided in addition to the print image position sensor means) known) edge sensor, for example in the form of an ultrasonic sensor, which detects the position of a (to be separated) outer edge of the sheet. Preferably, both sensor signals flow in a cascade control with an outer and an inner control loop, whereby a continuous sheet position control is made possible even in the event that the sensor signal of the print image position sensor means again and again interrupted and / or spaced only in relation to, in particular regularly, in the running direction Subsections of the printed image is generated, be it due to a clocked or interrupted image acquisition and / or not continuous in the running direction or continuous design of the printed image, for example, in the means of the image sensing means the position of recurring, spaced in the direction print pattern or components is recorded. It has proved to be particularly expedient if the setpoint value for the edge sensor is not constant, as in the prior art, but is varied on the basis of the sensor signal of the print image position sensor means. In other words, the control means comprise an inner control loop, in which the flat material position is controlled perpendicular to the treadmill direction based on an edge sensor signal, wherein in the context of an outer control loop comprising the print image position sensor means, a setpoint of the flat material position is determined perpendicular to the direction for the inner loop relative to that of the control means, the control deviation to be compensated by the control signal is determined. In such a particularly preferred embodiment, therefore, the sensor signal of the print image position sensor means does not flow directly into the control signal, which is alternatively possible, but indirectly within the scope of the explained cascade control. In this way, it is possible for the inner control, especially after a respective reliable image position detection is calculated and updated accurately. The cascade control has the distinct advantage that the inner loop comprising the edge sensor typically operates at signal acquisition rates between 5Hz to 50kHz and thus reacts much faster than the outer loop comprising the image capture means, which typically provides refresh rates in the range 0.5Hz to 500Hz. The signal detection rate of the inner control loop is preferably at least 10 times, preferably at least 50 times, very particularly preferably at least 100 times greater or faster than that of the outer control loop.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawings.

Diese zeigen in

Fig. 1: eine nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Ausführungsform einer Besäumungsvorrichtung mit Druckbildpositionssensormitteln,
Fig. 2: eine alternative, erfindungsgemäße Ausführungsform, bei der zusätzlich zu den Druckbildpositionssensormitteln ein Kantensensor vorgesehen ist und die Sensorsignale beider Sensoren im Rahmen einer Kaskadenregelung verknüpft sind,
Fig. 3: eine Draufsicht auf ein ausschnittsweise dargestelltes Flachmaterial zur Erläuterung der im Rahmen der Erfindung relevanten Begrifflichkeiten,
Fig. 4 und 5: zeigen eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines Flachmaterials mit einem Druckbild, dass aus mehreren sich in der Laufrichtung wiederholenden Bildern besteht, wobei in Fig. 4 ein (notwendiger) Versatz von Trimmkanten gezeigt, welcher nachgeführt werden muss, wobei in Fig. 5 der Versatz, wie bei normalen Produktionsbedingungen üblich, durch ein Stück Klebeband verdeckt ist,
Fig. 6: eine vergrößerte Darstellung der Versatzsituation gemäß Fig. 4,
Fig. 7: ein mögliches Sensorsignal im Rahmen der Erfassung eines kontinuierlichen, beispielsweise UV-reflektierenden Musters,
Fig. 8a bis 8d: Darstellungen zur Erläuterung einer möglichen Farb- und/oder Kontrastanalyse zur Positionsdetektion des Druckbildes, und
Fig. 9 und 10: Darstellungen zum Stand der Technik.

These show in

Fig. 1: an embodied according to the concept of the invention embodiment of a Besäumungsvorrichtung with print image position sensor means,
Fig. 2: an alternative, inventive embodiment in which in addition to the print image position sensor means an edge sensor is provided and the sensor signals of both sensors are linked in the context of a cascade control,
Fig. 3: a plan view of a partially illustrated sheet material for explaining the terms relevant in the context of the invention,
4 and 5: show a plan view of a section of a flat material with a printed image that consists of several repeating in the running direction images, wherein Fig. 4 shown a (necessary) offset of trim edges, which must be tracked, where in Fig. 5 the offset, as usual in normal production conditions, is covered by a piece of tape,
Fig. 6: an enlarged view of the offset situation according to Fig. 4 .
Fig. 7: a possible sensor signal during the detection of a continuous, for example UV-reflecting pattern,
Fig. 8a to 8d: Representations for explaining a possible color and / or contrast analysis for position detection of the printed image, and
FIGS. 9 and 10: Representations of the prior art.

In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.In the figures, like elements and elements having the same function are denoted by the same reference numerals.

In Fig. 1 ist eine nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Vorrichtung 1 zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Besäumungsverfahrens zum beidseitigen Besäumen eines in einer Laufrichtung L angetriebenen bandförmigen, von einer nicht dargestellten Rolle abgewickelten, flexiblen Flachmaterials 2, hier eines Kunststofflaminates gezeigt. Wie sich aus den Figuren 3 bis 5 ergibt, weist das Flachmaterial 2 auf seiner Flächenseite ein Druckbild 3 auf, umfassend eine Vielzahl von sich in der Laufrichtung L wiederholenden Bildern (hier beispielhaft in Form einer beliebigen Beschriftung "best toothpaste" = beste Zahnpasta sowie drei Sternchen). Wie im allgemeinen Beschreibungsteil erläutert, können alternativ die in Laufrichtung hintereinander angeordneten, das Druckbild bildenden Bilder variieren, und im Extremfall nur ein bestimmtes Muster (Bildmerkmal) gemeinsam haben, welches Basis ist für die Bildpositionserkennung, wobei die Muster in der Laufrichtung zusammenhängen oder in Laufrichtung voneinander beabstandet können. Die Vorrichtung 1 umfasst zwei senkrecht zur Laufrichtung L beabstandete Besäumungsmesser 4, die während des Prozesses in dem konkreten Ausführungsbeispiel ortsfest angeordnet sind und mit denen das Flachmaterial 2 entlang von zwei über den Besäumungsmesserabstand bestimmten Trimmkanten 5 (vgl. Fig. 3) besäumt wird, wodurch an jeder Längsseite ein Abfallstreifen 6 entsteht, jeweils umfassend eine (ursprüngliche) Außenkante 7 (Längskante). Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, dient die Vorrichtung 1 dazu eine Position, hier einen Abstand A des Druckbildes 3 senkrecht zur Laufrichtung L zu den Trimmkanten 5 und damit zu den Besäumungsmesserpositionen konstant zu halten.In Fig. 1 is a formed according to the concept of the invention device 1 for performing a Besäumungsverfahrens invention for trimming a two-sided in a running direction L driven band-shaped, unwound from a roll, not shown, flexible sheet 2, here a plastic laminate shown. As is clear from the FIGS. 3 to 5 shows, the flat material 2 on its surface side on a printed image 3, comprising a plurality of repeating in the running direction L images (here by way of example in the form of any labeling "best toothpaste" = best toothpaste and three stars). Alternatively, as explained in the general part of the description, the images arranged one behind the other in the running direction may vary the print image and, in extreme cases, may share only one specific pattern (image feature) which is the basis for the image position recognition, the patterns being related in the running direction or in the running direction spaced apart from each other. The apparatus 1 comprises two trimming blades 4 spaced apart perpendicular to the running direction L, which are arranged stationary during the process in the specific exemplary embodiment and with which the flat material 2 is guided along two trim edges 5 determined by the trimming blade distance (cf. Fig. 3 ) is trimmed, whereby on each longitudinal side of a waste strip 6 is formed, each comprising an (original) outer edge 7 (longitudinal edge). How out Fig. 3 it can be seen, the device 1 is used to a position here to keep a distance A of the print image 3 perpendicular to the direction L to the trim edges 5 and thus to the Besäumungsmesserpositionen constant.

In der Laufrichtung L vor den Besäumungsmessern 4 sind an sich bekannte Ausrichtemittel 8 (hier eine Flachmaterial-Ausrichteeinrichtung) angeordnet, die um eine Schwenkachse 9 mittels eines nicht gezeigten Antriebs in Abhängigkeit eines von Regelmittel 12 erzeugten Steuersignals rotierbar sind, um aktiv das Flachmaterial 2 (Substratband) entlang einer in Fig. 3 gezeigten Achse S senkrecht zu den ortsfest positionierten Besäumungsmessern 4 auszurichten.In the running direction L in front of the trimming knives 4 are known per se alignment means 8 (here a sheet alignment means) arranged, which is about a pivot axis 9 by means of a drive, not shown in dependence a control signal generated by control means 12 are rotatable to actively the sheet 2 (substrate strip) along a in Fig. 3 Aligned axis S perpendicular to the stationary positioned trimming blades 4 align.

In der Laufrichtung L zwischen den Ausrichtemitteln 8 und den Besäumungsmessern 4 sind Bilderfassungsmittel 10, beispielsweise in Form einer Digitalkamera angeordnet, die einen Bestandteil von Druckbildpositionssensormittel 11 bilden. Diese sind signalleitend mit Regelmitteln 12 (Logikmitteln) verbunden, die auf Basis eines eine Druckbildposition des Flachmaterials entlang der Achse S kennzeichnenden von den Druckbildpositionssensormitteln generiertes Sensorsignals ein Steuersignal im Rahmen einer Positionsregelung des Flachmaterials 2 erzeugen, mit welchem die Ausrichtemittel 8 angesteuert werden. Dabei erfolgt die Regelung, wie erwähnt, derart, dass die Position des Druckbildes 3, in dem konkreten Ausführungsbeispiel ein Seitenabstand A zu den Besäumungsmessern 4 und damit zu den Trimmkanten 5 konstant gehalten wird. Selbstverständlich können die Abstände A auf beiden Längsseiten unterschiedlich sein bzw. vorgegeben werden und, wie im allgemeinen Beschreibungsteil erläutert kann auch mindestens einer, bevorzugt ausschließlich einer, der Abstände Null oder negativ sein - wesentlich ist es die Position des Druckbildes zu den Besäumungsmessern 4 konstant zu halten.In the running direction L between the alignment means 8 and the trimming knives 4 are image acquisition means 10, for example arranged in the form of a digital camera, which form part of print image position sensor means 11. These are signal-conducting connected to control means 12 (logic means) which generate on the basis of a printing image position of the sheet along the axis S characteristic of the print image position sensor means generated sensor signal control signal as part of a position control of the sheet 2, with which the alignment means 8 are driven. The control is, as mentioned, such that the position of the printed image 3, in the specific embodiment, a side clearance A to the trimming blades 4 and thus to the trimming edges 5 is kept constant. Of course, the distances A on both longitudinal sides can be different or predetermined and, as explained in the general description part can also at least one, preferably only one, the distances zero or negative - it is essentially the position of the print image to the trimming blades 4 to constant hold.

Die der Erfindung zugrunde liegende Problematik wird anhand der Figuren 4 bis 6 deutlich. Dort ist ein Abschnitt zur Herstellung von vier Verpackungstuben gezeigt. Zu erkennen ist, dass an einer Versatzposition 13 die Relativposition des Druckbildes 3 zu den (ursprünglichen) Außenkanten 7 variiert. Dies führt dazu, dass die Relativposition zwischen dem Flachmaterial 2 und den Trimmkanten 5 (Besäumungskanten) erfindungsgemäß nachgeregelt werden muss, um die Position des Druckbildes 3 zu den Trimmkanten konstant zu halten. Dies führt dann dazu, dass sich die Position der Außenkanten 7 zu den Trimmkanten 5 entlang der Achse S verändert. In Fig. 5 ist die Versatzposition 13 durch einen Klebestreifen 14 verdeckt, wie dieser üblicherweise beim sog. Spleißen von unterschiedlichen Flachmaterialrollen stammenden Flachmaterialbahnen resultiert.The problem underlying the invention is based on the FIGS. 4 to 6 clear. There, a section for the production of four packaging tubes is shown. It can be seen that at an offset position 13, the relative position of the print image 3 to the (original) outer edges 7 varies. As a result, according to the invention, the relative position between the flat material 2 and the trim edges 5 (edging edges) has to be adjusted in order to keep the position of the printed image 3 constant relative to the trim edges. This then causes the position of the outer edges 7 to the trim edges 5 along the axis S changed. In Fig. 5 the offset position 13 is covered by an adhesive strip 14, as this usually results in the so-called. Splicing of different flat material rolls derived flat material webs.

Fig. 6 zeigt den Versatzbereich 13 in einer vergrößerten Darstellung. Zu erkennen ist der Versatz 15 in Druckbild 3 sowie den Verlauf der Trimmkante 5 relativ zum Druckbild 3, sodass der Abstand A entlang der Achse S konstant gehalten wird. Fig. 6 shows the offset region 13 in an enlarged view. Evident is the offset 15 in print image 3 and the course of the trim edge 5 relative to the print image 3, so that the distance A along the axis S is kept constant.

In Fig. 2 ist eine im Vergleich zu Fig. 1 alternative, bevorzugte Ausführungsvariante einer Vorrichtung zum Besäumen von Flachmaterial 2 im Rahmen eines Tubenherstellungsprozesses gezeigt. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im Folgenden im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 eingegangen, wobei im Hinblick auf die Gemeinsamkeiten aus Fig. 1 mit zugehöriger Beschreibung verwiesen wird.In Fig. 2 is one compared to Fig. 1 shown alternative, preferred embodiment of a device for trimming flat material 2 in the context of a tube manufacturing process. In order to avoid repetition, the following is essentially based on the differences from the exemplary embodiment Fig. 1 having regard to the similarities Fig. 1 with associated description.

Zu erkennen ist, dass in der Laufrichtung L zwischen den Besäumungsmessern 4 und den Ausrichtemitteln 8 zusätzlich zu den Bilderfassungsmitteln 10 der Druckbildpositionssensormittel 11 ein, hier beispielsweise als Ultraschallsensor ausgebildeter, Kantensensor 16 angeordnet ist, mit welchem die Position einer Außenkante 7 des Flachmaterials entlang der Achse S, d.h. senkrecht zur Laufrichtung L detektierbar ist. In der bevorzugten Ausführungsform werden die Sensorsignale der Sensoren 11 und 16 im Rahmen einer Kaskadenregelung verknüpft, derart, dass das Sensorsignal der Druckbildpositionssensormittel 11 der Sollwertvorgabe für den Kantensensor dient, sodass im Ergebnis die Ausrichtemittel 8 auf Basis beider Sensorsignale angesteuert werden.It can be seen that in the running direction L between the trimming knives 4 and the alignment means 8 in addition to the image acquisition means 10 of the print image position sensor 11 a, here formed for example as an ultrasonic sensor, edge sensor 16 is arranged, with which the position of an outer edge 7 of the sheet along the axis S, ie perpendicular to the direction L can be detected. In the preferred embodiment, the sensor signals of the sensors 11 and 16 are linked as part of a cascade control, such that the sensor signal of the print image position sensor means 11 of the setpoint specification for the edge sensor is used, so that the alignment means 8 are driven as a result based on both sensor signals.

Wie im allgemeinen Beschreibungsteil erläutert, gibt es im Hinblick auf die konkrete Ausgestaltung der Bilderfassungsmittel 10 und der Druckbildpositionssensormittel 11 bei beiden Ausführungsbeispielen einer Vorrichtung 1 gemäß den Fig. 1 und 2 unterschiedliche Möglichkeiten. Neben den im allgemeinen Beschreibungsteil erläuterten möglichen Korrelationsverfahren, insbesondere einer zweidimensionalen Korrelationsverfahren, wie einem Kreuzkorrelationsverfahren ist es möglich, die Position eines fortlaufenden Druckbildbestandteils, insbesondere einer Linie oder eines Streifens zu detektieren, wobei dieses Muster, für den Fall, dass es nach dem Besäumen auf den weiter zu verarbeitenden Bestandteil des Flachmaterials verbleibt, bevorzugt aus einer nicht sichtbaren Druckfarbe und/oder einem nicht sichtbaren Drucklack aufgebracht ist, der UV-lichtreflektierend ausgebildet ist und mit einer UV-Lichtquelle bestrahlt wird und von den dann entsprechend UV-sensitiven Bilderfassungsmitteln erfasst wird. Für den Fall, dass sich das Muster im Bereich eines Abfallstreifens befindet kann dieses sichtbar sein. Selbstverständlich kann auch der nach dem Besäumen auf dem Substrat verbleibende Bildinhalt selbst zur Positionserkennung genutzt werden. Die Erfassungsmittel können hierzu eine Kamera oder einen alternativen, kostengünstigeren, insbesondere UV-Licht sensitiven optischen Sensor umfassen. Wenn ein beispielsweise linienförmiges Bildmerkmal des, insbesondere fortlaufenden, Musters in Querrichtung zur Laufrichtung L, d.h. entlang der Achse S die Bilderfassungsmittel überstreicht, entsteht eine Kurve, wie diese beispielhaft in Fig. 7 illustriert. Die X-Achse repräsentiert die Lage der Bilderfassungsmittel (optischer Sensor) zu dem Muster senkrecht zur Laufrichtung und die Y-Achse die Intensität des Sensorsignals. Innerhalb eines Arbeitsbereichs 17 lässt sich die relative Distanz zwischen den Bilderfassungsmitteln (Sensor) und dem Muster des Druckbildes (Streifen) auf einem Arbeitspunkt 18 regeln. Alternativ ist es möglich, beide Signalflanken mit zwei Bilderfassungsmitteln (Sensoren) zu erfassen wobei in diesem Fall der Arbeitspunkt bei Gleichheit der Sensorsignale erreicht ist.As explained in the general description part, in view of the concrete configuration of the image acquisition means 10 and the print image position sensor means 11 in both embodiments, there is a device 1 according to the Fig. 1 and 2 different possibilities. In addition to the possible correlation method explained in the general description part, in particular a two-dimensional correlation method, such as a cross-correlation method, it is possible to detect the position of a continuous print image component, in particular a line or a strip, this pattern, in the case that it after trimming on the further to be processed Component of the sheet remains, preferably made of a non-visible ink and / or a non-visible printing varnish is formed, which is UV light-reflecting and irradiated with a UV light source and is then detected by the corresponding UV-sensitive image acquisition means. In the event that the pattern is in the area of a garbage strip, this may be visible. Of course, the image content remaining on the substrate after trimming can itself be used for position detection. For this purpose, the detection means can comprise a camera or an alternative, more cost-effective, in particular UV-light-sensitive optical sensor. If, for example, a line-shaped image feature of the, in particular continuous, pattern in the transverse direction to the running direction L, ie along the axis S sweeps over the image capture means, a curve is formed, as shown by way of example in FIG Fig. 7 illustrated. The X axis represents the position of the image capture means (optical sensor) to the pattern perpendicular to the direction of travel and the Y axis the intensity of the sensor signal. Within a working area 17, the relative distance between the image acquisition means (sensor) and the pattern of the printed image (strip) can be regulated at an operating point 18. Alternatively, it is possible to detect both signal edges with two image acquisition means (sensors), in which case the operating point is reached for equality of the sensor signals.

Anhand der Fig. 8a ist im Folgenden die Funktionsweise von einer Farb- und/oder Kontrastanalyse durchführenden Druckbildpositionssensormitteln erläutert. Die Positionsbestimmung erfolgt dabei bevorzugt auf Basis eines sichtbaren Druckbildabschnitts. In Fig. 8 ist in einer Draufsicht entlang einer Laufrichtung L gefördertes Flachmaterial 2 zu erkennen mit einem Druckbild 3, bestehend aus entlang der Laufrichtung L wiederkehrenden bzw. sich wiederholenden (gleichen) Bildern, hier exemplarisch mit dem Schriftzug toothpaste = Zahnpasta.Based on Fig. 8a is explained below, the operation of a color and / or contrast analysis performing print image position sensor means. The position determination is preferably carried out on the basis of a visible print image section. In Fig. 8 is in a plan view along a direction L conveyed flat material 2 can be seen with a print image 3, consisting of along the running direction L recurrent or repetitive (same) images, here by way of example with the words toothpaste = toothpaste.

Eine Vergrößerung eines Ausschnitts eines solchen Bildes des Druckbildes 3 ist in Fig. 8b gezeigt. Die Bilderfassungsmittel erfassen Zeilenweise das Druckbild, wodurch Kontraste in der Laufrichtung L verwischen (vgl. Fig. 8c), nicht jedoch senkrecht hierzu entlang der S-Achse eine Farb- und Kontrastanalyse entlang der S-Achse mit geeigneter Quantisierung findet dann nur noch relevante in Fig. 8d gezeigten Kanten, im konkreten Ausführungsbeispiel Bestandteile bzw. Seitenkanten des Buchstabens "P" mit dem höchsten Farbkontrast zwischen Füllfarbe und Hintergrundfarbe. Die Lage einer der sich ergebenen Kontrastkanten entlang der S-Achse korrespondiert mit der (Gesamt-)Druckbildposition entlang der S-Achse und kann für die Regelung der Flachmaterialposition entlang der S-Achse herangezogen werden.A magnification of a section of such an image of the print image 3 is in Fig. 8b shown. The image capture means capture line by line the print image, whereby blurring contrasts in the direction of L (see. Fig. 8c ), not however perpendicular to this along the S-axis a color and contrast analysis along the S-axis with appropriate quantization then finds only relevant in Fig. 8d shown edges, in the concrete embodiment, components or side edges of the letter "P" with the highest color contrast between fill color and background color. The location of one of the resulting contrast edges along the S-axis corresponds to the (total) print image position along the S-axis and can be used to control the sheet position along the S-axis.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100: Vorrichtungcontraption
101101: Laufrichtungdirection
102102: Flachmaterialflat material
103103: Ausrichtemitelaligning Mitel
104104: BesäumungsmesserBesäumungsmesser
105105: Abfallstreifenwaste strips
106106: Regelmittelcontrol means
107107: SteuersignalleitungControl signal line
108108: Kantensensoredge sensor
109109: Druckbildprint image
110110: Außenkantenouter edges
111111: Spleißpositionsplicing
112112: Trimmkantentrim edges
113113: BereichArea

11: Vorrichtungcontraption
22: Flachbereichflat area
33: Druckbildprint image
44: BesäumungsmesserBesäumungsmesser
55: Trimmkantentrim edges
66: Abfallstreifenwaste strips
77: Außenkanteouter edge
88th: Ausrichtemittelalignment means
99: Schwenkachseswivel axis
1010: Bilderfassungsmittel (optischer Sensor)Image capture device (optical sensor)
1111: DruckbildpositionssensormittelPrint image position sensor means
1212: Regelmittelcontrol means
1313: Versatzbereichshift Position
1414: Klebestreifentape
1515: Versatzoffset
1616: Kantensensoredge sensor
1717: ArbeitsbereichWorkspace
1818: Arbeitspunktworking

LL: Laufrichtungdirection
AA: Abstanddistance
SS: Achse (senkrecht zur Laufrichtung I in der Flächenerstreckung des Flachmaterials)Axis (perpendicular to running direction I in the surface extension of the flat material)

Claims

Method for double-sided trimming of a flexible flat material, in particular laminate material, driven in one running direction (L) and printed with a printed image (3), preferably in the running direction (L), along two in the running direction (L) and perpendicular to the running direction (L) spaced trim edges (5) by means of two trimming blades (4), in particular in the running direction before forming means for forming the sheet into a tube shape and before welding means for, preferably overlapping, welding the tube shape in the trim edges (5). in the context of a Verpackungsstubenherstellprozesses, wherein the flat material, in particular in an area in the direction (L) in front of the trimming blades (4), perpendicular to the direction (L) by means of alignment (8) is aligned relative to the Besäumungsmessern (4), with a be driven by control means (12) generated control signal,
characterized,
that the control means (12) detecting the control signal on the basis of a sensor signal from a print image position of the printed image (3) perpendicular to the running direction (L), image sensing means (10) having printed image position sensor means (11) generating and the alignment means (8) the flat material so relative to the Align trim knives (4) that a trim edge position relative to the print image (3) is kept constant.

Method according to claim 1,
characterized,
in that the generation of the control signal includes a correlation signal which comprises a, preferably numerical and / or computational, correlation of an image data series of at least one scanned print image line with a correspondingly generated and angled, especially perpendicular, scan direction (L) by means of the image acquisition means (10) / or stored reference image data series is generated.

Method according to claim 2,
characterized,
that the correlation signal is determined on the basis of a cross-correlation.

Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that the printed image (3), in particular in the running direction (L) continuous or recurring, UV light reflective pattern, in particular a line or a strip, and in that the printed image position sensor means (11) detect the position of the UV light reflecting pattern.

Method according to claim 4,
characterized,
in that the UV-light-reflecting pattern is arranged perpendicular to the running direction (L) between the trim edges (5) or outside the trim edges (5) on the flat material.

Method according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the printed image (3) comprises a visible, in particular in the running direction (L) continuous or interrupted and recurring, visible pattern, in particular a line or a strip, in particular perpendicular to the running direction (L) outside the trim edges (5), and in that the print image position sensor means (11) detect the position of the visible pattern.

Method according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the print image position sensor means (11) determine the sensor signal on the basis of a contrast and / or color change analysis of the image data acquired by the image acquisition means (10), wherein a contrast and / or color change position in the print image (3) corresponds to the print image position.

Method according to claim 7,
characterized,
that the contrast and / or color change analysis is performed on the basis of a preprocessed image sensing means signal, correlates the peak height with the contrast and / or color change position in the printed image (3).

Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that the image acquisition means (10) comprise a camera.

Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that the control means (12) generate the control signal for the alignment means (8) of a sensor signal of an edge sensor (16) on the basis for detecting an edge position of an outer edge (7) of the flat material of which the target value (on the basis of, in particular discontinuous, the sensor signal of the print image position sensor means 11) is determined.

Apparatus for carrying out a trimming method according to one of the preceding claims, comprising drive means for driving the flat material in the running direction (L), with two trimming knives spaced perpendicular to the running direction (L) and with, in particular in a region in the running direction (L), in front of the trimming knives (4) arranged, alignment means (8) for aligning the Flachrelativ to the Besäumungsmessern (4) and with Steuersignalleitend connected to the alignment means (8) control means (12),
characterized,
in that the control means (12) are signal-assigned to a print image position of the print image (3) print image position sensor means (11) detecting image acquisition means (10) perpendicular to the running direction (L), and in that the control means (12) receive the control signal based on a sensor signal of the print image position sensor means ( 11) and the alignment means (8) are designed to align the sheet relative to the trimmers (4) such that a trim edge position relative to the print image (3) is kept constant.

Device according to claim 11,
characterized,
in that the control means (12) are designed to generate the control signal for the alignment means (8) on the basis of a sensor signal of an edge sensor (16) for detecting an edge position of an outer edge (7) of the flat material extending in the running direction (L) whose setpoint value is based on of the, in particular discontinuous, sensor signal of the print image position sensor means (11) can be determined.

Device according to one of claims 11 or 12,
characterized,
that in the running direction (L) after the trimming knives (4) forming means for forming the sheet material to a tube shape and before welding means for, preferably overlapping, welding of the tube shape in the region of the trim edges (5) are arranged as part of a Verpackungsstubenherstellprozesses.