WO2012163673A2 - Verfahren zur erfassung der querposition von einem packstoff, insbesondere einer folienverpackung - Google Patents

Verfahren zur erfassung der querposition von einem packstoff, insbesondere einer folienverpackung Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a method for detecting the transverse position of at least one sealing section on a packaging material, in particular a film package, and / or the transverse position of the packaging material itself according to the preamble of claim 1, and a device according to the preamble of claim 9.
  • a tubular package is typically provided by an endless film, which is formed into a tube around a product to be packaged and sealed with a longitudinal seal and two transverse sealing seams.
  • the two longitudinal edges or edge regions of an endless film are connected during the molding of the film to form a tube with a longitudinal sealing seam.
  • the film inner sides of the longitudinal edges are brought together and connected by a suitable sealing process to a so-called fin seam (English Finseal).
  • the longitudinal edges can also be overlapped, merged with the inside and outside and connected to a so-called overlap seam (English Lapseal).
  • sealing methods for example Sealing layers of the film inner sides of the longitudinal edges are connected by the action of pressure and / or heat and / or ultrasound. The problem with producing such packages is that the quality of the longitudinal seam depends on the positional accuracy of the overlap of the contacting film edge areas.
  • Such a one-sided displacement of the overlap may occur when the film in the device for forming the film tube in its transverse position transversely to the direction, resp. Is displaced longitudinally relative to a desired position.
  • the film is then formed into a tube with a transverse offset, whereby the longitudinal edges (edge regions) of the film do not completely overlap.
  • the quality of the sealed seams is usually tested randomly. If the seal seams do not meet the quality requirements, often all products manufactured since the last random inspection must be disposed of.
  • the transverse position of the film is usually detected before forming into a tube and corrected for inaccuracies.
  • the measurement usually takes place over the edges of the film.
  • Disadvantage of this solution is that the detection of the transverse position of the film edges difficult and z.T. uncertain.
  • a mechanical measurement of the transverse position is delicate because the film can be damaged.
  • a measurement with a sensor is difficult and uncertain, especially with transparent films.
  • the invention has for its object to provide a method which overcomes the disadvantages of the prior art.
  • a method and a corresponding device is to be specified, which permits a simple detection of a transverse position, that is to say a position of a packaging material transversely, ie perpendicular, to the longitudinal direction or to the running direction along which the packaging material is moved in a packaging machine.
  • the packaging material comprises at least one position mark, by means of which the transverse position of the at least one sealing section or the packaging material is detected transversely to the direction, wherein the shape of the position mark with respect to a direction, in particular transversely or inclined to the direction changes, this change by the sensor unit is detected, and based on the change, the transverse position of the packaging material or of the at least one sealing section is determined.
  • packaging material or film packaging is preferably understood to mean an endless film which is fed to a forming device in which this film is shaped around a product into a tube.
  • packaging material is used independently of the actual state of the packaging material. Consequently, with the method according to the invention both the position of the unformed packaging material and also the position of the molded packaging material can be detected.
  • the longitudinal direction of the film corresponds to the direction in which the film extends, and the direction of travel is the direction in which the packaging material resp. the film runs through the packaging machine.
  • the longitudinal direction and running direction collinear with each other.
  • the two sealing sections of the packaging material are brought together in the manner described below and sealed in this area.
  • the sealing sections can be brought together in such a way that the respective film inner sides touch each other, whereby a so-called fin seam is formed.
  • the sealing sections can be brought together in an overlapping manner so that the outside of the film touches the first and the inside of the film of the second sealing section. In this case, a so-called overlap seam (English Lapseal) is formed.
  • a position mark can be understood to mean a mark on the packaging material which can be printed during the production of the film or in the packaging machine.
  • the position mark is printed on the packaging material recurring, wherein a plurality of position marks are arranged one behind the other.
  • a mechanical structure such as grooves or an adhesive label, or also an electronically detectable structure, such as a magnetic structure, can be used as a position mark.
  • the transverse position can be detected in a particularly simple and reliable manner.
  • a high accuracy can be achieved depending on the design of the position mark.
  • the sensor unit is designed such that the transverse position of at least one of the sealing sections or of the packaging material is detected by the detection of a position mark arranged on the packaging material.
  • a first position mark arranged on the packaging material, in particular on the first seal area, and a second position mark arranged on the packaging material, in particular on the second seal area, can be detected by a first sensor unit.
  • the position mark is formed such that a distance corresponding to the length of the position mark in the running direction, with changing distance from the side edge transversely to the longitudinal direction, changed, whereby on the detection of the distance, the transverse position of the sealing portion or the packaging material is determined ,
  • the position mark has at least one first detectable measuring edge and a second detectable measuring edge, wherein the two measuring edges are inclined relative to each other, so that the distance from the first measuring edge to the second measuring edge in the running direction, with changing distance from the side edge seen transversely to the running direction changed, wherein the detection of the distance between the measuring edges, the said transverse position of the sealing portion or the packaging material is determined. It can also be said that the distance from the first measuring edge to the second measuring edge changes in the direction of movement with changing distance from the side edge transversely to the running direction.
  • At least one of the measuring edges is inclined or at an angle to the running direction of the packaging material.
  • the other measuring edge is preferably perpendicular to the direction of travel.
  • the position mark is the same mark used to detect the position along the direction of travel.
  • one of the measuring edges is used to detect the position along the running direction.
  • the position of an image on the film web with respect to the transverse sealing seams can be positioned and regulated.
  • the position mark comprises a multiplicity of differently long strips, which are inclined with respect to the running direction, in particular transversely, and behind one another, the sensor unit detecting a different number of strips depending on the transverse position of the sealing section or the packaging material, and thus the said transverse position of the sealing sections certainly.
  • sensor or “sensor unit” is to be understood that physically a single sensor can be used or even multiple sensors. For example, several sensors can be arranged in parallel to detect the length of the position mark become. The transverse position of the sealing sections is then determined from the combination of the individual sensor signals.
  • the at least two sealing sections are aligned, whereby the positioning unit sets the transverse position of the sealing sections relative to each other and / or relative to the at least one sensor unit based on detection by the sensor unit, and / or optionally after the orientation by the positioning unit, the two sealing sections are sealed by a sealing unit.
  • the transverse position is compared with a desired value and the result is output to a user and / or one or more products are eliminated if an admissible deviation is exceeded.
  • a positioning unit is understood to mean a device with which the position of the packaging material transversely to its running direction and / or the position of the tube perpendicular to the running direction and with respect to the sealing area overlapping forming machine parts, can be changed.
  • the device can consist of one or more units.
  • the measured transverse position of the packaging material can be used.
  • an overlap of the sealing areas relative to one another and / or the position of the overlap perpendicular to the running direction can be corrected.
  • This has the consequence that in a fin seam, the position of the film edges relative to each other and the width of the sealed seam can be adjusted.
  • the position of the film edges relative to one another changes the width of the seam and the displacement of the film transversely to the direction of movement alters the position of the seam transversely to the running direction.
  • this detected lateral position can be used for various purposes, such as the departure of defective products, as information for the user, for statistical purposes, and / or for the control of any printers, so that the printed image is printed correctly with respect to the position.
  • Other uses are also conceivable.
  • the transverse position of at least one side edge of the packaging material or the sealing portions is detected with a further sensor unit, wherein with the further sensor unit preferably a signal is generated if one of the side edges is outside a predefined tolerance field, wherein the signal of adjustment of the transverse position of the packaging material or the sealing portions can serve, or wherein a signal is generated with the further sensor unit, which corresponds to the effective transverse position of the side edges, wherein the signal can serve to adjust the transverse position of the packaging material or the sealing portions.
  • An apparatus for carrying out a method as described above comprises at least one sensor unit, wherein the packaging material comprises at least one position mark on the basis of which the transverse position of the at least one sealing portion or the packaging can be detected transversely to the direction of travel, wherein the shape of the position mark in one direction, which in particular runs transversely or inclined to the running direction, changes, wherein this change can be detected by the sensor unit, and based on the change, the transverse position of the packaging material or the at least one sealing portion can be determined.
  • the invention can be used both in vertical tubular bag machines in which the film tube runs vertically and usually the products are filled after forming the tube, as well as horizontal bagging machines in which the film tube runs horizontally and the tube are formed around the products become.
  • Fig. 1 is a schematic view of an apparatus for carrying out the method according to the invention for the relative alignment of two sealing sections of a sealing point on a packaging according to a first embodiment
  • FIG. 1 a schematic view of an apparatus for carrying out the inventive method for the relative alignment of two seal sections of a seal point on a packaging material according to a second embodiment
  • FIG. 4 a possible embodiment of a sealed seam according to the figure 4; a schematic view of an apparatus for carrying out the inventive method for the relative alignment of two seal sections of a seal point on a packaging material according to a third embodiment;
  • FIG. 1 schematically shows a device for carrying out the method according to the invention.
  • the detection of the transverse position of a first sealing portion 1 with a second sealing portion 2 of a packaging material 4 can be provided.
  • This method or the device is advantageously used in the region of a sealing point of a packaging machine, wherein a sealing point 3 is formed on the packaging material in the region of the sealing sections 1, 2.
  • the detection of the transverse position thus forms the basis for an alignment of the sealing sections 1, 2 to each other.
  • the packaging material 4 is preferably a film web 21, from which a tubular bag 20 is formed.
  • the film web is guided along a running direction L, as indicated in FIGS. 1 and 2, through a packaging machine, wherein the device according to the invention preferably forms part of this packaging machine and is operated in accordance with the method according to the invention.
  • the packaging machine may include a plurality of other stations, such as a sealing station, etc.
  • the film web is thereby formed into a tube, which is shown schematically in FIG. 1, and is then provided along the running direction L of the film web with a sealed seam 3 formed parallel to the running direction L, which is perpendicular to the plane of the sheet in FIG. Next are then perpendicular to the direction L two transverse sealing seams not shown arranged, which close the tubular bag.
  • first sealing portion 1 is aligned relative to the second sealing portion 2, so that a good seal is created.
  • a good orientation can be achieved by detecting the transverse position of the packaging material, ie the position transversely or perpendicular to the running direction L with the method according to the invention and a corresponding correction.
  • the device shown in Figure 1 for detecting the transverse position of the two sealing sections 1, 2 essentially comprises a sensor unit 5 and optionally an alignment unit, not shown.
  • the transverse position of at least one of the two sealing sections 1, 2 can be detected with the sensor unit 5, while the two sealing sections 1, 2 can be aligned with one another via the alignment unit on the basis of the information of the sensor unit 5, so that they overlap correspondingly and the sealing point 3 can be produced.
  • the transverse position of at least one of the sealing sections 1, 2 or of the packaging material 4 itself is detected by the at least one sensor unit 5.
  • the lateral position of the first seal portion 1 is detected.
  • An optional positioning unit is then used to align the position of the sealing sections relative to the longitudinal direction L or else to one another, this being based on the detection by the sensor unit 5.
  • the sensor unit 5 is designed such that it detects the transverse position or the transverse position of one of the two sealing sections 1, 2 by detecting a position mark 7 arranged on the packaging material 4. Consequently, therefore, the transverse position of the sealing portion 1 by means of the position mark 7, which can also be referred to as a reference pressure, detected by the scanning of the position mark 7. With reference to FIG. 1, this means that the transverse position of the foil edge 10 of the first seal portion 1 can be determined via the position mark 7, which likewise lies in the first seal portion 1.
  • It can be arranged one behind the other for detecting the position mark 7 and a plurality of sensor units.
  • the effective position ie the actual position of the first seal portion 1 and the first edge 10 detected become.
  • the actual transverse position of the first edge 10 can be corrected to the desired transverse position.
  • a preferred desired transverse position is shown in FIG. 1, with both sealing sections 1, 2 lying exactly above one another.
  • Such a desired transverse position is desired, for example, in the production of a so-called fin seal (Fin-Seal).
  • the two sealing sections 1, 2 not only lie exactly one above the other, but are also guided exactly in the longitudinal direction through the sealing station, which is arranged with respect to the movement in the longitudinal direction downstream of the sensor unit 5.
  • the sensor unit 5 and the position marks are preferably additionally designed such that the transverse position of the sealing portions 1, 2 with respect to the sensor unit 5 can be detected.
  • the sensor unit 5 provides data that the longitudinal sealing seam can be arranged substantially exactly at the desired location, thus providing a good sealing seam.
  • the transverse position of the position marks 7 can be detected with the sensor unit 5, whereby it is possible to determine how the two sealing portions 1, 2 are related to each other and / or how it is detectable, such as the sealing portions 1, 2 to the running direction L. or stand to the sealing device.
  • the transverse position of the film before the formation of the tube, before the formation of the sealing seam and / or the transverse position of the individual side edges 10, 11 can be detected or measured transversely to the running direction of the film.
  • the position mark 7 has a shape which changes with respect to a direction, which in particular runs transversely or inclined to the running direction L, this change being detected by the sensor unit 5, and based on the change, the transverse position of the packaging material 4 or of the at least one Sealing portion 1, 2 is determined.
  • the position mark 7 is preferably designed such that a distance A of the position mark in the direction changed with changing distance from the side edge 10, 11 transversely to the running direction, whereby on the detection of the distance A, the transverse position of the sealing portion 1, 2 and the packaging material is determined.
  • Such an embodiment is shown for example in Figures 2, 8 and 9.
  • the position mark 7 can be designed in various ways.
  • the position mark 7 may have the shape of an imprint on the surface 22 of the film web 21.
  • the imprint can be a common print, such as a logo. Thus, this imprint is a part of the final packaging.
  • the lateral position of the print is detected by measuring a defined area of the print.
  • the cursor may be in the form of a color-coded, brightness-coded, or dot-coded pattern, a magnetic structure, a mechanical structure, an imprint, or an adhesive label.
  • a position mark 7 in the region of the first seal portion 1, 2, as shown in Figures 1 and 2.
  • the shape of the position mark is preferably formed so that the measured value of the sensor corresponds to a measure of the film position transversely to the direction L.
  • the position mark 7 is formed such that a distance A, which corresponds to the length of the position mark in the direction L, with increasing distance from the side edge 10, 11 seen transversely to the longitudinal direction L changed. By detecting the distance A, the transverse position of the sealing portion 1, 2 can be determined to the running direction L.
  • the position mark 7 may also have other functions, such as that of a centering mark for positioning a possible printed image on the packaging or the packaging material relative to the product to be packed resp. relative to the transverse sealing seams. Also, the position mark may be part of the printed image.
  • the position mark 7 has at least one first detectable measuring edge 12 and a second detectable measuring edge 13, which run inclined to one another. At least one of the two measuring edges 12, 13 runs inclined or at an angle to the running direction L of the packaging material 4, so that the distance from the first measuring edge 12 to the second measuring edge 13 varies in a direction parallel to the side edge of the sealing portion 1, 2, wherein Detecting the distance A between the measuring edges 12, 13, the transverse position of the sealing portion 1, 2 can be determined transversely to the direction L. Consequently, a positional shift of the sealing portion 1, 2 transversely to the running direction in the measurement of the distance A results in a different measured value.
  • the position marks 7 have the shape of a rectangular trapezoid.
  • the first measuring edge 12 which runs perpendicular to the running direction of the film, can be used as a measuring edge for detecting the position of the film along the direction of travel.
  • Other types of trapeze are also conceivable.
  • other geometric shapes can be used. For example, a triangle or even curved contours.
  • position mark 7 is shown in FIGS. 8, 9 and 10. These position marks 7 are equally applicable in all embodiments described herein.
  • the dot-dashed line represents the scanning line 14 of the sensor, which runs parallel to the direction of travel of the film web.
  • a distance AI which represents the actual value
  • the target value is the distance A. Consequently, here is a shift of Sealing portion 1, 2 or of the entire packaging material 4 transversely to the direction L before. The transverse position of the sealing section 1, 2 must therefore be corrected.
  • the distance A2 corresponds to the distance A.
  • the actual value A2 is thus equal to the desired value A and the transverse position of the sealing section 1, 2 is correct.
  • the trapezoid has a first measuring edge 12 and a second measuring edge 13.
  • the first measuring edge 12 is substantially perpendicular to the running direction L of the packaging material 4, while the second measuring edge 13 is inclined to the running direction L.
  • the distance A is measured at the height of the touch line 14.
  • the position marks comprises a plurality of differently long strips 15 one behind the other in the running direction.
  • a different number of strokes are measured with the sensor unit depending on the transverse position of the film, which in turn corresponds to a measure of the transverse position of the film.
  • the position mark 7 can be arranged at any desired location on the packaging material 4. However, an arrangement in an edge region, ie near the side edge 10 or 11, of the packaging material 4 or film web 21 is preferred, as shown in FIG.
  • the edge region is usually also equal to the sealing section 1, 2. It can therefore be said that the positioning mark 7 is preferably arranged in the sealing section 1, 2.
  • the sensor unit 5 can be placed in different places in a packaging machine. In the case of a film web, it is conceivable, for example, to arrange the sensor unit 5 with respect to the running direction L in front of the hose-forming device, so that the Transverse position of the film web itself to the longitudinal direction L is detected. Furthermore, the sensor unit 5 can also be arranged between the tube-forming device and a sealing station, so that the transverse position of the sealing sections 1, 2 is detected.
  • the sensor unit 5 is particularly preferably arranged in the region of a sealing unit, which has the advantage that the positional deviation is measured at the point where the sealing portions 1, 2 should be exactly aligned.
  • the sensor unit 5 preferably outputs a signal which corresponds to the deviation of the packaging material or the film web of the longitudinal direction L.
  • This signal can then be supplied to a positioning unit or a film control device, wherein the packaging material 4 itself or two sealing sections 1, 2 are aligned with each other. It can therefore be said that the packaging material 4 or the sealing sections 1, 2 are aligned relative to one another based on the detection by the sensor unit 5.
  • this signal can be used for the assessment of the quality of the longitudinal sealing seam with corresponding information output.
  • Other applications such as for aligning a printed image, which is applied by a printer directly in the packaging machine, are also conceivable.
  • the sensor unit may be an analog sensor that outputs an analog signal, such as a signal corresponding to the effective location.
  • a digital sensor may be arranged which outputs a digital signal with which it is determined whether the mark is in a corresponding range or not. For example, “1" if the mark is detected, or "0" if the mark is not detected.
  • the transverse position of the packaging material 4 or of the film web transversely to the running direction L can be detected with a sensor unit 5 and a position mark 7 printed on the packaging material 4 or the film web.
  • the detection can both in the molded state when both sealing sections 1, 2 are arranged directly opposite, as shown in Figure 1, or in the not yet formed state, as shown in Figure 2, take place.
  • FIGS. 3 a to 3 c show a further embodiment of the present invention.
  • the packaging material 4 here likewise comprises two sealing sections 1, 2 and at least one position mark 7.
  • the transverse position of the position mark 7 according to the above description is detected by a first sensor unit 5.
  • the embodiment here also comprises a further sensor unit 6, with which the transverse position of at least one side edge 10, 11 of the packaging material 4 or of the sigla portion 1, 2 is detected.
  • a signal can preferably be generated if one of the side edges 10, 11 is outside a predefined tolerance field, the signal serving for adjusting the transverse position of the packaging material 4 or the sealing sections 1, 2.
  • the actual value can be adjusted to a desired value.
  • the further sensor unit 6 can be, for example, a light barrier with transmitter 6a, which emits a light beam 6c, and receiver 6b, which receives the light beam 6c.
  • the second sealing section 2 lies between transmitter 6 a and receiver 6 b. Consequently, the light beam 6c from the transmitter 6a does not reach the receiver 6b, and the above-mentioned signal is generated.
  • the first sealing section 1 lies between transmitter 6a and receiver 6b, which has the same effect.
  • the two sealing sections 1 and 2 lie one above the other, with which the light beam 6c can pass from the transmitter 6a to the receiver 6b and the above-mentioned signal is no longer generated.
  • the signal is a binary value.
  • FIG. 4 shows a further embodiment.
  • the packaging material 4 here likewise comprises two sealing sections 1, 2 and at least one position mark 7.
  • the transverse position of the position mark 7 is detected by a first sensor unit 5.
  • the embodiment here also comprises a further sensor unit 8, with which the transverse position of at least one side edge 10, 11 of the packaging material 4 or of the sealing portion 1, 2 is detected.
  • the further sensor unit 8 With the further sensor unit 8, the effective transverse position of the corresponding side edges 10, 11 can be detected.
  • the signal generated by the sensor unit 8 thus corresponds to a measure of the effective lateral position of the side edges 10, 11, the signal serving for adjusting the transverse position of the packaging material 4 or the sealing sections 1, 2.
  • the sensor generates an analog signal in this case.
  • the embodiment according to FIG. 4 has the advantage that the transverse position of both side edges 10, 11 or both sealing areas 1, 2 is very flexibly adjustable. This can be achieved that the two side edges lie exactly above each other and the entire sealed seam with respect to the direction transverse to the direction L comes to rest in a desired range.
  • the transverse position of the side edges 10, 11 can also be controlled so that the foil edge without the position mark overlaps the edge with the position mark. It can thus be achieved that, after the seam has been folded over to the product, only the film edge region without a mark is visible and any inaccurate and hence unsightly overlaps can be obscured. This is shown, for example, with reference to the packaging material in FIG. 5, in which the first side edge 10 is not located directly above the second side edge 11.
  • the packaging material 4 here likewise comprises two sealing sections 1, 2 and at least one position mark 7.
  • the transverse position of the position mark 7 according to the above description is detected by a first sensor unit 5.
  • the embodiment here comprises a further sensor unit 16, with which the transverse position of a second position mark 9 is detected.
  • the further sensor unit 16 has the same features as the first sensor unit 5 and the second position mark 9 has the same features as the position mark 7 described above.
  • the first position mark 7 in the region of the first seal portion 1 and the second position mark 9 in the region of the second seal portion 2 is arranged.
  • the transverse position of the sealing sections can be measured directly at the sealing unit for producing the longitudinal seam, which has the advantage that fewer errors occur between measuring point and sealing unit in the measuring chain.
  • the detection of the transverse position can be realized very easily and with inexpensive sensors, which do not damage the film.
  • the rejection of products can be massively reduced as a deviation of the target quality can be recognized immediately and be reacted accordingly.

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Abstract

Ein Verfahren dient zur Erfassung der Querposition von mindestens einem Siegelabschnitt (1, 2) an einem Packstoff (4), insbesondere einer Folienverpackung, und/oder der Querposition des Packstoffs (4) selbst, wobei der Packstoff (4) entlang einer Laufrichtung (L) bewegt wird, wobei die Querposition des mindestens einen Siegelabschnittes (1, 2) bzw. des Packstoffs (4) zur Laufrichtung (L) mit mindestens einer Sensoreinheit (5) erfasst wird. Der Packstoff (4) umfasst mindestens eine Positionsmarke (7), anhand welcher die Querposition des mindestens einen Siegelabschnittes (1, 2) bzw. des Packstoffs (4) quer zu Laufrichtung (L) erfasst wird, wobei sich die Gestalt der Positionsmarke (7) bezüglich einer Richtung, die insbesondere quer oder geneigt zur Laufrichtung (L) verläuft, verändert, wobei diese Veränderung durch die Sensoreinheit (5) erfasst wird, und anhand der Veränderung die Querposition des Packstoffs (4) bzw. des mindestens einen Siegelabschnittes (1, 2) bestimmt wird.

Description

TITEL
Verfahren zur Erfassung der Querposition von einem Packstoff, insbesondere einer Folienverpackung
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung der Querposition von mindestens einem Siegelabschnitt an einem Packstoff, insbesondere einer Folienverpackung, und/oder der Querposition des Packstoffs selbst gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1, sowie eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 9.
STAND DER TECHNIK
Eine Schlauchpackung wird typischerweise durch eine endlose Folie bereitgestellt, wobei diese um ein zu verpackendes Produkt zu einem Schlauch geformt und mit einer Längssiegelnaht und zwei Quersiegelnähten verschlossen wird.
Aus dem Stand der Technik sind sowohl vertikale, wie auch horizontale Schlauchbeutelmaschinen bekannt.
Die beiden längsseitigen Kanten oder Randbereiche einer endlosen Folie werden beim Formen der Folie zu einem Schlauch mit einer Längssiegelnaht verbunden. Die Folieninnenseiten der längsseitigen Kanten werden zusammengeführt und durch ein geeignetes Siegelverfahren zu einer sogenannten Flossennaht (engl. Finseal) verbunden. Die längsseitigen Kanten können auch überlappend, mit Innenseite und Aussenseite zusammengeführt und zu einer sogenannten Überlappungsnaht (engl. Lapseal) verbunden werden. Es sind eine Vielzahl von Siegelverfahren bekannt, zum Beispiel können Siegelschichten der Folieninnenseiten der längsseitigen Kanten durch Einwirkung von Druck und/oder Wärme und/oder Ultraschall verbunden werden. Das Problem bei der Herstellung solcher Verpackungen ist, dass die Qualität der Längssiegelnaht abhängig ist von der Positionsgenauigkeit der Überlappung der sich berührenden Folienrandbereiche. Es kann vorkommen, dass die Überlappung der Folien einseitig verschoben ist und dadurch eine qualitativ schlechte Siegelnaht entstehen kann, weil sich diese nicht über die vorgesehene Dimension erstreckt. Im schlechtesten Fall kann die Packung sogar offen bleiben, weil im Bereich der Siegelung keine Überlappung vorhanden ist. Zusätzlich ist auch ein allfällig auf der Folie aufgedrucktes Bild bei einer Verschiebung nicht mehr an der richtigen Stelle, was eine Beeinträchtigung der visuellen Qualität zur Folge haben kann.
Eine solche einseitige Verschiebung der Überlappung kann entstehen, wenn die Folie in der Vorrichtung zur Bildung des Folienschlauchs in ihrer Querposition quer zur Laufrichtung, resp. Längsrichtung gegenüber einer Sollposition verschoben ist. Die Folie wird dann mit einem Querversatz zu einem Schlauch geformt, wodurch sich die längsseitigen Kanten (Randbereiche) der Folie nicht vollständig überlappen.
Die Qualität der Siegelnähte wird in der Regel stichprobenartig getestet. Falls die Siegelnähte den Qualitätsansprüchen nicht genügen, müssen oft alle seit der letzten Stichprobenkontrolle hergestellten Produkte entsorgt werden.
Bei bekannten Lösungen wird meist die Querposition der Folie noch vor dem Formen zu einem Schlauch erfasst und bei Ungenauigkeiten korrigiert. Die Messung erfolgt meist über die Folienkanten. Nachteil dieser Lösung ist, dass die Erkennung der Querposition der Folienkanten schwierig und z.T. unsicher ist. Eine mechanische Messung der Querposition ist heikel, da die Folie beschädigt werden kann. Eine Messung mit einem Sensor ist insbesondere bei transparenten Folien schwierig und unsicher.
Ein weiterer Nachteil ergibt sich weil zwischen der Messstelle und der eigentlichen Naht eine Distanz von einigen Metern liegen kann und somit eine allfällige spätere Folienverschiebung zwischen der Messung und der Siegelstelle nicht kontrolliert werden kann. DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, welches die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Insbesondere soll ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung angegeben werden, welche eine einfache Erfassung einer Querposition, das heisst einer Position eines Packstoffs quer, also senkrecht, zur Längsrichtung bzw. zur Laufrichtung, entlang welcher der Packstoff in einer Verpackungsmaschine bewegt wird, erlaubt.
Eine solche Aufgabe löst ein Verfahren nach Anspruch 1. Demgemäss dient ein Verfahren zur Erfassung der Querposition von mindestens einem Siegelabschnitt an einem Packstoff, insbesondere einer Folienverpackung, und/oder der Querposition des Packstoffs selbst, wobei der Packstoff entlang einer Laufrichtung bewegt wird, wobei die Querposition die Position quer zur Laufrichtung darstellt, wobei die Querposition des mindestens einen Siegelabschnittes bzw. des Packstoffs mit mindestens einer Sensoreinheit erfasst wird. Der Packstoff umfasst mindestens eine Positionsmarke, anhand welcher die Querposition des mindestens einen Siegelabschnittes bzw. des Packstoffs quer zu Laufrichtung erfasst wird, wobei sich die Gestalt der Positionsmarke bezüglich einer Richtung, die insbesondere quer oder geneigt zur Laufrichtung verläuft, verändert, wobei diese Veränderung durch die Sensoreinheit erfasst wird, und anhand der Veränderung die Querposition des Packstoffs bzw. des mindestens einen Siegelabschnittes bestimmt wird.
Vorzugsweise wird unter Packstoff oder Folienverpackung in diesem Zusammenhang eine endlose Folie verstanden, welche einer Formeinrichtung zugeführt wird, in welcher diese Folie um ein Produkt zu einem Schlauch geformt wird. Der Begriff Packstoff wird dabei unabhängig vom eigentlichen Zustand des Packstoffs verwendet. Folglich kann mit dem erfindungsgemässen Verfahren sowohl die Position des ungeformten Packstoffs oder auch die Position des geformten Packstoffs erfasst werden.
Die Längsrichtung der Folie entspricht der Richtung ,in welcher sich die Folie erstreckt, und die Laufrichtung ist diejenige Richtung, in welcher der Packstoff resp. die Folie durch die Verpackungsmaschine läuft. Üblicherweise verlaufen Längsrichtung und Laufrichtung kollinear zueinander.
Unter Siegelabschnitt werden diejenigen Regionen nahe den parallel zur Laufrichtung des Packstoffs verlaufenden Seitenkanten des Packstoffs verstanden. Die beiden Siegelabschnitte des Packstoffs werden in nachfolgend beschriebener Weise zusammengeführt und in diesem Bereich versiegelt. Die Siegelabschnitte können so zusammengeführt werden, dass sich die jeweiligen Folieninnenseiten berühren, wobei eine sogenannte Flossennaht (engl. Finseal) gebildet wird. Optional können die Siegelabschnitte überlappend zusammengeführt werden, so dass sich die Folienaussenseite des ersten und die Folieninnenseite des zweiten Siegelabschnittes berühren. Dabei wird eine sogenannte Überlappungsnaht (engl. Lapseal) gebildet.
Unter einer Positionsmarke kann eine Marke auf dem Packstoff verstanden werden, welche beim Herstellen der Folie oder in der Verpackungsmaschine aufgedruckt werden kann. Vorzugsweise ist die Positionsmarke wiederkehrend auf dem Packstoff aufgedruckt, wobei eine Vielzahl von Positionsmarken hintereinander angeordnet sind. Alternativ kann als Positionsmarke auch eine mechanische Struktur, wie Rillen oder eine Klebeetikette, oder auch eine elektronisch erfassbare Struktur, wie eine magnetische Struktur, eingesetzt werden.
Durch die Anordnung einer derartigen Positionsmarke kann die Querposition besonders einfach und zuverlässig erfasst werden. Zudem kann je nach Ausbildung der Positionsmarke eine hohe Genauigkeit erzielt werden.
Mit anderen Worten ist die Sensoreinheit derart ausgebildet, dass die Querposition von mindestens einem der Siegelabschnitte bzw. des Packstoffs durch die Erfassung einer auf dem Packstoff angeordneten Positionsmarke erfasst wird.
Bevorzugterweise kann mit einer ersten Sensoreinheit eine am Packstoff, insbesondere am ersten Siegelbereich, angeordnete erste Positionsmarke, und mit einer weiteren Sensoreinheit eine am Packstoff, insbesondere am zweiten Siegelbereich, angeordnete zweite Positionsmarke erfasst werden. Vorzugsweise ist die Positionsmarke derart ausgebildet, dass sich ein Abstand, welcher der Länge der Positionsmarke in Laufrichtung entspricht, mit ändernder Distanz von der Seitenkante quer zur Längsrichtung gesehen, verändert, wodurch über die Erfassung des Abstandes die Querposition des Siegelabschnittes bzw. des Packstoffs bestimmt wird.
Vorzugsweise weist die Positionsmarke mindestens eine erste erfassbare Messkante und eine zweite erfassbare Messkante auf, wobei die beiden Messkanten geneigt zueinander verlaufen, so dass sich der Abstand von der ersten Messkante zur zweiten Messkante in Laufrichtung, mit ändernder Distanz von der Seitenkante quer zur Laufrichtung gesehen, verändert, wobei durch die Erfassung des Abstandes zwischen den Messkanten die besagte Querposition des Siegelabschnittes bzw. des Packstoffes bestimmt wird. Es kann auch gesagt werden, dass sich der Abstand von der ersten Messkante zur zweiten Messkante in Laufrichtung mit ändernder Distanz von der Seitenkante quer zur Laufrichtung verändert.
Vorzugsweise verläuft mindestens eine der Messkanten geneigt bzw. winklig zur Laufrichtung des Packstoffes. Die andere Messkante steht vorzugsweise senkrecht zur Laufrichtung.
Vorzugsweise ist die Positionsmarke dieselbe Marke, welche zur Erfassung der Position längs zur Laufrichtung verwendet wird. Besonders bevorzugt wird zur Erfassung der Position längs zur Laufrichtung eine der Messkanten verwendet. Damit kann bei bedruckten Folien die Lage eines Bildes auf der Folienbahn bezüglich der Quersiegelnähten positioniert und geregelt werden.
Alternativ umfasst die Positionsmarke eine Vielzahl von unterschiedlich langen Streifen, welche bezüglich der Laufrichtung geneigt, insbesondere quer, und hintereinander angeordnet sind, wobei die Sensoreinheit je nach Querposition des Siegelabschnittes bzw. des Packstoffes eine unterschiedliche Anzahl Streifen erfasst, und so die besagte Querposition der Siegelabschnitte bestimmt.
Der Begriff „Sensor" oder„Sensoreinheit" ist so zu verstehen, dass physikalisch ein einziger Sensor verwendet werden kann oder auch mehrere Sensoren. Zum Beispiel kann zur Erfassung der Länge der Positionsmarke auch mehrere Sensoren parallel angeordnet werden. Die Querposition der Siegelabschnitte wird dann aus der Kombination der einzelnen Sensorsignale bestimmt.
Vorzugsweise werden nach Erfassung der Querposition der Siegelabschnitte über eine Positionierungseinheit die mindestens zwei Siegelabschnitte ausgerichtet, wobei durch die Positionierungseinheit die Querposition der Siegelabschnitte relativ zueinander und/oder relativ zu der mindestens einen Sensoreinheit basierend auf der Erfassung durch die Sensoreinheit eingestellt wird, und/oder wobei gegebenenfalls nach der Ausrichtung durch die Positionierungseinheit die beiden Siegelabschnitte durch eine Siegeleinheit versiegelt werden. Vorteilhaft kann nach Erfassung der Querposition der Siegelabschnitte die Querposition mit einem Sollwert verglichen und das Resultat an einen Benutzer ausgegeben werden und/oder bei Überschreiten einer zulässigen Abweichung ein oder mehrere Produkte ausgeschieden werden.
Unter einer Positionierungseinheit wird in diesem Zusammenhang eine Vorrichtung verstanden, mit welcher die Position des Packstoffs quer zu deren Laufrichtung und/oder die Position des Schlauches senkrecht zur Laufrichtung und mit Bezug auf die Siegelbereichüberlappung bildenden Maschinenteile, verändert werden kann. Die Vorrichtung kann dabei aus einer oder mehreren Einheiten bestehen. Dazu kann die gemessene Querposition des Packstoffs verwendet werden. Mit anderen Worten kann gesagt werden, dass eine Überlappung der Siegelbereiche relativ zueinander und/oder die Position der Überlappung senkrecht zur Laufrichtung korrigiert werden kann. Dies hat zur Folge, dass bei einer Flossennaht die Lage der Folienkanten relativ zueinander und die Breite der Siegelnaht eingestellt werden kann. Bei einer Überlappungsnaht verändert die Lage der Folienkanten relativ zueinander die Breite der Naht und die Verschiebung der Folie quer zur Laufrichtung verändert die Position der Naht quer zur Laufrichtung.
Mit anderen Worten kann diese erfasste Querposition für verschiedene Zwecke verwendet werden, wie das Ausscheiden fehlerhafter Produkte, als Information für den Benutzer, für Statistikzwecke, und/oder für die Steuerung allfälliger Drucker, damit das Druckbild bezüglich der Position richtig aufgedruckt wird. Weitere Verwendungszwecke sind ebenfalls denkbar. Vorzugsweise wird mit einer weiteren Sensoreinheit die Querposition von mindestens einer Seitenkante des Packstoffs bzw. der Siegelabschnitte erfasst, wobei mit der weiteren Sensoreinheit vorzugsweise ein Signal generierbar ist, wenn eine der Seitenkanten ausserhalb eines vordefinierten Toleranzfeldes liegt, wobei das Signal der Einstellung der Querposition des Packstoffes bzw. der Siegelabschnitte dienen kann, oder wobei mit der weiteren Sensoreinheit ein Signal generiert wird, welches der effektiven Querposition der Seitenkanten entspricht, wobei das Signal der Einstellung der Querposition des Packstoffes bzw. der Siegelabschnitte dienen kann.
Eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach obiger Beschreibung umfasst mindestens eine Sensoreinheit, wobei der Packstoff mindestens eine Positionsmarke umfasst, anhand welcher die Querposition des mindestens einen Siegelabschnittes bzw. der Verpackung quer zu Laufrichtung erfassbar ist, wobei sich die Gestalt der Positionsmarke in einer Richtung, die insbesondere quer oder geneigt zur Laufrichtung verläuft, verändert, wobei diese Veränderung durch die Sensoreinheit erfassbar ist, und anhand der Veränderung die Querposition des Packstoffs bzw. des mindestens einen Siegelabschnittes bestimmbar ist.
Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung kann sowohl bei vertikalen Schlauchbeutelmaschinen, bei welchen der Folienschlauch vertikal verläuft und in der Regel die Produkte nach dem Bilden des Schlauches eingefüllt werden, wie auch bei horizontalen Schlauchbeutelmaschinen, bei welchen der Folienschlauch horizontal verläuft und der Schlauch um die Produkte gebildet werden, verwendet werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens zur relativen Ausrichtung von zwei Siegelabschnitten einer Siegelstelle an einer Verpackung gemäss einer ersten Ausführungsform;
eine schematische Ansicht einer zu versiegelenden Folienbahn;
Ansichten der Figur 1, wobei sich die Siegelabschnitte an verschiedenen Positionen befindet,
eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens zur relativen Ausrichtung von zwei Siegelabschnitten einer Siegelstelle an einem Packstoff gemäss einer zweiten Ausführungsform;
eine mögliche Ausführungsform einer Siegelnaht nach der Figur 4; eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens zur relativen Ausrichtung von zwei Siegelabschnitten einer Siegelstelle an einem Packstoff gemäss einer dritten Ausführungsform;
eine schematische Ansicht einer zu versiegelenden Folienbahn;
verschiedene Positionen von Positionsmarken;
eine erste Ausführungsform einer Positionsmarke; und eine zweite Ausführungsform einer Positionsmarke.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der Figur 1 wird schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens gezeigt.
Mit der Vorrichtung und dem Verfahren kann die Erfassung der Querposition von einem ersten Siegelabschnitt 1 mit einem zweiten Siegelabschnitt 2 eines Packstoffs 4 bereitgestellt werden. Dieses Verfahren bzw. die Vorrichtung wird vorteilhaft im Bereich einer Siegelstelle einer Verpackungsmaschine eingesetzt, wobei am Packstoff im Bereich der Siegelabschnitte 1, 2 eine Siegelstelle 3 entsteht. Die Erfassung der Querposition bildet somit die Grundlage für eine Ausrichtung der Siegelabschnitte 1, 2 zueinander.
Der Packstoff 4 ist vorzugsweise eine Folienbahn 21, aus welcher ein Schlauchbeutel 20 geformt wird. Die Folienbahn wird entlang einer Laufrichtung L, wie in der Figur 1 und 2 angedeutet, durch eine Verpackungsmaschine geführt, wobei die erfindungsgemässe Vorrichtung vorzugsweise ein Teil dieser Verpackungsmaschine darstellt und gemäss dem erfmdungsgemässen Verfahren betrieben wird. Die Verpackungsmaschine kann eine Vielzahl von anderen Station umfassen, wie beispielsweise eine Siegelstation etc. . Die Folienbahn wird dabei zu einem Schlauch geformt, was in der Figur 1 schematisch dargestellt wird, und dann entlang der Laufrichtung L der Folienbahn mit einer parallel zur Laufrichtung L, welche in der Figur 1 senkrecht zur Blattebene ist, ausgebildeten Siegelnaht 3 versehen. Weiter werden dann senkrecht zur Laufrichtung L zwei nicht dargestellte Quersiegelnähte angeordnet, welche den Schlauchbeutel verschliessen.
Bei der Versiegelung ist es wichtig, dass der erste Siegelabschnitt 1 relativ zum zweiten Siegelabschnitt 2 ausgerichtet ist, so dass eine gute Siegelung entsteht. Eine solche gute Ausrichtung kann durch die Erfassung der Querposition des Packstoffs, also der Position quer bzw. senkrecht zur Laufrichtung L mit dem erfmdungsgemässen Verfahren und einer entsprechenden Korrektur erzielt werden.
Die in der Figur 1 gezeigte Vorrichtung zur Erfassung der Querposition der beiden Siegelabschnitte 1, 2 umfasst im Wesentlichen eine Sensoreinheit 5 und optional eine nicht dargestellte Ausrichteinheit. Mit der Sensoreinheit 5 kann die Querposition von mindestens einem der beiden Siegelabschnitte 1, 2 erfasst werden, während über die Ausrichteinheit anhand der Informationen der Sensoreinheit 5, die beiden Siegelabschnitte 1, 2 zueinander ausgerichtet werden können, so dass sich diese entsprechend überlappen und die Siegelstelle 3 herstellbar ist.
Mit der mindestens einen Sensoreinheit 5 wird also die Querposition von mindestens einem der Siegelabschnitte 1, 2 bzw. des Packstoffs 4 selbst erfasst. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Querposition des ersten Siegelabschnittes 1 erfasst. Über eine optionale Positionierungseinheit wird dann die Position der Siegelabschnitte relativ zur Längsrichtung L oder aber zueinander ausgerichtet, wobei dies basierend auf der Erfassung durch die Sensoreinheit 5 erfolgt. Die Sensoreinheit 5 ist dabei derart ausgebildet, dass diese die Querposition bzw. die Querposition von einem der zwei Siegelabschnitte 1, 2 durch die Erfassung einer auf dem Packstoff 4 angeordneten Positionsmarke 7 erfasst. Folglich wird also die Querposition des Siegelabschnittes 1 anhand der Positionsmarke 7, die auch als Referenzdruck bezeichnet werden kann, durch die Abtastung der Positionsmarke 7 erfasst. Mit Bezug zur Figur 1 heisst dies, dass die Querposition der Folienkante 10 des ersten Siegelabschnittes 1 über die Positionsmarke 7, welche ebenfalls im ersten Siegelabschnitt 1 liegt, bestimmbar ist.
Es können für die Erfassung der Positionsmarke 7 auch mehrere Sensoreinheiten hintereinander angeordnet werden.
Über die Erfassung der Querposition der Positionsmarke 7, welche ortsfest am Packstoff 4 bzw. auf der Folienbahn 21 angeordnet ist, bzw. aufgedruckt ist, kann die effektive Position, also die Ist-Position, des ersten Siegelabschnittes 1 bzw. der ersten Kante 10 erfasst werden. Somit kann aufgrund dieser Erfassung die Ist-Querposition der ersten Kante 10 auf die Soll-Querposition korrigiert werden. Eine bevorzugte Soll-Querposition wird dabei in der Figur 1 gezeigt, wobei hier beide Siegelabschnitte 1, 2 exakt übereinander liegen. Eine solche Soll-Querposition wird beispielsweise bei der Herstellung einer sogenannten Flossennaht (Fin-Seal) gewünscht.
Weiter ist es für die Qualität der Siegelung auch wichtig, dass die beiden Siegelabschnitte 1, 2 nicht nur exakt übereinander liegen, sondern auch genau in Längsrichtung durch die Siegelstation, welche bezüglich der Bewegung in Längsrichtung nach der Sensoreinheit 5 angeordnet ist, geführt wird. Die Sensoreinheit 5 und die Positionsmarken sind vorzugsweise zusätzlich derart ausgebildet, dass die Querposition der Siegelabschnitte 1, 2 bezüglich der Sensoreinheit 5 erfasst werden kann. Somit stellt die Sensoreinheit 5 Daten bereit, dass die Längssiegelnaht im Wesentlichen genau an der gewünschten Stelle angeordnet werden kann, womit eine gute Siegelnaht bereitstellbar ist. Dies hat zusätzlich noch den Vorteil, dass die Siegelnaht auch visuell gut aussieht und kein unbedruckter Teil der Innenseite einer Seitenkante 10, 11 sichtbar ist.
Zusammenfassend kann mit der Sensoreinheit 5 also die Querposition der Positionsmarken 7 erfasst werden, womit bestimmbar wird, wie die beiden Siegelabschnitte 1, 2 zueinander stehen und/oder womit erfassbar wird, wie die Siegelabschnitte 1, 2 zur Laufrichtung L bzw. zur Siegelvorrichtung stehen. Je nach Anordnung der Sensoreinheit kann die Querposition der Folie vor der Schlauchbildung, vor der Bildung der Siegelnaht und/oder die Querposition der einzelnen Seitenkanten 10, 11 quer zur Laufrichtung der Folie erfasst bzw. gemessen werden.
Die Positionsmarke 7 weist eine Gestalt auf, welche sich bezüglich einer Richtung, die insbesondere quer oder geneigt zur Laufrichtung L verläuft, verändert, wobei diese Veränderung durch die Sensoreinheit 5 erfasst wird, und anhand der Veränderung die Querposition des Packstoffs 4 bzw. des mindestens einen Siegelabschnittes 1, 2 bestimmt wird. Die Positionsmarke 7 ist vorzugweise derart ausgebildet, dass ein Abstand A der Positionsmarke in Laufrichtung mit ändernder Distanz von der Seitenkante 10, 11 quer zur Laufrichtung gesehen verändert, wodurch über die Erfassung des Abstandes A die Querposition des Siegelabschnittes 1, 2 bzw. des Packstoffes 4 bestimmt wird. Eine solche Ausführungsform wird beispielsweise in den Figuren 2, 8 und 9 gezeigt.
Die Positionsmarke 7 kann verschiedenartig ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Positionsmarke 7 die Gestalt eines Aufdruckes auf der Oberfläche 22 der Folienbahn 21 aufweisen. Der Aufdruck kann dabei eine übliche Bedruckung, wie ein Logo, sein. Somit handelt es sich bei diesem Aufdruck um einen Bestandteil der letztendlich resultierenden Verpackung. Die Querposition der Bedruckung wird durch Ausmessen eines definierten Bereichs der Bedruckung erfasst. Auch kann die Positionsmarke die Gestalt eines farbcodierten, helligkeitscodierten, oder punktcodierten Musters, einer magnetischen Struktur, einer mechanischen Struktur, eines Aufdruckes oder einer Klebeetikette aufweisen.
Bevorzugt ist auch die Anordnung einer Positionsmarke 7 im Bereich des ersten Siegelabschnittes 1, 2, so wie dies in den Figuren 1 und 2 gezeigt wird. Die Form der Positionsmarke ist dabei bevorzugt so ausgebildet, dass der Messwert des Sensors einem Mass der Folienposition quer zur Laufrichtung L entspricht. Hierfür ist die Positionsmarke 7 derart ausgebildet, dass sich ein Abstand A, welcher der Länge der Positionsmarke in Laufrichtung L entspricht, mit zunehmender Distanz von der Seitenkante 10, 11 quer zur Längsrichtung L gesehen, verändert. Durch die Erfassung des Abstandes A kann die Querposition des Siegelabschnittes 1, 2 zur Laufrichtung L bestimmt werden. Die Positionsmarke 7 kann auch noch andere Funktionen haben, wie beispielsweise diejenige einer Zentriermarke zur Positionierung eines allfälligen Druckbildes auf der Verpackung bzw. dem Packstoff relativ zum zu verpackenden Produkt resp. relativ zu den Quersiegelnähten. Ebenfalls kann die Positionsmarke ein Teil des Druckbildes sein.
Vorzugsweise weist die Positionsmarke 7 mindestens eine erste erfassbare Messkante 12 und eine zweite erfassbare Messkante 13 auf, welche geneigt zueinander verlaufen. Mindestens eine der beiden Messkanten 12, 13 verläuft dabei geneigt bzw. winklig zur Laufrichtung L des Packstoffes 4 verläuft, so dass der Abstand von der ersten Messkante 12 zur zweiten Messkante 13 in paralleler Richtung zur Seitenkante des Siegelabschnittes 1, 2 variiert, wobei durch die Erfassung des Abstandes A zwischen den Messkanten 12, 13, die Querposition des Siegelabschnittes 1, 2 quer zur Laufrichtung L bestimmt werden kann. Folglich ergibt eine Positionsverschiebung des Siegelabschnittes 1, 2 quer zur Laufrichtung bei der Messung des Abstandes A einen unterschiedlichen Messwert.
In der vorliegenden Ausführungsform haben die Positionsmarken 7 die Gestalt eines rechtwinkligen Trapezes. In dieser Ausführung kann zusätzlich zum Beispiel die erste Messkante 12, welche senkrecht zur Laufrichtung der Folie verläuft, als Messkante zur Erfassung der Position der Folie längs zur Laufrichtung verwendet werden. Andere Arten eines Trapezes sind auch denkbar. Alternativ können auch andere geometrische Formen eingesetzt werden. Beispielsweise ein Dreieck oder gar gekurvte Konturen.
Weitere Alternativen der Positionsmarke 7 werden in den Figuren 8, 9 und 10 gezeigt. Diese Positionsmarken 7 sind in allen hierin beschrieben Ausführungsformen gleichermassen einsetzbar.
In der Figur 8 wird die Messung des Abstandes A verdeutlicht. Die strichpunktierte Linie stellt die Tastlinie 14 des Sensors dar, welche parallel zur Laufrichtung der Folienbahn verläuft.
Bei der Abbildung links wird ein Abstand AI, welcher der Ist-Wert darstellt, gemessen. Der Soll- Wert ist jedoch der Abstand A. Folglich liegt hier eine Verschiebung des Siegelabschnittes 1, 2 bzw. des ganzen Packstoffs 4 quer zur Laufrichtung L vor. Die Querposition des Siegelabschnittes 1, 2 muss also korrigiert werden.
Bei der mittleren Abbildung entspricht der Abstand A2 dem Abstand A. Der Ist-Wert A2 ist also gleich dem Soll- Wert A und die Querposition des Siegelabschnittes 1, 2 ist korrekt.
Bei der Abbildung rechts wird ein Abstand A3, welcher der Ist-Wert darstellt, gemessen. Der Soll- Wert ist jedoch der Abstand A. Folglich liegt hier eine Verschiebung des Siegelabschnittes 1, 2 bzw. des ganzen Packstoffs 4 quer zur Laufrichtung L vor. Die Querposition des Siegelabschnittes 1, 2 muss also korrigiert werden.
Mit Hilfe der Figur 9 wird nun die bevorzugte Form der Positionsmarke 7 in der Gestalt des Trapezes erläutert. Das Trapez weist eine erste Messkante 12 und eine zweite Messkante 13 auf. Die erste Messkante 12 steht im Wesentlichen senkrecht zur Laufrichtung L des Packstoffs 4, während die zweite Messkante 13 geneigt zur Laufrichtung L steht. Der Abstand A wird auf der Höhe der Tastlinie 14 gemessen.
Anhand der Figur 10 wird eine weitere alternative Ausführungsform der Positionsmarke 7 gezeigt. Hier umfasst die Positionsmarken eine Vielzahl von unterschiedlich langen Streifen 15 hintereinander in Laufrichtung. Dabei werden mit der Sensoreinheit je nach Querposition der Folie eine unterschiedliche Anzahl Striche gemessen, was wiederum einem Mass der Querposition der Folie entspricht.
Die Positionsmarke 7 kann an einem beliebigen Ort auf dem Packstoff 4 angeordnet sein. Bevorzugt wird jedoch eine Anordnung in einem Randbereich, also nahe der Seitenkante 10 oder 11, des Packstoffs 4 bzw. Folienbahn 21, so wie dies in der Figur 2 gezeigt wird. Der Randbereich ist üblicherweise auch gleich der Siegelabschnitt 1, 2. Es kann also gesagt werden, dass die Positionsmarke 7 vorzugsweise im Siegelabschnitt 1, 2 angeordnet ist.
Die Sensoreinheit 5 kann in einer Verpackungsmaschine an verschiedenen Orten platziert sein. Im Falle einer Folienbahn ist es beispielsweise denkbar, die Sensoreinheit 5 bezüglich der Laufrichtung L gesehen vor der Schlauchformungsvorrichtung anzuordnen, so dass die Querposition der Folienbahn selbst zur Längsrichtung L erfasst wird. Weiter kann die Sensoreinheit 5 auch zwischen der Schlauchformungsvorrichtung und einer Siegelstation angeordnet sein, so dass die Querposition der Siegelabschnitte 1, 2 erfasst wird.
Besonders bevorzugt wird die Sensoreinheit 5 aber im Bereich einer Siegeleinheit angeordnet, was den Vorteil hat, dass die Positionsabweichung an der Stelle gemessen wird, wo die Siegelabschnitte 1, 2 exakt ausgerichtet sein sollen.
Die Sensoreinheit 5 gibt vorzugsweise ein Signal aus, welches der Abweichung des Packstoffs bzw. der Folienbahn der Längsrichtung L entspricht. Dieses Signal kann dann einer Positionierungseinheit bzw. einer Foliensteuerungseinrichtung zugeführt werden, wobei der Packstoff 4 selbst oder zwei Siegelabschnitte 1, 2 zueinander ausgerichtet werden. Es kann also gesagt werden, dass der Packstoff 4 oder die Siegelabschnitte 1, 2 relativ zueinander basierend auf der Erfassung durch die Sensoreinheit 5 ausgerichtet werden. Alternativ oder zusätzlich kann dieses Signal für die Beurteilung der Qualität der Längssiegelnaht mit entsprechender Informationsausgabe verwendet werden. Weitere Anwendungen, wie zur Ausrichtung eines Druckbildes, welches durch einen Drucker direkt in der Verpackungsmaschine aufgetragen wird, sind ebenfalls denkbar.
Die Sensoreinheit kann ein analoger Sensor sein, der ein analoges Signal ausgibt, wie beispielsweise ein Signal, welches der effektiven Lage entspricht. Alternativ kann auch ein digitaler Sensor angeordnet sein, welcher ein digitales Signal ausgibt, mit welchem festgestellt wird, ob die Marke in einem entsprechenden Bereich liegt oder nicht. Zum Beispiel„1" wenn die Marke erfasst wird, oder„0" wenn die Marke nicht erfasst wird.
Bezüglich der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsform kann zusammenfassend festgehalten werden, dass mit einer Sensoreinheit 5 und einer auf dem Packstoff 4 bzw. der Folienbahn aufgedruckten Positionsmarke 7 die Querposition des Packstoffs 4 bzw. der Folienbahn quer zur Laufrichtung L erfasst werden kann. Die Erfassung kann dabei sowohl im geformten Zustand wenn beide Siegelabschnitte 1, 2 direkt gegenüberliegend angeordnet sind, wie dieser in der Figur 1 gezeigt wird, oder aber im noch nicht geformten Zustand, wie in der Figur 2 gezeigt, erfolgen. In den Figuren 3 a bis 3 c wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Packstoff 4 umfasst hier ebenfalls zwei Siegelabschnitte 1, 2 und mindestens eine Positionsmarke 7. Durch eine erste Sensoreinheit 5 wird die Querposition der Positionsmarke 7 gemäss der obigen Beschreibung erfasst. Weiter umfasst die Ausführungsform hier noch eine weitere Sensoreinheit 6, mit welcher die Querposition von mindestens einer Seitenkante 10, 11 des Packstoffs 4 bzw. des Sigelabschnittes 1, 2 erfasst wird. Mit der weiteren Sensoreinheit 6 ist vorzugsweise ein Signal generierbar, wenn eine der Seitenkanten 10, 11 ausserhalb eines vordefinierten Toleranzfeldes liegt, wobei das Signal der Einstellung der Querposition des Packstoffs 4 bzw. der Siegelabschnitte 1, 2 dient. Somit kann der Ist-Wert einem Soll- Wert angeglichen werden.
Die weitere Sensoreinheit 6 kann beispielsweise eine Lichtschranke mit Sender 6a, welcher einen Lichtstrahl 6c aussendet, und Empfänger 6b, der den Lichtstrahl 6c empfängt, sein. In der Figur 3a liegt der zweite Siegelabschnitt 2 zwischen Sender 6a und Empfänger 6b. Folglich erreicht der Lichtstrahl 6c vom Sender 6a nicht den Empfänger 6b und das oben genannte Signal wird generiert. In der Figur 3b liegt der erste Siegelabschnitt 1 zwischen Sender 6a und Empfänger 6b, was den gleichen Effekt hat. In der Figur 3c liegen die beiden Siegelabschnitte 1 und 2 übereinander, womit der Lichtstrahl 6c vom Sender 6a zum Empfänger 6b gelangen kann und das oben genannte Signal wird nicht mehr generiert. In dieser Ausführungsform ist das Signal ein binärer Wert.
Zusammenfassend kann zur Ausführungsform mit dem weiteren Sensor 6 gesagt werden, dass nicht nur die Querposition des Packstoffs 4 bzw. des ersten Siegelabschnittes 1 bzw. des zweiten Siegelabschnittes 2 bezüglich der Längsrichtung L erfasst wird, sondern auch die relative Querposition der Siegelabschnitte 1, 2 zueinander bzw. zur Siegeleinheit.
In der Figur 4 wird eine weitere Ausführungsform gezeigt. Der Packstoff 4 umfasst hier ebenfalls zwei Siegelabschnitte 1, 2 und mindestens eine Positionsmarke 7. Durch eine erste Sensoreinheit 5 wird die Querposition der Positionsmarke 7 gemäss der obigen Beschreibung erfasst. Weiter umfasst die Ausführungsform hier noch eine weitere Sensoreinheit 8, mit welcher die Querposition von mindestens einer Seitenkante 10, 11 des Packstoffes 4 bzw. des Siegelabschnittes 1, 2 erfasst wird. Mit der weiteren Sensoreinheit 8 kann die effektive Querposition der entsprechenden Seitenkanten 10, 11 erfasst werden. Das mit der Sensoreinheit 8 generierte Signal entspricht somit einem Mass der effektiven Querposition der Seitenkanten 10, 11, wobei das Signal der Einstellung der Querposition des Packstoffs 4 bzw. der Siegelabschnitte 1, 2 dient. Der Sensor erzeugt in diesem Fall ein analoges Signal.
Die Ausführungsform nach der Figur 4 hat den Vorteil, dass die Querposition beider Seitenkanten 10, 11 bzw. beider Siegelbereiche 1, 2 sehr flexibel einstellbar ist. Damit kann erreicht werden, dass die beiden Seitenkanten genau übereinanderliegen und die gesamte Siegelnaht bezüglich der Richtung quer zur Laufrichtung L in einem Sollbereich zu liegen kommt.
Die Querposition der Seitenkanten 10, 11 kann aber auch so gesteuert werden, dass die Folienkante ohne die Positionsmarke die Kante mit der Positionsmarke überlappt. Damit kann erreicht werden, dass nach dem Umlegen der Naht an das Produkt nur noch der Folienkantenbereich ohne Marke sichtbar ist und allfällige ungenaue und damit auch unschöne Überlappungen verdeckt werden können. Dies wird beispielsweise anhand des Packstoffs in der Figur 5 gezeigt, bei welcher die erste Seitenkante 10 nicht direkt über der zweiten Seitenkante 11 liegt.
In der Figur 6 und der Figur 7 wird eine weitere Ausführungsform gezeigt. Der Packstoff 4 umfasst hier ebenfalls zwei Siegelabschnitte 1, 2 und mindestens eine Positionsmarke 7. Durch eine erste Sensoreinheit 5 wird die Querposition der Positionsmarke 7 gemäss der obigen Beschreibung erfasst. Weiter umfasst die Ausführungsform hier eine weitere Sensoreinheit 16, mit welcher die Querposition einer zweiten Positionsmarke 9 erfasst wird. Die weitere Sensoreinheit 16 weist dabei die gleichen Merkmale auf, wie die erste Sensoreinheit 5 und die zweite Positionsmarke 9 weist die gleichen Merkmale auf, wie die oben beschriebenen Positionsmarken 7. Durch die Erfassung der beiden Positionsmarken 7, 9 können die beiden Siegelabschnitte 1, 2 zueinander ausgerichtet werden.
Vorzugsweise ist die erste Positionsmarke 7 im Bereich des ersten Siegelabschnittes 1 und die zweite Positionsmarke 9 im Bereich des zweiten Siegelabschnittes 2 angeordnet.
Weil beide Randbereiche der Folie nahe der jeweiligen Kante mit einer Positionsmarke 7, 9 versehen sind und diese beidseitig der Siegelnaht durch je eine Sensoreinheit 5, 16 vermessen werden, kann eine einfache und kostengünstige Lösung bereitgestellt werden.
Bezüglich den Ausführungsformen in den Figuren 3, 4, 6 und 7 kann somit gesagt werden, dass eine Verschiebung der gesamten Naht in beiden Richtungen quer zur Laufrichtung der Folie erkannt und bei Bedarf gemeldet und/oder korrigiert werden.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen weisen folgende Vorteile auf:
Die Querposition der Siegelabschnitte können direkt bei der Siegeleinheit zur Herstellung der Längsnaht gemessen werden, was den Vorteil hat, dass in der Messkette weniger Fehler zwischen Messstelle und Siegeleinheit auftreten. Die Erfassung der Querposition kann sehr einfach und mit kostengünstigen Sensoren, welche die Folie nicht beschädigen realisiert werden.
Es können je nach Qualitätsansprüchen unterschiedliche Varianten mit unterschiedlicher Anzahl Sensoren und Verstellmöglichkeiten eingesetzt werden.
Der Ausschuss an Produkten kann massiv reduziert werden, da eine Abweichung der Sollqualität sofort erkannt werden und entsprechend reagiert werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Erfassung der Querposition von mindestens einem Siegelabschnitt (1, 2) an einem Packstoff (4), insbesondere einer Folienverpackung, und/oder der Querposition des Packstoffs (4) selbst, wobei der Packstoff (4) entlang einer Laufrichtung (L) bewegt wird, wobei die Querposition die Position quer zur Laufrichtung (L) darstellt, wobei die Querposition des mindestens einen Siegelabschnittes (1, 2) bzw. des Packstoffs (4) mit mindestens einer Sensoreinheit (5) erfasst wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Packstoff (4) mindestens eine Positionsmarke (7) umfasst, anhand welcher die Querposition des mindestens einen Siegelabschnittes (1, 2) bzw. des Packstoffs (4) erfasst wird, wobei sich die Gestalt der Positionsmarke (7) bezüglich einer Richtung, die insbesondere quer oder geneigt zur Laufrichtung (L) verläuft, verändert, wobei diese Veränderung durch die Sensoreinheit (5) erfasst wird, und anhand der Veränderung die Querposition des Packstoffs (4) bzw. des mindestens einen Siegelabschnittes (1, 2) bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer ersten Sensoreinheit (5) eine am Packstoff (4), insbesondere am ersten Siegelbereich (1), angeordnete erste Positionsmarke (7), und mit einer weiteren Sensoreinheit (16) eine am Packstoff (4), insbesondere am zweiten Siegelbereich (2), angeordnete zweite Positionsmarke (9) erfasst werden.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsmarke (7) derart ausgebildet ist, dass sich ein Abstand (A), welcher der Länge der Positionsmarke in Laufrichtung (L) entspricht, mit ändernder Distanz von der Seitenkante (10, 11) quer zur Laufrichtung (L) gesehen, verändert, wodurch über die Erfassung des Abstandes (A) die Querposition des Siegelabschnittes (1, 2) bzw. des Packstoffs (4) bestimmt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsmarke (7, 9) mindestens eine erste erfassbare Messkante (12) und eine zweite erfassbare Messkante (13) aufweist, wobei die beiden Kanten (10, 11) geneigt zueinander verlaufen, so dass sich der Abstand (A) von der ersten Messkante (12) zur zweiten Messkante (13) in Laufrichtung (L), mit ändernder Distanz von der Seitenkante (10, 11) quer zur Laufrichtung (L) gesehen, verändert, wobei durch die Erfassung des Abstandes (A) zwischen den Messkanten (12, 13) die besagte Querposition des Siegelabschnittes (1, 2) bzw. des Packstoffs (4) bestimmt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Messkanten (13) geneigt bzw. winklig zur Laufrichtung (L) des Packstoffs (4) verläuft.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsmarke (7) eine Vielzahl von unterschiedlich langen Streifen (15) umfasst, welche bezüglich der Laufrichtung (L) geneigt, insbesondere quer, und hintereinander angeordnet sind, wobei die Sensoreinheit je nach Querposition des Siegelabschnittes (1, 2) bzw. des Packstoffs (4) eine unterschiedliche Anzahl Streifen (15) erfasst und so die besagte Querposition der Siegelabschnitte (1, 2) bestimmt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erfassung der Querposition der Siegelabschnitte (1, 2) über eine Positionierungseinheit die mindestens zwei Siegelabschnitte (1, 2) ausgerichtet werden, und dass durch die Positionierungseinheit die Querposition der Siegelabschnitte (1, 2) relativ zueinander und/oder relativ zu der mindestens einen Sensoreinheit basierend auf der Erfassung durch die Sensoreinheit (5) eingestellt wird, und/oder dass gegebenenfalls nach der Ausrichtung durch die Positionierungseinheit die beiden Siegelabschnitte (1, 2) durch eine Siegeleinheit versiegelt werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer weiteren Sensoreinheit (6) die Querposition von mindestens einer Seitenkante (10, 11) des Packstoffs (4) bzw. der Siegelabschnitte (1, 2) erfasst wird,
wobei mit der weiteren Sensoreinheit (6) vorzugsweise ein Signal generierbar ist, wenn eine der Seitenkanten (10, 11) ausserhalb eines vordefinierten Toleranzfeldes liegt, wobei das Signal der Einstellung der Querposition des Packstoffs (4) bzw. der Siegelabschnitte (1, 2) dienen kann, oder
wobei mit der weiteren Sensoreinheit (8) ein Signal generiert wird, welches der effektiven Querposition der Seitenkanten (10, 11) entspricht, wobei das Signal der Einstellung der Querposition des Packstoffs (4) bzw. der Siegelabschnitte (1, 2) dienen kann.
9. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 8, wobei die Vorrichtung mindestens eine Sensoreinheit (5) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Packstoff (4) mindestens eine Positionsmarke (7) umfasst, anhand welcher die Querposition des mindestens einen Siegelabschnittes (1, 2) bzw. des Packstoffs zur Laufrichtung (L) erfassbar ist, wobei sich die Gestalt der Positionsmarke in einer Richtung, die insbesondere quer oder geneigt zur Laufrichtung (L) verläuft, verändert, wobei diese Veränderung durch die Sensoreinheit (5) erfassbar ist, und anhand der Veränderung die Querposition des Packstoffs (4) bzw. des mindestens einen Siegelabschnittes (1, 2) bestimmbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zwei Sensoreinheiten (5, 16) zur Erfassung von einer am ersten Siegelbereich (1) angeordneten Positionsmarke (7) und einer weiteren am zweiten Siegelbereich (2) angeordnete Positionsmarke (9) umfasst.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsmarke (7) derart ausgebildet ist, dass sich ein Abstand (A), welcher der Länge der Positionsmarke in Laufrichtung (L) entspricht, mit ändernder Distanz von der Seitenkante (10, 11) quer zur Laufrichtung (L) gesehen, verändert, wodurch über die Erfassung des Abstandes (A) die Querposition des Siegelabschnittes (1, 2) bzw. des Packstoffs (4) bestimmbar wird.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsmarke (7, 9) mindestens eine erste erfassbare Messkante (12) und eine zweite erfassbare Messkante (13) aufweist, wobei die beiden Kanten (10, 11) geneigt zueinander verlaufen, so dass sich der Abstand (A) von der ersten Messkante (12) zur zweiten Messkante (13) in Laufrichtung (L), mit ändernder Distanz von der Seitenkante (10, 11) quer zur Laufrichtung (L) gesehen, verändert, wobei durch die Erfassung des Abstandes (A) zwischen den Messkanten (12, 13) die besagte Querposition des Siegelabschnittes (1, 2) bzw. des Packstoffs (4) bestimmbar wird.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiter eine Siegelstation umfasst, welche bezüglich der Bewegungsrichtung der Folie von der Faltvorrichtung gesehen stromabwärts angeordnet ist, wobei die Sensoreinheit(en) bevorzugt kurz vor, insbesondere unmittelbar vor, der Siegelstation angeordnet sind.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens eine weitere Sensoreinheit (6, 8) umfasst, mit welcher die Querposition von mindestens einer Seitenkante (10, 11) der Siegelabschnitte (1, 2) erfassbar ist,
wobei mit der weiteren Sensoreinheit (6, 8) ein Fehlersignal generierbar ist, wenn die mindestens eine Seitenkante (10, 11) ausserhalb eines Toleranzfeldes liegt und die Seitenkante (10, 11) durch die Positionierungseinheit in das Toleranzfeld bewegbar ist oder ein Fehlersignal ausgebbar ist, und/oder
wobei mit der weiteren Sensoreinheit (6, 8) die Querposition der mindestens einen Seitenkante (10, 11) erfassbar ist und entsprechend eines vordefinierten Soll- Wertes korrigierbar ist.
15. Packstoff, insbesondere Folienbahn, zur Verwendung in einem Verfahren und/oder einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Packstoff (4) mindestens eine Positionsmarke (7) umfasst, anhand welcher die Querposition des mindestens einen Siegelabschnittes (1, 2) bzw. des Packstoffs quer zu Laufrichtung (L) erfasst wird, wobei sich die Gestalt der Positionsmarke mit zunehmenden Abstand in einer Richtung, die insbesondere quer oder geneigt zur Laufrichtung (L) verläuft, verändert, wobei diese Veränderung durch die Sensoreinheit (5) erfasst wird, und anhand der Veränderung die Querposition des Packstoffs (4) bzw. des mindestens einen Siegelabschnittes (1, 2) bestimmt wird.
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