DE60317099T2

DE60317099T2 - Verfahren zur übertragung von informationen an einem verpackungsmaterial sowie verpackungsmaterial mit diesen informationen

Info

Publication number: DE60317099T2
Application number: DE60317099T
Authority: DE
Inventors: Bertil Schaedel
Original assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Current assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2003-10-03
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2023-10-04
Also published as: US7337980B2; CN101181939A; EP1575832B1; AU2003267901A1; DE60317099D1; SE0203411L; CN100584701C; EP1575832A1; US20080035742A1; US7823796B2; SE0203411D0; BR0315591A; WO2004045953A1; ES2291663T3; MXPA05005279A; AU2003267901B8; SE523298C2; US20060032928A1; JP2006506285A; JP4284276B2

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Versehen eines Verpackungsmaterials mit Informationen von einer Anlage zur Herstellung von Verpackungsmaterial gemäß Anspruch 1. Zusätzlich bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein bahnförmiges Verpackungsmaterial gemäß dem Oberbegriff des angehängten Anspruchs 5.
Stand der Technik
Heutzutage werden Saft und Milch größtenteils in Verpackungen verpackt, die aus einem auf Papier basierendem Verpackungsmaterial bestehen. Die gängigsten Verpackungsarten sind ziegelsteinförmige Verpackungen, die u.a. von Tetra Pak unter dem registrierten Warenzeichen Tetra Brik^® vertrieben werden, und so genannte Giebelpackungen, die u.a. von Tetra Pak unter dem Warenzeichen Tetra Rex^® vertrieben werden.
Die Verpackungsindustrie ist im Wesentlichen so aufgebaut, dass Maschinen- und Materialzulieferer Abfüllmaschinen und fertig bedrucktes Verpackungslaminat an die Molkereien liefern, die wiederum in ihren Anlagen die Getränke behandeln und fertig stellen und sie anschließend mithilfe von Abfüllmaschinen in die Verpackungen füllen. Die Molkerei verkauft dann die verpackten Getränke direkt oder über den Großhandel an den Einzelhandel. Die Verbraucher schließlich kaufen die Getränke beim Einzelhandel.
In dieser Wertschöpfungskette gibt es zahlreiche Interessenten bzw. Beteiligte, die schon lange versuchen, Informationen von einem Glied zum anderen zu übermitteln, um Produktivität, Qualität, Kundendienst usw. zu verbessern.
Heutzutage werden beispielsweise Informationen von der Bedruckung des Verpackungslaminats an die Abfüllmaschine übertragen. In die Bedruckung ist eine Leit- bzw. Führungsmarke in Form eines Strichcodes oder ähnliches gedruckt, die verwendet wird, um die Abfüllmaschine in Betrieb zu setzen und zu steuern. Die Führungsmarke ist normalerweise auf das Verpackungslaminat gedruckt, so dass es auf jeder fertigen Verpackung eine Führungsmarke gibt. Die Führungsmarke kann beispielsweise zur Steuerung des Vorschubs der Abfüllmaschine verwendet werden, so dass jedwede möglichen Löcher, die benötigt werden, an der richtigen Stelle gestanzt werden, so dass jedwede möglichen Öffnungsanordnungen in der richtigen Position angeordnet werden und dass die Verpackung an der richtigen Stelle gefaltet wird. Eine solche Führungsmarke und ein Verfahren zum Lesen und Verwenden der Informationen aus der Führungsmarke sind in der EP 131 241 51 und der US-A-6,021,950 beschrieben.
Letzteres Beispiel, bei dem sichergestellt wird, dass die Verpackung an der richtigen Stelle gefaltet wird, ist ein Beispiel für die Informationsübermittlung aus dem Umwandlungsprozess zur Abfüllmaschine. Die Führungsmarke ist auf das Laminat an einer vorgegebenen Stelle in Bezug auf das Faltlinienmuster, das auch auf dem Laminat im Umformungsprozess gebildet wird, gedruckt. Die Abfüllmaschine kann beispielsweise die Führungsmarke mithilfe von Photozellen erkennen, und durch korrektes Einstellen der Abfüllmaschine kann sichergestellt werden, dass die Abfüllmaschine das Verpackungslaminat in Packungen faltet und zwar immer entlang der vorbereiteten Faltlinien im Faltmuster. Bei diesem Verfahren ist es erforderlich, dass die Führungsmarke immer innerhalb bestimmter Toleranzen in Bezug auf das Faltlinienmuster angeordnet ist. Es ist außerdem erforderlich, dass das von der Abfüllmaschine ausgeführte Falten innerhalb bestimmter Toleranzen in Bezug auf die Position auf dem Verpackungslaminat erfolgt, an der die Abfüllmaschine die Führungsmarke identifiziert hat.
Die WO 01/80146 , WO 01/79988 , US-A-6,107,920 , WO 96/41296 , WO 00/16289 und WO 00/41148 beschreiben alle eine andere Technologieart für die Übermittlung von Informationen. Mithilfe eines so genannten RFID(Hochfrequenzidentifikations)-Etiketts wird dargestellt, dass es möglich ist, Papierprodukte innerhalb der Druckindustrie zu verfolgen und zu führen, und dass es auch möglich ist, Informationen über Warenzeichen, Markennamen, Hersteller, Produktzahlen, Menge je Packung usw. zu übermitteln. Es gibt jedoch eine Anzahl an Faktoren, die bisher die Verwendung dieser RFID-Etiketten eingeschränkt haben. Erstens ist eine technische Lösung, unter Anwendung der Technologie des Standes der Technik, relativ teuer und folglich wirtschaftlich kaum tragfähig. Es hat sich außerdem gezeigt, dass es bei dieser Technologie Schwierigkeiten geben könnte, wenn die Verpackungen Metalle enthalten. Heutzutage enthalten die meisten so genannten sterilen Verpackungen (die ohne Kühlung vertrieben werden können) eine dünne Schicht aus Aluminiumfolie, die eine störende Wirkung bei der Anwendung von RFID-Etiketten bewirken könnte.
Die EP 929474 beschreibt ein Verpackungsmaterial, das mit einem Faltlinienmuster zur Bildung von mit unsichtbaren Informationen ausgestatteten Verpackungen versehen ist. Durch die Verwendung von unsichtbaren Informationen in Form von Drucktinte, die unter Infrarot- oder UV-Licht sichtbar sind, wird die Oberfläche der Verpackung, die mit sichtbarem Dekor versehen sein kann, nicht reduziert. Informationen, die der Verpackung durch solche Mittel zugeführt werden können, sind beispielsweise Kontrollziffern, Versendungsnummern, Führungsmarken zum Steuern der Querversiegelung und zum anschließenden Falten der Verpackung.
Die WO 95/00393 beschreibt ein Verpackungslaminat mit einer magnetisierbaren Oberfläche, die dazu dient, Informationen bezüglich des Verpackungslaminats zu speichern, wobei die Informationen dazu dienen, die Abfüllmaschine beim Befüllen, Versiegeln und Falten der Verpackungen zu steuern.
Die WO 01/48591 A1 beschreibt eine vor relativ kurzer Zeit entwickelte Technologie, nach der ein spezifisches Muster geschaffen wird, das auf einen Merkzettel gedruckt und von einer auf einem Stift angeordneten Kamera (ab)gelesen wird. Diese Veröffentlichung beschreibt, dass dieses spezifische Muster solchermaßen variiert werden kann, dass die imaginäre Oberfläche, die über ihre gesamte Ausdehnung hinweg ein einzigartiges Muster aufweist, eine Größe von 4.600.000 km² hat, oder anders ausgedrückt eine Oberfläche etwa halb so groß wie Europa hat. Teile dieser imaginären Oberfläche sind auf Papier gedruckt und entweder zu einer einzigen Funktion verbunden, wie das Absenden einer E-Mail, oder sie dienen der reinen Texterkennung, um einen Text in einen Computer oder in anderes elektronisches Gerät einzugeben. Es ist zum Beispiel möglich, Merkzettel zu drucken, die zum Schreiben von Faxmitteilungen oder E-Mails geeignet sind. Der Merkzettel ist so gestaltet, dass jede Seite einen Teil hat, in den der Text zu schreiben ist, einen Teil, in den die E-Mailadresse zu schreiben ist, und ein Symbol, das das Signal zum Versenden der E-Mail-Nachricht ausgibt. Die von dem Stift abgelesene Information wird verschickt, beispielsweise über das Mobilfunknetz an einen Server, der die Stelle der imaginären Oberfläche abliest und dann die Funktion ausführt, die dieser spezifischen Stelle entspricht. Damit diese Technologie in der beabsichtigten Weise funktioniert, ist es somit notwendig, dass das eigens geschaffene Substrat für die Anwendung, die der Benutzer auszuführen beabsichtigt, geeignet ist.
Die oben beschriebenen Technologien sind in gewisser Weise mit den betriebsbedingten Problemen verknüpft, die von verschiedenen Faktoren wie Preisniveau der Technologie, störende Metallschichten im Laminat usw. abhängen. Des Weiteren ist ein Teil der Technologie auf bestimmte Teile der oben beschriebenen Wertschöpfungskette weitgehend beschränkt. So ist es beispielsweise schwierig, RFID-Etiketten zur Übermittlung von Informationen an den Endverbraucher einzusetzen. Das Ladenregal ist der letzte „Beteiligte", der vernünftigerweise mit Geräten ausgestattet ist, die dazu in der Lage sind, das RFID-Etikett zu lesen, d.h. Informationen an den Konsumenten können im Laden angezeigt oder zusammen mit den Waren als eine Papierkopie mitgeschickt werden. Somit besteht Bedarf an weiteren alternativen Lösungen. Darüber hinaus ist es wünschenswert, dass diese Technologie als ein Informationsträger im Kontakt mit den verschiedenen Beteiligten in der Wertschöpfungskette verwendbar ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine alternative Lösung dafür anzugeben, wie Informationen über das Verpackungslaminat übermittelt werden können.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Lösung dafür anzugeben, wie Steuerungsinformationen über das Verpackungslaminat an eine Abfüllmaschine übermittelt werden können.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Lösung dafür anzugeben, wie Informationen hin und her zwischen den Beteiligten, beispielsweise einem Umwandlungsverfahren (Laminierung, Falten und Bedrucken), einer Abfüllmaschine und einem Molkereibesitzer, einem Großhändler, einem Einzelhändler und einem Endverbraucher übermittelt werden können.
Die oben genannten Aufgaben wurden gelöst durch ein Verfahren zum Versehen eines Verpackungsmaterials mit Informationen von einer Anlage zur Herstellung von Verpackungsmaterial, umfassend die Schritte: a) Herstellen einer Bahn aus Verpackungsmaterial, b) Messen, bei der Herstellung der Bahn, einer vorbestimmten Größe in einem ersten Abschnitt der Bahn, wobei der Abschnitt dazu bestimmt ist, eine erste Verpackung zu bilden, c) Versehen, bei der Herstellung der Bahn, eines zweiten, zur Bildung einer zweiten Verpackung bestimmten Abschnitts mit Informationen über die gemessene Größe.
Durch eine solche Verfahrensgestaltung ist es möglich, eine Führungsmarke auf einfache Weise in einer einzigen Station und bei einer einzigen Gelegenheit zu drucken, die Informationen über Materialspezifikationen, -abweichungen usw. enthält, und die darüber hinaus Informationen über die Führungsmarke selbst enthält, wie zum Beispiel die aktuelle Positionierung in Bezug auf die Faltlinienmuster, mit gestaltete Druckvorlagen oder ähnliches. Eine Umwandlungsanlage im Industriebetrieb, die dazu vorgesehen ist, Papier, Kunststoff und möglicherweise Aluminium miteinander zu laminieren, gestaltete Druckvorlagen zu drucken und Material mit einem Faltlinienmuster bereitzustellen, ist aufgrund ihrer Eigenträgheit relativ stabil. Dies setzt voraus, dass das Verfahren bei geringer Geschwindigkeit vor und zurück zwischen unterschiedlichen geringeren Abweichungen von dem nominalen (erwünschten) Status variiert wird. So wird beispielsweise die Positionierung einer Faltlinie in Bezug auf eine Führungsmarke nicht in nennenswertem Maße zwischen zwei Abschnitten des Verpackungsmaterials, die nahe beieinander liegen, variieren. Beispielsweise durch das Messen der Positionierung einer Führungsmarke in Bezug auf eine Faltlinie auf einem ersten Abschnitt des bahnförmigen Verpackungsmaterials und danach, zeitgleich mit dem Drucken nachfolgender Führungsmarken auf einen zweiten Abschnitt des Verpackungsmaterials, werden ferner Einführungsinformationen über die Messinformationen eingegeben, was für die zweite Führungsmarke an sich so gut wie vollständig korrekt ist. Wird zum Beispiel eine Abfüllmaschine dann laut dieser Information hinsichtlich der Abweichung eingestellt, ist es möglich, das Toleranzbild für das gesamte Verfahren zu verändern. Da Druck- und Umwandlungsverfahren eine Eigenträgheit besitzen, ist es möglich, breitere Toleranzen für diese Verfahren zuzulassen, weil es möglich ist, Informationen über die Abweichung der nachfolgenden Bearbeitungsstationen, wie die Abfüllmaschine, zu übermitteln. Die benutzte Eigenschaft besteht darin, dass, selbst wenn die Toleranzen verbreitert werden, es immer noch bekannt sein wird, dass das Verfahren nicht zwischen den Endpunkten hin und her springt, sondern dass das Verfahren jeweils ein wenig variiert.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gehen des Weiteren aus den angehängten Ansprüchen hervor.
Vorteilhafterweise umfasst das Verfahren des Weiteren den Schritt des Versehens des zweiten Abschnitts mit diesen Informationen in Form eines Musters aus Punkten, bei dem eine Anzahl der Punkte in Bezug auf eine symmetrisch sich wiederholende, nominale Punktposition versetzt ist, auf einem Verpackungsmaterial zur Speicherung von Informationen.
Bei Verwendung des oben definierten Punktemusters auf einem Verpackungsmaterial ist es möglich, dauerhafte Informationen direkt an die Abfüllmaschine oder ähnliches zu übermitteln, wobei es gleichzeitig möglich ist, unter Verwendung derselben Technologie, dauerhafte oder variable Informationen an einen Endverbraucher oder an die oben genannte Abfüllmaschine zu übermitteln.
Indem man das Verpackungsmaterial dazu bringt, eine Menge an Informationen zu tragen, die ein Muster aus Punkten enthalten, bei dem eine Anzahl an Punkten in Bezug auf eine sich symmetrisch wiederholende, nominale Punktposition versetzt ist, ist es möglich, Informationen zu drucken, die einerseits dazu verwendet werden können, eine direkte Nachricht an eine Abfüllmaschine oder ähnliches zu übermitteln, und andererseits einen Dienst über ein Mobilfunknetz oder ähnliches weiterzuleiten. Alternativ können die Punkte eine Menge an Subinformationen enthalten, indem sie unterschiedliche Konfigurationen, Größen aufweisen, oder sie überhaupt in der erwarteten nominalen Position und/oder der in Bezug auf die nominale Position versetzten Position vorhanden sind. Der Begriff Konfiguration wird hier verwendet, um verschiedene geometrische Formen, Größen innerhalb derselben Form und das vollständige Fehlen, oder nicht, zu bezeichnen.
Beim Weiterleiten der direkten Nachricht vom Verpackungsmaterial an die Abfüllmaschine wird sich des Punktemusters gemäß einer bevorzugten Ausführungsform auf eine Weise bedient, die am ehesten mit Blindenschrift zu vergleichen ist. Das die Informationen darstellende Punktemuster kann jedoch eine deutlich größere Anzahl an Punkten enthalten, was wiederum bedeutet, dass ein einzelner Bereich wesentlich mehr Informationen als beispielsweise Blindenschrift (Braille-Schrift) enthalten kann.
Bei der Übertragung von Informationen über ein Mobilfunknetz oder ähnliches ist es möglich, variable Informationen vom Verpackungsmaterial an eine Abfüllmaschine zu übermitteln, oder aber an andere Beteiligte in der Wertschöpfungskette, beispielsweise Großhandel, Einzelhandel, Verbraucher. Bei dieser Verwendung des Systems ist es vorstellbar, dass man dazu in der Lage ist, Informationen von hinten bzw. dem Ende der Wertschöpfungskette zu übertragen, indem beispielsweise der Verbraucher einen Stift benutzt, der mit einer Kamera ausgestattet ist, und einen ausgewählten Teil der Verpackung markiert, um einen bestimmten Dienst zu aktivieren. Dieser Dienst kann das Erteilen eines Auftrags für eine Rezeptur, weiteres Informationsmaterial oder andere Dienste sein. Die Bedruckung auf dem Verpackungslaminat kann vom Molkereibesitzer bestimmt wer den, mit dem Ergebnis, dass der Molkereibesitzer selbst ausgewählte Serviceleistungen mit ausgewählten Verpackungen, einem bestimmten Produkttyp oder einer vorgegebene Zeitspanne verknüpfen kann.
Vorteilhafterweise wurden Punkte gebildet, die eine Farbe innerhalb eines Wellenlängenbereichs wiedergeben, der von den Farben abweicht, aus denen das dekorative Muster der Verpackung gedruckt ist. Auf diese Weise können die Punkte durch einen wellenlängendefinierten Sensor überwacht werden, ohne dass das vom Molkereibesitzer ausgewählte Muster (die gestaltete Druckvorlage) das Ablesen des Punktemusters unterbricht. Dies hat somit zur Folge, dass die komplette Oberfläche der Verpackung zur Übermittlung von Informationen in Form von Punktemustern genutzt werden kann, wobei es gleichzeitig möglich ist, die gesamte Oberfläche der Verpackung für den Druck eines dekorativen Druckvorlage zu verwenden, die den Verbraucher ansprechen soll.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel haben die oben genannten Punkte wenigstens zwei verschiedene Größen, um jeweils eine Null und eine Eins in einer binären Datenmenge darzustellen, was die Technologie besonders gut an die zuverlässige Übermittlung von Informationen innerhalb der elektronischen Welt, die größtenteils auf binärer Mathematik aufgebaut ist, anpasst.
Bevorzugt stellen die oben genannten Punkte eine gemessene Größe hinsichtlich der Positionierung der Führungsmarke in Bezug auf eine gestaltete Druckvorlage auf dem Verpackungsmaterial und/oder deren nominale Position in Bezug auf die gestaltete Druckvorlage dar. Auf diese Weise ist es möglich, die Ab füllmaschine oder andere Verarbeitungsgeräte zu steuern, um die Verpackungen gemäß der tatsächlichen Position der gestalteten Druckvorlage zu bilden.
Die oben aufgeführten Aufgaben der vorliegenden Erfindung wurden ebenfalls durch ein bahnförmiges Verpackungsmaterial erreicht, das in seiner Längsrichtung ein sich im Wesentlichen wiederholendes Muster von Abschnitten umfasst, welche nacheinander in Längsrichtung angeordnet sind und wobei jeder zu einer Verpackung geformt werden soll, wobei das Material die kennzeichnenden Merkmale erhielt, dass ein erster dieser Abschnitte mit Informationen ausgestattet ist, die eine in einem zweiten Abschnitt der Abschnitte gemessene Größe betreffen, und zwar vom ersten Abschnitt getrennt und einzeln. Wie oben erwähnt, wird so der Vorteil bei der Trägheit der Druck- und Laminierungsvorgänge eingesetzt, so dass es möglich ist, die Toleranzen dieser Verfahren zu vergrößern und gleichzeitig jedem entsprechenden Abschnitt des Verpackungsmaterials Informationen zu geben, die für jeden entsprechenden Abschnitt für sich relevant sind, wobei es gleichzeitig möglich ist, den Druck der Führungsmarke und der Informationen über die Führungsmarke im selben Schritt zur selben Zeit durchzuführen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform folgen die ersten und zweiten Abschnitte auf der Bahn unmittelbar aufeinander. Auf diese Weise ist die Differenz zwischen der im ersten Abschnitt gemessenen und auf den zweiten Abschnitt gedruckten Größe und der Größe, die in dem zweiten Abschnitt gemessen wird, um auf einen nachfolgenden Abschnitt gedruckt zu werden.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind die ersten und zweiten Abschnitte mittels einer Anzahl von Abschnitten voneinander getrennt, die jeweils in Verpackungen geformt werden sollen. Auf diese Weise ist es möglich, einfachere Geräte einzusetzen, weil keine Zeit dafür benötigt wird, Informationen über einen ersten Abschnitt auf den unmittelbar nachfolgenden Abschnitt zu übertragen und zu drucken.
Vorteilhafterweise enthalten die Informationen ein Muster aus Punkten, bei dem eine Anzahl der Punkte in Bezug auf eine sich symmetrisch wiederholende, nominale Punktposition versetzt ist. Indem man das Verpackungsmaterial dazu bringt, eine Menge an Informationen zu tragen, die ein Muster aus Punkten enthalten, bei dem eine Anzahl an Punkten in Bezug auf eine sich symmetrisch wiederholende, nominale Punktposition versetzt sind, ist es möglich, Informationen zu drucken, die einerseits dazu verwendet werden können, eine direkte Nachricht an eine Abfüllmaschine oder ähnliches zu übermitteln, und andererseits einen Dienst über ein Mobilfunknetz oder ähnliches weiterzuleiten. Alternativ können die Punkte eine Menge an Subinformationen enthalten, indem sie unterschiedliche Konfigurationen, Größen aufweisen, oder sie überhaupt in der erwarteten nominalen Position und/oder der in Bezug auf die nominale Position versetzten Position vorhanden sind. Der Begriff Konfiguration wird hier verwendet, um verschiedene geometrische Formen, Größen innerhalb derselben Form und das vollständige Fehlen, oder nicht, zu bezeichnen.
Beim Weiterleiten der direkten Nachricht vom Verpackungsmaterial an die Abfüllmaschine wird sich des Punktemusters gemäß einer bevorzugten Ausführungsform auf eine Weise bedient, die am ehesten mit Blindenschrift verglichen werden kann. Das die Informationen darstellende Punktemuster kann jedoch eine deutlich größere Anzahl an Punkten enthalten, was wiederum bedeutet, dass ein einzelner Bereich mit Informationen wesentlich mehr Informationen enthalten kann als beispielsweise Blindenschrift.
Bei der Übertragung von Informationen über ein Mobilfunknetz oder ähnliches, ist es möglich, variable Informationen vom Verpackungsmaterial an eine Abfüllmaschine zu übermitteln, oder an andere Beteiligte in der Wertschöpfungskette, beispielsweise Großhandel, Einzelhandel, Verbraucher. Bei dieser Verwendung des Systems ist es vorstellbar, dass man dazu in der Lage ist, Informationen vom Ende bzw. von hinten in der Wertschöpfungskette zu übertragen, indem beispielsweise der Verbraucher einen Stift benutzt, der mit einer Kamera ausgestattet ist und einen ausgewählten Teil der Verpackung markiert, um einen bestimmten Dienst zu aktivieren. Dieser Dienst kann das Erteilen eines Auftrags für eine Rezeptur, weiteres Informationsmaterial oder andere Dienste sein. Die Bedruckung auf dem Verpackungslaminat kann vom Molkereibesitzer bestimmt werden, mit dem Ergebnis, dass der Molkereibesitzer selbst ausgewählte Dienste mit ausgewählten Verpackungen, einem bestimmten Produkttyp oder einer vorgegebene Zeitspanne verknüpfen kann.
Dieses Verpackungsmaterial mit dieser Art von Informationen bietet technische Lösungen für verschiedene Aufgaben und Anwendungsbereiche, die zuvor durch unterschiedliche Faktoren eingeschränkt waren, die vor allem auch auf der Verbraucherebene schwierig zu implementieren waren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform stellen die oben genannten Punkte eine Führungsmarke zur Steuerung einer Abfüllmaschine dar. Durch Verwendung dieser Informationen zur Steuerung einer Abfüllmaschine ist es möglich, Informationen aus dem Herstellungsverfahren zu übertragen, betreffend Materialspezifikationen, Abweichungen von der Spezifikation, gemessene Größen bezüglich verschiedener Faltlinien und Drucken bezüglich der Führungsmarke usw.. Die Führungsmarke selbst kann auch ein traditionelleres Startsignal enthalten, das zuvor durch einen Strichcode oder ähnliches dargestellt wurde. Auf diese Weise ist es möglich, die Abfüllmaschine oder andere Verarbeitungsgeräte zu steuern, um die Verpackungen nach der tatsächlichen Position des Faltlinienmusters zu formen.
Kurze Beschreibung der beigefügten Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden genauer beschrieben, unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen, die beispielhaft derzeit bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hinsichtlich ihrer zahlreichen Aspekte zeigen. In den beigefügten Zeichnungen zeigen:
1 schematisch Geräte zur Umwandlung, das Drucken einer gestalteten Druckvorlage und die Anwendung von Informationen zum Verpackungsmaterial,
2 schematisch, wie eine Papierbahn durch eine Abfüllmaschine und verschiedene Stationen geführt wird, wo das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zur Übermittlung von Informationen vorteilhafterweise angewendet werden kann, und
3a–d schematisch verschiedene Variationen auf, wie Punkte angeordnet sein können, so dass sie Informationen enthalten.
Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
Wie aus 1 ersichtlich, wird die Papierbahn 1 in der Umwandlungs- und Druckanlage zwischen den Walzen 2 und den Führungswalzen 3 vorgeschoben. 1 zeigt den Abschnitt, wo die Papierbahn mit der gestalten Druckvorlage 4 und dem Faltlinienmuster 5 versehen ist.
Die gestaltete Druckvorlage 4 wird an einem Paar Walzen 6, 7 aufgebracht und ist die Druckvorlage, die die gesamte Verpackung bedeckt und die so angepasst ist, dass der Verbraucher dazu in der Lage sein wird, Produkt, Warenzeichen, Markenname, Zulieferer usw. zu identifizieren. Die Erstellung dieser Druckvorlage 4 wird normalerweise vom Molkereibesitzer oder der Einzelhandelskette bestimmt. 1 zeigt lediglich ein einzelnes Walzenpaar 6, 7, in einer herkömmlichen Anlage sind jedoch oft zwischen vier und sechs verschiedene Walzenpaare 6, 7 vorhanden, wobei eine der Grundfarben an jedem entsprechenden Walzenpaar aufgebracht wird. Darüberhinaus gibt es im Allgemeinen ein Walzenpaar, das ausschließlich eine vollständig schwarze Oberfläche druckt, anstatt die Grundfarben zu mischen, und schließlich gibt es gelegentlich ein zusätzliches Walzenpaar, um in einer speziellen Farbe, die zuvor gemischt worden war, zu drucken. Dieses letzte Walzenpaar wird vor allem dann benutzt, wenn der Molkereibesitzer oder die Einzelhandelskette eine speziell mit dem Warenzeichen oder dem Markennamen verbundene Farbe hat, die immer genau dieselbe Schat tierung haben muss und die darüberhinaus weite Bereiche der Verpackung bedeckt.
Das Faltlinienmuster 5 wird auf die Verpackungsbahn 1 mithilfe von Faltwalzen 8 und einer Gegenwalze (nicht gezeigt) aufgebracht. Die Faltwalze 8 hat auf ihrer Umfangsfläche ein Faltlinienmuster in Form von Erhebungen 9 oder Vertiefungen, die sich entlang des Umfangs wiederholen. Die Gegenwalze kann glatt sein, mit einer elastisch nachgebenden Oberfläche aus Gummi oder ähnlichem, oder sie kann mit Vertiefungen oder Erhebungen ausgestattet sein, die denen auf der Faltwalze entsprechen, so dass die Erhebungen auf der Faltwalze in den Vertiefungen auf der Gegenwalze aufgenommen werden können. Jene Bereiche auf der Papierbahn 1, die zwischen den Erhebungen 9 auf der Faltwalze 8 und der Gegenwalze eingeklemmt sind, werden zusammengedrückt und umgeformt, so dass die Papierbahn 1 an diesen Abschnitten eine geringere Steifigkeit aufweist als an den verbleibenden Abschnitten der Papierbahn 1. Auf diese Weise wird die Papierbahn 1 mit einem Muster versehen, entlang dem es sich beim Bilden der Verpackung bevorzugt biegt.
Wie aus 1 deutlich wird, arbeiten die Umwandlungs- und Druckanlagen im Allgemeinen mit Papierbahnen 1, die eine Anzahl sich Seite an Seite befindender Papierbahnen 10a–c enthalten. 2 zeigt, wie eine solche Bahn 10a durch eine Abfüllmaschine geführt wird, um eine Anzahl an Verpackungen zu bilden. 1 zeigt schematisch eine Papierbahn 1, die aus drei Verpackungsbahnen 10a–c besteht, die Anzahl der sich Seite an Seite befindender Verpackungsbahnen 10a–c kann natürlich entsprechend den Erfordernissen und der Kapazität der Maschine variiert werden. Nach dem Umwandlungs- und Druckvorgang wird die Papierbahn 11 in einzelne Verpackungsbahnen 10a, 10b und 10c geschnitten, die auf verschiedene Rollen aufgerollt werden (wie die aufgerollten Verpackungsbahn 10a in 2).
Wie aus 1 weiter hervorgeht, wird das Faltlinienmuster 5 auf der Verpackungsbahn 1 in Bezug auf die gestaltete Druckvorlage 4 platziert und zwar gemäß den Toleranzen beim Freiheitsniveau, die beim Spannen der Maschine und der Papierbahn bestehen. Im nächsten Schritt wird eine Führungsmarke 11 geschrieben/gedruckt, die zum Teil dazu dienen soll, bestimmte Maßnahmen in der Abfüllmaschine zu aktivieren/leiten, und die darüberhinaus dazu dienen soll, Informationen zu tragen, die die Führungsmarke an sich betreffen. Ein Detektor 12 liest die Position zwischen dem Faltlinienmuster 4c und der Führungsmarke 11a ab, so wie auch möglicherweise den Abstand zwischen der Führungsmarke 11c und der gestalteten Druckvorlage 4c. Es ist natürlich auch denkbar, den Abstand zwischen der gestalteten Druckvorlage 4 und dem Faltlinienmuster 5 zu messen. In der Praxis ist es dieser letztere Abstand, der für das Aussehen der Verpackung entscheidend ist. Um die Führung der Abfüllmaschine jedoch handhaben zu können, wurde eine Führungsmarke, wie oben erwähnt, eingeführt, die für die Abfüllmaschine leichter abzulesen ist. Der Begriff Abstand wird verwendet, um den absoluten Abstand zwischen einem definierten Punkt auf der Führungsmarke 11 und einem definierten Punkt auf dem Faltlinienmuster 5 und/oder eine Art der Abweichungsgröße hinsichtlich einer nominalen Position beispielsweise in Bezug auf den Detektor 12 zu bezeichnen. Die Position der Führungsmarke 11 und des Faltlinienmusters 5 kann von zwei Detektoren 12a–b gleichzeitig gemessen werden, wie in 1 gezeigt, sie kann aber auch in Folge bzw. nacheinander von einem Detektor gemessen werden. Wird nacheinander gemessen, müssen die Geschwindigkeit und Spannung der Papierbahn genau bekannt sein, mit dem Ergebnis, dass ein neuer Freiheitsgrad eingeführt wird, dem Toleranzen zuerkannt werden müssen. Zum Zeitpunkt des Niederschreibens wird die Verwendung von zwei Detektoren 12a–b, die die Position der Führungsmarke 11a und des Faltlinienmusters 5c gleichzeitig messen, als ganz einfach und besonders verlässlich angesehen.
Das Signal, das vom Detektor 12 übermittelt wird, wird verarbeitet wieder zurückgeführt 14 zum Drucker 13, der die Führungsmarke 11 auf die Papierbahn 1 aufbringt. Die Führungsmarke 11 enthält eine Menge an Informationen, die durch ein Muster aus Punkten 23, Ringen 24 oder ähnliches beschrieben wird. Von diesen Punkten ist eine Anzahl in Bezug auf eine nominale Punktposition 25 versetzt. Dieses Versetzen der Punkte geschieht gemäß einem spezifischen System, was bewirkt, dass, wenn eine vorgegebene Anzahl an Punkten erfasst wird und in Bezug auf deren nominale Positionen ortsbestimmt wird, diese dann erhaltenen Informationen als eine spezifische Distanz oder ähnliches interpretiert werden. Die Informationsmenge kann auch als ein spezifischer Platz auf einer deutlich größeren imaginären Landkarte interpretiert werden, wo jeder Platz einen einzigartigen Satz positionsversetzter Punkte hat. Der erfasste, einzigartige Platz kann an eine Informationsverarbeitungseinheit übermittelt werden, welche eine Antwort zurückgibt, die wiederum Informationen enthält, die mit dieser einzigartigen Position verbunden sind. Vorteilhafterweise ist die nominale Punktposition eine sich symmetrisch wiederholende Position (siehe 3a). Beispielsweise kann sich die nominale Position für jeden entsprechenden Punkt in den Schnittpunkten eines rechtwinkligen Gitternetzwerks aus geometrischen, geraden Linien 25, die einheitlich voneinander beabstandet sind, befinden. Alternativ ist es vorstellbar, eine Art Strichcode zu verwenden, wo die Linien mit unterschiedlichem gegenseitigem Abstand (siehe 3b) liegen, wie das bei einem herkömmlichen Strichcode der Fall ist, und dass das Muster aus Punkten in Bezug auf die nominale Positionen auf diesem Strichcode versetzt ist. Gemäß noch einer weiteren Alternative werden Punkte verwendet, die zwei verschiedene Erscheinungsbilder (Punkt/Kreis) haben, um ein Muster (siehe 3c) zu bilden, und in 3d ist gezeigt, wie diese verschiedenen Alternativen kombiniert werden könnten. 3d zeigt auch, wie Informationen dadurch generiert werden können, dass bestimmte Punkte vollständig fehlen.
Durch Messen der Positionen der Führungsmarke 11, des Faltlinienmusters 5 und der gestalteten Druckvorlage 4 auf einem Abschnitt 5c der bereits behandelten Verpackungsbahn 1, die sich jedoch in kurzer Entfernung zu Abschnitt 15a befindet, der mit einer Führungsmarke 11 zu versehen ist, ist es möglich, Informationen an die Führungsmarke 11 zu übertragen, die Informationen über die Positionierung der Führungsmarke 11 an sich enthält. Dies kann in dem Wissen geschehen, dass bei einer Umwandlungs- und Druckanlage Veränderungen extrem langsam stattfinden und zwar aufgrund der großen Massenträgheit, die dem System innewohnt. Somit enthält ein Abschnitt 15a an eigentlicher Information, was bei einem zuvor behandelten, proximalen Abschnitt 15c gemessen wurde. 1 zeigt schematisch, wie sich ein Abschnitt 15b zwischen den informatorisch miteinander verbundenen Abschnitten 15a, 15c befindet. Natürlich ist es denkbar, dass es zwischen ihnen keinen Abschnitt gibt, oder dass es zwischen ihnen zusätzliche Abschnitte gibt, je nach Erfordernissen und Wünschen. Eine kurze Entfernung stellt hohe Anforderungen an die Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit des Detektors 12 und des Druckers 13, während eine große Ent fernung den möglichen Fehlerwechsel im Verfahren an sich erhöht.
Die Führungsmarke 11 wird auf die Verpackungsbahn 1 mittels einer Farbe aufgebracht, die das Licht gemäß einem vorgegebenen Farbspektrum reflektiert. Durch geeignetes Auswählen dieser Führungsmarkenfarbe in Bezug auf die Farbe, die für die gestaltete Druckvorlage 4 ausgewählt wurde, ist es möglich, beide Muster aufeinander zu drucken, ohne dass der Verbraucher das Punktemuster auf der Führungsmarke 11 wahrnimmt, und es nichtsdestotrotz möglich ist, bei Verwendung eines wellenlängenempfindlichen Detektors 12, das Punktemuster zu erkennen, ohne dass der Detektor 12 durch die gestaltete Druckvorlage 4 unterbrochen wird. Auf diese Weise ist es möglich, im Prinzip den gesamten Oberflächenbereich der Verpackung als Informationsträger einzusetzen.
Die Druckanlage ist mit einer Anzahl an Detektoren 12 und Druckern 13 ausgestattet, so dass es einen Satz für jede Verpackungsbahn 10a–c gibt. Der Klarheit wegen wurde die Ausstattung für die Verpackungsbahn 10a gezeigt, und es wurde sich auf das Drucken, die Faltlinien und die Führungsmarke für die Verpackungsbahn 10c bezogen. Es ist jedoch beabsichtigt, dass jede der Verpackungsbahnen 10a, 10b, 10c einzeln gehandhabt wird. Es ist jedoch möglich, eine Art von Querverbindung zwischen den Geräten 12, 13, 14 für jede der Verpackungsbahnen 10a–c in Betracht zu ziehen, um die Sicherheit bzw. Zuverlässigkeit bei Fehlermessungen zu erhöhen. Auf diese Weise ist es möglich, die Zuverlässigkeit zu erhöhen, indem beispielsweise eine Messung besonders gehandhabt wird, die als innerhalb der Toleranzgrenzen liegend erachtet wird, die aber weit von den entsprechenden Messungen auf den anderen Verpackungsbahnen abweicht.
Die WO 01/48591 A1 beschreibt eine vor relativ kurzer Zeit entwickelte Variation, nach der ein spezifisches Muster geschaffen wird, das auf das Papier gedruckt und von einer auf dem Stift angeordneten Kamera (ab)gelesen wird. Diese Veröffentlichung beschreibt, dass das Muster solchermaßen variiert werden kann, dass der imaginäre Oberflächenbereich eine Größe von 4.600.000 km² hat, anders ausgedrückt, eine Oberfläche etwa halb so groß wie Europa. Teile dieser imaginären Oberfläche sind auf Papier gedruckt und entweder mit einer einzigartigen Funktion oder reiner Textverarbeitung verbunden. Es ist zum Beispiel möglich, Merkzettel zu drucken, die zum Schreiben von Faxmitteilungen oder E-Mails geeignet sind. Der Merkzettel ist dann so gestaltet, dass jede Seite einen Teil hat, in den der Text zu schreiben ist, einen Teil, in den die E-Mailadresse zu schreiben ist, und ein Symbol, das das Signal zum Versenden der E-Mail-Nachricht ausgibt. Die von dem Stift abgelesene Information wird verschickt, beispielsweise über das Mobilfunknetz an einen Server, der die Stelle der imaginären Oberfläche abliest und dann die Funktion ausführt, die dieser spezifischen Stelle entspricht. Damit diese Technologie in der beabsichtigten Weise funktioniert, ist es somit notwendig, dass das eigens geschaffene Substrat für die Anwendung, die der Benutzer anzuwenden beabsichtigt, geeignet ist. Für eine technische Beschreibung der Technologie zur Bildung und Lesen des Punktemusters wird der Fachmann auf die WO 01/48591 A1 verwiesen. Der Fachmann wird auch auf diese Veröffentlichung verwiesen zum tieferen Verständnis dessen, wie Informationen vom Stift an einen Server zu übertragen beabsichtigt werden, und dann beispielsweise weiter an den Molkereibesitzer, der dem Verbraucher einen Sonderpreis anbietet. Ein Beispiel für einen solchen Dienst könnte die Teilnahme an einem Wettbewerb sein oder der Erhalt von mehr Informationen über das in der Verpackung verpackte Produkt.
2 zeigt schematisch, wie eine Verpackung aus einer Rolle aus Verpackungsmaterial hergestellt werden kann. Zuerst wird die Bahn von der Rolle abgewickelt und gegenseitig zwischen einer Anzahl von Walzen in einer Materialpufferstation 18 gezogen. Indem die Walzen aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden, kann eingestellt werden, wie lange eine Papierbahn in dieser Station aufgenommen wird, und es kann dadurch eingestellt werden, dass die Bahn selbst bei gleichmäßiger Geschwindigkeit abgerollt wird, selbst wenn die Maschine nicht absolut gleichmäßig arbeitet. Die in 2 dargestellte Maschine stanzt dann drei Löcher entlang eines Abschnitts 16 der Materialbahn 10a, wobei anschließend drei Öffnungsvorrichtungen 17a–c sofort über die drei Löcher an einem anderen Abschnitt 17 der Bahn spritzgegossen werden. Nachdem die Öffnungsvorrichtungen auf die Papierbahn 10a spritzgegossen wurden, kann diese durch ein aseptisches System zur Sterilisierung der Bahn 10a gezogen werden. Jedes optionale Sterilisierungssystem kann verwendet werden, wovon die Peroxydsterilisierung die gängigste ist, insofern als die Bahn 10a nach unten durch ein Peroxydbad geführt wird. Anschließend wird damit begonnen, die ebene Papierbahn 10a in einen Schlauch zu formen, indem die Längskanten unter einem Abschnitt 19 in Laufrichtung der Papierbahn einander zugeführt werden und schließlich dadurch miteinander verschmolzen werden, dass die äußere Kunststoffschicht zeitweise erhitzt wird, zum Beispiel durch Heißluft oder Induktionserwärmung 20. Der Schlauch wird von oben mit dem für die Verpackung beabsichtigten Produkt be füllt, beispielsweise Milch, Saft oder ähnliches. Der längliche Schlauch wird dann in Einzelpackungen geteilt, indem der längliche Schlauch in Querversiegelungen 21 zusammengesiegelt wird, entlang derer der Schlauch abgeschnitten wird, um Einzelpackungen zu bilden, die schließlich dadurch in ziegelsteinförmige Verpackungen 22 geformt werden, dass die Eckklappen nach innen gegen die Seiten des Ziegelsteins gefaltet werden.
2 zeigt anhand von Pfeilen vier verschiedene Positionen A, B, C und D, wo es möglich ist, Informationen über das Verpackungsmaterial abzulesen/zu benutzen. Bei Position A könnte es möglich sein, die Information zur Erkennung der korrekten Position, um Löcher in das Verpackungsmaterial zu stanzen, zu nutzen. Bei Position B können entsprechende Informationen verwendet werden, um die korrekte Positionierung der Öffnungsvorrichtungen sicherzustellen. Bei Position C können die Informationen verwendet werden, um Einstellungen für das Sterilisierungsbad zu korrigieren, um jedwede möglichen längslaufenden Verbindungsstreifen aufzubringen, sowie um die Schweißparameter für die längslaufenden Verbindungen einzustellen. Bei Position D können die Informationen benutzt werden, um die korrekten Schweiß- und Schneidparameter für die Querversiegelungs- und Schneidvorgänge einzustellen. Beispiele für Informationen, die auf die Verpackungsbahn aufgebracht werden können, sind Informationen über die Dicke der enthaltenen einzelnen Schichten und der Materialien.
Ein Fachmann wird ohne Weiteres erkennen, dass die hierin beschriebene zahlreiche Veränderungen der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglich sind, ohne dabei vom Schutzum fang der Erfindung, wie er in den angehängten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.
Es sind beispielsweise andere Materialien als das oben beschriebene auf Papier basierende Material denkbar, wie zum Beispiel verschiedene Arten von auf Kunststoff basierenden Verpackungsmaterialien. Ferner können verschiedene Arten von Sperrschichten zur Anwendung kommen, wie zum Beispiel Aluminium, SiOx, EVOH usw..
Der Drucker kann beispielsweise durch einen Laser oder ähnliches ersetzt werden, der bestimmte Punkte in einer spezifischen Schicht durch Wärme- oder Lichtbehandlung aktiviert, oder durch Erzeugen eines Unterdrucks oder ähnliches, was die Eigenschaften des Materials sowie dessen Reflexion ändert.
Ferner können die oben genannten geometrischen Figuren/Formen Striche, Kreise, Rechtecke, Rauten usw. sein, die darüberhinaus in ihrer eigenen Lage Informationen enthalten können.
Der Begriff Wellenlängenbereich wird verwendet, um enge Bereiche zu bezeichnen, die innerhalb ein und derselben Farbe liegen können, anders ausgedrückt kann das Punktemuster mit einer blauen Farbe gedruckt werden, und die gestaltete Druckvorlage kann mit einer anderen blauen Farbe gedruckt werden, wobei in diesem Fall diese Farben einander so ähnlich sein können, dass der Verbraucher das Punktemuster nicht erkennt, sondern nur die gestaltete Druckvorlage, wobei gleichzeitig ein spezifischer Sensor mit einem genau definierten Wellenlängenbereich wiederum nur das Punktemuster erkennt.

Claims

Verfahren zum Versehen eines Verpackungsmaterials mit Informationen von einer Anlage zur Herstellung von Verpackungsmaterial, umfassend die Schritte: Herstellen einer Bahn (1) aus Verpackungsmaterial, Messen (12), bei der Herstellung der Bahn (1), einer vorbestimmten Größe (11) in einem ersten Abschnitt (15c) der Bahn (1), wobei der Abschnitt (15c) dazu bestimmt ist, eine erste Verpackung zu bilden, Versehen, bei der Herstellung der Bahn (1), eines zweiten, zur Bildung einer zweiten Verpackung bestimmten Abschnitts (15a) mit Informationen (11) über die gemessene Größe.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend die Schritte des Versehens des zweiten Abschnitts (15a) mit Informationen (11), wobei ein Muster aus Punkten (23, 24) aufgebracht wird, bei dem eine Anzahl der Punkte (23, 24) in Bezug auf eine nominale Punktposition (25) versetzt ist, und/oder eine Anzahl der Punkte eine erste Gestaltung (23) und eine Anzahl der Punkte eine zweite Gestaltung (24) aufweisen oder fehlen.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend den Schritt, den Punkten (23, 24) eine Farbe innerhalb des Wellenlängenbereichs zu verleihen, der von den Farben abweicht, aus denen das Muster (4) der Verpackung gedruckt ist, so dass die Punkte (23, 24) durch einen wellenlängendefinierten Sensor (12) überwacht werden können.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, ferner umfassend den Schritt, den Punkten (23, 24) wenigstens zwei verschiedene Größen/Formen (23, 24) zu verleihen, um jeweils eine Null (24) und eine Eins (23) in einer binären Datenmenge darzustellen.
Bahnförmiges Verpackungsmaterial, das in seiner Längsrichtung ein sich im Wesentlichen wiederholendes Muster (4, 5, 11) von Abschnitten (15a–c) umfasst, welche nacheinander in Längsrichtung angeordnet sind und wobei jeder zu einer Verpackung geformt werden soll, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster dieser Abschnitte (15a) mit Informationen ausgestattet ist, die eine in einem zweiten Abschnitt (15c) der Abschnitte (15a, c) gemessene Größe betreffen, und zwar vom ersten Abschnitt (15a) getrennt und einzeln.
Verpackungsmaterial nach Anspruch 5, bei dem der erste (15a) und der zweite (15c) Abschnitt entlang der Bahn (1) unmittelbar aufeinander folgen.
Verpackungsmaterial nach Anspruch 5, wobei der erste (15a) und der zweite (15c) Abschnitt durch eine Anzahl von Abschnitten (15b), die zu Verpackungen geformt werden sollen, voneinander getrennt sind.
Verpackungsmaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Informationen (11) ein Muster aus Punkten (23, 24) enthalten, bei dem eine Anzahl der Punkte (23, 24) in Bezug auf eine nominale Punktposition (25) versetzt ist, und/oder eine Anzahl der Punkte eine erste Gestaltung (23) und eine Anzahl der Punkte eine zweite Gestaltung (24) haben oder fehlen.
Verpackungsmaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Punkte (23,24) eine Farbe innerhalb eines Wellenlängenbereichs aufweisen, der von den Farben abweicht, aus denen das Muster (4) der Verpackung gedruckt ist, so dass die Punkte (23, 24) durch einen wellenlängendefinierten Sensor (12) überwacht werden können.
Verpackungsmaterial nach Anspruch 5 oder 9, wobei die Punkte (23, 24) wenigstens zwei unterschiedliche Größen/Gestaltungen (23, 24) haben, um jeweils eine Null (24) und eine Eins (23) in einer binären Datenmenge darzustellen.