EP1476360A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von verpackungen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum herstellen von verpackungen

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Publication number
EP1476360A1
EP1476360A1 EP02792667A EP02792667A EP1476360A1 EP 1476360 A1 EP1476360 A1 EP 1476360A1 EP 02792667 A EP02792667 A EP 02792667A EP 02792667 A EP02792667 A EP 02792667A EP 1476360 A1 EP1476360 A1 EP 1476360A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
laser
material web
marking
sheet
web
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02792667A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hermann J. Solbach
Helmut Endler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stora Enso Baienfurt GmbH and Co KG
Original Assignee
Stora Enso Baienfurt GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stora Enso Baienfurt GmbH and Co KG filed Critical Stora Enso Baienfurt GmbH and Co KG
Publication of EP1476360A1 publication Critical patent/EP1476360A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B43/00—Forming, feeding, opening or setting-up containers or receptacles in association with packaging
    • B65B43/08—Forming three-dimensional [3D] containers from sheet material
    • B65B43/10—Forming three-dimensional [3D] containers from sheet material by folding the material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B61/00—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages
    • B65B61/02—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages for perforating, scoring, slitting, or applying code or date marks on material prior to packaging
    • B65B61/025—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages for perforating, scoring, slitting, or applying code or date marks on material prior to packaging for applying, e.g. printing, code or date marks on material prior to packaging

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for producing printed paper or cardboard packaging.
  • the invention is based on the object of developing a method and a device which make it possible to produce customer-specific quantities of paper or cardboard packaging with security marking, which are not critical with regard to recycling and whose marking does not interfere with the complex manufacturing processes such as printing, punching, Folding and packing means.
  • the method according to the invention for producing a printed paper or cardboard packaging which has a security marking envisages first applying or burning in the security marking by means of a laser onto an upper side or underside of a paper or cardboard web running at a constant or variable speed. After the marking process, the erosion caused by the removal of paper or cardboard is removed. This cleaning step is followed by the division of the paper or cardboard web into sheets or a rolling up of the paper or cardboard web. This is followed by printing on at least one side of the sheets or the roll previously produced and cutting or punching out the blanks for - j -
  • the blanks are unfolded into packaging.
  • the position of the individual laser markings in relation to one another is selected such that each blank lying on the sheet has at least one complete marking.
  • An advantageous embodiment of the subject matter of the invention provides for the use of a running material web for the application of the security marking which is present on a so-called cross cutter between a roll and the cutting device.
  • This makes it possible to integrate the marking process into an existing machining process.
  • marking the material web when dividing or rewinding the parent roll into smaller rolls is also conceivable. In this way, a paper roll is produced which has security markings over its entire length or only in sections.
  • the material burned off the web by the laser it is advantageous for the material burned off the web by the laser to be connected downstream of the laser Remove the suction device so that the printing on the paper or cardboard is not adversely affected by impurities present on the paper or cardboard.
  • the laser preferably be used to apply a regular pattern of markings to the material web. This makes it possible to choose a pattern or an arrangement of markings which guarantees that regardless of the later position of the blanks on the material web, each blank has at least one marking.
  • the invention provides a marking device which comprises a laser and acts with it on an upper side or underside of a moving and unprinted material web.
  • a marking device which comprises a laser and acts with it on an upper side or underside of a moving and unprinted material web.
  • a laser By acting on the material web with a laser, it is possible to act on the material web without contact and at high web speeds and to mark it. This means that marking takes place without impairing the method step to which the device is assigned.
  • a laser is understood to mean a device for generating a laser beam.
  • the laser in front of a cutting device and / or a retractor. This can be implemented in a technically simple manner, since the material web is regularly guided freely over a larger distance in front of a cutting device and / or a reeling device. This also applies to an area downstream of a rolling device.
  • the laser acts on an uncoated side of the material web. This creates a marking that is not recognizable at first glance, since it is burned into a homogeneously constructed layer. Such a marking increases the likelihood of being overlooked by a copycat and thus leads to an incorrectly identifiable copycat product with a higher probability.
  • the material web By “printing" the material web with, in particular, laser markings distributed regularly over the material web, if the laser markings are arranged in a sufficiently dense arrangement, it is possible to ensure that any blank, which has a minimum size and is subsequently produced from the material web, bears at least one complete identification, which is not on a fold line or punching line. If the pattern applied is designed for the smallest blank in terms of its arrangement, then the device can be operated with this setting for the production of all sheets.
  • the number of exposures per unit of time which the laser emits, as a function of the web speed is controlled by a controller to regulate. This makes it possible, even at different web speeds, to provide the material web with laser markings which have the same distances from one another in the running directions.
  • the working cycle of the laser or lasers is additionally controlled as a function of the position of the blanks on the material web or the sheet cut therefrom. This makes it possible to precisely predetermine the position of the laser marking on the blank. This also enables cuts that are irregularly arranged on the sheet or have different sizes to be marked at predefined locations. This enables the packaging in question to be checked more quickly later, since the manufacturer knows the exact location of the security marking and this is not sought. An increased effort for a counterfeiter is given because the counterfeiter is forced to adhere exactly to the position of the security marking on the original.
  • the use of a TAE-C0 2 laser with a pulse frequency of up to 100 Hz and an energy density of up to 1.8 joules / cm 2 is provided in particular as a mask marker.
  • a TAE-C0 2 laser with a pulse frequency of up to 100 Hz and an energy density of up to 1.8 joules / cm 2 is provided in particular as a mask marker.
  • the invention provides for exposing fields of approximately 2 x 2 mm to 4 x 4 mm on the material web with the laser.
  • the exposure of such fields is also at high web speeds possible without tracking the laser.
  • the invention provides for the laser to be followed by a collecting device in the direction of travel of the material web, which, for example, sucks or sweeps away the material removed by the laser. This in particular prevents such contamination from impairing the printing of the sheets cut from the material web.
  • the laser markings are applied in particular at a distance of at least about 50 mm from one another. This ensures the marking of common box sizes with at least one marking.
  • the invention provides a movable and / or pivotable and / or telescopic arrangement of the laser in order to be able to vary the distance of the laser to the material web, the angle of the laser to the material web and the number of lasers or the distance of the individual lasers from one another.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a cross cutter with a laser device
  • FIG. 2 shows a schematic side view of a printing and punching device
  • FIG. 3 shows a punched-out blank for packaging
  • Figure 4 is a perspective view of a package
  • FIG. 5 shows a plan view of an arch which has a regular pattern of security markings
  • FIG. 6 shows a plan view of an arch which has an irregular pattern of security markings
  • FIG. 7 shows a top view of a punched and printed sheet which has a regular pattern of security markings
  • FIG. 8 shows a top view of a punched and printed sheet which has an irregular pattern of security markings
  • Figure 9 is a side view of a
  • Unwinding device which is assigned to a laser device
  • FIG. 10 shows a side view of a first part of a cross cutter
  • Figure 11 is a side view of a second
  • Part of the cross cutter shown in Figure 10 and Figure 12 is a plan view of the cross cutter shown in Figures 10 and 11.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a cross cutter 1 with a device 2 according to the invention.
  • the cross cutter 1 essentially consists of a unwinding device 3, guide rollers 4, a longitudinal knife 5, transverse knives 6 and a pallet 7.
  • the unrolling device 3 receives a roll 8 from which is rolled off a material web 9, which is guided by the guide rollers 4 and cut into sheets 10 by the knives 5, 6.
  • the material web 9 moves in an arrow direction x with a constant or variable web speed v.
  • the device 2 is constructed as a laser device 11 and essentially consists of a bed 12 which carries a crossmember 13 to which a laser 14 is fastened via a swivel arm 15.
  • the swivel arm 15 is rotatably mounted on the cross member 13.
  • the laser 14 is connected to the swivel arm 15 via a ball joint, not shown.
  • the laser 14 acts with a laser beam 16 on an underside 17 of the material web 9.
  • a laser acts on an upper side 18 of the material web 9.
  • the laser beam 16 acts on the running material web 9 with time interruptions similar to a stroposcope.
  • security markings 19 are burned into the underside 17 of the material web 9.
  • a suction device 20 is associated with the laser 14, which suction device sucks off the burn-off that occurs during the lasering of the material web 9. The one with the
  • Sheets 10 providing security markings 19 are stacked on the pallet 7 and passed on to the machines 21, 22 shown in FIG.
  • FIG. 2 shows a schematic side view of the printing machine 21 and the punching machine 22.
  • the sheets 10 delivered on the pallet 7 are first printed in the printing machine 21.
  • the blanks 23 are then punched out (see, for example, FIG. 3) from the printed sheets 10 ′ and the punched sheets 10 ′′ are stacked on a further pallet 24.
  • FIG. 3 shows one of the blanks 23, which has one of the security markings 19 on a base tab 25.
  • the blank 23 has an inside 26 facing the viewer and can be folded by folding fold lines 27 by approximately 90 ° to form a cuboid packaging 28 shown in FIG.
  • the security marking points into an interior 29. It is thus possible to check the identity of the packaging 28 by looking into its interior 29 with a suitable lighting means.
  • FIG. 10 An arch 10 is shown in an idealized manner in FIG. This sheet has security markings 19 which form a regular pattern 30 on the sheet 10.
  • FIG. 6 shows a further sheet 10 shown in an idealized manner. This has security markings 19 which are arranged irregularly and form an irregular pattern 31 on the sheet 10.
  • FIG. 7 shows a sheet 10 on which security markings 19 are arranged at regular grid spacings a, b. Furthermore, blanks 23 provided on the sheet 10 are indicated by fold lines 27 and punch lines 32. The blanks 23, like the security markings 19, are regularly arranged on the sheet 10. The security markings 19 and the blanks 23 are aligned to each other so that the security markings 19 come to lie on the inner sides 26 of cover flaps 33 of the blanks 23.
  • a sheet 10 is shown on which security markings 19 e.g. are arranged at irregular intervals c, d, e or f, g, h and in an irregular orientation.
  • security markings 19 e.g. are arranged at irregular intervals c, d, e or f, g, h and in an irregular orientation.
  • different blanks 23, 23 ' which are indicated by fold lines 27 and punched lines 32, are irregularly distributed on the sheet 10.
  • the blanks 23, 23' and the security markings 19 are matched to one another such that the security markings 19 regularly come to rest on the inside 26 of cover flaps 33 of the blanks 23.
  • FIG. 9 shows a schematic partial view of a cross cutter 1, which essentially corresponds to the cross cutter shown in FIG. 1.
  • a rolling device 3 is shown, on which a material web 9 is unwound from a roll 8.
  • the material web 9 is guided freely in an area 34 between guide rollers 4.
  • a laser device 11 is arranged in the region 34 below the material web 9. This essentially consists of a laser 14, which is directed onto an underside 17 of the material web 9 and is supported by a base frame 35 so as to be displaceable, pivotable and spring-loaded.
  • a sensor arrangement 36 is assigned to the laser 14 and is used to detect a web speed v of the material web 9.
  • the sensor arrangement 36 shown mechanically detects the speed of the material web by means of a contact roller 37. According to an embodiment variant, not shown, an optical, contactless detection of the speed v of the material web 9 is also provided.
  • FIG. 10 shows a partial view of a further cross cutter 1.
  • a roll-off device 3 which rolls a material web 9 from a roll 8, guide stations 38, 39 and a first part of a cutting station 40 are shown as essential components of the cross cutter 1.
  • the material web 9 runs freely in an area 34.
  • the area 34 is provided for the arrangement of a symbolically represented laser device 11.
  • FIG. 11 shows a further partial view of the cross cutter 1 shown in FIG. 10.
  • a conveyor 41 and a stacking device 42 are connected to the cutting station 40, which is already partially shown in FIG.
  • the material web 9 is provided with safety markings (not shown) by the laser device 11, the material web 9 is cut into individual sheets in the cutting device, which are transported from the conveying device 41 to the stacking device 42 and are placed there on pallets 7 and transported away.
  • Figure 12 shows a simplified plan view of the embodiments shown in Figures 10 and 11 cross cutter 1.
  • the laser device 11 is integrated in the cross cutter 1 such that its retrofitting does not require the cross cutter 1 to be converted requires, nor affects the working speed or operation of the cross cutter negatively.
  • the security markings are applied in a process section in which a roll is divided into rolls of smaller width by rolling, slitting and rolling up.
  • an arrangement of the marking device is provided before or after the cutting device.
  • it is provided, for example when using gravure printing processes, in which the material to be printed is usually fed to the machine from the roll, to arrange the marking device between the unwinding device for the roll and the printing press.
  • it can also be provided to connect the marking device to the printing press and to carry out the marking before the material web leaving the printing press is divided into sheets.
  • the security marking is in particular provided on an inside of the packaging.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer bedruckten Papier- oder Kartonverpackung mit einer Sicherheitsmarkierung 19. Hierbei besteht das Verfahren aus den Schritten: Aufbringen der Sicherheitsmarkierung 19 auf wenigstens eine Seite einer laufenden Materialbahn aus. Papier oder Karton mittels wenigstens eines Lasers, Auffangen des vom Laser abgetragenen Materials, Aufteilung der markierten and gesäuberten Materialbahn in Bögen 10, Bedrucken des Bogens 10 von wenigstens einer Seite, Ausschneiden bzw. Ausstanzen eines Zuschnitts 23 für die Verpackungen aus dem bedruckten und markierten Bogen 10 und Falten des Zuschnitts 23 zu einer Verpackung.

Description

"Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Verpackungen"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung bedruckter Papier- oder Kartonverpackungen.
Es ist bekannt, Verpackungen nach dem Befüllen auf der Außenseite mittels eines Lasers mit Kennzeichnungen zu versehen. Hierbei entsteht die Kennzeichnung durch das Abbrennen einer Farbschicht, mit welcher die Verpackung beschichtet ist.
Weiterhin ist es aus der DE 200 16 660 Ul bekannt, Papier oder Karton im Herstellungsprozess mit luminiszenzfähigen Fasern zu beschichten. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, einen derartigen Karton mit Hilfe einer UV-Lampe zu erkennen und somit Rückschlüsse auf seine Herkunft zu ziehen.
A Stand der Technik wird es als nachteilig angesehen, dass eine Kennzeichnung entweder erst beim Verpacken oder schon im Herstellungsprozess des Papiers bzw. des Kartons erfolgt. Ein Markieren der einzelnen Schachteln beim Abpacken macht den Verpackungsprozess, welcher schon aus einer Vielzahl von Einzelschritten besteht, noch aufwendiger. Weiterhin bedeutet eine Störung der Markierungsvorrichtung einen Stillstand der gesamten Verpackungsanlage oder ein aufwendiges Nacharbeiten der nicht markierten Verpackungen. Die Markierung eines Papiers oder Kartons im Herstellungsprozess bedeutet, dass von einer speziellen Papier-oder Kartonart riesige Mengen hergestellt werden müssen, welche unter Umständen weit über dem erforderlichen Bedarf liegen. Weiterhin sind derartige, beschichtete Materialien wegen der Zusatzstoffe beim direkten oder indirekten Recycling nicht unproblematisch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, die es erlauben, kundenspezifische Mengen von Papier- oder Kartonverpackungen mit Sicherheitsmarkierung herzustellen, die hinsichtlich des Recyclings unkritisch sind und deren Markierung keinen Eingriff in die komplexen Fertigungsprozesse wie Bedrucken, Stanzen, Falten und Verpacken bedeutet.
Diese Aufgabe ist durch das im Anspruch 1 bestimmte Verfahren und die im Anspruch 7 bestimmte Vorrichtung gelöst .
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer bedruckten Papier- oder Kartonverpackung, welche eine Sicherheitsmarkierung aufweist, sieht vor, zunächst die Sicherheitsmarkierung mittels eines Lasers auf eine Oberseite oder Unterseite einer mit einer konstanten oder veränderlichen Geschwindigkeit laufenden Papier- oder Kartonbahn aufzubringen bzw. einzubrennen. An den Markierungsvorgang anschließend erfolgt ein Entfernen des durch den Papier- bzw. Kartonabtrag erzeugten Abbrands . Diesem Reinigungsschritt schließt sich die Teilung der Papier- bzw. Kartonbahn in Bögen oder ein Aufrollen der Papier- oder Kartonbahn an. Hierauf erfolgt das Bedrucken der Bögen oder der zuvor erzeugten Rolle von wenigstens einer Seite und das Ausschneiden bzw. Ausstanzen der Zuschnitte für - j -
die Verpackungen. Im letzten Schritt werden die Zuschnitte zu Verpackungen aufgefaltet . Hierbei ist die Lage der einzelnen Lasermarkierungen zueinander so gewählt, dass jeder auf dem Bogen liegende Zuschnitt wenigstens eine vollständige Markierung aufweist . Durch die Verlegung des Markierungsvorgangs vom Papierherstellungsprozess auf einem dem Herstellungsprozess nachgelagerten Produktionsschritt ist es möglich, auch kleine Mengen von Papier bzw. Karton für bestimmte Verpackungen herzustellen. Dies ist vor allem möglich, da der Markierungsvorgang durch Ein- bzw. Ausschalten des Lasers beliebig in Gang gesetzt bzw. unterbrochen werden kann. Weiterhin ist es nach dem Prozessschritt der Sicherheitsmarkierung auch problemlos möglich, die erzeugten Bögen bzw. Rollen einem speziellen Kunden bzw. speziellen Auftrag zuzuordnen. Durch das Markieren im laufenden Betrieb bedeutet der Markierungsvorgang keine Verlängerung der Prozesszeit.
Eine vorteilhaften Ausbildung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, für die Aufbringung der Sicherheitsmarkierung eine laufende Materialbahn zu nutzen, welche an einem sogenannten Querschneider zwischen einer Rolle und der Schneidvorrichtung vorhanden ist. Hierdurch ist es möglich, den Markierungsvorgang in einen vorhandenen Bearbeitungsprozess zu integrieren. Alternativ ist auch ein Markieren der Materialbahn beim Teilen bzw. Umspulen der Mutterrolle in kleinere Rollen vorstellbar. Hierdurch wird eine Papierrolle erzeugt, welche über ihre gesamte Länge oder nur abschnittsweise Sicherheitsmarkierungen aufweist. Weiterhin ist es auch denkbar, eine vollständige oder teilweise Markierung in einem Umspulprozess, bei welchem die Bahn von einer ersten Spule auf eine zweite Spule gewickelt wird, vorzunehmen.
Es ist vorteilhaft, das vom Laser von der Bahn abgebrannte Material durch eine dem Laser nachgeschaltete Absaugvorrichtung zu entfernen, um das Bedrucken des Papiers bzw. Kartons nicht durch auf dem Papier bzw. Karton vorhandene Verunreinigungen negativ zu beeinflussen.
Erfindungsgemäß wird weiter vorgeschlagen, mit dem Laser vorzugsweise ein regelmäßiges Muster von Markierungen auf die Materialbahn aufzubringen. Hierdurch ist es möglich, ein Muster bzw. eine Anordnung von Markierungen zu wählen, welches garantiert, dass unabhängig von der späteren Lage der Zuschnitte auf der Materialbahn, jeder Zuschnitt wenigstens eine Markierung aufweist .
Weiterhin sieht die Erfindung eine Markierungsvorrichtung vor, welche einen Laser umfasst und mit diesem auf eine Oberseite oder Unterseite einer bewegten und unbedruckten Materialbahn einwirkt . Durch die Einwirkung mit einem Laser auf die Materialbahn ist es möglich, berührungslos und bei hohen Bahngeschwindigkeiten auf die Materialbahn einzuwirken und diese zu markieren. Das heißt, ein Markieren findet ohne Beeinträchtigung des Verfahrensschrittes statt, welchem die Vorrichtung zugeordnet ist. Unter einem Laser ist im Sinne der Erfindung eine Einrichtung zur Erzeugung eines Laserstrahls zu verstehen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, den Laser vor einer Schneidvorrichtung und/oder einer Aufrollvorrichtung anzuordnen. Dies lässt sich technisch einfach verwirklichen, da die Materialbahn vor einer Schneidvorrichtung und/oder einer Aufrollvorrichtung regelmäßig über eine größere Wegstrecke frei geführt ist. Dies trifft auch auf einen einer Abrollvorrichtung nachgeordneten Bereich zu.
Insbesondere ist es vorteilhaft, den Laser an einem sogenannten Querschneider, welcher Materialrollen durch Abwickeln und anschließendes Schneiden in Bögen teilt, zwischen der AbrollVorrichtung und der Schneidvorrichtung anzuordnen, da hier die Materialbahn regelmäßig frei geführt ist.
Weiterhin ist es vorgesehen, mit dem Laser auf eine unbeschichtete Seite der Materialbahn einzuwirken. Hierdurch wird eine auf den ersten Blick nicht erkennbare Markierung erzeugt, da ein Einbrand in eine homogen aufgebaute Schicht erfolgt. Eine derartige Markierung erhöht die Wahrscheinlichkeit, von einem Nachahmer übersehen zu werden, und führt so mit einer höheren Wahrscheinlichkeit zu einem fehlerhaften identifizierbaren Nachahmerprodukt.
Besonders vorteilhaft ist es, zur Markierung einen sogenannten Maskenlaser einzusetzen, der starr auf die Materialbahn ausgerichtet ist und bei dem die Form der Markierung durch eine Schablone bzw. Maske bestimmt ist. Ein Auswechseln der Maske erlaubt somit einen raschen Wechsel des einzubrennenden Emblems, ohne dass eine aufwendige Strahlführung des Lasers erforderlich ist.
Durch das "Bedrucken" der Materialbahn mit insbesondere regelmäßig über die Materialbahn verteilten Laserkennzeichnungen ist bei einer ausreichend dichten Anordnung der Laserkennzeichnungen gewährbar, dass jeder beliebige, eine Mindestgröße aufweisende, später aus der Materialbahn hergestellte Zuschnitt wenigstens eine vollständige Kennzeichnung trägt, welche nicht auf einer Faltlinie oder Stanzlinie liegt. Wenn das aufgebrachte Muster von seiner Anordnung her auf den kleinsten Zuschnitt ausgelegt ist, dann kann die Vorrichtung mit dieser Einstellung für die Herstellung sämtlicher Bögen betrieben werden.
Gemäß einer Ausführungsvariante ist es vorgesehen, die Zahl der Belichtungen pro Zeiteinheit, welche der Laser abgibt, in Abhängigkeit von der Bahngeschwindigkeit durch eine Steuerung zu regeln. Hierdurch ist es möglich, auch bei unterschiedlichen Bahngeschwindigkeiten die Materialbahn mit Laserkennzeichnungen zu versehen, welche in Laufrichtungen die gleichen Abstände zueinander aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ist es vorgesehen, den Arbeitstakt des Lasers bzw. der Laser zusätzlich in Abhängigkeit von der Lage der Zuschnitte auf der Materialbahn bzw. dem hieraus geschnittenen Bogen zu steuern. Hierdurch ist es möglich, die Lage der Lasermarkierung auf dem Zuschnitt exakt vorherzubestimmen. Dies ermöglicht auch Zuschnitte, die auf dem Bogen unregelmäßig angeordnet sind oder unterschiedliche Größen aufweisen, an vordefinierten Stellen zu markieren. Später ist so eine raschere Kontrolle der fraglichen Verpackung möglich, da dem Hersteller die exakte Lage der Sicherheitsmarkierung bekannt ist und diese nicht gesucht werden uss. Ein erhöhter Aufwand für einen Fälscher ist dadurch gegeben, dass der Fälscher gezwungen ist, die Lage der Sicherheitsmarkierung am Original exakt einzuhalten.
Erfindungsgemäß ist als Maskenbeschrifter insbesondere der Einsatz eines TAE-C02-Lasers mit einer Pulsfrequenz von bis zu 100 Hz und einer Energiedichte von bis zu 1,8 Joule/cm2 vorgesehen. Mit einem derartigen Laser sind insbesondere bei den für Verpackungen üblichen Kartonsorten gute Ergebnisse erzielbar.
Weiterhin ist es vorgesehen, durch eine Ablenkung des Strahls des Lasers wenigstens zwei Markierungen auf der Materialbahn zu erzeugen. Hierdurch ist es möglich, die Vorrichtung besonders kostengünstig zu verwirklichen.
Die Erfindung sieht insbesondere vor, mit dem Laser Felder von etwas 2 x 2 mm bis 4 x 4 mm auf der Materialbahn zu belichten. Die Belichtung derartiger Felder ist auch bei hohen Bahngeschwindigkeiten problemlos ohne ein Nachführen des Lasers möglich.
Weiterhin sieht die Erfindung vor, dem Laser in Laufrichtung der Materialbahn eine Sammelvorrichtung nachzuschalten, welche das vom Laser abgetragene Material beispielsweise absaugt oder abkehrt. Hierdurch ist insbesondere verhindert, dass derartige Verschmutzungen zu einer Beeinträchtigung beim Bedrucken der aus der Materialbahn geschnittenen Bögen führen.
Gemäß der Erfindung sind die Lasermarkierungen insbesondere in einem Abstand von wenigstens etwa 50 mm zueinander aufgebracht . Hierdurch ist die Markierung gängiger Schachtelgrößen mit wenigstens einer Markierung gewährleistet .
Schließlich sieht die Erfindung eine verfahrbare und/oder verschwenkbare und/oder teleskopierbare Anordnung des Lasers vor, um den Abstand des Lasers zur Materialbahn, den Winkel des Lasers zur Materialbahn und die Zahl der Laser bzw. den Abstand der einzelnen Laser zueinander variieren zu können.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigt:
Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines Querschneiders mit einer Lasereinrichtung,
Figur 2 eine schematische Seitenansicht einer Druck- und Stanzvorrichtung, Figur 3 einen ausgestanzten Zuschnitt für eine Verpackung,
Figur 4 eine perspektivische Darstellung einer Verpackung
Figur 5 eine Draufsicht auf einen Bogen, welcher ein regelmäßiges Muster aus Sicherheitsmarkierungen aufweist,
Figur 6 eine Draufsicht auf einen Bogen, welcher ein unregelmäßiges Muster aus Sicherheitsmarkierungen aufweist,
Figur 7 eine Draufsicht auf einen gestanzten und bedruckten Bogen, welcher ein regelmäßiges Muster aus Sicherheitsmarkierungen aufweist,
Figur 8 eine Draufsicht auf einen gestanzten und bedruckten Bogen, welcher ein unregelmäßiges Muster aus Sicherheitsmarkierungen aufweist,
Figur 9 eine Seitenansicht einer
Abrollvorrichtung, die einer Lasereinrichtung zugeordnet ist,
Figur 10 eine Seitenansicht eines ersten Teils eines Querschneiders,
Figur 11 eine Seitenansicht eines zweiten
Teils des in Figur 10 dargestellten Querschneiders und Figur 12 eine Draufsicht auf den in den Figuren 10 und 11 dargestellten Querschneider.
Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Querschneiders 1 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 2. Der Querschneider 1 besteht im Wesentlichen aus einer Abrollvorrichtung 3, Führungswalzen 4, einem Längsmesser 5, Quermessern 6 und einer Palette 7. Die Abrollvorrichtung 3 nimmt eine Rolle 8 auf, von welcher eine Materialbahn 9 abgerollt wird, die von den Führungswalzen 4 geführt wird und von den Messern 5, 6 in Bögen 10 geschnitten wird. Die Materialbahn 9 bewegt sich in eine Pfeilrichtung x mit einer konstanten oder variablen Bahngeschwindigkeit v. Die Vorrichtung 2 ist als Laservorrichtung 11 aufgebaut und besteht im Wesentlichen aus einem Bett 12, welches eine Traverse 13 trägt, an welcher ein Laser 14 über einen Schwenkarm 15 befestigt ist. Der Schwenkarm 15 ist drehbar an der Traverse 13 gelagert . Der Laser 14 steht mit dem Schwenkarm 15 über ein nicht dargestelltes Kugelgelenk in Verbindung. Der Laser 14 wirkt mit einem Laserstrahl 16 auf eine Unterseite 17 der Materialbahn 9. Gemäß einer nicht dargestellten AusführungsVariante ist es auch vorgesehen, dass ein Laser auf eine Oberseite 18 der Materialbahn 9 wirkt. Der Laserstrahl 16 wirkt mit zeitlichen Unterbrechungen ähnlich einem Stroposkop auf die laufende Materialbahn 9 ein. Hierbei werden Sicherheitsmarkierungen 19 (siehe z.B. Figur 5) in die Unterseite 17 der Materialbahn 9 eingebrannt. Dem Laser 14 ist eine Absaugvorrichtung 20 beigeordnet, welche den beim Lasern der Materialbahn 9 entstehenden Abbrand absaugt . Die mit den
Sicherheitsmarkierungen 19 versehenden Bögen 10 werden auf der Palette 7 gestapelt und mit dieser an die in Figur 2 dargestellten Maschinen 21, 22 weitergegeben. Figur 2 zeigt eine schematische Seitenansicht auf die Druckmaschine 21 und die Stanzmaschine 22. Die auf der Palette 7 angelieferten Bögen 10 werden zunächst in der Druckmaschine 21 bedruckt. Anschließend erfolgt ein Ausstanzen der Zuschnitte 23 (siehe z.B. Figur 3) aus den bedruckten Bögen 10 ' und ein Stapeln der gestanzten Bögen 10'' auf eine weitere Palette 24.
Figur 3 zeigt einen der Zuschnitte 23, welcher auf einer Bodenlasche 25 eine der Sicherheitsmarkierungen 19 aufweist. Der Zuschnitt 23 weist mit einer Innenseite 26 zum Betrachter und lässt sich durch Knicken von Faltlinien 27 um jeweils etwa 90° zu einer in Figur 4 dargestellten quaderförmigen Verpackung 28 auffalten. Die Sicherheitsmarkierung weist bei der aufgefalteten Verpackung 28 in einen Innenraum 29. Somit ist es möglich, die Verpackung 28 durch Einblicknahme in deren Innenraum 29 mit einem geeigneten Beleuchtungsmittel auf ihre Identität bzw. Herkunft zu überprüfen.
In Figur 5 ist ein Bogen 10 in idealisierter Weise dargestellt. Dieser Bogen weist Sicherheitsmarkierungen 19 auf, welche auf dem Bogen 10 ein regelmäßiges Muster 30 bilden.
Figur 6 zeigt einen weiteren in idealisierter Weise dargestellten Bogen 10. Dieser weist Sicherheitsmarkierungen 19 auf, welche unregelmäßig angeordnet sind und auf dem Bogen 10 ein unregelmäßiges Muster 31 bilden.
Figur 7 zeigt einen Bogen 10, auf dem Sicherheitsmarkierungen 19 in regelmäßigen Gitterabständen a, b angeordnet sind. Weiterhin sind auf dem Bogen 10 vorgesehene Zuschnitte 23 durch Faltlinien 27 und Stanzlinien 32 angedeutet. Die Zuschnitte 23 sind ebenso wie die Sicherheitsmarkierungen 19 regelmäßig auf dem Bogen 10 angeordnet . Die Sicherheitsmarkierungen 19 und die Zuschnitte 23 sind zueinander so ausgerichtet, dass die Sicherheitsmarkierungen 19 auf Innenseiten 26 von Deckellaschen 33 der Zuschnitte 23 zu liegen kommen.
In Figur 8 ist ein Bogen 10 dargestellt, auf welchem Sicherheitsmarkierungen 19 z.B. in unregelmäßigen Abständen c, d, e bzw. f, g, h und in unregelmäßiger Orientierung angeordnet sind. Ebenso wie die Sicherheitsmarkierungen 19 liegen auch unterschiedliche Zuschnitte 23, 23', welche durch Faltlinien 27 und Stanzlinien 32 angedeutet sind, unregelmäßig verteilt auf dem Bogen 10. Hierbei sind die Zuschnitte 23, 23' und die Sicherheitsmarkierungen 19 so aufeinander abgestimmt, dass die Sicherheitsmarkierungen 19 regelmäßig auf Innenseiten 26 von Deckellaschen 33 der Zuschnitte 23 zu liegen kommen. Für eine derartige Ausrichtung der Sicherheitsmarkierungen 19 auf die Zuschnitte 23 ist es vorgesehen, beispielsweise eine einem Querschneider zugeordnete Laservorrichtung in Abhängigkeit vom Format der Bogen, der Lage der Zuschnitte und der Größe der Zuschnitte zu steuern.
Figur 9 zeigt eine schematische Teilansicht eines Querschneiders 1, welcher in seinem wesentlichen Aufbau dem in Figur 1 dargestellten Querschneider entspricht . In der in Figur 9 dargestellten Teilansicht ist eine AbrollVorrichtung 3 dargestellt, auf welcher von einer Rolle 8 eine Materialbahn 9 abgewickelt wird. Die Materialbahn 9 ist in einem Bereich 34 zwischen Führungswalzen 4 frei geführt. Unterhalb der Materialbahn 9 ist im Bereich 34 eine Laservorrichtung 11 angeordnet. Diese besteht im Wesentlichen aus einem Laser 14, welcher auf eine Unterseite 17 der Materialbahn 9 gerichtet ist und über einen Schwenkarm 15 verschiebbar, verschwenkbar und gefedert von einem Grundgestell 35 getragen ist. Dem Laser 14 ist eine Sensoranordnung 36 zugeordnet, welche zur Erfassung einer Bahngeschwindigkeit v der Materialbahn 9 dient. Die dargestellte Sensoranordnung 36 erfasst die Geschwindigkeit der Materialbahn mechanisch mittels einer Kontaktrolle 37. Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsvariante ist auch eine optische, berührungslose Erfassung der Geschwindigkeit v der Materialbahn 9 vorgesehen.
Figur 10 zeigt eine Teilansicht eines weiteren Querschneiders 1. In dieser Teilansicht sind als wesentliche Bestandteile des Querschneiders 1 eine AbrollVorrichtung 3 , welche eine Materialbahn 9 von einer Rolle 8 abrollt, FührungsStationen 38, 39 und ein erster Teil einer Schneidstation 40 dargestellt. Zwischen den Führungsstationen 38, 39, in welchen die Materialbahn 9 durch Führungswalzen 4 geführt ist, läuft die Materialbahn 9 in einem Bereich 34 frei. Der Bereich 34 ist für die Anordnung einer symbolisch dargestellten Laservorrichtung 11 vorgesehen.
In Figur 11 ist eine weitere Teilansicht des in Figur 10 dargestellten Querschneiders 1 abgebildet. An die in Figur 10 bereits teilweise dargestellte Schneidstation 40 schließt sich eine Fördereinrichtung 41 und eine Stapelvorrichtung 42 an. Nachdem die Materialbahn 9 von der Laservorrichtung 11 mit nicht dargestellten Sicherheitsmarkierungen versehen ist, erfolgt in der Schneideinrichtung ein Zertrennen der Materialbahn 9 in einzelnen Bögen, welche von der Fördereinrichtung 41 zur Stapeleinrichtung 42 transportiert werden und dort auf Paletten 7 abgelegt und abtransportiert werden.
Figur 12 zeigt eine vereinfachte Draufsicht auf den in den Figuren 10 und 11 dargestellten Querschneider 1. In der Draufsicht wird nochmals deutlich, dass die Materialbahn bzw. die aus der Materialbahn erzeugten Bögen den Querschneider 1 in einer 'Pfeilrichtung x durchlaufen. Hierbei ist die Laservorrichtung 11 so in den Querschneider 1 integriert, dass deren Nachrüstung weder einen Umbau des Querschneiders 1 erfordert, noch die Arbeitsgeschwindigkeit oder Arbeitsweise des Querschneiders negativ beeinflusst.
Die Erfindung ist nicht auf dargestellte oder beschriebene Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfasst vielmehr Weiterbildungen der Erfindung im Rahmen der Schutzrechtsansprüche. Insbesondere ist es auch vorgesehen, die Sicherheitsmarkierungen in einem Verfahrensschnitt aufzubringen in welchem eine Rolle durch Abrollen, Längsschneiden und Aufrollen in Rollen geringerer Breite geteilt wird. Hierbei ist eine Anordnung der Markierungsvorrichtung vor oder nach der Schneideinrichtung vorgesehen. Weiterhin ist es vorgesehen, beispielsweise bei der Anwendung von Tiefdruckverfahren, bei denen das zu bedruckende Material der Maschine in der Regel von der Rolle zugeführt wird, die Markierungsvorrichtung zwischen der Abwicklungsvorrichtung für die Rolle und der Druckmaschine anzuordnen. Alternativ kann es auch vorgesehen sein, die Markierungsvorrichtung der Druckmaschine nachzuschalten und das Markieren vorzunehmen bevor die die Druckmaschine verlassende Materialbahn in Bögen geteilt wird. Erfindungsgemäß ist insbesondere das Aufbringen der Sicherheitsmarkierung auf eine Innenseite der Verpackung' vorgesehen.
Bezugszeichenliste :
1 Querschneider
2 Vorrichtung
3 Abrollvorrichtung
4 Führungswalze
5 Längsmesser
6 Quermesser
7 Palette
8 Rolle
9 Materialbahn
10 Bogen
10 ' bedruckter Bogen
10 ' ' bedruckter und gestanzter Bogen
11 Laservorrichtung
12 Bett
13 Traverse
14 Laser
15 Schwenkarm
16 Laserstrahl
17 Unterseite (von 9)
18 Oberseite (von 9)
19 Sicherheitsmarkierung
20 Absaugvorrichtung
21 Druckmaschine
22 Stanzmaschine
23 Zuschnitt 23 ' Zuschnitt
24 Palette
25 Bodenlasche
26 Innenseite (von 23, 23')
27 Faltlinie
28 Verpackung
29 Innenraum (von 28)
30 regelmäßiges Muster
31 unregelmäßiges Muster 32 Stanzlinie
33 Deckellasche
34 Bereich
35 Grundgestell
36 Sensoranordnung
37 Kontaktrolle
38 FührungsStation
39 Führungsstation
40 Schneidstation
41 Fördereinrichtung
42 Stapeleinrichtung

Claims

Ansprüche :
1. Verfahren zur Herstellung einer bedruckten Papier- oder Kartonverpackungen (28) mit einer Sicherheitsmarkierung (19) , das die folgenden Schritte umfasst:
- Aufbringen der Sicherheitsmarkierung (19) auf wenigstens eine Seite (17, 18) einer laufenden Materialbahn (9) aus Papier oder Karton mittels wenigstens eines Lasers (14) ,
- Auffangen des vom Laser (14) abgetragenen Materials,
- Aufteilung der markierten und gesäuberten Materialbahn (9) in Bögen (10) oder Aufrollen der markierten und gesäuberten Materialbahn (9) ,
- Bedrucken des Bogens (10) oder der Materialbahn (9) von wenigstens einer der Seiten (17, 18),
- Ausschneiden bzw. Ausstanzen eines Zuschnitts (23) für die Verpackungen (28) aus dem bedruckten und markierten Bogen
(10') und
- Falten des Zuschnitts (23) zu der Verpackung (28),
- wobei die Anordnung der Sicherheitsmarkierungen (19) derart gewählt ist, dass jeder auf dem Bogen liegende Zuschnitt (23) wenigstens eine vollständige Sicherheitsmarkierung (19) aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (9) an einem sogenannten Querschneider (1) von einer Rolle (8) abgewickelt wird und anschließend durch Querschnitte und vorzugsweise auch Längsschnitte in die Bögen (10) geteilt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Laser (14) abgetragene Material durch eine Absaugvorrichtung (20) aufgesaugt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der bedruckte Bogen (10') in mehrere Zuschnitte (23) unterteilt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (9) von dem Laser (14) mit vorzugsweise einem regelmäßigen Muster (30) versehen wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder später aus der Materialbahn (9) entstehende Zuschnitt (23) wenigstens einmal durch den Laser (14) markiert wird.
7. Markierungsvorrichtung zur Erzeugung einer Sicherheitsmarkierung (19) , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (11) wenigstens einen Laser (14) umfasst, der auf eine bewegte, unbedruckte (9) Materialbahn ausgerichtet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (14) vor einer Schneidvorrichtung (5, 6) und/oder vor einer Aufrollvorrichtung angeordnet ist und auf wenigstens eine Seite (17, 18) der Materialbahn (9) wirkt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (11) einer AbrollVorrichtung (3) nachgeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (11) an einem sogenannten Querschneider (1) , der aus einer Papier- oder Kartonbahn (9) durch Schneiden in wenigstens eine Richtung Bögen (10) herstellt, zwischen einer Abrollvorrichtung (3) und einer Schneidvorrichtung (5, 6) des Querschneiders (1) angeordnet ist .
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (11) mit dem Laser (14) auf eine unbeschichtete Seite (17, 18) der Materialbahn (9) wirkt .
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (14) als Maskenlaser ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (11) die Materialbahn (9) mit einem Muster (30, 31) von Laserkennzeichnungen (19) versieht, wobei die Laserkennzeichnungen (19) vorzugsweise regelmäßig über die Materialbahn (9) teilt sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lasertätigkeit in Abhängigkeit von der Bahngeschwindigkeit (v) gesteuert ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lasertätigkeit in Abhängigkeit von der Lage der Zuschnitte (23) auf dem Bogen (10, 10', 10") gesteuert ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (14) insbesondere als TEA-C02- Laser mit einer Pulsfrequenz von circa 25 Herz und einer Energiedichte von vorzugsweise etwa 1,8 j/cm2 ausgebildet ist .
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (14) einen Laserstrahl (16) erzeugt, der durch eine Strahlablenkung auf wenigstens zwei Masken gerichtet ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (14) auf der Materialbahn (9) bei einer Belichtung wenigstens ein Feld von etwa 2mm x 2mm bis etwa 4mm x 4mm markiert .
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass dem Laser (14) eine Sammelvorrichtung (20) nachgeschaltet ist, welche vom Laser (14) abgetragenes
Material auffängt .
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster (30, 31) aus Lasermarkierungen (19) besteht, welche in einem Abstand (a, b) von wenigstens etwa 50 mm aufgebracht sind.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (14) auf einer quer zur Laufrichtung (x) angeordneten Traverse (13) verfahrbar und/oder verschwenkbar und/oder teleskopierbar angeordnet ist.
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