Намагничивающее устройство в машине для обработки полотна для намагничивания намагничиваемой области полотна упаковочного материала,упаковочный материал - RU2685027C2

Чертежи

Описание

Область техники

Настоящее изобретение относится, главным образом, к устройству и способу для намагничивания упаковочного материала, а также к упаковочному материалу, намагничиваемому посредством упомянутого способа.

Уровень техники

В области упаковочной технологии, когда упаковочный контейнер формируется из слоистого упаковочного материала, этот слоистый упаковочный материал, как известно, обеспечивают в виде полотна, которое формируют в упаковочный контейнер до или во время упаковки. При этом обеспечивались направляющие метки, например, для оптического считывания, чтобы направлять операции на этапе окончательной обработки упаковки, такие как придание ей формы, запечатывание, фальцовка и т.д. Такие направляющие метки иногда называют приводочными метками. Контрольную метку для оптического считывания наносят во время печатания на слоистом упаковочном материале, когда на слоистом упаковочном материале выполняют, например, декоративную печать или печатают информацию о продукте. Проблема, связанная с такими приводочными метками, заключается в том, что они занимают совсем не незначительную площадь того, что становится внешним видом упаковки. Дополнительной проблемой является то, что такая приводочная метка должна зависеть от печати, которая идеально выровнена по отношению к другим операциям, выполняемыми на этом полотне. Поэтому желательно обеспечить улучшенную маркировку полотна слоистого упаковочного материала. Решения этих и других вопросов были предложены настоящим заявителем в форме обеспечения магнитной маркировки упаковочного материала. Такие решения были раскрыты в нескольких патентных заявках. Настоящее раскрытие будет относиться к усовершенствованному устройству и способу магнитной маркировки, а также к упаковочному материалу, который был намагничен посредством такого устройства и способа. С этой целью результаты настоящего изобретения могут быть применены к существующим схемам или к магнитной маркировке, обеспечивая тем самым улучшенную магнитную маркировку.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение основано на понимании того, что на слоистом упаковочном материале может быть обеспечена магнитная маркировка. Подходящей отправной точкой может быть документ WO03/095198, в котором раскрыто, каким образом один слой слоистого упаковочного материала может содержать намагничиваемые частицы. В более поздних заявках того же заявителя было раскрыто, каким образом может быть намагничиваемой лишь небольшая часть слоистого упаковочного материала, а не весь слой. В более ранней заявке уточнено, каким образом намагничиваемый материал может быть намагничен в точно определенных местах (магнитные метки) посредством магнитов, расположенных внутри биговочного ролика и на нем. Этот биговочный ролик используется для того, чтобы наносить на упаковочный материал линии ослабления для облегчения последующей фальцовки слоистого упаковочного материала и формирования из него упаковочных контейнеров в процессе производства. Конфигурация магнитов внутри биговочного ролика и на нем выполнена с идеальным выравниванием между магнитной меткой и линиями ослабления, и тем самым магнитная метка может использоваться для локализации на более позднем этапе линий ослабления с очень высокой точностью. Представляется, что это и некоторые другие приложения в соответствующей области техники ранее хорошо описаны. Магниты вместо их расположения в и на биговочном ролике, могут быть расположены на валике, используемом для нанесения на упаковочный слоистый материал рисунка, и в этом случае магнитная метка будет идеально выровнена по отношению к рисунку, и при этом будет, кроме того, очень хорошо выровненной по отношению к линиям ослабления.

При использовании магнитной метки для практических целей она должна будет хорошо считываемой сенсорным устройством. На рынке имеются в наличии несколько типов магнитных датчиков, при этом целью настоящего описания не является сделать полный обзор данной технологии. Тем не менее, при считывании магнитной метки с целью получения информации о положении, подробное отображение картины напряженности магнитного поля не является необходимым, - достаточно получить надежное измерение в отношении положения. Поэтому обычной практикой является измерять магнитный поток только в одном направлении, таком как горизонтальное или вертикальное, и получить результат измерения того, как магнитный поток изменяется в этом одном направлении. Для того чтобы использовать такое измерение, разумеется, должно быть знание относительно того, как изменяется картина магнитного поля по магнитной метке. После того, как это станет известно, можно будет достаточно легко определить положение, в котором магнитный поток (в этом одном направлении) равен нулю, и использовать это положение в качестве определяющего точку отсчета.

Хранение информации в магнитном носителе информации в упаковочном материале было предложено, например, в EP 705759 A1. В настоящем раскрытии предполагается, что на полотне обеспечивается одно или более матерчатых "пятен", для каждой соответствующей упаковки, которая должна быть сформирована из этого полотна, при этом ʺпятнаʺ содержат намагничиваемые частицы, таким образом, что становится возможной магнитная маркировка.

В соответствии с первым объектом предложен упаковочный материал, содержащий на себе множество намагничиваемых участков, содержащих по меньшей мере одно пятно на упаковку, предназначенную для формирования из упаковочного материала, и по меньшей мере один подготовительный элемент для улучшения конечной обработки упаковок, при этом указанный по меньшей мере один подготовительный элемент выровнен с магнитной меткой в указанном по меньшей мере одном намагничиваемом участке.

Подготовительный элемент может содержать любое из группы, содержащей линии ослабления, отверстия, перфорации, границу или запечатывание упаковки, начало полотна, конец полотна, место позиционирования оптической метки, отпечаток внешней стороны упаковки.

Расстояние между площадью подготовительного элемента и выровненной по отношению к ней магнитной метки может быть по меньшей мере 2 мм, предпочтительно, - по меньшей мере 5 мм, предпочтительно, - по меньшей мере 7 мм, предпочтительно, - по меньшей мере 10 мм.

По меньшей мере один из участков для каждой формируемой упаковки может быть расположен не более чем в 20%, предпочтительно, - от 5 до 15% от ширины материала, из которого формируется упаковка, от продольного края материала, из которого формируется упаковка.

Картина силовых линий магнитного поля может содержать первый пик магнитного поля, имеющий первую полярность, и второй пик магнитного поля, имеющий вторую противоположную полярность. Материал может определять поперечное направление, являющееся параллельным воображаемой оси ролика при намотке полотна материала, продольное направление, перпендикулярное поперечному направлению, и воображаемую линию между средней линией первого пика и второго пика картины силовых линий магнитного поля, при этом картина силовых линий магнитного поля может быть расположена таким образом, чтобы угол между этой воображаемой линией и продольным направлением был между -10 и 10 градусами, предпочтительно, - между -5 и 5 градусами, предпочтительно, - около 0 градусов. Пики картины силовых линий магнитного поля могут иметь распределение, образующее по существу постоянное магнитное поле вдоль ширины картины силовых линий магнитного поля в направлении, перпендикулярном этой воображаемой линии, и образующее сильно уменьшающееся магнитное поле вне ширины картины силовых линий магнитного поля в направлении, перпендикулярном продольному направлению этой воображаемой линии. Ширина может составлять по меньшей мере 2 мм, предпочтительно, - по меньшей мере 4 мм, предпочтительно, - по меньшей мере 6 мм.

Картина силовых линий магнитного поля может содержать первый пик магнитного поля, имеющий первую полярность, и второй пик магнитного поля, распределенный таким образом, что он окружает первый пик и имеет вторую противоположную полярность.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой схематичный вид сбоку полотна упаковочного материала, оснащенного магнитными метками.

Фиг.2 схематически иллюстрирует намагничивающее устройство в соответствии с вариантом предшествующего уровня техники.

Фиг.3 схематично иллюстрирует отсчет от датчика напряженности поля, измеряющего напряженность магнитного поля от намагничивающего устройства предшествующего уровня техники.

Фиг.4 схематично иллюстрирует намагничивающее устройство в соответствии с первым вариантом осуществления.

Фиг.5 схематично иллюстрирует отсчет от датчика напряженности поля, измеряющего напряженность магнитного поля от намагничивающего устройства в соответствии с первым вариантом осуществления.

Фиг.6 представляет собой схематический чертеж полотна упаковочного материала, снабженного магнитным метками.

Фиг.7 показывает заготовку упаковки.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение основано на понимании того, что на упаковочном слоистом материале может быть предусмотрена магнитная метка. Подходящей отправной точкой может быть документ WO03/095198, в котором описано, каким образом один слой упаковочного слоистый материала может содержать намагничиваемые частицы. В более поздних заявках того же заявителя было раскрыто, каким образом может быть намагничиваемой лишь небольшая часть слоистого упаковочного материала, а не весь слой. В более ранней заявке указано, каким образом намагничиваемый материал может быть намагничен в точно определенных местах (магнитные метки) посредством магнитов, расположенных внутри и на биговальном ролике. Этот биговальный ролик используется для того, чтобы наносить на упаковочный материал линии ослабления для облегчения последующего складывания упаковочного слоистого материала и формирования из него упаковочных контейнеров в процессе производства. Расположение магнитов в и на биговальном ролике выполнено с идеальным выравниванием между магнитной меткой и линиями ослабления, и тем самым магнитная метка может использоваться для локализации на более позднем этапе линий ослабления с очень высокой точностью. Представляется, что это и некоторые другие приложения в соответствующей области техники ранее хорошо описаны. Магниты, вместо их расположения в и на биговальном ролике, могут быть расположены на валике, используемом для нанесения на слоистый упаковочный материал рисунка, перед или после бигования, и в этом случае магнитная метка будет идеально выровнена по отношению к рисунку, при этом по-прежнему оставаясь очень хорошо выровненной по отношению и к линии ослабления. Будучи нанесена, магнитная метка может использоваться для того, чтобы служить ориентиром для выравнивания в любом последующем процессе.

При использовании магнитной метки для практических целей она должна быть хорошо считываемой сенсорным устройством. На рынке имеются в наличии несколько типов магнитных датчиков, при этом целью настоящего описания не является сделать полный обзор данной технологии. Тем не менее при считывании магнитной метки с целью получения информации о положении, подробное отображение картины напряженности магнитного поля не является необходимым, - достаточно получить надежное измерение в отношении положения. Поэтому обычной практикой является измерять магнитный поток только в одном направлении, таком как горизонтальное или вертикальное, и получить результат измерения того, как магнитный поток изменяется в этом одном направлении. Для того чтобы использовать такое измерение, разумеется, должно быть знание относительно того, как изменяется картина магнитного поля по магнитной метке. После того, как это станет известно, можно будет достаточно легко определить положение, в котором магнитный поток (в этом одном направлении) равен нулю, и использовать это положение в качестве определяющего точку отсчета.

Далее со ссылками на сопроводительные чертежи будет описано, каким образом этот подход был использован и каким образом настоящее раскрытие может обеспечить конкретное усовершенствование.

Настоящий текст не предназначен для того, чтобы дать полное раскрытие по вопросу магнетизма как таковому, и приведенные чертежи предназначены лишь для иллюстративных целей. Тем не менее, краткое пояснение могло бы облегчить понимание этих чертежей. Область вокруг постоянного магнита, в которой могут проявляться магнитные эффекты, называется магнитным полем. Это поле простирается наружу от магнита и по мере увеличения расстояния от магнита становится более слабым. Магнитные поля могут быть сделаны видимыми посредством визуализации силовых линий магнитного поля. Важно помнить, что эти линии являются мнимыми, хотя они помогают нам представлять магнитное поле визуально и количественно. Силовые линии магнитного поля, показанные на чертежах настоящего раскрытия, не являются результатом детального моделирования или специальных эмпирических исследований, они просто изображены для облегчения объяснения признаков, которые, как представляется, обладают новизной по отношению к предшествующему уровню техники в соответствующей области техники.

Фиг.1 иллюстрирует упрощенную технологическую линию 100 для обработки полотна 102 слоистого упаковочного материала. Полотно 102 перематывается от первого рулона 104 на второй рулон 106, а станция обработки в виде биговочного узла 108 выполняет на полотне некую операцию в его положении между рулонами. В настоящем примере, когда полотно слоистого упаковочного материала направляется от первого рулона ко второму рулону, посредством биговочного узла 108 наносится картина ослабляющихся линий. В упрощенных вариантах осуществления биговочный узел содержит верхний биговочный ролик 110 и нижний биговочный ролик 112. Верхний биговочный ролик 110 оснащен средством 114 намагничивания, таким как постоянные магниты, посредством приложения магнитного поля к намагничиваемой области (или к слою) слоистого упаковочного материала, когда полотно упаковочного материала проходит этот ролик. На самом деле, во время намагничивания, т.е. в течение того времени, когда полотно занимает самое близкое положение по отношению к полотну, намагничивающее устройство по отношению к полотну является неподвижным. За один оборот верхнего биговочного ролика вдоль направления длины (в направлении движения полотна 102) формируется картина биговальных линий для трех следующих друг за другом упаковочных контейнеров, вот почему по окружности ролика 110 показаны три разнесенных одно от другого намагничивающих средства 114. Аналогичным образом, существует несколько намагничивающих средств, расположенных в поперечном направлении ролика, соответствующие количеству картин биговальных линий. В других вариантах осуществления это количество может изменяться, но на каждый упаковочный контейнер следует ожидать по меньшей мере одну метку. Вследствие природы вращательного движения ролика и поступательного движения полотна, приближение к положению намагничивания и удаление от этой же позиции намагничивания будет быстрым по сравнению со временем, затраченным нахождение в положении намагничивания. Эффект будет дополнительно усиливаться за счет наведенной напряженности поля, имеющей сильную зависимость от расстояния от источника намагничивания. При желании, намагничивающее средство в одном или более вариантах осуществления может быть установлено подвижным, таким образом, что его движением в направлении полотна перед его намагничиванием и удалением от полотна после намагничивания будет еще более акцентировать этот эффект. Такие дополнительные меры редко необходимы. В любом из этих способов магнитная метка может быть помещена на упаковочный слоистый материал. Это, разумеется, при условии, что для того, чтобы магнитная метка, могла образоваться, площадь намагничивания полотна 102 необходимо будет совместить с намагничивающим средством.

Фиг.2 иллюстрирует первое намагничивающее средство 214 (при этом "2" относится к фиг.2, а "14" относится к компоненту, - схема, которая будет использоваться и в других вариантах осуществления), которое может быть использовано для нанесения магнитной метки в намагничиваемой области. Это нанесение может быть достаточно легким, - просто располагая намагничивающее средство 214 вдоль и в непосредственной близости к поверхности слоистого упаковочного материала, при этом намагничиваемые частицы будут намагничены индуцированным магнитным полем, созданным намагничивающим средством. Намагничивающее средство 214, предпочтительно, может быть ориентировано параллельно плоскости слоистого упаковочного материала и может иметь воображаемую ось, проходящую через магнитный северный и южный полюса и являющуюся параллельной направлению длины полотна слоистого упаковочного материала. Показаны некоторые воображаемые линии 216 магнитного поля. Это изображение должно быть хорошо знакомым, поскольку оно представляет магнитное поле с одной стороны обычного стержневого магнита. Также для будущего упоминания указана геометрическая середина 218 с одной стороны намагничивающего устройства.

На более позднем этапе созданная магнитная метка предназначена для считывания датчиком самого различного типа, которых, как уже обсуждалось, существует множество. В настоящем примере датчик будет измерять напряженность магнитного поля в направлении, параллельном плоскости слоистого упаковочного материала в продольном направлении полотна этого слоистого упаковочного материала (сравните с направлением намагничивающего средства), в то время как полотно упаковочного материала проходит мимо датчика. Для настоящего примера ответный сигнал датчика - лишь качественным образом - показан на графике по фиг.3. Начиная с одного направления напряженность магнитного поля, как показано линией 220 в этом первом направлении (в показанном на фиг.3 случае - отрицательное направление), будет постепенно возрастать. В какой-то момент абсолютная величина напряженности поля начнет уменьшаться, и, в конце концов, в соответствии с первым пересечения нуля на фиг.3, сменит свое направление (полярность). После этого напряженность поля будет возрастать - до тех пор, пока не достигнет максимума, который для простого варианта осуществления по фиг.2 будет соответствовать геометрической или конструктивной середине постоянного магнита. Вторая половина кривой, в основном, будет соответствовать зеркальному изображению первой, - напряженность поля будет уменьшаться, достигнет второго перехода 222 через ноль, где напряженность поля меняет направление. Затем она достигнет локального минимума и постепенно исчезнет, как показано на фиг.3.

В практической ситуации переход через ноль используется, предпочтительно, для целей позиционирования, а не для использования локального максимума или минимума, поскольку изменение направления сдвига можно будет легко измерить. Примечательно, что для варианта осуществления изобретения по фиг.2 и 3 существуют два перехода через ноль. Это может быть удобно решено с использованием процедуры порогового срабатывания, когда следящий за выходным сигналом блок управления запрограммирован на определение первого перехода через ноль после того, как напряженность магнитного поля в абсолютном значении превысит некоторую пороговую величину. Таким образом, первым локальным минимумом можно пренебречь, в то время как первый локальный максимум превышает пороговую величину и инициирует определение перехода через ноль. Пороговая величина на фиг.3 указана пунктирными линиями. Тем самым может быть обеспечено, чтобы определенный переход через ноль всегда следовал за положение максимума напряженности магнитного поля; этот переход через ноль указан ссылочной позицией 222.

При сравнении фиг.2 и 3 можно видеть, что геометрическая или конструктивная середина магнита не совпадает ни с одним из переходов через ноль.

Обратимся теперь к настоящему изобретению в том виде, как оно описано со ссылками на фиг.4 и 5. Фиг.4 представляет собой схематичный вид намагничивающего устройства 414 (ср. с фиг.2), при этом указаны силовые линии 416 магнитного поля и геометрическая середина 418. Для различения между северным полюсом и южным полюсом используется штриховка. Фиг.5 представляет собой основной график, иллюстрирующий ответный сигнал 520 от датчика при измерении напряженности магнитного поля от устройства по фиг.4 (ср. с фиг.5). При всей своей простоте намагничивающее устройство содержит два брусковых магнита, расположенных противоположно один по отношению к другому, таким образом, что два северных полюса (или южных полюса) обращены друг к другу, а два южных полюса (или два северных полюса) обращены в сторону один от другого. Схема, подобная этому, очевидно хорошо известна тому, кто экспериментировал с двумя брусковыми магнитами, однако последствия для настоящего приложения не являются столь очевидными. Два магнитных северные полюса будут отталкиваться друг от друга, что проиллюстрировано силовыми линиями поля на фиг.4. Силовые линии магнитного поля, в том виде, как они используются для представления магнитных полей, не будут пересекаться, и поэтому магнитное поле 416 перед поворотом в направлении соответствующего южного полюса будет явно сжиматься.

Фиг.5 иллюстрирует влияние расположения, как оно показано посредством ответного сигнала 520 датчика. И снова, как и для случая по фиг.3, датчик измеряет напряженность магнитного поля в одном - в горизонтальном направлении, а график показывает ответный сигнал, когда датчик перемещался на постоянной высоте над поверхностью намагничивающего устройства вдоль нее (зная, что магнитная метка будет инвертированной репликой намагничивающего средства). Данная ситуация имитирует случай, когда намагниченная область полотна упаковочного материала проходит мимо датчика, неподвижно закрепленного в машине для обработки полотна или в машине для обработки упаковки. Новое устройство намагничивания будет создавать по меньшей мере два полезных эффекта. Первый заключается в том, что высокие пики на графике будут выражены более отчетливо, чем более низкие пики по обеим сторонам. Это можно сравнить с ситуацией на фиг.3, где более низкие пики по обеим сторонам составляет примерно одну треть от абсолютной высоты более высокого пика. Кривая измерения может быть получена с помощью одного датчика.

Второй эффект заключается в том, что между двумя явно выраженными пиками будет иметь место переход через ноль, и что этот переход через ноль будет совпадать с геометрической или конструктивной серединой намагничивающего устройства. Кроме того, ответный сигнал датчика может быть симметричным, как это хорошо видно на фиг.5. Если пороговая величина установлена в виде абсолютного уровня, то можно легко обеспечить, чтобы положение перехода через ноль было одним и тем же, независимо от того, перемещается ли датчик по отношению к магнитной метке слева направо или справа налево, например, когда полотно упаковочного материала подается через систему обработки полотна вперед или назад.

В ситуации, когда магнитная метка расположена на полотне, а затем на более поздней стадии обработки считывается с полотна, существует вероятность того, что расстояние между считывающим метку датчиком и магнитной меткой изменяется от одного измерения к другому. В первом приближении увеличение расстояния приведет к более слабому сигналу. Примечательно, что независимо от силы сигнала, переход через ноль в показанной на фиг.4 и 5 схеме будет оставаться в одном том же положении по отношению к метке, что также является преимуществом настоящего изобретения. В одном варианте осуществления, в котором намагничивающее устройство расположено на ролике, его можно будет линейно расположить таким образом, чтобы магнитные полюса были выровнены в направлении движения полотна упаковочного материала. При этом намагничивающее устройство может быть линейным, следующим по прямой линии в любом направлении, но оно может быть также слегка искривленным, таким образом, чтобы следовать за кривизной ролика, в тех случаях, когда такое расположение является желательным.

Подходящий слоистый упаковочный материал может включать в себя множество намагничиваемых участков, присутствующих на нем, например, в виде точек или пятен, т.е. пятен ограниченной площади поверхности. Полотно предназначено для формирования множества упаковок для упаковывания, например, пищевых продуктов или жидкостей. Полотно может содержать по меньшей мере один намагничиваемый участок на упаковку. Таким образом, когда из этого слоистого упаковочного материала сформированы упаковки, каждая упаковка будет иметь по меньшей мере один намагничиваемый участок. Пятна предпочтительно имеют любую подходящую комбинацию признаков в соответствии с тем, что было показано выше в отношении геометрии, печати и намагничиваемого красителя. На фиг.6, которую можно рассматривать как более подробный вид (хотя и по-прежнему очень схематичный) схемы по фиг.1, - выход после биговочного узла. На полотно 602 нанесен рисунок 628 линий ослабления, показывающий то, что должно стать отдельными упаковочными контейнерами 630. В реальной ситуации внешний периметр того, что должно стать отдельным упаковочным контейнером, обычно не представлен линией сгиба, поскольку она в большинстве случаев представляет собой надрез, который делит полотно на отдельные контейнеры или более узкие полотна. Кроме того, схема линий ослабления будет более сложной. Тем не менее для иллюстрации отдельные упаковочные контейнеры определены посредством пунктирных линий 628, и для каждого предполагаемого упаковочного контейнера имеется связанная с ним намагничиваемая площадь 632. Если фиг.6 представляет собой детальный вид фиг.1, то намагничиваемые площади были намагничены на этапе, показанном на фиг.6, так как это является выходом после биговочного узла.

Фиг.7 во всей простоте иллюстрирует отдельную упаковочную заготовку 730 со схемой расположения 728 линий сгиба, образованной из отдельных линий сгиба (представленных в пределах области заготовки 730 каждой сплошной линией). Эта схема расположения линий сгиба является только лишь простым примером, но она может облегчить возможность понимания менее подробного вида, например, по фиг.6. Подходящим местом для магнитной метки 732 могла бы быть схема расположения линий сгиба дна, т.е. схема расположения тех линий сгиба, которые, когда упаковочный контейнер будет сформирован, образуют дно упаковочного контейнера.

Слоистый материал может быть сложным слоистым материалом, содержащим множество слоев, где каждый слой выбран для наделения конечной упаковки необходимыми свойствами. Например, может быть предусмотрен дополнительный полимерный слой, например, для того чтобы защитить бумажный слой от влаги, сделать конечную упаковку более простой в обращении и более грубой для противостояния окружающей среде, и (или) просто для того, чтобы сделать так, чтобы конечная упаковка имела более приятный внешний вид. Кроме того, слоистый материал, хотя он и называется слоистым материалом, может содержать только один слой, такой как один полимерный слой, если он обеспечивает конечной упаковке требуемые свойства. Слоистый материал может содержать первый слой бумаги, и второй слой пластикового покрытия. Далее, намагничиваемые участки могут быть выполненными на слое бумаги отпечатками, например, в виде пятен или в виде других форм, как было показано выше, имея в виду геометрию. Кроме того, могут присутствовать также дополнительные слои, такие как третий слой металлической фольги. Большее или меньшее количество слоев различных материалов может быть обеспечено для того, чтобы придать конечной упаковке требуемые свойства. Когда слоистый материал содержит слой металлической фольги, она предпочтительно выполнена из неферромагнитного металла, такого как алюминий, так что при этом намагничиваемый участок через эту металлическую фольгу является электромагнитно доступным для выполнения печати и считывания магнитно-сохраненной информации и (или) положения. По меньшей мере некоторые пятна из тех, что присутствуют на каждой упаковке, могут быть напечатаны таким образом, чтобы они не были видны снаружи на конечной упаковке. Это может быть необходимо, например, по причине того, что внешняя сторона упаковки должна быть доступной для декоративной печати и (или) для печати информации о продукте. Таким образом, печать предпочтительно выполняют на той стороне полотна, которая предназначена быть обращенной внутрь упаковки, или по меньшей мере на стороне соответствующего слоя, такого, как слой бумаги, который, как сказано выше, предназначен быть обращенным внутрь упаковки.

Поэтому полотно слоистого упаковочного материала может содержать на нем множество намагничиваемых участков. Полотно содержит по меньшей мере одно пятно на упаковку, формируемую из упаковочного многослойного материала. Кроме того, посредством полотна обеспечивается по меньшей мере один подготовительный элемент для улучшения конечной обработки упаковок. Указанный по меньшей мере один подготовительный элемент выровнен по отношению к магнитной метке на указанном по меньшей мере одном намагничиваемом участке. Например, в полотне могут быть выполнены линии сгиба для обеспечения быстрых и надежных конечных операций с упаковками. По окончании нанесения линий ослабления одновременно с нанесением линий сгиба в намагничиваемом участке формируется метка в виде заданного магнитного поля. Механизм для выполнения линий сгиба, т.е. ролики с расположенными согласно схеме пазами или выступами могут быть оснащены намагничиваемыми элементами, как об этом говорилось ранее. В этом случае магнитная метка будет гарантированно выровнена относительно операции нанесения линий сгиба. Намагничиваемый элемент для обеспечения магнитной метки может быть постоянным магнитом или электромагнитом. Когда магнит, расположенный на периферии ролика, входит в непосредственную близость с намагничиваемым участком, намагничиваемые частицы намагничиваемого участка будут намагничены, и на намагничиваемом участке останется картина силовых линий магнитного поля. Таким образом образована магнитная метка. Намагничиваемый участок, предпочтительно, несколько больше, чем геометрический размер магнитной метки, то есть части намагничиваемого участка, имеющей остаточный магнетизм. Тем самым, идеальное выравнивание намагничиваемого участка не является определяющим, поскольку элементом, обеспечивающим точное положение, будет магнитная метка, а не отпечаток самого намагничиваемого участка.

Для того чтобы сократить расход намагничиваемого материала, например, намагничиваемого красителя, намагничиваемые участки могут быть нанесены в виде пятен или чего-либо подобного в тех местах, где предполагается разместить магнитные метки. Существует высокая, но, тем не менее, ограниченная точность позиционирования между печатью и выравниванием магнитной метки, и поэтому пятна, предпочтительно, должны быть немного бóльшими, чем реальный размер, необходимый для магнитной метки. Таким образом может быть скомпенсировано любое разумное отклонение. Пятна, таким образом, обеспечиваются намагничивающимися частицами, с использованием которых могут быть нанесены магнитные метки, и, как будет дополнительно разъяснено ниже, в зависимости от формы и размера пятен посредством модуляции намагничивания они могут быть насыщены более сложной информацией. Упаковочный материал предпочтительно представляет собой слоистый материал или однослойный материал, такой как полимерный материал.

Слоистый упаковочный материал может содержать слой бумаги, на который печатью могут быть нанесены намагничиваемые участки, а также один или более слоев пластикового покрытия. Здесь термин ʺпластиковое покрытиеʺ должен толковаться как любое покрытие, содержащее полимеры, пригодные для пищевых контейнеров. Упаковочный слоистый материал может также содержать слой металлической фольги. Для того чтобы иметь возможность записывать и считывать магнитную метку через слой металлической фольги, металл, предпочтительно, является не ферромагнитным, таким как алюминий. Печать намагничиваемых участков, предпочтительно, выполняют на той стороне нанесенного на слоистый материал слоя, которая обращена в сторону предполагаемой внутренней части упаковки, когда она будет сформирована. Таким образом она не смешивается с наружной печатью, например, художественного оформления или нанесенной на упаковку информации о продукте.

Размеры намагничиваемых площадей или пятен могут выбираться в зависимости от размера меток, которые они должны иметь на себе. Предпочтительно, чтобы размер пятна был несколько больше, чтобы облегчить любую проблему, связанную с отклонением в позиционировании между выполненной на пятне печатью и нанесением на нее магнитной метки. Бóльшее пятно, разумеется, способно обеспечивать большее намагничивание, которое может быть использовано для увеличения магнитного поля низкоинформативной метки, которую при этом будет легче считывать, особенно в условиях плохого сигнала, или которая может быть насыщена более сложной информацией, такой как несомая ею информация о полотне или о конкретной части полотна. Для низкоинформативной метки пятно может иметь площадь в 250 мм² или менее, что для квадратного пятна соответствует стороне в около 15-16 мм, или для кругового пятна - диаметру в около 17-18 мм. Для многих приложений площадь в 150 мм² или менее достаточна, а для некоторых приложений может быть достаточной площадь в 25 мм² или даже меньше. В качестве намагничиваемого участка для содержания сложной информации может быть пригодным удлиненное пятно или прямоугольник. Наличие удлиненного участка, такого, который продолжается в продольном направлении полотна обуславливает аккуратную последовательную запись и считывания сложной информации, в то время как само полотно перемещается во время изготовления полотна и (или) или конечной отделки пакетов.

Напечатанные пятна предпочтительно содержат некоторое количество магнитных частиц - от 0,5 до 4 г/м² площади пятна. Уменьшение этого количества может снизить способность обеспечивать магнитную информацию, а более высокие количества могут лишь увеличить потребление намагничиваемого красителя без повышения несущей информативной способности. Печатание бóльших количеств может также быть проблемой, особенно при высокоскоростной печати, поскольку краситель при этом может вызывать проблемы с четкостью печати. Предпочтительное количество составляет от 1,5 до 4 г/м² при обеспечении несущей информативной способности при различных условиях. Разумный компромисс между надежной записью/считыванием, печатью и экономным потреблением красителя дает величину около 2 г/м².

Позиционирование удлиненного пятна или прямоугольника может осуществляться на заданном расстоянии от продольного края границы полотна, при этом в некоторых приложениях данные, присутствующие в прямоугольнике, также могут быть использованы для выравнивания этого полотна. Удлиненное пятно или прямоугольник может быть частью полоски вдоль полотна, которая разделена на части, таким образом, что для каждой формируемой упаковки имеется одна такая часть. При этом линия разделения, предпочтительно, расположена таким образом, что заклеивание формируемой упаковки может осуществляться в том месте, где нет намагничиваемой печати. Полоска может иметь магнитную метку, своим расположением на заданном расстоянии от места склейки указывающую положение склейки.

Упоминавшийся ранее подготовительный элемент может быть другим, нежели обеспечение линий сгиба и может быть таким как обеспечение отверстий, перфораций и т.д. При этом выравнивание осуществляется по тому же принципу, то есть, на механизме, обеспечивающем подготовительный элемент, обеспечивается намагничиваемый участок, так что выравнивание будет осуществляться естественным образом, обусловленным конструкцией.

Использование в механизме, обеспечивающем подготовительный элемент, намагничиваемых элементов может создать некоторые проблемы. Например, намагничиваемый элемент не может быть расположен в том месте, в котором подготовительный элемент требует механического взаимодействия со слоистым упаковочным материалом, такого как образование линий сгиба или пробивка отверстия. Поэтому между областью такого подготовительного элемента и выровненной с ним его магнитной меткой, предпочтительно предусмотрено некоторое расстояние. Кроме того, как упоминалось выше, инструмент, осуществляющий такое взаимодействие, может быть изготовлен из ферромагнитного материала. Для того чтобы улучшить нанесение магнитной метки, может потребоваться, чтобы намагничиваемый элемент был оснащен удерживающим или крепежным средством, выполненным из неферромагнитного материала, такого как алюминий, при этом упомянутое расстояние может быть дополнительно увеличено. Таким образом, в зависимости от принципа работы подготовительного элемента, а также от инструмента для его нанесения, это расстояние предпочтительно составляет, например, по меньшей мере 5 мм, по меньшей мере 7 мм, или по меньшей мере 10 мм.

Поскольку подготовительный элемент формируют несколько операций, предпочтительно, чтобы каждая такая операция имела свою выровненную магнитную метку. Каждая из этих разных магнитных меток предпочтительно выполнена в соответствующем намагничиваемом участке, адаптированном в положении для работы. Поскольку некоторые операции могут быть взаимодействующими между собой, то одна операция может использовать магнитную метку, выполненную другой операцией в качестве главной магнитной метки, или же может быть предусмотрена определенная специальная главная метка, которая внутренне не выровнена с операцией какого-либо подготовительного элемента, и которая, таким образом, только одна используется в качестве опорной для операций, выполняемых позже.

Другие магнитные метки могут содержать сложные данные, и могут, например, выполнены в виде длинных прямоугольных пятен, то есть в виде полосок. Полоски могут быть обеспечены по всему полотну, с перерывами или без перерывов, в виде частей, предназначенных для обрезки по окончании изготовления упаковок. Магнитные метки, содержащие сложные данные, могут, например, содержать уникальный код, посредством которого может быть идентифицировано данное полотно, а также часть полотна. Сложные данные могут также давать позиционирующую информацию, указания по финишным операциям с упаковкой и т.д.

Эта магнитная метка может использоваться, например, после формовки на упаковке закрываемого отверстия по выполнению финишных операций.

Дополнительной позиционирующей информацией может быть информация о границах или запечатывании упаковки, при этом операция состоит в разделении полотна на части, образующие упаковку, или собственно в запечатывании соответствующей упаковки.

Дополнительной позиционирующей информацией, которую может содержать намагничиваемый участок, являются магнитные метки положения по концам полотна упаковочного материала, то есть обозначающие начало полотна и (или) конец полотна, так чтобы при сращивании полотен сращиваемые отрезы полотна можно было выравнивать один относительно другого.

Дополнительной позиционирующей информацией является позиционирование оптической метки, которая может благоприятно обеспечить совместимость с упаковочными машинами, имеющими либо оптическое считывание, либо магнитное считывание позиционирующей информации. Предпочтительно, чтобы положение пятна, содержащего эту информацию, было аналогично положению оптической метки, но на той стороне, которая предназначена стать внутренней частью упаковки. Поскольку оптическую метку обычно наносят на ту часть, которая предназначена для формирования донной части упаковки, то соответствующим образом располагают и соответствующий намагничиваемый участок. Таким образом, магнитная метка на этом намагничиваемом участке позволяет обеспечивать подобную же информацию, что и оптическая метка, и, таким образом, оптическое считывающее устройство упаковочного станка может быть просто заменено на магнитное считывающее устройство. На практике, таким образом, нет никакой необходимости в оптических метках, если оптические считывающие устройства заменены магнитными считывающими устройствами, а магнитная метка занимает место оптической метки, как описано выше. В этом случае совместимость заключается в одном и том же установочном положении считывающих устройств в упаковочном станке.

Дальнейшая позиционирующая информация может относиться к печатанию на внешней стороне упаковки. Эта позиционирующая информация может быть полезной для обеспечения правильного выравнивания печатного оттиска с упаковкой, а также с другими подготовительными элементами упаковки.

При создании магнитной метки может быть полезным, чтобы записывающее устройство магнитной метки, например, постоянный магнит или катушечное устройство не имело никакого перемещения, или имело лишь небольшое относительное перемещение, или имело по меньшей мере почти постоянное относительное перемещение относительно намагничиваемого участка. Это достигается, например, путем встраивания записывающего устройства, например, в ролики для нанесения линий ослабления, в которых нет никакого относительного движения, так как периферия роликов и полотно движутся с одной и той же скоростью и в одном и том же направлении. Другой способ достижения нулевого или малого относительного перемещения, или по меньшей мере приблизительно постоянного перемещения относительно намагничиваемого участка заключается в управлении движением в том месте, где производится запись. Это может быть сделано путем создания ослабленных участков полотна перед местом, где производится запись, и после него, так чтобы скорость в этом месте можно было регулировать независимо от скорости полотна до и после этого места. Ослабление полотна может быть достигнуто путем предоставления возможности полотну перемещаться вдоль пути, заключенному между образованными ʺволнамиʺ полотна, при этом размеры ʺволнʺ являются настраиваемыми для обеспечения переменной слабины полотна. Таким образом, во время операции записи скорость в том месте, где производится запись, может быть управляемой, и полотно между операциями записи ускоряется или замедляется, чтобы адаптироваться к средней скорости перемещения полотна. По меньшей мере один из участков каждой формируемой упаковки может быть расположен не далее чем в 20%, предпочтительно, - от 5 до 15% от ширины материала, из которого формируется упаковка, от продольного края материала, из которого формируется упаковка. При этом в таких местах для управления скручиванием материала при формировании упаковки может быть использована магнитная метка. Формирование упаковки обычно осуществляется путем формирования некоего рода трубки, которую затем по ее концам каким-либо образом запечатывают, и ей придают нужную форму. При этом трубка может непреднамеренно скручиваться, что создает риск прерывания формирования упаковки. Поэтому такая магнитная метка может помочь справляться с любым скручиванием трубки, чтобы обеспечить формирование упаковки. Наличие таких магнитных меток относительно близко к продольным краям, которые предназначены для взаимного соединения, чтобы образовать трубку, еще более увеличивает управление, поскольку при этом считывание магнитных меток может выполняться с той стороны пакета, где осуществляется запечатывание.

Рассмотрим полотно слоистого упаковочного материала, содержащего в себе множество намагничиваемых участков, на котором на каждую упаковку, которая должна быть сформирована из этого многослойного упаковочного материала, имеется по меньшей мере одно пятно, и по меньшей мере один из намагничиваемых участков может обеспечить магнитную метку, несущую картину силовых линий магнитного поля. Таким образом, магнитная метка становится информационным носителем. Несомая информация является геометрической в том смысле, что она выполнена в определенном положении на полотне, которое сохраняется в течение различных этапов обработки, - от изготовления полотна до окончательной обработки упаковки. Кроме того, информация может быть также в смысле схемы расположения магнитного поля, которая может быть либо довольно простой схемой расположения для надежного определения положения, либо более сложный схемой расположения, чтобы нести данные сложного типа.

Реферат

Раскрыто намагничивающее устройство в станке обработки полотна, предназначенное для намагничивания намагничиваемой области полотна упаковочного материала. Намагничивающее устройство содержит первый магнитный компонент, имеющий северный полюс и южный полюс, и второй магнитный компонент, имеющий северный полюс и южный полюс. Полюса первой и одинаковой полярности расположены смежно и напротив друг друга, а полюса второй и одинаковой полярности расположены удаленно один от другого. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Формула