Результат интеллектуальной деятельности: УПАКОВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ, СОДЕРЖАЩИЙ НАМАГНИЧИВАЕМЫЕ УЧАСТКИ

Область техники

Настоящее изобретение относится к упаковочному материалу, содержащему намагничиваемые участки, при этом материал предназначен для формирования, например, пищевых упаковок.

Уровень техники

В упаковочной технологии, где упаковочный контейнер формируют из упаковочного многослойного материала, известно предоставление упаковочного многослойного материала в виде полотна, которое перед или в процессе упаковывания формуют в упаковочный контейнер. Для направления операций при завершающей обработке упаковки, таких как формирование, герметизация, складывание и т.д., предоставляются направляющие метки, например, для оптического считывания. Подобные направляющие метки иногда называют приводочными метками. Приводочную метку для оптического считывания предоставляют в процессе нанесения печати на упаковочный многослойный материал, когда на упаковочном многослойном материале печатают, например, украшение или информацию о продукте. Проблема с подобными приводочными метками состоит в том, что они занимают немалую площадь, которая становится внешней частью упаковки. Дополнительная проблема состоит в том, что подобная приводочная метка должна зависеть от нанесения печати, которое должно быть хорошо выравнено с другими операциями, выполняемыми на полотне. Вследствие этого необходимо обеспечить улучшенное предоставление маркировки полотна упаковочного многослойного материала.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение основано на том условии, что на упаковочном многослойном материале может быть предоставлена магнитная маркировка. Сохранение информации на носителе магнитной записи в упаковочном материале было предложено, например, в EP 705759 Al. В настоящем раскрытии предложено, чтобы на полотне было предоставлено одно или более пятен на каждую заданную упаковку, которая должна быть сформирована из полотна, при этом пятна содержат намагничиваемые частицы, так чтобы сделать возможной магнитную маркировку.

Согласно первому аспекту, предоставлен упаковочный материал, содержащий множество магнитных меток (намагничиваемых участков), напечатанных на нем, содержащий по меньшей мере одну магнитную метку (пятно) на упаковку, которая должна быть сформирована из упаковочного (многослойного) материала (и магнитную метку, предоставляющую картину силовых линий магнитного поля в), причем указанная по меньшей мере одна (намагничиваемый участок и) магнитная метка выровнена с подготовительным элементом, связанным с операцией, выполняемой для завершающей обработки упаковок (соответственно), при этом (намагничиваемый участок и) указанную по меньшей мере одну магнитную метку располагают на материале таким образом, чтобы относительная скорость между материалом и средством для считывания (или записи) магнитной метки являлась (постоянной) изменяемой, ненулевой, в процессе считывания (или записи, соответственно).

Подготовительный элемент может содержать любое из группы, содержащей линии сгиба, отверстия, перфорации, край или уплотнение упаковки, начало полотна, конец полотна, местоположение оптической метки, печать для упаковки снаружи.

Расстояние между областью подготовительного элемента и его выровненной меткой магнитного поля может составлять 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 одно из пятен для каждой упаковки, которая должна быть сформирована, может быть расположено не более чем на 20%, предпочтительно между 5 и 15% ширины материала для формирования упаковки от продольного края материала для формирования упаковки.

В одном варианте осуществления изобретения предоставлен упаковочный материал, содержащий магнитную метку, обеспечивающую картину силовых линий магнитного поля и выровненную с операцией по применению на упаковочном материале открывающего устройства, при этом указанная магнитная метка расположена на материале таким образом, чтобы относительная скорость между материалом и средством для (считывания или) записи магнитной метки являлась постоянной в процессе считывания (или записи, соответственно).

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 образовывать поперечное направление, являющееся параллельным воображаемой оси рулона, когда полотно материала наматывают, продольное направление, перпендикулярное поперечному направлению, и воображаемую линию между средней точкой первого пика и второго пика картины силовых линий магнитного поля, при этом картина силовых линий магнитного поля может быть расположена так, чтобы угол между воображаемой линией и продольным направлением составлял между -10 и 10 градусами, предпочтительно между -5 и 5 градусами, предпочтительно приблизительно 0 градусов. Пики картины магнитного поля могут иметь распределение, образующее по существу постоянное магнитное поле по ширине картины магнитного поля в направлении, перпендикулярном воображаемой линии, и образующее сильно уменьшающееся магнитное поле за пределами ширины картины магнитного поля в направлении, перпендикулярном 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, распределяемый таким образом, чтобы он окружал первый пик, и имеющий вторую противоположную полярность.

Относительная скорость может быть нулевой при записи магнитной метки и может быть ненулевой при считывании магнитной метки. Таким образом, при записи магнитной метки отсутствует скольжение между записывающим средством и упаковочным материалом, что предполагает, что магнитная метка устанавливается точно. При считывании магнитной метки имеется движение между считывающим средством и магнитной меткой так, чтобы схема расположения магнитной метки могла быть определена правильно. В случае, когда упаковочный материал предназначен для изготовления упаковочных контейнеров посредством упаковочной машины, действующей с периодическим продвижением на заданную длину, указанную по меньшей мере одну магнитную метку предпочтительно располагают на упаковочном материале таким образом, чтобы она определялась, когда скорость продвижения упаковочного материала составляла по меньшей мере 50% ее максимального значения для получения безукоризненного определения магнитной метки.

Согласно второму аспекту, предоставлен способ записи магнитной метки на упаковочном материале согласно первому аспекту. Способ включает доведение до нуля относительной скорости между записывающим средством и материалом. Регулирование относительной скорости может включать перемещение записывающего средства с той же самой скоростью, как у материала, или может включать предоставление провисающего участка материала как перед, так и после записывающего положения так, чтобы была возможность сделать скорость в записывающем положении нулевой в момент записи безотносительно к общей скорости материала.

Согласно (третьему) второму аспекту, предоставлен способ считывания магнитной метки с упаковочного материала согласно первому аспекту. Способ включает регулирование относительной скорости между считывающим средством и материалом, чтобы она была (постоянной и) ненулевой. Предпочтительно, относительную скорость между считывающим средством и материалом регулируют, чтобы она составляла по меньшей мере 50% ее максимального значения в случае, когда упаковочный материал перемещают циклическим или периодическим образом через упаковочную машину, относящуюся к виду, который формирует, наполняет и герметизирует упаковки непрерывным способом из проходящего через нее упаковочного материала. Регулирование относительной скорости может включать предоставление провисающего участка материала как перед, так и после позиции считывания так, чтобы имелась возможность сделать скорость в записывающем положении постоянной в момент считывания безотносительно к изменениям общей скорости материала.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 схематично иллюстрирует полотно упаковочного многослойного материала согласно варианту осуществления.

Фиг.2 схематично иллюстрирует пример позиции считывания/записи, выровненной с операциями на полотне упаковочного материала.

Подробное описание

Фиг.1 иллюстрирует полотно 100 упаковочного материала, где предусмотрено множество намагничиваемых участков 102. Намагничиваемые участки предпочтительно распределяются при их печати так, чтобы имелся по меньшей мере один намагничиваемый участок 102 на упаковку 104, которая должна быть сформирована из упаковочного материала. Пунктирные линии являются воображаемыми и предназначены для показа множества частей, которые будут формировать упаковки. Для уменьшения расхода намагничиваемого материала, например расхода намагничиваемых чернил, намагничиваемые участки предусмотрены в виде пятен и подобного на частях, где предполагается расположить магнитные метки. Поскольку точность позиционирования между нанесением печати и заданием магнитной метки ограничена (сравни проблему с оптическими метками), пятна предпочтительно немного больше, чем реальный размер, необходимый для магнитной метки. За счет этого можно справиться с любым разумным отклонением. Таким образом, предусмотрены пятна с намагничиваемыми частицами, которые могут быть снабжены магнитными метками и, как будет дополнительно растолковано ниже, в зависимости от формы и размера пятен, могут быть предоставлены с более сложной информацией за счет модулированной интенсивности намагничивания. Упаковочный материал предпочтительно является многослойным или однослойным материалом, таким как полимерный материал.

Фиг.2 схематично иллюстрирует пример позиции считывания/записи магнитной метки, выровненной с одной или более операциями 203 на полотне 200 упаковочного материала. Магнитная метка 201 используется для выравнивания одной или более операций. Для того чтобы обеспечить правильное позиционирование полотен для выполнения операций и обеспечить постоянное движение, т.е. без ускорений или замедлений материала, или нулевого движения, перед и после позиций операций/считывания/записи, могут быть предусмотрены провисания 204, 206.

Дополнительно, с помощью полотна может быть предоставлен по меньшей мере один подготовительный элемент для улучшения заключительной обработки упаковок. По меньшей мере один подготовительный элемент может быть выровнен с меткой магнитного поля по меньшей мере на одном намагничиваемом участке. Например, в полотне делают линии сгиба для обеспечения быстрой и надежной заключительной обработки упаковки. Подготовительный элемент может быть другим, чем предоставление линий сгиба, таким как предоставление отверстий, перфораций и т.д. Выравнивание следует тому же принципу, т.е. в механизме, обеспечивающем подготовительный элемент, предоставляют намагничивающий участок таким образом, чтобы выравнивание являлось обязательным вследствие конструкции.

Применение намагничивающего элемента в механизме, осуществляющем подготовительный элемент, может вызвать несколько проблем. Намагничивающий элемент может, например, не быть предоставлен в позиции, где подготовительный элемент требует механического взаимодействия с упаковочным многослойным материалом, такого как формирование линии сгиба или пробивание отверстия. Вследствие этого предпочтительно обеспечивают расстояние между областью подобного подготовительного элемента и его выровненной меткой магнитного поля. Кроме того, инструмент, выполняющий взаимодействие, которое упомянуто выше, может быть изготовлен из ферромагнитного материала. Для улучшения нанесения метки магнитного поля может потребоваться обеспечение намагничивающего элемента удерживающим или установочным средством, выполненным из неферромагнитного материала, такого как алюминий, при этом расстояние может быть дополнительно увеличено. Таким образом, в зависимости от действия подготовительного элемента и инструмента для его осуществления, расстояние предпочтительно составляет, например, по меньшей мере 2 мм, по меньшей мере 5 мм, по меньшей мере 7 мм или по меньшей мере 10 мм.

Так как подготовку элементов выполняют несколько операций, предпочтительно, чтобы каждая подобная операция имела свою выровненную метку магнитного поля. Каждая из таких различных меток магнитного поля предпочтительно выполняется в соответствующем намагничиваемом участке, подогнанном к позиции для осуществления операции. Так как некоторые операции могут быть взаимодействующими, одна операция в качестве ведущей метки может использовать метку магнитного поля, выполненную с помощью другой операции, или может быть предоставлена некоторая специальная ведущая метка, которую по сути не выравнивают с какой-либо операцией по подготовке элемента, которую таким образом используют только для опорной точки для выполняемых позднее операций.

Другие метки магнитного поля могут содержать комплексные данные и могут, например, быть предоставлены в виде длинных прямоугольных пятен, т.е. в виде полосок. Полоски могут быть предоставлены вдоль всего полотна, с прерываниями или без них, в частях, предполагаемых для разрезания при заключительной обработке упаковок. Метки магнитного поля, содержащие комплексные данные, могут, например, предоставлять уникальный код, по которому может быть идентифицировано полотно, а также часть полотна. Комплексные данные также могут давать информацию о позиции, обозначения для заключительной обработки упаковки и т.д.

Дополнительной информацией о позиции может быть край или уплотнение упаковки, когда операция состоит в разделении полотна на части, формирующие упаковку, или в герметизации соответствующей упаковки.

Дополнительной информацией о позиции, которую может содержать намагничиваемый участок, является положение магнитных меток на концах полотна упаковочного материала, т.е. в начале полотна и/или в конце полотна, так чтобы при сращивании полотен была возможность выравнивания места сращивания.

Дополнительной информацией о позиции является позиционирование оптической метки, которое может предпочтительно сочетаться с упаковочными машинами, имеющими либо оптическое считывание или магнитное считывание информации о позиции. Предпочтительно, позиция пятна, содержащего данную информацию, расположена аналогично оптической метке, но на стороне, которая предназначена оставаться внутри упаковки. Поскольку оптические метки, как правило, предоставлены на участке, предназначенном для формирования нижней части упаковки, соответствующий намагничиваемый участок расположен соответственно. Таким образом, обеспечивается возможность, чтобы магнитная метка на данном намагничиваемом участке предоставляла аналогичную информацию, как оптическая метка, а оптический считыватель упаковочной машины может таким образом просто быть заменен магнитным считывателем. Таким образом, на практике, если оптические считыватели заменены магнитными считывателями, оптическая метка не является необходимой, а магнитная метка занимает место оптической метки, как описано выше. В таком случае совместимость заключена в распознавании той же самой установочной позиции считывателей в упаковочной машине.

Для печати на упаковке снаружи может иметься дополнительная информация о позиции. Данная информация о позиции может быть предпочтительной для обеспечения правильной приводки печати с упаковкой, и с другими приготовлениями элементов упаковки.

При создании метки магнитного поля может быть предпочтительно, чтобы средство для записи метки магнитного поля, например постоянный магнит или катушечный блок, не имело или имело небольшое относительное движение, или по меньшей мере приблизительно постоянное относительное движение с намагничиваемым участком. Это достигается, например, за счет интегрирования записывающего средства, например, с валиками для создания линий сгиба, при этом отсутствует относительное движение, поскольку периферия валиков и полотно движутся с одинаковой скоростью в одном и том же направлении. Еще один путь достижения отсутствия или небольшого относительного движения или по меньшей мере приблизительно постоянного относительного движения с намагничиваемым участком состоит в регулировании движения в позиции записи. Это может быть сделано за счет наличия провисающего участка полотна как перед, так и после записывающего положения, так чтобы скорость в данной позиции можно было регулировать безотносительно к скорости полотна перед и после данной позиции. Провисание может быть достигнуто за счет предоставления возможности полотну двигаться по волнообразной траектории, где размер волн может быть приспособлен для создания изменяемого провисания. Таким образом, во время операции записи скорость в записывающем положении может быть регулируемой, и полотно ускоряют или тормозят между операциями записи с целью приспособиться к средней скорости полотна.

При считывании метки магнитного поля может быть предпочтительно, чтобы средство для считывания метки магнитного поля, например катушечный блок, имело приблизительно постоянное относительное смещение к намагничиваемому участку. Способ достижения приблизительно постоянного относительного смещения к намагничиваемому участку состоит в регулировании движения в позиции считывания. Это может быть сделано за счет наличия провисающего участка полотна как перед, так и после позиции считывания таким образом, чтобы скорость в данной позиции можно было регулировать безотносительно к скорости полотна перед и после этой позиции. Провисание может быть достигнуто за счет предоставления возможности полотну двигаться по волнообразной траектории, где размер волн может быть приспособлен для создания изменяемого провисания. Таким образом, во время операции считывания скорость в позиции считывания может быть регулируемой, и полотно ускоряют или тормозят между операциями считывания с целью приспособиться к средней скорости полотна.

Таким образом, предоставлены способы записи и считывания, соответственно, магнитной метки согласно обсуждению выше. Для записи магнитной метки преимущество наличия нулевой относительной скорости между записывающим средством и материалом состоит в том, что позиционирование метки может быть очень точным, и что структура метки становится такой, как предполагалось, поскольку отсутствует скольжение. Для считывания магнитной метки преимущество наличия постоянной ненулевой относительной скорости состоит в том, что график магнитного поля метки может быть правильно считан. В данном контексте термины «нулевой» и «ненулевой» необходимо толковать, принимая во внимание динамику процессов движения материала и время, которое это занимает для считывания и записи. Таким образом, "нулевой" (и таким образом "ненулевой") нельзя истолковывать абсолютно, и нельзя истолковывать как перманентное состояние, поскольку это всего лишь желаемое состояние в каждый момент считывания или записи.

По меньшей мере одно из пятен для каждой упаковки, которая должна быть сформирована, может быть расположено не более чем на 20%, предпочтительно между 5 и 15% ширины материала для формирования упаковки от продольного края материала для формирования упаковки. Тогда метка магнитного поля в подобных пятнах может быть использована для регулирования закручивания материала при формировании упаковки. Формирование упаковки обычно осуществляют посредством формирования некоторого типа трубы, которую затем запечатывают каким-либо образом на ее концах и формируют в требуемую форму. При этом труба может быть непреднамеренно закручена, что может подвергать риску формирование упаковки. Вследствие этого подобная метка магнитного поля может помочь в регулировании закручивания трубы, обеспечивая формирование упаковки. За счет наличия данных магнитных меток относительно близко к продольным краям, подлежащим соединению для формирования трубы, регулирование дополнительно улучшается, поскольку считывание меток магнитного поля может быть осуществлено со стороны упаковки, где происходит соединение.

Принимая во внимание, что полотно упаковочного материала содержит на себе множество намагничиваемых участков, при этом имеется по меньшей мере одно пятно на упаковку, которая должна быть сформирована из упаковочного многослойного материала, по меньшей мере один из намагничиваемых участков может обеспечить магнитную метку, несущую картину силовых линий магнитного поля. Таким образом, магнитная метка становится носителем информации. Переносимая информация является геометрической в том смысле, что она выполнена в конкретном положении на полотне, которое сохраняется через различные стадии обработки, от изготовления полотна до заключительной обработки упаковки. Информация может также заключаться в распознавании структуры магнитного поля, которая может представлять собой довольно простую структуру для достоверного определения положения или более сложную структуру для переноса комплексных данных.

Картина силовых линий магнитного поля может содержать первый пик магнитного поля, имеющий первую полярность, и второй пик магнитного поля, имеющий вторую противоположную полярность. Подобная картина силовых линий магнитного поля может быть достигнута с помощью единственного магнита, например постоянного магнита, имеющего северный и южный полюс, располагаемый близко к намагничиваемому участку в процессе нанесения магнитной метки, так чтобы оставшееся магнитное поле магнитных частиц магнитных чернил намагничиваемого участка становилось таким, как требуется. Затем предпочтительно определяют положение в продольном направлении за счет наблюдения сдвига магнитного поля, например, перехода через точку изменения знака, что может обеспечить очень точное указание положения в продольном направлении. Положение в поперечном направлении предпочтительно определяют с помощью наблюдаемых кривых магнитного поля, например, посредством различных методик измерения, которые обеспечат точное отслеживание в поперечном направлении.

Проиллюстрированную картину предпочтительно выравнивают в продольном или поперечном направлении. Однако подобное идеальное выравнивание не является необходимым. Принимая во внимание воображаемую линию между средней точкой первого пика и второго пика картины силовых линий магнитного поля, картина силовых линий магнитного поля может быть расположена так, чтобы угол между воображаемой линией и, например, продольным направлением составлял между -10 и 10 градусами. В предпочтительном варианте осуществления угол составляет между -5 и 5 градусами. Пики графика магнитного поля могут иметь распределение, образующее по существу постоянное магнитное поле по ширине графика магнитного поля в направлении, перпендикулярном воображаемой линии, и образующее сильно уменьшающееся магнитное поле за пределами ширины графика магнитного поля в направлении, перпендикулярном воображаемой линии. Ширина предпочтительно составляет по меньшей мере 2 мм, обеспечивая возможность определения кривых без помех. Для более высокой надежности ширина предпочтительно составляет по меньшей мере 4 мм, а для некоторых вариантов применения предпочтительно по меньшей мере 6 мм.

Согласно еще одному варианту осуществления задания картины силовых линий магнитного поля, картина силовых линий магнитного поля содержит первый пик магнитного поля, имеющий первую полярность, и второй пик магнитного поля, распределяемый так, чтобы он окружал первый пик, и имеющий вторую противоположную полярность. Наблюдение данной картины силовых линий магнитного поля в продольном и поперечном направлениях покажет симметричность картины силовых линий магнитного поля. Таким образом, определение в соответствии с одними и теми же принципами может быть осуществлено в любом направлении. Например, переходы магнитного поля через точку изменения знака можно наблюдать, используя различные технологии измерения. Еще одним примером является простое наблюдение главного центрального пика картины силовых линий магнитного поля.