用于压花凸纹结构的方法和装置制造方法及图纸

在箔材料上压花单独反光区域的方法和装置，该方法和装置包括：将箔材料送入一对辊之间的辊隙中，其中，该一对辊包括第一辊和第二辊；在第一辊和第二辊中的每一个的至少在确定的周边中的相应表面处分别为第一辊和第二辊中的每一个设置多个多面体形状的正突起和与正突起互补的多个负突起，由此，多个正突起根据2维网格布置。多个多面体形状的正突起在箔材料的预期压花时与那些对应的负突起无缝且无间隙地接合，因此在箔中实现均匀接合的压花多面体状形状。方法和装置还包括以下步骤：为了在箔材料上设置多个反光区域(这些反光区域旨在根据多个反光区域中的每一个的取向和形状，与2维网格的反射率值的表一致地反射光)，并且使得用户的人眼能够在由来自反光区域中的任一个的反射光覆盖的确定的宽视角上感知预期的反射光，为要设置的多个反光区域中的每一个，调节旨在压花反光区域的2维网格中的对应正突起的取向和形状。应正突起的取向和形状。应正突起的取向和形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于压花凸纹结构的方法和装置


[0001]本专利技术属于借助于包括结构化表面的协作辊进行的箔材料压花的领域。

技术介绍

[0002]本专利技术涉及用于包装膜的凸纹压花(relief embossing)的方法和设备，包装膜诸如为用于烟草和食品工业中的包装膜，用于巧克力、黄油或类似食品。所谓的内衬最初由整体铝箔构成，铝箔在两个辊之间通过以进行压花(参见例如WO2017/108516)。
[0003]与压花技术的发展和压花辊的质量和寿命提高并行地，出于环境原因，实施了从整体铝箔到更薄且涂布有金属膜的纸膜的改变。
[0004]同时，在2000年左右，对在内衬上实现强化广告的有吸引力的技术手段的需求增加。
[0005]由同一专利技术人在EP0925911B2中获得专利的一种已知的压花辊系统，诸如图1中的钉住/钉住(pin
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up/pin
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up)系统100，包括两个压花辊101和102，这两个压花辊可相互移动地布置，使得当压花辊101和102相互啮合时，发生自稳定效应。在辊系统的优选实施方式中，辊具有至少二分之一到四分之三齿距的相对轴向间隙(图1中未示出)。利用这些和其它措施，可以补偿辊生产中由于铣削而产生的其它非补偿性不平衡和自然制造公差。
[0006]从取自公报EP0925911B2的图2a所示的俯视图，可以看出，在辊(图2a中未示出的辊)的四个齿200
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203之间，来自对辊(图2a中未示出的对辊)的一个齿204定位在齿200与202中间。该一个齿204使用虚线透明地示出。该情况在辊和对辊抵靠彼此滚动以进行压花时发生，并且也被称为钉住/钉住压花方法。为了更好地阅读图2A，仅示出了对辊的一个齿204，但是对辊的另外齿也以类似的方式定位。图2b例示了辊和对辊的稳定运行状态，其中，圆(例如圆200、201、202)表示来自辊的齿，而三角形例示了来自对辊的齿，例如齿204。稳定运行状态意味着在辊与对辊之间实际上没有滑动。另一种表达稳定运行状态的方式是说这是棱锥自调节并完全落在适当位置的状态。在图2b中，这意味着，对辊的齿204基本上居中地定位在辊的齿之间，即，例如在齿200、201和202之间。对于本领域技术人员来说显而易见的是，在轴向205上存在相对大的游隙的情况下，来自对辊的齿(例如齿204)可能在来自辊的齿之间滑动，例如，来自对辊的齿204定位在来自辊的齿200与202的中间，如图2c例示，因此导致不稳定的运行状态。如图2a所示，标记的边缘208然后将对待压花的箔材料施加压力。另一种表达不稳定运行状态的方法是说两个辊没有完全落在适当的位置，并且箔材料在压花期间可能被棱锥的侧壁夹紧。在如图2a所示的轴向205上的滑动可能由如图2a所示的至少二分之一至四分之三齿距207的机械间隙206引起。具有由齿组构成的字符的箔材料的压花使得能够以所压花字符的稳定对比度光学地读出所压花字符(箔材料、用于字符的齿组和所压花字符未在图2a中示出)。这只有在辊上施加了高且恒定的压力并且在压花过程期间施加该压力(这导致如图2b所示的齿的位置)时才可以实现(压力和压花过程在图2b中未例示)。在这个背景下，术语稳定对比度意味着对比度水平对处理条件不敏感或仅非常弱地敏感。
[0007]按照在EP0925911B2中示教的现有技术，同一专利技术人在EP1324877B1中获得了一种用于产生压花效果的装置的专利，该装置允许在包装膜上压花具有位置和/或反射光中的光源相关的光学和美学效果以及相对难以复制的安全特征的符号。这些压花效果使得设计者能够可选地添加高度依赖于视角的阴影。然而，EP1324877B1示教的方法的最初目的是产生可变的压花效果，该压花效果在反射光中对观察者显示相同的强度比，而与观察位置无关，并且在压花时没有辊压力的恒定调节。该目标无法用EP1324877B1中描述的方法来实现。
[0008]图3a和图3b示出了EP1324877B1的操作原理。图3A示出了定位在待压花的箔材料302的相对侧上的压花辊300和301。辊300在其齿的构造中带有待压花字符的设计，而辊301完全被规则图案的棱锥形齿覆盖。压花辊300和301旨在定位为使得所例示的齿完全混合，并且压花辊根据圆形箭头围绕它们各自所例示的旋转轴线旋转。图3b基于EP1324877B1，并且示出了用辊300和301(参见图3a)压花产生的压花材料箔302，更具体地，在图3a中的圆303所指示的位置处。本质上，根据前面段落中的描述，图3b所示的反射表面F的尺寸影响来自光束305的反射光304的期望效果。节距s、总齿高h(也称为单独高度)以及齿306在加工(加工未在图3b中例示)期间的可能高度H(不同于单独高度)示出了齿的可实现的截头棱锥形状的限制及其可能的截头高度H。另外，反射表面F的平坦度和面积尺寸(即，所制造表面的质量)在传统加工环境中仅可以在有限程度上控制。
[0009]如果例如箔材料302的至少一侧是具有特定材料特性的整体铝，那么在入射可见光305的照射强度为I
°
＝1.0的情况下，该铝箔表面表现出每单位面积近似为I
’
＝0.9的直接反射率。另一方面，通过铝的气相沉积获得的金属化膜通常仅具有I”＝0.8每单位面积的直接反射率。实际上，通过巧妙地选择所压花的截头棱锥形状的截头高度H，可以实现四个不同的可辨别的对比度水平，这对于安全应用是足够的，但是对于美学目的是不足的。
[0010]由于使用基本的钉住/钉住压花技术而导致的低水平光利用是在高生产速度下开发现代的、明亮的压花效果的障碍。
[0011]EP1324877B1表示一种自2001年左右就已经使用的现有技术，该现有技术基本上仅通过掌握短脉冲激光雕刻而改变。精细压花技术的进一步发展被证明是有前景的。基于激光的雕刻技术首次实现了压花辊的钉住/钉住雕刻，例如在WO2015/028939A1中。WO2015/028939A1指出了互补压花辊的高精度、容易可再现的生产的方式，直到提交国际申请时为止，这仅通过巨大努力是可能的。凸纹使用扩大的隆起和基座来构建，以便在标识中产生光学上令人愉悦的光彩。然而，该技术不允许直接产生半色调，而是仅使用一些粗略近似。

技术实现思路

[0012]为了考虑压花美学方面的预期的进一步发展以及极低金属化程度的趋势，本专利技术的目的是在诸如传统包装材料的箔材料和诸如金属箔、金属化纸、聚合物膜或层压材料的膜中产生明亮的、高品质的且操作上易于控制的在线压花结果。EP1324877B1中对压花压力和视角的强烈依赖性必须被极大地改善，如果可能的话完全消除。
[0013]在第一方面，本专利技术提供了一种在箔材料上压花单独反光区域的方法，方法包括：将箔材料送入一对辊之间的辊隙中，其中，一对辊包括第一辊和第二辊；在第一辊和第二辊中的每一个的至少在确定的周边中的相应表面处分别为第一辊和第二辊中的每一个设置
多个多面体形状的正突起和与正突起互补的多个负突起，其中，确定的周边包括至少一个正突起，由此，多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在箔材料上压花单独反光区域的方法，所述方法包括：将箔材料送入一对辊之间的辊隙中，其中，所述一对辊包括第一辊和第二辊，在所述第一辊和所述第二辊中的每一个的至少在确定的周边中的相应表面处分别为所述第一辊和所述第二辊中的每一个设置多个多面体形状的正突起和与所述正突起互补的多个负突起，其中，所述确定的周边包括至少一个正突起，由此，所述多个正突起根据2维网格布置，由此，所述多个正突起中的每一个在远离所述第一辊的旋转轴线的方向上从所述第一辊的所述表面处的所述正突起的基础侧向所述正突起的顶侧延伸单独高度，并且每个负突起在朝向所述第二辊的旋转轴线的方向上从所述第二辊的所述表面向所述负突起的底侧延伸；所述方法的特征在于：所述多个多面体形状的正突起在所述箔材料的预期压花时与那些对应的负突起无缝且无间隙地接合，因此在所述箔中实现均匀接合的压花多面体状形状，并且方法包括：
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为了在所述箔材料上设置多个反光区域，所述多个反光区域旨在根据所述多个反光区域中的每一个的取向和形状，与所述2维网格的反射率值的表一致地反射光，以及
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为了使得用户的人眼能够在由来自所述反光区域中的任一个的反射光覆盖的确定的宽视角上感知所预期的反射光，针对要设置的所述多个反光区域中的每一个，调节旨在压花所述反光区域的所述2维网格中的对应的正突起的取向和形状。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述调节的步骤至少包括：借助应用以下列出的任一个操作，通过脱离确定的基础形状来设计所述2维网格的所述多个正突起中的每一个，所述确定的基础形状具有由旨在定位在所述第一辊的所述表面上的基础周边界定的基础表面和由3维形状轮廓函数描述的3维形状：
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通过使所述确定的基础形状保持不变来获得所设计的正突起；
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沿着所述确定的基础形状与单独形状的单独相交处切除所述确定的基础形状的顶部，以获得所述确定的基础形状的顶侧的单独形式，该单独形式用于压花旨在具有根据所述2维网格的反射率值的所述表的反射率的反光区域，所述确定的基础形状的剩余部分是要被定位在所述第一辊的所述表面处的所述所设计的正突起。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述调节的步骤至少包括：借助应用以下列出的任一个操作，通过脱离确定的基础形状来设计所述2维网格的所述多个正突起中的每一个，所述确定的基础形状具有由旨在定位在所述第一辊的所述表面上的基础周边界定的基础表面和由3维形状轮廓函数描述的3维形状：
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通过使所述确定的基础形状保持不变来获得所设计的正突起；
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将单独的3维增益因子函数应用于所述确定的基础形状以获得所设计的正突起，所述所设计的正突起用于压花旨在具有根据用于所述2维网格的反射率值的所述表的反射率的反光区域，所述单独的3维增益因子函数被配置为应用于所述3维形状轮廓函数，使得所述所设计的正突起具有与所述确定的基础形状相同的基础周边，所述所设计的正突起不具有超出所述基础周边重叠的部分，并且所述所设计的正突起的轮廓中的任何点都不与所述轮
廓的另一点重叠，以维持旨在定位在所述第一辊的所述表面处的所述确定的基础形状的基础表面，从而导致所述确定的基础形状的与单独的增益因子成比例的总体变形。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述调节的步骤至少包括：借助应用以下列出的任一个操作，通过脱离确定的基础形状来设计所述2维网格的所述多个正突起中的每一个，所述确定的基础形状具有由旨在定位在所述第一辊的所述表面上的基础周边界定的基础表面和由3维形状轮廓函数描述的3维形状：
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通过使所述确定的基础形状保持不变来获得所述所设计的正突起；
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将单独的3维偏移函数应用于所述确定的基础形状以获得所设计的正突起，所述所设计的正突起用于压花旨在具有根据用于所述2维网格的反射率值的所述表的反射率的反光区域，所述单独的3维偏移函数被配置为应用于3维形状轮廓函数，使得所述3维形状轮廓函数的每个值潜在地从相应的单独高度变为对应的修改高度，从而导致所述确定的基础形状关于3维单独偏移的总体变形。5.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，所述2维网格包括网格表面的棋盘形布置，每个网格表面包括具有多个角的网格表面周边，其中，所述多个正突起中的单个正突起定位在对应的角处，每个角包括至多单个正突起。6.根据权利要求1至4中的任意一项所述的方法，其中，所述2维网格包括网格表面的棋盘形布置，每个网格表面包括具有多个角的网格表面周边，其中，所述多个正突起中的单个正突起定位在对应的单独网格表面中，每个单独网格表面包括至多单个正突起。7.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，所述2维网格是非结构化网格。8.根据权利要求1至6中的任意一项所述的方法，其中，所述2维网格是规则网格。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述2维网格是以下列表中的一个：笛卡儿网格、直线网格、曲线网格。10.根据权利要求8或9中的任意一项所述的方法，其中，所述2维网格包括多个行和列，所述网格表面的棋盘形布置被排布在所述多个行和列中，并且其中，所述多个正突起中的单个正突起定位在行中的对应的单独网格表面中，所述正突起根据第一阶跃函数的值彼此隔开，该第一阶跃函数描述了网格表面之间在所述行的方向上的距离，由此，相邻行的正突起由第二阶跃函数的值分开，该第二阶跃函数描述了网格表面之间在所述列方向上的距离。11.根据权利要求10所述的方法，其中，在每个所述行的正突起中，在两个连续的正突起之间，在所述第一辊上设置第二负突起，使得多个第二负突起变得与所述正突起布置在同一行中，所述行的所述第二负突起根据所述第一阶跃函数的所述值彼此规则地隔开，由此，相邻行的第二负突起由所述第二阶跃函数的所述值分开，
由此，每个第二负突起在朝向所述第一辊的所述旋转轴线的方向上从所述第一辊的所述表面向所述第二负突起的底侧延伸，所述方法还包括：从一行到相邻行，在来自相邻对齐的一行的正突起旁边设置在列方向上远离所述正突起的另一第二负突起，由此，同一列中的两个连续的第二负突起由所述第二函数的所述值分开，所述方法还包括：在所述第二辊上设置与所述第二负突起互补的多个第二正突起，并且在所述箔材料的预期压花时，所述多个第二负突起与那些对应的第二正突起无缝且无间隙地接合。12.根据权利要求1至11中的任意一项所述的方法，还包括：至少在所述确定的周边中的所述表面上为所述第一辊设置凸纹形貌，该凸纹形貌包括所述表面的隆起或凹陷中的至少一个，在所述第二辊上设置与所述凸纹形貌互补的互补凸纹形貌，由此，所述2维网格被投影到所述凸纹形貌上。13.根据权利要求1至12中的任意一项所述的方法，其中，为所述第一辊和所述第二辊中的每一个在其相应的表面处设置相应的正突起和负突起的步骤被应用于多个确定的周边的表面，并且所述2维网格对于不同的确定的周边的至少两个表面中的每一个是不同的，每个所述2维网格与其自己的反射率值的表相关联。14.根据权利要求1至13中的任意一项所述的方法，其中，所述单独高度(h)小于或等于500μm。15.根据权利要求1至14中的任意一项所述的方法，其中，所述箔材料是包括包装材料和膜的列表中的任一种，所述膜例如是金属箔、金属化纸、聚合物膜、层压制品等。16.根据权利要求1至15中的任意一项所述的方法，所述箔材料用于列表中的任一应用，该列表包括用于例如吸烟制品的具有装饰的密封包装、用于例如吸烟制品或药物的在覆盖箔上具有装饰的泡罩包装、用于糖果商品的软包装、具有装饰的Tetra Brik(注册商标)、用于饮料胶囊的覆盖箔的装饰、口香糖的包装装饰。17.根据权利要求1至16中的任意一项所述的方法，还包括：在快速更换装置中操作所述一对辊，所述快速更换装置包括具有分别用于接收第一托辊架和第二托辊架的第一支座和第二支座的壳体，所述第一托辊架被构造成为紧固经由驱动器驱动的所述第一辊或所述第二辊，并且所述第二托辊架被构造为相应地紧固所述第二辊或所述第一辊，所述快速更换装置还被构造为使得能够将所述第一托辊架推入所述第一支座中并且将第二托辊架推入所述第二支座中。18.一种被构造为在箔...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：伯格利格拉维瑞斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：