用于压花箔的装置 |
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| 申请号 | CN201180061648.4 | 申请日 | 2011-12-22 | 公开(公告)号 | CN103282192B | 公开(公告)日 | 2016-04-13 |
| 申请人 | 伯格利-格拉维瑞斯股份有限公司; | 发明人 | C·伯格利; | ||||
| 摘要 | 一种箔压花装置，具有压花单元（34），该压花单元包括至少两个辊（40、41），至少一个辊（40）是压花辊，并由 驱动器 （5）驱动，至少压花辊具有从基部柱体凸出的齿（B），为了在箔上产生标识，在标识区域（27）中有齿（39），该齿（39）与规则布置的齿（A）不同，以便在箔上产生可变特定压花压 力 ，辊具有轴向和径向作用的 定心 元件（4、8），用于相对其它辊（41）定心压花辊（40）。因此与 现有技术 相比能够以基本更大变化的设计和以更高 精度 来压花标识，因此实现复杂美观的压花。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于压花箔的装置，具有压花单元(1、7、10、11、12、14、15、18、21、24、25、28、 |
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| 说明书全文 | 用于压花箔的装置技术领域背景技术[0002] 要使用的箔可以由纸张或合成材料来制造，或者可以是混合箔，其中，例如喷涂沉积金属层包围在合成材料和/或纸张层之间，或者它们可以由金属构成，或者提供有金属层。它们可以用于所谓的内衬、用于烟嘴或者用于包装箱等。下文中，为了简明，术语“箔”将用于所有这些不同的箔类型。 [0003] 为了根据钉上凸-钉上凸（pinup-pinup）工艺（即通过从压花辊的柱体周边凸出的齿和在相对辊上的凸出齿）而在箔上压花任意类型的标识，通常有两种方法。在普通方法中，标识通过除去或改变在压花辊上涉及的齿来产生，同时剩余的齿用于光泽化。在第二种制造工艺中，齿只在要产生标识的这些位置处提供于压花辊上。在其余区域中，可以提供齿用于驱动辊和用于辊的稳定性。 [0005] 而且，对于压花技术，趋向于有越来越细的齿和结构。尽管0.3mm的齿间距或节距是一般标准，但是下降至0.10mm的间距在目前变得很常见。更近来的压花技术也使得只在很少的位置压花，而辊的其余区域设计成使得箔保持未压花。 [0006] 除了通过省略齿或者通过只在相应位置提供齿或者通过所谓的阴影压花（shadow embossing）（其中，标识通过修改的齿来产生），制造商一直的目标是制造具有又一种结构和/或提高亮度的标识。发明内容 [0008] 下面将参考示例实施例的附图来更详细地解释本发明，所有附图都是示意的，它们中的一些是透视图。 [0009] 图0表示了现有技术的装置的主要部件，其中两个辊具有成钉上凸-钉上凸结构的齿； [0010] 图1表示了根据本发明的装置的第一示例实施例，该装置具有两个辊，这两个辊具有成钉上凸-钉上凸结构的齿； [0011] 图2表示图1的装置的实施例变体，其中有不同的齿； [0012] 图3表示具有三个辊的本发明另一实施例； [0013] 图4表示图3的装置的实施例变体，具有不同的齿； [0014] 图5表示图3的装置的另一实施例变体，具有内部定心环； [0015] 图6表示了根据图1的本发明装置的另一示例实施例，具有不同的齿； [0016] 图7表示了图6的变化实例，具有不同的齿； [0017] 图8表示了图6的变化实例，具有不同的齿； [0018] 图9表示了图6的变化实例，具有不同的定心元件； [0019] 图10表示了图1的装置的另一变体； [0020] 图11表示了图1的另一变体，具有不同布置的齿； [0021] 图12表示了图11的实施例变体； [0022] 图13表示了另一示例实施例，其中齿处于钉上凸-钉下凹结构； [0023] 图14表示了图13的装置的实施例变体； [0024] 图15表示了图7的装置的实施例变体； [0025] 图16表示了图4的装置的实施例变体； [0026] 图17表示了图9的装置的实施例变体； [0028] 图20表示了装置的另一示例实施例，该装置具有两个辊，这两个辊具有齿，用于产生更高的特定压花压力； [0029] 图21表示了图20的装置的实施例变体，具有不同的齿； [0030] 图22表示了图17的装置的实施例变体，具有又一种齿； [0031] 图23至25各自表示了图20至22的实施例变体。 具体实施方式[0032] 通过改变特定压花压力，即通过在齿的总数保持相同的同时改变在压花操作中涉及的齿顶，将产生在标识区域或分布在整个箔上的新结构。特殊压力的增加主要（但不排他）通过减小在压花操作中涉及的齿顶的表面面积来产生。因此，齿顶的增加表面面积导致特定压花压力的减小。 [0033] 当齿数保持相同时，特定压花压力的变化能够通过改变在压花操作中涉及的齿顶的表面面积来实现。这意味着节距（即齿的周期性）分别沿轴向方向和周向方向对于所有齿都相同。也可选择，为了实现增加的特定压花压力，齿可以局部增高。 [0034] 这种更细和单独的齿结构能够不再通过现有技术的技术来产生，例如根据本发明申请人的US6176819，其中，相对辊能够在全部三个坐标方向偏离特定量，下文分别介绍了合适的装置和压花单元。 [0035] 这也适用于根据相同申请人的US2009/05001或相同申请人的US2008/116610。 [0036] 可以从本发明申请人的许多专利和专利申请（例如从US5007271、US6176819或者US7036347）中已知通过成所谓的钉上凸-钉上凸结构的压花辊结构来压花用于包装多个香烟（例如20支）的所谓的内衬。在这种情况下，作为定义，齿从基部柱体凸出，该基部柱体由在齿之间的凹谷形成的平面来确定。 [0038] 在这些装置中，箔的金属化表面进行光泽化，即提供有非常多的小凹痕，它们对入射光产生漫反射。通过省略或改变这些齿，标识作为未压花的光亮箔表面的一部分或者作为根据入射光产生各种光学效果的压花箔表面部分而产生。 [0039] 此外，本发明申请人的US7147453或EP2027994A2公开了一种由三个辊子组成的压花单元，其中，所有三个辊子都提供有齿，从动辊驱动两个相对辊，或者这些辊子通过同步装置相互联接。 [0040] 基本上，在本领域中基本已知两种用于压花标识的方法，术语标识包括所有种类的标记、文字、装饰或增强元件：一方面，在定义为被光泽化和包括规则布置的非常小凹痕的环境中压花标识，其中，由于齿的除去或变化，在相应位置中出现了未压花箔表面或产生变化表面，该位置的外观根据光照条件而变化。这能够称作负标识压花。 [0041] 另一方面，可以通过布置在无齿的平周围区域中的齿来压花标识，这能够称为正标识压花。 [0042] 下文中将介绍不同的齿类型A至D，不过，这些齿类型A至D并不意味着限制，而是多种齿类型的代表。类型A、B和C的齿的侧部与旋转轴线正交对齐，而类型D的齿的侧部包括与纵向轴线的角度，在示例实例中，该角度等于45°。 [0043] 图0表示了现有技术的压花单元0，该压花单元0成功地用于通过类型C的齿以所谓的钉上凸-钉上凸结构来压花内衬，如在例如US6176819中所述，其中，两个辊01和02具有从表面凸出的相同齿C，其中，一个辊的一个齿插入在另一辊的四个齿之间，从而实现自同步。第一辊01由示意表示的驱动器5来驱动，该驱动器也可以是马达。齿C为棱锥形，具有正方形的水平凸起，这些齿C规则布置，并在这里有0.3mm的节距。自同步需要相对辊02有可在三个坐标方向中运动的轴03。 [0044] 如上所述，具有自同步齿结构的这种装置在特定压花压力将局部变化时达到它的极限，其中，在规则布置的齿中的各齿或各组齿具有不同的齿形状，具有更小或更大的有效表面面积，因此施加给箔的特殊压力局部变化，以便在其上产生不同的图形。齿的总数保持相同。还考虑在整个箔的较大面积上以不同的特定压花压力来压花标识。 [0045] 当节距减小至例如0.10mm或者要产生细小结构的标识（而且它布置在没有齿的环境中）时，可沿三个坐标方向运动的相对辊也遇到问题。不过，不仅结构的尺寸减小，而且辊的转速大大增加。当例如具有250mm周长的辊和间距为0.4mm的齿以200m/min的转速操作时，导致齿的相互作用时间为30ms。当转速增加至1000rpm和节距减小至0.2mm时，导致齿的相互作用时间为3ms，这可能变得很关键。当辊轴向和径向定心时，所有这些问题都解决。 [0046] 轴向定心元件包括定心环，该定心环插入在另一辊上的相应环之间的凹谷中或者在另一辊上的齿之间的凹谷中。为了周向定心，考虑互锁齿冠（tooth crest），该互锁齿冠还提供了改进的力传递。这些定心元件进行非常精确的机械加工，定心装置的精度沿（定心环）轴向方向在整个辊长度（例如250mm）上小于20μm，且沿周向方向（齿冠）在70mm的周长上大致小于5μm，优选是小于2μm。对于不同尺寸的辊，对于精度的这些需求相应变化。 [0047] 下面的附图通过实例表示了本发明的不同实施例。 [0048] 根据图1，压花单元1使用两个辊来用于压花箔带6。在图1中，由驱动器5驱动的辊2A以及相对辊3A只包括类型A的齿。一个辊或者两个辊都包括标识区域27或者齿组（toothing）44、49，用于增加特定压花压力，如参考图20至25所示和所述。 [0049] 类型A的齿为棱锥形，具有矩形水平凸起，并与辊轴线正交对齐，它们的纵向延伸沿轴向方向比沿周向方向更小，且沿周向方向的凹谷V1R（从齿顶测量）比沿轴向方向的凹谷V1L更深。因此获得两个辊的轴向定心。 [0050] 为了实现周向定心和保证从从动辊至相对辊的所需力传递，两个辊2A和3A都提供有齿冠4，该齿冠4布置在箔宽度的外侧，因此并不用于压花。 [0051] 图2的压花单元7具有两个辊2B和3B，这两个辊2B和3B提供有类型B的棱锥形齿，该齿具有矩形水平凸起，它们的纵向延伸沿轴向方向比沿周向方向更大，且沿轴向方向的凹谷V7L比沿周向方向的凹谷V7R更深。这样，周向定心和所需的力传递可以很充分。一个辊或两个辊都有标识区域27或齿组44、49，用于增加特定压花压力，如参考图20至25所示和所述。 [0052] 为了实现轴向定心，定心环8布置在两个辊的两侧并在箔的外侧，辊布置成使得一个辊的定心环各自接合在另一辊的两个相应定心环之间。 [0053] 根据图3的压花单元10具有三个辊2A、3A、9A，这三个辊2A、3A、9A提供有类型A的齿，并且作为压花单元1，还提供有齿冠4，从动辊2A驱动另外两个辊。一个、两个或全部三个辊都可以具有标识区域27或齿组44、49，用于增加特定压花压力，如参考图20至25所示和所述。 [0054] 图4的压花单元11也包括三个辊2B、3B、9B，这三个辊2B、3B、9B具有类型B的齿，与图2的压花单元7类似，具有定心环8，一个、两个或全部三个辊都具有标识区域27或齿组44、49，用于增加特定压花压力，如参考图20至25所示和所述。 [0055] 根据图5的压花单元12包括如图3中的两个辊2A和9A以及定心辊13，该定心辊13只提供有定心环8，辊2A和/或9A具有标识区域27或齿组44、49，用于增加特定压花压力，如参考图20至25所示和所述。 [0056] 根据图6的压花单元14包括两个辊2C和3C，与图2类似，不过具有类型C的齿，因此具有齿冠4和定心环8。还有，辊2C和/或3C具有标识区域27或齿组44、49，用于增加特定压花压力，如参考图20至25所示和所述。 [0057] 根据图7，压花单元15包括两个辊16A和17A，这两个辊16A和17A带有类型A的齿，并提供有齿冠4和定心环8。还有，辊16A和/或17A具有标识区域27或齿组44、49，用于增加特定压花压力，如参考图20至25所示和所述。在图7中表示了箔幅6。 [0058] 根据图8，压花单元18包括两个辊19B和20B，这两个辊19B和20B具有类型B的齿，并提供有齿冠4和定心环8。还有，辊19B和/或20B具有标识区域27或齿组44、49，用于增加特定压花压力，如参考图20至25所示和所述。 [0059] 根据图9，压花单元21包括两个辊22C和23C，这两个辊22C或23C具有类型C的齿，并提供有齿冠4和定心环8。在该实例中，与齿冠4和定心环8相比，齿冠8L具有更粗的齿，定心环具有更大的间距。还有，辊22C和/或23C具有标识区域27或齿组44、49，用于增加特定压花压力，如参考图20至25所示和所述。 [0060] 图10的压花单元24包括辊2C和辊24C，该辊24C只具有类型C的齿，没有齿冠或定心环。还有，辊2C和/或24C具有标识区域27或齿组44、49，用于增加特定压花压力，如参考图20至25所示和所述。 [0061] 根据图11的压花单元25包括从动辊2D和相对辊3D，具有类型D的齿。如放大图中可见，棱锥形齿的侧部相对于辊轴线以一定角度倾斜，这里等于45°。齿D和它们的布置以及定心元件4L、8L在两个辊上都相同。还有，辊2C和/或24C具有标识区域27或齿组44、49，用于增加特定压花压力，如参考图20至25所示和所述。 [0062] 在图12中表示了压花单元28，该压花单元28包括图9的辊22C和图11的辊3D的组合，即具有棱锥形齿，该棱锥形齿与辊轴线正交地布置在辊22C上，并与辊轴线成角度地布置在另一辊3D上。两个辊都提供有更粗的定心元件4L和8L，且一个或两个具辊有标识区域27或齿组44、49，用于增加特定压花压力，如参考图20至25所示和所述。 [0063] 根据图13和14的压花单元29和30表示了所谓的钉上凸-钉下凹结构。压花单元29包括：从动辊2C，该从动辊2C有类型C的凸出齿；以及辊32E，该辊32E具有与齿C相对应的凹口E，见放大图。这样的钉上凸-钉下凹单元需要辊精确同步，这由齿冠4和定心环8来保证。压花辊2C具有标识区域27或齿组44、49，如参考图20至25所述。 [0064] 图14的压花单元30是压花单元29的变化形式，它包括辊22C和相对辊33E，两者都有更粗的齿冠4L和定心环8L。 [0065] 在根据图1至14的压花装置中，定心元件主要用作预定心元件，直到引入要压花的箔。在该操作中，能够分成两个步骤： [0066] a)辊调节成使得从0.5mm至某mm的间隙保留在辊之间，以便允许箔充裕地穿过；以及 [0067] b)减小辊的相互距离，通常通过气动，直到设置正确的压花压力，该正确的压花压力取决于多个因素。 [0068] 互锁定心元件还可以防止棱锥形末端在箔破坏的情况下进行接触。这种效果能够通过使得齿表面降低一定量S（大约箔的厚度大小）而加强。凹入在一定长度上延伸，该长度稍微大于箔的宽度。因此，在相应位置中的总体辊直径减小S=0.02至0.2mm。另外，这样凹入S保证横跨整个箔宽度更规则地压花。凹入S可以提供于一个辊上，大致为压花辊，或者布置在两个或三个辊上。 [0069] 图15至17表示了整个凹入S的不同实施例。根据图15，凹入S提供于压花单元31的从动辊16AS上。图16表示了压花单元34，该压花单元34具有三辊系统，与图4的系统类似，且它表示了凹入S包括两个凹入S’，这两个凹入S’一起形成分别用于辊对19BS’、 20BS’或19BS’、9BS’的凹入S。 [0070] 图17表示了压花单元35，该压花单元35具有辊22CS”和23CS”，与根据图9的压花单元类似，具有相应凹入S”、S’”，它们一起形成凹入S。局部凹入可以相同，或者采取不同值。根据图15至17的辊也具有标识区域27或齿组44、49，各自在一个或两个或三个辊。辊提供有定心元件4、4L；8、8L。 [0071] 在光泽化处理且同时在内衬上进行负标识压花时，箔的金属化表面进行压花。通常，只有从动辊提供有标识，而相对辊只提供有齿。当使用具有齿的标识区域（用于产生变化的特定压花压力）时，只有一个辊（从动辊）、或者两个辊或全部辊能够提供有相同标识区域或者提供有特殊齿组。 [0072] 不过，为了压花非金属化的箔，优选是在一个非从动压花辊上提供标识，以便在箔的另一侧获得正凸出标识。因此，图18和19的压花单元36和37分别包括辊22C和辊26或26S，两个辊都提供有更粗的齿冠4L和定心环8L。这些压花单元将用于箔的正压花，例如，在该实例中，从动辊22C只有类型C的齿，而压花辊26或26S只提供有压花区域27，该压花区域27在这里形成词LOGO。这里，定心元件4L、8L还防止辊在无齿部分中的颠簸运动。 [0073] 在根据图19的压花单元37中，总体凹入S提供于压花辊26S上。特别是，对于具有相对较少齿的辊（该辊形成标识），优选是定心元件不仅使辊定心，而且还防止辊进行颠簸运动。 [0074] 在根据图18或19的钉上凸-钉上凸构造中在特定区域压花小凹痕或隆起的技术还能够在有或没有标识的情况下在线上处理中使用相对较薄的包装箔来用于高等级商品的包装盒，例如电子部件或手表、或者香烟包装、昂贵的药物、或者食品例如干酪或巧克力，该包装箔在关键位置中提供有增强区域，即在边缘处，该处有箔可能撕裂的危险。 [0075] 在图20至25中示意表示了可变压花压力的概念。图23至25对应于图20至22，不过具有不同的定心元件。图23表示了两种类型的、更粗但并不是更不精确的定心元件4L和8L，图24表示了更粗的定心环8L，图25表示了更粗的齿冠4L。 [0076] 根据图20或23，在现有技术的、有或没有标识的齿的连续体中，提供了标识区域27，该标识区域27也可以包括多个局部区域。压花单元38的两个辊40和41或者压花单元50的两个辊40L和41L分别提供有齿冠4和4L，以及分别提供有定心环8和8L。辊可以有类型A至D的齿或者任意其它棱锥形或圆锥形齿。也可选择，相对辊41或41L可以提供有标识区域27，而压花辊40、40L提供有凹入S。 [0077] 在压花单元38、50的辊40、40L上的标识区域27具有齿39，该齿39包括沿轴向和周向方向都比其它齿更尖锐的角度，因此形成更宽的凹谷，因为它们有与其它齿相同的节距。更尖锐的角度导致更窄的齿顶，并在压花区域中产生增加的特定压花压力。 [0078] 图21、24和22、25示意表示了对用于包装箔（更特别是内衬）的在先压花技术的添加，其中，并不是在有或没有现有技术的标识的情况下将可变特定压花压力的标识区域布置在光泽化环境中，而是可以包括非常小区域的特殊标识提供于箔的整个宽度上，从而在箔上产生可变的特定压花压力。 [0079] 图21和24表示了压花单元45、51的两个辊42、42L和43、43L，其中，至少一个辊42、42L具有齿组44，该齿组包括沿轴向和周向方向的变化角度，因此包括在它们之间的、变化宽度的凹谷，但是全部齿都分别沿轴向和周向方向具有相同节距。 [0080] 变化角度在压花区域中产生来可变特定压花压力。锐角产生了增加的特殊压力，钝角产生减小的特殊压力。相对辊43、43L可以有类型A、B、C、D的齿，有或没有齿组44以及有或没有现有技术的标识。辊42L和43L都提供有规则齿冠4和更粗的定心环8L。辊42、42L可以提供有凹入S。 [0081] 图22和25分别是图21和24的实施例变体，其中，在压花单元46、52的辊47、47L和/或48、48L上的齿组49包括末端也可以有圆角形状的还一类型齿，在这种情况下，特定压花压力降低。还有，这里，整个齿组49的节距分别沿周向和轴向方向相同。辊47L和48L提供有齿冠8和更粗的定心环4L。而且，压花辊47、47L可以提供有凹入S。 [0082] 用于轴向和周向定心的齿冠的实施例变体是可能的。压花单元可包括：从动辊，该从动辊具有类型C的齿；以及相对辊，该相对辊也具有类型C的齿。与前面的实施例不同，齿冠具有螺旋形齿组，该螺旋形齿组例如可以是渐开线齿组，齿相对于周向方向的方向可以在辊的两侧不同，配合的齿冠也是这样。在辊上的螺旋形齿组的不同方向导致轴向负载减小。 [0083] 压花单元的辊的齿冠的齿具有在两端都相同的方向，而相应配合齿的方向不同。 [0084] 压花单元可包括辊，该辊具有类型D的齿，与根据图11的压花单元类似。齿冠与前面实施例的齿冠相对应，不过在更粗实施例中。 [0085] 压花单元的辊可具有甚至更粗的齿冠，它们如前述对齐。 [0086] 除了自身已知的其它优点，这样的螺旋形齿组还提供了轴向和周向的精确定心。辊还可具有在一个辊或两个辊上的标识区域27或齿组44、49，还可以有凹入S。 [0087] 根据本发明，节距不仅在一个辊上相同，而且在所有配合的辊上都分别沿周向和轴向方向相同。 [0088] 如上所述，齿的侧部并不必须与辊的纵向轴线正交，可以包括在1°和89°之间的任意角度。对于理论高度，齿可以有在末端之间的、0.05mm至0.4mm的节距，而没有0.03mm至0.3mm的扁平部分。最后，当辊提供有定心和驱动装置（该定心和驱动装置也用作同步装置）时，齿也可以有圆形截面和圆锥形型面。 [0089] 还有，标识区域27或各标识区域27可以包括普通标识，该普通标识在现有技术中通过省略齿来产生和/或通过产生所谓阴影压花的齿来产生，或者这些区域可以在包括这种标识的环境中产生。用于产生可变特定压花压力的齿组44、49也可以包括前述标识。 [0090] 在前述说明中，定心元件4、4L、8、8L总是在用于产生可变特定压花压力的齿或图形的说明中提起，但是这些定心元件在这些齿和图形以外的用途中也很有利，例如在非常小节距或特别精确的图形中。 |
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