BR112016001664B1

BR112016001664B1 - Dispositivo de gofragem para gofragem fina de material de embalagem com um conjunto de rolos de gofragem de matriz do tipo macho-fêmea

Info

Publication number: BR112016001664B1
Application number: BR112016001664-5A
Authority: BR
Inventors: Charles Boegli; Werner Steffen; Alain DROZ
Original assignee: Boegli-Gravures S.A
Priority date: 2013-08-28
Filing date: 2014-08-26
Publication date: 2022-08-09
Also published as: US9636885B2; EP2842730A1; CA2917255A1; MX2016001785A; SG11201510606WA; PL3038822T3; KR20160047501A; RU2016109334A; CA2917255C; BR112016001664A2; US20160200066A1; RU2678394C2; CN105473324A; EP3038822B1; WO2015028939A1; CN105473324B; KR102391456B1; EP3038822A1

Abstract

DISPOSITIVO PARA GOFRAR MATERIAL DE EMBALAGEM COM UM CONJUNTO DE ROLOS DE GOFRAGEM DE MATRIZ DO TIPO MACHO-FÊMEA. Trata-se de um dispositivo de gofragem para gofrar material de embalagem que compreende um conjunto de rolos de gofragem com rolos de matriz macho e matriz fêmea cooperando um com o outro, cuja superfície é dotada de elementos de textura, em que os elementos de textura (M6R6) na superfície do rolo de matriz fêmea (M6), que são atribuídos aos elementos de textura (P6E6) na superfície do rolo de matriz macho (P6), não estão inversamente congruentes por uma quantidade superior a 15 (Mi)m em direção axial e radial e os elementos de textura da matriz macho e do rolo fêmea associados um com o outro compreendem facetas (F) para o propósito de elevação de pressão local. Uma faceta (F) compreende faces (FN), que em relação à superfície contínua e imaginária da textura são inclinadas. Com tais rolos facetados, uma variedade muito grande de filmes pode ser gofrada de uma maneira esteticamente atraente, em que os filmes podem ser empregados principalmente na indústria de tabaco e de alimentos.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo para gofrar material de embalagem com pelo menos dois rolos de gofragem, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1 da Patente.

[002] Os filmes de embalagem para a indústria de tabaco ou para a indústria de alimentos já vêm sendo gofrados com dispositivos de rolo de gofragem há algum tempo, que podem ser, por exemplo, assim chamados forros internos que são embrulhados em vários cigarros, ou material de embalagem para chocolate, manteiga ou alimentos similares, componentes eletrônicos, joias ou relógios.

[003] Os assim chamados forros internos inicialmente consistiam em folhas de alumínio puro, tal como, por exemplo, folha de uso doméstico, e esses eram gofrados passando-se os mesmos entre dois rolos, dos quais pelo menos um rolo compreendia um relevo, os assim chamados logotipos. Até aproximadamente 1980 tal par de rolos consistia em sua maioria de um rolo de aço, no qual um relevo era moldado, e de um rolo de acoplamento de um material resiliente, por exemplo, borracha, papel ou acrílico. Pressionando-se o relevo do rolo de matriz macho no rolo de acoplamento = rolo de matriz fêmea, a impressão de imagem espelhada era produzida.

[004] O representativo desse documento EP 0 114 169 A1 é mencionado, que revela uma matriz macho com protuberâncias e uma matriz fêmea com reentrâncias associadas, em que as reentrâncias são ligeiramente maiores e também podem compreender desníveis e são criadas por meio de um laser. Como material do rolo de acoplamento, borracha dura é mencionada, enquanto o termo "duro" embora mencionado no documento, não é explicado, no entanto. Além disso, esse dispositivo destina-se a ser operado somente em uma prensa de impressão por rotogravura, isto é, sem pressão ou somente com a pressão dessa máquina.

[005] Para logotipos mais sofisticados, o relevo do rolo de matriz macho era transferido para uma camada no rolo de matriz fêmea e as reentrâncias correspondentes às localizações elevadas eram gravadas ou criadas de outra forma. Nos últimos tempos, o laser também foi usado para essa gravura.

[006] Visto que produzir rolos de matriz fêmea para logotipos sofisticados é complicado, um assim chamado sistema de pinos estabeleceu-se a partir de aproximadamente 1980, seguinte ao registro do documento US 5.007.271 da mesma requerente, em que dois rolos de aço idênticos com um número muito grande de pequenos dentes se engatam um ao outro e gofram um forro interno que foi passado entre os mesmos. Os logotipos são produzidos com esse dispositivo em que os dentes em um rolo são totais ou parcialmente removidos.

[007] Devido a isso, também se tornou possível criar o assim chamado acabamento acetinado, em que através do grande número de pequenas reentrâncias, que são provocadas através dos dentes, a superfície anteriormente brilhante é dada uma aparência fosca e, portanto, mais nobre.

[008] Paralelo ao desenvolvimento da técnica de gofragem, ou à produção dos rolos de gofragem, uma alteração nos materiais de embalagem também aconteceu, em que as folhas originalmente todas de alumínio de metal foram substituídas por filmes de papel, cujas superfícies foram revestidas com camadas de metal cada vez mais finas sem considerações ambientais, em que, mais recentemente, a camada de metal foi pulverizada. Recentemente e também no futuro, a metalização dos forros internos se tornará ainda menor ou desaparecerá totalmente.

[009] Simultaneamente a isso, esforços estão em curso para se afastar do sistema de embalagem clássico de inserir cigarros embalados em forros internos e inserir essa embalagem em um invólucro de papelão chamado de embalagens suaves, em que apenas um filme de embrulho é fornecido que assume ambas as funções, a saber, manter os cigarros úmidos e a proteção de influências externas de odor por um lado e uma certa rigidez para a proteção mecânica dos cigarros por outro lado.

[0010] Os desenvolvimentos na produção dos rolos de gofragem, em particular, conhecidos pela mesma requerente,consulte, por exemplo, o documento US 7.036.347, levaram a um escopo cada vem maior de efeitos decorativos nos forros internos e a uma maior disponibilidade técnica para propósitos de publicidade, que foram empregados não somente na indústria de cigarro, mas também na indústria de alimentos. Atualmente, no entanto, esforços estão em curso para reduzir significativamente ou eliminar totalmente a publicidade a favor do tabaco, de modo que a gofragem dos forros internos com projetos que têm apelos publicitários não será mais possível na mesma medida que antes. Por essa razão, cada vez mais são procuradas formas para criar novos efeitos decorativos sem usar gofragem notável, bordas de ouro ou enfeites similares.

[0011] Novas formas para a identificação de produto também são procuradas, o que até agora foi garantido, sobretudo, em nomes comerciais que foram mantidos em todo o mundo. Atualmente, os assim chamados efeitos táteis são empregados, por exemplo, que são criados através de texturas de superfície especiais dos papéis ou através de gravuras especiais. Produtos têxteis como papéis são dotados de tintas sopráveis que são otimizadas para absorção de IR, que cria a assim chamada pseudogofragem. O propósito dessa tecnologia pode ser uma formação de relevo palpável a fim de criar, por exemplo, uma superfície semelhante a veludo ou um efeito fosco. Quando usadas para propósito de segurança alimentar, as técnicas de umidificação, entretanto, são questionáveis.

[0012] No caso de superfícies táteis, o consumidor identifica o produto através do seu sentido de tato. Além disso, isso pode levar ao uso de método Braile ou à criação de características de segurança escondidas. As informações geradas de modo tátil podem, por exemplo, ser lidas por meio de feixes de laser ou pela refletividade dependente nas superfícies. Atualmente, também existem desenvolvimentos que visam a criação de efeitos audíveis acusticamente através do afago da superfície.

[0013] Outra área da indústria de tabaco lida com o próprio cigarro, por exemplo, com seu bocal, também chamado de ponteira.

[0014] A legislação a respeito de produtos de tabaco que tem um efeito cada vez mais restritivo e a tentativa de características adicionais tais como tátil, acústica ou outras características visuais por um lado e a cada vez maior variedade de tipos diferentes de materiais de embalagem tais como filmes de alumínio, papéis revestidos de metal, papéis de ponteira, filmes híbridos, filmes plásticos, papelão ou semipapelão por outro lado, resultam em que os rolos de gofragem pino a pino, no caso em que tanto o rolo de acionamento assim como o rolo de acoplamento podem ter um grande número de dentes, podem continuar a ser empregados totalmente e com sucesso para a gofragem de forros internos, mas se deparam com seus limites para os objetivos indicados acima.

[0015] Os sistemas de rolo conhecidos, com um rolo de matriz macho com texturas de matriz macho e um rolo de matriz fêmea com texturas de matriz fêmea que são inversamente congruentes ao mesmo, podem expandir a área de elementos decorativos, mas são altamente intensivos em custo e acima de tudo demorados para produzir como uma consequência da produção e da classificação por pares de modo que a produção dos mesmos não é adequável para a gofragem industrial de, por exemplo, forros internos metalizados para a indústria de tabaco.

[0016] Além disso, a gofragem fina só pode ser garantida com um dispêndio muito grande na produção de tais rolos. Além disso, no caso em que um rolo de matriz macho e um rolo de matriz fêmea que é inversamente congruente ao mesmo são usados, o filme localizado entre os mesmos é esmagado durante a gofragem de tal maneira que tensões se desenvolvem na direção transversal, que são inaceitáveis para papéis de produto de tabaco. Além disso, um limite para a perfuração que é difícil de controlar e pressões muito altas são necessários para um processo online de alta velocidade, em que os tempos de gofragem estão na faixa de milissegundos. Finalmente, existe uma tendência para o uso de papéis mais espessos.

[0017] No Pedido de Patente não pré-Publicado PCT/EP 2013/056144 propõe-se para a solução da ideia geral, indicar um método para produzir um conjunto de rolos de gofragem com o qual é possível realizar a gofragem fina para uma ampla faixa de texturas de superfície descritas da ampla faixa de materiais indicados em operação online de uma planta de embalagem que em um sistema de rolo de gofragem macho e fêmea a textura de superfície de matriz fêmea é produzida independentemente de uma textura de superfície de matriz macho que já tenha sido criada anteriormente ou que já exista fisicamente.

[0018] No caso de texturas finas, essa indicação é suficiente para esse tipo de produção e torna possível uma variedade muito grande de possibilidades de configuração.

[0019] Entretanto, no caso em que superfícies formadas livremente relativamente grandes de logotipos são levadas em consideração, as suas gofragens com qualidade estética satisfatória são problemáticas. A fim de garantir que essas superfícies, por exemplo, no caso de forros internos, tenham a mesma refletividade em todo parte a mesma pressão de gofragem específica mínima tem que ser despendida em toda parte. Entretanto, isso não é possível sem as medidas adequadas quando existem desvios de local por minuto da geometria entre os rolos de matriz macho e matriz fêmea, que levam a pressão de gofragem local a variar muito. No caso de tolerâncias que são muito próximas e de altas pressões, a gofragem cria orifícios. As altas pressões podem afetar negativamente a textura de sanduíche do forro interno que a temperaturas elevadas resulta na degradação do mesmo devido a uma mancha de verniz que é formada na parte de trás do papel.

[0020] A pressão máxima que pode ser praticamente aplicada sem maiores dispêndios atualmente é de cerca de, por exemplo, 3.000 N/por uma área de 150 mm vezes 1 mm; comprimento de rolo vezes largura de gofragem em um rolo de aproximadamente 70 mm de diâmetro. A espessura de papel que, por natureza, varia localmente, no caso de celulose, não pose ser compensado também.

[0021] Se muitos padrões livremente formatados estão presentes na mesma superfície de rolo, o papel pode facilmente se enrugar devido ao estiramento de papel localmente diferente. A alta densidade de amostragem que é exigida atualmente aumenta esse problema ainda mais.

[0022] Iniciando-se a partir dessa técnica anterior, é o objetivo da presente invenção indicar um dispositivo de gofragem com um conjunto de rolos de gofragem que tenha pelo menos dois rolos de matriz macho e matriz fêmea que cooperem entre si, que não somente permita a execução de gofragem fina para uma ampla faixa de texturas de superfície descritas da ampla faixa de tipos de material em operação online de uma planta de embalagem, mas adicionalmente, a gofragem fina atraente de alta qualidade de logotipos sofisticados tal como, por exemplo, criaturas míticas, letras e similares. Esse objetivo inclui a criação de graus escalonados de brilho e contorno escalonado. Tal dispositivo é definido na reivindicação independente 1 da Patente.

[0023] Em geral, a gofragem fina significa que o contorno das texturas de gofragem fina dos rolos tem um erro linear total em direção axial e radial de menos do que +/- 10 μm e/ou um erro de ângulo de menos do que 5°.

[0024] Os objetivos adicionais e vantagens são obtidos a partir das reivindicações dependentes e da descrição a seguir. A seguir, a invenção é explicada em mais detalhes com a ajuda dos desenhos das modalidades exemplificativas.

[0025] A figura 1 mostra esquematicamente um dispositivo com um conjunto de rolos de gofragem com uma matriz macho e uma matriz fêmea, cada uma das quais, são dotadas de uma textura simples,

[0026] a figura 1A mostra esquematicamente um arredondamento facetado,

[0027] as figuras 2, 2A mostram esquematicamente um sinal com facetas,

[0028] as figuras 2B a 2E ilustram esquematicamente quatro regras para as facetas,

[0029] as figuras 3 a 5 mostram esquematicamente desenhos em corte de projetos de texturas de matriz macho e de matriz fêmea que não são inversamente congruentes,

[0030] a figura 6 mostra um segundo dispositivo com um conjunto de rolos de gofragem com uma matriz macho e uma matriz fêmea, nas quais a textura consiste em uma figura sofisticada,

[0031] a figura 7 mostra um dispositivo adicional com um conjunto de rolos de gofragem, que são dotados de uma figura sofisticada,

[0032] a figura 8 mostra uma ampliação detalhada da figura 4,

[0033] a figura 9 mostra uma textura em um rolo de matriz macho,

[0034] a figura 10 mostra uma textura adicional em um rolo de matriz macho,

[0035] a figura 11 mostra uma modalidade exemplificativa adicional de um conjunto de gofragem,

[0036] a figura 12 mostra uma modalidade exemplificativa de um conjunto de gofragem com um rolo de matriz macho e dois rolos de matriz fêmea associados,

[0037] a figura 13 mostra um conjunto de rolos de gofragem adicional com um rolo de matriz fêmea e dois rolos de matriz macho associados,

[0038] a figura 13A mostra o uso de um rolo de matriz fêmea com um rolo de matriz macho,

[0039] a figura 13B mostra o uso do mesmo rolo de matriz fêmea com outro rolo de matriz macho,

[0040] a figura 14 mostra um dispositivo de gofragem com um rolo de matriz fêmea e dois rolos de matriz macho,

[0041] as figuras 15A, B mostram dois cortes esquemáticos dos rolos da figura 14,

[0042] a figura 16 mostra um dispositivo de estampagem adicional com um rolo de matriz fêmea e dois rolos de matriz macho,

[0043] a figura 17 mostra um dispositivo de estampagem adicional com um rolo de matriz fêmea e dois rolos de matriz macho,

[0044] a figura 18 mostra esquematicamente uma primeira modalidade exemplificativa de um dispositivo de troca rápida de rolos de acordo com a invenção em uma vista em perspectiva,

[0045] a figura 19 mostra o dispositivo incorporado da figura 18 em um corte,

[0046] a figura 20 mostra esquematicamente uma segunda modalidade exemplificativa de um dispositivo de troca rápida de rolos de acordo com a invenção em uma vista em perspectiva.

[0047] A figura 1 mostra esquematicamente e simplificada uma construção de um dispositivo de gofragem 1 com um rolo de matriz macho P1 e um rolo de matriz fêmea M1, em que o rolo de matriz macho é acionado por uma unidade 2. O rolo de matriz macho P1 compreende duas elevações P1E1 e P1E2 que são diferentes uma da outra e o rolo de matriz fêmea M1 compreende reentrâncias M1R1 e M1R2 que são atribuídas às elevações do rolo de matriz macho. Visto que as texturas dos rolos de matriz fêmea são produzidas independentemente das texturas dos rolos de matriz macho, as reentrâncias de matriz fêmea associadas não são exatamente inversamente congruentes às elevações de matriz macho. Conforme ainda será explicado adicionalmente, os desvios podem compreender tanto as dimensões de altura quanto as de profundidade assim como os ângulos.

[0048] Embora a elevação P1E1 e a depressão associada M1R1 sejam em formato semiesférico, a elevação P1E2 e a depressão associada M1R1 são texturizadas, e nesse caso, têm as assim chamadas facetas F. De acordo com Brockhaus, as facetas são superfícies polidas e nesse sentido, as facetas nesse caso são definidas como superfícies de parte planas fornecidas em uma superfície. No presente contexto, as superfícies de parte de uma superfície não têm as mesmas dimensões entre as mesmas.

[0049] Em relação ao modo de ação e às vantagens das facetas, as seguintes considerações físicas podem ser empregadas. A capacidade de resolução do olho nu sob condições ideais é de aproximadamente 1,27 cm a 2,54 cm (0,5’ a 1’), correspondente a 1 mm em 3 a 6 m ou 0,1 mm a uma distância de 30 cm a 60 cm do olho. Similar a instrumentos ópticos, a capacidade de resolução é determinada pelo tamanho da pupila. A distância dos receptores de foto na fovea centralis, a localização de visão mais aguçada, é adaptada à capacidade de resolução do olho, essa distância equivale a aproximadamente 0,76 cm (0,3’). No caso de condições médias, dois pontos são separadamente perceptíveis quando a distância angular dos mesmos é de 5,08 cm (2’). No caso de objetos fracos e em direção à borda do campo de visão, a acuidade visual, entretanto, diminui notavelmente. Em contrapartida, a distinguibilidade de texturas finas é maior. No caso de linhas, pode atingir, por exemplo, 0,76 cm (0,3’) em bom contraste, que é alcançado através de processamento de imagem congênita no cérebro.

[0050] Com base no forro interno, uma refletividade de 20 a 30% deve ser assumida in situ, o que significa que no caso de uma peça de filme que é irradiada com luz branca ao longo de uma grande área, um máximo de 20 a 30% da intensidade de luz irradiada é refletido. Devido à única superfície levemente metalizada o olho humano, portanto, exige uma área mínima de aproximadamente 0,4 mm x 0,4 mm, ou 0,16 mm2, a fim de ter a capacidade de distinguir claramente em termos de contrate. O processamento de imagem do cérebro é, assim, responsável por dois outros efeitos. A) Conforme é conhecido a partir de pintura, formas complexas podem ser reconhecidas por humanos quando os contornos e/ou áreas de um objeto são somente sugestivamente visíveis. B) Enquanto os ângulos de curvatura de um objeto forem constantes ou quase constantes,peças ainda maiores de áreas são reconhecidas com a ajuda de alguns pontos brilhantes respectivamente construídos no cérebro. Os pré-requisitos para isso é que a intensidade da luz refletida fornece contraste suficiente.

[0051] Conforme já indicado, o contraste, ou a clara capacidade de reconhecimento de superfícies livres pode ser aprimorado com superfícies planas elevadas em parte de qualquer forma, nesse caso chamadas de facetas ou polígonos, que são elevadas no rolo de matriz macho ou rebaixadas no rolo de matriz fêmea. As facetas marcam as partes de superfícies individuais e são projetadas através de tamanho e disposições que graças ao mais alto excelente brilho de impressão de gofragem específica e assim, uma boa impressão estética da gofragem total é criada. Essa impressão é criada através do processamento de imagem do olho humano com a ajuda de bordas de refração, que provocam uma impressão de gofragem localmente elevada.

[0052] Conforme é evidente a partir da figura 1A, as facetas F1 a F4 são distribuídas ao longo da superfície de relevo 15 e são sempre aproximações planas ou peças de parte do relevo real. A altura da faceta é, por exemplo, entre 0,02 e 0,4 mm. O resultado é uma técnica que reduz a área de impressão total, que fornece bons resultados estéticos mesmo com pressão máxima disponível limitada.

[0053] Com a ajuda da figura 2, o termo "faceta" é explicado em mais detalhes de uma maneira esquemática e simplificada. A figura 2 mostra um objeto relativamente grande, um "L" com um primeiro comprimento de perna L1 de 10 mm e um segundo comprimento de perna L2 de 12 mm, uma largura de perna B de 2,2 mm e uma altura H de 0,3 mm.

[0054] Se de acordo com a técnica anterior conhecida, somente o "L" interno, isto é, de acordo com os lados internos que ficam perpendicularmente um sobre o outro em todo lugar, devam estar fixados aos rolos, o filme com essa profundidade de gofragem iria em probabilidade total rasgar ou com pressão bastante reduzida ser borrado ou irregularmente perceptível.

[0055] A fim de tanto proteger o filme assim como aumentar o contraste, todos os lados do caractere são dotados de faces oblíquas, em que somente as faces oblíquas L1S, B1S, S1S e L2S são numeradas no presente contexto. A face oblíqua SIS descreve uma entretela disposta entre uma superfície longa e uma superfície ampla. O ângulo δ entre os lados perpendiculares e as faces oblíquas é substancialmente determinado dependente do tamanho do objeto e da condição do filme. Esse ângulo não precisa ser o mesmo em todo lugar.

[0056] No presente caso até aqui descrito, as facetas criadas no filme consistem em faces oblíquas. No caso, entretanto, que o ângulo de faceta δ não satisfaz os critérios descritos mais abaixo, ou o contraste não é satisfatório, as facetas FR são fornecidas na superfície LO, consulte a figura 2A. As facetas FR de acordo com a figura 2A nessa modalidade exemplificativa têm uma largura BB de 0,5 mm na base e dependendo do ângulo ε, uma largura BT no topo de 0,3 mm, em que a altura HF equivale a 0,1 mm. Essa faceta se estende ao longo da largura total do caractere. Durante a gofragem, as facetas elevadas são criadas no filme com um ângulo complementar ε.

[0057] Começando a partir do exemplo descrito, muitas variações são concebíveis. Por exemplo, os ângulos y, e ε, ou a altura HF podem variar em cada caso desde que os critérios enunciados mais abaixo sejam satisfeitos.

[0058] É teoricamente possível fixar as facetas de qualquer maneira, independentemente do tamanho e do formado das mesmas. Testes mostraram, entretanto, que certos critérios alcançaram refletividade ideal e, assim, o modo de observação de um objeto quando os seguintes aspectos são observados. No presente contexto, os ângulos em inclinação, tanto da superfície quanto das faces laterais da faceta, são sempre baseados na superfície contínua e imaginária do logotipo. O logotipo significa todas as figuras ou sinais. 1. A fim de perceber alterações do relevo com uma inclinação variante α de menos de 55°, as superfícies de faceta que têm uma inclinação de β = 70 a 90°, têm que ser separadas por pelo menos 0,04 mm de altura, consulte a figura 2B. 2. As superfícies de um relevo com facetas que têm uma inclinação variante de mais do que 55° são distinguíveis no caso em que as mesmas não excedem um comprimento ou largura d, em que d pode, por exemplo, equivaler a 0,7 mm, consulte a figura 2C. 3. As superfícies de faceta com mais do que 0,7 mm em extensão podem se distanciar de outra superfície de faceta com outro ângulo de inclinação entre 70 e 90° e uma face oblíqua 1 lm de pelo menos 0,5 mm. Se essa regra é observada, o comprimento l da superfície pode se estender até 30 mm e ser distinguível, consulte a figura 2D. 4. No caso de uma sequência de superfícies de faceta com inclinações de 90° cada, a altura h, h1 das facetas para cada superfície deve ser de pelo menos 0,04 mm, de modo que as mesmas sejam claramente reconhecíveis, consulte a figura 2E.

[0059] As informações acima mostram que uma faceta deve significar uma superfície de parte que é plana, como uma regra, que compreende faces de faceta, que em relação à superfície imaginária e contínua do logotipo, são inclinadas em um ângulo definido.

[0060] Os valores e condições indicados são detalhes exemplificativos, com os quais bons resultados podem ser alcançados. Entretanto, também é concebível que outros valores poderiam realizar resultados bons ou satisfatórios.

[0061] Visto que essas texturas não são dentes, a força de acionamento do rolo de matriz macho acionado através do acionador por correia 2 é transmitida para o rolo de matriz fêmea através de rodas dentadas 3 e 4.

[0062] Nas figuras 3 a 5, algumas possibilidades de como a textura de matriz fêmea pode ser desviar da textura de matriz macho são mostradas esquematicamente. Para representação e ilustração aprimoradas, as texturas de superfície são mostradas em formatos de dente e ampliadas a fim de tornar os desvios mais visíveis.

[0063] A fim de ter a capacidade de indicar os desvios pretendidos, os erros sistemáticos, isto é, as tolerâncias durante a produção, têm que ser definidos inicialmente. Conforme já mencionado, as melhorias na produção de rolo têm por objetivo dentre outras coisas, produzir texturas mais precisas e adequadas para a gofragem fina, resultando, assim, no problema de produção de tolerâncias próximas durante a produção. Essas tolerâncias são, dentre outras coisas, também influenciadas pela qualidade da superfície dos rolos e é, portanto, vantajoso usar uma superfície dura.

[0064] Esses podem ser rolos de metal duro sólido ou rolos de metal com uma superfície de metal duro, aço endurecido ou material duro tal como ta-C, carbureto de tungstênio (WC), carbureto de boro (B4C) ou carbureto de silício (SiC), rolos de cerâmica sólida ou rolos de metal com uma superfície de cerâmica. Todos esses são materiais que são particularmente adequados para trabalho de precisão, por exemplo, também com um sistema de laser. Na maioria dos casos é vantajoso fornecer a superfície dos rolos de gofragem com uma camada protetora adequada. Ambos os rolos de gofragem têm corpos de rolo que são reforçados contra deformação com uma região de superfície dura de modo que a geometria de superfície é mantida mesmo sob altas cargas.

[0065] Por exemplo, para um rolo de gofragem com um comprimento de 150 mm e um diâmetro de 70 mm e com a precisão pretendida que trabalha em direção de rotação, um erro de 2 a 4 μm e em direção axial, tal de +/- 2 μm é previsto e em altura, com uma altura de dente de 0,1 mm, tal de 0,5 a 3 μm. Com um ângulo de dois flancos de dente opostos de, por exemplo, 80°, um erro angular de menos de 3° é previsto. Isso produz para novos rolos, um erro linear máximo de +/5 μm, de modo que os desvios relacionados à fabricação possam equivaler até aproximadamente 10 μm.

[0066] Entretanto, visto que esses valores podem ser altamente influenciados pelas medições e pela produção, uma diferença pretendida pode ser comentada somente de um desvio linear das texturas de matriz macho a partir da textura fêmea de 15 μm e mais em direção axial e radial e a partir de um desvio angular de até 20° para o ângulo total. O limite superior da diferença das texturas é definido pela condição de que os dois rolos podem cooperar sem comprometimento.

[0067] A diferença pretendida das respectivas texturas associadas na matriz macho e na matriz fêmea depende altamente do material a ser gofrado; consequentemente, a diferença linear da distância para a gofragem de um filme que é aproximadamente de 30 μm de espessura equivale a aproximadamente 40 μm e durante a gofragem de um semipapelão de aproximadamente 300 μm de espessura, cerca de 120 μm.

[0068] Nas figura 3 a 5 é mostrado que é vantajoso para texturas adicionais se os rolos têm uma certa distância constante um do outro. Para um sistema de rolo de pinos, tal distância constante é descrita na forma de uma redução de um rolo, ou de um menor diâmetro, pelo menos ao longo da largura do filme, de 0,02 a 0,2 mm, no documento WO 2011/161002 A1 da mesma requerente.

[0069] Nos casos de acordo com as figuras 3 a 5, o diâmetro de um dos rolos, vantajosamente do rolo de matriz macho, é fornecido menor ao longo de pelo menos a largura do filme por uma quantidade de mais do que 0,02 mm do que do resto do rolo. Devido a isso, uma gofragem mais uniforme pode ser criada. Nas figuras 3 a 5, tal redução, ou a diferença dos diâmetros do rolo de matriz macho está designada com ‘S’.

[0070] Em vez de uma redução, outros meios de espaçamento também podem ser fornecidos, tal como, por exemplo, um controle de espaçamento eletrônico ou mecânico.

[0071] Na figura 3, o rolo de matriz fêmea M2 tem uma textura de superfície SM2, em que dois flancos opostos das reentrâncias têm um ângulo α2. O rolo de matriz macho P2 tem uma textura SP2, em que dois flancos dos dentes localizados opostos delimitam um ângulo β2 e β2 é menor do que α2. Os ângulos podem ter uma quantidade de 10° a 110° e uma diferença de até 20°.

[0072] O rolo de matriz fêmea M3 na figura 4 tem uma textura de matriz fêmea SM3, as fendas M3 da qual têm uma superfície de fenda plana. A matriz macho P3 tem uma textura de superfície SP3, os dentes T3 da qual são arredondados.

[0073] O rolo de matriz fêmea M4 da figura 5 tem a mesma textura de superfície SM4 conforme anteriormente, enquanto os dentes T4 de rolo de matriz macho P4 são achatados na ponta.

[0074] As mesmas observações também se aplicam às texturas arredondadas e às texturas de faceta.

[0075] A figura 6 mostra um dispositivo de gofragem 6 adicional, que compreende um rolo de matriz macho P5 e um rolo de matriz fêmea M5. Cada um dos dois rolos tem uma textura P5E5 e M5R5 na forma de uma cabeça de lobo associada uma à outra. Os elementos remanescentes são os mesmos conforme a figura 1.

[0076] Nas figuras 7 e 8, um dispositivo de gofragem 7 com um rolo de matriz macho P6 e um rolo de matriz fêmea M6 é mostrado, em que as figuras P6E6 e M6R6 são mostradas na forma de um veado. A partir da representação enfática da figura 7 é mais evidente que as figuras no rolo de matriz fêmea M6 são rebaixadas e no rolo de matriz macho P6 são elevadas.

[0077] A figura 8 constitui uma ampliação detalhada do rolo de matriz macho P6 a partir da figura 7, em que é evidente que o veado é facetado, isto é, que a área é resolvida em áreas de parte, em facetas FN. Essa medida aumenta substancialmente o brilho ou a capacidade de reflexão do objeto no filme. Se o veado fosse para consistir em uma superfície, seria concebível sob certas condições que a imagem que é visível ao olho, pareceria irregular e consequentemente borrada. Dividindo-se a área em áreas de partes facetadas FN, o contraste da imagem é aumentado e uma imagem visualmente mais atraente é criada.

[0078] As figuras 9 e 10 mostram dois leões e uma coroa, que nesse caso são texturas de matriz macho elevadas. No lado direito, o leão P7E7 é mostrado em sua totalidade em que as facetas são reconhecíveis com dificuldade relativa enquanto no lado esquerdo, no caso do leão P7EF7, as facetas são claramente visíveis desenhadas como no caso de uma trança de fio. Na figura 10, ambos os leões são mostrados por inteiro. As texturas no rolo de acoplamento que são atribuídas uma à outra não são em cada caso criadas inversamente de forma congruente uma à outra.

[0079] A figura 11 mostra um conjunto de rolos de gofragem adicional, em que no desenho da esquerda, ou na ampliação no fundo, o rolo de matriz macho P8 e correspondentemente ao da direita, ou no topo na ampliação, o rolo de matriz fêmea M8 são mostrados. Em particular, a partir da representação ampliada é evidente que a profundidade e a largura dos traços do lírio são menores do que a profundidade e a largura da palavra "dream". Isso simboliza que as texturas, isto é, os sinais e os desenhos e figuras, podem ter alturas ou profundidades bastante diferentes. No presente contexto, a altura dos relevos elevados não precisam ser as mesmas que a profundidade das reentrâncias no rolo de matriz fêmea.

[0080] Também foi mostrado que através do alargamento e aumento em altura ou aprofundamento da palavra "dream" essa palavra é altamente enfatizada, mais altamente do que com maior espessura, entretanto, com a mesma altura ou profundidade do lírio. O alargamento e simultaneamente a elevação e aprofundamento de um sinal comparado com um sinal com menor largura e altura, ou profundidade trazem ênfase amplificada desse sinal.

[0081] Nas figuras 12 a 17 é mostrado esquematicamente que não somente os dispositivos de gofragem com dois rolos de gofragem, mas para uma série de dispositivos de gofragem de aplicação com um conjunto de rolos de gofragem que tem três rolos de gofragem podem ser praticamente usados vantajosamente. No presente contexto, um rolo de matriz macho pode ser atribuído a dois rolos de matriz fêmea ou um rolo de matriz fêmea pode ser atribuído a dois rolos de matriz macho. Teoricamente, também é concebível usar um conjunto de rolos de gofragem com mais do que três rolos de gofragem.

[0082] Na figura 12, o rolo de matriz macho P9 compreende dois retângulos P8E1 e E2 que estão dispostos no topo um do outro e as reentrâncias associadas M9AR1 e R2, M9BR1 e R2 de rolos de matriz fêmea M9A e M9B, em que as reentrâncias M9AR1 e R2 têm uma menor profundidade do que as reentrâncias M9BR1 e R2. Conforme indicado na figura 12, os três rolos cooperam em um sistema de três rolos, em que as elevações P8E1, E2 estão dispostas no rolo de matriz macho de tal maneira que cada um par de elevações coopera com as reentrâncias associadas dos primeiro e segundo pares de elevações com as reentrâncias associadas do respectivo rolo fêmea, em que as reentrâncias M9AR1, R2 são menos profundas do que as reentrâncias M9BR1, R2.

[0083] Entretanto, é concebível que a matriz macho em cada caso coopere em um sistema de dois rolos primeiramente com o um e, então, com o outro rolo de matriz fêmea, em que em cada caso o rolo de matriz macho P9 primeiro interage com o rolo de matriz fêmea M9A e, então, o mesmo rolo de matriz macho P9 com o outro rolo de matriz fêmea M9B.

[0084] Isso permite a gofragem de figuras elevadas ou aprofundadas sem estirar excessivamente o filme. No presente contexto, o rasgamento do filme nas localizações das reentrâncias de matriz fêmea mais profundas pode ser evitado acima de tudo.

[0085] Um exemplo adicional de um dispositivo de gofragem com três rolos de gofragem é mostrado nas figuras 13, 13A e 13B, em que nesse caso um rolo de matriz fêmea M10 coopera com dois rolos de matriz macho P10A e P10B. Embora a figura rebaixada M10R0 do rolo de matriz fêmea M10 permaneça a mesma, o rolo de matriz macho P10A tem um relevo P10A10 com uma menor altura do que o relevo P10BE10 do rolo de matriz macho P10B.

[0086] A figura 14 mostra uma disposição adicional com um rolo de matriz fêmea M11 e dois rolos de matriz macho 11A e 11B. O rolo de matriz fêmea M11 tem uma depressão facetada M11R11, cada uma da qual é atribuída à elevação P11AEA e P11BEB, em que duas elevações são diferentes uma da outra. A fim de evitar o estiramento dos filmes de tal maneira que orifícios sejam criados, a gofragem é primeiro realizada com o uso do rolo de matriz macho P11A, a elevação do qual é menor do que do segundo com, nesse caso, facetas gravadas mais agudas.

[0087] A figura 15A mostra esquematicamente um corte através da depressão M11R11 do rolo de matriz fêmea M11 e a elevação PM11AEA do primeiro rolo de matriz macho P11A na figura 14.

[0088] A figura 15B mostra esquematicamente um corte através da depressão M11R11 do rolo de matriz fêmea M11 e a elevação PM11BEB do segundo rolo de matriz macho P11B na figura 14.

[0089] A partir das duas figuras em corte é evidente que o filme que passa entre os rolos de gofragem é inicialmente pré-gofrado e subsequentemente gofrado mais profundamente.

[0090] Tal dispositivo de múltiplos rolos com um rolo de matriz fêmea (macho) e múltiplos rolos de matriz macho (fêmea) como rolo de acoplamentos, as elevações (reentrâncias) dos quais associadas uma com as outras são maiores em cada caso a partir de rolo de acoplamento para rolo de acoplamento, é usado para gofrar as assim chamadas texturas elevadas. Essas estão dispostas no topo uma da outra e podem ser gofradas sem rasgar o filme, em no caso de gofragem única com as mesmas texturas levaria ao rasgamento do filme.

[0091] A figura 16 mostra uma disposição adicional com um rolo de matriz fêmea M12 e dois rolos de matriz macho 12A e 12B. O rolo de matriz fêmea M12 tem uma depressão facetada M12R12, que é atribuída a cada elevação P12AEA e P12BEB dos rolos de matriz machos P12A e B, em que as duas elevações têm alturas que diferem uma da outra. Através da gofragem sucessiva com o rolo de matriz macho P12A e, então, com o rolo de matriz macho P12B, o filme durante a gofragem do relevo texturizado mais alto P12BE12 não é estirado a uma tal extensão em que orifícios são criados.

[0092] A figura 17 mostra uma disposição adicional com um rolo de matriz fêmea M13 e dois rolos de matriz macho P13A e P13B. O rolo de matriz fêmea M13 tem uma depressão facetada M13R13, que é atribuída a cada uma das elevações P13AEA e P13BE13 dos rolos de matriz macho P13A e B, em que a elevação P13AEA tem uma altura menor do que a elevação P13BE13. Devido a isso, o filme durante a gofragem não é estirado de tal maneira que desenvolva orifícios.

[0093] O uso de múltiplos rolos com elevações e reentrâncias de diferentes profundidades permite a gofragem de relevos altamente elevados sem o estiramento elevado do filme de uma tal maneira que seja perfurado.

[0094] Começando a partir dos exemplos acima, é evidente que a provisão de logotipos de qualquer formato com facetas não é limitada a um certo tamanho de área, mas uma área mínima de 0,4 mm x 0,4 mm, correspondente a 0,16 mm2 e pode ser empregada em qualquer lugar em que um aprimoramento de contraste é desejado.

[0095] Os rolos de matriz macho e de matriz fêmea anteriormente conhecidos foram sempre produzidos em pares e devido ao fato de que os rolos de matriz fêmea são projetados inversamente congruentes aos rolos de matriz macho, cada vez que um dos rolos tem que ser substituído, o outro rolo de necessidade também tem que ser substituído. Através da produção individual dos rolos de gofragem de acordo com a presente invenção é agora possível substituir individualmente tanto o rolo de matriz macho assim como o rolo de matriz fêmea, que traz consigo uma vantagem principal não somente em relação às diferentes condições de desgaste, mas também em relação às possibilidades de configuração.

[0096] Os dispositivos de troca rápida para os rolos de pino são conhecidos a partir do documento US-6.665.998 da mesma requerente e têm estado em uso em todo o mundo para a pluralidade de dispositivos de gofragem de papel de cigarro desde então. O eixo do rolo de acoplamento ali é móvel nas três direções de coordenada a fim de tornar possível a autossincronização dos rolos de gofragem. Isso não é mais exigido com os rolos da presente invenção que não têm quaisquer dentes.

[0097] O dispositivo de troca rápida 30 das figuras 18 e 19 inclui um alojamento 31 com duas montagens 32 e 33 para receber um suporte de rolo 34 e 35 cada. O suporte de rolo 34 serve para fixar o rolo de matriz macho 36 que é acionado através da unidade 2 que não é mostrada e o suporte de rolo 35 serve para fixar o rolo de matriz fêmea 37. De acordo com a figura 20, o suporte de rolo 34 é empurrado para a montagem 32 e o suporte de rolo 35 para a montagem 33. O alojamento 31 é fechado com uma placa de terminação 38.

[0098] No presente exemplo, o rolo de matriz fêmea é acionado pelo rolo de acionamento de matriz macho 36 em cada caso através de rodas dentadas 3 e 4, que estão localizadas em uma extremidade dos rolos. A fim de garantir a alta precisão esperada de sincronização, as rodas dentadas são produzidas muito finamente. Outros meios de sincronização também são possíveis, por exemplo, motores elétricos.

[0099] A partir do corte da figura 19 é evidente que no lado de unidade externo, no desenho à esquerda, o eixo de rolo 41 do rolo de matriz macho 36 é preso de modo giratório em um rolamento de agulhas 42 no suporte de rolo 34 e no outro lado em um rolamento de esferas 43. As duas extremidades 44 e 45 do suporte de rolo são presas em aberturas correspondentes 46 e 47 no alojamento, ou placa de terminação. Para a introdução e posicionamento exatos e inequívocos do suporte de rolo no alojamento, o fundo de alojamento compreende uma fenda em formato de T 48, que corresponde a uma chaveta em formato de T 49 no fundo de suporte de rolo.

[00100] O eixo de rolo 50 do rolo de matriz fêmea 37 é montado em um lado, no desenho à esquerda, em uma parede 51 do suporte de rolo 35 e no outro lado em uma segunda parede 52 do suporte de rolo. As bordas 53 de tampa 54 do suporte de rolo são incorporadas como chavetas que podem ser empurradas na fenda em T correspondente 55 no alojamento 31. No presente contexto, a parede de um lado 51 se encaixa em uma abertura correspondente 56 na parede de alojamento. A parte 57 de parede lateral 52 que se projeta ao longo da tampa se encaixa em uma reentrância 58 na parede de alojamento.

[00101] As versões mostradas, no caso de que o segundo rolo é acionado através de rodas dentadas, o ajustamento dos rolos seguintes à montagem do suporte de rolo é exigido. Isso é feito, por exemplo, com a ajuda das rodas dentadas.

[00102] Na modalidade variante do dispositivo de troca rápida 59 da figura 20, o alojamento 60 não tem uma placa de terminação, mas uma parede 61 com uma abertura meio arredondada inferior 62 e uma abertura aproximadamente retangular superior 63. Os dois rolos e os suportes de rolo são os mesmos de antes e a fenda de formato em T para receber o suporte de rolo de matriz fêmea e a fenda de formato em T 48 no fundo de alojamento são também as mesmas. As aberturas traseiras são similares às aberturas frontais 62 e 63 no desenho. Nessa modalidade, os suportes de rolo também são inequívocos e precisamente fixados no alojamento.

[00103] O uso de dispositivos de gofragem de três rolos é conhecido pelo menos desde o ano 2000 a partir do documento WO 00/69622 da mesma requerente.

Claims

1. Dispositivo de gofragem para gofragem fina de material de embalagem com um conjunto de rolos de gofragem que tem rolos de matriz macho e matriz fêmea cooperando um com o outro, cujas superfícies são dotadas de elementos de textura que possuem contornos com erro linear total na direção axial e radial de menos do que +/- 10 μm e/ou um erro de ângulo de menos do que 5o, caracterizado pelo fato de que os elementos de textura (MR) na superfície do(s) rolo(s) de matriz fêmea (M), que são atribuídos aos elementos de textura (PE) na superfície dos rolos de matriz macho (P), não são inversamente congruentes por uma quantidade superior a 15 μm em direção axial e radial e os elementos de textura da matriz macho e do(s) rolo(s) de matriz fêmea atribuídos um ao outro têm facetas (F) para o propósito de aumento de pressão local.

2. Dispositivo de gofragem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma faceta (F) tem faces (FN, FR, F1 - F4), que em relação à superfície contínua e imaginária da textura são inclinadas.

3. Dispositivo de gofragem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a área mínima de uma faceta é de 0,4 mm x 0,4 mm, ou 0,16 mm2.

4. Dispositivo de gofragem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende um rolo de matriz macho (P9) e dois rolos de matriz fêmea (M9A, M9B), em que o dispositivo inclui meios de modo que o rolo de matriz macho (P9) com a elevação de matriz macho (P9E1, E2) primeiro interage com o primeiro rolo de matriz fêmea (M9A) com a depressão de matriz fêmea associada (M9AR1,2) e, depois, com o segundo rolo de matriz fêmea (M9B) com a depressão de matriz fêmea associada (M9BR1,2).

5. Dispositivo de gofragem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende um rolo de matriz fêmea (M10-13) e dois rolos de matriz macho (P10A-13, P10B-13), em que o dispositivo inclui meios de modo que o rolo de matriz fêmea (M10-13) com a depressão (M10-13R10-13) primeiro interage com o primeiro rolo de matriz macho (P10A-13) com a elevação de matriz macho associada (P10A-13, R10-13) e, depois, com o segundo rolo de matriz macho (P10B-13) com a elevação de matriz macho associada (P10B13R10-13).

6. Dispositivo de gofragem, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o rolo de matriz macho (P9) e os rolos de matriz fêmea (M9A, M9B) estão dispostos em um dispositivo de gofragem de três rolos, em que as elevações (P9E1,2) estão dispostas no rolo de matriz macho de tal maneira que durante o processo de gofragem as mesmas interagem uma após a outra com as reentrâncias (M9AR1, 2) do primeiro (M9A) e com as reentrâncias (M9BR1, 2) do segundo rolo de matriz fêmea (M9B).

7. Dispositivo de gofragem, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o rolo de matriz macho (P9) e os rolos de matriz fêmea (M9A, M9B) são, cada um, dispostos em pares em um dispositivo de gofragem de dois rolos.

8. Dispositivo de gofragem, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o rolo de matriz fêmea (M10-13) e os rolos de matriz macho (P10A-13, P10B-13) estão dispostos em um dispositivo de gofragem de três rolos, em que as reentrâncias (M10- 13R10-13) estão dispostas no rolo de matriz fêmea de tal maneira que durante o processo de gofragem as mesmas interagem uma após a outra com as elevações (P10A-13E10-13) do primeiro (P10A-13) e com as elevações (P10B-13R10-13) do segundo rolo de matriz macho (P10B-13).

9. Dispositivo de gofragem, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o rolo de matriz fêmea (M10-13) e os rolos de matriz macho (P10A-13, P10B-13) estão, cada um, dispostos em pares em um dispositivo de gofragem de dois rolos.

10. Dispositivo de gofragem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a altura ou a profundidade das elevações e das reentrâncias e o número de rolos de gofragem são dispostos e projetados de tal maneira que, através de múltiplas gofragens, relevos altos ou elevados são criados, a altura ou profundidade e largura dos quais são maiores do que as texturas remanescentes.

11. Dispositivo de gofragem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o diâmetro de um dos rolos de gofragem é produzido pelo menos na largura da manta do material de embalagem com um diâmetro que é menor por uma quantidade S do que o resto do rolo de gofragem, em que S tem um valor superior a 0,02 mm.

12. Dispositivo de gofragem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que pelo menos a superfície dos rolos de gofragem consiste em metal, metal duro, material duro ou cerâmica, em que a superfície, se apropriado, é dotada de uma camada de proteção.

13. Dispositivo de gofragem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o conjunto de rolos de gofragem está disposto em um dispositivo de troca rápida (30, 59), que é incorporado de tal maneira que os rolos de gofragem (36, 37) podem ser substituídos individual e independentemente um do outro, em que os rolos de gofragem (36, 37) são, cada um, presos de modo giratório em um suporte de rolo (34, 35) e os suportes de rolo são fixados individualmente e removíveis independentemente um do outro em um alojamento de troca rápida em uma posição inequívoca, em que uma extremidade do suporte de rolo de matriz macho (34) é presa em um rolamento de agulhas (42) e sua outra extremidade em um rolamento de esferas (43).

14. Dispositivo de gofragem, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o um suporte de rolo (34) em sua parte inferior compreende uma chaveta (49) e o fundo do alojamento (31,60), uma fenda correspondente (48).