CN101678631B - 制造压纹纸或层压金属箔片材的设备和方法 - Google Patents

Abstract

用于生产压纹纸或层压金属箔片材(55)的设备(1)和方法，包括：供给装置，用于供给纸或层压金属箔的长条带(20)；一对匹配的压纹辊(5，10)，设置成从所述供给装置接收所述条带；以及接收和切割装置，用于从所述压纹辊接收被所述压纹辊压纹后的这种条带，并将这种条带切割成片材。所述辊具有多个布置在其表面上的压纹区段(75)。至少一个所述区段赋予第一压纹，并且至少另一个所述区段赋予外观上不同于所述第一压纹的交替压纹。所述区段尺寸设计成类似于所述箔片材。至少一组所述片材携带所述第一压纹，而至少另一组所述片材携带所述交替压纹。

Description

制造压纹纸或层压金属箔片材的设备和方法

技术领域

本发明总体涉及对纸或层压金属箔进行压纹。具体来说，本发明涉及用于对纸或层压金属箔进行卷对卷压纹的设备和方法。

背景技术

纸片材或层压有金属箔的纸片材用于各种包装或封装应用。消费品，例如糖果，通常用这种纸或箔片材单独或成堆包装，香烟或雪茄经常以衬有这种箔片材的罐或盒进行销售。层压金属箔片材尤其可用作烟草制品用的封装衬里，因为金属箔可对会使烟草变质的光和湿气形成屏障。

用作包装或封装衬里的层压金属箔片材和纸片材通常被压纹以显示图像例如图案、商标、公司名称、标识或其它信息以加深用这种片材包装或封装的货物印象。压纹的执行可以利用公知的方法例如卷对卷压纹，其中层压箔或纸的条带给被供给和挤压在一对压纹辊之间。

例如，烟草业公知使用的压纹工艺基于将层压金属箔穿过具有两个硬质钢压纹辊的压机，其中一个辊是主动辊，另一个辊由主动辊驱动。在一种工艺中，压纹辊分别初始机械加工有匹配压模图案，这种图案由覆盖整个辊表面的小的锥形突起构成。锥形突起用作压纹压模以随着片材在辊间穿过而制备图案。为了产生显现在压纹片材上的图像，在反映待制图像形状的区域部分或全部去除主动辊的锥形突起。一旦被压纹，除了对应于图像的区域以外，金属箔片材各处都拥有锥形压模阵列图案。通过使一部分片材不被压纹同时使压纹图案形成用于图像的背景而由此产生图像。因此，在本申请的说明书中，应当理解术语“压纹图像”包含通过围绕不被压纹图像区域来压纹背景图案所产生的图像。

这种类型的压纹工艺所使用的压纹辊通常专用于单一生产线，辊可以为这种生产线生产层压箔或纸的压纹条带，压纹条带随后被切割成均匀的片材。所有这样生产的片材看起来都一样，拥有相同的压纹背景图案和图像。因此，当准备用拥有不同图像的片材，例如具有采用不同语言的书写内容的片材来封装产品时，必须使用不同的压纹辊组。每当要生产具有不同外观的压纹片材时，必须用一组压纹辊替换压机中的另一组压纹辊。或者，必须建立其它的生产线，其具有另外的压纹机，这种压纹机具有不同的压纹辊组。这是不利的，因为会招致额外的生产成本来生产具有不同图像的压纹片材。在第一种情况中，该成本源于更换压纹辊时生产停止时间所引起的生产率下降。在第二种情况中，该成本源于额外的压机和其它装备。

因此需要一种压纹工艺，其在纸或层压金属箔的片材上生产不同图像或压纹图案时提供增加的灵活性。

发明内容

本发明的目的是提供一种设备和方法，用于生产具有不同压纹图像的纸或层压金属箔片材，其克服了现有技术的缺陷。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于生产压纹片材的设备。该设备包括：供给装置，用于供给纸或层压金属箔的长条带；第一和第二压纹辊，设置成从所述供给装置接收所述条带；和接收和切割装置，用于从压纹辊接收被压纹辊压纹后的这种条带，并将这种条带切割成片材。第一辊具有多个布置在其表面上的压纹压模区段。至少一个区段赋予第一压纹图像，并且至少另一个压模区段赋予外观上不同于第一压纹图像的交替压纹图像。区段尺寸设计成类似于箔片材。至少一组片材因此携带第一压纹图像，并且至少另一组片材携带交替压纹图像。压纹压模区段可以沿压纹辊轴向布置和/或围绕压纹辊周向布置。第二压纹辊可以具有布置在其表面上的多个压纹压模区段，布置成匹配第一压纹辊的压纹压模区段。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于生产压纹层压金属箔或纸片材的方法。该方法的一个步骤是用至少两组压模区段对纸或金属箔的条带进行压纹。压模区段的各个组“压纹”(或称“压印”)不同图像。随后根据不同的压纹图像将条带切割成片材。

根据本发明的又一方面，提供了用于封装香烟的纸或金属箔片材的一个生产过程的批料。该批料包括从相同条带切割的多个压纹片材。至少一组片材携带第一压纹图像，并且至少另一组片材携带交替压纹图像。

本发明因此允许同时使用单一生产线来生产具有不同压纹图像的纸或层压金属箔片材。

附图说明

通过以下参照附图所作的说明，本发明的这些或其它特征会更加明显。

图1是根据本发明实施例的压纹设备的透视图。

图2是图1的压纹设备中使用的压纹辊实施例的透视细节图。

图3A是图1的压纹设备中使用的一对匹配压纹辊中的一个压纹辊实施例的透视图。

图3B是图1的压纹设备中使用的一对匹配压纹辊中的另一个压纹辊实施例的透视图。

图3C是图1的压纹设备中使用的一对匹配压纹辊中的又一个压纹辊实施例的透视图。

图4A是通过类似于图3A所示的那个辊的一对匹配辊所生产的箔片材的平面图。

图4B是通过类似于图3B所示的那个辊的一对匹配辊所生产的箔片材的平面图。

图4C是通过类似于图3C所示的那个辊的一对匹配辊所生产的箔片材的平面图。

图5是根据本发明另一种实施例的压纹设备的示意图。

图6是图1的压纹设备中使用的压纹辊实施例的透视细节图。

图7是图1的压纹设备中使用的压纹辊实施例的透视细节图。

具体实施方式

本发明可用于在纸或金属箔上压纹不同图像。本发明可兼容不同的压纹工艺。例如，可以使用由硬质材料例如钢制成的第一辊和涂覆有光滑软涂层例如可变形塑料的第二辊来进行压纹。另一种压纹工艺使用具有匹配图像图案的两个压纹辊。在后一种工艺中，通过压纹自身产生图像或通过压纹围绕图像的背景图案来产生图像。

现在描述的本发明的实施例用于生产适于香烟盒尺寸的层压金属片材。图1所示压纹设备配备有压纹站3，包括第一压纹辊5和第二压纹辊10。两个辊的直径可以相同，这取决于所使用的压纹工艺，并且它们的柱形外表面具有匹配压模15。使用时，两个辊被迫相互接触。辊5和10可以由钢制成并且其接触面被硬化。

第一辊5和第二辊10都可转动地安装在框架30上。第一辊5可以通过电机/齿轮箱组件35以合适速度被驱动。设备框架上的部件的机械组装可以是本领域技术人员已知的多种传统设计中的任何一种。

第二辊10通过确保两个辊同步转动的齿轮40被第一辊5驱动。也可以使用其它同步装置。例如，在一些情况中，匹配压模15足以确保两个辊5和10之间的同步。

在层压金属箔的压纹条带20离开辊5和10后，切割站45用于接收其并将其切割成片材55。切割站45配备有纵向切割机构60、横向切割机构65和同步装置70。

在层压金属箔的条带20插入辊5和10之间时，辊5和10被驱动。两个辊5和10之间的压力和距离可以被调节以使匹配压模15彼此配合来正确地对层压金属箔的条带20进行压纹。

在压纹操作过程中，层压金属箔的条带20在图1所示转动辊之间经过。如图2所示，辊5和10分别具有匹配压模15，包括例如表面纹理图案、图片、图画、商标、标识、制造商的公司名称或其它信息以加深用片材55包装或封装的货物印象。压模15的图像用字母A-F来表示。辊5和10分别被分成区段75，区段75分别含有不同的匹配压模15，不同的匹配压模15具有不同的外观。例如，压模图像A可以表示公司名称而压模图像B可以表示公司标识。各个区段75的尺寸与片材55的尺寸对应。区段75可以由共同特征例如背景图案与不同特征例如信息或标识的组合构成。

通过使切割站45与辊5和10严格同步，可以切割层压金属箔的条带20来产生压纹有不同图像的片材55。虽然同步装置70在图1中示作链条，但是可以采用多种不同方式来获得切割站45与压纹站3的同步。例如，可以使用能够将压纹站3的元件与切割站45的元件相联的其它机械机构如齿轮或控制杆。例如，同步装置70可以是将旋转运动从辊5传送给横向切割机构65的齿轮，横向切割机构65是围绕平行于辊5和10转动轴线的横向轴线转动的一组横向刀片，由此总是确保精确地切割层压金属箔的条带20来生产片材55。

可替代地，可以通过控制器利用传感器监测辊5和10的转动速度并相应致动切割站45，或者通过监测层压金属箔的条带20内的压纹图案并致动切割站45，使切割站45与压纹站3电子同步以例如精确切割片材55。图5示意性表示切割站45与压纹站3之间的这种相互作用，二者通过同步装置70而同步。

现在参看图3A、3B、3C和相应的图4A、4B和4C，示出了三种类型的辊和三种类型的未切割压纹箔片材。图3A示出的辊具有两个周向布置的不同区段75。第一区段175a拥有压模图像“1”而第二区段175b拥有压模图像“2”。该辊仅具有一个片材55的宽度。图4A示出了使用一对具有这种匹配压模图像的辊进行压纹操作的结果：“1”和“2”压纹图像序列分别对应于辊的第一和第二区段175a和175b。层压金属箔的条带20通过切割站45精确地沿横向切割线90被顺序切割以产生片材55。

图3B示出的辊具有沿辊的轴线布置的第一和第二区段275a和275b。在该实施例中，辊具有两个片材55的宽度。图4B示出了在层压金属箔的条带20上的这种压纹效果。在这种情况中，切割站45要求纵向切割机构60沿纵向切割线95进行切割。

图3C示出的辊具有四个区段375a、375b、375c和375d，描绘了周向和轴向布置的压模图像“A”、“B”、“C”和“D”。图4C示出了通过具有这种匹配图像压模15的辊所压纹的层压金属箔的条带20上的这种压纹效果。

本领域技术人员会容易地理解，可以在一组匹配辊上周向或轴向布置各种区段75。周向设置更多区段75会增加辊的直径而轴向设置更多区段75会增加辊的宽度。可以沿任何方向来定向图像以适应层压金属箔的条带20上的片材55的取向。

当使用的辊具有两个或更多个平行于纵向轴线并排布置的压模图像区段75时，切割站配备有纵向切割机构60。当层压金属箔的条带20仅为一个图像之宽并且辊5和10仅有一个图像压模的宽度时，切割站45无需具有纵向切割机构60。

辊可以具有图像压模阵列，由各区段75内的许多不同图像压模组成，它们中的一些出现在辊上的多个部分内。这允许在一个生产批次中具有较大比例的特定类型的图像。

使用时，层压金属箔的条带20通过具有匹配压模15的第一和第二辊5和10供应。辊相互充分抵靠以正确地压纹层压金属箔的条带20。辊5和10通过任何合适的装置彼此同步。压纹以后，通过与压纹站3同步的切割站45执行切割操作，从而生产拥有由辊5和10的不同区段75所产生的不同压纹的片材55。

在切割站后还可以使用分类站。分类站根据片材55上显现的压纹对片材55进行分类。这种分类的完成是通过例如使区段75沿辊5轴向布置并使闸门或隔板放置在切割站45的出口处，根据片材55在切割站45的出口处的横向位置对片材55自动分类。通过使用分类站来与具有轴向和周向布置的不同区段75相结合，可以为不同的产品生产具有不同外观的片材55。例如，如果辊5具有4个轴向布置的区段和两个周向布置的区段，则可以在四种不同生产线中生产具有不同外观的两种类型的片材55。

本发明可以兼容不同压纹工艺。例如，图6示出了本发明的另一种实施例。在该实施例中，第一辊5由具有硬质接触表面的钢制成而第二辊10具有塑性材料100光滑软涂层。第一辊5的图像压模15对层压金属箔的条带20进行压纹并同时对第二辊10的塑性材料100施加弹性变形。

图7示出了又一种替代性压纹工艺，其中表面图案105，例如小的锥体，刻制在第一辊5和第二辊10上。层压金属箔20在第一辊5和第二辊10之间经过。通过部分或完全去除表面图案105，在一个辊例如辊5上产生图像压模110。可以通过机械加工完成这种操作。通过局部去除图案105的锥体，可以相对压纹图案背景产生非压纹图像。换言之，除了绘制图像的区域以外，层压金属箔20各处都被压纹。第一和第二辊5和10都可以由硬质钢制成。

已经相对于优选实施例描述了本发明。说明书以及附图用于帮助理解本发明，而非限制其范围。本领域技术人员显然会对本发明作出各种改型而不脱离在此描述的本发明的范围，这种改型也认为被本说明书所覆盖。

Claims (16)

1.一种用于生产压纹纸或层压金属箔片材的设备，包括：

供给装置，用于供给纸或层压金属箔的长条带；

第一压纹辊和第二压纹辊，设置成从所述供给装置接收所述条带，所述第一压纹辊具有多个布置在其表面上的压纹区段，至少一个所述压纹区段赋予第一压纹，并且至少另一个所述压纹区段赋予外观上不同于所述第一压纹的交替压纹，所述压纹区段尺寸设计成类似于所述箔片材；

接收和切割装置，用于从所述第一压纹辊和所述第二压纹辊接收被所述第一压纹辊和所述第二压纹辊压纹后的这种条带，并将这种条带切割成片材，至少一部分所述片材携带所述第一压纹，并且至少另一部分所述片材携带所述交替压纹；以及

分类机构，用于使携带所述第一压纹的所述至少一部分所述片材分类于携带所述交替压纹的所述至少另一部分所述片材。

2.权利要求1限定的设备，还包括同步装置，以使所述接收和切割装置与所述第一压纹辊和所述第二压纹辊同步。

3.权利要求2限定的设备，其中所述压纹区段围绕所述第一压纹辊周向布置。

4.权利要求2限定的设备，其中所述压纹区段沿所述第一压纹辊轴向布置。

5.权利要求4限定的设备，其中所述压纹区段还围绕所述第一压纹辊周向布置。

6.权利要求4限定的设备，其中所述第二压纹辊具有基本光滑和可变形的外接触表面。

7.权利要求6限定的设备，其中所述第一压纹辊是主动辊。

8.权利要求1限定的设备，其中所述第二压纹辊具有多个布置在其表面上的压纹区段，所述第二压纹辊的压纹区段中的至少一个赋予第一压纹，并且所述第二压纹辊的压纹区段中的至少另一个赋予外观上不同于所述第一压纹的交替压纹，所述区段尺寸设计成类似于所述箔片材，所述第二压纹辊的压纹区段布置成匹配所述第一压纹辊上的类似压纹区段。

9.权利要求8限定的设备，还包括同步装置，以使所述接收和切割装置与所述第一压纹辊和所述第二压纹辊同步。

10.权利要求9限定的设备，其中所述第一压纹辊的压纹区段围绕所述第一压纹辊周向布置，所述第二压纹辊的压纹区段围绕所述第二压纹辊周向布置。

11.权利要求9限定的设备，其中所述第一压纹辊的压纹区段沿所述第一压纹辊轴向布置，所述第二压纹辊的压纹区段沿所述第二压纹辊轴向布置。

12.权利要求11限定的设备，其中所述第一压纹辊的压纹区段还围绕所述第一压纹辊周向布置，所述第二压纹辊的压纹区段还围绕所述第二压纹辊周向布置。

13.权利要求11限定的设备，其中所述第一压纹辊的压纹区段在所述第一压纹辊上是连续的，所述第二压纹辊的压纹区段在所述第二压纹辊上是连续的。

14.前述任一权利要求限定的设备，其中所述切割装置包括纵向机构和横向切割机构。

15.前述任一权利要求限定的设备，其中所述第一压纹辊和所述第二压纹辊由钢制成。

16.一种用于生产压纹纸或层压金属箔片材的方法，包括步骤：

用压纹辊对纸或层压金属箔的条带进行压纹，至少一个所述辊具有多个压纹区段，至少一个所述区段赋予第一压纹图像，并且至少另一个所述区段赋予外观上不同于所述第一压纹图像的交替压纹图像；

根据所述区段将所述条带切割成片材；以及

根据所述压纹的所述外观对所述片材分类。

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