CN103025512B - 用于压印烟嘴的烟嘴包卷部的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在至少一个面式的材料（4）中压印能预先规定的图案的装置（1），所述材料在该装置的至少两个压印辊之间穿过，各压印辊的运动是相互同步的，并且各压印辊（2、3）还具有至少两个压道（5、6），其中，各压印辊（2、3）的运动通过相互嵌接的、在各压印辊（2、3）的圆柱面上分布的并配设给不同的压道（5、6）的同步元件（7、8）相互同步，或者电子式地和/或机电式地相互同步，同一压印辊（2、3）的配设给不同的压道（5、6）的同步元件（7、8）相互错开设置。

Description

用于压印烟嘴的烟嘴包卷部的方法
技术领域
本发明涉及一种用于在至少一个面式的材料中压印能预先规定的图案的装置，所述材料在所述装置的至少两个压印辊之间通过。
本发明还涉及一种用于压印烟嘴的烟嘴包卷部的方法。
此外，本发明涉及一种压印辊，所述压印辊具有通过突起的、特别是截棱锥状的部位构成的压印结构，所述压印结构设置在至少一个第一径向环绕的表面部段和至少一个第二径向环绕的表面部段中。
背景技术
术语“烟嘴包卷部”在本文件中理解为“嘴部覆纸”，但通过使用术语“烟嘴包卷部”应表达这样的含义，即，所采用的材料不必一定是纸，因此，“嘴部覆纸”可以由任意其他合适的材料，例如由塑料膜、由玻璃纸等制成。
术语“压道”在本文件中理解为压印筒的圆柱面的能够对材料带片进行压印的表面部段。单压道的压印筒能够压印单一的带片，而用双压道的压印筒能够同时压印两个并排行进的材料带片。单压道的压印筒因此可以在其宽度和数量以及压印结构的布置方面是不同的，利用所述压印结构在材料带片上压印出图案。
具有一个压道的装置例如在WO2007/107167中已知。这种已知的装置具有压印辊和配合辊，所述配合辊具有比压印辊小的表面硬度。此外设有阳压印辊，该压印辊设置成与阴压印辊嵌套/交错(verschachteln)。
开头所述类型的装置例如由WO08/122589已知。在这种已知的装置中，两个刚性地保持在一个框架中的压印辊通过侧向设置在压印辊上的齿轮同步。在这种已知的结构形式中不利的首先是，由于所采用的辊运动的同步类型，由于结构导致需要在辊之间有固定的间距，由此当在辊之间通过的材料的厚度变化时会在压印过程中出现问题。
发明内容
因此，本发明的目的是，使压印辊这样同步，使得即使在待压印的材料具有变化的厚度时也能够实现可靠的压印。
根据本发明所述目的通过开头所述类型的用于在至少一个面式的材料中压印能预先规定的图案的装置来实现，所述材料在该装置的至少两个压印辊之间穿过，各压印辊的运动是相互同步的，并且各压印辊还具有至少两个压道，其特征在于，各压印辊的运动通过相互嵌接的、在各压印辊的圆柱面上分布的并配设给不同的压道的同步元件相互同步，同一压印辊的配设给不同的压道的同步元件相互错开设置。
根据本发明的解决方案使得可以补偿在压印辊之间通过的材料的厚度变化并同时保持压印辊的运动的同步。
根据本发明的一个优选的变型方案，所述至少两个压印辊的同步元件可以是在压印辊的圆柱面上分布的突起部位，其中压印辊的圆柱面在同步元件的区域内构造成彼此全等的，径向环绕的至少一个第一表面部段的各突起的部位可以相对于相同压印辊的径向环绕的至少一个第二表面部段错开地设置。本发明的该变型方案具有这样的优点，与各辊子彼此间的相对位置无关地，始终有第一压印辊的一定数量的同步元件与第二压印辊的一定数量的同步元件完全嵌接并因此始终能实现各辊子非常可靠的同步。
本发明的一个有利的实施形式设定，第一表面部段和第二表面部段的突起的部位分别成行设置，第一和第二表面部段的行相互错开，在平行于纵轴线的方向的观察方向中，分别有第二表面部段的一行位于第一表面部段的两行之间。由此可以确保，压印辊的同步元件的一部分恰好此时相互处于完全嵌接，即同步元件的另外的部分之间的嵌接最小。因此在各辊子的所有位置上确保了辊运动的相互同步。
两个辊子的同步元件的非常好的嵌接可以这样来实现，即，所述突起的部位构造成齿。
通过将所述齿构造成截棱锥形的，可以优化各齿相互的嵌接。
本发明的一个突出之处在于简化的可制造性的变型方案设定，一个压印辊的配设给不同的压道的同步元件构造成相全等式的。
例如通过将压印辊的表面上的同步元件设置在相互平行的行中，可以实现良好的同步。
为了施设标志(Logo)，至少一个第一压印辊可以具有至少一个压印/穿孔结构，特别是用于压印或穿孔设置至少一个图形或至少一个文字标识，至少一个第二压印辊在与所述压印结构相对应的位置设有配合压力面。
为了确保可靠地施加图形或文字标识，例如标志，压印结构可以设置在对此合适的、平整化的表面层上。
考虑到采用具有变化的厚度的材料，此外有利的是，至少两个压印辊能退让地相互压紧。
为了监控辊运动，所述装置具有用于检测各压印辊彼此间的相对位置的传感器。
根据本发明的一个有利的变型方案，所述传感器可以构造成转角传感器。采用转角传感器使得可以快速且可靠地确定旋转的压印辊之间的相对角度位置。
根据本发明的一个优选的实施形式，压印辊之一可以由马达驱动，第二压印辊可以通过设置的辊表面上的相互嵌接的同步元件驱动。
根据本发明的另一个变型方案的突出之处在于简单的结构，因为在该方案中，压印辊的表面不是强制性地一定设有同步元件，在该方案中，每个压印辊由自己的马达驱动。
在上面一段所述的本发明的实施形式中，所述装置可以有利地具有与传感器和压印辊的马达连接的控制装置，所述控制装置设置成用于根据由传感器传递给该控制装置的数据改变压印辊的转速，以便补偿额定相对位置与测得的相对位置之间的差。
另一个突出之处在于简单的构造的有利的变型方案设定，所述装置具有电动机，所述电动机以相同的转速同时驱动用于每个压印辊的各一个驱动轴，其中，各压印辊相互平行地设置。
两个压印辊的运动的简单的同步可以这样来实现，即，第一压印辊设置在第一驱动轴上，第二驱动轴通过至少一个力耦合元件驱动与第二驱动轴平行的轴，第二压印辊设置在该轴上。
通过将第一和第二驱动轴构造成一体的，可以实现进一步的结构上的简化和压印辊的可靠的同步。
通过所述装置具有作用在待压印的材料上的辐射源和/或热源，可以实现待压印材料的热塑性变形。
为了实现待压印结构在材料上的精确的定位，所述装置可以具有设置在压印辊的下游的光学测量装置，用于检测用压印/穿孔结构在待压印的材料上形成的图案的位置。
根据本发明的一个突出之处在高的可靠性的变型方案，所述光学测量装置可以是图像识别单元。
此外，所述装置还设置成，用于补偿所形成的图案的检测到的位置和额定位置之间的偏差。
本发明的另一个有利的变型方案与已经施加在材料上的印刷内容匹配地实现了精确的压印，该变型方案设定，所述装置设置成，用于在压印所述材料之前检测待压印的材料上的至少两个前后相继的印刷内容之间的间距，在所述间距与额定间距有偏差时，根据确定的偏差相应地改变材料的纵向延展。
本发明的一个优选的变型方案设定，所述装置具有至少一个设置在压印辊的上游的图像识别装置，用于检测至少一个施加在待压印的材料上的印刷内容的位置，还具有至少一个设置在压印辊上游的作用在待压印的材料上的制动装置，用于改变待压印的材料的纵向张力，设有至少一个控制装置，所述控制装置设置成，用于在印刷内容与额定位置有位置偏差时操作制动装置，从而待压印的材料的纵向张力根据由制动装置施加到其表面上力而改变，由制动装置施加到待压印材料上的力与所确定的位置偏差相关。通过采用制动装置可以简单地改变待压印的材料的带片张力。
制动装置可以有利地具有两个制动辊，待压印的材料在这两个制动辊之间穿过。采用制动辊特别好地适用于调节材料张力，因为所述制动辊可以设置成，始终使得辊子可以旋转，而不会达到材料的断裂极限。
待压印的材料的带片的纵向张力可以非常好地这样来控制，即，两个制动辊相互间的压紧力是可调的。
为了能够识别待压印的材料上的印刷内容的位置，图像识别装置为此可以设置成，将印刷内容的存储的、典型的特征或印刷内容的图像与印刷在待压印的材料上的印刷内容的所记录的图像或典型的特征进行比较。
为了确定待压印的材料的表面上的印刷内容的正确定位，控制装置可以设置成，检测至少两个相继的、施加到待压印的材料上的印刷内容之间的间距并检查，所述间距是否与额定间距相一致。
本发明的一个有利的实施形式使得可以对印刷内容进行最佳的位置校正，所述实施形式设定，控制装置还可以设置成，在额定间距与确定的间距有偏差时，确定用于补偿所述偏差的所需的、要通过制动装置施加到待压印的材料上的力。
本发明一个特别有利的变型方案的突出之处在于，即使在材料厚度变化时以及由此在材料的拉伸特性变化时，也能实现恒定良好的结果，该变型方案设定，所述装置设置成，借助压印辊下游的光学测量装置检查，所述至少一个压印的图案的位置相对于所述至少一个印刷内容是否对应于额定位置，与制动装置相连的控制装置设置成，根据压印辊下游的光学测量装置的位置检查的测量结果调整由制动装置施加到待压印的材料上的力，以便补偿印刷物与压印的图案的额定位置相互间可能的偏差。
根据本发明的装置可以特别有利地用于压印香烟的烟嘴包卷材料的方法中。
根据本发明的方法的一个经济的变型方案设定，作为烟嘴包卷材料采用纸。但原则上烟嘴包卷部也可以由任意其他合适的材料制成，例如由塑料膜或由层压膜，例如由带铝箔的纸、玻璃纸、蒸镀的材料、织物等等制成。
例如本发明的一个实施形式设定，采用薄膜、特别是带热压印膜覆层的材料作为烟嘴包卷材料，所述热压印膜在压印前加热。
根据本发明的方法，在对所述材料进行压印前，可以检测待压印的材料上的至少两个前后相继的印刷内容之间的间距，并且在该间距与额定间距存在偏差时，根据所确定的偏差改变材料的纵向延展。
根据本发明的一个有利的变型方案，可以利用至少一个设置在压印辊上游的光学测量装置检测至少一个施加到待压印的烟嘴包卷材料上的印刷内容的位置，并利用至少一个设置在压印辊上游的作用在待压印的烟嘴包卷材料上的制动装置改变待压印的烟嘴包卷材料的纵向张力，设有至少一个控制装置，该控制装置在所述印刷内容与额定位置存在偏差时操作制动装置，使得对应于由制动装置施加在烟嘴包卷材料上的力改变待压印的烟嘴包卷材料的纵向张力，这里由制动装置施加在待压印的烟嘴包卷材料上的力与所确定的偏差相关。
本发明的一个特别有利的实施形式设定，待压印的烟嘴包卷材料被预紧。所述材料的预紧具有这样的作用，即，烟嘴包卷材料的纵向拉伸通过降低制动力可以减小，因此既可以沿输送方向也可以与输送方向相反地对待压印的材料的带片进行长度校正。
根据本发明的方法的一个有利的变型方案，可以通过图像识别单元将印刷内容的存储的、典型的特征或印刷内容的图像与印刷在待压印的材料上的印刷内容的所记录的图像或典型的特征进行比较。
根据按本发明的方法的有利的改进方案，可以通过控制装置确定至少两个相继的、施加到待压印的材料上的印刷内容之间的间距并检查，所述间距是否与额定间距相一致。
在额定间距与所确定的间距出现偏差时，补偿所述偏差必需的、要通过制动装置施加到待压印的材料上的力由控制装置预先规定。
此外可以设定，根据压印辊下游的光学测量装置检查，所述至少一个压印的图案的位置相对于所述至少一个印刷内容是否对应于额定位置，根据压印辊下游的光学测量装置的位置检查的结果调整由制动装置施加到待压印的材料上的力，以便补偿印刷物与压印的图案的额定位置相互间可能的偏差。
开头所述目的也可以利用前面所述形式的压印辊这样来实现，即至少一个径向环绕的第一表面部段和至少一个径向环绕的第二表面部段的压印结构相互错开设置。这里“表面部段”是指这样的区域，这些区域横向于辊子的纵向方向或高度观察并排且相互平行地在辊子的圆柱表面上环绕并具有通过突起部位、特别是截棱锥体形成的压印结构。压印结构理解为辊子的一定量的合并在一起的突起部位，所述突起部位对于压印各个标志是必要的。在同一个表面部段上，沿辊子的旋转方向前后依次设有多个压印结构。这些压印结构在与相应的配合结构、特别是截棱锥形的结构共同作用时，优选压印相同类型的标志。
附图说明
下面根据附图中示出的几个非限制性的实施例对本发明及其他优点进行详细说明。在这些附图中示意性地示出：
图1是根据本发明的装置；
图2是根据本发明的装置的第一变型方案的两个压印辊的正视图；
图3是图1中的压印辊的侧视图；
图4是图1中的一个压印辊的透视图；
图5是根据本发明的装置的第二变型方案的单轨压印辊的俯视图；
图6是根据本发明的装置的第三变型方案的双轨压印辊的俯视图；
图7双轨压印辊的俯视图，其中压印结构通过同步元件构成；
图8用于驱动图7的压印辊的驱动辊的俯视图；
图9是三轨的压印设计的俯视图；
图10具有一个驱动辊和两个压印辊的压印工位的透视图；
图11是待压印的结构的镜像的视图；
图12是两个通过图4的双轨压印辊压印的嘴部材料带片的部段的俯视图；
图13是根据本发明的装置的第四变型方案；
图14是根据本发明的装置的第五变型方案；
图15是根据本发明的装置的第六变型方案；
图16是示出根据本发明的方法的原理草图；以及
图17是示出根据本发明的方法的另一个原理草图。
具体实施方式
首先应确定，在不同地说明的实施例中，相同的部件用相同的附图标记或相同的构件名称表示，其中包含在整个说明书中的公开内容可以合理地转用到具有相同附图标记或相同构件名称的相同部件上。在说明书中选用的位置说明，例如上、下、侧等也涉及当前说明的或示出的附图，并在位置改变时时能合理地转用到新的位置。此外，所示和所述的不同实施例的单个特征或特征组合本身构成独立的、创造性的或属于本发明的解决方案。
对各附图进行连贯和概括的说明。
根据图1，根据本发明的装置1可以具有两个或更多个压印辊2和3，面式的材料在这些压印辊之间穿过，以便压印图案。压印辊2和3的运动根据本发明相互同步。压印辊2和3的同步可以通过在压印辊2和3的圆柱面上分布的同步元件实现或电子式地和/或机电式地实现。
如图2所示，压印辊2和3具有两个或更多个压道5和6。利用一个压道5或6能够分别压印材料4的一个带片。如果通过压印辊2和3的圆柱面上设置的同步元件7、8实现同步，则所述压印辊配设不同的压道5、6。相同的压印辊3的配设给不同的压道5、6的同步元件7和8配设根据本发明相互错开设置。在本文件中“错开”是指沿所考察的压印辊的旋转方向或反向于该旋转方向错开。
压印辊的同步元件7、8可以是在压印辊2、3的圆柱面上分布突起的部位并与具有在下面还要详细说明的压印结构或其对应件的表面部段的凹部一起基本上覆盖分别相配的压印辊2、3的圆柱面。在同步元件7、8的区域内压印辊2、3的圆柱面相互全等地构成，例如如图3所示的那样。相同压印辊2、3的同步元件7、8或所有压印辊2、3的同步元件7、8也可以构造成相同的。
此外根据本发明，径向环绕的第一表面部段的突起的部位相对于相同压印辊的第二表面部段的突起的部位错开地设置。根据图2和4中示出的本发明的变型方案，所述表面部段对应于压道6和5。
但根据图5在压印辊的一个单轨的实施形式中，所述压印辊也可以具有径向环绕的表面部段9、10，所述各表面部段的同步元件7和8相互错开设置。
如图3和4所示，所述突起部位或同步元件7、8构造成具有截棱锥外形的齿11，但也可以采用其他能够确保可靠嵌接的齿形，例如截锥形齿形。在所示的截棱锥形的齿11的情况下，在两个压印辊的各齿相互嵌接时，第一辊2的一个齿11总是与第二辊3的四个齿11相接触或被这四个齿包围。
如由图2、4和5进一步示出的那样，同步元件7、8可以在压印辊2和3的表面上设置成相互平行的行。此外在图5中用9和10表示的第一和第二表面部段或压道5、6的行相互错开。这里沿平行于纵轴线的方向的观察方向在第一表面部段9或压道6的两行之间分别有第二表面部段10或压道5的一行，反之亦然。例如在图4中示出的本发明的实施形式的情况下，这意味着，由第一压道6的截棱锥的钝的尖端构成的平行于压印辊3的纵轴线延伸的行12分别位于一个位于截棱锥之间的同样平行于压印辊2的纵轴线(a)延伸的波谷13的延长部中。截棱锥的钝的尖端在图4中用虚线示出，而位于其间的波谷作为空闲的面示出。
通过在上一段提到的行或齿11的布置结构，可以在压印辊的圆柱面上实现压印辊2或3的特别好的同步，因为截棱锥形的齿11的一部分始终处于相互嵌接。在这里要指出，压印辊2和3的齿11可以构造成相同的。当然压印辊2的齿11也可以构造成比压印辊3的齿11更短或更长。
在图1至5中示出的本发明的实施形式中，压印辊2、3之一可以固定地支承并受驱动，而另一个压印辊能自由旋转地支承在一个轴上并可通过弹簧力、气动地或以其他方式退让地以可调的压力压紧在受驱动的压印辊2或3上。第二压印辊2或3这里通过设置在圆柱面上的并相互嵌接的同步元件7、8驱动。
为了向面式的材料中压印文字或图形标志等、下面称为“标志”，压印辊之一可以具有至少一个相应的压印/穿孔结构14。如这里使用的术语标志因此包括所有利用所述压印/穿孔结构14压印的标记、装饰性元素、图形元素等。
压印/穿孔结构14可以设置在压印辊2的经相应地平整化的表面层上。第二压印辊3可以在其与压印结构14相对的位置设有配合压力面。
与标志相对应的压印结构14可以相对于标志的正常视图两次镜像反转地施加在压印辊2、3之一上。所述镜像反转这里一次可以绕竖直轴线，和一次绕水平轴线进行。在图4中压印结构14构成两次镜像反转的“R”字。本发明的这个实施形式特别适于从上面进行压印，即适于在图3中上部的压印辊2上的压印结构14的布置形式。同样的情况当然也适用于在图5和6中示出的本发明的实施形式，所述实施形式具有多个相互侧向偏移的压印结构14，这些压印结构也可以为两次镜像反转。
在图11中为了说明示出另一个例子，如何理解上面提到的镜像反转。这里压印的标志，在当前情况下是标记“LOGO”，首先绕一个几何轴线(b)镜像反转，然后绕一个几何轴线(c)镜像反转。
根据图5单轨的压印辊15可以具有多个压印/穿孔结构14，这些压印/穿孔结构侧向地以及沿压印辊15的径向环绕方向相互错开地设置。尽管图5涉及一个只具有一个压道的压印辊15，但具有两个或更多压道的压印辊，例如在图4中示出的压印辊2同样也可以具有一个或多个压道5、6，这些压道具有侧向地并沿轴线环绕的方向相互错开的压印结构14。在图6中这种具有两个压道5、6和错开的压印结构14的压印辊。
如图7所示，一个压印辊45的压印结构14可以通过同步元件7和8构成，从而在相关的压印辊45上只在需印刷的标志的区域内设置同步元件7、8。
如图8所示，驱动辊46可以具有与同步元件7、8相同的截棱锥形的同步元件47，这些同步元件均匀地分布在驱动辊46的表面上。
在图9中参考三个相互错开的压道48、49、50示出根据本发明的解决方案。通过同步元件形成的压印结构14相互错开，由此确保了驱动辊46的同步元件47的持久嵌接。
根据图10，根据本发明的压印工位51具有一个带错开的压印结构的辊45和两个全面地设有截棱锥体47的辊46。
通过压印结构47的错开，实现了压印辊45和驱动辊46的同步元件7、8、47的持久嵌接。
如进一步由图1所示，根据本发明的装置1还具有图像识别单元16，用于检测由压印/穿孔结构14在待压印的材料4上产生的图案的位置。
利用所述图像识别单元16可以例如检测在图12中示出的利用印刷装置17印刷的印刷内容18和利用压印辊2、3压印的标志19之间的纵向间距(d)以及侧向间距(e)。术语“印刷内容”在本文件中与向材料4上施加的类型无关地是指材料4的所有可见的改变，它包括标记、文字或数字元素、装饰性元素、图形元素等等。术语“印刷内容”特别是如这里理解的那样除了图形的指示以外，也包括材料4的压印内容或穿孔。对于在压印图案19之前施加到材料4上的压印或穿孔的情况，可以替代印刷装置17设置相应的压印/穿孔装置。当然可以理解，印刷内容18的施加不必直接在压印图案19之前进行。因此，例如材料4可以在其他位置设置印刷内容18，此后在可能的中间存储的情况下带到在根据本发明的装置1的建造地点并加工。
如果出现压印的标志19的所确定的位置与额定位置的偏差，可以进行相应的校正。
与额定值的长度偏差例如可以通过相应地拉延待压印的材料4来补偿。另一个可能性是，长度偏差的修正在于延长或缩短材料在印刷装置17和压印辊2和3之间的行进长度。为此印刷装置17或包括压印辊2和3的压印工位30可以相应地运动。这可以自动控制地进行。因此，印刷装置和/或压印工位20例如可以通过与控制装置21相连的驱动装置而相应地运动。为了便于实现所述运动，印刷装置17和/或压印工位20可以支承在滚子或轮子上。为了改进导向印刷装置17或压印工位20也可以在轨道上行进。
压印的标志19和印刷内容18之间的侧向间距(c)的偏差可以例如通过压印辊2、3的位置变化或通过设置在压印辊2、3上游的这里没有示出的旋转框架校正。
根据在图13中示出的本发明的实施形式，每个压印辊2、3由自己的马达22、23驱动。在这种情况下不是一定要求通过压印辊2、3的圆柱面实现同步，而是可以如下面所述的那样电子控制或机电式地实现。
压印辊2、3的运动可以通过传感器24、25监控，这里也可以检测压印辊2、3的相对位置。传感器24、25例如可以构造成转角传感器。此外所述装置具有与传感器24、25和压印辊2、3的马达22、23相连的控制装置26，所述控制装置设置成，根据由传感器24、25传递给它的数据改变压印辊2、3的转速，以补偿额定相对位置与测得的相对位置之间的差别。以这种方式两个压印辊2、3可以电子控制地同步。
如图14所示，所述装置可以具有电动机27，所述电动机同时以相同的转速驱动用于每个压印辊2、3的各一个驱动轴28、29，其中压印辊2、3相互平行地设置。在本发明的该实施形式中，压印辊2、3的运动的通过可以通过电动机27本身实现，所述电动机以相同的转速驱动两个压印辊2、3。这里压印辊2、3有利地具有相同的横截面直径或横截面周长，以便简单地保持各压印辊的圆柱面相互间的相对位置。
优选第一和第二驱动轴28、29相互一体地构成。通过的驱动轴28、29一体的构成可以简单地实现驱动轴28、29转动的同步并进一步实现压印辊2、3转动的同步。由此第一压印辊2例如可以直接由驱动轴28驱动，而第二压印辊3由一个平行于驱动轴28的轴30驱动。驱动轴29可以通过力耦合元件31、例如齿形带传动装置等与轴30相连。
在图13和14示出的本发明的变型方案中压印辊2、3之一也可以固定地支承，而压印辊2、3中的另一个可退让地以可调的压力压向压印辊2、3中的第一压印辊。
本发明所有上面说明的实施例也可以设定，根据本发明的装置具有在图1中用附图标记32表示的、作用在待压印的材料4上辐射源和/或热源，例如辐射加热装置或对流加热装置。
如图15中所示，根据本发明的装置33按本发明的另一个变型方案具有设置在压印辊2、3上游的、另外的图像识别装置34，用于检测已施加到待压印的材料4上的印刷内容18的位置。
此外，可以设有设置在压印辊2、3上游的作用在待压印的材料4上的制动装置35，用于改变待压印的材料4的纵向张力。所述制动装置35可以具有两个制动辊36、37，待压印的材料4在这两个制动辊之间沿输送方向穿过。
制动辊36和37可以能自由旋转地支承。此外，制动辊36、37之一，例如制动辊37可以支承在一个空间固定的轴上，而另一个制动辊36可以通过弹簧力、气动地或以其他方式利用可调的压力压向制动辊37。这里制动辊37的轴在这里没有示出的框架中沿制动辊36的方向和沿相反的方向能运动地被引导。
替代两个制动辊36、37，也可以只设置一个制动辊36或37，该制动辊压向相应的配合压力面。材料4这里可以在制动辊和配合压力面之间穿过。配合压力面例如可以通过一根杆的弯曲的表面部段构成，所述杆的纵轴线可以平行于制动辊36或37的旋转轴线设置。由此，制动装置35具有至少一个与配合压力面共同作用的制动辊36、37，待压印的材料在制动辊36、37和配合压力面之间穿过。
此外，替代制动辊36、37也可以设置夹紧元件，例如能相向运动的制动块形式，材料可以在所述制动块之间穿过。除了采用两个能运动的制动块以外，也可以只设置一个制动块，所述制动块能够朝配合压力面的方向运动。因此制动装置35根据本发明的该变型方案具有至少一个制动块，所述制动块能朝配合压力面或朝另一个制动块运动，材料4在制动块之间或在所述至少一个制动块和配合压力面之间沿输送方向穿过。
根据本发明的另一个变型方案，如果待压印的材料4卷绕成卷筒，则可以给退绕装置设有制动装置。退绕装置的制动装置此时可以根据希望的带片拉伸操作。在这种情况，可以放弃设置另一个制动装置。这种实施形式首先适用于根据本发明的这样的变型方案，其中，印刷内容18已经印刷到了卷绕的材料4上。
在本发明的所有变型方案中，可以采用浮动辊或无行程的带片张力测量辊作为用于带片张力的测量元件。
在图15中用箭头表示输送方向。待压印的材料4由沿输送方向作用的拉力朝压印辊的方向拉动。所述拉力例如可以由压印辊2和3或也可以由压印辊2、3下游的拉动装置产生。可能设置在压印辊2、3下游的拉动装置例如可以设计成受驱动的卷绕辊38，在其压印之后，材料4可以卷绕在所述卷绕辊上。
根据本发明的装置33还可以具有控制装置39，例如是相应地编程的微处理器或信号处理器，所述控制装置设置成，在印刷内容18存在与额定位置的位置偏差时，操作制动装置35。由此可以根据由制动装置35施加到材料4上的力改变待压印的材料4的纵向张力。换而言之，待压印的材料4由制动装置4施加的力保持，并通过沿输送方向不减小地作用的拉力沿纵向拉伸。材料4的拉伸因此可以在拉力恒定的情况下通过调整由制动装置35施加到材料4上的力控制。因此所确定的位置偏差可以通过制动装置35校正。
为此，控制装置35可以设置成，在额定间距与所确定的间距有偏差时，确定补偿该偏差必需的、通过制动装置施加到待压印的材料4上的力。这例如可以这样实现，由与控制装置39相连的存储器40存储的待调节的力的值或数量在可预先规定的偏差下由控制装置39读出并传递给制动装置35。待调整的力的值按模拟或数字的形式传递。此外，替代所述值也可以将与所述值成比例的信号传递给制动装置35。
由制动装置35施加的力的待调整的值或数量对于确定的材料4可以通过实验事先确定。由通过试验确定的值可以例如对于确定的材料在预先规定的拉力下建立拉伸长度和所施加的制动力之间的关系的曲线。这里可以采用所有对于数字信号处理领域的技术人员常见的方法，如插值法，卡尔曼滤波法等等。
由所确定的曲线此时还可以对于连续的位置偏差确定由制动装置35施加的力的相应的值或数量。
对于上述实施例可选或补充地，也可以采用连续介质力学的数学模型，用于描述具体的待压印的材料的拉伸特性，以便确定必需的制动力。
此外，所述装置33设置成，借助设置在压印辊2、3下游的图像识别单元16检查，压印的图案19相对于印刷内容18是否对应于额定位置。图像识别单元16、33例如可以通过相应地编程的微处理器或信号处理器和与其相连的数码照相机或摄像机实现。印刷内容18的图像或印刷内容18的典型的特征可以存储在图像识别单元16、33的内部存储器中。图象识别单元16、33在这种情况下可以设置成，将印刷内容18的所存储的典型的特征或印刷内容18的图像与印刷到待压印的材料4上的印刷内容的所记录的图像或典型的特征相比较。设置在压印辊2、3下游的图像识别单元16也可以将压印的图案19的图像或典型的特征存储到存储器中。
图像识别本身可以例如通过光学字符识别“OCR”进行。此外这里应指出，这里所述的不同的构件也也可以组装成唯一一个构件。这特别是适用于所采用的控制装置，从而图像识别单元16和33例如可以具有一个共同的控制装置，该控制装置与两个影像设备相连。
与制动装置35相连的控制装置39可以设置成，根据设置在压印辊2、3下游的图像识别单元16进行的位置检查的测量结果调节由制动装置35施加到待压印的材料4上的力。以这种方式可以补偿印刷内容18和压印的图案19的额定位置相互间可能偏差。在这个部分所述的调节的实施形式可以与上面所述的控制装置基于所存储的值设置的实施形式有利地相组合。这样，规定的值一方面可以用作用于调节的初始值，另一方面可以通过附加地使用所存储的值防止，错误地由控制装置39将需调节的力的不合理的值传递给制动装置35。
这里应指出，替代上面提到的图像识别单元16和33也可以设置其他的光学测量装置42，用于检测印刷内容18和图案19的位置。这种光学测量装置可以包括例如光源43或光敏的传感器44。光源43例如可以在可见光、UV或红外范围内发出光。光源43也可以构造成激光。利用传感器44例如可以测量透过待压印的材料4的由光源43发出的光的强度，根据强度波动可以得出印刷内容18或图案19在材料4上的位置的结论。当也可以采用任意其他形式的对印刷内容18或图案19的位置的检测。例如可以在印刷内容18上掺入UV-活性的颜料，所述颜料可利用UV光激活，这里通过检测由印刷内容18发出的UV光可以实现位置检测。
利用根据本发明的装置实现的优点也可以利用根据本发明的用于制造烟嘴的烟嘴包卷部的方法来实现。在根据本发明的方法中，待压印的材料时烟嘴包卷材料。所述材料可以，但不是必须的如开头所述那样是纸或塑料。例如采用带热压印膜覆层的材料、例如纸已经证明是特别适于制造或压印烟嘴包卷部的，所述热压印膜在通过压印辊2、3之前利用辐射源和/或热源22，例如辐射加热装置或对流加热装置处理或加热。热压印膜也可以通过使用辐射源，例如UV灯在压印前软化。利用根据本发明的方法可以通过设置在压印辊2、3上游的图像识别装置34检测施加到待压印的烟嘴包卷材料上的印刷内容18的位置。在印刷内容18与额定位置有偏差Δl时操作制动装置35。
在图16上面的图示中示出烟嘴包卷部纸41，在其上通过间距(l)确定额定位置。如果现在如图16下部的图示所示由图像识别装置34识别到间距(l′)，该间距小于各印刷内容18的额定间距(l)，则可以操作制动装置35，使得置于压印辊2、3和制动装置35之间的材料4的带片被拉伸一定差量(Δl)。这有这样的效果，即，通过压印辊2、3对图案19的压印可以以相对于印刷内容18精确的定向进行。由此例如图案19即使在间距(l′)不均匀的情况下也能以相对于印刷内容18精确的定向，例如恰好位于印刷内容上地压印。
在本发明的方法的情况下，在印刷内容18和压印的图案19的位置方面，上面结合所述装置33说明的内容同样适用。这样印刷内容18和图案19的位置或相应的间距可以用任何适合于此的光学测量方法检测。所列举的测量方法，特别是采用图像识别单元16和33其性质只是示例性的，本发明的构思不局限于一种确定的测量方法。
为了也能校正与额定位置的这样的偏差，如图17所示，此时l′>l时，并且所述偏差不能通过拉伸烟嘴包卷材料41校正，可以通过制动装置35沿纵向使烟嘴包卷材料41预紧。
通过降低由制动装置35作用在烟嘴包卷材料41上的夹紧力，可以使预紧的烟嘴包卷材料41的拉伸降低一定量(Δl)。
除了通过制动装置35预紧以外，当烟嘴包卷材料作为卷绕的卷筒存在时，烟嘴包卷材料也可以利用退绕装置的制动装置预紧。通过降低作用在退绕装置上制动力，可以使预紧的烟嘴包卷材料41的拉伸降低一定量Δl。
因此，可以通过根据本发明的方法补偿印刷内容18沿烟嘴包卷材料41的纵向与其额定位置的任意形式的偏差。
烟嘴包卷部纸的拉伸可以如结合装置33所说明的那样有控制地和/或通过调节装置进行。
最后要确认，所述实施例只是示出根据本发明的解决方案的可能是实施方案，本发明不仅限于特殊地示出的实施方案。特别是也可以实现各个实施方案相互间的组合，这些变化可能性由于通过本发明的用于技术处理的教导是本领域技术人员可以掌握的。所有可设想的基于本发明的解决构思实现的但没有明确说明或示出的或通过所示或所述各实施方案的各个细节的组合可以实现的实施方案也包括在保护范围内。所述保护还延及本发明的装置的各个部件，只要这些部件本身对于实现本发明是实质性的。
附图标记列表
1   用于压印的装置      27   电动机
2   压印辊              28   第一驱动轴
3   压印辊              29   第二驱动轴
4   带状材料            30   轴
5   第一压道            31   力耦合元件
6   第二压道            32   辐射源和/或热源
7   第一压道的同步元件  33   用于压印的装置
8   第二压道的同步元件  34   图像识别装置
9   压印辊的表面部段    35   制动装置
10  压印辊的表面部段    36   制动辊
11  齿                  37   制动辊
12  齿或同步元件的排    38   卷绕辊
13  齿或同步元件的排    39   控制装置
14  压印/穿孔结构       40   存储器
15  单压道的压印辊      41   烟嘴包卷材料
16  图像识别单元        42   光学测量装置
17  印刷装置            43   光源
18  印刷内容            44   传感器
19  压印的标志          45   压印辊
20  压印工位            46   驱动辊
21  控制装置            47   同步元件
22  第一马达            48   压道
23  第二马达            49   压道
24  第一传感器          50   压道
25  第二传感器          51   压印工位
26  控制装置

Claims (45)

1.一种用于在至少一个面式的材料(4)中压印能预先规定的图案的装置(1、33)，所述材料在该装置的至少两个压印辊之间穿过，各压印辊的运动是相互同步的，并且各压印辊(2、3)还具有至少两个压道(5、6)，其特征在于，各压印辊(2、3)的运动通过相互嵌接的、在各压印辊(2、3)的圆柱面上分布的、配设给不同的压道(5、6)的并且构成压印结构(14)的同步元件(7、8)相互同步，同一压印辊(2、3)的配设给不同的压道(5、6)的同步元件(7、8)相互错开设置。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少两个压印辊(2、3、15)的同步元件(7、8)是在压印辊(2、3、15)的圆柱面上分布的突起的部位，压印辊(2、3、15)的圆柱面在同步元件(7、8)的区域内构造成彼此全等的，并且至少一个径向环绕的第一表面部段(9)的各突起的部位相对于同一压印辊(2、3、15)的至少一个第二表面部段(10)的各突起的部位错开设置。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，第一表面部段(9)和第二表面部段(10)的各突起的部位分别成排(12、13)地设置，第一表面部段(9)的各排(12)与第二表面部段(10)的各排(13)错开，在平行于压印辊(2、3、15)的纵轴线(a)的方向的观察方向上，在第一表面部段(9)的两个排(12)之间分别有第二表面部段(10)的一个排(13)。
4.如权利要求2或3所述的装置，其特征在于，各突起的部位构造成齿(11)。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，各齿(11)构造成截棱锥形的。
6.如权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，同一压印辊(2、3、15)的同步元件(7、8)构造成相同的。
7.如权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，同步元件(7、8)在压印辊(2、3、15)的表面上设置成多个相互平行的排(12、13)。
8.如权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，所述各压印辊中至少一个压印辊(2、3、15)具有至少一个压印/穿孔结构(14)，并且所述压印辊中至少一个另外的压印辊在与所述压印结构(14)对应的位置处设有配合压力面。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述至少一个压印/穿孔结构(14)用于压印或穿孔形成至少一个图形或至少一个文字标识(18)。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述至少一个压印辊(2、3、15)具有多个压印/穿孔结构(14)，所述压印/穿孔结构侧向地并且沿压印辊(2、3、15)的径向环绕方向相互错开地设置。
11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，压印结构(14)设置在对此合适的、经平整的表面层上。
12.如权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，所述至少两个压印辊(2、3、15)能够可退让地相互压紧。
13.如权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，该装置具有传感器(24、25)，用于检测各压印辊(2、3、15)彼此间的相对位置。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，传感器(24、25)构造成转角传感器。
15.如权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，所述各压印辊中的一个压印辊(2、3、15)能由马达驱动，所述各压印辊中的另外的压印辊(2、3、15)能经由设置在所述圆柱面上的并相互嵌接的同步元件(7、8)驱动。
16.如权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，每个压印辊(2、3)都由自己的马达(22、23)驱动。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，该装置具有传感器(24、25)，用于检测各压印辊(2、3、15)彼此间的相对位置，该装置具有与传感器(24、25)和压印辊的马达(22、23)连接的控制装置(26)，所述控制装置设置成，根据由传感器(24、25)传送给该控制装置的数据改变压印辊(2、3)的转速，以便补偿额定相对位置和测得的相对位置之间的差别。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述装置具有电动机(27)，所述电动机以相同的转速同时驱动用于每个压印辊(2、3)的各一个驱动轴(28、29)，这些压印辊(2、3)相互平行地设置。
19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述各压印辊中的一个压印辊(2)通过第一驱动轴(28)直接驱动，第二驱动轴(29)通过至少一个力耦合元件(31)驱动一平行于第一驱动轴(28)的轴(30)，所述各压印辊中的另外的压印辊(3)设置在该轴上。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，第一和第二驱动轴(28、29)彼此一体地构成。
21.如权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，该装置具有作用在待压印的材料(4)上的辐射源和/或热源(32)。
22.如权利要求8所述的装置，其特征在于，该装置具有设置在压印辊下游的光学测量装置，用于检测利用压印/穿孔结构(14)在待压印的材料上产生的图案的位置。
23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，光学测量装置是图像识别单元(16)。
24.如权利要求22或23所述的装置，其特征在于，该装置设置成，补偿所产生的图案的检测到的位置和额定位置之间的偏差。
25.如权利要求24所述的装置，其特征在于，该装置设置成，在对材料(4)进行压印之前，检测待压印的材料(4)上的至少两个前后相继的印刷内容(18)之间的间距(l')，并且在该间距(l')与额定间距(l)存在偏差时，根据所确定的偏差(Δl)改变材料(4)的纵向延展。
26.如权利要求25所述的装置，其特征在于，该装置具有至少一个设置在压印辊(2、3)上游的光学测量装置，用于检测至少一个施加到待压印的材料(4)上的印刷内容(18)的位置，该装置还具有设置在压印辊(2、3)上游的作用在待压印的材料上的至少一个制动装置(35)，用于改变待压印的材料(4)的纵向张力，设有至少一个控制装置(39)，该控制装置设置成，在所述印刷内容(18)与额定位置存在偏差(Δl)时操作制动装置(35)，使得对应于由制动装置(35)施加在待压印的材料(4)上的力改变待压印的材料(4)的纵向张力，这里由制动装置(35)施加在待压印的材料(4)上的力与所确定的偏差(Δl)相关。
27.如权利要求26所述的装置，其特征在于，所述光学测量装置是图像识别装置(34)。
28.如权利要求27所述的装置，其特征在于，制动装置(35)具有至少两个制动辊(36、37)，待压印的材料在所述制动辊之间穿过。
29.如权利要求28所述的装置，其特征在于，所述至少两个制动辊(36、37)之间的压紧力是可调的。
30.如权利要求27至29之一所述的装置，其特征在于，图像识别装置(34)设置成，将印刷内容(18)的所存储的典型的特征或将印刷内容(18)的图像与印刷到待压印的材料(4)上的印刷内容(18)的图像或典型的特征相比较。
31.如权利要求26至29之一所述的装置，其特征在于，所述控制装置(39)设置成，确定施加到待压印的材料(4)上的至少两个前后相继的印刷内容(18)之间的间距(l')，并检查该间距(l')是否与额定间距(l)相一致。
32.如权利要求31所述的装置，其特征在于，所述控制装置(39)还设置成，在额定间距(l)与所确定的间距(l')存在偏差时，向所述至少一个制动装置(35)传递补偿所述偏差所需的要施加到待压印的材料(4)上的力的值或者传递与所述值成比例的信号。
33.如权利要求26至29之一所述的装置，其特征在于，所述装置(33)设置成，借助设置在压印辊(2、3)下游的光学测量装置检查，所述至少一个压印的图案(19)相对于所述至少一个印刷内容(18)的位置是否对应于额定位置，与制动装置(35)相连的控制装置(39)设置成，根据设置在压印辊(2、3)下游的光学测量装置的所述位置检查的测量结果调节由制动装置(35)施加到待压印的材料(4)上的力，以便补偿印刷内容(18)和压印的图案(19)的额定位置相互间可能的偏差。
34.一种用于压印用于烟嘴的烟嘴包卷材料(41)的方法，其特征在于，为了压印烟嘴包卷材料(41)，采用如权利要求1至33之一所述的装置。
35.如权利要求34所述的方法，其特征在于，采用纸作为烟嘴包卷材料(41)。
36.如权利要求35所述的方法，其特征在于，采用薄膜作为烟嘴包卷材料(41)。
37.如权利要求36所述的方法，其特征在于，薄膜在压印前加热。
38.如权利要求34至37之一所述的方法，其特征在于，在对材料(4)进行压印之前，检测待压印的材料(4)上的至少两个前后相继的印刷内容(18)之间的间距(l')，并且在该间距(l')与额定间距(l)存在偏差(Δl)时，根据所确定的偏差(Δl)改变材料(4)的纵向延展。
39.如权利要求38所述的方法，其特征在于，利用至少一个设置在压印辊(2、3)上游的光学测量装置检测至少一个施加到待压印的烟嘴包卷材料(41)上的印刷内容(18)的位置，并利用设置在压印辊(2、3)上游的作用在待压印的烟嘴包卷材料(4)上的至少一个制动装置(35)改变待压印的烟嘴包卷材料(41)的纵向张力，设有至少一个控制装置(39)，该控制装置在所述印刷内容(18)与额定位置存在偏差(Δl)时操作制动装置(35)，使得对应于由制动装置(35)施加在烟嘴包卷材料上的力改变待压印的烟嘴包卷材料的纵向张力，这里由制动装置(35)施加在待压印的烟嘴包卷材料(41)上的力与所确定的偏差(Δl)相关。
40.如权利要求39所述的方法，其特征在于，待压印的烟嘴包卷材料(41)被预紧。
41.如权利要求40所述的方法，其特征在于，采用图像识别装置(34)作为光学测量装置，并将印刷内容(18)的所存储的典型的特征或将印刷内容(18)的所存储的图像与印刷到待压印的烟嘴包卷材料(41)上的印刷内容(18)的所记录的图像或典型的特征相比较。
42.如权利要求39所述的方法，其特征在于，通过控制装置(39)确定施加到待压印的烟嘴包卷材料(41)上的至少两个前后相继的印刷内容之间的间距(l')，并检查该间距(l')是否与额定间距(l)相一致。
43.如权利要求42所述的方法，其特征在于，在额定间距(l)与所确定的间距(l')存在偏差(Δl)时，由控制装置(39)调整要通过制动装置(35)施加到待压印的烟嘴包卷材料(41)上的补偿所述偏差(Δl)所需的力。
44.如权利要求43所述的方法，其特征在于，借助设置在压印辊(2、3)下游的光学测量装置检查，所述至少一个压印的图案(19)相对于所述至少一个印刷内容(18)的位置是否对应于额定位置，根据设置在压印辊(2、3)下游的图像识别单元(16)进行的位置检查的结果调节由制动装置(35)施加到待压印的烟嘴包卷材料(41)上的力，以便补偿印刷内容(18)和压印的图案(19)的额定位置相互间可能的偏差。
45.用于如权利要求1至33之一所述的装置的压印辊，所述压印辊具有通过突起的部位构成的压印结构，这些压印结构设置在至少一个径向环绕的第一表面部段和至少一个径向环绕的第二表面部段(9、10)上，其特征在于，压印辊(15、36)的所述至少一个径向环绕的第一和至少一个径向环绕的第二表面部段(9、10)的压印结构(14)侧向地并沿径向环绕的方向彼此错开地设置。
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