EP2095971A1 - Verfahren zum aufbringen eines bilds auf ein flächenmaterial durch stanzen (varianten), kalanderpresse zur durchführung des verfahrens (varianten) und gemäss dem verfahren unter verwendung der kalanderpresse erhaltenes produkt (varianten) - Google Patents

Verfahren zum aufbringen eines bilds auf ein flächenmaterial durch stanzen (varianten), kalanderpresse zur durchführung des verfahrens (varianten) und gemäss dem verfahren unter verwendung der kalanderpresse erhaltenes produkt (varianten) Download PDF

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EP2095971A1
EP2095971A1 EP07794095A EP07794095A EP2095971A1 EP 2095971 A1 EP2095971 A1 EP 2095971A1 EP 07794095 A EP07794095 A EP 07794095A EP 07794095 A EP07794095 A EP 07794095A EP 2095971 A1 EP2095971 A1 EP 2095971A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
shaft
image
calender
depth
recesses
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07794095A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2095971A4 (de
Inventor
Andrey Ivanovich Pyzhov
Sergey Aleksandrovich Shvedov
Pavel Vladimirovich Timchenko
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Obschestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostyu 'Darsail-Asp'
Original Assignee
Obschestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostyu 'Darsail-Asp'
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Obschestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostyu 'Darsail-Asp' filed Critical Obschestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostyu 'Darsail-Asp'
Publication of EP2095971A1 publication Critical patent/EP2095971A1/de
Publication of EP2095971A4 publication Critical patent/EP2095971A4/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44F—SPECIAL DESIGNS OR PICTURES
    • B44F1/00—Designs or pictures characterised by special or unusual light effects
    • B44F1/02—Designs or pictures characterised by special or unusual light effects produced by reflected light, e.g. matt surfaces, lustrous surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44B—MACHINES, APPARATUS OR TOOLS FOR ARTISTIC WORK, e.g. FOR SCULPTURING, GUILLOCHING, CARVING, BRANDING, INLAYING
    • B44B5/00—Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins
    • B44B5/0004—Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins characterised by the movement of the embossing tool(s), or the movement of the work, during the embossing operation
    • B44B5/0009—Rotating embossing tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C1/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects
    • B44C1/24—Pressing or stamping ornamental designs on surfaces

Definitions

  • the invention relates to a method for embossing an image on a strip or strip material according to the preamble of claim 1 or 17, a calender according to the preamble of claim 8 or 24 and a stamping product according to the preamble of claim 15 and 35, respectively to carry out the process with the calender.
  • the device includes a frame with an attached drive shaft, a shaft drive and an output shaft.
  • the drive shaft has a corrugated surface with mutually crossing rows of alternating recesses and projections.
  • the recesses and the projections converge from the base to the tip.
  • On the frame at least one output shaft is arranged.
  • the output shaft has a corrugated surface with mutually crossing rows of alternating recesses and projections.
  • the recesses and the projections converge from the base to the tip and are arranged to cooperate with the adjacent corrugation surface of the drive shaft.
  • the closest prior art to the pending inventions is a method, apparatus, and embossed sheet products disclosed in U.S. Patent RU 2227095 , B31F 1/07, 1998.
  • the method is used to produce a stamped sheet metal material.
  • the stamping sheet material includes at least two interconnected layers.
  • an ornament pattern is carried out by embossing the first layer.
  • the entire background pattern is previously applied to the first layer.
  • the ornament pattern is formed by the protruding fragments. They have larger dimensions and are distributed at a lower density compared to the protruding fragments.
  • the protruding fragments assemble the entire background pattern.
  • the known comparison products do not ensure a precise reproduction of the pattern (eg a photo-realistic reproduction of the pattern) on the sheet (strip, strip) of a foil or layer material on the metal outer layer.
  • the closest prior art makes it possible to generate the ornamental pattern only so that shaped on the uniform general background width and height larger projections become.
  • the halftone transfer using various shades of gray, especially in the foil embossing can not be achieved with the known methods.
  • the new method is to apply a pattern which produces the image of the original to be copied (a picture, a picture) with a halftone reproduction.
  • the pattern is applied to the strip or to the strip of foil or layer material with a metal outer layer using a calender.
  • the calender has a drive shaft and at least one output shaft.
  • the working surface of one of the shafts or the working surfaces of both shafts are provided with several rows of projections.
  • a wave has a relief surface.
  • the relief surface is carried out by engraving with the removal of the supernatant material (in the curvilinear surface and in the plane, respectively) within the supernatant height.
  • the shape and variable depth of the relief surface are specified according to the reproduced original image.
  • the depth of the relief surface at the locations with the removed material depends on the optical density of the corresponding fragments of the image to be copied.
  • the depth value is in the range bounded by two sizes: one size corresponds to the arrangement of the overhang base, and the zero size corresponds to the arrangement of the Supernatant tip.
  • the embossing is carried out on the treated material with variable depth. This ensures the effect of imitating different gray levels, in correspondence with darker or lighter areas of the individual fragments of the original image to be copied. Thus, a photorealistic image is generated. This image is perceived differently (“negative” or "positive”) depending on the viewing angle, and / or depending on the view and / or depending on the light source position.
  • the wave projections in the preferred embodiment are designed to converge from the base to the tip.
  • the overhanging peaks of the wave surfaces can be carried out with a horizontal or oblique flattening surface.
  • the flattening surfaces or at least the parts of the projections of one of the shafts may have different surfaces.
  • the alternating supernatants may be pyramidal or have the shape of a truncated pyramid.
  • the method can also be realized using a calender.
  • the calender contains at least two embossing shafts. One of the shafts is coupled to a drive. In this case, rows of recesses are executed on the working surface of the first calender shaft.
  • the working surface of the second calender shaft has rows of counter-projections.
  • the working surface of the second calender shaft can also be designed in the form of a cylinder made of elastic material.
  • the relief surface on the first shaft is executed by engraving with the removal of the shaft material within the recess depth. The shape and variable depth of the relief surface are specified according to the reproduced original image.
  • the depth of the relief surface at the locations with the removed wave material depends on the optical density of the corresponding fragments of the image to be copied, in order to achieve the variable embossing depth on the treated material.
  • This depth value is in an area bounded by two sizes: one size corresponds to the arrangement of the lower recess point, and the zero size corresponds to the outer shaft surface. That's right the depth of the relief surface between the recesses with the predetermined by the recess shape depth. The totality of these features ensures the effect of imitating different gray levels.
  • the gray values are specified by the optical density of the corresponding fragments of the original image to be copied.
  • the recesses are narrowed with maximum area running on the shaft surface.
  • the lower part of the recesses can be provided with a horizontal flattening surface.
  • the lower part of the recesses can be performed with a sloping flat surface.
  • the flattening surfaces of the recesses can be made with different surface dimensions.
  • the recesses and the supernatants may also be pyramidal or have the shape of a truncated pyramid.
  • the recesses and the supernatants may also be tapered or have the shape of a truncated cone.
  • the device provides a calender for embossing the image onto a flat (strip or tape) material.
  • the calender includes a frame, a drive shaft, a drive for the drive shaft, and at least one output shaft.
  • the drive shaft is attached to the frame.
  • the surface of the drive shaft is provided with rows arranged projections.
  • the output shaft is also attached to the frame and has a surface with rows arranged supernatants.
  • the supernatants are designed so that they can interact with the projections of the drive shaft.
  • the relief surface is carried out on one of the calender waves by means of engraving with the removal of the supernatant material within the supernatant height.
  • the shape and depth of the relief surface will be depending on the optical density of the fragments of the original photo to be copied or another image.
  • the depth of the relief surface is carried out variably at the points with supernatants. This depth varies from the maximum size corresponding to the supernatant base arrangement to zero size.
  • the zero size corresponds to the location of the overhang peak (in special cases, it can be either a peak or a flat area).
  • the variable depth is required to achieve a variable embossing depth on the processing material. This ensures the effect of imitating different gray levels. In this case, a photorealistic image is generated, which is perceived differently depending on the viewing angle and / or depending on the view and / or depending on the light source position ("positive", "negative").
  • the calender in another embodiment, includes a frame and at least two embossing shafts mounted on the frame. One of the shafts is coupled to the drive. In this case, some rows of recesses are made on the working surface of the first of the calender shafts (drive or output shaft). On the working surface of the second shaft, a number of rows of counter recesses are made.
  • the working surface of the second calender shaft can also be made in the form of a cylinder of elastic material.
  • the relief surface on the first shaft is executed by engraving with the removal of the shaft material within the recess depth. The shape and variable depth of the relief surface are specified according to the reproduced original image.
  • the depth of the relief surface is carried out at the locations with the removed shaft material depending on the optical density of the corresponding fragments of the image to be copied in order to achieve a variable embossing depth in the processing material.
  • This relief depth depth value is in a range bounded by two sizes: one size corresponds to the arrangement of the lower cutoff point and the zero size corresponds to the outer shaft surface.
  • the depth of the relief surface between the recesses agrees with the recess shape given depth match. The totality of these features ensures an effect of imitating different gray levels.
  • the gray values are specified by the optical density of the corresponding fragments of the original image to be copied.
  • a photo-realistic image is generated, which is perceived differently depending on the viewing angle and / or depending on the view and / or depending on the light source position.
  • the shape of the recesses and the projections may be different, in particular as described above for the second embodiment of the method.
  • the product made as a result of the process or calendering operation and protected against counterfeiting constitutes a strip or band of foil or sheet material with a metal coating.
  • This product contains an embossed image.
  • This image represents the copy of a photo (or another image) and looks similar to the original with different gray levels.
  • the image reflects the white and black colors, including the halftones of the original.
  • the technical result as a result of the use of the invention is a guarantee of the image application to a strip or strip material by means of the embossing process and the production of embossing product with the image copied thereon.
  • the perception of this image is conditioned by the effect of imitation of different gray levels.
  • the gray values are specified by the optical density of the corresponding fragments of the original image to be copied.
  • the result is a photo-realistic image on the product. The image is perceived differently depending on the viewing angle and / or the view and / or the light source position.
  • the further technical result is that the image formed on the foil or on the metallized material has a high degree of protection against counterfeiting.
  • the finished product may be the film or the metallized layer material.
  • the finished product may be the film or the metallized layer material.
  • the complicated resulting embossing surface Accordingly, it is not possible to manufacture a calender shaft which reproduces the same image.
  • the reproduction of an identical image by means of the embossing process is only possible if the original image is used in calender wave production.
  • the film with the image embossed thereon according to the new method using the proposed calender can be used in particular for tobacco as an element of its packaging, which ensures a high degree of protection against counterfeiting.
  • the process is implemented using an embossing device - the calender.
  • the calender contains a frame on which at least two embossing shafts are attached.
  • the drive shaft is connected to a drive.
  • One, two or more output shafts are driven in cooperation with the drive shaft. The interaction of the calender shafts ensures image imprinting on the strip or strip material.
  • the drive shaft and the output shaft (s) can mutually interlock by means of projections.
  • the overhangs are carried out on the shaft work surfaces.
  • the protrusions of the first shaft are placed in a space (in a "well", "cell") which is defined by the intersection of the side surfaces (or flat, or conical, or cylindrical or other surface shapes) of the adjacent protrusions on the working surface of the second shaft be formed.
  • a space in a "well", "cell" which is defined by the intersection of the side surfaces (or flat, or conical, or cylindrical or other surface shapes) of the adjacent protrusions on the working surface of the second shaft be formed.
  • at least a portion of the projections of the first wave has a different geometry than the protrusions of the second shaft engaging in these projections.
  • the working surface of the second shaft can be made with recesses for the protrusions of the first shaft.
  • the wave capture comes in this Case by the arrangement of the projections of a wave in the recesses of the other wave state.
  • the working surface of the first shaft may be made with recesses, and the working surface of the second shaft may have a cylindrical shape.
  • the material of the working surface of the second shaft must be elastic. Thereby, the torque transmission from the drive shaft to the output shaft and thus the feed of the processing material and, accordingly, the embossing operation are ensured (provided that a radial pressure force of the shafts is present).
  • the working surface of the first shaft can be recessed, and the working surface of the second shaft can have a cylindrical shape.
  • the material of the working surface of the second shaft must also be elastic as described above. This elasticity ensures the torque transmission from the drive shaft to the output shaft as well as the feed of the processing material and the stamping process.
  • the image to be copied is applied to a shaft with protrusions (regardless of whether the drive or output shaft).
  • the material of the supernatants within the supernatant height is removed by means of engraving.
  • a relief surface is formed on the shaft.
  • the shape and depth of the relief surface are determined by the original image. If the wave surface is provided with a relief surface, the processing depth at the locations with the removed material (in the wave projections) varies from minimum to maximum size depending on the optical density of the corresponding fragments of the image to be copied (depending on the original gray values from white to black). This ensures the variable embossing depth on the processing material, which in turn creates an effect of imitating different gray levels on the embossed product. This creates a photorealistic image.
  • the image on the embossed product is perceived as "negative” or “positive” depending on the viewing angle and / or the view and / or the light source location.
  • the depth of the corrugated surface on the surface which belongs to the supernatants, lies in an area which is limited by two sizes: one size corresponds to the arrangement of the supernatant base and the zero size corresponds to the arrangement of the supernatant tip.
  • one size corresponds to the arrangement of the supernatant base
  • the zero size corresponds to the arrangement of the supernatant tip.
  • the maximum depth of the relief surface at the locations with the removed material corresponds to the "black” color on the original image and the minimum depth of the "white” color.
  • the maximum depth of the relief surface corresponds to the "white” color on the original image and the minimum depth of the "black” color. This is possible because, as described above, the perception of the embossed image as a "negative” or as a "positive” on the finished product depends on the viewing angle and the position of the light source.
  • the relief surface depth at the individual fragments of the wave does not depend on the optical density of the output image. This is because the tool can only perform the training in treating the shaft surface if the treatment zone coincides with the material of the supernatants. If the supernatant surface is lower in any processing zone than dictated by the optical density of the original image, then the tool will be higher. There is no material removal, and the relief surface depth at this point is consistent with the layer depth of the supernatant surface. In the limiting case, the depth of the relief surface is maximum and lies in the same level of the supernatant base independent of the gray values in the original.
  • the shape of the original wave projections may be different.
  • the supernatants are convergent from the base to the tip and have the shape of a pyramid, a truncated pyramid (straight or oblique), a cone, a truncated cone (straight or oblique), a quadrilateral, a truncated quadrilateral (straight or bevel cut), a polyhedron, a truncated polyhedron (straight or bevel cut), etc.
  • the counter-recesses of the other shaft in the embodiment shaft with protrusions and relief surface - shaft with recesses have a similar shape, but on the shaft with recesses no relief surface is present.
  • the projecting points of the corrugation surfaces can be either pointed, with a horizontal flattening surface or with an oblique flattening surface.
  • the flats of the projections of one of the waves can be made with different surface dimensions.
  • the image to be copied is applied to a shaft with recesses (regardless of whether the drive or output shaft).
  • the shaft material between the recesses is removed by engraving, in such a way that the relief surface is formed.
  • the shape and variable depth of the relief surface are specified according to the reproduced original image.
  • the maximum depth of the sculptured surface at the locations with the removed material may correspond, for example, to the "black” color on the original image and the minimum depth of the "white” color, or vice versa, as described above.
  • the depth of the sculptured surface at the locations with the removed corrugation material depends on the optical density of the corresponding fragments of the image to be copied. It lies in an area bounded by the following quantities: from the lowest recess point to the shaft size, which corresponds to the outer working surface of the shaft.
  • the depth of the relief surface coincides with the depth predetermined by the recess shape and does not depend on the optical density of the original image. This is explained by the fact that the tool, whose motion depends on the optical density of the original, can pass over the recess (above the void) when copying the original image onto the shaft without touching the shaft material.
  • the recesses on the shaft can have different shapes. As a rule, they are performed convergently in the direction of the shaft rotation axis. That is, they have the largest cross-sectional area that lies on the working surface of the shaft.
  • the lower part of the recesses may be either tapered or with a flat horizontal surface or an oblique flat surface become.
  • the flattening surfaces of the recesses can be made with different surface dimensions.
  • the recesses may take the form of a pyramid, a truncated pyramid (straight or oblique), a cone, a truncated cone (straight or oblique), a quadrilateral, a truncated quadrilateral (with a straight or oblique section) or bevel cut), a polyhedron, a truncated polyhedron (straight or bevel cut), etc.
  • the counter-projections on the other shaft in the embodiment "shaft with recesses and relief surface - shaft with projections" have a similar shape, but no relief surface on the shaft with protrusions exists.
  • the edge of the sheet material to be embossed - strip, tape (eg foil or film-like material) is inserted between the working surfaces of the drive and output shafts.
  • the edge of the sheet material to be embossed - strip, tape eg foil or film-like material
  • the calender ensures the embossing by the plastic deformation of the sheet material with different shape of the supernatant surfaces.
  • the material of the supernatant surfaces can be removed in the plane or in the curvilinear surface with any curvature or recesses.
  • the working surface of the drive shaft interacts with the working surface of the output shaft.
  • the sheet material is subjected to the plastic deformation, including in the area of the relief surface.
  • a micro-relief is formed, which coincides with the shape, with the dimensions and with the arrangement of the projections and / or the recesses, including in the area of the relief surface.
  • the tips of the projections and / or the recesses of the shafts can be carried out with a horizontal or oblique flattening surface.
  • the flats can have different surface sizes. This ensures the additional imaging effects on the material surface due to the change in surface reflectivity.
  • the relief surface on the waves with protrusions or recesses can be made by any known method.
  • the treated semi-finished shaft is advanced to the driven tool by the drive of the feed mechanism into the work area.
  • the drive motor on the tool rotates a knife roller or a milling cutter or a laser head is activated.
  • the knife roller rotates at high rotational speed (several thousands of revolutions per minute).
  • the drives for the horizontal, vertical and angular displacements of the tool are controlled by the signals from a programmable logic controller via a computer and move the tool according to the program in the horizontal, vertical and angular directions.
  • the computer also controls the drive for the feed (pivoting) of the treated shaft.
  • the relief surface can be created with an unlimited amount of images.
  • the relief surface can also be produced using electrochemical treatment.

Landscapes

  • Machines For Manufacturing Corrugated Board In Mechanical Paper-Making Processes (AREA)
  • Credit Cards Or The Like (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prägen eines Bildes auf ein Streifen- oder Bandmaterial mit einem Kalander mit zwei Prägewellen, von denen eine mit einer Antriebswelle gekoppelt ist und beide Wellen mit in Reihen von Überständen versehen sind, die ineinander greifen. Damit ein wirksames und wirtschaftliches Verfahren zur Erzeugung eines fotorealistischen Bildes erzeugt wird, wird die Reliefoberfläche einer Welle durch Entfernung des Überstandsmaterials innerhalb der Überstandshöhe so ausgebildet, dass die Tiefe der Reliefoberfläche variiert und mit zwei Größen des Tiefenwertes unabhängig von der optischen Dichte eines Originalbildes gemacht wird, wobei durch all diese Merkmale ein Effekt der Imitation von unterschiedlichen Grauwerten sichergestellt wird. Die Grauwerte sind durch die optische Dichte der entsprechenden Fragmente des zu kopierenden Originalbildes vorgegeben und erzeugen ein fotorealistisches Bild, das je nach Betrachtung unterschiedlich wahrnehmbar ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Prägen eines Bildes auf ein Streifen- oder Bandmaterial nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 17, einem Kalander nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8 bzw. 24 und ein Prägeerzeugnis nach dem Oberbegriff des Anspruchs 15 bzw. 35 zur Durchführung des Verfahrens mit dem Kalander.
  • Sie betrifft die mechanische Bearbeitung eines Blech- bzw. Rollenmaterials, darunter der Schichtstoffe, insbesondere die Verfahren und Mittel der mechanischen Formänderung ohne Materialentfernung, z. B. Verfahren und Mittel, die für das Prägen eingesetzt werden.
  • Es ist eine Einrichtung zur Folienprägung ( US 6715411 , B 31 F1/07, 2004) bekannt. Die Einrichtung enthält ein Gestell mit einer daran befestigten Antriebswelle, einen Wellenantrieb und einer Abtriebswelle. Die Antriebswelle weist eine Riffelfläche mit sich gegenseitig kreuzenden Reihen von abwechselnden Aussparungen und Vorsprünge. Die Aussparungen und die Vorsprünge konvergieren von der Basis bis zur Spitze. Am Gestell ist mindestens eine Abtriebswelle angeordnet. Die Abtriebswelle weist eine Riffelfläche mit sich gegenseitig kreuzenden Reihen von abwechselnden Aussparungen und Vorsprüngen auf. Die Aussparungen und die Vorsprünge konvergieren von der Basis bis zur Spitze und sind so angeordnet, dass sie mit der angrenzenden Riffelfläche der Antriebswelle zusammenwirken.
  • Diese bekannte technische Lösung ermöglicht es nicht, auf dem behandelten Material fotorealistische Abbildungen zu bekommen.
  • Der nächste Stand der Technik gegenüber den angemeldeten Erfindungen ist ein Verfahren, eine Einrichtung und Präge-Schichterzeugnisse, die im Patent RU 2227095 , B31F 1/07, 1998 beschrieben sind. Das Verfahren dient zur Fertigung eines Präge-Blechmaterials. Das Präge-Blechmaterial enthält mindestens zwei miteinander verbundene Schichten. Nach diesem Verfahren wird ein Ornamentmuster mittels der Prägung der ersten Schicht ausgeführt. Das gesamte Hintergrundmuster wird vorher auf die erste Schicht aufgetragen. Dabei ist das Ornamentmuster durch die vorragenden Fragmente gebildet. Sie weisen größere Abmessungen auf und werden mit geringerer Dichte im Vergleich zu den vorragenden Fragmenten verteilt. Die vorragenden Fragmente setzen das gesamte Hintergrundmuster zusammen.
  • Die bekannten Vergleichserzeugnisse (darunter auch der nächstliegende Stand der Technik) stellen keine präzise Nachbildung des Musters (z. B. eine fotorealistische Wiedergabe des Musters) auf dem Blech (Streifen, Band) aus einem Folien- oder Schichtmaterial auf der Metallaußenschicht sicher. Der nächste Stand der Technik ermöglicht es, das Ornamentmuster lediglich so zu erzeugen, dass auf dem gleichförmigen allgemeinen Hintergrund breiten- und höhenmäßig größere Überstände geprägt werden. Die Halbtöneübertragung unter Einsatz von verschiedenen Grautönen, insbesondere bei der Folienprägung kann mit den bekannten Verfahren nicht erreicht werden.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein wirksames und wirtschaftliches Verfahren und Mittel zur Erzeugung eines fotorealistischen Bildes nach dem Folienprägungsverfahren bzw. von einem Schichtmaterial mit Metallüberzug zu schaffen, das insbesondere als Verpackungselement in der Tabak- und Lebensmittelindustrie verwendet werden kann.
  • Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung ein Prägeerzeugnis mit dem darauf aufgetragenen fotorealistischen Bild zu schaffen, welches über einen hohen Schutzgrad gegen Fälschung verfügt.
  • Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Das neue Verfahren dient zum Auftragen eines Musters, welches das Bild des zu kopierenden Originals (einer Abbildung, einer Aufnahme) mit einer Halbtonwiedergabe erzeugt. Dafür wird das Muster auf den Streifen oder auf das Band aus Folie bzw. Schichtmaterial mit einer Metallaußenschicht unter Einsatz von einem Kalander aufgetragen. Der Kalander hat eine Antriebs- und mindestens eine Abtriebswelle. Die Arbeitsfläche einer der Wellen bzw. die Arbeitsflächen beider Wellen sind mit einigen Reihen von Überständen versehen. Dabei weist eine Welle eine Reliefoberfläche auf. Die Reliefoberfläche wird mittels Gravierens mit der Entfernung des Überstand-Materials (in der krummlinigen Oberfläche bzw. in der Ebene) innerhalb der Überstandshöhe ausgeführt. Die Form und die variable Tiefe der Reliefoberfläche werden je nach dem wiedergegebenen Originalbild vorgegeben. Dabei hängt die Tiefe der Relieffläche an den Stellen mit dem entfernten Material von der optischen Dichte der entsprechenden Fragmente des zu kopierenden Bildes ab. Der Tiefenwert liegt im Bereich, welcher durch zwei Größen beschränkt ist: Die eine Größe entspricht der Anordnung der Überstandbasis, und die Null-Größe entspricht der Anordnung der Überstandsspitze. Die Prägung wird auf dem behandelten Material mit variabler Tiefe ausgeführt. Das stellt den Effekt einer Imitation von unterschiedlichen Grauwerten sicher, in Übereinstimmung mit dunkleren oder helleren Stellen der einzelnen Fragmente des zu kopierenden Originalbildes. Somit wird ein fotorealistisches Bild erzeugt. Dieses Bild wird unterschiedlich ("Negativ" bzw. "Positiv") je nach dem Beobachtungswinkel, und/oder je nach der Ansicht und/oder je nach der Lichtquellenlage wahrgenommen.
  • Dabei sind die Wellenüberstände nach der bevorzugten Ausführungsform konvergierend von der Basis zur Spitze hin ausgeführt. Die Überstandsspitzen der Wellenflächen können mit einer waagerechten oder mit einer schrägen Abflachungsfläche ausgeführt werden. Die Abflachungsflächen oder mindestens die Teile der Überstände einer der Wellen können verschiedene Flächen aufweisen. Die abwechselnden Überstände können pyramidenförmig ausgeführt werden oder die Form einer abgestumpften Pyramide aufweisen.
  • Das Verfahren kann auch unter Einsatz von einem Kalander realisiert werden. Der Kalander enthält mindestens zwei Prägewellen. Eine der Wellen ist mit einem Antrieb gekoppelt. Dabei sind auf der Arbeitsfläche der ersten Kalanderwelle Aussparungsreihen ausgeführt. Die Arbeitsfläche der zweiten Kalanderwelle weist Reihen von Gegenüberständen auf. Die Arbeitsfläche der zweiten Kalanderwelle kann auch in Form eines Zylinders aus elastischem Material ausgeführt werden. Dabei ist die Reliefoberfläche auf der ersten Welle mittels Gravierens mit der Entfernung des Wellenmaterials innerhalb der Aussparungstiefe ausgeführt. Die Form und die variable Tiefe der Reliefoberfläche werden je nach dem wiedergegebenen Originalbild vorgegeben. Dabei hängt die Tiefe der Relieffläche an den Stellen mit dem entfernten Wellenmaterial von der optischen Dichte der entsprechenden Fragmente des zu kopierenden Bildes ab, um die variable Prägetiefe auf dem behandelten Material zu erreichen. Dieser Tiefenwert liegt in einem Bereich, welcher durch zwei Größen beschränkt ist: Die eine Größe entspricht der Anordnung des unteren Aussparungspunktes und die Null-Größe entspricht der äußeren Wellenoberfläche. Dabei stimmt die Tiefe der Relieffläche zwischen den Aussparungen mit der durch die Aussparungsform vorgegebenen Tiefe überein. Die Gesamtheit dieser Merkmale stellt den Effekt einer Imitation von unterschiedlichen Grauwerten sicher. Die Grauwerte werden dabei durch die optische Dichte der entsprechenden Fragmente des zu kopierenden Originalbildes vorgegeben. Dabei wird ein fotorealistisches Bild erzeugt, welches je nach dem Beobachtungswinkel und/oder je nach der Ansicht und/oder je nach der Lichtquellenlage unterschiedlich wahrgenommen wird. Die Aussparungen werden verengt mit maximaler Fläche auf der Wellenarbeitsfläche ausgeführt. In Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform des Verfahrens kann der Unterteil der Aussparungen mit waagerechter Abflachungsfläche versehen werden. Außerdem kann der Unterteil der Aussparungen mit einer schrägen Abflachungsfläche ausgeführt werden. Oder die Abflachungsflächen der Aussparungen können mit verschiedenen Flächenabmessungen ausgeführt werden. Die Aussparungen und die Überstände können auch pyramidenförmig ausgeführt werden oder die Form von einer abgestumpften Pyramide aufweisen. Die Aussparungen und die Überstände können auch kegelförmig ausgeführt werden oder die Form von einem abgestumpften Kegel aufweisen.
  • Die gestellte Aufgabe, eine Einrichtung zur Realisierung des oben beschriebenen Verfahrens zu schaffen, wird folgenderweise gelöst:
  • Die Einrichtung stellt einen Kalander zum Prägen der Abbildung auf ein flaches (Streifen- oder Band-) Material dar. Der Kalander enthält ein Gestell, eine Antriebswelle, einen Antrieb für die Antriebswelle und mindestens eine Abtriebswelle. Die Antriebswelle ist am Gestell befestigt. Die Oberfläche der Antriebswelle ist mit reihenweise angeordneten Überständen versehen. Die Abtriebswelle ist auch am Gestell befestigt und weist eine Oberfläche mit reihenweise angeordneten Überständen auf. Die Überstände sind so ausgeführt, dass sie mit den Überständen der Antriebswelle zusammenwirken können. Dabei wird auf einer der Kalanderwellen die Reliefoberfläche mittels Gravierens mit der Entfernung des Überstand-Materials innerhalb der Überstandshöhe ausgeführt. Die Form und die Tiefe der Reliefoberfläche werden je nach der optischen Dichte der Fragmente des zu kopierenden Originalfotos oder eines anderen Bildes vorgegeben. Dabei ist die Tiefe der Relieffläche an den Stellen mit Überständen variabel ausgeführt. Diese Tiefe variiert von der Maximalgröße, die der Anordnung der Überstandbasis entspricht, bis zu Nullgröße. Die Nullgröße entspricht der Anordnung der Überstandsspitze (in Sonderfällen kann es entweder um eine Spitze oder um eine Abflachungsfläche handeln). Die variable Tiefe ist erforderlich, um auf dem Verarbeitungsmaterial eine variable Prägetiefe zu erreichen. Dadurch wird der Effekt der Imitation von unterschiedlichen Grauwerten sicherstellt. Dabei wird ein fotorealistisches Bild erzeugt, welches je nach dem Beobachtungswinkel und/oder je nach der Ansicht und/oder je nach der Lichtquellenlage unterschiedlich wahrgenommen wird ("Positiv", "Negativ").
  • Die mögliche Ausführungsform der Wellenüberstände ist oben beschrieben.
  • Nach einer anderen Ausführungsform enthält der Kalander ein Gestell und mindestens zwei auf dem Gestell befestigte Prägewellen. Eine der Wellen ist mit dem Antrieb gekoppelt. Dabei sind an der Arbeitsfläche der ersten der Kalanderwellen (Antriebs- oder Abtriebswelle) einige Reihen von Aussparungen ausgeführt. Auf der Arbeitsfläche der zweiten Welle sind einige Reihen von Gegenaussparungen ausgeführt. Die Arbeitsfläche der zweiten Kalanderwelle kann auch in Form von einem Zylinder aus elastischem Material ausgeführt werden. Dabei ist die Reliefoberfläche auf der ersten Welle mittels Gravierens mit der Entfernung des Wellenmaterials innerhalb der Aussparungstiefe ausgeführt. Die Form und die variable Tiefe der Reliefoberfläche werden je nach dem wiedergegebenen Originalbild vorgegeben. Dabei ist die Tiefe der Relieffläche an den Stellen mit dem entfernten Wellenmaterial je nach der optischen Dichte der entsprechenden Fragmente des zu kopierenden Bildes ausgeführt, um im Verarbeitungsmaterial eine variable Prägetiefe zu erreichen. Dieser Reliefflächetiefenwert liegt in einem Bereich, welcher durch zwei Größen beschränkt ist: Die eine Größe entspricht der Anordnung des unteren Aussparungspunktes und die Null-Größe entspricht der äußeren Wellenoberfläche. Dabei stimmt die Tiefe der Relieffläche zwischen den Aussparungen mit der die Aussparungsform vorgegebenen Tiefe überein. Die Gesamtheit dieser Merkmale stellt einen Effekt der Imitation von unterschiedlichen Grauwerten sicher. Die Grauwerte werden dabei durch die optische Dichte der entsprechenden Fragmente des zu kopierenden Originalbildes vorgegeben. Dabei wird ein fotorealistisches Bild erzeugt, welches je nach dem Beobachtungswinkel und/oder je nach der Ansicht und/oder je nach der Lichtquellenlage unterschiedlich wahrgenommen wird. Die Form der Aussparungen und der Überstände können unterschiedlich sein, insbesondere so, wie es oben für die zweite Ausführungsform des Verfahrens beschrieben ist.
  • Das infolge der Realisierung des Verfahrens oder des Kalanderbetriebs gefertigte und gegen die Fälschung geschützte Erzeugnis stellt einen Streifen oder ein Band aus Folie oder ein Schichtmaterial mit einem Metallüberzug dar. Dieses Erzeugnis enthält ein geprägtes Bild. Dieses Bild stellt die Kopie von einem Foto (oder von einem anderen Bild) dar und sieht dem Original mit unterschiedlichen Grauwerten ähnlich. Das Bild gibt die weiße und die schwarze Farben darunter auch die Halbtöne des Originals wieder.
  • Das technische Ergebnis infolge der Verwendung der Erfindung ist eine Sicherstellung der Bildauftragung auf ein Streifen- oder Bandmaterial mittels des Prägeverfahrens und die Fertigung von Prägeerzeugnis mit dem darauf kopierten Bild. Die Wahrnehmung dieses Bildes ist durch den Effekt der Imitation von verschiedenen Grauwerten bedingt. Die Grauwerte werden dabei durch die optische Dichte der entsprechenden Fragmente des zu kopierenden Originalbildes vorgegeben. Im Endeffekt entsteht auf dem Erzeugnis ein fotorealistisches Bild. Das Bild wird unterschiedlich je nach dem Beobachtungswinkel und/oder je nach der Ansicht und/oder je nach der Lichtquellenlage wahrgenommen. Das weitere technische Ergebnis besteht darin, dass das auf der Folie oder auf dem metallisierten Material erzeugte Bild über einen hohen Schutzgrad gegen Fälschung verfügt.
  • Dieses Ergebnis wird dadurch erreicht, dass es unmöglich ist, mit der erforderlichen Genauigkeit das erzeugte Bild vom fertigen Erzeugnis zu kopieren (das fertige Erzeugnis kann die Folie oder das metallisierte Schichtmaterial sein). Das ist durch die komplizierte resultierende Prägeoberfläche bedingt. Dementsprechend ist es auch nicht möglich, eine Kalanderwelle zu fertigen, welche das gleiche Bild wiedergibt. Die Wiedergabe eines identischen Bildes mittels des Prägeverfahrens ist nur dann möglich, wenn bei der Kalanderwellenfertigung das Originalbild eingesetzt wird.
  • Die Folie mit dem darauf geprägten Bild nach dem neuen Verfahren unter Einsatz des vorgeschlagenen Kalanders kann insbesondere für Tabakwaren als Element ihrer Verpackung eingesetzt werden, welches einen hohen Schutzgrad gegen Fälschung sicherstellt.
  • Das Verfahren wird unter Einsatz einer Prägeeinrichtung - des Kalanders - realisiert. Der Kalander enthält ein Gestell, auf dem mindestens zwei Prägewellen befestigt sind. Die Antriebswelle ist mit einem Antrieb verbunden. Ein, zwei oder mehrere Abtriebswellen werden unter Zusammenwirkung mit der Antriebswelle angetrieben. Die Zusammenwirkung der Kalanderwellen stellt eine Bildprägung auf dem Streifen- oder Bandmaterial sicher.
  • Das Verfahren funktioniert auf folgende Weise:
  • Erstens können die Antriebswelle und die Abtriebswelle(n) gegenseitig mittels Überstände ineinander greifen. Die Überstände sind auf den Wellenarbeitsflächen ausgeführt. Die Überstände der ersten Welle werden in einem Raum (in einer "Vertiefung", "Zelle") angeordnet, welcher durch die Kreuzung der Seitenflächen (oder flachen, oder konischen, oder zylinderförmigen oder anderen Flächenformen) der benachbarten Überstände auf der Arbeitsfläche der zweiten Welle gebildet werden. Dabei weist mindestens ein Teil der Überstände der ersten Welle eine andere Geometrie auf als die in diese Überstände eingreifenden Überstände der zweiten Welle.
  • Zweitens kann die Arbeitsfläche der zweiten Welle mit Aussparungen für die Überstände der ersten Welle ausgeführt werden. Die Welleneingreifung kommt in diesem Fall durch die Anordnung der Überstände von einer Welle in den Aussparungen der anderen Welle zustande.
  • Drittens kann die Arbeitsfläche der ersten Welle mit Aussparungen ausgeführt werden, und die Arbeitsfläche der zweiten Welle kann eine zylindrische Form aufweisen. Dabei muss das Material der Arbeitsfläche der zweiten Welle elastisch sein. Dadurch wird die Drehmomentübertragung von der Antriebswelle auf die Abtriebswelle und somit der Vorschub des Verarbeitungsmaterials und dementsprechend der Prägevorgang sichergestellt (vorausgesetzt, dass eine Radialanpresskraft der Wellen vorliegt).
  • Viertens kann die Arbeitsfläche der ersten Welle mit Aussparungen versehen werden, und die Arbeitsfläche der zweiten Welle kann eine zylindrische Form haben. Dabei muss das Material der Arbeitsfläche der zweiten Welle auch wie oben beschrieben elastisch sein. Diese Elastizität stellt die Drehmomentübertragung von der Antriebswelle auf die Abtriebswelle sowie den Vorschub des Verarbeitungsmaterials und den Prägevorgang sicher.
  • Bei jeder der vier beschriebenen Varianten spielt es keine Rolle, welche der Wellen als Antriebswelle und welche als Abtriebswelle(n) fungiert. Um das Prägebild auf dem Verarbeitungsmaterial zu erzeugen, sind folgende Möglichkeiten der Wellenzusammenwirkung möglich:
    • Ausführungsform Antriebs-Welle mit Überständen - Abtriebs-Welle mit Überständen und umgekehrt,
    • Ausführungsform Antriebs-Welle mit Überständen - Abtriebs-Welle mit Aussparungen und umgekehrt,
    • Ausführungsform Antriebs-Welle mit Überständen - Abtriebs-Welle mit elastischer zylindrischer Oberfläche und umgekehrt.
  • Die zu kopierende Abbildung wird auf eine Welle mit Überständen aufgetragen (ungeachtet dessen, ob Antriebs- oder Abtriebswelle). Dafür wird das Material der Überstände innerhalb der Überstandshöhe mittels Gravierung entfernt. Dadurch wird auf der Welle eine Reliefoberfläche gebildet. Die Form und die Tiefe der Reliefoberfläche werden durch das Ausgangsbild (das Original) festgelegt. Wird die Wellenoberfläche mit einer Relieffläche versehen, so variiert die Verarbeitungstiefe an den Stellen mit dem entferntem Material (in den Wellenüberständen) von Minimal- bis Maximalgröße je nach der optischen Dichte der entsprechenden Fragmente des zu kopierenden Bildes (je nach den Grauwerten im Original, praktisch von weiß bis schwarz). Das stellt die variable Prägetiefe auf dem Verarbeitungsmaterial sicher, was seinerseits einen Effekt der Imitation von verschiedenen Grauwerten auf dem Prägeerzeugnis erzeugt. Dabei entsteht ein fotorealistisches Bild. Die Abbildung auf dem Prägeerzeugnis wird als "Negativ" oder "Positiv" je nach dem Beobachtungswinkel und/oder je nach der Ansicht und/oder je nach der Lichtquellenlage wahrgenommen.
  • Die Tiefe der Wellenrelieffläche auf der Fläche, welche auf die Überstände zukommt, liegt in einem Bereich, welcher durch zwei Größen beschränkt ist: Die eine Größe entspricht der Anordnung der Überstandbasis und die Null-Größe entspricht der Anordnung der Überstandsspitze. Die Maximaltiefe der Relieffläche an den Stellen mit dem entfernten Material entspricht zum Beispiel der "schwarzen" Farbe auf dem Originalbild und die Minimaltiefe der "weißen" Farbe. Es ist auch eine andere Ausführung möglich: Die Maximaltiefe der Relieffläche entspricht der "weißen" Farbe auf dem Originalbild und die Minimaltiefe der "schwarzen" Farbe. Das wird dadurch möglich, dass, wie oben beschrieben, die Wahrnehmung des geprägten Bildes als "Negativ" oder als "Positiv" auf dem Fertigerzeugnis vom Blickwinkel und von der Lage der Lichtquelle abhängt.
  • Die Reliefflächentiefe an den einzelnen Fragmenten der Welle hängt nicht von der optischen Dichte des Ausgangsbildes ab. Das hängt damit zusammen, dass das Werkzeug die Einarbeitung bei der Behandlung der Wellenoberfläche nur dann ausführen kann, wenn die Behandlungszone mit dem Material der Überstände zusammenfällt. Wenn die Überstandsoberfläche in irgendwelcher Verarbeitungszone tiefer liegt, als es durch die optische Dichte des Originalbildes vorgegeben ist, dann kommt das Werkzeug höher. Es kommt keine Materialentfernung zustande, und die Reliefflächentiefe an dieser Stelle stimmt mit der Lagentiefe der Überstandsoberfläche überein. Im Grenzfall ist die Tiefe der Relieffläche maximal und liegt in der gleichen Ebene der Überstandsbasis unabhängig von den Grauwerten im Original.
  • Die Form der ursprünglichen Wellenüberstände (bis die Relieffläche darauf ausgeführt wird) kann unterschiedlich sein. In der Regel sind die Überstände von der Basis bis zur Spitze konvergierend ausgeführt und weisen die Form einer Pyramide, einer abgestumpften Pyramide (mit geradem oder Schrägschnitt), einem Kegel, einem abgestumpften Kegel (mit geradem oder Schrägschnitt), einem Viereck, einem abgestumpften Viereck (mit geradem oder Schrägschnitt), einem Polyeder, einem abgestumpften Polyeder (mit geradem oder Schrägschnitt) usw. auf.
  • Die Gegenaussparungen der anderen Welle bei der Ausführungsform Welle mit Überständen und Relieffläche - Welle mit Aussparungen weisen eine ähnliche Form auf, jedoch ist auf der Welle mit Aussparungen keine Reliefoberfläche vorhanden.
  • Bei Speziellausführungen können die Überstandsspitzen der Wellenflächen entweder zugespitzt, mit einer waagerechten Abflachungsfläche oder mit einer schrägen Abflachungsfläche ausgeführt werden. Die Abflachungsflächen der Überstände einer der Wellen können mit verschiedenen Flächenabmessungen ausgeführt werden.
  • Außer der oben beschriebenen Ausführungsform des Verfahren, bei dem das Originalbild auf die Welle mit Abständen kopiert wird, ist eine andere Ausführungsform des Verfahrens möglich, bei der das Originalbild auf die Welle mit Aussparungen kopiert wird. Dabei sind folgende Varianten der Wellenzusammenwirkung möglich:
    • Variante Antriebs-Welle mit Aussparungen - Abtriebs-Welle mit Überständen und umgekehrt,
    • Variante Antriebs-Welle mit Aussparungen - Abtriebs-Welle mit elastischer zylindrischer Oberfläche und umgekehrt.
  • Bei den genannten Ausführungsformen wird die zu kopierende Abbildung auf eine Welle mit Aussparungen aufgetragen (ungeachtet dessen, ob Antriebs- oder Abtriebswelle). Das Wellenmaterial zwischen den Aussparungen wird mittels Gravierens entfernt, und zwar so, dass die Relieffläche gebildet wird. Die Form und die variable Tiefe der Reliefoberfläche werden je nach dem wiedergegebenen Originalbild vorgegeben. Die Maximaltiefe der Relieffläche an den Stellen mit dem entfernten Material kann zum Beispiel der "schwarzen" Farbe auf dem Originalbild und die Minimaltiefe der "weißen" Farbe oder umgekehrt entsprechen, wie es oben beschrieben ist.
  • Die Tiefe der Relieffläche an den Stellen mit dem entfernten Wellenmaterial hängt von der optischen Dichte der entsprechenden Fragmente des zu kopierenden Bildes ab. Es liegt in einem Bereich, welcher durch folgende Größen begrenzt ist: vom untersten Aussparungspunkt bis zur Wellengröße, welche der äußeren Arbeitsfläche der Welle entspricht.
  • An den Stellen der Relieffläche mit den darauf angeordneten Aussparungen stimmt die Tiefe der Relieffläche mit der durch die Aussparungsform vorgegebenen Tiefe überein und hängt von der optischen Dichte des Originalbildes nicht ab. Das wird dadurch erklärt, dass das Werkzeug, dessen Bewegung von der optischen Dichte des Originals abhängt, beim Kopieren des Originalbildes auf die Welle über der Aussparung (über der Leere) verlaufen kann, ohne das Wellenmaterial zu berühren.
  • Die Aussparungen auf der Welle können unterschiedliche Formen aufweisen. In der Regel werden sie konvergierend in der Richtung der Wellendrehachse ausgeführt. Das heißt, sie haben die größte Querschnittsfläche, welche auf der Arbeitsfläche der Welle liegt. Der untere Teil der Aussparungen kann entweder zugespitzt, oder mit waagerechter Abflachungsfläche oder mit schräger Abflachungsfläche ausgeführt werden. Die Abflachungsflächen der Aussparungen können mit verschiedenen Flächenabmessungen ausgeführt werden.
  • Die Aussparungen (bis die Welle mit Relieffläche versehen wird) können die Form von einer Pyramide, einer abgestumpften Pyramide (mit geradem oder Schrägschnitt), einem Kegel, einem abgestumpften Kegel (mit geradem oder Schrägschnitt), einem Viereck, einem abgestumpften Viereck (mit geradem oder Schrägschnitt), einem Polyeder, einem abgestumpften Polyeder (mit geradem oder Schrägschnitt) usw. aufweisen. Die Gegenüberstände auf der anderen Welle bei der Ausführungsform "Welle mit Aussparungen und Reliefoberfläche - Welle mit Überständen" weisen eine ähnliche Form auf, jedoch ist keine Reliefoberfläche auf der Welle mit Überständen vorhanden.
  • Realisierung des neuen Verfahrens und die Funktion des Kalanders:
  • Die Kante des zu prägenden Blechmaterials - Streifen, Band (z. B. Folie oder folienartiges Material) wird zwischen die Arbeitsflächen der Antriebs- und der Abtriebswelle eingeführt. Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens und der Einrichtung dienen als kinematischer Bestandteil der Kraftmomentübertragung von der Antriebswelle auf die Abtriebswelle entweder die Überstandsspitzen oder die Aussparungen. Der Kalander stellt das Prägen durch die plastische Formänderung des Blechmaterials bei unterschiedlicher Form der Überstandoberflächen sicher. Das Material der Überstandsoberflächen kann in der Ebene oder in der krummlinigen Oberfläche mit beliebiger Krümmung oder der Aussparungen entfernt werden.
  • Während der Drehung (durch den Antrieb) wirkt die Arbeitsfläche der Antriebswelle mit der Arbeitsfläche der Abtriebswelle zusammen. Dabei wird das Blechmaterial der plastischen Formänderung unterzogen, darunter auch im Bereich der Relieffläche. Somit wird ein Mikrorelief gebildet, welches mit der Form, mit den Abmessungen und mit der Anordnung der Überstände und/oder der Aussparungen übereinstimmt, darunter auch im Bereich der Relieffläche.
  • Die Spitzen der Überstände und/oder der Aussparungen der Wellen können mit waagerechter oder mit schräger Abflachungsfläche ausgeführt werden. Die Abflachungen können unterschiedliche Flächengrößen aufweisen. Das stellt die zusätzlichen Darstellungseffekte auf der Materialoberfläche infolge der Änderung des Reflexionsvermögens der Oberfläche sicher.
  • Die Reliefoberfläche auf den Wellen mit Überständen oder Aussparungen kann nach einem beliebigen bekannten Verfahren gefertigt werden.
    • Beispiel:
  • Die behandelte halbgefertigte Welle wird anhand des Antriebs des Vorschubwerkens in den Arbeitsbereich zum angetriebenen Werkzeug vorgeschoben. Der Antriebsmotor auf dem Werkzeug dreht eine Messerwalze oder einen Fräser oder es wird ein Laserkopf aktiviert.
  • Die Messerwalze dreht sich mit hoher Drehgeschwindigkeit (einige Tausende von Umdrehungen pro Minute). Die Antriebe für die waagerechten, senkrechten und Winkelverschiebungen des Werkzeugs werden durch die Signale von einer speicherprogrammierbaren Steuerung über einen Rechner gesteuert und versetzen das Werkzeug gemäß dem Programm in der waagerechten, senkrechten und Winkelrichtungen. Der Rechner steuert auch den Antrieb für den Vorschub (Schwenkung) der behandelten Welle.
  • Somit kann die Reliefoberfläche mit unbeschränkter Menge der Bilder erzeugt werden.
  • Die Reliefoberfläche kann auch unter Einsatz von elektrochemischer Behandlung erzeugt werden.

Claims (36)

  1. Verfahren zum Prägen eines Bildes auf ein Streifen- oder Bandmaterial, bei dem das Bild unter Verwendung eines Kalanders aufgetragen wird und der Kalander mindestens zwei Prägewellen aufweist, wobei eine der beiden Wellen mit dem Antrieb gekoppelt wird, wobei die Arbeitsfläche der ersten Kalanderwalze mit einigen Reihen von Überständen und die Arbeitsfläche der zweiten Welle ebenfalls mit reihenweise angeordneten Überständen versehen wird, die in die Überstände der ersten Welle eingreifen, wobei mindestens ein Teil der Überstände der ersten Welle mit einer anderen Geometrie als die Überstände auf der zweiten Welle versehen wird oder wobei die Arbeitsfläche der zweiten Welle mit Anspornungen für die Überstände der ersten Welle ausgebildet wird oder wobei die Arbeitsfläche der zweiten Welle zylinderförmig und aus elastischem Material ausgeführt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Reliefoberfläche auf der ersten Welle mittels Gravierens mit der Entfernung des Überstands-Materials innerhalb der Überstandshöhe ausgebildet wird, wobei die Form und die variable Tiefe der Reliefoberfläche durch ein wiedergegebenes Originalbild vorgegeben wird und die Tiefe der Reliefoberfläche an den Stellen mit dem entfernten Wellenmaterial von der optischen Dichte der entsprechenden Fragmente des zu kopierenden Bildes abhängig wird,
    dass dabei eine variable Prägetiefe auf dem Verarbeitungsmaterial erreicht wird,
    dass der Tiefenwert der Prägetiefe durch zwei Größen beschränkt wird, wobei die eine Größe der Anordnung der Überstandsbasis und die Nullgröße der Überstandsspitzen entsprechen,
    dass in den Bereich zwischen den Überständen die Tiefe der Reliefflächen unabhängig von der optischen Dichte des Originalbildes wird und in der gleichen Ebene wie die Überstandsoberfläche und nicht tiefer als die Überstandsbasis liegt,
    dass durch die Gesamtheit all dieser Merkmale ein Effekt der Imitation von unterschiedlichen Grauwerten sicher gestellt wird, wobei die Grauwerte durch die optische Dichte der entsprechenden Fragmente des zu kopierenden Originalbildes vorgegeben werden und ein fotorealistisches Bild erzeugt wird und das erzeugte fotorealistische Bild je nach dem Beobachtungswinkel und/oder je nach der Ansicht und/oder je nach der Lichtquellenlage unterschiedlich wahrgenommen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Wellenüberstände konvergierend von der Basis zur Spitze ausgeführt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Überstandsspitzen der Wellenflächen mit waagerechter Abflachungsfläche ausgeführt werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Überstandsspitzen der Wellenflächen mit schräger Abflachungsfläche ausgeführt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Abflachungsflächen der Überstände einer der Welle mit unterschiedlichen Flächengrößen ausgeführt werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die abwechselnden Aussparungen und Überstände pyramideförmig ausgeführt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die abwechselnden Aussparungen und Überstände kegelförmig ausgeführt werden.
  8. Kalander zum Prägen eines Bildes auf einem flachen Material, welcher ein Gestell und mindestens zwei Prägewellen aufweist und eine der Wellen mit einem Antrieb gekoppelt ist, wobei auf der Arbeitsfläche der ersten der Kalanderwellen einige Reihen von Überständen und auf der Arbeitsfläche der zweiten Welle ebenfalls einige Reihen von Überständen ausgeführt sind, welche in die Überstände der ersten Welle eingreifen, wobei mindestens ein Teil der Überstände der ersten Welle eine andere Geometrie aufweisen, als die Überstände der zweiten Welle, wobei die Arbeitsfläche der zweiten Welle mit Aussparungen für die Überstände der ersten Welle ausgeführt ist, oder wobei die Arbeitsfläche der zweiten Welle zylinderförmig und aus einem elastischen Material ausgebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass auf der ersten Kalanderwelle die Reliefoberfläche mittels Gravierens mit der Entfernung des Überstand-Materials innerhalb der Überstandshöhe ausgeführt ist,
    dass die Form und die Tiefe der Reliefoberfläche je nach der optischen Dichte der Fragmente eines zu kopierenden Originalbildes vorgegeben sind, wobei die Tiefe der Relieffläche an den mit den Überständen versehenen Stellen variabel ausgeführt ist, um im Verarbeitungsmaterial eine variable Prägetiefe zu erreichen,
    dass die Tiefe von der Maximalgröße, die der Anordnung der Überstandbasis entspricht, bis zu Nullgröße, die der Anordnung der Überstandsspitze entspricht, variiert,
    dass die Tiefe der Relieffläche in den Bereichen zwischen den Überständen von der optischen Dichte des Originalbildes unabhängig ist und in der gleichen Ebene wie die Überstandsoberfläche und nicht tiefer als die Überstandsbasis liegt,
    dass die Gesamtheit aller Merkmale eine variable Prägetiefe auf dem Verarbeitungsmaterial mit einem Effekt der Imitation von unterschiedlichen Grauwerten sicherstellt und
    dass ein fotorealistisches Bild erzeugt ist, welches je nach dem Beobachtungswinkel und/oder je nach der Ansicht und/oder je nach der Lichtquellenlage unterschiedlich wahrnehmbar ist.
  9. Kalander nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Überstände der Welle bzw. der Wellen konvergierend von der Basis zur Spitze ausgeführt sind.
  10. Kalander nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Überstände der Welle(n) mit waagerechter Abflachungsfläche ausgeführt sind.
  11. Kalander nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Überstände der Welle(n) mit schräger Abflachungsfläche ausgeführt sind.
  12. Kalander nach Anspruch 10 oder 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Abflachungsflächen der Überstände einer der Welle mit unterschiedlichen Flächengrößen ausgeführt sind.
  13. Kalander nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Aussparungen und Überstände pyramideförmig ausgeführt sind.
  14. Kalander nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Aussparungen und Überstände kegelförmig ausgeführt sind.
  15. Prägeerzeugnis, welches als Folie oder als Schichtmaterial mit dem darauf geprägten Bild ausgebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Bild fotorealistisch aussieht und mit unterschiedlichen Grauwerten wiedergegeben ist, wobei das Bild auf dem Erzeugnis mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufgebracht ist.
  16. Prägeerzeugnis, welches als Folie oder als Schichtmaterial mit dem darauf
    geprägten Bild ausgebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Bild fotorealistisch aussieht und mit unterschiedlichen Grauwerten wiedergegeben ist, wobei das Bild auf dem Erzeugnis unter Einsatz vom Kalander gemäß einem der Ansprüche 8 bis 14 aufgebracht ist.
  17. Verfahren zum Prägen eines Bildes auf ein Streifen- bzw. Bandmaterial, bei dem das Bild unter Einsatz von einem Kalander geprägt wird und der Kalander mindestens zwei Prägewellen aufweist, von denen eine der Wellen mit einem Antrieb gekoppelt ist, wobei auf der Arbeitsfläche der ersten Kalanderwelle Aussparungsreihen ausgeführt und auf der Arbeitsfläche der zweiten Welle die Gegenüberstände reihenweise angeordnet sind, und wobei die Arbeitsfläche der zweiten Kalanderwelle in Form eines Zylinders aus elastischem Material ausgebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Reliefoberfläche auf der ersten Welle mittels Gravierens mit der Entfernung des Wellenmaterials innerhalb der Aussparungstiefe ausgeführt ist,
    dass die Form und die variable Tiefe der Reliefoberfläche je nach einem wiedergegebenen Originalbild vorgegeben sind und die Tiefe der Relieffläche an den Stellen mit dem entfernten Wellenmaterial von der optischen Dichte der entsprechenden Fragmente des zu kopierenden Bildes abhängt,
    dass damit eine variable Prägetiefe auf dem behandelten Material erreicht ist,
    dass der Tiefenwert der Prägeringe in einem Bereich liegt, welcher durch zwei Größen beschränkt ist, wobei eine Größe der Anordnung des unteren Aussparungspunktes und die Null-Größe der äußeren Wellenoberfläche entspricht,
    dass die Tiefe der Relieffläche zwischen den Aussparungen mit der durch die Aussparungsform vorgegebenen Tiefe übereinstimmt,
    dass die Gesamtheit all dieser Merkmale einen Effekt der Imitation von unterschiedlichen Grauwerten sicherstellt, wobei die Grauwerte durch die optische Dichte der entsprechenden Fragmente des zu kopierenden Originalbildes vorgegeben sind und ein fotorealistisches Bild erzeugt ist, das je nach dem Beobachtungswinkel und/oder je nach der Ansicht und/oder je nach der Lichtquellenlage unterschiedlich wahrnehmbar ist.
  18. Verfahren nach Anspruch 17,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Aussparungen konvergierend mit einer Maximalquerschnittsfläche ausgeführt wird, welche auf der Arbeitsfläche liegt.
  19. Verfahren nach Anspruch 18,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der untere Teil der Aussparungen mit waagerechter Abflachungsfläche ausgeführt wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 18,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der untere Teil der Aussparungen mit schräger Abflachungsfläche ausgeführt wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Abflachungsflächen der Aussparungen mit unterschiedlichen Flächengrößen ausgeführt werden.
  22. Verfahren nach Anspruch 18,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Aussparungen und die Überstände pyramidenförmig oder in Form einer abgestumpften Pyramide ausgeführt werden.
  23. Verfahren nach Anspruch 18,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Aussparungen und die Überstände kegelförmig oder in Form eines abgestumpften Kegels ausgeführt werden.
  24. Kalander zum Prägen eines Bildes auf ein flaches Material, welches ein Gestell und mindestens zwei auf dem Gestell befestigte Prägewellen aufweist und eine der Wellen mit einem Antrieb gekoppelt ist, wobei die Arbeitsfläche der ersten der Kalanderwellen, ob Antriebs- oder Abtriebswelle, einige Reihen von Aussparungen und die Arbeitsfläche der zweiten Kalanderwelle Reihen von Gegenüberständen aufweist, und wobei die Arbeitsfläche der zweiten Kalanderwelle in der Form eines Zylinders aus elastischem Material ausgebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Reliefoberfläche auf der ersten Welle mittels Gravierens mit der Entfernung des Wellenmaterials innerhalb der Aussparungstiefe ausgeführt ist,
    dass die Form und die variable Tiefe der Reliefoberfläche je nach dem wiedergegebenen Originalbild vorgegeben sind, wobei die Tiefe der Relieffläche an den Stellen mit dem entfernten Wellenmaterial von der optischen Dichte der entsprechenden Fragmente des zu kopierenden Bildes abhängt, um eine variable Prägetiefe auf dem Verarbeitungsmaterial zu erreichen,
    dass dieser Tiefenwert in einem Bereich liegt, welcher durch zwei Größen beschränkt ist, wobei die eine Größe der Anordnung des unteren Aussparungspunktes und die Null-Größe der äußeren Wellenoberfläche entsprechen,
    dass die Tiefe der Relieffläche in den Bereichen, die über den Aussparungen angeordnet sind, von der optischen Dichte des Originalbildes nicht abhängt und mit der durch die Aussparungsform vorgegebenen Tiefe übereinstimmt,
    dass die Gesamtheit all dieser Merkmale einen Effekt der Imitation von unterschiedlichen Grauwerten sicherstellt, wobei die Grauwerte dabei durch die optische Dichte der entsprechenden Fragmente des zu kopierenden Originalbildes vorgegeben sind und
    dass dadurch ein fotorealistisches Bild erzeugt ist, welches je nach dem Beobachtungswinkel und/oder je nach der Ansicht und/oder je nach der Lichtquellenlage unterschiedlich wahrnehmbar ist.
  25. Kalander nach Anspruch 24,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Aussparungen konvergierend ausgeführt sind, wobei die Maximalquerfläche der Aussparungen auf der Wellenoberfläche liegt.
  26. Kalander nach Anspruch 24,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Aussparungen der ersten Welle und die Gegenüberstände der zweiten Welle mit waagerechter Abflachungsfläche ausgeführt sind.
  27. Kalander nach Anspruch 24,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Aussparungen der ersten Welle, welche mit der zweiten Welle mit zylinderförmiger Arbeitsfläche zusammenwirkt, mit waagerechter Abflachungsfläche ausgeführt sind.
  28. Kalander nach Anspruch 24,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Aussparungen auf der Arbeitsfläche der ersten Welle und die Gegenüberstände der zweiten Welle mit schräger Abflachungsfläche ausgeführt sind.
  29. Kalander nach Anspruch 24,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Aussparungen in der Arbeitsfläche der ersten Welle, welche mit der zweiten Welle mit zylinderförmiger Arbeitsfläche zusammenwirkt, mit schräger Abflachungsfläche ausgeführt sind.
  30. Kalander nach einem der Ansprüche 26 bis 29,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Abflachungen mit unterschiedlichen Flächengrößen ausgeführt sind.
  31. Kalander nach Anspruch 24,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Aussparungen der ersten Welle pyramidenförmig oder in Form einer abgestumpften Pyramide ausgeführt sind.
  32. Kalander nach Anspruch 24,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Aussparungen der ersten Welle und die Gegenüberstände der zweiten Welle pyramidenförmig oder in Form einer abgestumpften Pyramide ausgeführt sind.
  33. Kalander nach Anspruch 24,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Aussparungen der ersten Welle kegelförmig oder in Form eines abgestumpften Kegels ausgeführt sind.
  34. Kalander nach Anspruch 24,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Aussparungen der ersten Welle und die Gegenüberstände der zweiten Welle kegelförmig oder in Form eines abgestumpften Kegels ausgeführt sind.
  35. Prägeerzeugnis, welches als Folie oder als Schichtmaterial mit einem darauf geprägten Bild ausgebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Bild fotorealistisch aussieht und mit unterschiedlichen Grauwerten erzeugt ist, wobei das Bild auf einem Erzeugnis nach einem der Verfahren gemäß Ansprüchen 18 bis 23 ausgeführt ist.
  36. Prägeerzeugnis, welches als Folie oder als Schichtmaterial mit dem darauf geprägten Bild ausgebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Bild fotorealistisch aussieht und mit unterschiedlichen Grauwerten erzeugt ist, wobei das Bild auf einem Erzeugnis unter Einsatz eines Kalanders gemäß einem der Ansprüche 24 bis 34 ausgeführt ist.
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