EP3427970A1

EP3427970A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines beschichteten substrats, werkzeug, beschichtetes substrat und verpackung

Info

Publication number: EP3427970A1
Application number: EP18182272.7A
Authority: EP
Inventors: Harman VORENKAMP
Original assignee: Mayr Melnhof Karton AG
Current assignee: Mayr Melnhof Karton AG
Priority date: 2017-07-13
Filing date: 2018-07-06
Publication date: 2019-01-16
Also published as: DE102017115804A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Substrats (12). Das Verfahren umfasst zumindest die Schritte a) Bereitstellen des Substrats (12), b) Bereitstellen eines Beschichtungsmaterials (16) und c) Aufbringen eines Teilbereichs (22) des Beschichtungsmaterials (16) auf das Substrat (12), indem zumindest der aufzubringende Teilbereich (22) des Beschichtungsmaterials (16) mittels eines Materialübertragungsbereichs (24) eines Werkzeugs (20) gegen das Substrat (12) gepresst und mittels eines Trennbereichs (26) des Werkzeugs (20) vom restlichen Beschichtungsmaterial (16) abgetrennt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung (10) zum Herstellen eines beschichteten Substrats (12), ein Werkzeug (20) zur Verwendung in einem solchen Verfahren bzw. mit einer solchen Vorrichtung (10), ein beschichtetes Substrat (12) sowie eine Verpackung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines beschichteten Substrats. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Werkzeug zur Verwendung in einem solchen Verfahren bzw. mit einer solchen Vorrichtung, ein beschichtetes Substrat sowie eine Verpackung.
Substrate, insbesondere solche, die zur Herstellung von Zuschnitten oder Verpackungen, beispielsweise von Zigarettenschachteln, dienen, sollen üblicherweise mit wettbewerbsdifferenzierenden Eigenschaften versehen werden. Hierzu können Beschichtungen verwendet werden, mit denen ein Substrat optisch und/oder haptisch individualisiert wird. Dies ist jedoch häufig nur mit vergleichsweise hohem Aufwand und vergleichsweise geringer Flexibilität möglich, was insbesondere bei Substraten für Massenwaren zu Schwierigkeiten wie etwa Lieferengpässen führen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, welche eine verbesserte Individualisierung von Substraten ermöglichen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein entsprechendes Werkzeug zur Verwendung in einem solchen Verfahren bzw. für eine solche Vorrichtung zu schaffen. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein beschichtetes Substrat und eine Verpackung zu schaffen, welche eine verbesserte Individualisierung auch für Massenwaren ermöglichen.
Die Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10, durch ein Werkzeug gemäß Anspruch 11, durch ein beschichtetes Substrat gemäß Anspruch 12 und durch eine Verpackung gemäß Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen jedes Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen der jeweils anderen Erfindungsaspekte anzusehen sind.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Substrats. Eine verbesserte Individualisierung ist erfindungsgemäß dadurch geschaffen, dass das Verfahren zumindest die Schritte a) Bereitstellen des Substrats, b) Bereitstellen eines Beschichtungsmaterials und c) Aufbringen eines Teilbereichs des Beschichtungsmaterials auf das Substrat, indem zumindest der aufzubringende Teilbereich des Beschichtungsmaterials mittels eines Materialübertragungsbereichs eines Werkzeugs gegen das Substrat gepresst und mittels eines Trennbereichs des Werkzeugs vom restlichen Beschichtungsmaterial abgetrennt wird, umfasst oder aus diesen Schritten besteht. Hierdurch kann in einem einzigen Schritte mit Hilfe ein- und desselben Werkzeugs ein Teilbereich eines Beschichtungsmaterials schnell und einfach mit einer frei wählbaren Geometrie auf das Substrat aufgebracht werden. Durch einfachen Wechsel des Beschichtungsmaterials und/oder des Werkzeugs können so verschiedene Individualisierungen des Substrats schnell und automatisierbar durchgeführt werden. Vorzugsweise umfasst das Aufbringen die Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Substrat und dem oder den Teilbereichen. Mehrere Teilbereiche können grundsätzlich gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein und räumlich aneinander angrenzen und/oder räumlich voneinander beabstandet sein. Weiterhin können eine oder mehrere Oberflächen des Substrats mit dem wenigstens einen Teilbereich beschichtet werden. Der Trennbereich des Werkzeugs wird derart ausgebildet, dass überwiegend oder ausschließlich nur das Beschichtungsmaterial getrennt wird, ohne dass das Substrat getrennt bzw. durchtrennt wird. Mit anderen Worten wird das Substrat vorzugsweise nur mit dem gewünschten, herausgetrennten Teilbereich des Beschichtungsmaterials versehen bzw. beschichtet, ohne selbst getrennt oder darüber hinaus anderweitig verändert zu werden. Generell sind "ein/eine" im Rahmen dieser Offenbarung als unbestimmte Artikel zu lesen, also ohne ausdrücklich gegenteilige Angabe immer auch als "mindestens ein/mindestens eine". Umgekehrt können "ein/eine" auch als "nur ein/nur eine" verstanden werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Substrat und/oder ein Beschichtungsmaterial verwendet, welches ein Schichtsystem mit wenigstens einer Schicht umfasst. Mit anderen Worten besteht das Substrat und/oder das Beschichtungsmaterial in einfachster Ausgestaltung aus einer einzigen Schicht eines Werkstoffs. Alternativ kann das Substrat und/oder das Beschichtungsmaterial aus einem Schichtsystem mit zwei, drei oder mehr Schichten bestehen. Auch hierdurch ist eine besonders einfache und flexible Möglichkeit zur Individualisierung gegeben.
Weitere Vorteile ergeben sich, indem die wenigstens eine Schicht aus einer Gruppe ausgewählt wird, welche ein Zellulosematerial, insbesondere Papier, Karton und/oder Pappe, Metalle, Metalllegierungen, Farben, insbesondere Streich- und/oder Druckfarben, Lacke, insbesondere Klarlacke und/oder Effektlacke, und Bindevermittler, insbesondere Klebstoffe, umfasst. Dies erlaubt eine besonders flexible Herstellung unterschiedlichster Substrate, die wiederum zu Herstellung unterschiedlichster Zuschnitte und/oder Verpackungen verwendet werden können.
Weitere Vorteile ergeben sich, indem ein bahnförmiges Beschichtungsmaterial und/oder ein Beschichtungsmaterial mit einer Dicke von mindestens 20 µm, also beispielsweise von 20 µm, 30 µm, 40 µm, 50 µm, 60 µm, 70 µm, 80 µm, 90 µm, 100 µm, 150 µm, 200 µm, 250 µm, 300 µm, 350 µm, 400 µm, 450 µm, 500 µm, 550 µm, 600 µm, 650 µm, 700 µm, 750 µm, 800 µm, 850 µm, 900 µm, 950 µm, 1000 µm oder mehr verwendet wird, wobei entsprechende Zwischenwerte als mitoffenbart anzusehen sind. Dabei kann grundsätzlich vorgesehen sein, dass die Dicke des Beschichtungsmaterials vor und/oder nach dem Aufbringen des Teilbereichs örtlich variiert. Dies erlaubt ein einfaches großtechnisches Aufbringen des Beschichtungsmaterials auf das Substrat bei gleichzeitig hoher Individualisierbarkeit.
In weiterer Ausgestaltung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn als Beschichtungsmaterial eine Kunststofffolie verwendet wird. Die Kunststofffolie umfasst oder besteht vorzugsweise aus einem thermoplastischen Material, beispielsweise aus PET, PE, PP, PA, einer Mischung hieraus oder aus einem anderen Kunststoff bzw. Kunststoffgemisch.
Eine weitere Möglichkeit zur Individualisierung ergibt sich, indem der Teilbereich des Beschichtungsmaterials beim Aufbringen zusätzlich mittels wenigstens eines Prägebereichs des Werkzeugs zumindest teilweise umgeformt wird. Hierdurch ist eine besonders hohe optische und/oder haptische Individualisierbarkeit bei gleichzeitiger Vermeidung von Passerdifferenzen sichergestellt.
Eine zusätzlich verbesserte Individualisierbarkeit ergibt sich, wenn der Prägebereich des Werkzeugs gegenüber dem Materialübertragungsbereich erhaben und/oder vertieft ausgebildet ist. Beispielsweise kann der Prägebereich prismatische, linienförmige, rautenförmige und/oder linsenförmige Vertiefungen und/oder Erhebungen aufweisen.
Weitere Vorteile ergeben sich, indem mittels des Prägebereichs des Werkzeugs eine Darstellungsanordnung im Beschichtungsmaterial erzeugt wird. Die Darstellungsanordnung kann beispielsweise eine skalierte oder unskalierte Darstellung von einem oder mehreren Bildern umfassen oder sein. Beispielsweise kann die Darstellungsanordnung ein Wechselbild, ein Pumpbild, ein Morphbild, ein Stereobild und/oder ein Bewegungsbild umfassen oder sein.
In weiterer Ausgestaltung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn als Darstellungsanordnung mindestens ein Linienbild und/oder ein Rasterbild, insbesondere ein Linienrasterbild und/oder ein Linsenrasterbild, mit einem räumlichen Eindruck und/oder mit zumindest zwei unterschiedlichen Erscheinungsbildern, die aus jeweils unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen erkennbar sind, im Beschichtungsmaterial erzeugt wird. Diese Darstellungsanordnungen weisen eine besonders hohe optische Attraktivität auf und können vorteilhaft ohne optische Hilfsmittel betrachtet werden. Statt eines räumlichen Eindrucks kann auch für sogenannte Wechsel- oder Wackelbilder eine Bewegung oder ein Bildwechsel zwischen zwei oder mehr Erscheinungsbildern erzeugt werden. Dieser Effekt tritt auf, wenn die Erscheinungsbilder aus verschiedenen Blickwinkeln betrachtet werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird das Substrat und/oder das Beschichtungsmaterial und/oder das Werkzeug auf eine vorbestimmte Temperatur temperiert. In der Regel wird dabei eine Temperatur zwischen etwa 25 °C und etwa 300 °C eingestellt, also beispielsweise 25 °C, 30 °C, 40 °C, 50 °C, 60 °C, 70 °C, 80 °C, 90 °C, 100 °C, 110 °C, 120 °C, 130 °C, 140 °C, 150 °C, 160 °C, 170 °C, 180 °C, 190 °C, 200 °C, 210 °C, 220 °C, 230 °C, 240 °C, 250 °C, 260 °C, 270 °C, 280 °C, 290 °C oder 300 °C, wobei grundsätzlich auch höhere oder niedrigere Temperaturen vorgesehen sein können. Hierdurch können die Verarbeitbarkeit und insbesondere die Bindung zwischen Substrat und Beschichtungsmaterial in Abhängigkeit der verwendeten Materialpaarungen optimal eingestellt werden.
Eine besonders prozesssichere Verbindung zwischen Substrat und Beschichtungsmaterial wird in weiterer Ausgestaltung erreicht, indem das Werkzeug auf eine niedrigere Temperatur temperiert wird als das Substrat. Vorzugsweise wird die Temperatur des Werkzeugs auf einen Wert oberhalb einer Erweichungs- oder Glasübergangstemperatur des Beschichtungsmaterials eingestellt, beispielsweise auf eine Temperatur, die 1 °C, 2 °C, 3 °C, 4 °C, 5 °C, 6 °C, 7 °C, 8 °C, 9 °C, 10 °C, 11 °C, 12 °C, 13 °C, 14 °C, 15 °C, 16 °C, 17 °C, 18 °C, 19 °C, 20 °C, 21 °C, 22 °C, 23 °C, 24 °C, 25 °C, 26 °C, 27 °C, 28 °C, 29 °C, 30 °C, 31 °C, 32 °C, 33 °C, 34 °C, 35 °C, 36 °C, 37 °C, 38 °C, 39 °C, 40 °C, 41 °C, 42 °C, 43 °C, 44 °C, 45 °C, 46 °C, 47 °C, 48 °C, 49 °C, 50 °C oder mehr über der Temperatur der Erweichungs- oder Glasübergangstemperatur des Beschichtungsmaterial liegt.
Eine besonders schnelle und großtechnisch durchführbare Beschichtung wird dadurch ermöglicht, dass das Substrat und das Beschichtungsmaterial entlang einer gemeinsamen Laufrichtung bewegt und in einem vorbestimmten Abstand aneinander vorbeigeführt werden.
In weiterer Ausgestaltung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Werkzeug zum Aufbringen des Teilbereichs des Beschichtungsmaterials translatorisch und/oder rotatorisch gegenüber dem Beschichtungsmaterial und/oder gegenüber dem Substrat bewegt wird. Mit anderen Worten kann das Werkzeug in der Art eines Stempels und/oder in der Art einer Rolle bewegt werden, um den Transfer des Teilbereichs des Beschichtungsmaterials auf das Substrat zu bewirken.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines beschichteten Substrats. Eine verbesserte Individualisierung von Substraten ist erfindungsgemäß ermöglicht, indem die Vorrichtung Mittel zum Halten eines Substrats, Mittel zum Halten eines Beschichtungsmaterials und ein Werkzeug aufweist, welches zumindest einen Materialübertragungsbereich zum Pressen zumindest eines aufzubringenden Teilbereichs des Beschichtungsmaterials auf das Substrat sowie einen Trennbereich zum Trennen des Teilbereichs vom restlichen Beschichtungsmaterial umfasst. Vorzugsweise sind zumindest der Materialübertragungsbereich, der Trennbereich und gegebenenfalls ein grundsätzlich optionaler Prägebereich in ein und demselben Werkzeugkörper angeordnet bzw. realisiert. Weitere Merkmale und deren Vorteile sind den Beschreibungen des ersten Erfindungsaspekts zu entnehmen. Vorzugsweise ist die Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens gemäß dem ersten Erfindungsaspekt ausgebildet.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Durchführen eines Verfahrens gemäß dem ersten Erfindungsaspekt und/oder zur Verwendung für eine Vorrichtung gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt. Das Werkzeug umfasst hierzu zumindest einen Materialübertragungsbereich zum Pressen zumindest eines aufzubringenden Teilbereichs eines Beschichtungsmaterials auf ein Substrat sowie einen Trennbereich zum Trennen des Teilbereichs vom restlichen Beschichtungsmaterial. Mit anderen Worten ist das Werkzeug erfindungsgemäß dazu ausgebildet, einen Teilbereich eines Beschichtungsmaterials auf ein Substrat zu pressen, um das Substrat mit einer Beschichtung zu versehen, und den Teilbereich vom verbleibenden Rest des Beschichtungsmaterials zu trennen, ohne dabei das Substrat zu trennen bzw. zu durchtrennen. Dies ermöglicht eine verbesserte Individualisierung von Substraten, beispielsweise von Papier- und Kartonsubstraten, wie sie für Zuschnitte für Tabakwaren verwendet werden. Weitere Merkmale und deren Vorteile sind den Beschreibungen des ersten und zweiten Erfindungsaspekts zu entnehmen.
Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein beschichtetes Substrat, welches erhältlich und/oder erhalten mittels eines Verfahrens gemäß dem ersten Erfindungsaspekt und/oder mittels einer Vorrichtung gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt ist. Weitere Merkmale und deren Vorteile sind den Beschreibungen des ersten und zweiten Erfindungsaspekts zu entnehmen. Vorzugsweise weist das Substrat ein Schichtsystem mit zwei oder mehr Schichten auf, wobei auf eine äußere Schicht zumindest bereichsweise ein oder mehrere Teilbereiche des Beschichtungsmaterials aufgebracht sind. Mehrere Teilbereiche können grundsätzlich gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein und räumlich aneinander angrenzen und/oder räumlich voneinander beabstandet sein. Weiterhin können eine oder mehrere Oberflächen des Substrats mit dem wenigstens einen Teilbereich beschichtet sein.
Weitere Vorteile ergeben sich, indem das Substrat als Zuschnitt und/oder als Verpackung, insbesondere für Tabakwaren, ausgebildet ist. Beispielsweise kann das Substrat als Zuschnitt für eine Zigarettenpackung bzw. als Zigarettenpackung ausgebildet sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Teilbereich mindestens ein Linienbild und/oder ein Rasterbild, insbesondere ein Linienrasterbild und/oder ein Linsenrasterbild, mit einem räumlichen Eindruck und/oder mit zumindest zwei unterschiedlichen Erscheinungsbildern, die aus jeweils unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen erkennbar sind.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Verpackung, insbesondere eine Zigarettenschachtel, welche zumindest teilweise aus einem Substrat gemäß dem vierten Erfindungsaspekt besteht. Die daraus resultierenden Merkmale und deren Vorteile sind den Beschreibungen der vorhergehenden Erfindungsaspekte zu entnehmen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen. Dabei zeigt:

Fig. 1: eine schematische seitliche Schnittansicht einer Vorrichtung zum Herstellen eines beschichteten Substrats;
Fig. 2: eine schematische Aufsicht des in Fig. 1 gezeigten Substrats und Beschichtungsmaterials; und
Fig. 3: eine schematische Aufsicht des beschichteten Substrats.

Fig. 1 zeigt eine schematische seitliche Schnittansicht einer Vorrichtung 10 zum Herstellen eines beschichteten Substrats 12. Das Substrat 12 ist bahnförmig ausgebildet und wird mittels der Vorrichtung 10 entlang einer Laufrichtung I bewegt. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Temperiereinrichtung 14, mittels welcher das Substrat 12 auf eine vorbestimmte Temperatur temperiert werden kann. Die Temperiereinrichtung 14 kann das Substrat 12 grundsätzlich kontaktlos, beispielsweise durch Infrarotstrahlung, und/oder durch direkten Kontakt temperieren. Durch das Temperieren wird der anschließende Beschichtungsschritt erleichtert und eine bessere Anbindung eines Beschichtungsmaterials 16 an das Substrat 12 sichergestellt. Generell wird die Temperiereinrichtung 14 zum Aufwärmen des Substrats 12 beispielsweise auf Temperaturen zwischen etwa 60 °C und etwa 200 °C verwendet, wobei in manchen Fällen aber auch vorgesehen sein kann, dass die Temperiereinrichtung 14 dazu eingerichtet ist, das Substrat 12 abzukühlen. Das temperierte Substrat 12 wird nach dem Temperieren in der Laufrichtung I weitertransportiert und verläuft in einem Beschichtungsabschnitt II zumindest im Wesentlichen parallel zu einem ebenfalls bahnförmigen Beschichtungsmaterial 16, bei welchem es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um eine Kunststofffolie mit einer Dicke zwischen etwa 30 µm und etwa 1000 µm handelt. Das Beschichtungsmaterial 16 wird dabei über Umlenkrollen 18 geführt und vorzugsweise zumindest im Beschichtungsabschnitt II mit der gleichen oder im Wesentlichen gleichen Geschwindigkeit wie das Substrat 12 bewegt.
Man erkennt, dass die Vorrichtung 10 ein Werkzeug 20 umfasst, welches vorliegend in der Art eines Stempels translatorisch gemäß Pfeil III in Richtung des Substrats 12 bewegbar und vom Substrat 12 wegbewegbar ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Werkzeug 20 in der Art einer Rolle rotatorisch um eine Drehachse bewegt wird. Die Drehachse kann in diesem Fall parallel zu Drehachsen der Umlenkrollen 18 angeordnet sein. Das Werkzeug 20 wird seinerseits ebenfalls mittels einer nicht gezeigten Temperiereinrichtung auf eine vorbestimmte Temperatur, beispielsweise auf 60 °C bis 200 °C temperiert. Vorzugsweise wird die Temperatur des Werkzeugs 20 auf einen Wert oberhalb einer Erweichungs- oder Glasübergangstemperatur des Beschichtungsmaterials 16 eingestellt.
Zum Beschichten des Substrats 12 mit einem Teilbereich 22 (s. Fig. 2) des Beschichtungsmaterials 16 weist das Werkzeug 20 einen zentralen Materialübertragungsbereich 24 auf, mittels welchem der Teilbereich 22 des Beschichtungsmaterials 16 auf das Substrat 12 gepresst wird. Die Ränder des Werkzeugs 20 weisen Trennbereiche 26 auf, mittels welchen der Teilbereich 22 aus dem verbleibenden Beschichtungsmaterial 16 herausgetrennt bzw. ausgestanzt wird. Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass das Werkzeug 20 auch nicht-randständige Trennbereiche 26 aufweist, um unterschiedliche Muster zu realisieren. Weiterhin weist das Werkzeug 20 Prägebereiche 28 auf, mittels welchen der Teilbereich 22 des Beschichtungsmaterials 16 beim Aufbringen zusätzlich teilweise umgeformt wird, um den Teilbereich 22 zu strukturieren. Beispielsweise kann auf diese Weise besonders schnell und kostengünstig eine Darstellungsanordnung 34 mit einem Linienbild und/oder mit einem Rasterbild im Beschichtungsmaterial 16 bzw. im abgetrennten Teilbereich 22 des Beschichtungsmaterials 16 erzeugt werden. Das Linien- und/oder Rasterbild kann in einer Ausgestaltung einen räumlichen Eindruck und/oder zumindest zwei unterschiedliche Erscheinungsbilder, die aus jeweils unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen erkennbar sind, vermitteln. Das Werkzeug 20 führt damit in einem Arbeitsgang die Schritte Umformen, Trennen und Verbinden aus. Man erkennt, dass das Werkzeug 20 vorliegend aus einem einteiligen bzw. einstückigen Werkzeugkörper besteht, in dem jeder Materialübertragungsbereich 24, Trennbereich 26 und Prägebereich 28 ausgebildet ist.
Das Substrat 12 besteht im vorliegenden Fall aus einem Schichtsystem 30 mit zwei Schichten 30a, 30b, wobei lediglich die obere Schicht 30b mit dem Beschichtungsmaterial 16 beschichtet wird. Grundsätzlich kann die Vorrichtung 10 auch dazu ausgebildet sein, die untere Schicht 30a oder beide Schichten 30a, 30b zu beschichten. Die untere Schicht 30a des Substrats 12 besteht vorliegend aus einem Zellulosematerial wie Papier oder Karton. Grundsätzlich ist das Material aber nicht beschränkt, so dass auch Kunststoffe, Metalle bzw. Metalllegierungen, Verbundwerkstoffe und dergleichen vorgesehen sein können. Die obere Schicht 30b besteht vorliegend aus einer Druckfarbe, um einen gewünschten optischen Eindruck zu erzeugen. Alternativ oder zusätzlich kann die Schicht 30b auch einen Lack und/oder einen Haftvermittler umfassen. Ebenso können eine oder mehrere weitere Schichten oder nur eine Schicht vorgesehen sein.
Fig. 2 zeigt eine schematische Aufsicht des in Fig. 1 gezeigten Substrats 12 und des Beschichtungsmaterials 16. Man erkennt den mit dem Bezugszeichen IV markierten temperierten Bereich des Substrats 12 sowie den Beschichtungsbereich II mit dem auf das Substrat 12 aufgebrachten und strukturierten Teilbereich 22. Weiterhin erkennt man im Beschichtungsmaterial 16 ein Loch 32 eines zuvor ausgestanzten Teilbereichs 22. Das Werkzeug 20 trennt also lediglich das Beschichtungsmaterial 16, ohne das Substrat 12 bzw. eine der beiden Schichten 30a, 30b zu trennen. Generell kann es in manchen Anwendungsfällen nicht ausgeschlossen sein, dass die dem Werkzeug 20 zugewandte Schicht 30b ebenfalls geprägt oder teilweise getrennt wird. Grundsätzlich ist das Werkzeug 20 aber derart an das Substrat 12 angepasst bzw. wird derart betätigt, dass zumindest ein vollständiges Durchtrennen des Substrats 12 nicht stattfindet bzw. ausgeschlossen ist.
Fig. 3 zeigt eine schematische Aufsicht des beschichteten Substrats 12 mit dem aufgebrachten und strukturierten Teilbereich 22, welcher vorliegend mit einem Linienbild als Darstellungsanordnung 34 versehen ist. Das Substrat 12 kann beispielsweise als Zuschnitt zur Herstellung einer Verpackung, beispielsweise einer Zigarettenschachtel, verwendet werden.
Die in den Unterlagen angegebenen Parameterwerte zur Definition von Prozess- und Messbedingungen für die Charakterisierung von spezifischen Eigenschaften des Erfindungsgegenstands sind auch im Rahmen von Abweichungen - beispielsweise aufgrund von Messfehlern, Systemfehlern, Einwaagefehlern, DIN-Toleranzen und dergleichen - als vom Rahmen der Erfindung mitumfasst anzusehen.

Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung
12: Substrat
14: Temperiereinrichtung
16: Beschichtungsmaterial
18: Umlenkrollen
20: Werkzeug
22: Teilbereich
24: Materialübertragungsbereich
26: Trennbereiche
28: Prägebereiche
30: Schichtsystem
30a: Schicht
30b: Schicht
32: Loch
34: Darstellungsanordnung

Claims

Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Substrats (12), umfassend zumindest die Schritte
a) Bereitstellen des Substrats (12);

b) Bereitstellen eines Beschichtungsmaterials (16); und

c) Aufbringen eines Teilbereichs (22) des Beschichtungsmaterials (16) auf das Substrat (12), indem zumindest der aufzubringende Teilbereich (22) des Beschichtungsmaterials (16) mittels eines Materialübertragungsbereichs (24) eines Werkzeugs (20) gegen das Substrat (12) gepresst und mittels eines Trennbereichs (26) des Werkzeugs (20) vom restlichen Beschichtungsmaterial (16) abgetrennt wird.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Substrat (12) und/oder ein Beschichtungsmaterial (16) verwendet wird, welches ein Schichtsystem (30) mit wenigstens einer Schicht (30a, 30b) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens eine Schicht (30a, 30b) aus einer Gruppe ausgewählt wird, welche ein Zellulosematerial, insbesondere Papier, Karton und/oder Pappe, Metalle, Metalllegierungen, Farben, insbesondere Streich- und/oder Druckfarben, Lacke, insbesondere Klarlacke und/oder Effektlacke, und Bindevermittler, insbesondere Klebstoffe, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Teilbereich (22) des Beschichtungsmaterials (16) beim Aufbringen zusätzlich mittels wenigstens eines Prägebereichs (28) des Werkzeugs (20) zumindest teilweise umgeformt wird.
Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Prägebereich (28) des Werkzeugs (20) gegenüber dem Materialübertragungsbereich (24) erhaben und/oder vertieft ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
mittels des Prägebereichs (28) des Werkzeugs (20) eine Darstellungsanordnung (34) im Beschichtungsmaterial (16) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Darstellungsanordnung (34) mindestens ein Linienbild und/oder ein Rasterbild, insbesondere ein Linienrasterbild und/oder ein Linsenrasterbild, mit einem räumlichen Eindruck und/oder mit zumindest zwei unterschiedlichen Erscheinungsbildern, die aus jeweils unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen erkennbar sind, im Beschichtungsmaterial (16) erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Substrat (12) und/oder das Beschichtungsmaterial (16) und/oder das Werkzeug (20) auf eine vorbestimmte Temperatur temperiert wird.
Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Werkzeug (20) auf eine niedrigere Temperatur temperiert wird als das Substrat (12).
Vorrichtung (10) zum Herstellen eines beschichteten Substrats (12), umfassend
- Mittel zum Halten eines Substrats (12);

- Mittel zum Halten eines Beschichtungsmaterials (16); und

- ein Werkzeug (20), welches zumindest einen Materialübertragungsbereich (24) zum Pressen zumindest eines aufzubringenden Teilbereichs (22) des Beschichtungsmaterials (16) auf das Substrat (12) sowie einen Trennbereich (26) zum Trennen des Teilbereichs (22) vom restlichen Beschichtungsmaterial (16) umfasst.
Werkzeug (20) zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder für eine Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, umfassend zumindest einen Materialübertragungsbereich (24) zum Pressen zumindest eines aufzubringenden Teilbereichs (22) eines Beschichtungsmaterials (16) auf ein Substrat (12) sowie einen Trennbereich (26) zum Trennen des Teilbereichs (22) vom restlichen Beschichtungsmaterial (16).
Beschichtetes Substrat (12), erhältlich und/oder erhalten mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder mittels einer Vorrichtung (10) nach Anspruch 10.
Substrat (12) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
dieses als Zuschnitt und/oder als Verpackung, insbesondere für Tabakwaren, ausgebildet ist.
Substrat (12) nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Teilbereich (22) mindestens ein Linienbild und/oder ein Rasterbild, insbesondere ein Linienrasterbild und/oder ein Linsenrasterbild, mit einem räumlichen Eindruck und/oder mit zumindest zwei unterschiedlichen Erscheinungsbildern umfasst, die aus jeweils unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen erkennbar sind.
Verpackung, insbesondere Zigarettenschachtel, welche zumindest teilweise aus einem Substrat (12) nach einem der Ansprüche 12 bis 14 besteht.