EP3749523A2 - Verfahren sowie vorrichtung zum rotativen blindprägen eines substrats, eine matrize und/oder patrize zur verwendung in einer vorrichtung sowie ein verfahren zur herstellung einer matrize und/oder patrize - Google Patents

Verfahren sowie vorrichtung zum rotativen blindprägen eines substrats, eine matrize und/oder patrize zur verwendung in einer vorrichtung sowie ein verfahren zur herstellung einer matrize und/oder patrize

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EP3749523A2
EP3749523A2 EP19702252.8A EP19702252A EP3749523A2 EP 3749523 A2 EP3749523 A2 EP 3749523A2 EP 19702252 A EP19702252 A EP 19702252A EP 3749523 A2 EP3749523 A2 EP 3749523A2
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EP
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die
male part
embossing
male
roller
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English (en)
French (fr)
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EP3749523B8 (de
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René Schweikhardt
Thomas Löchner
Johannes Naumann
Johannes HELBIG
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Hinderer and Muehlich & Co KG GmbH
Koenig and Bauer AG
Original Assignee
Hinderer and Muehlich & Co KG GmbH
Koenig and Bauer AG
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a method for the rotary embossing of a substrate, a device for the rotary blind embossing of a substrate, a die and / or male part for use in a device, and a method for producing a female part and / or male part ,
  • the blind embossing is widespread.
  • a specific pattern, motif or writing is produced by means of a die and a male in the substrate.
  • the pattern, motif or writing is sublime in which
  • Deep stamping deepened in the substrate Blind embossing typically uses large punches or plates to emboss the pattern, motif, or writing into the substrate.
  • a stroke embossing method or a stroke embossing device is used, since in this case the desired multiplicity of deformations can be realized with high quality.
  • Hubgargen the deformation takes place in a lifting movement, in particular by the pressure transmitted by the embossing tool.
  • Hub embossing devices can be processed at most about 8000 sheets per hour. Next, the personnel and / or mechanical effort is increased in the stroke embossing, since for the embossing process, the substrate to be embossed in the Huboniagevorides each individually inserted and aligned.
  • the invention is now based on the object to provide an improved method and an improved device for blind embossing of a substrate. It is a further object of the invention to provide an improved die and / or male for use in a method and device for blind embossing.
  • a device for rotatively blind embossing of a substrate in particular for carrying out a method according to one of claims 1 to 22, wherein the device comprises a workstation, which has an embossing roller and a Counterpressure roller comprises, and wherein at least one die on the
  • Embossing roller is arranged and at least one patrix on the
  • Counter-pressure roller is arranged. Further, this object is achieved by a die and / or male for use in a device according to any one of claims 23 to 50 and / or for use in a method according to any one of claims 1 to 22. This object is also achieved by a method for manufacturing a die and / or male, in particular for use in a device according to one of claims 23 to 50 and / or to
  • Hubragege processor or to Hub rempligevorsesen can be significantly increased, at the same time a qualitatively comparable to the Hubappelgen
  • Embossing result is achieved.
  • significant cost savings can be achieved.
  • the personal and mechanical complexity decreases, since the rotary blind embossing process is preferably carried out continuously and thus, for example, a manual insertion of the substrate in the
  • Embossing device is eliminated. Further, in particular when using the
  • Under blind embossing is in this case in particular a relief embossing without the use of a color, in particular a printing ink and / or without the use of a transfer film, in particular a hot stamping foil or
  • Cold stamping foil understood.
  • Embossed writing in the substrate wherein in particular in a high embossing the pattern, motif or the lettering sublime and / or deepened the pattern, motif or script is deepened in the substrate.
  • a die is to be understood as meaning, in particular, an embossing tool which has the corresponding relief shape as elevations and / or depressions, the die preferably being the relief shape of the die to be achieved
  • Relief embossing in a mirrored arrangement i. that is not immediately readable arrangement has.
  • a male part is to be understood in particular to mean an embossing tool which has the corresponding relief shape as elevations and / or depressions, the male part preferably being the relief shape of the one to be achieved
  • Relief embossing in non-mirrored arrangement i. So in a readable arrangement, has.
  • the die and the male mold in particular fit together in such a way that the relief embossing is produced in readable form in the substrate.
  • the die and the male part can also be arranged inverted relative to the previously described arrangement, for example if a transparent substrate in the later use form is to be viewed from the underside of the substrate.
  • Under register or register or register accuracy or registration accuracy is in particular a positional accuracy of two or more elements and / or layers relative to each other, here, for example, the positionally accurate arrangement of the embossing and further applied to the substrate
  • the register accuracy should advantageously move within a predetermined tolerance and thereby be as low as possible.
  • the register accuracy of several elements and / or layers to each other is advantageously an important feature to the
  • the positionally accurate positioning can be done in particular by means of sensory, preferably optically detectable registration marks or register marks.
  • These register marks or register marks can either represent special separate elements or regions or layers or themselves be part of the elements or regions or layers to be positioned.
  • step b) the substrate is blind embossed such that the substrate has at least one elevation and / or depression.
  • An elevation and / or depression of the substrate is understood in particular to mean a relief form which represents a pattern, motif or writing and which is preferably elevated relative to an unprocessed area of the substrate (embossing) or deepened (embossing).
  • An increase in the substrate is preferably one
  • a depression of the substrate is preferably a deep embossing, so that the pattern, motif or writing is embossed deeper into the substrate.
  • the at least one elevation and / or depression of the substrate in step b) has a height and / or depth of at least 0.02 mm, preferably at least 0.05 mm, more preferably at least 0.1 mm, even more preferably at least 0.5 mm is generated.
  • the at least one elevation and / or depression of the substrate in step b) has a height and / or depth of at least 0.02 mm, preferably at least 0.05 mm, more preferably at least 0.1 mm, even more preferably at least 0.5 mm is generated.
  • the method preferably further comprises the following steps, which are carried out in particular before step a) and / or step b): fixing the at least one die on the embossing roll and / or the at least one male on the counterpressure roll by means of a
  • Fixing device it is possible that the at least one die on the embossing roller and / or the at least one male part on the counter-pressure roller is firmly fixed by means of a fixing device.
  • a fixing device acts it is at the fixing device to a pin, bolt or a
  • Counterpressure roller has a plurality of holes, in which the
  • Fixing device can be introduced. In this way it can be achieved that the die and / or male can be fixed to predefined by the plurality of holes locations.
  • the at least one die directly as at least one increase and / or depression in the surface of the
  • Embossing roller is introduced and / or that the at least one male directly as at least one increase and / or depression in the surface of the
  • Counter-pressure roller is introduced.
  • the die and / or the male part can thus be, in particular, a solid tool, which in particular is designed to be completely solid in one piece or at least partially in one piece in the area of the embossing tools.
  • a mechanically extremely stable embossing roll with introduced die and a mechanically extremely stable counter-pressure roller with introduced male is provided, which is useful especially for a few conversions of the device on different shapes to be embossed or in uniform to be embossed relief forms.
  • the at least one die is introduced as at least one elevation and / or depression in the surface of a stamping cylinder, which is arranged detachably on the embossing roll and / or that the at least one male as at least one elevation and / or depression in the surface of a counter-pressure cylinder is introduced, which is arranged detachably on the counter-pressure roller.
  • the embossing roller and / or the counter-pressure roller is formed magnetically or magnetically, in particular, the embossing roller and / or the counter-pressure roller as a
  • Magnetic cylinder executed. This can be a simple and fast
  • the device has a positioning aid with at least one window area, wherein the positioning aid on the
  • Embossing roller and / or the counter-pressure roller is arranged and the at least one die and / or male in the at least one window portion of the positioning aid is arranged.
  • the method further comprises the following steps, which are carried out in particular before step a) and / or step b): - providing a positioning aid comprising at least one
  • Pane Arranging the positioning aid on the embossing roller and / or the counterpressure roller; Arranging the at least one die and / or male in the at least one window area of the
  • Positioning help can be determined to be arranged, on the one hand, a quick and thus cost-effective device setup is possible because, for example, the comparatively coarse positioning in Substantially predetermined by the window areas and on the other hand, in particular a further register-accurate adjustment of the die and / or male within the window areas is possible to compensate for tolerances can. Furthermore, a multiplicity of relief forms,
  • the term "area” is understood to mean in each case, in particular, a defined area which, when viewed perpendicular to a plane defined by the positioning aid, is assumed.
  • the term "area" is understood to mean in each case, in particular, a defined area which, when viewed perpendicular to a plane defined by the positioning aid, is assumed.
  • Positioning aid in particular in the flat state, one or more window areas, wherein each of the window areas each occupies a defined area when viewed perpendicular to a plane spanned by the positioning aid level.
  • the positioning aid has two or more
  • Window areas in particular the two or more
  • Window areas are arranged according to a one- or two-dimensional grid. Furthermore, it is expedient if the outline of the at least one
  • Window region of the positioning aid substantially corresponds to the outline of the at least one die and / or male.
  • the outline is understood in particular to be the contours or outer contours of the window area or of the male part and / or die, which are assumed to be perpendicular to a plane spanned by the positioning aid or the female part and / or male part.
  • the at least one window area is the
  • Positioning aid is greater than the at least one die and / or male, in particular the distance from each edge of the at least one window area to the at least one die and / or male is at least 0.1 mm, preferably 0.2 mm, even more preferably 0, 3 mm.
  • Flier die on the one hand ensures that the essential positioning of the die and / or male is correct and on the other hand, that the die and / or male further within the distance from each edge of the respective
  • arranged die and / or male part adjustable, in particular registration can be arranged to compensate, for example, tolerances can.
  • the positioning aid preferably comprises metals, in particular copper, nickel, chromium, iron, zinc, tin, lead or alloys of such metals.
  • the positioning aid is magnetic or
  • the positioning aid has a thickness of at least 0.25 mm, preferably of at least 0.5 mm, more preferably of at least 0.75 mm.
  • the positioning aid it is possible for the positioning aid to have an increased thickness in an area around the at least one window area in comparison to the remaining thickness of the positioning aid, in particular for the positioning aid to be at least 0.1 mm in an area around the at least one window area has a thickness increased by at least 0.2 mm, more preferably by at least 0.3 mm, compared to the remaining thickness of the positioning aid. It has been shown that increased by the window thicknesses of the positioning aid stability and thus the embossing result can be improved, in particular because displacements and / or mechanical movements of the die and / or male preferably prevented or reduced due to the higher mechanical stability become.
  • the region around the at least one window region may have a width of at least 0.2 mm, preferably of at least 0.5 mm, more preferably of at least 1.5 mm.
  • the positioning aid has a width of at least 250 mm, preferably of at least 500 mm, more preferably of at least 750 mm, and a length of at least 500 mm, preferably at least 750 mm, more preferably of at least 1000 mm, and / or that the at least one window region has a width of at least 5 mm, preferably at least 10 mm, more preferably at least 20 mm, and a length of at least 10 mm, preferably at least 20 mm, more preferably of at least 100 mm.
  • the positioning aid is stretched on the embossing roller and / or the counterpressure roller, in particular if the positioning aid is stretched on the embossing roller and / or the counterpressure roller in such a way that the positioning aid has a rounding which essentially corresponds to the diameter of the embossing roller and / or or the diameter of the
  • Positioning aid is stretched on the embossing roller and / or the counter-pressure roller, in particular that the positioning aid so on the
  • Embossing roller and / or the counterpressure roller is tensioned that the
  • Positioning aid has a rounding, which substantially the diameter of the embossing roll and / or the diameter of the
  • Rounding is hereby preferably understood to mean a radius of curvature, the radius of curvature in particular corresponding to the radius of a circle of curvature, which at a certain point of a curve is the circle which best approximates the curve at this point.
  • the positioning aid and / or the embossing roller and / or the counter-pressure roller for this purpose on a clamping device.
  • the clamping device of the positioning aid holes, by means of which the positioning aid on the embossing roller and / or the counter-pressure roller can be fixed for example by means of pins or screws.
  • the positioning aid preferably completely encompasses the embossing roller and / or the counterpressure roller.
  • Positioning aid embraces the embossing roll and / or the platen roller only partially.
  • the positioning aid spans the embossing roller and / or the counterpressure roller in half, so that the positioning aid would form a semicircle.
  • the embossing roller and / or the counterpressure roller can have a plurality of positioning aids which completely or only partially span the embossing roller and / or the counterpressure roller.
  • the at least one die and the embossing roll and / or the at least one male and the counter-pressure roll each represent two different components of the device, in particular the at least one die and / or male in the at least one window region of the positioning aid the
  • the die and / or male is deformed such that the at least one die and / or male has a rounding, which essentially the diameter of the embossing roll and / or in the
  • Flier an adaptation of the shape of the die and / or male is achieved to the shape of the embossing roller and / or counter-pressure roller, so that the female and / or male can be used in the rotary process. It is advantageous if the matrix and / or male part has at least one elevation and / or depression, which in particular is the one to be embossed
  • Relief form in positive and / or negative form corresponds. Furthermore, it is possible for the at least one elevation and / or depression to represent a pattern, motif or script.
  • a pattern may be, for example, a graphically designed outline, a figurative representation, an image, a symbol, a logo, a portrait, and the like.
  • a font may be an alphanumeric character, a text, and the like.
  • the at least one increase in the die and / or the male part has a height of not more than 5.0 mm, preferably of not more than 3.0 mm, more preferably of not more than 1.0 mm, even more preferably of not more than 0.degree , 5 mm, and / or that the at least one recess of the die and / or the male has a maximum depth of 5.0 mm, preferably of not more than 3.0 mm, more preferably of not more than 1.0 mm, even more preferably of maximum 0.5 mm.
  • the at least one elevation and / or depression of the matrix and / or the male mold has a shape selected from the group: round, flat, round-flat, flat-edged, prismatic, prismatic-flat, pointed or hybrid of these forms.
  • the at least one elevation and / or depression of the matrix and / or the male part may be multi-level, in particular sculpted, in terms of their height and / or depth.
  • a relief form which represents a sculpture, a motif, a pattern or a font or forms.
  • the at least one elevation and / or depression of the die and / or male has at least one side flank, wherein the angle between the at least one side flank and a parallel to the surface of the die and / or male line between 0 ° and 180 °, preferably between 45 ° and 135 °, more preferably between 80 ° and 100 °, even more preferably between 85 ° and 95 °.
  • the at least one elevation and / or depression has such a round shape that the shape of the elevation and / or depression is essentially defined by a circular cutout
  • the shape of the elevation and / or depression can also be essentially elliptical, wherein the smaller radius of the ellipse has a dimension between 0.1 mm and 2.5 mm, preferably between 0.3 mm and 0.7 mm.
  • the at least one die magnetically on the
  • Embossing roller is attached and / or the at least one male magnetically mounted on the counter-pressure roller. This makes it possible that the die and / or male quickly and easily on the embossing roll and / or the
  • Counter-pressure roller can be arranged.
  • the at least one die on the embossing roll and the at least one male on the counterpressure roll are arranged such that the holding force with which the at least one die is arranged on the embossing roll is higher, preferably by a factor of one , 5 to 5 is higher, more preferably by a factor of 2.5 to 3.5 is higher than the holding force with which the at least one male on the Counter-pressure roller is arranged.
  • the at least one die on the embossing roller and the at least one male on the counter-pressure roller are arranged such that the holding force with which the at least one die is arranged on the embossing roller is higher, preferably by a factor of 1 , 5 to 5 is higher, more preferably by a factor of 2.5 to 3.5 is higher than the holding force with which the at least one male on the counter-pressure roller is arranged.
  • the holding force was measured in particular in the longitudinal direction of the die or male.
  • the transmission of force was effected by means of a 50 mm wide TESA adhesive tape 4651 glued to the die or male part over a surface area and a suspension tab on the adhesive tape with a length of approximately 100 mm and thus distance from the specimen.
  • the measuring force acts in this measurement method, in particular tangential to the roll surface.
  • the static friction force is determined as the maximum force by means of an electronic spring-loaded balance (ALLURIS FMI100C5 / 500 N).
  • ALLURIS FMI100C5 / 500 N an electronic spring-loaded balance
  • Self-alignment allows, which provides a high-quality embossing result. Furthermore, by such automatic self-adjustment or
  • Positioning or alignment is effected substantially automatically by the defined lower holding force of the male in comparison to the die.
  • a high-quality embossing result is generated, since the male then quasi, as described above, in the ideal position against the female engages, with too much play of the male by the limitation by the
  • the at least one die and / or male in the at least one window region of the positioning aid is adjustable by means of an adjusting aid. So it is also possible, when arranging the at least one die and / or male in the at least one
  • Window region of the positioning aid, the at least one die and / or male is adjusted by means of an adjusting aid in the at least one window area.
  • the adjustment aid consists for example of one or more sheets, in particular of one or more gauge blocks and / or one or more spies, which are inserted in particular in the space between the die and / or male and the edge of the window area.
  • the gap is formed by the fact that the at least one window area is larger than the at least one die and / or patrix.
  • the gap corresponds to the distance from each edge of the at least one window area to the at least one die and / or male part. This makes it possible to adjust the die and / or male, in particular to compensate for tolerances, so that a register-accurate embossing result can be achieved.
  • the adjustment aid is arranged such that the at least one die and / or male is at least in one direction movable, in particular flexible.
  • the adjustment aid is arranged such that the die and / or male is movable in a direction parallel to the feed direction of the substrate, in particular flexible.
  • the adjusting aid is arranged such that the at least one die and / or male in a direction perpendicular to the feed direction of the substrate is movable, in particular flexible.
  • the at least one die and / or male in a space corresponding to the distance from each edge of the at least one window area to the at least one die and / or male corresponds to movable, in particular flexible, arranged.
  • the adjusting aid is arranged on one or two, in particular two opposite sides of the window area.
  • the adjustment aid is arranged on those sides of the window area which are parallel to the longitudinal axis or to the transverse axis of the
  • the adjusting aid is preferably arranged on the sides of the window area which are parallel to the direction of rotation or running direction of the embossing roller and / or counterpressure roller. However, it is also possible the adjusting aid is arranged on the sides of the window area which are perpendicular to the direction of rotation or running direction of the embossing roller.
  • the at least one die and / or male is fastened by means of a fastening device in the at least window area.
  • the fastening device is preferably a clamp.
  • the die and / or male metal especially brass or other copper alloys, and / or plastics, in particular photopolymers comprises.
  • the die and / or male is made of several layers, in particular the die and / or male comprises a first layer, preferably a first metal layer, a second layer, preferably a second metal layer, and an adhesive layer. It has been shown that by such a configuration of the die and / or male particularly good
  • the first layer is preferably a first metal layer, in particular a brass layer, and the second layer a second metal layer, in particular a steel layer.
  • the first layer is preferably a first metal layer and / or the second layer is a second metal layer, wherein the first and / or second metal layer comprises brass, bronze, copper, nickel, zinc, tin, lead, iron or steel ,
  • the first layer is a first metal layer of a non-magnetic or weakly magnetic material
  • the first layer is a brass layer.
  • the second layer is preferably a second metal layer of ferromagnetic materials, in particular comprising iron, ferrites, cobalt and / or nickel.
  • the second layer is a steel layer. So it is possible that the first layer is a first one
  • Metal layer of a non-magnetic or weakly magnetic material and the second layer is a metal layer of a magnetic, in particular strongly magnetic, material.
  • the first layer may be a brass layer and the second layer may be a steel layer.
  • the second layer, in particular the second metal layer is magnetic.
  • the die is thicker, preferably by a factor between 1, 2 and 3.5, more preferably by a factor between 1, 2 and 2.5, thicker than the second layer, in particular the second metal layer, the male. It is also possible that the second layer, in particular the second metal layer, of the die is thicker than the second layer by at least 0.05 mm, preferably by at least 0.1 mm, more preferably by at least 0.15 mm,
  • the male part in particular the second metal layer, the male part.
  • the holding force with which the at least one die is arranged on the embossing roller is higher than the holding force with which the at least one male part is arranged on the counterpressure roller.
  • the die and the male die have the same materials and / or the same layer structure, in particular the die and the male part, in particular the first layers, are made of metal, in particular of brass. Furthermore, it is also possible that the first layer, in particular the first metal layer, the matrix and the male part are made of the same metal, preferably brass. Furthermore, it makes sense if the at least one Recess and / or increasing layer of the die and / or male of the same metal, preferably made of brass, are formed.
  • the die and male have different materials, in particular that the die metal, especially brass, and the male plastic, in particular a photopolymer, rubber or rubber having.
  • the first layers of the die and the male part have different materials. So it is possible that the first
  • Layer of the die made of metal, in particular brass
  • the first layer of the male part made of plastic, in particular of a photopolymer, rubber or rubber
  • the first layer of the male is formed of a rubber blanket.
  • the thickness of the first layer is between 0.5 mm and 2.5 mm, preferably between 0.75 mm and 2 mm, more preferably between 1 mm and 1.75 mm and / or the thickness of the second layer between 0.05 mm and 1.5 mm, preferably between 0.1 mm and 1 mm, more preferably between 0.15 mm and 0.5 mm.
  • the adhesive layer is a hot melt or
  • the adhesive layer is a
  • Two-component adhesive in particular comprising epoxy resins, acts.
  • the adhesive layer is preferably an epoxy-based two-component adhesive system, such as, for example, Araldit from Huntsman, Salt Lake City, Utah, USA.
  • the adhesive layer is a double-sided adhesive tape.
  • the double-sided adhesive tape is preferably coated on both sides with a pressure-sensitive adhesive (PSA).
  • PSA pressure-sensitive adhesive
  • Such double-sided adhesive tapes can be obtained, for example, from tesa, Norderstedt, Germany.
  • the adhesive layer preferably has a layer thickness between 0.01 mm and 0.75 mm, preferably between 0.05 mm and 0.5 mm, more preferably between 0.05 mm and 0.25 mm.
  • the die and / or male is made of a single layer.
  • the single-layer die and / or male is magnetic.
  • the single-layer die and / or male is formed of a magnetic, in particular highly magnetic, material.
  • the single-layer matrix and / or male part preferably comprises ferromagnetic materials, in particular comprising iron, ferrites, cobalt and / or nickel.
  • the single-layer die and / or male is made of steel.
  • the matrix and / or patrix may become so
  • the die is thicker, preferably by a factor between 1, 2 and 3.5, more preferably by a factor between 1, 2 and 2.5, thicker than that male.
  • the die is at least 0.05 mm, preferably at least 0.1 mm, more preferably at least 0.15 mm, thicker than the male.
  • the die has a thickness between 0.1 mm and 5 mm, preferably between 0.5 mm and 3 mm, and / or the male die has a thickness between 0.1 mm and 5 mm, preferably between 0.5 mm and 3 mm. It is especially in the Fier ein the die and / or male
  • the at least one elevation and / or depression in particular by means of a computer-controlled engraving machine and / or a computer-controlled milling machine, engraved and / or milled. It is also possible for the at least one elevation and / or depression to be produced photolithographically. Furthermore, it is possible for the at least one elevation and / or depression to be produced by means of a laser, in particular by laser ablation.
  • the method further comprises the following step
  • the step of generating the at least one elevation and / or depression in the surface of the die and / or male is carried out: - Reducing the defined shape of the at least one elevation and / or depression in the surface of the die and / or male around one predetermined reduction factor, wherein the reduction factor is in particular between 0.95 and 1, preferably between 0.9750 and 0.9999, more preferably between 0.98000 and 0.99999, even more preferably between 0.99000 and 0.9999.
  • the predetermined reduction factor in
  • Counterpressure roller determined. Furthermore, it is possible for the predetermined reduction factor to be determined as a function of the embossing length and / or a printing length, in particular on the substrate. It has been shown that the embossing result can be further improved by such a reduction factor, since in particular a possible distortion or extension of the relief to be embossed, in particular due to the Curvature of the embossing roll and / or the counter-pressure roller can be compensated for on the substrate.
  • the at least one elevation and / or depression has a distortion, in particular along a surface normal of the plane defined by the matrix and / or male.
  • the male part is removed or removed in such a way that the so-called base of the female part is not embossed into the substrate.
  • the male part is preferably removed or removed by at least 0.2 mm, more preferably by at least 0.3 mm, even more preferably by at least 0.4 mm.
  • the method further comprises the following step, which is carried out in particular before step a) and / or step b): inserting at least one leveling layer between the at least one die and the embossing roll and / or the at least one Male and the counter pressure roller. So it is also possible that at least one
  • Leveling layer between the at least one die and the embossing roll and / or the at least one male and the counter-pressure roller is arranged.
  • the height of the die and / or the male can be adjusted defined to allow, for example, a height compensation.
  • the ratio of the diameter of the embossing roller to the diameter of the counterpressure roller to be 1 to 2, preferably 1 to 1.
  • the embossing roller and the counter-pressure roller are driven in opposite directions at mutually corresponding rotational speeds. So it is also possible that the embossing roller and the counter-pressure roller.
  • Counter-pressure roller with mutually corresponding rotational speeds are opposite to each other driven.
  • the at least one die and the at least one male part engage each other in such a way that the substrate located between the at least one die and the at least one male is embossed, in particular in an overlapping region of the at least one die and the at least one male.
  • the at least one die and the at least one male part it is also possible for the at least one die and the at least one male part to be arranged such that they intermesh with each other in such a way that the substrate located between the at least one die and the at least one male, in particular in an overlapping region of the at least one die and the at least one patrix, is stampable. It is further advantageous that the substrate is embossed in such a way that the deviations between the embossments of each cycle are less than 2%.
  • the method further comprises the following step: feeding the substrate to the work station comprising the embossing roll and the
  • the method further comprises at least one of the following steps, which in one or more further
  • the device further comprises one or more further work stations for printing on the substrate and / or for severing the substrate and / or for the groove and / or folding of the substrate.
  • the one or more further work stations are arranged before and / or after the workstation comprising the embossing roller and the counterpressure roller.
  • the printing takes place here by means of offset printing, screen printing, gravure printing, flop printing or inkjet printing.
  • the pressure is generated by means of a pressure roller.
  • one or more printing inks are advantageously applied to the substrate, in particular according to a printing screen.
  • the substrate is severed by punching, wherein in particular the substrate is severed by means of a cutting tool and / or punching tool.
  • the bending ability of the substrate by means of a
  • the substrate is preferably processed continuously. It is also advantageous that, in particular in step a), the substrate is provided as sheet material.
  • Embossments on the sheets of the sheeted substrate are less than 2%, preferably less than 1%, even more preferably less than 0.05%.
  • Fig. 1 a to Fig. 1 c show schematically a device and a
  • Fig. 2 shows schematically a device for rotary
  • FIG. 3 shows schematically a device for rotary
  • Fig. 4 shows schematically a method for rotary
  • Fig. 5 shows schematically a device for rotary
  • FIGS. 6 a to 6d schematically show sectional views of FIG
  • FIGS. 7a to 7e schematically show positioning aids in plan view
  • FIGS. 7f to 7i schematically show sectional views of FIG.
  • FIGS. 8a to 8c schematically show sectional representations of dies and / or dies
  • FIGS. 9a and 9b show schematically sectional representations of dies and / or dies
  • FIGS. 10a to 10g schematically show sectional views of FIG.
  • FIGS. 11 a to 11 e schematically show sectional views of FIG.
  • FIGS. 12a to 12d schematically show sectional views of FIG
  • Figures 13a and 13b show methods of making a template
  • Fig. 1 a to Fig. 1 c show schematically a device 1 for rotary
  • the device 1 for rotatively blind embossing of a substrate 3 comprises a work station 1 a, which in turn has an embossing roll 2 a and a
  • Counterpressure roller 2b comprises, wherein a die 4a is arranged on the embossing roller 2a and a male part 4b is arranged on the counter-pressure roller 2b.
  • blind embossing is understood in particular to be a relief embossing without the use of a color, in particular a printing ink and / or without the use of a transfer film, in particular a hot embossing film or cold embossing film.
  • a pattern, motif or a Embossed font in the substrate 3 wherein in particular in a high embossing the pattern, motif or the lettering sublime and / or engraved in a deep embossing the pattern, motif or font is embossed in the substrate 3.
  • a method for rotationally blind embossing of the substrate 3 in the work station 1 a comprising an embossing roller 2 a and a counterpressure roller 2 b is carried out, the method comprising the following steps, which are carried out in particular in the following order: a) providing the substrate 3 ; b) blind embossing of the substrate 3 by means of the die 4b arranged on the embossing roll 2a and the male die 4b arranged on the counterpressure roll 2b.
  • the substrate 3 is provided. Subsequently, as shown in FIG. 1 b, the substrate 3 is embossed or blind embossed by means of the die 4 a arranged on the embossing roll 2 a and the male die 4 b arranged on the counterpressure roll 2 b.
  • the substrate 3 is blind embossed in such a way that the substrate 3 has at least one elevation 5 a and / or depression 5 b.
  • An increase 5a of the substrate 3 relative to an unprocessed region of the substrate 3 is preferably an embossing, so that the pattern, motif or writing is embossed into the substrate 3.
  • a recess 5b of the substrate 3 relative to a unprocessed area of the substrate 3 is preferably a deep embossing, so that the pattern, motif or font is embossed deepened in the substrate 3.
  • the elevation 5a and / or depression 5b shown in FIG. 1c would be mirrored at the plane defined by the substrate 3, ie the bulge of the substrate 3 would now point downwards and not upwards.
  • the at least one elevation 5a and / or depression 5b of the substrate 3 is produced with a height and / or depth of at least 0.05 mm, preferably at least 0.1 mm, more preferably at least 0.5 mm ,
  • the ratio of the diameter of the embossing roll 2a to the diameter of the counterpressure roll 2b is 1: 1
  • Counter-pressure roller have different diameters.
  • the ratio of the diameter of the embossing roller 2a to the diameter of the counter-pressure roller 2b is 1 to 2.
  • the diameter of the embossing pressure roller is between 100 mm and 450 mm, preferably between 200 mm and 350 mm, and / or the diameter of the counter-pressure roller between 200 mm and 800 mm, preferably between 400 mm and 700 mm.
  • the diameter of the embossing roll is, for example, 300 mm ⁇ 5 mm, preferably 298.4 mm ⁇ 0.02 mm, and / or the diameter of the counterpressure roll, for example 600 mm ⁇ 5 mm, preferably 599.4 mm ⁇ 0, 02 mm, is.
  • the substrate 3 is, as shown in Fig. 1 a to Fig. 1 c, preferably provided as a sheet.
  • the substrate 3 is provided as a roll product for roll-to-roll processing.
  • the substrate 3 comprises pulp and / or plastics.
  • the substrate 3 is paper, cardboard and / or films, in particular plastic films, or hybrid and / or
  • the substrate 3 is expediently supplied to the work station 1 a comprising the embossing roll 2 a and the counterpressure roll 2 b. This happens, for example, by means of a transport device having the corresponding rollers with which the substrate 3 to the desired position in the
  • Workstation 1 a is transported, i. the substrate 3 is advanced accordingly.
  • the embossing roll 2 a and the counterpressure roll 2 b are preferably driven in opposite directions at mutually corresponding rotational speeds.
  • the matrix 4a and the male part 4b advantageously engage each other in such a way that the substrate 3 located between the female mold 4a and the male part 4b is embossed, in particular in an overlapping region of the female mold 4a and the male part 4b.
  • Each round is less than 2%, preferably less than 1%, even more preferably less than 0.05%.
  • Fig. 2 shows schematically a device 1 for rotary blind embossing.
  • the device of FIG. 2 differs from the device 1 of FIG. 1 a to FIG. 1 c in that three matrices 4a and on the counter-pressure roller 2b corresponding to three patricks 2b are arranged on the embossing roller 2a.
  • the matrices 4a and the patricks 4b each interlock with each other in such a way that the substrate 3 located between the matrices 4a and the patrices 4b, in particular in an overlapping region of the matrices 4a and the patrices 4b , is embossed.
  • the device 1 of FIG. 2 in contrast to the device of FIGS. 1 a to 1 c, has a positioning aid 7.
  • the positioning aid 7 is arranged in Fig. 2 only on the embossing roll 2a.
  • the positioning aid 7 in this case has recesses in the form of .alpha. In the regions in which the matrices 4a are arranged on the embossing roller 2a
  • Window areas in which the matrices 4a can be used.
  • the positioning aid comprising the window areas is provided prior to the embossing of the substrate 3.
  • the positioning aid 7 is arranged on the embossing roll 2a and the dies 4a in the window areas of the positioning aid 7 are preferably arranged on the embossing roller 2a.
  • Fig. 3 shows schematically a device 1 for rotary blind embossing.
  • the device of Fig. 3 differs from the device of Fig. 2 in that both on the embossing roller 2a and on the
  • the positioning aid 7 arranged on the counter-pressure roller also has recesses in the form of window areas in which the patrices 4b can be inserted in the areas in which the patrices 4b are arranged on the counterpressure roller 2b.
  • the positioning aid comprising the
  • the positioning aid 7 is arranged on the counter-pressure roller 2b and the Patrizen 4b in the
  • Counter-pressure roller 2b arranged.
  • the device 1 of Fig. 3 in contrast to the device 1 of Fig. 2 on leveling layers 8, which are arranged between the male part 4b and the platen roller 2b.
  • Such compensating layers preferably have a layer thickness of at least 0.01 mm, preferably 0.02 mm, more preferably 0.03 mm.
  • Leveling layers between the dies 4a and the embossing roller 2a are arranged.
  • Fig. 4 shows schematically a method for rotary blind embossing.
  • Method includes steps 10a to 10e.
  • step 10a a substrate 3
  • the substrate 3 is printed.
  • the printing takes place here by means of offset printing, screen printing, gravure printing, high-pressure or inkjet printing.
  • the pressure is generated by means of a pressure roller.
  • one or more printing inks, in particular according to a grid, are advantageously applied to the substrate 3.
  • Embossing roller 2a arranged die 4 a and 4b arranged on a counter-pressure roller 2b male 4b blind embossed.
  • blind embossing reference is made here to the above statements.
  • the substrate 3 is hereby defined, in particular with register accuracy, to the embossing roller 2a and the counterpressure roller 2b.
  • register or register or register accuracy or registration accuracy is in particular a positional accuracy of two or more elements and / or layers relative to each other, here, for example, the positionally accurate arrangement of the embossing and further applied to the substrate
  • the register accuracy should in particular move within a predetermined tolerance and be as small as possible.
  • the register accuracy of several elements and / or layers to each other is advantageously an important feature to the
  • the positionally accurate positioning can be done in particular by means of sensory, preferably optically detectable registration marks or register marks.
  • These register marks or register marks can either represent special separate elements or regions or layers or themselves be part of the elements or regions or layers to be positioned.
  • the substrate 3 is grooved and / or folded.
  • the groove bending ability of the substrate 3 is changed by means of a spinning tool in particular by material displacement.
  • Under folding is preferably understood to make a sharp bending edge with the aid of a tool.
  • the substrate 3 is severed.
  • the substrate 3 is severed by punching, wherein in particular the substrate 3 is severed by means of a cutting tool and / or punching tool.
  • the steps 10a to 10e are preferably carried out in different workstations of a device.
  • the substrate 3 is preferably processed continuously.
  • the substrate 3 is provided as sheet material. Furthermore, it is preferred here if the deviations between the
  • Embossments on the sheets of the sheet 3 provided substrate 3 less than 2% percent, preferably less than 1% percent, more preferably less than 0.05% percent amount.
  • Fig. 5 shows schematically a device 1 for rotary blind embossing.
  • the device 1 in FIG. 5 comprises a transport device 11, which serves to transport the substrate 3.
  • a transport device 11 which serves to transport the substrate 3.
  • Transport device 11 a supply roll, on which the substrate.
  • Transport direction 11 is designed for transporting substrate 3 in an arc shape.
  • the device 1 comprises the work station 1 b for printing the substrate 3.
  • the workstation comprises a pressure roller.
  • the printing of the substrate 3 reference is made here to the above statements.
  • the device comprises the workstation 1 c for the grooves and / or folding of the substrate 3.
  • the workstation 1 c comprises a spinning tool and / or folding tool for generating a sharp bending edge.
  • scoring and / or folding of the substrate 3 is here also to the above
  • the device comprises the workstation 1d for severing the substrate 3.
  • the workstation 1d comprises a
  • the workstation 1 b in front of the workstation 1 a comprising the embossing roller 2a and the counter-pressure roller 2b is arranged.
  • the work stations 1 c and 1 d, after the workstation 1 a comprising the embossing roller 2a and the platen roller 2b are arranged.
  • other sequences of workstations are conceivable. So it is for example possible that the workstation 1 c before and / or the workstation 1 b after the workstation 1 a comprising the embossing roller 2a and the counter-pressure roller 2b is arranged.
  • the device 1 more than 8000 sheets per hour, preferably more than 10,000 sheets per hour, more preferably more than 12,000 sheets per hour, even more preferably more than 14,000 sheets per hour, of the sheet 3 provided as substrate , are processed.
  • FIGS. 6a to 6d schematically show sectional views of embossing rollers 2a and / or counterpressure rollers 2b.
  • the die 4a is introduced directly as at least one elevation and / or depression in the surface of the embossing roll 2b and / or that the at least one male 4a directly as at least one elevation and / or depression into the surface of the
  • the die 4 a and / or the male die 4 b can thus be, in particular, a solid tool, which in particular is designed to be completely solid in one piece or at least partially in one piece in the region of the embossing tools.
  • a solid tool which in particular is designed to be completely solid in one piece or at least partially in one piece in the region of the embossing tools.
  • Full tools are therefore to be embossed relief forms introduced directly into the surface of the embossing roller 2a and / or counter-pressure roller 2b full cylinder.
  • the introduction preferably takes place by etching
  • the die 4a and / or the male part 4b to be fixed on the embossing roll 2a and / or the counterpressure roll 2b by means of a fixing device 6.
  • a fixing device 6 Preferably, it is in the
  • Fixing device 6 to a pin, bolt or screw. Further, it is advantageous if the embossing roller 2a and / or the counterpressure roller 2b has a multiplicity of holes into which the fixing device 6 can be introduced. In this way, it can be achieved that the die 4a and / or male part 4b can be fixed to positions predefined by the multiplicity of holes. However, the fixation can also be done by a clamp. Further, it is possible that the die 4a and / or the male part 4b by clamping or clamping on the embossing roller 2a and / or the
  • Counter-pressure roller 2b are fixed.
  • the embossing roller 2a and / or the counter-pressure roller 2b is magnetic or is magnetically formed. It is also possible that the embossing roller 2a and / or the counterpressure roller 2b is a magnetic cylinder. In this case, the die 4a and / or the male part 4b can preferably be magnetically fixed to the embossing roller 2a and / or counterpressure roller 2b. As shown in Fig. 6c, it is also possible that the die 4a as a
  • Increase and / or depression is introduced into the surface of a stamping cylinder 12a, which is detachably arranged on the embossing roller 2a and / or that the male part 4b is introduced as an increase and / or depression in the surface of a counter-pressure cylinder 12b, which releasably on the
  • Counter-pressure roller 2b is arranged.
  • Counter-pressure cylinder 12b is clamped and / or tensioned on the embossing roller 2a and / or the counter-pressure roller 2b.
  • the embossing cylinder 12a and / or the impression cylinder 12b is magnetically applied to the embossing roller 2a and / or the counter-pressure roller 2b, wherein in particular the embossing roller 2a and / or the counter-pressure roller 2b is magnetic.
  • the embossing cylinder 12a and / or the impression cylinder 12b carried out magnetically.
  • the matrix 4a and / or the male part 4b are arranged on the embossing roller 2a and / or the counterpressure roller 2b with the aid of a positioning aid 7.
  • Positioning aid 7 are arranged on the embossing roller 2a and / or the counter-pressure roller 2b or applied to the embossing roller 2a and / or the counter-pressure roller.
  • the positioning aid 7 has recesses in the form of window regions in which the matrices 4a and / or the male members 4b can be inserted in the regions in which the matrices 4a and / or the male parts 4b are arranged on the embossing roller 2a and / or the counterpressure roller
  • the device thus has a positioning aid 7 with window regions, wherein the positioning aid 7 is arranged on the embossing roller 2a and / or the counterpressure roller 2b and the matrices 4a and / or patricks 4b are arranged in the window regions of the positioning aid.
  • the positioning aid 7 is preferably tensioned onto the embossing roller 2a and / or the counterpressure roller 2b; in particular, the positioning aid 7 is stretched onto the embossing roller 2a and / or the counterpressure roller 2b in such a way that the positioning aid 7 has a curve which essentially corresponds to the diameter of the embossing roller 2a and / or the diameter of
  • Counterpressure roller 2b corresponds.
  • Rounding is hereby preferably understood to mean a radius of curvature, the radius of curvature in particular corresponding to the radius of a circle of curvature, which at a certain point of a curve is the circle which best approximates the curve at this point.
  • the diameter of the embossing roll 2a and / or the counterpressure roll 2b represents a circle of curvature, the radius of which then essentially corresponds to the circle
  • the positioning aid 7, the embossing roll 2a and / or the platen 2b completely.
  • Counterpressure roller 2b only partially spanned.
  • Counter-pressure roller 2b spanned halfway, so that the positioning aid 7 in Fig. 6d would form a semicircle. Further, other sub-voltages such as a three-quarter circle or a quarter circle are conceivable.
  • the embossing roll 2a and / or the counterpressure roll 2b may have a plurality of positioning aids 7 which completely or only partially surround the embossing roll 2a and / or the counterpressure roll 2b.
  • the positioning aid 7 and / or the embossing roller 2a and / or the counter-pressure roller 2b has a tensioning device, by means of which In particular, the positioning aid 7 on the embossing roller 2a and / or the counter-pressure roller 2b can be stretched.
  • the clamping device of the positioning aid holes, by means of which the positioning aid on the embossing roller and / or the counter-pressure roller can be fixed for example by means of pins or screws.
  • the positioning aid 7 is magnetically formed, in particular when it is a magnetic cylinder in the embossing roller 2a and / or the counter-pressure roller 2b.
  • the positioning aid 7 can be arranged magnetically on the embossing roll 2a and / or the counterpressure roll 2b.
  • the positioning aid 7 itself to be magnetic.
  • FIGS. 7a to 7e schematically show positioning aids 7 in plan view.
  • the positioning aid preferably has a plurality of window areas 7a, wherein the plurality of window areas 7a are arranged according to a grid.
  • area is to be understood as meaning, in particular, a defined area which, when viewed perpendicular to a plane spanned by the positioning aid 7, is occupied.
  • the positioning aid 7, in particular in the flat state one or more window areas 7a, wherein each of the window areas 7a each have a defined area when viewed perpendicular to one of the
  • Positioning aid 7 spanned level occupies. Furthermore, it is possible that the positioning aid 7 has a width 7c of at least 250 mm, preferably of at least 500 mm, more preferably of at least 750 mm, and a length 7d of at least 500 mm, preferably at least 750 mm, more preferably of at least 1000 mm , and / or that the at least one window region 7a has a width 7ab of at least 5 mm, preferably at least 10 mm, more preferably at least 20 mm, and a length 7al of at least 10 mm, preferably at least 20 mm, more preferably at least 100 mm, has.
  • the positioning aid 7 shown in FIG. 7a has, for example, a width 7c of 752 mm and a length 7d of 1020 mm.
  • Window portions 7a of the positioning aid 7 shown in Fig. 7a have a width 7ab of 40 mm and a length 7al of 150 mm.
  • Window regions 7a of the positioning aid 7 shown in FIG. 7a are rotated relative to the outer edges of the positioning aid 7, in particular by less than 2 °, preferably by less than 1 °, twisted. However, it is also possible that the window areas 7a not opposite the outer edges of the positioning aid 7 shown in FIG. 7a
  • Positioning aid 7 are twisted.
  • the positioning aid 7 preferably comprises metals, in particular copper, nickel, chromium, iron, zinc, tin, lead or alloys of such metals.
  • the positioning aid 7 shown in FIG. 7a is a positioning aid 7 made of steel. Further, it is also possible that the positioning aid 7 is magnetic or is magnetically formed. Furthermore, the positioning aid 7 shown in FIG. 7a has a tensioning device 7b. Expediently, the tensioning device 7b of the positioning aid 7a has holes by means of which the positioning aid 7a can be fastened or clamped on the embossing roller 2a and / or the counterpressure roller 2b, for example by means of pins or screws.
  • the positioning aid 7 shown in FIG. 7b corresponds to the positioning aid 7 shown in FIG. 7a, with the difference that the window areas 7a of the positioning aid shown in FIG. 7b are made square. Further, the window portions 7a are not opposite to the outer edges of
  • Positioning aid 7 twisted. With regard to the further embodiment of the positioning aid 7, reference is made here to the above statements.
  • the positioning aid 7 shown in FIG. 7c corresponds to the positioning aid 7 shown in FIG. 7a with the difference that in the window areas 7a matrices 4a and / or patricks 4b are arranged, wherein matrices 4a are used in particular when the positioning aid 7 is located on the Embossing roller 2a is arranged and Patrizen 4b are used in particular when the positioning aid 7 is arranged on the platen roller 2b.
  • the outline of the respective window area 7a of the positioning aid 7 is expedient for the outline of the respective window area 7a of the positioning aid 7 to essentially correspond to the outline of the die 4a and / or the male part 4b arranged therein.
  • the outline is understood in particular to be the contours or outer contours of the window area 7a or of the male part 4a and / or die 4b, which are taken when viewed perpendicular to one of the positioning aid 7 and the die 4a and / or male 4b plane spanned.
  • the positioning aid 7 shown in FIG. 7d corresponds to the positioning aid 7 shown in FIG. 7b with the difference that matrices 4a and / or patrices 4b are arranged in the window regions 7a, the elevations and / or depressions, which in particular correspond to the relief shapes to be embossed in positive and / or negative form, are shown schematically in Fig. 7d as a font.
  • matrices 4a and / or patrices 4b are arranged in the window regions 7a
  • the elevations and / or depressions which in particular correspond to the relief shapes to be embossed in positive and / or negative form
  • Fig. 7d as a font.
  • patterns or motifs as relief forms to be embossed or combinations of patterns, motifs or fonts.
  • the positioning aid 7 shown in FIG. 7e comprises the window regions 7a in which differently configured dies 4a and / or patrices 4b are arranged.
  • the relief shapes to be embossed may be selected from a variety of shapes.
  • the elevations and / or depressions which correspond in particular to the relief forms to be embossed in positive and / or negative form, represent a pattern, motif or writing.
  • a pattern may be, for example, a graphically designed outline, a figurative representation, an image, a symbol, a logo, a portrait, and the like.
  • a font may be an alphanumeric character, a text, and the like.
  • combinations of these patterns, motifs and fonts can be used as a relief form to be embossed.
  • FIGS. 7f to 7i schematically show a sectional view of the enlarged detail of FIG. 7c.
  • the positioning aid 7 preferably has a thickness 7e of at least 0.25 mm, preferably of at least 0.5 mm, more preferably of at least 0.75 mm.
  • the positioning aid 7 shown in FIG. 7f in this case has a thickness 7e of 0.25 mm.
  • the positioning aid 7 preferably has an increased thickness 7f in a region 16 around the window region 7a in comparison to the remaining thickness of the positioning aid 7.
  • the positioning aid 7 preferably has an increased thickness 7f in a region 16 around the window region 7a in comparison to the remaining thickness of the positioning aid 7.
  • the positioning aid 7 shown in FIG. 7f has, for example, a thickness 7f of 0.5 mm in the region 16.
  • the region 16 around the window region 7a has a width of at least 0.2 mm, preferably of at least 0.5 mm, more preferably of at least 1.5 mm.
  • the area 16 around the window area 7a in FIG. 7f has a width of 1.5 mm.
  • a die 4a is arranged.
  • the die 4a here comprises the layers 17a, 17b and 17c.
  • the window area 7a of the positioning aid 7 is expediently larger than the matrix 4a and / or the male part 4b arranged in the window area 7a.
  • Window portion 7a to the die 4a and / or male 4b at least 0.1 mm, preferably 0.2 mm, more preferably 0.3 mm.
  • FIG. 7g corresponds to FIG. 7f with the difference that in the window area 7a a male part 4b instead of a female part 4a is arranged.
  • the male part 4b here comprises the layers 17a, 17b and 17c. With regard to the layers 17a, 17b and 17c and the configuration of the male part 4b is here below
  • FIG. 7h corresponds to FIG. 7f with the difference that the male part 4b in the window area 7a of the positioning aid 7 is adjustable by means of an adjusting aid 9a.
  • the adjustment aid 9a consists for example of one or more sheets, in particular of one or more gauge blocks and / or one or more spies, which are inserted in particular in the space between the male part 4b and the edge of the window portion 7a. Because the window region 7a is preferably larger than the male mold 4b, the intermediate space is created, in which the adjustment aid 9a is preferred
  • the gap corresponds to the distance from each edge of the window area 7a of the male part 4b. Furthermore, it is also possible for the die 4a of FIG. 7f to be located in the window area 7a of FIG.
  • Positioning aid 7 is adjustable by means of an adjustment aid 9a.
  • the adjusting aid 9a is preferably arranged in such a way that the at least one die 4a and / or male part 4b is arranged to be movable, in particular flexible, at least in one direction.
  • the adjusting aid 9a is arranged such that the die 4a and / or male part 4b is arranged to be movable, in particular flexible, in a direction parallel to the feed direction of the substrate 3.
  • the adjusting aid 9a is arranged such that the at least one die 4a and / or male part 4b is movable in a direction perpendicular to the feed direction of the substrate 3,
  • the at least one die 4a and / or male part 4b is arranged in a gap that corresponds to the distance from each edge of the at least one window area 7a to the at least one die 4a and / or male part 4b movable, in particular flexible.
  • the adjusting aid 9a is arranged on one or two, in particular two opposite, sides of the window region 7a.
  • the adjustment aid 9a on those sides of
  • the adjusting aid 9a is preferably arranged on the sides of the window area 7a which are parallel to the direction of rotation or running direction of the embossing roller 2a and / or counterpressure roller 2b.
  • the adjustment aid 9a it is also possible for the adjustment aid 9a to be arranged on the sides of the window area 7a which are perpendicular to the direction of rotation or running direction of the embossing roller 2a and / or counterpressure roller 2b.
  • Fig. 7 i corresponds to Fig. 7h with the difference that the male part 4b in the window portion 7a of the positioning aid 7 by means of a
  • Fastener 9b is attached.
  • the fastening device 9a is preferably a clamp.
  • the die 4a of FIG. 7f is fastened in the window area 7a of the positioning aid 7 by means of a fastening device 9b.
  • the embossing roll 2a and / or the counterpressure roll 2b is arranged, which is not shown in FIGS. 7f to 7i.
  • the die 4a and / or male part 4b is applied to the surface of the embossing roll 2a and / or the counterpressure roll 2b in the window region 7a of the positioning aid 7.
  • the die 4a and the embossing roller 2a and / or the male part 4b and the counter-pressure roller 2b each represent two different components of the device, so that in particular a quick and easy
  • the die 4a is magnetically fixed on the embossing roll 2a and / or the male die 4b is magnetically fixed on the counterpressure roll 2b, so that in particular the simple and rapid setting up and / or conversion can be further improved.
  • the die 4a are arranged on the embossing roll 2a and the male die 4b on the counterpressure roll 2b such that the holding force with which the die 4a is arranged on the embossing roll 2a is higher, preferably by a factor of 1.5 to 5, more preferably by a factor of 2.5 to 3.5 higher is, as the holding force is arranged with the male 4a on the platen roller 2b.
  • Degrees of freedom such that it can assume the ideal position with respect to the counterpart forming die 4a. As described above, the degrees of freedom may be preferred by means of the adjusting aid 9a
  • FIGS. 8a to 8c show schematically sectional representations of dies 4a and / or dies 4b.
  • the female mold 4a shown in FIG. 8a and the female mold 9b shown in FIG. 9b are advantageously designed in multiple layers.
  • the die 4a and the male 4b include in particular the layers 17a and 17b and the adhesive layer 17c.
  • the layer 17a in this case has the elevations 18a and / or depressions 18b, which correspond in particular to the embossing relief forms in positive and / or negative form. It is also possible that the elevations and / or depressions represent a pattern, motif or a font.
  • a pattern may be a graphically designed outline, a figurative representation Picture, a symbol, a logo, a portrait and the like.
  • a font may be an alphanumeric character, a text, and the like.
  • the elevations 18a have a height of not more than 5.0 mm, preferably of not more than 3.0 mm, more preferably of not more than 1.0 mm, even more preferably of not more than 0.5 mm, and / or if the recesses of the male part have a maximum depth of 5.0 mm, preferably of not more than 3.0 mm, more preferably of not more than 1.0 mm, even more preferably of not more than 0.5 mm.
  • the layer 17a is a metal layer of brass, bronze, copper, nickel, zinc, tin, lead, iron or steel.
  • the metal layer 17a shown in FIGS. 8a and 8b is a layer of brass.
  • the layer 17b is preferably a metal layer of ferromagnetic materials, in particular comprising iron, ferrites, cobalt or nickel. Further, it is possible that the layer 17b is a steel layer.
  • the layer 17b shown in FIGS. 8a and 8b is a layer of steel.
  • the layer 17a is preferably a metal layer made of a non-weak or weakly magnetic material and the layer 17b is a metal layer of a magnetic, in particular highly magnetic, material.
  • the layer 17a is a Layer of brass and layer 17b is a steel layer.
  • the layer 17b is magnetic.
  • the thickness of the layer 17a is preferably between 0.5 mm and 2.5 mm, preferably between 0.75 mm and 2 mm, more preferably between 1 mm and 1.75 mm.
  • the thickness of the layer 17b is between 0.05 mm and 1.5 mm, preferably between 0.1 mm and 1 mm, more preferably between 0.15 mm and 0.5 mm.
  • the thickness of the layer 17a is 0.5 mm, and the thickness of the layer 17b is 0.25 mm, for example.
  • the thickness of the layer 17a is 0.8 mm, and the thickness of the layer 17b is 0.15 mm, for example.
  • the layers 17a and 17b are preferably firmly connected by means of an adhesive layer 17c.
  • the adhesive layer 17c is advantageously an adhesive or cold adhesive layer.
  • the adhesive layer 17c is a
  • the adhesive layer 17c is an epoxy-based 2K adhesive system, such as the company's Araldite
  • the adhesive layer 17c is preferably a double-sided adhesive tape, which is coated in particular on two sides with a pressure-sensitive adhesive (PSA).
  • PSA pressure-sensitive adhesive
  • Double-sided adhesive tapes can be produced, for example, by tesa,
  • the adhesive layer 17c preferably has a layer thickness between 0.01 mm and 0.75 mm, preferably between 0.05 mm and 0.5 mm, more preferably between 0.05 mm and 0.25 mm.
  • the thickness of the adhesive layer 17c is 0.05 mm
  • the thickness of the adhesive layer 17c is also 0.05 mm.
  • the die 4a and the male part 4b have the same materials and / or the same layer structure, in particular the die 4a and the male part 4b, in particular the elevations 18a and / or depressions 18b, which in particular the embossed relief forms in positive and or negative mold, having layers of the die 4a and the male part 4b, made of metal, in particular made of brass.
  • the layer 17a of the die 4a and the male part 4b are made of the same metal, preferably brass.
  • the layer 17b, in particular the steel layer, of the die 4a is thicker, preferably by the factor 1, 2 to 3.5, more preferably by the factor 1, 2 to 2.5, thicker than the layer 17b , in particular steel layer, the male 4b. It is also possible that the layer 17b, in particular the steel layer, of the die 4a by at least 0.05 mm, preferably in order
  • the layer 17b of the die 4a and the male part 4b can be achieved that the holding force with which the die 4a, in particular magnetic on the embossing roller 2a is arranged higher than the holding force with which the male part 4b, in particular magnetically, is arranged on the counter-pressure roller 2b.
  • the die 4a and / or the male part 4b in particular the layer 17a of the die 4a and / or the male part 4b,
  • Plastics in particular photopolymers.
  • the matrix 4a and / or the male part 4b in particular the layer of the female mold 4a having the elevations 18a and / or depressions 18b, which in particular correspond to the positive and / or negative molds to be embossed, to be /. or the male part 4b is made of a plastic, in particular of a photopolymer.
  • the die 4a and the male part 4b in particular the layer 17a of the die 4a and the male part 4b, to comprise different materials.
  • the die 4a, in particular the layer 17a of the die 4a, made of metal, in particular brass, and the male part 4b, in particular the layer 17a of the male part 4b, made of plastic, in particular of a photopolymer, rubber or rubber is.
  • the elevations 18a and / or depressions 18b which in particular correspond to the embossing relief molds in positive and / or negative form having layers of the die 4a and the male part 4b are formed of different materials, in particular that the Elevations 18a and / or recesses 18b layer comprising the metal, in particular made of brass, and the elevations 18a and / or recesses 18b having layer of the male part 4b made of plastic, in particular a photopolymer is formed.
  • a die 4b is shown in Fig. 8c.
  • the die shown in Fig. 8b comprises the layers 17a, 17b and 17c.
  • the layer 17a is a layer of plastic, in particular a photopolymer.
  • the single-layer matrix 4a and / or the male part 4b is magnetic.
  • the single-layer matrix 4a and / or male part 4b is formed from a magnetic, in particular highly magnetic, material.
  • the monolayer matrix 4a and / or the male part 4b preferably comprises ferromagnetic materials, in particular comprising iron, ferrites, cobalt and / or nickel.
  • the single-layer die 4a and / or the male part 4b is made of steel.
  • the matrix 4a and / or the male part 4b can thus be, in particular, a single-layer steel matrix and / or die.
  • the matrix 4a is thicker, preferably by a factor between 1.2 and 3.5, more preferably by a factor between 1.2 and 2.5, thicker is as the patrix 4b. It is also possible here for the die 4a to be thicker than the male die 4b by at least 0.05 mm, preferably by at least 0.1 mm, more preferably by at least 0.15 mm.
  • the die 4a has a thickness between 0.1 mm and 5 mm, preferably between 0.5 mm and 3 mm, and / or the male part 4b has a thickness between 0.1 mm and 5 mm, preferably between 0.5 mm and 3 mm, on.
  • FIGS. 9a and 9b show schematically sectional representations of dies 4a and / or dies 4b.
  • Fig. 9a shows a die 4a, wherein the die 4a is deformed such that the die 4a has a rounding which substantially corresponds to the diameter of an embossing roll 2a, on which the die 4a is arranged.
  • the die 4 a shown in FIG. 9 a preferably has the multilayer structure of the die 4 a shown in FIG. 8 a, which, however, is not shown here in the drawing for the sake of simplicity.
  • FIG. 9b shows a male part 4b corresponding to the female part 4a of FIG. 9a, the male part 4b being deformed such that the male part 4b has a rounding which substantially corresponds to the diameter of the counterpressure roller 2b on which the male part 4b is arranged.
  • the curves are preferably produced by bending, in particular by free bending, swaging, swivel bending or rolling rounds.
  • FIGS. 10a to 10g, 11a to 11e and FIGS. 12a to 12d schematically show sectional views of relief shapes.
  • FIGS. 10a to 10g, 11a to 11e and 12a to 12d can be produced by means of the method for rotary blind embossing and by means of the device for rotary blind embossing.
  • the matrix 4a and the male part 4b here have elevations 18a and / or depressions 18b, which correspond in particular to the relief shapes to be embossed in positive and / or negative form.
  • FIGS. 10a to 10g single-stage relief molds are shown in cross-section, which are raised, that is, the relief molds
  • Fig. 10a shows a raised round relief mold
  • Fig. 10b a raised circular relief shape with outline
  • Fig. 10c a raised flat relief shape with angular transition
  • Fig. 10d a raised flat-edged relief shape with outline
  • Fig. 10e a raised relief shape with rounded Transition
  • Fig. 10f a raised prismatic relief form with a sharp crest line
  • Fig. 10g a raised prismatic relief form with a flat crest line.
  • FIG. 11 a shows a recessed round relief form
  • FIG. 11 b a recessed round relief form with angular transition
  • FIG. 11 c a recessed flat relief form with rounded transition
  • FIG. 11 d recessed prismatic relief form with a pointed apex line
  • FIG. 11 e a deepened prismatic relief form with flat apex line.
  • FIGS. 12a to 12d multi-level relief shapes are shown in FIG.
  • Cross-section which are raised or combined executed raised and recessed, i. the relief forms are in particular according to a
  • Fig. 12a shows a raised multi-level relief mold
  • FIG. 11 b a raised sculptured relief form
  • FIG. 11 c a multi-level combined raised and recessed relief form
  • FIG. 11 d also a multi-level combined raised and recessed relief form.
  • a relief form which represents a sculpture, a motif, a pattern or a font or forms.
  • the relief shapes shown in FIGS. 10a to 10g, 11a to 11e and 12a to 12d can be produced in high quality and in number be understood, under high quality, in particular a comparable with the Fluboniagevon embossing result.
  • the matrix 4a and the male part 4b have the corresponding elevations 18a, depending on the desired relief shape to be embossed and / or depressions 18b, which correspond in particular to the embossing relief forms in positive and / or negative form.
  • elevations 18a and / or depressions 18b of the die 4a and / or the patrice 4b to have a shape selected from the group: round, flat, round-flat, flat-edged, prismatic, prismatic-flat, pointed or mixed forms of these forms.
  • FIGS. 13a and 13b show methods for producing a template 4a and / or a male part 4b.
  • the elevation 18a and / or recess 18b can be engraved and / or milled by means of a computer-controlled engraving machine and / or by means of a computer-controlled milling machine 19.
  • the relief shape is preferably first defined and designed using a computer 20. The design can be done manually or by means of predetermined relief shapes. Subsequently, based on this design, a data record is preferably generated which contains the relief shape and the data record is transmitted to the computer-controlled engraving machine and / or milling machine 19. Subsequently, the elevations and / or depressions are engraved and / or milled, in particular as a function of the data set in the die 4a and / or male part 4b.
  • elevations 18a and / or depressions 18b can be produced photolithographically.
  • elevations 18 a and / or depressions 18 b are also possible for the elevations 18 a and / or depressions 18 b to be produced by means of a laser 20, in particular by
  • the material of the matrix 4a and / or the male part 4b is preferably completely removed and / or ablated.
  • the laser 20 is a gas laser, in particular a CO2 laser, and / or a solid-state laser, in particular a Nd: YAG laser.
  • the laser power is at least 20 W, preferably at least 30 W, more preferably at least 100 W. Further, it is advantageous if the wavelength of the laser 20 is between 9.35 miti and 10.25 miti.
  • the laser beam 22 is preferably guided along the matrix 4a and / or the male part by means of deflectable mirrors, in particular by means of a laser scan module, so that the desired elevations 18a and / or depressions 18b are generated.
  • the beam diameter of the laser 21 in the focal point is in particular between 0.01 mm and 1 mm, preferably between 0.01 mm and 0.2 mm.
  • the desired relief shape to be embossed is reduced by a predetermined reduction factor, in particular before the elevations 18a and / or depression 18b are produced in the surface of the die 4a and / or the male 4a become.
  • the reduction factor is in particular between 0.95 and 1, preferably between 0.9750 and 0.9999, more preferably between 0.98000 and 0.99999, even more preferably between 0.99000 and 0.9999.
  • the predetermined reduction factor in
  • the predetermined reduction factor is determined as a function of the embossing length and / or a printing length, in particular on the substrate.
  • the predetermined shortening factor for the die 4a is 0.99440 and for the die 4b is 0.99800 at one
  • the male part 4b is removed or removed in such a way that the so-called base of the female part 2a is not embossed into the substrate 3.
  • the male part 4b is preferably removed or removed by at least 0.2 mm, more preferably by at least 0.3 mm, even more preferably by at least 0.4 mm.
  • the elevations 18a and / or depressions 18b are introduced in flat states of the die 4a and / or the patrix 4b, and the die 4a and / or the patrice 4b are subsequently deformed such that the die 4a and / or the patrice 4b has a rounding, which substantially the diameter of the embossing roll 2a and / or the diameter of the
  • Counterpressure roller 2b corresponds. Further, it is possible that in a further step, the layer 17b is applied by means of the adhesive layer 17c, wherein the layer 17b preferably already has a corresponding rounding.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum rotativen Blindprägen eines Substrats (3), eine Vorrichtung (1) zum rotativen Blindprägen eines Substrats (3), eine Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) zur Verwendung in einer Vorrichtung (1) sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Matrize (4a) und/oder Patrize (4b). Das Verfahren zum rotativen Blindprägen eines Substrats (3) in einer Arbeitsstation (1a) umfassend eine Prägewalze (2a) und eine Gegendruckwalze (2b), umfasst hierbei folgende Schritte: a) Bereitstellen des Substrats (3); b) Blindprägen des Substrats (3) mittels zumindest einer an der Prägewalze (2a) angeordneten Matrize (4a) und zumindest einer an der Gegendruckwalze (2b) angeordneten Patrize (4b). Die Vorrichtung (1) zum rotativen Blindprägen eines Substrats (3) umfasst hierbei eine Arbeitsstation (1a), welche eine Prägewalze (2a) und eine Gegendruckwalze (2b) umfasst, und wobei zumindest eine Matrize (4a) an der Prägewalze (2a) angeordnet ist und zumindest eine Patrize (4b) an der Gegendruckwalze (2b) angeordnet ist.

Description

Verfahren sowie Vorrichtung zum rotativen Blindpräqen eines Substrats, eine
Matrize und/oder Patrize zur Verwendung in einer Vorrichtung sowie ein
Verfahren zur Herstellung einer Matrize und/oder Patrize Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum rotativen Blindprägen eines Substrats, eine Vorrichtung zum rotativen Blindprägen eines Substrats, eine Matrize und/oder Patrize zur Verwendung in einer Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Matrize und/oder Patrize. Zur Veredelung von Substraten, wie beispielsweise Verpackungen, ist das Blindprägen verbreitet. Hierbei wird ein bestimmtes Muster, Motiv oder eine Schrift mittels einer Matrize und einer Patrize in dem Substrat erzeugt. Bei der Hochprägung ist das Muster, Motiv oder die Schrift erhaben, bei der
Tiefprägung vertieft in das Substrat geprägt. Typischerweise kommen bei der Blindprägung große Stempel oder Platten zum Einsatz, um das Muster, Motiv oder die Schrift in das Substrat zu prägen. Um eine Vielzahl von Arten und Stärken von Verformungen, wie steile Kanten, verschiedene Winkel oder gleichzeitig hoch- und tiefgeprägte Elemente erzeugen zu können, kommt häufig ein Hubprägeverfahren bzw. eine Hubprägevorrichtung zum Einsatz, da hierbei die gewünschte Vielzahl von Verformungen mit hoher Qualität realisiert werden kann. Beim Hubprägen erfolgt die Verformung in einer Hubbewegung, insbesondere durch den von dem Prägewerkzeug übertragenen Druck. Mit diesem Verfahren kann zwar eine Vielzahl von Verformungen erzeugt werden, nachteilig ist jedoch, dass mittels der gängigen Hubprägeverfahren bzw.
Hubprägevorrichtungen maximal etwa 8000 Bögen pro Stunde verarbeitet werden können. Weiter ist der personelle und/oder maschinelle Aufwand beim Hubprägen erhöht, da für den Prägevorgang das zu prägende Substrat in die Hubprägevorrichtung jeweils einzeln eingelegt und ausgerichtet werden muss.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabenstellung zugrunde, ein verbessertes Verfahren sowie eine verbesserte Vorrichtung zum Blindprägen eines Substrats bereitzustellen. Weiter liegt der Erfindung die Aufgabenstellung zugrunde eine verbesserte Matrize und/oder Patrize zur Verwendung in einem Verfahren sowie einer Vorrichtung zum Blindprägen bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gelöst von einem Verfahren zum rotativen Blindprägen eines Substrats in einer Arbeitsstation umfassend eine Prägewalze und eine Gegendruckwalze, wobei das Verfahren folgende Schritte, welche
insbesondere in der folgenden Reihenfolge ausgeführt werden, umfasst: a) Bereitstellen des Substrats; b) Blindprägen des Substrats mittels zumindest einer an der Prägewalze angeordneten Matrize und zumindest einer an der Gegendruckwalze angeordneten Patrize. Diese Aufgabe wird weiter gelöst von einer Vorrichtung zum rotativen Blindprägen eines Substrats, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 22, wobei die Vorrichtung eine Arbeitsstation umfasst, welche eine Prägewalze und eine Gegendruckwalze umfasst, und wobei zumindest eine Matrize an der
Prägewalze angeordnet ist und zumindest eine Patrize an der
Gegendruckwalze angeordnet ist. Weiter wird diese Aufgabe gelöst durch eine Matrize und/oder Patrize zur Verwendung in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 50 und/oder zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22. Diese Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Matrize und/oder Patrize, insbesondere zur Verwendung in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 50 und/oder zur
Verwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, nach einem der Ansprüche 51 bis 63, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: - Definieren der Form von zumindest einer Erhöhung und/oder Vertiefung in der Oberfläche der Matrize und/oder Patrize, insbesondere mittels einer Software; - Erzeugen der zumindest einen Erhöhung und/oder Vertiefung in der Oberfläche der Matrize und/oder Patrize.
Hierbei hat sich gezeigt, dass durch das Verfahren zum rotativen Blindprägen eines Substrats sowie durch die Vorrichtung zum rotativen Blindprägen eines Substrats die Anzahl der verarbeiteten Bögen im Vergleich zu
Hubprägeverfahren bzw. zu Hubprägevorrichtungen deutlich gesteigert werden kann, wobei gleichzeitig ein dem Hubprägen qualitativ vergleichbares
Prägeergebnis erzielt wird. Hierdurch können deutliche Kosteneinsparungen erzielt werden. Weiter sinkt der personelle und maschinelle Aufwand, da das rotative Blindprägeverfahren vorzugsweise kontinuierlich ausgeführt wird und somit beispielsweise ein manuelles Einfügen des Substrats in die
Prägevorrichtung entfällt. Weiter wird insbesondere bei Anwendung des
Verfahrens in Kombination mit weiteren Verfahrensschritten, wie beispielsweise Stanzen, Rillen oder Drucken, in einem gemeinsamen kontinuierlichen
Verfahren einerseits die Verarbeitungsgeschwindigkeit weiter gesteigert und andererseits eine hohe Passergenauigkeit, beispielsweise zwischen einem Druck und der Prägung, erreicht, da das rotative Verfahren mit anderen rotativen Verfahren, wie Stanzen, Rillen oder Drucken, kombiniert werden kann. Durch eine derartige Inline-Kombination kann der maschinelle und personelle Aufwand und damit die Kosten weiter gesenkt werden.
Unter Blindprägen wird hierbei insbesondere eine Reliefprägung ohne das Verwenden einer Farbe, insbesondere einer Druckfarbe und/oder ohne das Verwenden einer Transferfolie, insbesondere einer Heißprägefolie oder
Kaltprägefolie, verstanden. Vorzugsweise wird ein Muster, Motiv oder eine
Schrift in das Substrat geprägt, wobei insbesondere bei einer Hochprägung das Muster, Motiv oder die Schrift erhaben und/oder bei einer Tiefprägung das Muster, Motiv oder die Schrift vertieft in das Substrat geprägt ist. Unter einer Matrize wird hierbei insbesondere ein Prägewerkzeug verstanden, welches die entsprechende Reliefform als Erhöhungen und/oder Vertiefungen aufweist, wobei die Matrize bevorzugt die Reliefform der zu erzielenden
Reliefprägung in gespiegelter Anordnung, d.h. also nicht unmittelbar lesbarer Anordnung, aufweist.
Unter einer Patrize wird hierbei insbesondere ein Prägewerkzeug verstanden, welches die entsprechende Reliefform als Erhöhungen und/oder Vertiefungen aufweist, wobei die Patrize bevorzugt die Reliefform der zu erzielenden
Reliefprägung in nicht gespiegelter Anordnung, d.h. also in lesbarer Anordnung, aufweist.
Matrize und Patrize passen dabei insbesondere derart zusammen, dass die Reliefprägung in lesbarer Form im Substrat entsteht. Vorzugsweise wirkt dafür die Matrize von der Oberseite und die Patrize von der Unterseite auf das Substrat ein, wobei die Oberseite des Substrats die Betrachtungsseite in der späteren Gebrauchsform des Substrats darstellt. Matrize und Patrize können insbesondere auch umgedreht zu der zuvor beschriebenen Anordnung angeordnet sein, wenn beispielsweise ein transparentes Substrat in der späteren Gebrauchsform von der Unterseite des Substrats her betrachtet werden soll. Unter Register oder Passer bzw. Registergenauigkeit oder Passergenauigkeit ist insbesondere eine Lagegenauigkeit zweier oder mehrerer Elemente und/oder Schichten relativ zueinander, hier beispielsweise die lagegenaue Anordnung der Prägung und weiterer auf das Substrat aufgebrachten
Merkmale, wie beispielsweise einem Druck, auf das Substrat aufgebrachte Schichten und/oder Falt- oder Knicklinien, relativ zueinander zu verstehen. Dabei soll sich die Registergenauigkeit vorteilhafterweise innerhalb einer vorgegebenen Toleranz bewegen und dabei möglichst gering sein. Gleichzeitig ist die Registergenauigkeit von mehreren Elementen und/oder Schichten zueinander zweckmäßigerweise ein wichtiges Merkmal, um die
Prozesssicherheit zu erhöhen. Die lagegenaue Positionierung kann dabei insbesondere mittels sensorischer, vorzugsweise optisch detektierbarer Passermarken oder Registermarken erfolgen. Diese Passermarken oder Registermarken können dabei entweder spezielle separate Elemente oder Bereiche oder Schichten darstellen oder selbst Teil der zu positionierenden Elemente oder Bereiche oder Schichten sein.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen bezeichnet. Es ist von Vorteil, wenn in dem Schritt b) das Substrat derart blindgeprägt wird, dass das Substrat zumindest eine Erhöhung und/oder Vertiefung aufweist.
Unter einer Erhöhung und/oder Vertiefung des Substrats wird insbesondere eine Reliefform verstanden, welche ein Muster, Motiv oder eine Schrift darstellt und welche bevorzugt relativ zu einem unbearbeiteten Bereich des Substrats entweder dazu erhöht (Hochprägung) oder dazu vertieft (Tiefprägung) angeordnet ist. Bei einer Erhöhung des Substrats handelt es sich bevorzugt um eine
Hochprägung, so dass das Muster, Motiv oder die Schrift erhaben in das Substrat geprägt ist. Bei einer Vertiefung des Substrats handelt es sich bevorzugt um eine Tiefprägung, so dass das Muster, Motiv oder die Schrift vertieft in das Substrat geprägt ist.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn die zumindest eine Erhöhung und/oder Vertiefung des Substrats in dem Schritt b) mit einer Höhe und/oder Tiefe von mindestens 0,02 mm, bevorzugt mindestens 0,05 mm, weiter bevorzugt mindestens 0,1 mm, noch weiter bevorzugt mindestens 0,5 mm, erzeugt wird. Hierdurch können optisch und haptisch ansprechende Blindprägungen erzeugt werden.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren weiter folgende Schritte, welche insbesondere vor dem Schritt a) und/oder dem Schritt b) durchgeführt werden: - Fixierung der zumindest einen Matrize auf der Prägewalze und/oder der zumindest einen Patrize auf der Gegendruckwalze mittels einer
Fixierungseinrichtung. So ist es möglich, dass die zumindest eine Matrize auf der Prägewalze und/oder die zumindest eine Patrize auf der Gegendruckwalze mittels einer Fixierungseinrichtung fest fixiert ist. Zweckmäßigerweise handelt es sich bei der Fixierungseinrichtung um einen Stift, Bolzen oder eine
Schraube. Weiter ist es von Vorteil, wenn die Prägewalze und/oder die
Gegendruckwalze eine Vielzahl von Löchern aufweist, in welche die
Fixierungseinrichtung eingebracht werden kann. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Matrize und/oder Patrize an durch die Vielzahl von Löchern vordefinierten Stellen fixiert werden kann.
Weiter ist es auch möglich, dass die zumindest eine Matrize direkt als zumindest eine Erhöhung und/oder Vertiefung in die Oberfläche der
Prägewalze eingebracht ist und/oder dass die zumindest eine Patrize direkt als zumindest eine Erhöhung und/oder Vertiefung in die Oberfläche der
Gegendruckwalze eingebracht ist. Bei der Matrize und/oder der Patrize kann es sich somit insbesondere um ein Vollwerkzeug handeln, welches insbesondere vollständig massiv einstückig oder zumindest im Bereich der Prägewerkzeuge teilmassiv einstückig ausgeführt ist. Hierdurch wird eine mechanisch äußerst stabile Prägewalze mit eingebrachter Matrize und eine mechanisch äußerst stabile Gegendruckwalze mit eingebrachter Patrize bereitgestellt, welche insbesondere bei wenigen Umrüstungen der Vorrichtung auf unterschiedlich zu prägende Reliefformen bzw. bei einheitlich zu prägenden Reliefformen sinnvoll ist.
Auch ist es möglich, dass die zumindest eine Matrize als zumindest eine Erhöhung und/oder Vertiefung in die Oberfläche eines Prägezylinders eingebracht ist, welcher lösbar auf der Prägewalze angeordnet ist und/oder dass die zumindest eine Patrize als zumindest eine Erhöhung und/oder Vertiefung in die Oberfläche eines Gegendruckzylinders eingebracht ist, welcher lösbar auf der Gegendruckwalze angeordnet ist. Hierdurch kann eine schnelle Umrüstung insbesondere im Vergleich zu einem Vollwerkzeug erreicht werden, da lediglich der Prägezylinder und/oder der Gegendruckzylinder ausgetauscht werden muss.
Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung ist die Prägewalze und/oder die Gegendruckwalze magnetisch bzw. magnetisch ausgebildet, insbesondere ist die Prägewalze und/oder die Gegendruckwalze als ein
Magnetzylinder ausgeführt. Hierdurch kann ein einfaches und schnelles
Einrichten der Vorrichtung gewährleistet werden. Es ist von Vorteil, wenn die Vorrichtung eine Positionierungshilfe mit zumindest einem Fensterbereich aufweist, wobei die Positionierungshilfe auf der
Prägewalze und/oder der Gegendruckwalze angeordnet ist und die zumindest eine Matrize und/oder Patrize in dem zumindest einen Fensterbereich der Positionierungshilfe angeordnet ist.
So ist es möglich, dass das Verfahren weiter folgende Schritte umfasst, welche insbesondere vor dem Schritt a) und/oder dem Schritt b) durchgeführt werden: - Bereitstellen einer Positionierungshilfe umfassend zumindest einen
Fensterbereich; - Anordnen der Positionierungshilfe auf der Prägewalze und/oder der Gegendruckwalze; - Anordnen der zumindest einen Matrize und/oder Patrize in dem zumindest einen Fensterbereich der
Positionierungshilfe.
Hierdurch ist wird es ermöglicht, dass die Matrize und/oder Patrize auf vorbestimmten Positionen, welche durch die Fensterbereiche der
Positionierungshilfe bestimmt werden, angeordnet werden, wobei einerseits eine schnelles und damit kostengünstiges Einrichten der Vorrichtung möglich wird, da beispielsweise die vergleichsweise grobe Positionierung im Wesentlichen durch die Fensterbereiche vorgegeben ist und andererseits weiterhin eine insbesondere passergenaue Justage der Matrize und/oder Patrize innerhalb der Fensterbereiche möglich ist, um Toleranzen ausgleichen zu können. Weiter kann hierdurch eine Vielzahl von Reliefformen,
beispielsweise auch der gleichzeitige Einsatz von Flochprägungen und
Tiefprägungen realisiert werden, da lediglich die Matrize und/oder Patrize mit den entsprechenden Reliefformen innerhalb der Fensterbereiche getauscht werden müssen und auch beliebige Reliefformen miteinander insbesondere in den einzelnen Fensterbereichen miteinander kombiniert werden können.
Unter Bereich wird hierbei insbesondere jeweils eine definierte Fläche verstanden, die bei Betrachtung senkrecht zu einer von der Positionierungshilfe aufgespannten Ebene eingenommen wird. So weist beispielsweise die
Positionierungshilfe, insbesondere im flachen Zustand, ein oder mehrere Fensterbereiche auf, wobei jeder der Fensterbereiche jeweils eine definierte Fläche bei Betrachtung senkrecht zu einer von der Positionierungshilfe aufgespannten Ebene einnimmt.
Im Folgenden sind unter anderem bevorzugte Ausgestaltungen der
Positionierungshilfe beschrieben:
Zweckmäßigerweise weist die Positionierungshilfe zwei oder mehrere
Fensterbereiche auf, wobei insbesondere die zwei oder mehreren
Fensterbereiche gemäß einem ein- oder zweidimensionalen Raster angeordnet sind. Weiter ist es zweckmäßig, wenn der Umriss des zumindest einen
Fensterbereichs der Positionierungshilfe im Wesentlichen dem Umriss der zumindest einen Matrize und/oder Patrize entspricht. Unter Umriss werden hierbei insbesondere die Konturen bzw. Außenkonturen des Fensterbereichs bzw. der Patrize und/oder Matrize verstanden, die bei Betrachtung senkrecht zu einer von der Positionierungshilfe bzw. der Matrize und/oder Patrize aufgespannten Ebene eingenommen werden. Vorteilhafterweise ist der zumindest eine Fensterbereich der
Positionierungshilfe größer ist als die zumindest eine Matrize und/oder Patrize, insbesondere beträgt der Abstand von jedem Rand des zumindest einen Fensterbereichs zu der zumindest einen Matrize und/oder Patrize mindestens 0,1 mm, bevorzugt 0,2 mm, noch weiter bevorzugt 0,3 mm. Flierdurch wird einerseits sichergestellt, dass die wesentliche Positionierung der Matrize und/oder Patrize korrekt ist und andererseits, dass die Matrize und/oder Patrize weiterhin innerhalb des Abstands von jedem Rand des jeweiligen
Fensterbereichs zu der der jeweilig innerhalb des Fensterbereichs
angeordneten Matrize und/oder Patrize verstellbar, insbesondere passergenau, angeordnet werden kann, um beispielsweise Toleranzen ausgleichen zu können.
Vorzugsweise umfasst die Positionierungshilfe Metalle, insbesondere Kupfer, Nickel, Chrom, Eisen, Zink, Zinn, Blei oder Legierungen derartiger Metalle.
Weiter ist es möglich, dass die Positionierungshilfe magnetisch ist bzw.
magnetisch ausgebildet ist. Hierdurch kann ein einfaches und schnelles
Anordnen der Positionierungshilfe auf der vorzugsweise magnetisch ausgebildeten Prägewalze und/oder der vorzugsweise magnetisch
ausgebildeten Gegendruckwalze erreicht werden.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Positionierungshilfe eine Dicke von mindestens 0,25 mm, bevorzugt von mindestens 0,5 mm, weiter bevorzugt von mindestens 0,75 mm, aufweist.
Weiter ist es möglich, dass die Positionierungshilfe in einem Bereich um den zumindest einen Fensterbereich eine erhöhte Dicke im Vergleich zu der restlichen Dicke der Positionierungshilfe aufweist, insbesondere dass die Positionierungshilfe in einem Bereich um den zumindest einen Fensterbereich eine um mindestens 0,1 mm, bevorzugt eine um mindestens 0,2 mm, weiter bevorzugt eine um mindestens 0,3 mm, erhöhte Dicke, im Vergleich zu der restlichen Dicke der Positionierungshilfe aufweist. Hierbei hat sich gezeigt, dass durch die um die Fensterbereiche erhöhten Dicken der Positionierungshilfe die Stabilität erhöht und damit das Prägeergebnis verbessert werden kann, insbesondere da Verschiebungen und/oder mechanische Bewegungen der Matrize und/oder Patrize bevorzugt aufgrund der höheren mechanischen Stabilität verhindert bzw. verringert werden.
Auch ist es möglich, dass der Bereich um den zumindest einen Fensterbereich eine Breite von mindestens 0,2 mm, bevorzugt von mindestens 0,5 mm, weiter bevorzugt von mindestens 1 ,5 mm, aufweist.
Ferner ist es möglich, wenn die Positionierungshilfe eine Breite von mindestens 250 mm, bevorzugt von mindestens 500 mm, weiter bevorzugt von mindestens 750 mm, und eine Länge von mindestens 500 mm, bevorzugt mindestens 750 mm, weiter bevorzugt von mindestens 1000 mm, aufweist und/oder dass der zumindest eine Fensterbereich eine Breite von mindestens 5 mm, bevorzugt mindestens 10 mm, weiter bevorzugt von mindestens 20 mm, und eine Länge von mindestens 10 mm, bevorzugt mindestens 20 mm, weiter bevorzugt von mindestens 100 mm, aufweist.
Es ist sinnvoll, wenn die Positionierungshilfe auf die Prägewalze und/oder die Gegendruckwalze gespannt ist, insbesondere wenn die Positionierungshilfe derart auf die Prägewalze und/oder die Gegendruckwalze gespannt ist, dass die Positionierungshilfe eine Rundung aufweist, welche im Wesentlichen dem Durchmesser der Prägewalze und/oder dem Durchmesser der
Gegendruckwalze entspricht. So ist es auch möglich, dass die
Positionierungshilfe auf die Prägewalze und/oder die Gegendruckwalze gespannt wird, insbesondere dass die Positionierungshilfe derart auf die
Prägewalze und/oder der Gegendruckwalze gespannt wird, dass die
Positionierungshilfe eine Rundung aufweist, welche im Wesentlichen dem Durchmesser der Prägewalze und/oder dem Durchmesser der
Gegendruckwalze entspricht.
Unter Rundung wird hierbei bevorzugt ein Krümmungsradius verstanden, wobei der Krümmungsradius insbesondere dem Radius eines Krümmungskreises, welcher zu einem bestimmten Punkt einer Kurve derjenige Kreis ist, der die Kurve in diesem Punkt am besten annähert, entspricht.
Vorzugsweise weist die Positionierungshilfe und/oder die Prägewalze und/oder die Gegendruckwalze hierzu eine Spanneinrichtung auf. Zweckmäßigerweise weist die Spanneinrichtung der Positionierungshilfe Löcher auf, mittels denen die Positionierungshilfe auf der Prägewalze und/oder der Gegendruckwalze beispielsweise mittels Stiften oder Schrauben befestigt werden kann. Bevorzugt umspannt die Positionierungshilfe die Prägewalze und/oder die Gegendruckwalze vollständig. Es ist jedoch auch möglich, dass die
Positionierungshilfe die Prägewalze und/oder die Gegendruckwalze nur teilweise umspannt. Beispielsweise ist es möglich, dass die Positionierungshilfe die Prägewalze und/oder die Gegendruckwalze zur Hälfte umspannt, so dass die Positionierungshilfe einen Halbkreis bilden würde. Weiter sind andere Teilumspannungen wie beispielsweise ein Dreiviertel kreis oder ein Viertel kreis denkbar. Es ist auch möglich, dass die Prägewalze und/oder die Gegendruckwalze mehrere Positionierungshilfen aufweist, die die Prägewalze und/oder die Gegendruckwalze vollständig oder nur teilweise umspannen. Beispielsweise können zwei Positionierungshilfen die Prägewalze und/oder die
Gegendruckwalze jeweils zur Hälfte umspannen. Es sind aber auch jegliche anderen Unterteilungen und/oder Verteilungen von mehreren
Positionierungshilfen auf der Prägewalze und/oder der Gegendruckwalze durchführbar.
Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung stellen die zumindest eine Matrize und die Prägewalze und/oder die zumindest eine Patrize und die Gegendruckwalze jeweils zwei unterschiedliche Bauteile der Vorrichtung dar, insbesondere ist die zumindest eine Matrize und/oder Patrize in dem zumindest einen Fensterbereich der Positionierungshilfe auf die
Oberfläche der Prägewalze und/oder der Gegendruckwalze aufgebracht.
Hierdurch kann ein schnelles und einfaches Einrichten und/oder Umrichten der Vorrichtung erzielt werden, da lediglich die im Vergleich zur Prägewalze und/oder die Gegendruckwalze kleine Matrize und/oder Patrize getauscht werden müssen. Insbesondere in Kombination mit einer Positionierungshilfe kann hierbei eine schnelle und gleichzeitig exakte Einrichtung der Vorrichtung auf die gewünschten Präge-Reliefformen erzielt werden.
Im Folgenden sind unter anderem bevorzugte Ausgestaltungen der Matrize und/oder Patrize sowie die Anordnung bzw. Ausgestaltung der Matrize und/oder Patrize in der Vorrichtung zum rotativen Blindprägen beschrieben. Weiter ist die Verwendung der Matrize und/oder Patrize in dem Verfahren und/oder der Vorrichtung zum rotativen Blindprägen beschrieben: Vorzugsweise ist die zumindest eine Matrize und/oder Patrize derart verformt, dass die zumindest eine Matrize und/oder Patrize eine Rundung aufweist, welche im Wesentlichen dem Durchmesser der Prägewalze und/oder im
Wesentlichen dem Durchmesser der Gegendruckwalze entspricht. So ist es auch möglich, dass die zumindest eine Matrize und/oder Patrize vor dem
Anordnen in dem zumindest einen Fensterbereich der Positionierungshilfe derart verformt wird, dass die zumindest eine Matrize und/oder Patrize eine Rundung aufweist, welche im Wesentlichen dem Durchmesser der Prägewalze und/oder dem Durchmesser der Gegendruckwalze entspricht. Auch ist es möglich, dass die Matrize und/oder Patrize gerundet ist, insbesondere dass die Matrize und/oder Patrize derart verformt ist, dass die Matrize und/oder Patrize eine Rundung aufweist, welche im Wesentlichen dem Durchmesser einer Prägewalze und/oder dem Durchmesser einer Gegendruckwalze entspricht, auf welcher die Matrize und/oder Patrize angeordnet ist. Flierdurch wird eine Anpassung der Form der Matrize und/oder Patrize an die Form der Prägewalze und/oder Gegendruckwalze erreicht, so dass die Matrize und/Patrize in den rotativen Verfahren eingesetzt werden kann. Es ist vorteilhaft, wenn die Matrize und/oder Patrize zumindest eine Erhöhung und/oder Vertiefung aufweist, welche insbesondere der zu prägenden
Reliefform in Positiv- und/oder Negativform entspricht. Weiter ist es möglich, dass die zumindest eine Erhöhung und/oder Vertiefung ein Muster, Motiv oder eine Schrift darstellt. Ein Muster kann beispielsweise ein graphisch gestalteter Umriss, eine figürliche Darstellung, ein Bild, ein Symbol, ein Logo, ein Portrait und dergleichen sein. Eine Schrift kann beispielsweise ein alphanumerisches Zeichen, ein Text und dergleichen sein. Weiter ist es von Vorteil, dass die zumindest eine Erhöhung der Matrize und/oder der Patrize eine Höhe von maximal 5,0 mm, bevorzugt von maximal 3,0 mm, weiter bevorzugt von maximal 1 ,0 mm, noch weiter bevorzugt von maximal 0,5 mm, aufweist und/oder dass die zumindest eine Vertiefung der Matrize und/oder der Patrize eine Tiefe von maximal 5,0 mm, bevorzugt von maximal 3,0 mm, weiter bevorzugt von maximal 1 ,0 mm, noch weiter bevorzugt von maximal 0,5 mm, aufweist.
Es ist möglich, dass die zumindest eine Erhöhung und/oder Vertiefung der Matrize und/oder der Patrize eine Form aufweist, ausgewählt aus der Gruppe: rund, flach, rund-flach, flach-kantig, prismatisch, prismatisch-flach, spitz oder Mischformen dieser Formen.
Weiter ist es möglich, dass die zumindest eine Erhöhung und/oder Vertiefung der Matrize und/oder Patrize in ihrer Höhe und/oder ihrer Tiefe mehrstufig, insbesondere skulpturiert, ausgeführt ist.
Unter skulpturiert wird bevorzugt eine Reliefform verstanden, welche eine Skulptur, ein Motiv, eine Muster oder eine Schrift darstellt bzw. ausformt. Vorzugsweise weist die zumindest eine Erhöhung und/oder Vertiefung der Matrize und/oder Patrize zumindest eine Seitenflanke auf, wobei der Winkel zwischen der zumindest einen Seitenflanke und einer zu der Oberfläche der Matrize und/oder Patrize parallel verlaufenden Linie zwischen 0° und 180°, bevorzugt zwischen 45° und 135°, weiter bevorzugt zwischen 80° und 100°, noch weiter bevorzugt zwischen 85° und 95°, beträgt.
Weiter ist es zweckmäßig, wenn die zumindest eine Erhöhung und/oder Vertiefung eine derart runde Form aufweist, dass die Form der Erhöhung und/oder Vertiefung im Wesentlichen durch einen Kreisausschnitt,
insbesondere mit einem Radius zwischen 0,1 mm und 2,5 mm, bevorzugt zwischen 0,3 mm und 0,7 mm, definiert ist. Die Form der Erhöhung und/oder Vertiefung kann im Wesentlichen auch ellipsenförmig sein, wobei der kleinere Radius der Ellipse ein Maß zwischen 0,1 mm und 2,5 mm, bevorzugt zwischen 0,3 mm und 0,7 mm, aufweist.
Vorteilhafterweise wird die zumindest eine Matrize magnetisch auf der
Prägewalze befestigt wird und/oder die zumindest eine Patrize magnetisch auf der Gegendruckwalze befestigt. Hierdurch ist es möglich, dass die Matrize und/oder Patrize schnell und einfach an der Prägewalze und/oder der
Gegendruckwalze angeordnet werden kann.
Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung sind die zumindest eine Matrize auf der Prägewalze und die zumindest eine Patrize auf der Gegendruckwalze derart angeordnet sind, dass die Haltekraft, mit welcher die zumindest eine Matrize auf der Prägewalze angeordnet ist, höher ist, bevorzugt um den Faktor 1 ,5 bis 5 höher ist, weiter bevorzugt um den Faktor 2,5 bis 3,5 höher ist, als die Haltekraft mit der die zumindest eine Patrize auf der Gegendruckwalze angeordnet ist. So ist es auch möglich, dass die zumindest eine Matrize auf der Prägewalze und die zumindest eine Patrize auf der Gegendruckwalze derart angeordnet werden, dass die Haltekraft, mit welcher die zumindest eine Matrize auf der Prägewalze angeordnet ist, höher ist, bevorzugt um den Faktor 1 ,5 bis 5 höher ist, weiter bevorzugt um den Faktor 2,5 bis 3,5 höher ist, als die Haltekraft mit der die zumindest eine Patrize auf der Gegendruckwalze angeordnet ist.
Die Haltekraft wurde dabei insbesondere in Längsrichtung der Matrize bzw. Patrize gemessen. Insbesondere erfolgte die Messkraftübertragung dabei über flächig auf die Matrize bzw. Patrize geklebtes 50 mm breites TESA-Klebeband 4651 und eine Einhängelasche an dem Klebeband mit ca. 100 mm Länge und damit Abstand zur Probe. Die Messkraft wirkt bei dieser Messmethode insbesondere tangential zur Walzenoberfläche. Es wird dabei insbesondere die Haftreibungskraft als Maximal kraft mittels elektronischer Federkraftwaage (ALLURIS FMI100C5/500 N) ermittelt. Vorteilhafterweise sind die
Walzenoberfläche sowie auch die Oberfläche der Matrize bzw. Patrize jeweils gereinigt und entölt worden. Hierdurch wird erreicht, dass die Patrize im Vergleich zur Matrize weniger fest angeordnet ist. Die Patrize ist somit insbesondere„lockerer“ als die Matrize angeordnet. Hierbei hat sich gezeigt, dass mittels einer derartigen relativ geringeren Haltekraft der Patrize auf der Gegendruckwalze im Vergleich zur Matrize auf der Prägewalze dennoch insbesondere mit dem Hubprägeverfahren qualitativ vergleichbare Prägungen erzielt werden können, da insbesondere die Patrize aufgrund der geringeren Haltekraft vorteilhafte Freiheitsgrade derart aufweist, dass diese die ideale Position in Bezug zur der das Gegenstück bildenden Matrize einnehmen kann. Insbesondere„sucht“ die Patrize sozusagen die ideale Position. Hierdurch wird vorteilhafterweise eine
Selbstjustierung ermöglicht, welche ein qualitativ hochwertiges Prägeergebnis liefert. Weiter wird durch eine derartige automatische Selbstjustage bzw.
Positionierung der Patrize gegenüber der Matrize der Aufwand zur Einrichtung und/oder Umrichtung der Vorrichtung deutlich verringert, da die ideale
Positionierung bzw. Ausrichtung im Wesentlichen automatisch durch die definiert geringere Haltekraft der Patrize im Vergleich zur Matrize herbeigeführt wird. Insbesondere in Kombination mit der Positionierungshilfe wird hierbei ein qualitativ hochwertiges Prägeergebnis erzeugt, da die Patrize dann quasi, wie oben beschrieben, in der idealen Position gegenüber der Matrize einrastet, wobei ein zu großes Spiel der Patrize durch die Begrenzung durch den
Fensterbereich der Positionierungshilfe, in welchem die Patrize angeordnet ist, verhindert wird. Weiter ist es vorteilhaft, wenn die zumindest eine Matrize und/oder Patrize in dem zumindest einen Fensterbereich der Positionierungshilfe mittels einer Justierhilfe justierbar ist. So ist es auch möglich, wenn bei dem Anordnen der zumindest einen Matrize und/oder Patrize in dem zumindest einen
Fensterbereich der Positionierungshilfe die zumindest eine Matrize und/oder Patrize mittels einer Justierhilfe in dem zumindest einen Fensterbereich justiert wird.
Zweckmäßigerweise besteht die Justierhilfe beispielsweise aus ein oder mehreren Blechen, insbesondere aus ein oder mehreren Endmaßen und/oder ein oder mehreren Spionen, welche insbesondere in den Zwischenraum zwischen Matrize und/oder Patrize und dem Rand des Fensterbereichs eingefügt werden. Vorzugsweise entsteht der Zwischenraum dadurch, dass der zumindest eine Fensterbereich größer ist als die zumindest eine Matrize und/oder Patrize. Insbesondere entspricht der Zwischenraum dem Abstand von jedem Rand des zumindest einen Fensterbereichs zu der zumindest einen Matrize und/oder Patrize. Hierdurch ist es möglich, die Matrize und/oder Patrize, insbesondere zum Ausgleich von Toleranzen, zu verstellen, so dass ein passergenaues Prägeergebnis erzielt werden kann.
Bevorzugt ist die Justierhilfe derart angeordnet, dass die zumindest eine Matrize und/oder Patrize zumindest in einer Richtung beweglich, insbesondere flexibel, ist.
Vorteilhafterweise ist die Justierhilfe derart angeordnet, dass die Matrize und/oder Patrize in einer Richtung parallel zur Vorschubrichtung des Substrats beweglich, insbesondere flexibel, ist. Es ist jedoch auch möglich, dass die Justierhilfe derart angeordnet ist, dass die zumindest eine Matrize und/oder Patrize in einer Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung des Substrats beweglich, insbesondere flexibel, ist. Bevorzugt ist die zumindest eine Matrize und/oder Patrize in einem Zwischenraum, der dem Abstand von jedem Rand des zumindest einen Fensterbereichs zu der zumindest einen Matrize und/oder Patrize entspricht beweglich, insbesondere flexibel, angeordnet.
So ist es möglich, dass die Justierhilfe an einer oder zwei, insbesondere zwei sich gegenüberliegenden Seiten des Fensterbereichs, angeordnet ist.
Beispielsweise wird die Justierhilfe an denjenigen Seiten des Fensterbereichs angeordnet, welche parallel zur Längsachse oder zur Querachse der
Positionierungshilfe verlaufen. Bevorzugt wird die Justierhilfe an den zur Drehrichtung bzw. Laufrichtung der Prägewalze und/oder Gegendruckwalze parallelen Seiten des Fensterbereichs angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Justierhilfe an den zur Drehrichtung bzw. Laufrichtung der Prägewalze senkrechten Seiten des Fensterbereichs angeordnet ist.
Hierdurch wird es möglich, dass trotz des Einsatzes einer Justierhilfe, die zumindest eine Matrize und/oder Patrize zumindest in einer Richtung noch einen Spiel aufweist, so dass oben beschriebene Selbstjustierung zumindest in einer Richtung ermöglicht wird.
Es ist zweckmäßig, wenn die zumindest eine Matrize und/oder Patrize in dem zumindest einen Fensterbereich der Positionierungshilfe mittels einer
Befestigungseinrichtung befestigt ist. So ist es möglich, dass bei dem Anordnen der zumindest einen Matrize und/oder Patrize in dem zumindest einen
Fensterbereich der Positionierungshilfe die zumindest eine Matrize und/oder Patrize mittels einer Befestigungseinrichtung in dem zumindest Fensterbereich befestigt wird. Bevorzugt handelt es sich bei der Befestigungseinrichtung um eine Klemme.
Weiter ist es sinnvoll, wenn die Matrize und/oder Patrize Metalle, insbesondere Messing oder weitere Kupferlegierungen, und/oder Kunststoffe, insbesondere Photopolymere, umfasst.
Vorteilhafterweise ist die Matrize und/oder Patrize mehrschichtig ausgeführt, insbesondere umfasst die Matrize und/oder Patrize eine erste Schicht, bevorzugt eine erste Metallschicht, eine zweite Schicht, bevorzugt eine zweite Metallschicht, und eine Kleberschicht. Hierbei hat sich gezeigt, dass durch eine derartige Ausgestaltung der Matrize und/oder Patrize besonders gute
Prägeergebnisse erzielt werden können. Vorzugsweise ist die erste Schicht eine erste Metallschicht, insbesondere eine Messingschicht, und die zweite Schicht eine zweite Metallschicht, insbesondere eine Stahlschicht. Bevorzugt handelt es sich bei der ersten Schicht um eine erste Metallschicht und/oder bei der zweiten Schicht um eine zweite Metallschicht, wobei die erste und/oder zweite Metallschicht Messing, Bronze, Kupfer, Nickel, Zink, Zinn, Blei, Eisen oder Stahl umfasst. Zweckmäßigerweise handelt es sich bei der ersten Schicht um eine erste Metallschicht aus einem nicht oder schwach magnetischen Material,
insbesondere aus Kupfer und/oder Zink. So ist es möglich, dass es sich bei der ersten Schicht um eine Messingschicht handelt. Bei der zweiten Schicht handelt es sich bevorzugt um eine zweite Metallschicht aus ferromagnetischen Materialien, insbesondere umfassend Eisen, Ferrite, Kobalt und/oder Nickel. So ist es möglich, dass es sich bei der zweiten Schicht um eine Stahlschicht handelt. So ist es möglich, dass es sich bei der ersten Schicht um eine erste
Metallschicht aus einem nicht oder schwach magnetischen Material und bei der zweiten Schicht um eine Metallschicht aus einem magnetischen, insbesondere stark magnetischem, Material handelt. Beispielsweise kann es sich bei der ersten Schicht um eine Messingschicht und bei der zweiten Schicht um eine Stahlschicht handeln. Vorteilhafterweise ist die zweite Schicht, insbesondere die zweite Metallschicht, magnetisch. Hierdurch ist ein einfaches Anordnen der Matrize und/oder Patrize auf der Prägewalze und/oder der Gegendruckwalze möglich. Es ist zweckmäßig, wenn die zweite Schicht, insbesondere die zweite
Metallschicht, der Matrize dicker ist, bevorzugt um einen Faktor zwischen 1 ,2 und 3,5, weiter bevorzugt um einen Faktor zwischen 1 ,2 und 2,5, dicker ist als die zweite Schicht, insbesondere die zweite Metallschicht, der Patrize. Auch ist es möglich, dass die zweite Schicht, insbesondere die zweite Metallschicht, der Matrize um mindestens 0,05 mm, bevorzugt um mindestens 0,1 mm, weiter bevorzugt um mindestens 0,15 mm, dicker ist als die zweite Schicht,
insbesondere die zweite Metallschicht, der Patrize.
Hierdurch kann erreicht werden, dass die Haltekraft, mit welcher die zumindest eine Matrize auf der Prägewalze angeordnet ist, höher ist als die Haltekraft, mit der die zumindest eine Patrize auf der Gegendruckwalze angeordnet ist.
Bezüglich der weiteren Vorteile einer derartigen Ausgestaltung ist hier auf obige Ausführungen verwiesen. Bevorzugt weisen die Matrize und die Patrize die gleichen Materialien und/oder denselben Schichtaufbau auf, insbesondere sind die Matrize und die Patrize, insbesondere die ersten Schichten, aus Metall, insbesondere aus Messing, ausgebildet. Weiter ist es auch möglich, dass die erste Schicht, insbesondere die erste Metallschicht, der Matrize und der Patrize aus demselben Metall, bevorzugt Messing, ausgebildet sind. Weiter ist es sinnvoll, wenn die die zumindest eine Vertiefung und/oder Erhöhung aufweisende Schicht der Matrize und/oder Patrize aus demselben Metall, bevorzugt aus Messing, ausgebildet sind.
Hierbei hat sich gezeigt, dass hierdurch qualitativ hochwertige Prägeergebnisse erreicht werden können, insbesondere, dass auch feine Konturen der zu prägenden Reliefformen in der Prägung erzeugt werden können.
Auch ist es bevorzugt, dass die Matrize und Patrize unterschiedliche Materialien aufweisen, insbesondere dass die Matrize Metall, insbesondere Messing, und die Patrize Kunststoff, insbesondere ein Photopolymer, Kautschuk oder Gummi, aufweisen.
Auch ist es bevorzugt, wenn die ersten Schichten der Matrize und der Patrize, unterschiedliche Materialien aufweisen. So ist es möglich, dass die erste
Schicht der Matrize, aus Metall, insbesondere aus Messing, und die erste Schicht der Patrize, aus Kunststoff, insbesondere aus einem Photopolymer, Kautschuk oder Gummi, ausgebildet sind. Weiter ist es möglich, dass das die erste Schicht der Patrize aus einem Gummidrucktuch ausgebildet ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass beispielsweise die Patrize und/oder die erste Schicht der Patrize aus einem Gummi günstig und einfach hergestellt werden kann, wobei gleichzeitig ein gutes Prägeergebnis erzielt wird, insbesondere da die weichere Patrize sich der Reliefform der härteren Matrize, welche beispielsweise aus Metall ist, anpasst.
Bevorzugt beträgt die Dicke der ersten Schicht zwischen 0,5 mm und 2,5 mm, bevorzugt zwischen 0,75 mm und 2 mm, weiter bevorzugt zwischen 1 mm und 1 ,75 mm und/oder die Dicke der zweiten Schicht zwischen 0,05 mm und 1 ,5 mm, bevorzugt zwischen 0,1 mm und 1 mm, weiter bevorzugt zwischen 0,15 mm und 0,5 mm.
Weiter ist es von Vorteil, wenn die Kleberschicht eine Heißkleber- oder
Kaltkleberschicht ist.
So ist es auch möglich, dass es sich bei der Kleberschicht um einen
Zweikomponentenkleber (2K-Kleber), insbesondere umfassend Epoxidharze, handelt. Bevorzugt handelt es sich bei der Kleberschicht um ein 2K- Klebesystem auf Epoxy-Basis, wie beispielsweise Araldit der Firma Huntsman, Salt Lake City, Utah, USA.
Weiter ist es auch vorteilhaft, wenn es sich bei der Kleberschicht um ein doppelseitiges Klebeband handelt. Bevorzugt ist das doppelseitige Klebeband zweiseitig mit einem druckempfindlichen Klebstoff {engl pressure sensitive adhesive, PSA) beschichtet. Derartige doppelseitige Klebebänder können beispielsweise von der Firma tesa, Norderstedt, Deutschland, bezogen werden.
Weiter ist es sinnvoll, wenn die Kleberschicht vorzugsweise eine Schichtdicke zwischen 0,01 mm und 0,75 mm, bevorzugt zwischen 0,05 mm und 0,5 mm, weiter bevorzugt zwischen 0,05 mm und 0,25 mm, aufweist.
Es ist jedoch auch möglich, dass die Matrize und/oder Patrize einschichtig ausgeführt ist. Vorzugsweise ist die einschichtige Matrize und/oder Patrize magnetisch. Vorteilhafterweise ist die einschichtige Matrize und/oder Patrize aus einem magnetischen, insbesondere stark magnetischem, Material ausgebildet. Bevorzugt umfasst die einschichtige Matrize und/oder Patrize ferromagnetische Materialien, insbesondere umfassend Eisen, Ferrite, Kobalt und/oder Nickel.
So ist es möglich, dass die einschichtige Matrize und/oder Patrize aus Stahl ausgebildet ist. Bei der Matrize und/oder Patrize kann es sich somit
insbesondere um eine einschichtige Stahl-Matrize und/oder -Patrize handeln.
Auch bei einer einschichtigen Matrize und/oder Patrize ist es vorteilhaft, wenn die Matrize dicker ist, bevorzugt um einen Faktor zwischen 1 ,2 und 3,5, weiter bevorzugt um einen Faktor zwischen 1 ,2 und 2,5, dicker ist als die Patrize.
Auch hier ist es möglich, dass die Matrize um mindestens 0,05 mm, bevorzugt um mindestens 0,1 mm, weiter bevorzugt um mindestens 0,15 mm, dicker ist als die Patrize. Bezüglich der Vorteile einer derartigen Ausgestaltung ist hier auf obige Ausführungen verwiesen.
Es ist auch vorteilhaft, wenn die Matrize eine Dicke zwischen 0,1 mm und 5 mm, bevorzugt zwischen 0,5 mm und 3 mm, und/oder die Patrize eine Dicke zwischen 0,1 mm und 5 mm, bevorzugt zwischen 0,5 mm und 3 mm, aufweist. Es ist insbesondere bei der Fierstellung der Matrize und/oder Patrize
zweckmäßig, dass die zumindest eine Erhöhung und/oder Vertiefung, insbesondere mittels einer computergesteuerten Graviermaschine und/oder einer computergesteuerten Fräsmaschine, graviert und/oder gefräst wird. Es ist auch möglich, dass die zumindest eine Erhöhung und/oder Vertiefung photolithographisch erzeugt wird. Weiter ist es möglich, dass die zumindest eine Erhöhung und/oder Vertiefung mittels eines Lasers, insbesondere durch Laserablation, erzeugt wird.
Hierbei hat sich gezeigt, dass insbesondere bei der Herstellung der Matrize und/oder Patrize mittels einer computergesteuerten Graviermaschine und/oder Fräsmaschine Matrizen und/oder Patrizen hergestellt werden können, die sich durch besonders gute Prägeergebnisse auszeichnen, insbesondere mit denen feine Konturen in Form von entsprechend geprägten Erhöhungen und/oder Vertiefungen des Substrats erzeugt werden können.
Weiter ist insbesondere bei der Herstellung der Matrize und/oder Patrize vorteilhaft, dass das Verfahren weiter folgenden Schritt umfasst, der
insbesondere vor dem Schritt des Erzeugens der zumindest einen Erhöhung und/oder Vertiefung in der Oberfläche der Matrize und/oder Patrize ausgeführt wird: - Verkleinern der definierten Form der zumindest einen Erhöhung und/oder Vertiefung in der Oberfläche der Matrize und/oder Patrize um einen vorbestimmten Kürzungsfaktor, wobei der Kürzungsfaktor insbesondere zwischen 0,95 und 1 , bevorzugt zwischen 0,9750 und 0,9999, weiter bevorzugt zwischen 0,98000 und 0,99999, noch weiter bevorzugt zwischen 0,99000 und 0,9999, beträgt. Vorteilhafterweise wird der vorbestimmte Kürzungsfaktor in
Abhängigkeit von dem Durchmesser der Prägewalze und/oder der
Gegendruckwalze bestimmt. Weiter ist es möglich, dass der vorbestimmte Kürzungsfaktor in Abhängigkeit der Prägelänge und/oder einer Drucklänge, insbesondere auf dem Substrat, bestimmt wird. Hierbei hat sich gezeigt, dass sich durch einen derartigen Kürzungsfaktor das Prägeergebnis weiter verbessert werden kann, da hierdurch insbesondere eine mögliche Verzerrung bzw. Verlängerung des zu prägenden Reliefs insbesondere aufgrund der Krümmung der Prägewalze und/oder der Gegendruckwalze auf dem Substrat ausgeglichen werden kann.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die definierte Form der zumindest einen
Erhöhung und/oder Vertiefung in der Oberfläche der Matrize und/oder Patrize gemäß einem vorbestimmten Verzerrungsfaktor, insbesondere entlang einer Flächennormalen der von der Matrize und/oder Patrize aufgespannten Ebene, verzerrt wird. So ist es möglich, dass die zumindest eine Erhöhung und/oder Vertiefung eine Verzerrung, insbesondere entlang einer Flächennormalen der von der Matrize und/oder Patrize aufgespannten Ebene, aufweist.
Vorzugsweise werden Bereiche der zumindest einen Matrize und/oder Patrize, die das Substrat nicht prägen sollen, abgetragen bzw. freigestellt. Insbesondere wird hierbei die Patrize derart abgetragen bzw. freigestellt, dass die sogenannte Basis der Matrize nicht in das Substrat geprägt wird. Hierbei wird die Patrize bevorzugt um mindestens 0,2 mm, weiter bevorzugt um mindestens 0,3 mm, noch weiter bevorzugt um mindestens 0,4 mm, abgetragen bzw. freigestellt.
Im Folgenden sind unter anderem weitere bevorzugte Ausgestaltungen des Verfahrens sowie der Vorrichtung zum rotativen Blindprägen eines Substrats beschrieben:
Weiter ist es möglich, dass das Verfahren weiter folgenden Schritt umfasst, welcher insbesondere vor dem Schritt a) und/oder dem Schritt b) durchgeführt wird: - Einfügen von zumindest einer Ausgleichsschicht zwischen der zumindest einen Matrize und der Prägewalze und/oder der zumindest einen Patrize und der Gegendruckwalze. So ist es auch möglich, dass zumindest eine
Ausgleichsschicht zwischen der zumindest einen Matrize und der Prägewalze und/oder der zumindest einen Patrize und der Gegendruckwalze angeordnet ist. Hierdurch kann die Höhe der Matrize und/oder der Patrize definiert angepasst werden, um beispielsweise einen Höhenausgleich zu ermöglichen. Auch ist es möglich, dass das Verhältnis des Durchmessers der Prägewalze zu dem Durchmesser der Gegendruckwalze 1 zu 2, bevorzugt 1 zu 1 , ist.
Vorzugsweise werden die Prägewalze und die Gegendruckwalze mit einander entsprechenden Umlaufgeschwindigkeiten zueinander entgegengesetzt angetrieben. So ist es auch möglich, dass die Prägewalze und die
Gegendruckwalze mit einander entsprechenden Umlaufgeschwindigkeiten zueinander entgegengesetzt antreibbar sind.
Hierbei greifen vorzugsweise die zumindest eine Matrize und die zumindest eine Patrize bei jedem Umlauf derart ineinander, dass das zwischen der zumindest einen Matrize und der zumindest einen Patrize befindliche Substrat, insbesondere in einem Überlappungsbereich der zumindest einen Matrize und der zumindest einen Patrize, geprägt wird. So ist es weiter auch möglich, dass die zumindest eine Matrize und die zumindest eine Patrize derart angeordnet sind, dass diese bei jedem Umlauf derart ineinander greifen, dass das zwischen der zumindest einen Matrize und der zumindest einen Patrize befindliche Substrat, insbesondere in einem Überlappungsbereich der zumindest einen Matrize und der zumindest einen Patrize, prägbar ist. Es ist weiter von Vorteil, dass das Substrat derart geprägt wird, dass die Abweichungen zwischen den Prägungen jedes Umlaufs weniger als 2%
Prozent, bevorzugt weniger als 1 % Prozent, noch weiter bevorzugt weniger als 0,05% Prozent, betragen. Zweckmäßigerweise umfasst das Verfahren weiter folgenden Schritt: - Zuführen des Substrats zu der Arbeitsstation umfassend die Prägewalze und die
Gegendruckwalze. Weiter ist es sinnvoll, wenn das Verfahren weiter zumindest einen der folgenden Schritte umfasst, welche in ein oder mehreren weiteren
Arbeitsstationen ausgeführt werden: - Bedrucken des Substrats; - Zertrennen des Substrats; - Rillen und/oder Falzen des Substrats. So ist es auch möglich, dass die Vorrichtung weiter ein oder mehrere weitere Arbeitsstationen zum Bedrucken des Substrats und/oder zum Zertrennen des Substrats und/oder zum Rillen und/oder Falzen des Substrats umfasst. Vorzugsweise sind die ein oder mehreren weiteren Arbeitsstationen vor und/oder nach der Arbeitsstation umfassend die Prägewalze und die Gegendruckwalze angeordnet. Vorzugsweise erfolgt das Bedrucken hierbei mittels Offsetdruck, Siebdruck, Tiefdruck, Flochdruck oder Inkjet-Druck. Weiter ist es bevorzugt, wenn der Druck mittels einer Druckwalze erzeugt wird. Bei dem Bedrucken werden vorteilhafterweise eine oder mehrere Druckfarben, insbesondere gemäß einem Druckraster, auf das Substrat aufgebracht. Vorzugsweise wird das Substrat durch Stanzen zertrennt, wobei insbesondere das Substrat mittels eines Schneidwerkzeugs und/oder Stanzwerkzeugs zertrennt wird. Vorzugsweise wird bei dem Rillen die Biegefähigkeit des Substrats mittels eines
Drückwerkzeugs insbesondere durch Stoffverdrängung verändert. Unter Falzen wird bevorzugt das Herstellen einer scharfen Knickkante mit Hilfe eines
Werkzeugs verstanden.
Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung wird das Substrat bevorzugt kontinuierlich verarbeitet. Auch ist es von Vorteil, dass, insbesondere in dem Schritt a), das Substrat als Bogenware bereitgestellt wird.
Weiter ist es hierbei bevorzugt, wenn die Abweichungen zwischen den
Prägungen auf den Bögen des als Bogenware bereitgestellten Substrats weniger als 2% Prozent, bevorzugt weniger als 1 % Prozent, noch weiter bevorzugt weniger als 0,05% Prozent, betragen.
Weiter ist es möglich, dass mittels des Verfahrens und/oder der Vorrichtung mehr als 8000 Bögen pro Stunde, bevorzugt mehr als 10000 Bögen pro Stunde, weiter bevorzugt mehr als 12000 Bögen pro Stunde, noch weiter bevorzugt mehr als 14000 Bögen pro Stunde, des als Bogenware bereitgestellten
Substrats, verarbeitet werden.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung exemplarisch unter Zuhilfenahme der beiliegenden, nicht maßstabgetreuen Figuren erläutert.
Fig. 1 a bis Fig. 1 c zeigen schematisch eine Vorrichtung sowie ein
Verfahren zum rotativen Blindprägen
Fig. 2 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum rotativen
Blindprägen Fig. 3 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum rotativen
Blindprägen
Fig. 4 zeigt schematisch ein Verfahren zum rotativen
Blindprägen
Fig. 5 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum rotativen
Blindprägen
Fig. 6a bis Fig. 6d zeigen schematisch Schnittdarstellungen von
Prägewalzen und/oder Gegendruckwalzen
Fig. 7a bis Fig. 7e zeigen schematisch Positionierungshilfen in Draufsicht
Fig. 7f bis Fig. 7i zeigen schematisch Schnittdarstellungen des
vergrößerten Ausschnitts der Fig. 7c
Fig. 8a bis Fig. 8c zeigen schematisch Schnittdarstellungen von Matrizen und/oder Patrizen Fig. 9a und Fig.9b zeigen schematisch Schnittdarstellungen von Matrizen und/oder Patrizen
Fig. 10a bis Fig. 10g zeigen schematisch Schnittdarstellungen von
Reliefformen
Fig. 11 a bis Fig. 11 e zeigen schematisch Schnittdarstellungen von
Reliefformen Fig. 12a bis Fig. 12d zeigen schematisch Schnittdarstellungen von
Reliefformen
Fig. 13a und Fig. 13b zeigen Verfahren zur Herstellung einer Matrize
und/oder Patrize
Fig. 1 a bis Fig. 1 c zeigen schematisch eine Vorrichtung 1 zum rotativen
Blindprägen. Die Vorrichtung 1 zum rotativen Blindprägen eines Substrats 3 umfasst eine Arbeitsstation 1 a, welche wiederrum eine Prägewalze 2a und eine
Gegendruckwalze 2b umfasst, wobei eine Matrize 4a an der Prägewalze 2a angeordnet ist und eine Patrize 4b an der Gegendruckwalze 2b angeordnet ist. Unter Blindprägen wird hierbei insbesondere eine Reliefprägung ohne das Verwenden einer Farbe, insbesondere einer Druckfarbe und/oder ohne das Verwenden einer Transferfolie, insbesondere einer Heißprägefolie oder Kaltprägefolie, verstanden. Vorzugsweise wird ein Muster, Motiv oder eine Schrift in das Substrat 3 geprägt, wobei insbesondere bei einer Hochprägung das Muster, Motiv oder die Schrift erhaben und/oder bei einer Tiefprägung das Muster, Motiv oder die Schrift vertieft in das Substrat 3 geprägt ist. Mittels der in Fig. 1 a gezeigten Vorrichtung 1 , wird, wie in den Fig. 1a bis Fig.
1 c gezeigt, ein Verfahren zum rotativen Blindprägen des Substrats 3 in der Arbeitsstation 1 a umfassend eine Prägewalze 2a und eine Gegendruckwalze 2b durchgeführt, wobei das Verfahren folgende Schritte, welche insbesondere in der folgenden Reihenfolge ausgeführt werden, umfasst: a) Bereitstellen des Substrats 3; b) Blindprägen des Substrats 3 mittels der an der Prägewalze 2a angeordneten Matrize 4b und der an der Gegendruckwalze 2b angeordneten Patrize 4b.
Wie in Fig. 1a gezeigt, wird in einem ersten Schritt das Substrat 3 bereitgestellt. Anschließend wird, wie in Fig. 1 b gezeigt, das Substrat 3 mittels der an der Prägewalze 2a angeordneten Matrize 4a und der an der Gegendruckwalze 2b angeordneten Patrize 4b geprägt bzw. blindgeprägt.
Wie in Fig. 1 c gezeigt, ist es von Vorteil, wenn in dem in Fig. 1 b gezeigten Schritt das Substrat 3 derart blindgeprägt wird, dass das Substrat 3 zumindest eine Erhöhung 5a und/oder Vertiefung 5b aufweist.
Unter einer Erhöhung 5a und/oder Vertiefung 5b des Substrats 3 wird
insbesondere eine Reliefform verstanden, welche ein Muster, Motiv oder eine Schrift darstellt. Bei einer Erhöhung 5a des Substrats 3 relativ zu einem unbearbeiteten Bereich des Substrats 3 handelt es sich bevorzugt um eine Hochprägung, so dass das Muster, Motiv oder die Schrift erhaben in das Substrat 3 geprägt ist. Bei einer Vertiefung 5b des Substrats 3 relativ zu einem unbearbeiteten Bereich des Substrats 3 handelt es sich bevorzugt um eine Tiefprägung, so dass das Muster, Motiv oder die Schrift vertieft in das Substrat 3 geprägt ist. Beispielsweise wäre bei einer Tiefprägung die in Fig. 1c gezeigte Erhöhung 5a und/oder Vertiefung 5b an der von dem Substrat 3 aufgespannten Ebene gespiegelt, d.h. die Ausbuchtung des Substrats 3 würde nun nach unten und nicht nach oben zeigen.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn die zumindest eine Erhöhung 5a und/oder Vertiefung 5b des Substrats 3 mit einer Höhe und/oder Tiefe von mindestens 0,05 mm, bevorzugt mindestens 0,1 mm, weiter bevorzugt mindestens 0,5 mm, erzeugt wird.
Wie in Fig. 1a bis Fig. 1 c schematisch gezeigt, beträgt das Verhältnis des Durchmessers der Prägewalze 2a zu dem Durchmesser der Gegendruckwalze 2b 1 zu 1. Es ist jedoch auch möglich, dass die Prägewalze 2a und die
Gegendruckwalze unterschiedliche Durchmesser aufweisen. So ist es auch möglich, dass das Verhältnis des Durchmessers der Prägewalze 2a zu dem Durchmesser der Gegendruckwalze 2b 1 zu 2 beträgt. Vorzugsweise beträgt der Durchmesser der Prägedruckwalze zwischen 100 mm und 450 mm, bevorzugt zwischen 200 mm und 350 mm, und/oder beträgt der Durchmesser der Gegendruckwalze zwischen 200 mm und 800 mm, bevorzugt zwischen 400 mm und 700 mm. So ist es möglich, dass der Durchmesser der Prägewalze beispielsweise 300 mm ± 5 mm, bevorzugt 298,4 mm ± 0,02 mm, und/oder der Durchmesser der Gegendruckwalze beispielsweise 600 mm ± 5 mm, bevorzugt 599,4 mm ± 0,02 mm, beträgt. Das Substrat 3 wird, wie in Fig. 1 a bis Fig. 1 c gezeigt, vorzugsweise als Bogenware bereitgestellt. Es ist jedoch auch möglich, dass das Substrat 3 als Rollenware für eine Verarbeitung von Rolle-zu-Rolle bereitgestellt wird. Vorzugsweise umfasst das Substrat 3 Zellstoff und/oder Kunststoffe.
Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Substrat 3 um Papier, Karton und/oder Folien, insbesondere Kunststofffolien, oder Hybrid- und/oder
Verbundstoffen aus derartigen Materialien. Zweckmäßigerweise wird das Substrat 3 der Arbeitsstation 1 a umfassend die Prägewalze 2a und die Gegendruckwalze 2b zugeführt. Dies geschieht beispielsweise mittels einer Transporteinrichtung die entsprechende Rollen aufweist mit denen das Substrat 3 an die gewünschte Position in der
Arbeitsstation 1 a transportiert wird, d.h. das Substrat 3 wird entsprechend vorgeschoben.
Wie in Fig. 1a bis Fig. 1 c durch die Pfeile angedeutet, werden die Prägewalze 2a und die Gegendruckwalze 2b vorzugsweise mit einander entsprechenden Umlaufgeschwindigkeiten zueinander entgegengesetzt angetrieben. Hierbei greifen vorteilhafterweise die Matrize 4a und die Patrize 4b bei jedem Umlauf derart ineinander, dass das zwischen der Matrize 4a und der Patrize 4b befindliche Substrat 3, insbesondere in einem Überlappungsbereich der Matrize 4a und der Patrize 4b, geprägt wird. Mittels der in Fig. 1 a bis Fig. 1 c gezeigten Vorrichtung ist es möglich, dass das Substrat 3 derart geprägt wird, dass die Abweichungen zwischen den
Prägungen jedes Umlaufs weniger als 2% Prozent, bevorzugt weniger als 1 % Prozent, noch weiter bevorzugt weniger als 0,05% Prozent, betragen. Bezüglich der Anordnung der Matrize 4a auf der Prägewalze 2a und der Patrize 4b auf der Gegendruckwalze 2b sowie der Ausgestaltung der Matrize 4a und der Patrize 4b ist hier auf unten stehende Ausführungen verwiesen.
Fig. 2 zeigt schematisch eine Vorrichtung 1 zum rotativen Blindprägen. Die Vorrichtung der Fig. 2 unterscheidet sich von der Vorrichtung 1 der Fig. 1 a bis Fig. 1 c dadurch, dass auf der Prägewalze 2a drei Matrizen 4a und auf der Gegendruckwalze 2b entsprechend drei Patrizen 2b angeordnet sind.
Auch hier werden die Prägewalze 2a und die Gegendruckwalze 2b
vorzugsweise mit einander entsprechenden Umlaufgeschwindigkeiten zueinander entgegengesetzt angetrieben, wobei die Matrizen 4a und die Patrizen 4b bei jedem Umlauf jeweils derart ineinander greifen, dass das zwischen den Matrizen 4a und den Patrizen 4b befindliche Substrat 3, insbesondere in einem Überlappungsbereich der Matrizen 4a und der Patrizen 4b, geprägt wird.
Weiter weist die Vorrichtung 1 der Fig. 2 im Unterschied zur Vorrichtung der Fig. 1 a bis Fig. 1 c, eine Positionierungshilfe 7 auf. Die Positionierungshilfe 7 ist in Fig. 2 lediglich auf der Prägewalze 2a angeordnet.
Die Positionierungshilfe 7 weist hierbei in den Bereichen, in denen die Matrizen 4a auf der Prägewalze 2a angeordnet sind, Aussparungen in Form von
Fensterbereichen auf, in welche die Matrizen 4a eingesetzt werden können. Vorteilhafterweise wird daher vor dem Prägen des Substrats 3, zunächst die Positionierungshilfe umfassend die Fensterbereiche bereitgestellt.
Anschließend wird die Positionierungshilfe 7 auf der Prägewalze 2a angeordnet und die die Matrizen 4a in den Fensterbereichen der Positionierungshilfe 7 bevorzugt auf der Prägewalze 2a angeordnet.
Bezüglich der weiteren Ausgestaltung der Positionierungshilfe 7 sowie der Anordnung der Matrize 4a auf der Prägewalze 2a ist hier auf unten stehende Ausführungen verwiesen.
Fig. 3 zeigt schematisch eine Vorrichtung 1 zum rotativen Blindprägen. Die Vorrichtung der Fig. 3 unterscheidet sich von der Vorrichtung der Fig. 2 dadurch, dass sowohl auf der Prägewalze 2a als auch auf der
Gegendruckwalze 2b eine Positionierungshilfe 7 angeordnet ist. Auch die auf der Gegendruckwalze angeordnete Positionierungshilfe 7 weist hierbei in den Bereichen, in denen die Patrizen 4b auf der Gegendruckwalze 2b angeordnet sind, Aussparungen in Form von Fensterbereichen auf, in welche die Patrizen 4b eingesetzt werden können. Vorteilhafterweise wird daher vor dem Prägen des Substrats 3, zunächst die Positionierungshilfe umfassend die
Fensterbereiche bereitgestellt. Anschließend wird die Positionierungshilfe 7 auf der Gegendruckwalze 2b angeordnet und die Patrizen 4b in den
Fensterbereichen der Positionierungshilfe 7 bevorzugt auf der
Gegendruckwalze 2b angeordnet.
Bezüglich der weiteren Ausgestaltung der Positionierungshilfe 7 sowie der Anordnung der Patrize 4b auf der Gegendruckwalze 2b ist hier auf unten stehende Ausführungen verwiesen.
Weiter weist die Vorrichtung 1 der Fig. 3 im Unterschied zur Vorrichtung 1 der Fig. 2 Ausgleichsschichten 8 auf, welche zwischen den Patrizen 4b und der Gegendruckwalze 2b angeordnet sind. Derartige Ausgleichsschichten weisen bevorzugt eine Schichtdicke von mindestens 0,01 mm, bevorzugt 0,02 mm, weiter bevorzugt 0,03 mm auf.
Mittels derartiger Ausgleichsschichten ist ein definierter Höhenausgleich der Prägung, d.h. ein Zurichten möglich. Weiter ist auch möglich, dass die
Ausgleichsschichten zwischen den Matrizen 4a und der Prägewalze 2a angeordnet sind.
Fig. 4 zeigt schematisch ein Verfahren zum rotativen Blindprägen. Das
Verfahren umfasst die Schritt 10a bis 10e.
Bei dem Verfahren wird zunächst in dem Schritt 10a ein Substrat 3
bereitgestellt. In einem weiteren Schritt 10b wird das Substrat 3 bedruckt. Vorzugsweise erfolgt das Bedrucken hierbei mittels Offsetdruck, Siebdruck, Tiefdruck, Hochdruck oder Inkjet-Druck. Weiter ist es bevorzugt, wenn der Druck mittels einer Druckwalze erzeugt wird. Bei dem Bedrucken werden vorteilhafterweise eine oder mehrere Druckfarben, insbesondere gemäß einem Raster, auf das Substrat 3 aufgebracht.
In einem weiteren Schritt 10c wird das Substrat 3 mittels einer an einer
Prägewalze 2a angeordneten Matrize 4a und ein an einer Gegendruckwalze 2b angeordneten Patrize 4b blindgeprägt. Bezüglich des Blindprägens ist hier auf obige Ausführungen verwiesen. Zweckmäßigerweise wird das Substrat 3 hierbei der Prägewalze 2a und der Gegendruckwalze 2b definiert, insbesondere passergenau, zugeführt. Unter Register oder Passer bzw. Registergenauigkeit oder Passergenauigkeit ist insbesondere eine Lagegenauigkeit zweier oder mehrerer Elemente und/oder Schichten relativ zueinander, hier beispielsweise die lagegenaue Anordnung der Prägung und weiterer auf das Substrat aufgebrachten
Merkmale, wie beispielsweise einem Druck, auf das Substrat aufgebrachte Schichten und/oder Falt- oder Knicklinien, relativ zueinander zu verstehen. Dabei soll sich die Registergenauigkeit insbesondere innerhalb einer vorgegebenen Toleranz bewegen und dabei möglichst gering sein. Gleichzeitig ist die Registergenauigkeit von mehreren Elementen und/oder Schichten zueinander zweckmäßigerweise ein wichtiges Merkmal, um die
Prozesssicherheit zu erhöhen. Die lagegenaue Positionierung kann dabei insbesondere mittels sensorischer, vorzugsweise optisch detektierbarer Passermarken oder Registermarken erfolgen. Diese Passermarken oder Registermarken können dabei entweder spezielle separate Elemente oder Bereiche oder Schichten darstellen oder selbst Teil der zu positionierenden Elemente oder Bereiche oder Schichten sein.
In einem weiteren Schritt 10d wird das Substrat 3 gerillt und/oder gefalzt.
Vorzugsweise wird bei dem Rillen die Biegefähigkeit des Substrats 3 mittels eines Drückwerkzeugs insbesondere durch Stoffverdrängung verändert. Unter Falzen wird bevorzugt das Herstellen einer scharfen Knickkante mit Hilfe eines Werkzeugs verstanden.
In einem weiteren Schritt 10e wird das Substrat 3 zertrennt. Vorzugsweise wird das Substrat 3 durch Stanzen zertrennt, wobei insbesondere das Substrat 3 mittels eines Schneidwerkzeugs und/oder Stanzwerkzeugs zertrennt wird. Bevorzugt werden die Schritte 10a bis 10e in unterschiedlichen Arbeitsstationen einer Vorrichtung durchgeführt.
Hierbei ist es sinnvoll, wenn das Substrat 3 bevorzugt kontinuierlich verarbeitet wird.
Auch ist es von Vorteil, wenn das Substrat 3 als Bogenware bereitgestellt wird. Weiter ist es hierbei bevorzugt, wenn die Abweichungen zwischen den
Prägungen auf den Bögen des als Bogenware bereitgestellten Substrats 3 weniger als 2% Prozent, bevorzugt weniger als 1 % Prozent, noch weiter bevorzugt weniger als 0,05% Prozent, betragen.
Weiter ist es möglich, dass mittels des Verfahrens mehr als 8000 Bögen pro Stunde, bevorzugt mehr als 10000 Bögen pro Stunde, weiter bevorzugt mehr als 12000 Bögen pro Stunde, noch weiter bevorzugt mehr als 14000 Bögen pro Stunde, des als Bogenware bereitgestellten Substrats 3, verarbeitet werden.
Fig. 5 zeigt schematisch eine Vorrichtung 1 zum rotativen Blindprägen. Die Vorrichtung 1 in Fig. 5 umfasst eine Transporteinrichtung 11 , welche zum Transport des Substrats 3 dient. So es beispielsweise möglich, dass die
Transporteinrichtung 11 eine Vorratsrolle, auf welcher das Substrat 3
aufgewickelt ist, umfasst. Alternativ ist es auch möglich, dass die
Transportrichtung 11 zum Transportieren Substrats 3 in Bogenform ausgestaltet ist.
Weiter umfasst die Vorrichtung 1 die Arbeitsstation 1 b zum Bedrucken des Substrats 3. Vorzugsweise umfasst die Arbeitsstation eine Druckwalze. Bezüglich des Bedruckens des Substrats 3 ist hier auf obige Ausführungen verwiesen.
Weiter umfasst die Vorrichtung 1 die Arbeitsstation 1 a zum rotativen
Blindprägen des Substrats 3. Bezüglich der Ausgestaltung der Arbeitsstation 1 a und des rotativen Blindprägens ist hier auch auf obige Ausführungen verweisen.
Weiter umfasst die Vorrichtung die Arbeitsstation 1 c zum Rillen und/oder Falzen des Substrats 3. Bevorzugt umfasst die Arbeitsstation 1 c ein Drückwerkzeug und/oder Falzwerkzeug zur Erzeugung einer scharfen Knickkante. Bezüglich des Rillens und/oder Falzens des Substrats 3 ist hier auch auf obige
Ausführungen verwiesen.
Weiter umfasst die Vorrichtung die Arbeitsstation 1d zum Zertrennen des Substrats 3. Vorteilhafterweise umfasst die Arbeitsstation 1d ein
Schneidwerkzeug. Bezüglich des Zertrennens des Substrats 3 ist hier auch auf obige Ausführungen verwiesen.
Wie in Fig. 5 gezeigt, ist die Arbeitsstation 1 b vor der Arbeitsstation 1 a umfassend die Prägewalze 2a und die Gegendruckwalze 2b angeordnet. Die Arbeitsstationen 1 c und 1 d, sind nach der Arbeitsstation 1 a umfassend die Prägewalze 2a und die Gegendruckwalze 2b angeordnet. Es sind jedoch auch andere Reihenfolgen der Arbeitsstationen denkbar. So ist es beispielsweise möglich, dass die Arbeitsstation 1 c vor und/oder die Arbeitsstation 1 b nach der Arbeitsstation 1 a umfassend die Prägewalze 2a und die Gegendruckwalze 2b angeordnet ist. Weiter ist es vorteilhaft, wenn mittels der Vorrichtung 1 mehr als 8000 Bögen pro Stunde, bevorzugt mehr als 10000 Bögen pro Stunde, weiter bevorzugt mehr als 12000 Bögen pro Stunde, noch weiter bevorzugt mehr als 14000 Bögen pro Stunde, des als Bogenware bereitgestellten Substrats 3, verarbeitet werden.
Fig. 6a bis Fig. 6d zeigen schematisch Schnittdarstellungen von Prägewalzen 2a und/oder Gegendruckwalzen 2b. Wie in Fig. 6a gezeigt, ist es möglich, dass die Matrize 4a direkt als zumindest eine Erhöhung und/oder Vertiefung in die Oberfläche der Prägewalze 2b eingebracht ist und/oder dass die zumindest eine Patrize 4a direkt als zumindest eine Erhöhung und/oder Vertiefung in die Oberfläche der
Gegendruckwalze 2b eingebracht ist. Bei der Matrize 4a und/oder der Patrize 4b kann es sich somit insbesondere um ein Vollwerkzeug handeln, welches insbesondere vollständig massiv einstückig oder zumindest im Bereich der Prägewerkzeuge teilmassiv einstückig ausgeführt ist. Bei derartigen
Vollwerkzeugen werden die zu prägenden Reliefformen daher direkt in die Oberfläche der die Prägewalze 2a und/oder Gegendruckwalze 2b ausbildenden Vollzylinders eingebracht. Bevorzugt erfolgt das Einbringen durch Ätzen,
Gravieren und/oder mittels eines Lasers, insbesondere mittels Laserablation.
Weiter ist es auch, wie in Fig. 6b gezeigt möglich, dass die Matrize 4a und/oder die Patrize 4b auf der Prägewalze 2a und/oder der Gegendruckwalze 2b mittels einer Fixiereinrichtung 6 fixiert werden. Bevorzugt handelt es sich bei der
Fixierungseinrichtung 6 um einen Stift, Bolzen oder eine Schraube. Weiter ist es von Vorteil, wenn die Prägewalze 2a und/oder die Gegendruckwalze 2b eine Vielzahl von Löchern aufweist, in welche die Fixierungseinrichtung 6 eingebracht werden kann. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Matrize 4a und/oder Patrize 4b an durch die Vielzahl von Löchern vordefinierten Stellen fixiert werden kann. Die Fixierung kann jedoch auch durch eine Klemme erfolgen. Weiter ist es möglich, dass die Matrize 4a und/oder die Patrize 4b durch Klemmen oder Spannen an der Prägewalze 2a und/oder der
Gegendruckwalze 2b fixiert werden.
Weiter ist es möglich, dass die Prägewalze 2a und/oder die Gegendruckwalze 2b magnetisch ist bzw. magnetisch ausgebildet ist. Auch es ist möglich, dass es sich bei der Prägewalze 2a und/oder der Gegendruckwalze 2b um einen Magnetzylinder handelt. Hierbei kann die Matrize 4a und/oder die Patrize 4b bevorzugt magnetisch an der Prägewalze 2a und/oder Gegendruckwalze 2b fixiert werden. Wie in Fig. 6c gezeigt, ist es auch möglich, dass die Matrize 4a als eine
Erhöhung und/oder Vertiefung in die Oberfläche eines Prägezylinders 12a eingebracht ist, welcher lösbar auf der Prägewalze 2a angeordnet ist und/oder dass die Patrize 4b als eine Erhöhung und/oder Vertiefung in die Oberfläche eines Gegendruckzylinders 12b eingebracht ist, welcher lösbar auf der
Gegendruckwalze 2b angeordnet ist.
Auch hier ist es möglich, dass der Prägezylinder 12a und/oder der
Gegendruckzylinder 12b auf die Prägewalze 2a und/oder die Gegendruckwalze 2b geklemmt und/oder gespannt ist. Bevorzugt ist der Prägezylinder 12a und/oder der Gegendruckzylinder 12b magnetisch auf der Prägewalze 2a und/oder der Gegendruckwalze 2b aufgebracht, wobei insbesondere die Prägewalze 2a und/oder die Gegendruckwalze 2b magnetisch ist. Alternativ kann auch der Prägezylinder 12a und/oder der Gegendruckzylinder 12b magnetisch ausgeführt sein.
Wie in Fig. 6d gezeigt, ist es von Vorteil, wenn die Matrize 4a und/oder die Patrize 4b mit Hilfe einer Positionierungshilfe 7 auf der Prägewalze 2a und/oder der Gegendruckwalze 2b angeordnet sind. Wie in Fig. 6d gezeigt, können insbesondere mehrere Matrizen 4a und/oder Patrizen 4b mit Hilfe der
Positionierungshilfe 7 auf der Prägewalze 2a und/oder der Gegendruckwalze 2b angeordnet werden bzw. auf die Prägewalze 2a und/oder die Gegendruckwalze aufgebracht werden.
Die Positionierungshilfe 7 weist hierbei in den Bereichen, in denen die Matrizen 4a und/oder Patrizen 4b auf der Prägewalze 2a und/oder der Gegendruckwalze angeordnet sind, Aussparungen in Form von Fensterbereichen auf, in welche die Matrizen 4a und/Patrizen 4b eingesetzt werden können. Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung damit eine Positionierungshilfe 7 mit Fensterbereichen auf, wobei die Positionierungshilfe 7 auf der Prägewalze 2a und/oder der Gegendruckwalze 2b angeordnet ist und die Matrizen 4a und/oder Patrizen 4b in den Fensterbereichen der Positionierungshilfe angeordnet ist.
Bevorzugt ist die Positionierungshilfe 7 auf die Prägewalze 2a und/oder die Gegendruckwalze 2b gespannt, insbesondere ist die Positionierungshilfe 7 derart auf die Prägewalze 2a und/oder die Gegendruckwalze 2b gespannt, dass die Positionierungshilfe 7 eine Rundung aufweist, welche im Wesentlichen dem Durchmesser der Prägewalze 2a und/oder dem Durchmesser der
Gegendruckwalze 2b entspricht. Unter Rundung wird hierbei bevorzugt ein Krümmungsradius verstanden, wobei der Krümmungsradius insbesondere dem Radius eines Krümmungskreises, welcher zu einem bestimmten Punkt einer Kurve derjenige Kreis ist, der die Kurve in diesem Punkt am besten annähert, entspricht. So stellt beispielsweise der Durchmesser der Prägewalze 2a und/oder der Gegendruckwalze 2b einen Krümmungskreis dar, dessen Radius dann im Wesentlichen der
Krümmungsradius der Positionierungshilfe 7 ist.
Bevorzugt umspannt, wie in Fig. 6d gezeigt, die Positionierungshilfe 7 die Prägewalze 2a und/oder die Gegendruckwalze 2b komplett. Es ist jedoch auch möglich, dass die Positionierungshilfe 7 die Prägewalze 2a und/oder die
Gegendruckwalze 2b nur teilweise umspannt. Beispielsweise ist es möglich, dass die Positionierungshilfe 7 die Prägewalze 2a und/oder die
Gegendruckwalze 2b zur Hälfte umspannt, so dass die Positionierungshilfe 7 in Fig. 6d einen Halbkreis bilden würde. Weiter sind andere Teilumspannungen wie beispielsweise ein Dreiviertelkreis oder ein Viertelkreis denkbar.
Es ist auch möglich, dass die Prägewalze 2a und/oder die Gegendruckwalze 2b mehrere Positionierungshilfen 7 aufweist, die die Prägewalze 2a und/oder die Gegendruckwalze 2b vollständig oder nur teilweise umspannen. Beispielsweise können zwei Positionierungshilfen 7 die Prägewalze 2a und/oder die
Gegendruckwalze 2b jeweils zur Hälfte umspannen. Es sind aber auch jegliche anderen Unterteilungen und/oder Verteilungen von mehreren
Positionierungshilfen 7 auf der Prägewalze 2a und/oder der Gegendruckwalze 2b durchführbar.
Vorzugsweise weist die Positionierungshilfe 7 und/oder die Prägewalze 2a und/oder die Gegendruckwalze 2b eine Spanneinrichtung auf, mittels derer insbesondere die Positionierungshilfe 7 auf die Prägewalze 2a und/oder die Gegendruckwalze 2b gespannt werden kann. Zweckmäßigerweise weist die Spanneinrichtung der Positionierungshilfe Löcher auf, mittels denen die Positionierungshilfe auf der Prägewalze und/oder der Gegendruckwalze beispielsweise mittels Stiften oder Schrauben befestigt werden kann.
Auch hier ist es insbesondere für das Anordnen der Positionierungshilfe 7 auf der Prägewalze 2a und/oder der Gegendruckwalze 2b zweckmäßig, wenn die Prägewalze 2a und/oder die Gegendruckwalze 2b magnetisch ist bzw.
magnetisch ausgebildet ist, insbesondere wenn es sich bei der Prägewalze 2a und/oder der Gegendruckwalze 2b ein Magnetzylinder handelt. Hierdurch kann die Positionierungshilfe 7 magnetisch auf der Prägewalze 2a und/oder der Gegendruckwalze 2b angeordnet werden. Weiter ist es auch möglich, dass die Positionierungshilfe 7 selbst magnetisch ist.
Fig. 7a bis Fig. 7e zeigen schematisch Positionierungshilfen 7 in Draufsicht.
Wie in Fig. 7a gezeigt, weist die Positionierungshilfe bevorzugt mehrere Fensterbereiche 7a auf, wobei die mehreren Fensterbereiche 7a gemäß einem Raster angeordnet sind.
Unter Bereich wird hierbei insbesondere jeweils eine definierte Fläche verstanden, die bei Betrachtung senkrecht zu einer von der Positionierungshilfe 7 aufgespannten Ebene eingenommen wird. So weist beispielsweise die Positionierungshilfe 7, insbesondere im flachen Zustand, ein oder mehrere Fensterbereiche 7a auf, wobei jeder der Fensterbereiche 7a jeweils eine definierte Fläche bei Betrachtung senkrecht zu einer von der
Positionierungshilfe 7 aufgespannten Ebene einnimmt. Ferner ist es möglich, dass die Positionierungshilfe 7 eine Breite 7c von mindestens 250 mm, bevorzugt von mindestens 500 mm, weiter bevorzugt von mindestens 750 mm, und eine Länge 7d von mindestens 500 mm, bevorzugt mindestens 750 mm, weiter bevorzugt von mindestens 1000 mm, aufweist und/oder dass der zumindest eine Fensterbereich 7a eine Breite 7ab von mindestens 5 mm, bevorzugt mindestens 10 mm, weiter bevorzugt von mindestens 20 mm, und eine Länge 7al von mindestens 10 mm, bevorzugt mindestens 20 mm, weiter bevorzugt von mindestens 100 mm, aufweist. Die in Fig. 7a gezeigte Positionierungshilfe 7 weist beispielsweise eine Breite 7c von 752 mm und eine Länge 7d von 1020 mm auf. Weiter weisen die
Fensterbereiche 7a der in Fig. 7a gezeigten Positionierungshilfe 7 eine Breite 7ab von 40 mm und eine Länge 7al von 150 mm auf. Weiter sind die
Fensterbereiche 7a der in Fig. 7a gezeigten Positionierungshilfe 7 gegenüber den Außenkanten der Positionierungshilfe 7 verdreht, insbesondere um weniger als 2°, bevorzugt um weniger als 1 °, verdreht. Es ist jedoch auch möglich, dass die Fensterbereiche 7a nicht gegenüber den Außenkanten der
Positionierungshilfe 7 verdreht sind. Vorzugsweise umfasst die die Positionierungshilfe 7 Metalle, insbesondere Kupfer, Nickel, Chrom, Eisen, Zink, Zinn, Blei oder Legierungen derartiger Metalle. Bei der in Fig. 7a gezeigten Positionierungshilfe 7 handelt es sich um eine Positionierungshilfe 7 aus Stahl. Weiter ist es auch möglich, dass die Positionierungshilfe 7 magnetisch ist bzw. magnetisch ausgebildet ist. Weiter weist die in Fig. 7a gezeigte Positionierungshilfe 7 eine Spanneinrichtung 7b auf. Zweckmäßigerweise weist die Spanneinrichtung 7b der Positionierungshilfe 7a Löcher auf, mittels denen die Positionierungshilfe 7a auf der Prägewalze 2a und/oder der Gegendruckwalze 2b beispielsweise mittels Stiften oder Schrauben befestigt werden bzw. gespannt werden kann.
Die in Fig. 7b gezeigte Positionierungshilfe 7 entspricht der in Fig. 7a gezeigten Positionierungshilfe 7 mit dem Unterschied, dass die Fensterbereiche 7a der in Fig. 7b gezeigten Positionierungshilfe quadratisch ausgestaltet sind. Weiter sind die Fensterbereiche 7a nicht gegenüber den Außenkanten der
Positionierungshilfe 7 verdreht. Bezüglich der weiteren Ausgestaltung der Positionierungshilfe 7 ist hier auf obige Ausführungen verwiesen.
Die in Fig. 7c gezeigte Positionierungshilfe 7 entspricht der in Fig. 7a gezeigten Positionierungshilfe 7 mit dem Unterschied, dass in den Fensterbereichen 7a Matrizen 4a und/oder Patrizen 4b angeordnet sind, wobei Matrizen 4a insbesondere dann verwendet werden, wenn die Positionierungshilfe 7 auf der Prägewalze 2a angeordnet ist und Patrizen 4b insbesondere dann verwendet werden, wenn die Positionierungshilfe 7 auf der Gegendruckwalze 2b angeordnet ist.
Wie in Fig. 7c gezeigt, ist es zweckmäßig, wenn der Umriss des jeweiligen Fensterbereichs 7a der Positionierungshilfe 7 im Wesentlichen dem Umriss der darin angeordneten Matrize 4a und/oder Patrize 4b entspricht.
Unter Umriss werden hierbei insbesondere die Konturen bzw. Außenkonturen des Fensterbereichs 7a bzw. der Patrize 4a und/oder Matrize 4b verstanden, die bei Betrachtung senkrecht zu einer von der Positionierungshilfe 7 bzw. der Matrize 4a und/oder Patrize 4b aufgespannten Ebene eingenommen werden.
Bezüglich des in Fig. 7c gezeigten Ausschnitts 13 ist hier auf unten stehende Ausführungen verwiesen.
Die in Fig. 7d gezeigte Positionierungshilfe 7 entspricht der in Fig. 7b gezeigten Positionierungshilfe 7 mit dem Unterschied, dass in den Fensterbereichen 7a Matrizen 4a und/oder Patrizen 4b angeordnet sind, wobei die Erhöhungen und/oder Vertiefungen, welche insbesondere den zu prägenden Reliefformen in Positiv- und/oder Negativform entsprechen, in Fig. 7d schematisch als Schrift dargestellt sind. Es ist jedoch auch möglich, andere Schriften als zu prägende Reliefformen zu verwenden. Auch können Muster oder Motive als zu prägende Reliefformen oder Kombinationen aus Mustern, Motiven oder Schriften verwendet werden .
Die in Fig. 7e gezeigte Positionierungshilfe 7 umfasst die Fensterbereiche 7a, in welchen unterschiedlich ausgestaltete Matrizen 4a und/oder Patrizen 4b angeordnet sind. Wie in Fig. 7e gezeigt, können die zu prägenden Reliefformen hierbei aus einer Vielzahl von Formen gewählt sein. So ist es möglich, dass die Erhöhungen und/oder Vertiefungen, welche insbesondere den zu prägenden Reliefformen in Positiv- und/oder Negativform entsprechen, ein Muster, Motiv oder eine Schrift darstellen. Ein Muster kann beispielsweise ein graphisch gestalteter Umriss, eine figürliche Darstellung, ein Bild, ein Symbol, ein Logo, ein Portrait und dergleichen sein. Eine Schrift kann beispielsweise ein alphanumerisches Zeichen, ein Text und dergleichen sein. Weiter können auch Kombinationen dieser Muster, Motive und Schriften als zu prägende Reliefform verwendet werden. Fig. 7f bis Fig. 7i zeigen schematisch eine Schnittdarstellung des vergrößerten Ausschnitts der Fig. 7c.
Wie in Fig. 7f gezeigt, weist die Positionierungshilfe 7 bevorzugt eine Dicke 7e von mindestens 0,25 mm, bevorzugt von mindestens 0,5 mm, weiter bevorzugt von mindestens 0,75 mm, auf. Die in Fig. 7f gezeigte Positionierungshilfe 7 weist hierbei eine Dicke 7e von 0,25 mm auf.
Auch weist die Positionierungshilfe 7, wie in Fig. 7f gezeigt, in einem Bereich 16 um den Fensterbereich 7a bevorzugt eine erhöhte Dicke 7f im Vergleich zu der restlichen Dicke der Positionierungshilfe 7 auf. Insbesondere weist die
Positionierungshilfe 7 in dem Bereich 16 um den Fensterbereich 7a eine um mindestens 0,1 mm, bevorzugt eine um mindestens 0,2 mm, erhöhte Dicke, im Vergleich zu der restlichen Dicke der Positionierungshilfe 7 auf. Die in Fig. 7f gezeigte Positionierungshilfe 7 weist in dem Bereich 16 beispielsweise eine Dicke 7f von 0,5 mm auf.
Weiter ist es möglich, dass der Bereich 16 um den Fensterbereich 7a eine Breite von mindestens 0,2 mm, bevorzugt von mindestens 0,5 mm, weiter bevorzugt von mindestens 1 ,5 mm, aufweist. So weist der Bereich 16 um den Fensterbereich 7a in Fig. 7f eine Breite von 1 ,5 mm auf.
Weiter ist in dem Fensterbereich 7a, wie in Fig. 7f gezeigt, eine Matrize 4a angeordnet. Die Matrize 4a umfasst hier die Schichten 17a, 17b und 17c.
Bezüglich der Schichten 17a, 17b und 17c sowie der Ausgestaltung der Matrize 4a ist hier auf unten stehende Ausführungen verwiesen. Weiter ist der Fensterbereich 7a der Positionierungshilfe 7 zweckmäßigerweise größer ist als die in dem Fensterbereich 7a angeordnete Matrize 4a und/oder Patrize 4b. Bevorzugt beträgt der Abstand von jedem Rand des
Fensterbereichs 7a zu der Matrize 4a und/oder Patrize 4b mindestens 0,1 mm, bevorzugt 0,2 mm, noch weiter bevorzugt 0,3 mm.
Fig. 7g entspricht Fig. 7f mit dem Unterschied, dass in dem Fensterbereich 7a eine Patrize 4b anstatt einer Matrize 4a angeordnet ist. Die Patrize 4b umfasst hier die Schichten 17a, 17b und 17c. Bezüglich der Schichten 17a, 17b und 17c sowie der Ausgestaltung der Patrize 4b ist hier auf unten stehende
Ausführungen verwiesen.
Fig. 7h entspricht Fig. 7f mit dem Unterschied, dass die Patrize 4b in dem Fensterbereich 7a der Positionierungshilfe 7 mittels einer Justierhilfe 9a justierbar ist.
Zweckmäßigerweise besteht die Justierhilfe 9a beispielsweise aus ein oder mehreren Blechen, insbesondere aus ein oder mehreren Endmaßen und/oder ein oder mehreren Spionen, welche insbesondere in den Zwischenraum zwischen Patrize 4b und dem Rand des Fensterbereichs 7a eingefügt werden. Dadurch, dass der Fensterbereich 7a bevorzugt größer ist als die Patrize 4b entsteht der Zwischenraum, in welchen bevorzugt die Justierhilfe 9a
eingebracht wird. Insbesondere entspricht der Zwischenraum dem Abstand von jedem Rand des Fensterbereichs 7a der Patrize 4b. Weiter ist auch möglich, dass die Matrize 4a der Fig. 7f in dem Fensterbereich 7a der
Positionierungshilfe 7 mittels einer Justierhilfe 9a justierbar ist. Bevorzugt ist die Justierhilfe 9a derart angeordnet, dass die zumindest eine Matrize 4a und/oder Patrize 4b zumindest in einer Richtung beweglich, insbesondere flexibel, angeordnet ist. Vorteilhafterweise ist die Justierhilfe 9a derart angeordnet, dass die Matrize 4a und/oder Patrize 4b in einer Richtung parallel zur Vorschubrichtung des Substrats 3 beweglich, insbesondere flexibel, angeordnet ist. Es ist jedoch auch möglich, dass die Justierhilfe 9a derart angeordnet ist, dass die zumindest eine Matrize 4a und/oder Patrize 4b in einer Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung des Substrats 3 beweglich,
insbesondere flexibel, angeordnet ist. Bevorzugt ist die zumindest eine Matrize 4a und/oder Patrize 4b in einem Zwischenraum, der dem Abstand von jedem Rand des zumindest einen Fensterbereichs 7a zu der zumindest einen Matrize 4a und/oder Patrize 4b entspricht beweglich, insbesondere flexibel, angeordnet.
So ist es möglich, dass die Justierhilfe 9a an einer oder zwei, insbesondere zwei sich gegenüberliegenden Seiten des Fensterbereichs 7a, angeordnet ist. Beispielsweise wird die Justierhilfe 9a an denjenigen Seiten des
Fensterbereichs 7a angeordnet, welche parallel zur Längsachse oder zur Querachse der Positionierungshilfe 7 verlaufen. Bevorzugt wird die Justierhilfe 9a an den zur Drehrichtung bzw. Laufrichtung der Prägewalze 2a und/oder Gegendruckwalze 2b parallelen Seiten des Fensterbereichs 7a angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Justierhilfe 9a an den zur Drehrichtung bzw. Laufrichtung der Prägewalze 2a und/oder Gegendruckwalze 2b senkrechten Seiten des Fensterbereichs 7a angeordnet ist. Mittels der Justierhilfe kann damit bevorzugt die Position der Matrize 4a und/oder der Patrize innerhalb des jeweiligen Fensterbereichs 7a genau festgelegt bzw. die Freiheitsgrade der Matrize 4a und/oder der Patrize 4b für die oben dargelegte Selbstjustierung festgelegt werden. Fig. 7 i entspricht der Fig. 7h mit dem Unterschied, dass die Patrize 4b in dem Fensterbereich 7a der Positionierungshilfe 7 mittels einer
Befestigungseinrichtung 9b befestigt ist. Bevorzugt handelt es sich bei der Befestigungseinrichtung 9a um eine Klemme. Weiter ist auch möglich, dass die Matrize 4a der Fig. 7f in dem Fensterbereich 7a der Positionierungshilfe 7 mittels einer Befestigungseinrichtung 9b befestigt ist.
Unterhalb der Positionierungshilfe 7 und der Matrize 4a und/oder Patrize 4b ist die Prägewalze 2a und/oder die Gegendruckwalze 2b angeordnet, was in den Fig. 7f bis Fig. 7i nicht dargestellt ist. Insbesondere ist daher die Matrize 4a und/oder Patrize 4b in dem Fensterbereich 7a der Positionierungshilfe 7 auf die Oberfläche der Prägewalze 2a und/oder der Gegendruckwalze 2b aufgebracht. Vorzugsweise stellen die Matrize 4a und die Prägewalze 2a und/oder die Patrize 4b und die Gegendruckwalze 2b jeweils zwei unterschiedliche Bauteile der Vorrichtung dar, so dass insbesondere ein schnelles und einfaches
Einrichten und/oder Umrichten der Vorrichtung erzielt werden kann, da lediglich die im Vergleich zur Prägewalze 2a und/oder die Gegendruckwalze 2b kleine Matrize 4a und/oder Patrize 4b getauscht werden müssen. Vorteilhafterweise wird die Matrize 4a magnetisch auf der Prägewalze 2a befestigt wird und/oder die Patrize 4b magnetisch auf der Gegendruckwalze 2b befestigt, so dass insbesondere das einfache und schnelle Einrichten und/oder Umrichten weiter verbessert werden kann. Bevorzugt sind die Matrize 4a auf der Prägewalze 2a und die Patrize 4b auf der Gegendruckwalze 2b derart angeordnet sind, dass die Haltekraft mit welcher die Matrize 4a auf der Prägewalze 2a angeordnet ist höher ist, bevorzugt um den Faktor 1 ,5 bis 5 höher ist, weiter bevorzugt um den Faktor 2,5 bis 3,5 höher ist, als die Haltekraft mit der die Patrize 4a auf der Gegendruckwalze 2b angeordnet ist.
Hierdurch wird erreicht, dass die Patrize 4a im Vergleich zur Matrize 4b weniger fest angeordnet ist. Die Patrize 4b ist somit insbesondere„lockerer“ als die Matrize 4a angeordnet. Hierbei hat sich gezeigt, dass mittels einer derartigen relativ geringeren Haltekraft der Patrize 4b auf der Gegendruckwalze 2b im Vergleich zur Matrize 4a auf der Prägewalze 2a dennoch insbesondere mit dem Hubprägeverfahren qualitativ vergleichbare Prägungen erzielt werden können, da insbesondere die Patrize 4b aufgrund der geringeren Haltekraft
Freiheitsgrade derart aufweist, dass diese die ideale Position in Bezug zur der das Gegenstück bildenden Matrize 4a einnehmen kann. Wie oben beschrieben können die Freiheitsgrade dabei bevorzugt mittels der Justierhilfe 9a
eingeschränkt und/oder freigegeben werden.
Fig. 8a bis Fig. 8c zeigen schematisch Schnittdarstellungen von Matrizen 4a und/oder Patrizen 4b.
Die in Fig. 8a gezeigte Matrize 4a und die in Fig. 9b gezeigte Patrize 9b, sind vorteilhafterweise mehrschichtig ausgeführt. So umfassen die Matrize 4a und die Patrize 4b insbesondere die Schichten 17a und 17b sowie die Kleberschicht 17c.
Die Schicht 17a weist hierbei die Erhöhungen 18a und/oder Vertiefungen 18b auf, welche insbesondere den zu prägenden Reliefformen in Positiv- und/oder Negativform entsprechen. Weiter ist es möglich, dass die Erhöhungen und/oder Vertiefungen ein Muster, Motiv oder eine Schrift darstellen. Ein Muster kann beispielsweise ein graphisch gestalteter Umriss, eine figürliche Darstellung, ein Bild, ein Symbol, ein Logo, ein Portrait und dergleichen sein. Eine Schrift kann beispielsweise ein alphanumerisches Zeichen, ein Text und dergleichen sein. Bezüglich der verschiedenen zu prägenden bzw. prägbaren Reliefformen ist hier auf unten stehende Ausführungen verwiesen.
Weiter ist es von Vorteil, wenn die Erhöhungen 18a eine Höhe von maximal 5,0 mm, bevorzugt von maximal 3,0 mm, weiter bevorzugt von maximal 1 ,0 mm, noch weiter bevorzugt von maximal 0,5 mm, aufweisen und/oder wenn die Vertiefungen der Patrize eine Tiefe von maximal 5,0 mm, bevorzugt von maximal 3,0 mm, weiter bevorzugt von maximal 1 ,0 mm, noch weiter bevorzugt von maximal 0,5 mm, aufweisen.
Bevorzugt handelt es sich bei der Schicht 17a um eine Metallschicht aus Messing, Bronze, Kupfer, Nickel, Zink, Zinn, Blei, Eisen oder Stahl. Bei der in Fig. 8a und Fig. 8b gezeigten Metallschicht 17a handelt es sich um einen Schicht aus Messing.
Bei der Schicht 17b handelt es sich bevorzugt um eine Metallschicht aus ferromagnetischen Materialien, insbesondere umfassend Eisen, Ferrite, Kobalt oder Nickel. Weiter ist es möglich, dass es sich bei der Schicht 17b um eine Stahlschicht handelt. Bei der in Fig. 8a und Fig. 8b gezeigten Schicht 17b handelt es sich um eine Schicht aus Stahl.
Bevorzugt handelt es sich bei der Schicht 17a um eine Metallschicht aus einem nicht oder schwach magnetischen Material und bei der Schicht 17b um eine Metallschicht aus einem magnetischen, insbesondere stark magnetischem, Material. So ist es möglich, dass es sich bei der Schicht 17a um eine Messingschicht und bei der Schicht 17b um eine Stahlschicht handelt.
Vorteilhafterweise ist insbesondere die Schicht 17b magnetisch.
Bevorzugt beträgt die Dicke der Schicht 17a zwischen 0,5 mm und 2,5 mm, bevorzugt zwischen 0,75 mm und 2 mm, weiter bevorzugt zwischen 1 mm und 1 ,75 mm.
Vorteilhafterweise beträgt die Dicke der Schicht 17b zwischen 0,05 mm und 1 ,5 mm, bevorzugt zwischen 0,1 mm und 1 mm, weiter bevorzugt zwischen 0,15 mm und 0,5 mm.
Bei der in Fig. 8a gezeigten Matrize 4a beträgt die Dicke der Schicht 17a beispielsweise 0,5 mm und die Dicke der Schicht 17b beispielsweise 0,25 mm. Bei der in Fig. 8b gezeigten Patrize beträgt die Dicke der Schicht 17a beispielsweise 0,8 mm und die Dicke der Schicht 17b beispielsweise 0,15 mm.
Die Schichten 17a und 17b sind, wie in Fig. 8a und Fig. 8b gezeigt, bevorzugt mittels einer Kleberschicht 17c fest verbunden. Bei der Kleberschicht 17c handelt es sich vorteilhafterweise um eine Fleißkleber- oder Kaltkleberschicht. So ist es möglich, dass es sich bei der Kleberschicht 17c um einen
Zweikomponentenkleber (2K-Kleber), insbesondere umfassend Epoxidharze, handelt. Zweckmäßigerweise handelt es sich bei der Kleberschicht 17c um ein 2K-Klebesystem auf Epoxy-Basis, wie beispielsweise Araldit der Firma
Fluntsman, Salt Lake City, Utah, USA.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Kleberschicht 17c um ein doppelseitiges Klebeband, welches insbesondere zweiseitig mit einem druckempfindlichen Klebstoff {engl pressure sensitive adhesive, PSA) beschichtet ist. Derartige doppelseitige Klebebänder können beispielsweise von der Firma tesa,
Norderstedt, Deutschland, bezogen werden.
Weiter weist die Kleberschicht 17c vorzugsweise eine Schichtdicke zwischen 0,01 mm und 0,75 mm, bevorzugt zwischen 0,05 mm und 0,5 mm, weiter bevorzugt zwischen 0,05 mm und 0,25 mm, auf. Bei der in Fig. 8a gezeigten Matrize 4a beträgt die Dicke der Kleberschicht 17c beispielsweise 0,05 mm und bei der in Fig. 8b gezeigten Patrize 4b beträgt die Dicke der Kleberschicht 17c beispielsweise ebenfalls 0,05 mm.
Bevorzugt weisen die Matrize 4a und die Patrize 4b die gleichen Materialien und/oder denselben Schichtaufbau auf, insbesondere sind die Matrize 4a und die Patrize 4b, insbesondere die die Erhöhungen 18a und/oder Vertiefungen 18b, welche insbesondere den zu prägenden Reliefformen in Positiv- und/oder Negativform entsprechen, aufweisenden Schichten der Matrize 4a und der Patrize 4b, aus Metall, insbesondere aus Messing, ausgebildet. So es auch möglich, dass die Schicht 17a der Matrize 4a und der Patrize 4b aus demselben Metall, bevorzugt Messing, ausgebildet sind. Es ist zweckmäßig, wenn die Schicht 17b, insbesondere die Stahlschicht, der Matrize 4a dicker ist, bevorzugt um den Faktor 1 ,2 bis 3,5, weiter bevorzugt um den Faktor 1 ,2 bis 2,5, dicker ist als die Schicht 17b, insbesondere Stahlschicht, der Patrize 4b. Auch ist es möglich, dass die Schicht 17b, insbesondere die Stahlschicht, der Matrize 4a um mindestens 0,05 mm, bevorzugt um
mindestens 0,1 mm, weiter bevorzugt um 0,15 mm, dicker ist als die Schicht 17b, insbesondere Stahlschicht, der Patrize 4b. Durch derartig unterschiedliche Dicken der Schicht 17b der Matrize 4a und der Patrize 4b kann erreicht werden, dass die Haltekraft mit welcher die Matrize 4a, insbesondere magnetisch, auf der Prägewalze 2a angeordnet ist höher ist als die Haltekraft mit der die Patrize 4b, insbesondere magnetisch, auf der Gegendruckwalze 2b angeordnet ist.
Weiter ist es auch möglich, dass die Matrize 4a und/oder Patrize 4b, insbesondere die Schicht 17a der Matrize 4a und/oder der Patrize 4b,
Kunststoffe, insbesondere Photopolymere, umfasst. So ist es auch möglich, dass die Matrize 4a und/oder die Patrize 4b, insbesondere die die Erhöhungen 18a und/oder Vertiefungen 18b, welche insbesondere den zu prägenden Reliefformen in Positiv- und/oder Negativform entsprechen, aufweisende Schicht der Matrize 4a und/oder der Patrize 4b aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem Photopolymer, gebildet ist.
Ebenso ist es möglich, dass die Matrize 4a und Patrize 4b, insbesondere die Schicht 17a der Matrize 4a und der Patrize 4b, unterschiedliche Materialien aufweisen. So ist es möglich, dass die Matrize 4a, insbesondere die Schicht 17a der Matrize 4a, aus Metall, insbesondere Messing, und die Patrize 4b, insbesondere die Schicht 17a der Patrize 4b, aus Kunststoff, insbesondere aus einem Photopolymer, Kautschuk oder Gummi, ausgebildet ist. Auch ist es möglich, dass die die Erhöhungen 18a und/oder Vertiefungen 18b, welche insbesondere den zu prägenden Reliefformen in Positiv- und/oder Negativform entsprechen, aufweisenden Schichten der Matrize 4a und der Patrize 4b aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet sind, insbesondere dass die die Erhöhungen 18a und/oder Vertiefungen 18b aufweisende Schicht der Matrize aus Metall, insbesondere aus Messing, und die die Erhöhungen 18a und/oder Vertiefungen 18b aufweisende Schicht der Patrize 4b aus Kunststoff, insbesondere einem Photopolymer, ausgebildet ist. Eine derartige Matrize 4b ist in Fig. 8c gezeigt. Die in Fig. 8b gezeigte Matrize umfasst die Schichten 17a, 17b und 17c. Bei der Schicht 17a handelt es sich um eine Schicht aus Kunststoff, insbesondere einem Photopolymer. Bezüglich der Ausgestaltung der Kleberschicht 17c und der Schicht 17b ist hier auf obige Ausführungen verwiesen.
Es ist jedoch auch möglich, dass die Matrize 4a und/oder Patrize 4b
einschichtig ausgeführt ist. Vorzugsweise ist die einschichtige Matrize 4a und/oder Patrize 4b magnetisch. Vorteilhafterweise ist die einschichtige Matrize 4a und/oder Patrize 4b aus einem magnetischen, insbesondere stark magnetischem, Material ausgebildet. Bevorzugt umfasst die einschichtige Matrize 4a und/oder Patrize 4b ferromagnetische Materialien, insbesondere umfassend Eisen, Ferrite, Kobalt und/oder Nickel. So ist es möglich, dass die einschichtige Matrize 4a und/oder Patrize 4b aus Stahl ausgebildet ist. Bei der Matrize 4a und/oder Patrize 4b kann es sich somit insbesondere um eine einschichtige Stahl-Matrize und/oder -Patrize handeln.
Auch bei einer einschichtigen Matrize 4a und/oder Patrize 4b ist es vorteilhaft, wenn die Matrize 4a dicker ist, bevorzugt um einen Faktor zwischen 1 ,2 und 3,5, weiter bevorzugt um einen Faktor zwischen 1 ,2 und 2,5, dicker ist als die Patrize 4b. Auch hier ist es möglich, dass die Matrize 4a um mindestens 0,05 mm, bevorzugt um mindestens 0,1 mm, weiter bevorzugt um mindestens 0,15 mm, dicker ist als die Patrize 4b.
Vorzugsweise weist die Matrize 4a eine Dicke zwischen 0,1 mm und 5 mm, bevorzugt zwischen 0,5 mm und 3 mm, und/oder die Patrize 4b eine Dicke zwischen 0,1 mm und 5 mm, bevorzugt zwischen 0,5 mm und 3 mm, auf. Fig. 9a und Fig.9b zeigen schematisch Schnittdarstellungen von Matrizen 4a und/oder Patrizen 4b.
Fig. 9a zeigt eine Matrize 4a, wobei die Matrize 4a derart verformt ist, dass die Matrize 4a eine Rundung aufweist, welche im Wesentlichen dem Durchmesser einer Prägewalze 2a entspricht, auf welcher die Matrize 4a angeordnet ist. Die in Fig. 9a gezeigte Matrize 4a weist bevorzugt den mehrschichtigen Aufbau der in Fig. 8a gezeigten Matrize 4a auf, der jedoch hier der Einfachheit nicht zeichnerisch dargestellt ist.
Fig. 9b zeigt eine der Matrize 4a der Fig. 9a entsprechende Patrize 4b, wobei die Patrize 4b derart verformt ist, dass die Patrize 4b eine Rundung aufweist, welche im Wesentlichen dem Durchmesser der Gegendruckwalze 2b entspricht, auf welcher die Patrize 4b angeordnet ist.
Bevorzugt wird die Rundungen durch Biegen, insbesondere durch freies Biegen, Gesenkbiegen, Schwenkbiegen oder Walzrunden erzeugt.
Fig. 10a bis Fig. 10g, Fig. 11 a bis Fig. 11 e sowie Fig. 12a bis Fig. 12d zeigen schematisch Schnittdarstellungen von Reliefformen.
Die in den Fig. 10a bis Fig. 10g, Fig. 11 a bis Fig. 11 e sowie Fig. 12a bis Fig. 12d gezeigten Reliefformen können mittels des Verfahrens zum rotativen Blindprägen und mittels der Vorrichtung zum rotativen Blindprägen erzeugt werden. Wie oben ausgeführt weisen die Matrize 4a und die Patrize 4b je nach gewünschter zu prägender Reliefform hierbei Erhöhungen 18a und/oder Vertiefungen 18b auf, welche insbesondere den zu prägenden Reliefformen in Positiv- und/oder Negativform entsprechen. So sind in den Fig. 10a bis Fig. 10g einstufige Reliefformen im Querschnitt gezeigt, welche erhaben ausgeführt sind, d.h. die Reliefformen sind
insbesondere gemäß einer Flochprägung in das Substrat 3 geprägt. Fig. 10a zeigt eine erhaben runde Reliefform, Fig. 10b eine erhaben runde Reliefform mit Outline, Fig. 10c eine erhaben flache Reliefform mit kantigem Übergang, Fig. 10d eine erhabene flach-kantige Reliefform mit Outline, Fig. 10e eine erhabene Reliefform mit abgerundetem Übergang, Fig. 10f eine erhabene prismatische Reliefform mit spitzer Scheitellinie und Fig. 10g eine erhaben prismatische Reliefform mit flacher Scheitellinie.
Weiter sind in den Fig. 11 a bis Fig. 11 e einstufige Reliefformen im Querschnitt gezeigt, welche vertieft ausgeführt sind, d.h. die Reliefformen sind
insbesondere gemäß einer Tiefprägung in das Substrat 3 geprägt. Fig. 11 a zeigt eine vertieft runde Reliefform, Fig. 11 b eine vertieft runde Reliefform mit kantigem Übergang, Fig. 11 c eine vertieft flache Reliefform mit abgerundetem Übergang, Fig. 11 d vertieft prismatische Reliefform mit spitzer Scheitellinie und Fig. 11 e eine vertieft prismatische Reliefform mit flacher Scheitellinie.
Ferner sind in den Fig. 12a bis Fig. 12d mehrstufige Reliefformen im
Querschnitt gezeigt, welche erhaben oder kombiniert erhaben und vertieft ausgeführt sind, d.h. die Reliefformen sind insbesondere gemäß einer
Flochprägung oder gemäß einer Flochprägung und einer Tiefprägung in das Substrat 3 geprägt. Fig. 12a zeigt eine erhabene mehrstufige Reliefform, Fig.
11 b eine erhabene skulpturierte Reliefform, Fig. 11 c eine mehrstufige kombiniert erhabene und vertiefte Reliefform und Fig. 11 d ebenfalls eine mehrstufige kombiniert erhabene und vertiefte Reliefform. Weiter ist es auch möglich, beispielsweise mehrstufige vertiefte Reliefformen zu erzeugen. Weiter sind weitere Kombinationen von mehrstufigen, kombiniert erhabenen und vertieften Reliefformen denkbar.
Unter skulpturiert wird bevorzugt eine Reliefform verstanden, welche eine Skulptur, ein Motiv, eine Muster oder eine Schrift darstellt bzw. ausformt.
Mittels des Verfahrens zum rotativen Blindprägen und mittels der Vorrichtung zum rotativen Blindprägen können die in den Fig. 10a bis Fig. 10g, Fig. 11 a bis Fig. 11 e sowie Fig. 12a bis Fig. 12d gezeigten Reliefformen in hoher Qualität und Stückzahl erzeugt werden, wobei unter hoher Qualität insbesondere ein mit dem Flubprägeverfahren vergleichbares Prägeergebnis verstanden wird.
Entsprechend der in den Fig. 10a bis Fig. 10g, Fig. 11 a bis Fig. 11 e sowie Fig. 12a bis Fig. 12d gezeigten Reliefformen weisen die Matrize 4a und die Patrize 4b je nach gewünschter zu prägender Reliefform hierbei die entsprechenden Erhöhungen 18a und/oder Vertiefungen 18b auf, welche insbesondere den zu prägenden Reliefformen in Positiv- und/oder Negativform entsprechen.
So ist es möglich, dass die Erhöhungen 18a und/oder Vertiefungen 18b der Matrize 4a und/oder der Patrize 4b eine Form aufweisen, ausgewählt aus der Gruppe: rund, flach, rund-flach, flach-kantig, prismatisch, prismatisch-flach, spitz oder Mischformen dieser Formen.
Weiter ist es möglich, dass die Erhöhung 18a und/oder Vertiefung 19b der Matrize 4a und/oder Patrize 4b in ihrer Höhe und/oder ihrer Tiefe mehrstufig, insbesondere skulpturiert, ausgeführt ist. Fig. 13a und Fig. 13b zeigen Verfahren zur Herstellung einer Matrize 4a und/oder Patrize 4b.
Wie in Fig. 13a gezeigt, ist es möglich, dass die Erhöhung 18a und/oder Vertiefung 18b mittels einer computergesteuerten Graviermaschine und/oder mittels einer computergesteuerten Fräsmaschine 19, graviert und/oder gefräst werden. Hierzu wird vorzugsweise zunächst die Reliefform mit Hilfe eines Computers 20 definiert und gestaltet. Die Gestaltung kann hierbei manuell oder mittels vorbestimmter Reliefformen erfolgen. Anschließend wird auf Basis dieser Gestaltung bevorzugt ein Datensatz erzeugt, der die Reliefform enthält und der Datensatz wird an die computergesteuerte Graviermaschine und/oder Fräsmaschine 19 übertragen. Anschließend werden die Erhöhungen und/oder Vertiefungen insbesondere in Abhängigkeit des Datensatzes in die Matrize 4a und/oder Patrize 4b graviert und/oder gefräst.
Alternativ ist es auch möglich, dass die Erhöhungen 18a und/oder Vertiefungen 18b photolithographisch erzeugt werden.
Weiter ist es, wie in Fig. 13b gezeigt, auch möglich, dass die Erhöhungen 18a und/oder Vertiefungen 18b mittels eines Lasers 20, insbesondere durch
Laserablation, erzeugt werden.
Vorzugsweise wird bei der Laserablation das Material der Matrize 4a und/oder der Patrize 4b vollständig abgetragen und/oder ablatiert.
Bevorzugt handelt es sich bei dem Laser 20 um einen Gaslaser, insbesondere ein CO2-Laser, und/oder einen Festkörperlaser, insbesondere ein Nd:YAG- Laser. Vorteilhafterweise beträgt die Laserleistung mindestens 20 W, bevorzugt mindestens 30 W, weiter bevorzugt mindestens 100 W. Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Wellenlänge des Lasers 20 zwischen 9,35 miti und 10,25 miti beträgt.
Bevorzugt wird der Laserstrahl 22 hierbei mittels auslenkbarer Spiegel, insbesondere mittels eines Laser-Scan-Moduls, entlang der Matrize 4a und/oder der Patrize gelenkt, so dass die gewünschten Erhöhungen 18a und/oder Vertiefungen 18b erzeugt werden. Der Strahldurchmesser des Lasers 21 beträgt hierbei im Fokuspunkt insbesondere zwischen 0,01 mm und 1 mm, bevorzugt zwischen 0,01 mm und 0,2 mm.
Weiter ist insbesondere bei der Herstellung der Matrize 4a und/oder Patrize 4b vorteilhaft, wenn die gewünschte zu prägende Reliefform insbesondere vor dem Erzeugen der Erhöhungen 18a und/oder Vertiefung 18b in der Oberfläche der Matrize 4a und/oder Patrize 4a um einen vorbestimmten Kürzungsfaktor verkleinert werden. Vorzugsweise beträgt der Kürzungsfaktor insbesondere zwischen 0,95 und 1 , bevorzugt zwischen 0,9750 und 0,9999, weiter bevorzugt zwischen 0,98000 und 0,99999, noch weiter bevorzugt zwischen 0,99000 und 0,9999. Vorteilhafterweise wird der vorbestimmte Kürzungsfaktor in
Abhängigkeit von dem Durchmesser der Prägewalze und/oder der
Gegendruckwalze bestimmt. Weiter ist es möglich, dass der vorbestimmte Kürzungsfaktor in Abhängigkeit der Prägelänge und/oder einer Drucklänge, insbesondere auf dem Substrat, bestimmt wird. Bei der in den Fig. 13a und Fig. 13b gezeigten Herstellungsverfahren beträgt der vorbestimmte Kürzungsfaktor für die Matrize 4a 0,99440 und für die Patrize 4b 0,99800 bei einem
Durchmesser der Prägewalze 2a von 300 mm und einem Durchmesser der Gegendruckwalze von 600 mm. Vorzugsweise werden Bereiche der zumindest einen Matrize 4a und/oder Patrize 4b, die das nicht Substrat 3 nicht prägen sollen, abgetragen bzw.
freigestellt. Insbesondere wird hierbei die Patrize 4b derart abgetragen bzw. freigestellt, dass die sogenannte Basis der Matrize 2a nicht in das Substrat 3 geprägt wird. Hierbei wird die Patrize 4b bevorzugt um mindestens 0,2 mm, weiter bevorzugt um mindestens 0,3 mm, noch weiter bevorzugt um mindestens 0,4 mm, abgetragen bzw. freigestellt.
Vorzugsweise werden die Erhöhungen 18a und/oder Vertiefungen 18b in flachen Zuständen der Matrize 4a und/oder der Patrize 4b eingebracht und die Matrize 4a und/oder die Patrize 4b anschließend derart verformt, dass die Matrize 4a und/oder Patrize 4b eine Rundung aufweist, welche im Wesentlichen dem Durchmesser der Prägewalze 2a und/oder dem Durchmesser der
Gegendruckwalze 2b entspricht. Weiter ist es möglich, dass in einem weiteren Schritt die Schicht 17b mittels der Kleberschicht 17c aufgebracht wird, wobei die Schicht 17b bevorzugt bereits eine entsprechende Rundung aufweist.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
1a, 1 b, 1 c, 1d Arbeitsstationen
2a Prägewalze
2b Gegendruckwalze
3 Substrat
4a Matrize
4b Patrize
5a Erhöhung des Substrats
5b Vertiefung des Substrats
6 Fixierungseinrichtung
7 Positionierungshilfe
7a Fensterbereich
7ab Breite des Fensterbereichs
7al Länge des Fensterbereichs
7b Spanneinrichtung
7c Breite der Positionierungshilfe 7d Länge der Positionierungshilfe
7e Dicke der Positionierungshilfe
7f erhöhte Dicke der Positionierungshilfe
8 Ausgleichsschicht
9a Justierhilfe
9b Befestigungseinrichtung
10a, 10b, 10c, 10d, 10e Verfahrensschritte
1 1 T ransporteinrichtung
12a Prägezylinder 12b Gegendruckzylinder
13 Ausschnitt
14 Motiv
16 Bereich
17a erste Metallschicht
17b zweite Metallschicht
17c Kleberschicht
18a Erhöhung der Matrize/Patrize 18b Vertiefung der Matrize/Patrize 19 Graviermaschine, Fräsmaschine
20 Computer
21 Laser
22 Laserstrahl

Claims

A n s p rü c h e
1. Verfahren zum rotativen Blindprägen eines Substrats (3) in einer
Arbeitsstation (1a) umfassend eine Prägewalze (2a) und eine
Gegendruckwalze (2b), wobei das Verfahren folgende Schritte, welche insbesondere in der folgenden Reihenfolge ausgeführt werden, umfasst: a) Bereitstellen des Substrats (3);
b) Blindprägen des Substrats (3) mittels zumindest einer an der Prägewalze (2a) angeordneten Matrize (4a) und zumindest einer an der
Gegendruckwalze (2b) angeordneten Patrize (2b).
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Schritt b) das Substrat (3) derart blindgeprägt wird, dass das Substrat (3) zumindest eine Erhöhung (5a) und/oder Vertiefung (5b) aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Erhöhung (5a) und/oder Vertiefung (5b) des Substrats (3) in dem Schritt b) mit einer Höhe und/oder Tiefe von mindestens 0,05 mm, bevorzugt mindestens 0,1 mm, weiter bevorzugt mindestens 0,5 mm, erzeugt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verfahren weiter folgende Schritte umfasst, welche insbesondere vor dem Schritt a) und/oder dem Schritt b) durchgeführt werden:
- Fixierung der zumindest einen Matrize (4a) auf der Prägewalze (2a) und/oder der zumindest einen Patrize (4b) auf der Gegendruckwalze (2b) mittels einer Fixierungseinrichtung. (6)
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verfahren weiter folgende Schritte umfasst, welche insbesondere vor dem Schritt a) und/oder dem Schritt b) durchgeführt werden:
- Bereitstellen einer Positionierungshilfe (7) umfassend zumindest einen
Fensterbereich (7a);
- Anordnen der Positionierungshilfe (7) auf der Prägewalze (2a) und/oder der Gegendruckwalze (2b);
- Anordnen der zumindest einen Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) in dem zumindest einen Fensterbereich (7a) der Positionierungshilfe (7).
6. Verfahren nach Anspruch 5
dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Anordnen der zumindest einen Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) in dem zumindest einen Fensterbereich (7a) der Positionierungshilfe (7) die zumindest eine Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) mittels einer Justierhilfe (9a) in dem zumindest einen Fensterbereich (7a) justiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Justierhilfe derart angeordnet wird, dass die zumindest eine Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) zumindest in einer Richtung beweglich, insbesondere flexibel, ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei dem Anordnen der zumindest einen Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) in dem zumindest einen Fensterbereich (7a) der Positionierungshilfe
(7) die zumindest eine Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) mittels einer Befestigungseinrichtung (9b) in dem zumindest Fensterbereich (7a) befestigt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) vor dem Anordnen in dem zumindest einen Fensterbereich (7a) der
Positionierungshilfe (7) derart verformt wird, dass die zumindest eine Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) eine Rundung aufweist, welche im
Wesentlichen dem Durchmesser der Prägewalze (2a) und/oder dem Durchmesser der Gegendruckwalze (2b) entspricht.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Positionierungshilfe (7) auf die Prägewalze (2a) und/oder die Gegendruckwalze (2b) gespannt wird, insbesondere dass die
Positionierungshilfe (7) derart auf die Prägewalze (2a) und/oder der
Gegendruckwalze (2b) gespannt wird, dass die Positionierungshilfe (7) eine Rundung aufweist, welche im Wesentlichen dem Durchmesser der
Prägewalze (2a) und/oder dem Durchmesser der Gegendruckwalze (2b) entspricht.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verfahren weiter folgenden Schritt umfasst, welcher insbesondere vor dem Schritt a) und/oder dem Schritt b) durchgeführt wird:
- Einfügen von zumindest einer Ausgleichsschicht (8) zwischen der zumindest einen Matrize (4a) und der Prägewalze (2a) und/oder der zumindest einen Patrize (4b) und der Gegendruckwalze (2b).
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Matrize (4a) magnetisch auf der Prägewalze (2a) befestigt wird und/oder die zumindest eine Patrize (4b) magnetisch auf der Gegendruckwalze (2b) befestigt wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Matrize (4a) auf der Prägewalze (2a) und die zumindest eine Patrize (4b) auf der Gegendruckwalze (4b) derart angeordnet werden, dass die Haltekraft mit welcher die zumindest eine Matrize (4a) auf der Prägewalze (2a) angeordnet ist höher ist, bevorzugt um den Faktor 1 ,5 bis 5 höher ist, weiter bevorzugt um den Faktor 2,5 bis 3,5 höher ist, als die Haltekraft mit der die zumindest eine Patrize (4b) auf der Gegendruckwalze (2b) angeordnet ist.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Prägewalze (2a) und die Gegendruckwalze (2b) mit einander entsprechenden Umlaufgeschwindigkeiten zueinander entgegengesetzt angetrieben werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Matrize (4a) und die zumindest eine Patrize (4b) bei jedem Umlauf derart ineinander greifen, dass das zwischen der zumindest einen Matrize (4a) und der zumindest einen Patrize (4b) befindliche Substrat (3), insbesondere in einem Überlappungsbereich der zumindest einen Matrize (4a) und der zumindest einen Patrize (4b), geprägt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Substrat (3) derart geprägt wird, dass die Abweichungen zwischen den Prägungen jedes Umlaufs weniger als 2% Prozent, bevorzugt weniger als 1 % Prozent, noch weiter bevorzugt weniger als 0,05% Prozent, betragen.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Verfahren weiter folgenden Schritte umfasst:
- Zuführen des Substrats (3) zu der Arbeitsstation (1 a) umfassend die Prägewalze (2a) und die Gegendruckwalze (2b).
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verfahren weiter zumindest einen der folgenden Schritte umfasst, welche in ein oder mehreren weiteren Arbeitsstationen (1 b, 1 c, 1d) ausgeführt werden:
- Bedrucken des Substrats (3);
- Zertrennen des Substrats (3);
- Rillen und/oder Falzen des Substrats (3).
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Substrat (3) kontinuierlich verarbeitet wird.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Schritt a) das Substrat (3) als Bogenware bereitgestellt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abweichungen zwischen den Prägungen auf den Bögen des als Bogenware bereitgestellten Substrats (3) weniger als 2% Prozent, bevorzugt weniger als 1 % Prozent, noch weiter bevorzugt weniger als 0,05% Prozent, betragen.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 oder 21 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass mittels des Verfahrens mehr als 8000 Bögen pro Stunde, bevorzugt mehr als 10000 Bögen pro Stunde, weiter bevorzugt mehr als 12000 Bögen pro Stunde, noch weiter bevorzugt mehr als 14000 Bögen pro Stunde, des als Bogenware bereitgestellten Substrats (3), verarbeitet werden.
23. Vorrichtung (1 ) zum rotativen Blindprägen eines Substrats (3), wobei die Vorrichtung eine Arbeitsstation (1 a) umfasst, welche eine Prägewalze (2a) und eine Gegendruckwalze (2b) umfasst, und wobei zumindest eine Matrize (4a) an der Prägewalze (2a) angeordnet ist und zumindest eine Patrize (4b) an der Gegendruckwalze (2b) angeordnet ist.
24. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Matrize (4a) direkt als zumindest eine Erhöhung (18a) und/oder Vertiefung (18b) in die Oberfläche der Prägewalze (2a) eingebracht ist und/oder dass die zumindest eine Patrize (4b) direkt als zumindest eine Erhöhung (18a) und/oder Vertiefung (18b) in die Oberfläche der Gegendruckwalze (2b) eingebracht ist.
25. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Matrize (4a) als zumindest eine Erhöhung (18a) und/oder Vertiefung (18b) in die Oberfläche eines Prägezylinders (12a) eingebracht ist, welcher auf der Prägewalze (2a) angeordnet ist und/oder dass die zumindest eine Patrize (4b) als zumindest eine Erhöhung (18a) und/oder Vertiefung (18b) in die Oberfläche eines Gegendruckzylinders (12b) eingebracht ist, welcher auf der Gegendruckwalze (2b) angeordnet ist.
26. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Matrize (4a) auf der Prägewalze (2a) und/oder die zumindest eine Patrize (4a) auf der Gegendruckwalze (2a) mittels einer Fixierungseinrichtung (6) fest fixiert ist.
27. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung (1 ) eine Positionierungshilfe (7) mit zumindest einem Fensterbereich (7a) aufweist, wobei die Positionierungshilfe (7) auf der Prägewalze (2a) und/oder der Gegendruckwalze (2b) angeordnet ist und die zumindest eine Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) in dem zumindest einen Fensterbereich (7a) der Positionierungshilfe (7) angeordnet ist.
28. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Positionierungshilfe (7) zwei oder mehrere Fensterbereiche (7a) aufweist, wobei die zwei oder mehreren Fensterbereiche (7a) gemäß einem ein- oder zweidimensionalen Raster angeordnet sind.
29. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 27 oder 28
dadurch gekennzeichnet, dass der Umriss des zumindest einen Fensterbereichs (7a) der
Positionierungshilfe (7) im Wesentlichen dem Umriss der zumindest einen Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) entspricht.
30. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 27 bis 29,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zumindest eine Fensterbereich (7a) der Positionierungshilfe (7) größer ist als die zumindest eine Matrize (4a) und/oder Patrize (4b), insbesondere dass der Abstand von jedem Rand des zumindest einen Fensterbereichs (7a) zu der zumindest einen Matrize (4a) und/oder Patrize
(4b) mindestens 0,1 mm, bevorzugt 0,2 mm, noch weiter bevorzugt 0,3 mm, beträgt.
31. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 27 bis 30,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Positionierungshilfe (7) Metalle, insbesondere Kupfer, Nickel, Chrom, Eisen, Zink, Zinn, Blei oder Legierungen derartiger Metalle, umfasst.
32. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 27 bis 31 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Positionierungshilfe (7) magnetisch ausgebildet ist.
33. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 27 bis 32,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Positionierungshilfe (7) eine Dicke (7e) von mindestens 0,25 mm, bevorzugt von mindestens 0,5 mm, weiter bevorzugt von mindestens 0,75 mm, aufweist.
34. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 27 bis 33,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Positionierungshilfe (7) in einem Bereich (16) um den zumindest einen Fensterbereich (7a) eine erhöhte Dicke (7f) im Vergleich zu der restlichen Dicke (7e) der Positionierungshilfe (7) aufweist, insbesondere dass die Positionierungshilfe (7) in einem Bereich (16) um den zumindest einen Fensterbereich (7a) eine um mindestens 0,1 mm, bevorzugt eine um mindestens 0,2 mm, weiter bevorzugt eine um mindestens 0,3 mm, erhöhte Dicke (7f), im Vergleich zu der restlichen Dicke (7e) der Positionierungshilfe (7) aufweist.
35. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 34,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Bereich (16) um den zumindest einen Fensterbereich (7a) eine Breite von mindestens 0,2 mm, bevorzugt von mindestens 0,5 mm, weiter bevorzugt von mindestens 1 ,5 mm, aufweist.
36. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 27 bis 35,
dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungshilfe (7) eine Breite (7c) von mindestens 250 mm, bevorzugt von mindestens 500 mm, weiter bevorzugt von mindestens 750 mm, und eine Länge (7d) von mindestens 500 mm, bevorzugt mindestens 750 mm, weiter bevorzugt von mindestens 1000 mm, aufweist und/oder dass der zumindest eine Fensterbereich (7a) eine Breite (7ab) von mindestens 5 mm, bevorzugt mindestens 10 mm, weiter bevorzugt von mindestens 20 mm, und eine Länge (7al) von mindestens 10 mm, bevorzugt mindestens 20 mm, weiter bevorzugt von mindestens 100 mm, aufweist.
37. Vorrichtungen (1 ) nach einem der Ansprüche 27 bis 36, dadurch gekennzeichnet,
dass die Positionierungshilfe (7) auf die Prägewalze (2a) und/oder der Gegendruckwalze (2b) gespannt ist, insbesondere dass die
Positionierungshilfe (7) derart auf die Prägewalze (2a) und/oder der
Gegendruckwalze (2b) gespannt ist, dass die Positionierungshilfe (7) eine Rundung aufweist, welche im Wesentlichen dem Durchmesser der Prägewalze (2a) und/oder dem Durchmesser der Gegendruckwalze (2b) entspricht.
38. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 27 bis 37,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) in dem zumindest einen Fensterbereich (7a) der Positionierungshilfe (7a) mittels einer Justierhilfe (9a) justierbar ist.
39. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 38,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Justierhilfe derart angeordnet, dass die zumindest eine Matrize und/oder Patrize zumindest in einer Richtung beweglich, insbesondere flexibel, ist.
40. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 27 bis 39,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) in dem zumindest einen Fensterbereich (7a) der Positionierungshilfe (7) mittels einer Befestigungseinrichtung (9b) befestigt ist.
41. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 27 bis 40,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Matrize (4a) und die Prägewalze (2a) und/oder dass die zumindest eine Patrize (4b) und die Gegendruckwalze (2b) zwei unterschiedliche Bauteile der Vorrichtung (1 ) darstellen, insbesondere wobei die zumindest eine Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) in dem zumindest einem Fensterbereich (7a) der Positionierungshilfe (7) auf die Oberfläche der Prägewalze (2a) und/oder der Gegendruckwalze (2b) aufgebracht ist.
42. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 23 bis 41 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest eine Ausgleichsschicht (8) zwischen der zumindest einen Matrize (4a) und Prägewalze (2a) und/oder der zumindest einen Patrize (4b) und der Gegendruckwalze (2b) angeordnet ist.
43. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 23 bis 42,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Prägewalze (2a) und/oder die Gegendruckwalze (2b) magnetisch ausgebildet ist, insbesondere dass die Prägewalze (2a) und/oder die Gegendruckwalze (2b) als ein Magnetzylinder ausgeführt ist.
44. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 23 bis 43,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) derart verformt ist, dass die zumindest eine Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) eine Rundung aufweist, welche im Wesentlichen dem Durchmesser der Prägewalze (2a) und/oder im Wesentlichen dem Durchmesser der
Gegendruckwalze (2b) entspricht.
45. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 23 bis 44,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Matrize (4a) auf der Prägewalze (2a) und die zumindest eine Patrize (4b) auf der Gegendruckwalze (2b) derart angeordnet sind, dass die Haltekraft mit welcher die zumindest eine Matrize (4a) auf der Prägewalze (2a) angeordnet ist höher ist, bevorzugt um den Faktor 1 ,5 bis 5 höher ist, weiter bevorzugt um den Faktor 2,5 bis 3,5 höher ist, als die Haltekraft mit der die zumindest eine Patrize (4b) auf der Gegendruckwalze (2b) angeordnet ist.
46. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 23 bis 45,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Prägewalze (2a) und die Gegendruckwalze (2b) mit einander entsprechenden Umlaufgeschwindigkeiten zueinander entgegengesetzt antreibbar sind.
47. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 46,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Matrize (4a) und die zumindest eine Patrize (4b) derart angeordnet sind, dass diese bei jedem Umlauf derart ineinander greifen, dass das zwischen der zumindest einen Matrize (4a) und der zumindest einen Patrize (4b) befindliche Substrat (3), insbesondere in einem Überlappungsbereich der zumindest einen Matrize (4a) und der zumindest einen Patrize (4b), prägbar ist.
48. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 23 bis 47,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verhältnis des Durchmessers der Prägewalze (2a) zu dem Durchmesser der Gegendruckwalze (2b) 1 zu 2, bevorzugt 1 zu 1 , ist.
49. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 23 bis 48,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung (1 ) weiter ein oder mehrere weitere Arbeitsstationen (1 b, 1 c, 1d) zum Bedrucken des Substrats (3) und/oder zum Zertrennen des Substrats (3) und/oder zum Rillen und/oder Falzen des Substrats (3) umfasst.
50. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 49,
dadurch gekennzeichnet,
dass die ein oder mehreren weiteren Arbeitsstationen (1 b, 1 c, 1d) vor und/oder nach der Arbeitsstation (1 a) umfassend die Prägewalze (2a) und die Gegendruckwalze (2b) angeordnet sind.
51. Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) zur Verwendung in einer Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 23 bis 50.
52. Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) nach Anspruch 51 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) Metalle, insbesondere Messing oder weitere Kupferlegierungen, und/oder Kunststoffe, insbesondere Photopolymere, umfasst.
53. Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) nach einem der Ansprüche 51 oder 52, dadurch gekennzeichnet,
dass die Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) mehrschichtig ausgeführt ist, insbesondere dass die Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) eine erste Schicht (17a), bevorzugt eine erste Metallschicht, eine zweite Schicht (17b), bevorzugt eine zweite Metallschicht, und eine Kleberschicht (17c) umfasst.
54. Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) nach Anspruch 53,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Schicht (17a) eine erste Metallschicht , insbesondere eine Messingschicht, und die zweite Schicht (17b) eine zweite Metallschicht, insbesondere, eine Stahlschicht, ist.
55. Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) nach einem der Ansprüche 53 oder 54, dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Schicht (17b), insbesondere die zweite Metallschicht, der Matrize (4a) dicker ist, bevorzugt um einen Faktor zwischen 1 ,2 und 3,5, weiter bevorzugt um einen Faktor zwischen 1 ,2 und 2,5, dicker ist als die zweite Schicht (17b), insbesondere die zweite Metallschicht, der Patrize (4b).
56. Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) nach einem der Ansprüche 53 oder 54, dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Schicht (17b), insbesondere die zweite Metallschicht, der Matrize (4a) um mindestens 0,05 mm, bevorzugt um mindestens 0,1 mm, weiter bevorzugt um 0,15 mm, dicker ist als die zweite Schicht (17b), insbesondere zweite Metallschicht, der Patrize (4b).
57. Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) nach einem der Ansprüche 51 bis 56, dadurch gekennzeichnet,
dass die Matrize (4a) und die Patrize (4b) die gleichen Materialien und/oder den gleichen Schichtaufbau aufweisen, insbesondere dass die Matrize (4a) und die Patrize aus Metall, insbesondere aus Messing, ausgebildet ist.
58. Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) nach einem der Ansprüche 51 bis 56, dadurch gekennzeichnet,
dass die Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) unterschiedliche Materialien aufweisen, insbesondere dass die Matrize (4a) aus Metall, insbesondere Messing, und die Patrize (4b) aus Kunststoff, insbesondere aus einem Photopolymer, Kautschuk oder Gummi, ausgebildet ist.
59. Matrize (4a) und/oder Patrize (5b) nach einem der Ansprüche 51 bis 58, dadurch gekennzeichnet,
dass die Matrize (4a) eine Dicke zwischen 0,1 mm und 5 mm, bevorzugt zwischen 0,5 mm und 3 mm, und die Patrize (4b) eine Dicke zwischen 0,1 mm und 5 mm, bevorzugt zwischen 0,5 mm und 3 mm, aufweist.
60. Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) nach einem der Ansprüche 51 bis 59, dadurch gekennzeichnet,
dass die Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) zumindest eine Erhöhung (18a) und/oder Vertiefung (18b) aufweist, welche insbesondere der zu prägenden Reliefform in Positiv- und/oder Negativform entspricht.
61. Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) nach Anspruch 60,
dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Erhöhung (18a) der Matrize (4a) und/oder der Patrize (4b) eine Höhe von maximal 5,0 mm, bevorzugt von maximal 3,0 mm, weiter bevorzugt von maximal 1 ,0 mm, noch weiter bevorzugt von maximal 0,5 mm, aufweist und/oder dass die zumindest eine Vertiefung (18b) der Matrize (4a) und/oder der Patrize (4b) eine Tiefe von maximal 5,0 mm, bevorzugt von maximal 3,0 mm, weiter bevorzugt von maximal 1 ,0 mm, noch weiter bevorzugt von maximal 0,5 mm, aufweist.
62. Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) nach einem der Ansprüche 60 oder 61 , dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Erhöhung (18a) und/oder Vertiefung (18b) der Matrize (4a) und/oder der Patrize (4b) eine Form aufweist, ausgewählt aus der Gruppe: rund, flach, rund-flach, flach-kantig, prismatisch, spitz oder Mischformen dieser Formen.
63. Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) nach einem der Ansprüche 51 bis 62, dadurch gekennzeichnet,
dass die Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) gerundet ist, insbesondere dass die Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) derart verformt ist, dass die Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) eine Rundung aufweist, welche im Wesentlichen dem Durchmesser einer Prägewalze (2a) und/oder dem Durchmesser einer Gegendruckwalze (2b) entspricht, auf welcher die Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) angeordnet ist.
64. Verfahren zur Herstellung einer Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) nach einem der Ansprüche 51 bis 63, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: - Definieren der Form von zumindest einer Erhöhung (18a) und/oder Vertiefung (18b) in der Oberfläche der Matrize (4a) und/oder Patrize (4b), insbesondere mittels einer Software;
- Erzeugen der zumindest einen Erhöhung (18a) und/oder Vertiefung (18b) in der Oberfläche der Matrize (4a) und/oder Patrize (4b).
65. Verfahren nach Anspruch 64,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verfahren weiter folgenden Schritt umfasst, der insbesondere vor dem Schritt des Erzeugens der zumindest einen Erhöhung (18a) und/oder Vertiefung (18b) in der Oberfläche der Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) ausgeführt wird:
- Verkleinern der definierten Form der zumindest einen Erhöhung (18a) und/oder Vertiefung (18b) in der Oberfläche der Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) um einen vorbestimmten Kürzungsfaktor, wobei der
Kürzungsfaktor insbesondere zwischen 0,95 und 1 , bevorzugt zwischen 0,9750 und 0,9999, weiter bevorzugt zwischen 0,98000 und 0,99999, noch weiter bevorzugt zwischen 0,99000 und 0,9999, beträgt.
66. Verfahren nach einem der Ansprüche 64 oder 65,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Erhöhung (18a) und/oder Vertiefung (18b), insbesondere mittels einer computergesteuerten Graviermaschine und/oder Fräsmaschine (19), graviert und/oder gefräst werden.
67. Verfahren nach einem der Ansprüche 64 oder 65,
dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Erhöhung (18a) und/oder Vertiefung (18b) photolithographisch erzeugt werden.
68. Verfahren nach einem der Ansprüche 64 oder 65,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Erhöhung (18a) und/oder Vertiefung (18b) mittels eines Lasers (21 ), insbesondere durch Laserablation, erzeugt werden.
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