EP3749523B1 - Verfahren sowie vorrichtung zum rotativen blindprägen eines substrats - Google Patents

Verfahren sowie vorrichtung zum rotativen blindprägen eines substrats Download PDF

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EP3749523B1
EP3749523B1 EP19702252.8A EP19702252A EP3749523B1 EP 3749523 B1 EP3749523 B1 EP 3749523B1 EP 19702252 A EP19702252 A EP 19702252A EP 3749523 B1 EP3749523 B1 EP 3749523B1
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EP
European Patent Office
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die
embossing
roller
substrate
positioning aid
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EP19702252.8A
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EP3749523A2 (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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Publication of EP3749523B1 publication Critical patent/EP3749523B1/de
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    • B31F2201/0776—Exchanging embossing tools

Definitions

  • the invention relates to a method for rotary blind embossing of a substrate and a device for rotary blind embossing of a substrate.
  • Blind embossing is popular for refining substrates such as packaging.
  • a specific pattern, motif or writing is created in the substrate using a matrix and a male mold.
  • the pattern, motif or writing is embossed into the substrate, with deep embossing it is embossed into the substrate.
  • Blind embossing typically uses large stamps or plates to emboss the pattern, motif or writing into the substrate.
  • a stroke embossing process or a stroke embossing device is often used, as the desired variety of deformations can be achieved with high quality can.
  • the deformation takes place in a lifting movement, in particular by the pressure transmitted by the embossing tool.
  • the disadvantage is that a maximum of around 8000 sheets per hour can be processed using the common stroke embossing methods or stroke embossing devices.
  • the personnel and/or mechanical effort required for lifting embossing is increased, since the substrate to be embossed must be individually inserted and aligned in the lifting embossing device for the embossing process.
  • a method for producing a matrix or male mold is also known. Furthermore, from the DE 100 40 683 A1 a method for positioning a male die on a counter-pressure roller of an embossing station is known.
  • the invention is based on the task of providing an improved method and an improved device for blind embossing a substrate.
  • This object is solved by a method for rotary blind embossing of a substrate according to claim 1. This object is further solved by a device for rotary blind embossing of a substrate according to claim 10.
  • the method for rotary blind embossing of a substrate and the device for rotary blind embossing of a substrate can significantly increase the number of sheets processed compared to stroke embossing methods or stroke embossing devices, while at the same time achieving an embossing result that is qualitatively comparable to stroke embossing becomes. This can result in significant cost savings.
  • the personnel and machine costs are further reduced because Rotary blind embossing process is preferably carried out continuously and therefore, for example, manual insertion of the substrate into the embossing device is eliminated.
  • Blind embossing is understood to mean, in particular, relief embossing without the use of a color, in particular a printing ink, and/or without the use of a transfer foil, in particular a hot stamping foil or cold stamping foil.
  • a pattern, motif or writing is embossed into the substrate, particularly in the case of embossing, the pattern, motif or writing is embossed in a raised manner and/or in the case of deep embossing, the pattern, motif or writing is embossed recessed into the substrate.
  • a die is here understood to mean, in particular, an embossing tool which has the corresponding relief shape as elevations and/or depressions, the die preferably having the relief shape of the relief embossing to be achieved in a mirrored arrangement, i.e. not an immediately readable arrangement.
  • a male die is understood to mean, in particular, an embossing tool which has the corresponding relief shape as elevations and/or depressions has, wherein the male die preferably has the relief shape of the relief embossing to be achieved in a non-mirrored arrangement, ie in a readable arrangement.
  • the die and male die fit together in particular in such a way that the relief embossing is created in a readable form in the substrate.
  • the die preferably acts on the substrate from the top and the male die from the underside, with the top side of the substrate representing the viewing side in the later use form of the substrate.
  • the die and male die can also be arranged inverted to the previously described arrangement if, for example, a transparent substrate in the later use form is to be viewed from the underside of the substrate.
  • Register or register or register accuracy or register accuracy is in particular a positional accuracy of two or more elements and / or layers relative to one another, here for example the positionally accurate arrangement of the embossing and other features applied to the substrate, such as a print, layers and layers applied to the substrate /or fold or crease lines, to be understood relative to each other.
  • the register accuracy should advantageously be within a predetermined tolerance and be as low as possible.
  • the register accuracy of several elements and/or layers to one another is expediently an important feature in order to increase process reliability.
  • the precise positioning can be carried out in particular by means of sensory, preferably optically detectable, registration marks or register marks. These registration marks or Register marks can either represent special separate elements or areas or layers or can themselves be part of the elements or areas or layers to be positioned.
  • step b) the substrate is blind embossed in such a way that the substrate has at least one elevation and/or depression.
  • An elevation and/or depression of the substrate is understood to mean, in particular, a relief shape which represents a pattern, motif or writing and which is preferably arranged either elevated (embossed) or recessed (debossed) relative to an unprocessed area of the substrate.
  • the substrate is raised, it is preferably an embossing, so that the pattern, motif or writing is embossed into the substrate.
  • a recess in the substrate is preferably a deep embossing, so that the pattern, motif or writing is embossed recessed 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 produced. This allows visually and haptically appealing blind embossing to be created.
  • 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 roller and/or the at least one male die on the counter-pressure roller by means of a fixing device. It is thus possible for the at least one die to be firmly fixed on the embossing roller and/or the at least one male die to be fixed on the counter-pressure roller by means of a fixing device.
  • the fixing device is expediently a pin, bolt or screw. It is also advantageous if the embossing roller and/or the counter-pressure roller has a plurality of holes into which the fixing device can be inserted. In this way it can be achieved that the matrix and/or male mold can be fixed at locations predefined by the large number of holes.
  • the at least one die is introduced directly into the surface of the embossing roller as at least one elevation and/or depression and/or that the at least one male die is introduced directly into the surface of the counter-pressure roller as at least one elevation and/or depression is.
  • the die and/or the male die can therefore in particular be a solid tool, which in particular is designed to be completely solid in one piece or at least in the area of the embossing tools to be partially solid in one piece.
  • This provides a mechanically extremely stable embossing roller with an inserted die and a mechanically extremely stable counter-pressure roller with an inserted male die, which is particularly useful when the device is converted a few times to relief shapes that are to be embossed differently or for relief shapes that are to be embossed uniformly.
  • the at least one die is introduced as at least one elevation and/or depression into the surface of an embossing cylinder, which is detachably arranged on the embossing roller and/or that the at least one male die is introduced as at least one elevation and/or depression the surface of a counter-pressure cylinder is introduced, which is detachably arranged on the counter-pressure roller.
  • the at least one die is introduced as at least one elevation and/or depression into the surface of an embossing cylinder, which is detachably arranged on the embossing roller and/or that the at least one male die is introduced as at least one elevation and/or depression the surface of a counter-pressure cylinder is introduced, which is detachably arranged on the counter-pressure roller.
  • the embossing roller and/or the counter-pressure roller is designed to be magnetic or magnetic, in particular the embossing roller and/or the counter-pressure roller is designed as a magnetic cylinder. This ensures that the device can be set up quickly and easily.
  • the device has a positioning aid with at least one window area, the positioning aid being arranged on the embossing roller and/or the counter-pressure roller and the at least one die and/or male die being arranged in the at least one window area of the positioning aid.
  • 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 window area; - Arranging the positioning aid on the embossing roller and/or the counter-pressure roller; - Arranging the at least one die and/or male mold in the at least one window area of the positioning aid.
  • the die and/or male die are arranged in predetermined positions, which are determined by the window areas of the positioning aid, whereby, on the one hand, a quick and therefore cost-effective setup of the device is possible, since, for example, the comparatively rough positioning is essentially is predetermined by the window areas and, on the other hand, a particularly precise adjustment of the die and / or male die within the window areas is still possible in order to be able to compensate for tolerances.
  • relief shapes for example the simultaneous use of embossing and deep embossing, can be realized in this way, since only the die and/or male die have to be exchanged with the corresponding relief shapes within the window areas and any relief shapes can also be combined with one another, especially in the individual window areas can be.
  • the term area here is understood to mean, in particular, a defined area which, when viewed, is taken up perpendicular to a plane spanned by the positioning aid.
  • the positioning aid in particular in the flat state, has one or more window areas, with each of the window areas occupying a defined area when viewed perpendicular to a plane spanned by the positioning aid.
  • the positioning aid expediently has two or more window areas, in particular the two or more window areas being arranged according to a one- or two-dimensional grid.
  • the outline of the at least one window area of the positioning aid essentially corresponds to the outline of the at least one die and/or male die.
  • outline here is understood to mean, in particular, the contours or outer contours of the window area or the male and/or female die, which, when viewed, are taken perpendicular to a plane spanned by the positioning aid or the female and/or female die.
  • the at least one window area of the positioning aid is larger than the at least one die and/or male die, in particular the distance from each edge of the at least one window area to the at least one die and/or male die is at least 0.1 mm, preferably 0.2 mm, even more preferably 0.3 mm.
  • the essential positioning of the die and/or male die is correct and, on the other hand, that the female die and/or male die continues to be within the distance from each edge of the respective window area to that of the die and/or male die respectively arranged within the window area can be arranged adjustable, in particular with precise registration, in order to be able to compensate for tolerances, for example.
  • the positioning aid preferably comprises metals, in particular copper, nickel, chromium, iron, zinc, tin, lead or alloys of such metals.
  • the positioning aid prefferably be magnetic or to be designed magnetically. In this way, a simple and quick arrangement of the positioning aid on the preferably magnetically designed embossing roller and/or the preferably magnetically designed counter-pressure roller can be achieved.
  • the positioning aid has a thickness of at least 0.25 mm, preferably at least 0.5 mm, more preferably at least 0.75 mm.
  • the positioning aid has an increased thickness in an area around the at least one window area compared to the remaining thickness of the positioning aid, in particular that the positioning aid in an area around the at least one window area is preferably at least 0.1 mm 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 here that the increased thickness of the positioning aid around the window areas can increase the stability and thus improve the embossing result, in particular since displacements and/or mechanical movements of the die and/or male die are preferably prevented or reduced due to the higher mechanical stability become.
  • the area around the at least one window area may have a width of at least 0.2 mm, preferably at least 0.5 mm, more preferably at least 1.5 mm.
  • the positioning aid has a width of at least 250 mm, preferably at least 500 mm, more preferably at least 750 mm, and a length of at least 500 mm, preferably at least 750 mm, more preferably at least 1000 mm, and /or that the at least one window area 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 at least 100 mm.
  • the positioning aid is tensioned on the embossing roller and/or the counter-pressure roller, in particular if the positioning aid is tensioned on the embossing roller and/or the counter-pressure roller in such a way that the positioning aid has a curve which essentially corresponds to the diameter of the embossing roller and/or or corresponds to the diameter of the counter-pressure roller.
  • the positioning aid prefferably be tensioned onto the embossing roller and/or the counter-pressure roller, in particular for the positioning aid to be tensioned onto the embossing roller and/or the counter-pressure roller in such a way that the positioning aid has a curve which essentially corresponds to the diameter of the embossing roller and/or corresponds to the diameter of the counter-pressure roller.
  • Rounding here is preferably understood to mean a radius of curvature, the radius of curvature in particular being the radius of a circle of curvature, which, at a certain point on a curve, is the circle that best approximates the curve at this point.
  • the positioning aid and/or the embossing roller and/or the counter-pressure roller has a clamping device for this purpose.
  • the clamping device of the positioning aid expediently has holes by means of which the positioning aid can be fastened to the embossing roller and/or the counter-pressure roller, for example using pins or screws.
  • the positioning aid preferably completely encompasses the embossing roller and/or the counter-pressure roller.
  • it is possible for the positioning aid to span half of the embossing roller and/or the counter-pressure roller, so that the positioning aid would form a semicircle. Other partial loops such as a three-quarter circle or a quarter circle are also conceivable.
  • the embossing roller and/or the counter-pressure roller may have several positioning aids that completely or only partially surround the embossing roller and/or the counter-pressure roller.
  • two positioning aids can each span half of the embossing roller and/or the counter-pressure roller.
  • any other subdivisions and/or distribution of several positioning aids on the embossing roller and/or the counter-pressure roller can also be carried out.
  • the at least one die and the embossing roller and/or the at least one The male die and the counter-pressure roller each represent two different components of the device, in particular the at least one die and/or male die is applied to the surface of the embossing roller and/or the counter-pressure roller in the at least one window area of the positioning aid.
  • the die and/or male die is deformed in such a way that the at least one die and/or male die has a curve which essentially corresponds to the diameter of the embossing roller and/or essentially corresponds to the diameter of the counter-pressure roller.
  • the at least one die and/or male die can be deformed before being arranged in the at least one window area of the positioning aid in such a way that the at least one die and/or male die has a rounding which essentially corresponds to the diameter of the embossing roller and /or corresponds to the diameter of the counter-pressure roller. It is also possible for the die and/or male die to be rounded, in particular for the female die and/or male die to be deformed in such a way that the female die and/or male die has a curve which essentially corresponds to the diameter of an embossing roller and/or the diameter of a counter-pressure roller on which the die and/or male die is arranged.
  • the die and/or male die has at least one elevation and/or depression, which corresponds in particular to the relief shape to be embossed in positive and/or negative form. It is also possible for the at least one elevation and/or depression to represent a pattern, motif or writing.
  • a pattern may be a graphically designed outline, a figurative representation, an image, a symbol, a logo, a portrait, and the like.
  • a font can be, for example, an alphanumeric character, a text and the like.
  • the at least one increase in the die and/or the male die has a height of a maximum of 5.0 mm, preferably a maximum of 3.0 mm, more preferably a maximum of 1.0 mm, even more preferably a maximum of 0 .5 mm, and/or that the at least one recess of the die and/or the male die has a depth of a maximum of 5.0 mm, preferably of a maximum of 3.0 mm, more preferably of a maximum of 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 mixtures of these shapes.
  • the at least one elevation and/or depression of the matrix and/or patrix to be designed in several stages, in particular sculptured, in terms of its height and/or depth.
  • Sculpted is preferably understood to mean a relief form that represents or forms a sculpture, a motif, a pattern or a writing.
  • the at least one elevation and/or depression of the die and/or male die has at least one side flank, the angle between the at least one side flank and a line running parallel to the surface of the female die and/or male die being 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 section, in particular with a radius between 0.1 mm and 2.5 mm. preferably between 0.3 mm and 0.7 mm.
  • the shape of the elevation and/or depression can also be essentially elliptical, with the smaller radius of the ellipse having a dimension between 0.1 mm and 2.5 mm, preferably between 0.3 mm and 0.7 mm.
  • the at least one die is magnetically attached to the embossing roller and/or the at least one male die is magnetically attached to the counter-pressure roller.
  • the at least one die is arranged on the embossing roller and the at least one male die is arranged on the counter-pressure roller in such a way 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 higher, than the holding force with which the at least one male part is arranged on the counter-pressure roller.
  • the at least one die is arranged on the embossing roller and the at least one male die to be arranged on the counter-pressure roller in such a way 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 higher, than the holding force with which the at least one male part is arranged on the counter-pressure roller.
  • the holding force was measured in particular in the longitudinal direction of the die or male die.
  • the measuring force was transmitted via 50 mm wide TESA adhesive tape 4651 glued to the surface of the female or male die and a hanging tab on the adhesive tape with a length of approx. 100 mm and thus a distance from the sample.
  • the measuring force acts particularly tangentially to the roll surface.
  • the static friction force is determined as the maximum force using an electronic spring force balance (ALLURIS FMI100C5/500 N).
  • the roller surface as well as the surface of the die or male die have each been cleaned and deoiled.
  • the at least one die and/or male die can be adjusted in the at least one window area of the positioning aid by means of an adjusting aid. So it is also according to the invention if, when arranging the at least one die and/or male die in the at least one window area of the positioning aid, the at least one die and/or male part is adjusted by means of an adjustment aid in which at least one window area is adjusted.
  • the adjustment aid expediently consists, for example, of one or more metal sheets, in particular of one or more gauge blocks and/or one or more spigots, which are inserted in particular into the space between the die and/or male die and the edge of the window area.
  • the gap is preferably created by the fact that the at least one window area is larger than the at least one die and/or male die.
  • 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 die. This makes it possible to adjust the die and/or male die, in particular to compensate for tolerances, so that a precisely registered embossing result can be achieved.
  • the adjustment aid is arranged such that the at least one die and/or male die is movable, in particular flexible, at least in one direction.
  • the adjustment aid is advantageously arranged in such a way that the die and/or male die is movable, in particular flexible, in a direction parallel to the feed direction of the substrate.
  • the adjustment aid it is also possible for the adjustment aid to be arranged in such a way that the at least one die and/or male die is movable, in particular flexible, in a direction perpendicular to the feed direction of the substrate.
  • the at least one die and/or male die is arranged movably, in particular flexibly, in an intermediate space which corresponds to the distance from each edge of the at least one window area to the at least one female die and/or male die.
  • the adjustment 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 run parallel to the longitudinal axis or to the transverse axis of the positioning aid.
  • the adjustment aid is preferably arranged on the sides of the window area that are parallel to the direction of rotation or running direction of the embossing roller and/or counter-pressure roller.
  • the adjustment aid it is also possible for the adjustment aid to be arranged on the sides of the window area that are perpendicular to the direction of rotation or running direction of the embossing roller.
  • the at least one die and/or male die is fastened in the at least one window area of the positioning aid by means of a fastening device. It is thus possible that when arranging the at least one die and/or male die in the at least one window area of the positioning aid, the at least one female die and/or male die is fastened in the at least window area by means of a fastening device.
  • the fastening device is preferably a clamp.
  • the die and/or male die comprises metals, in particular brass or other copper alloys, and/or plastics, in particular photopolymers.
  • the die and/or male die is designed in multiple layers, in particular the die and/or male die 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 particularly good embossing results can be achieved by designing the die and/or male die in this way.
  • the first layer is a first metal layer, in particular a brass layer
  • the second layer is 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 expediently a first metal layer made of a non-magnetic or weakly magnetic material, in particular copper and/or zinc. So it is possible that the first layer is a brass layer.
  • the second layer is preferably a second metal layer made of ferromagnetic materials, in particular comprising iron, ferrites, cobalt and/or nickel. So it is possible that the second layer is a steel layer.
  • the first layer prefferably be a first metal layer made of a non-magnetic or weakly magnetic material and for the second layer to be a metal layer made 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. This makes it possible to easily arrange the die and/or male die on the embossing roller and/or the counter-pressure roller.
  • the second layer, in particular the second metal layer, of the matrix 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 second layer, in particular the second metal layer, of the male part.
  • the second layer, in particular the second metal layer, of the die is at least 0.05 mm, preferably at least 0.1 mm, more preferably at least 0.15 mm, thicker than the second layer, in particular second metal layer, the male part.
  • the die and the male die preferably have the same materials and/or the same layer structure, in particular the female die and the male die, in particular the first layers, made of metal, in particular brass.
  • the first layer, in particular the first metal layer, of the die and the male die to be made of the same metal, preferably brass. Furthermore, it makes sense if the layer of the die and/or male die that has at least one depression and/or elevation is made of the same metal, preferably brass.
  • the die and male die have different materials, in particular that the female die has metal, in particular brass, and the male die has plastic, in particular a photopolymer, rubber or rubber.
  • first layers of the matrix and the male matrix have different materials. It is thus possible for the first layer of the matrix to be made of metal, in particular of brass, and the first layer of the male mold to be made of plastic, in particular of a photopolymer, rubber or rubber. It is also possible for the first layer of the male mold to be made from a rubber printing blanket.
  • the male part and/or the first layer of the male part can be manufactured cheaply and easily from a rubber, while at the same time a good embossing result is achieved, especially since the softer male mold adapts to the relief shape of the harder female mold, which is made of metal, for example.
  • the thickness of the first layer 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 and/or the thickness of the second layer 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 adhesive layer is a hot glue or cold glue layer.
  • the adhesive layer is a two-component adhesive (2K adhesive), in particular comprising epoxy resins.
  • 2K adhesive two-component adhesive
  • the adhesive layer is preferably a 2-component, epoxy-based adhesive system, such as 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 female mold and/or male mold may be designed in one layer.
  • the single-layer matrix and/or male mold is magnetic.
  • the single-layer matrix and/or male mold is made of a magnetic, in particular strongly magnetic, material.
  • the single-layer die and/or male die preferably comprises ferromagnetic materials, in particular comprising iron, ferrites, cobalt and/or nickel.
  • the single-layer die and/or male die can be made of steel.
  • the die and/or male die can therefore in particular be a single-layer steel die and/or male die.
  • the die is thicker than that, preferably by a factor between 1.2 and 3.5, more preferably by a factor between 1.2 and 2.5 Patrician.
  • the die it is possible for the die to be at least 0.05 mm, preferably at least 0.1 mm, more preferably at least 0.15 mm thicker than the male die.
  • 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.
  • the die and/or male die that the at least one elevation and/or depression is engraved and/or milled, in particular by means of a computer-controlled engraving machine and/or a computer-controlled milling machine.
  • the at least one elevation and/or depression may be produced photolithographically.
  • the at least one elevation and/or depression can be generated by means of a laser, in particular by laser ablation.
  • matrices and/or male dies can be produced which are characterized by particularly good embossing results, in particular with which fine contours in the form of corresponding embossed elevations and / or depressions of the substrate can be created.
  • the method further comprises the following step, which is carried out in particular before the step of producing the at least one elevation and/or depression in the surface of the female die and/or male die: Reducing the defined shape of the at least one elevation and/or depression in the surface of the die and/or male die by a predetermined shortening factor, the shortening factor being 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 shortening factor is determined depending on the diameter of the embossing roller and/or the counter-pressure roller.
  • the predetermined shortening factor is determined depending on the embossing length and/or a print length, in particular on the substrate. This has shown that The embossing result can be further improved by such a shortening factor, since this can compensate for possible distortion or lengthening of the relief to be embossed, in particular due to the curvature of the embossing roller and/or the counter-pressure roller on the substrate.
  • the defined shape of the at least one elevation and/or depression in the surface of the die and/or male die is distorted according to a predetermined distortion factor, in particular along a surface normal of the plane spanned by the female die and/or male die. It is therefore possible for the at least one elevation and/or depression to have a distortion, in particular along a surface normal of the plane spanned by the die and/or male die.
  • the male die is removed or exposed in such a way that the so-called base of the female die is not embossed into the substrate.
  • the male part is preferably removed or released 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 comprise the following step, which is carried out in particular before step a) and/or step b): - Insertion of at least one compensation layer between the at least a die and the embossing roller and/or the at least one male die and the counter-pressure roller. It is also possible for at least one compensation layer to be arranged between the at least one die and the embossing roller and/or the at least one male die and the counter-pressure roller. This allows the height of the matrix and/or the male mold to be adjusted in a defined manner, for example to enable height compensation.
  • the ratio of the diameter of the embossing roller to the diameter of the counter-pressure roller is also possible for the ratio of the diameter of the embossing roller to the diameter of the counter-pressure roller to be 1 to 2, preferably 1 to 1.
  • the embossing roller and the counter-pressure roller are driven in opposite directions to one another at corresponding rotational speeds. It is also possible for the embossing roller and the counter-pressure roller to be driven in opposite directions to one another with corresponding rotational speeds.
  • the at least one die and the at least one male die preferably engage with each other during each revolution in such a way that the substrate located between the at least one die and the at least one male die is embossed, in particular in an overlap area of the at least one die and the at least one male die. It is also possible for the at least one die and the at least one male die to be arranged in such a way that they engage with each other during each revolution in such a way that the substrate located between the at least one die and the at least one male die, in particular in an overlap area of the at least one die and at least one male die can be embossed.
  • the substrate is embossed in such a way that the deviations between the embossings of each cycle are less than 2% percent, preferably less than 1% percent, even more preferably less than 0.05% percent.
  • the method expediently further comprises the following step: - feeding the substrate to the work station comprising the embossing roller and the counter-pressure roller.
  • the method further comprises at least one of the following steps, which are carried out in one or more further work stations: - printing on the substrate; - cutting the substrate; - Grooving and/or folding the substrate. It is also possible for the device to further comprise one or more further work stations for printing on the substrate and/or for cutting the substrate and/or for creasing and/or folding the substrate. Preferably, the one or more further work stations are arranged before and/or after the work station comprising the embossing roller and the counter-pressure roller.
  • Printing is preferably carried out using offset printing, screen printing, gravure printing, letterpress printing or inkjet printing. It is further preferred if the pressure is generated by means of a printing roller.
  • one or more printing inks are advantageously applied to the substrate, in particular according to a printing grid.
  • the substrate is separated by punching, in particular the substrate being separated by means of a cutting tool and/or punching tool.
  • the bending ability of the substrate is preferably changed by means of a spinning tool, in particular by material displacement. Under folds is preferably understood as the production of a sharp folding edge with the help of a tool.
  • the substrate is preferably processed continuously.
  • the substrate is provided as sheet material.
  • the deviations between the embossings on the sheets of the substrate provided as sheet goods amount to less than 2% percent, preferably less than 1% percent, even more preferably less than 0.05% percent.
  • the method and/or the device can produce more than 8,000 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 Sheet material provided substrate can be processed.
  • Fig. 1a to Fig. 1c show schematically a device 1 for rotary blind embossing.
  • the device 1 for rotary blind embossing of a substrate 3 comprises a work station 1a, which in turn comprises an embossing roller 2a and a counter-pressure roller 2b, a die 4a being arranged on the embossing roller 2a and a male die 4b being arranged on the counter-pressure roller 2b.
  • Blind embossing is understood to mean, in particular, relief embossing without the use of a color, in particular a printing ink, and/or without the use of a transfer foil, in particular a hot stamping foil or cold stamping foil.
  • a pattern, motif or a Writing is embossed into the substrate 3, with the pattern, motif or writing being embossed, particularly in the case of embossing, and/or the pattern, motif or writing being embossed recessed into the substrate 3 in the case of deep embossing.
  • a method for rotary blind embossing of the substrate 3 is carried out in the work station 1a comprising an embossing roller 2a and a counter-pressure roller 2b, 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 roller 2a and the male die 4b arranged on the counter-pressure roller 2b.
  • the substrate 3 is provided in a first step. Then, as in Fig. 1b shown, the substrate 3 is embossed or blind embossed by means of the die 4a arranged on the embossing roller 2a and the male die 4b arranged on the counter-pressure roller 2b.
  • the substrate 3 is blind embossed in such a way that the substrate 3 has at least one elevation 5a and / or depression 5b.
  • An elevation 5a and/or depression 5b of the substrate 3 is understood to mean, in particular, a relief shape which represents a pattern, motif or writing.
  • An elevation 5a of the substrate 3 relative to an unprocessed area of the substrate 3 is preferably an embossing, so that the pattern, motif or writing is embossed into the substrate 3.
  • At a depression 5b of the substrate 3 relative to one The unprocessed area of the substrate 3 is preferably a deep embossing, so that the pattern, motif or writing is embossed deep into the substrate 3.
  • the in Fig. 1c The elevation 5a and/or depression 5b shown is mirrored on the plane spanned 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 roller 2a to the diameter of the counter-pressure roller 2b is 1 to 1.
  • the embossing roller 2a and the counter-pressure roller may 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
  • the diameter of the counter-pressure roller is between 200 mm and 800 mm, preferably between 400 mm and 700 mm.
  • the diameter of the embossing roller is, for example, 300 mm ⁇ 5 mm, preferably 298.4 mm ⁇ 0.02 mm, and/or the diameter of the counter-pressure roller, for example 600 mm ⁇ 5 mm, preferably 599.4 mm ⁇ 0, 02 mm.
  • the substrate 3 is, as in Fig. 1a to Fig. 1c shown, preferably provided as sheet material. However, it is also possible for the substrate 3 to be provided as roll goods for roll-to-roll processing.
  • the substrate 3 comprises pulp and/or plastics.
  • the substrate 3 is advantageously paper, cardboard and/or films, in particular plastic films, or hybrid and/or composite materials made from such materials.
  • the substrate 3 is expediently fed to the work station 1a comprising the embossing roller 2a and the counter-pressure roller 2b. This is done, for example, by means of a transport device which has corresponding rollers with which the substrate 3 is transported to the desired position in the work station 1a, i.e. the substrate 3 is advanced accordingly.
  • the embossing roller 2a and the counter-pressure roller 2b are preferably driven in opposite directions to one another at corresponding rotational speeds.
  • the die 4a and the male die 4b advantageously engage with each other during each revolution in such a way that the substrate 3 located between the female die 4a and the male die 4b is embossed, in particular in an overlap area of the female die 4a and the male die 4b.
  • the substrate 3 By means of the in Fig. 1a to Fig. 1c In the device shown, it is possible for the substrate 3 to be embossed in such a way that the deviations between the embossings of each cycle are less than 2% percent, preferably less than 1% percent, even more preferably less than 0.05% percent.
  • Fig. 2 shows schematically a device 1 for rotary blind embossing.
  • the device of Fig. 2 differs from device 1 of the Fig. 1 a to Fig. 1c in that three matrices 4a are arranged on the embossing roller 2a and three male molds 2b are arranged on the counter-pressure roller 2b.
  • the embossing roller 2a and the counter-pressure roller 2b are preferably driven in opposite directions to one another at rotational speeds corresponding to one another, with the matrices 4a and the male molds 4b engaging with one another during each revolution in such a way that the substrate 3, in particular, located between the matrices 4a and the male molds 4b in an overlap area of the matrices 4a and the patrixes 4b.
  • the device 1 also has the Fig. 2 in contrast to the device of Fig. 1a to Fig. 1c , a positioning aid 7.
  • the positioning aid 7 is in Fig. 2 only arranged on the embossing roller 2a.
  • the positioning aid 7 has recesses in the form of window areas in the areas in which the matrices 4a are arranged on the embossing roller 2a, into which the matrices 4a can be inserted.
  • the positioning aid comprising the window areas is first provided before embossing the substrate 3.
  • the positioning aid 7 is then arranged on the embossing roller 2a and the matrices 4a are preferably arranged on the embossing roller 2a in the window areas of the positioning aid 7.
  • Fig. 3 shows schematically a device 1 for rotary blind embossing.
  • the device of Fig. 3 differs from the device of the Fig. 2 in that a positioning aid 7 is arranged both on the embossing roller 2a and on the counter-pressure roller 2b.
  • the positioning aid 7 arranged on the counter-pressure roller also has recesses in the form of window areas in the areas in which the male molds 4b are arranged on the counter-pressure roller 2b, into which the male molds 4b can be inserted.
  • the positioning aid comprising the window areas is first provided before embossing the substrate 3, the positioning aid comprising the window areas is first provided.
  • the positioning aid 7 is then arranged on the counter-pressure roller 2b and the male molds 4b in the window areas of the positioning aid 7 are preferably arranged on the counter-pressure roller 2b.
  • the device 1 also has the Fig. 3 in contrast to device 1 of the Fig. 2 Compensating layers 8, which are arranged between the male molds 4b and the counter-pressure roller 2b.
  • Such compensation layers preferably have a layer thickness of at least 0.01 mm, preferably 0.02 mm, more preferably 0.03 mm.
  • the compensation layers Using such compensation layers, a defined height compensation of the embossing, i.e. trimming, is possible. It is also possible for the compensation layers to be arranged between the matrices 4a and the embossing roller 2a.
  • Fig. 4 shows schematically a method for rotary blind embossing. The method includes steps 10a to 10e.
  • a substrate 3 is first provided in step 10a.
  • the substrate 3 is printed.
  • Printing is preferably carried out using offset printing, screen printing, gravure printing, letterpress printing or inkjet printing. It is further preferred if the pressure is generated by means of a printing roller.
  • one or more printing inks are advantageously applied to the substrate 3, in particular according to a grid.
  • the substrate 3 is blind embossed using a die 4a arranged on an embossing roller 2a and a male die 4b arranged on a counter-pressure roller 2b.
  • blind embossing please refer to the above statements.
  • the substrate 3 is expediently fed to the embossing roller 2a and the counter-pressure roller 2b in a defined manner, in particular with precise registration.
  • Register or register or register accuracy or register accuracy is in particular a positional accuracy of two or more elements and / or layers relative to one another, here for example the positionally accurate arrangement of the embossing and other features applied to the substrate, such as a print, layers and layers applied to the substrate /or fold or crease lines, to be understood relative to each other.
  • the register accuracy should in particular be within a specified tolerance and be as low as possible.
  • the register accuracy of several elements and/or layers to one another is expediently an important feature in order to increase process reliability.
  • the precise positioning can be carried out in particular by means of sensory, preferably optically detectable, registration marks or register marks. These registration marks or register marks can either represent special separate elements or areas or layers or can themselves be part of the elements or areas or layers to be positioned.
  • the substrate 3 is grooved and/or folded.
  • the bending ability of the substrate 3 is preferably changed by means of a spinning tool, in particular by material displacement. Folding is preferably understood to mean producing a sharp fold edge using a tool.
  • the substrate 3 is separated.
  • the substrate 3 is preferably separated by punching, in particular the substrate 3 being separated by means of a cutting tool and/or punching tool.
  • Steps 10a to 10e are preferably carried out in different work stations of a device.
  • the substrate 3 is preferably processed continuously.
  • the substrate 3 is provided as sheet material. It is further preferred here if the deviations between the embossings on the sheets of the substrate 3 provided as sheet goods amount to less than 2% percent, preferably less than 1% percent, even more preferably less than 0.05% percent.
  • the method to produce more than 8,000 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 substrate 3 provided as sheet goods. are processed.
  • Fig. 5 shows schematically a device 1 for rotary blind embossing.
  • the device 1 in Fig. 5 comprises a transport device 11, which is used to transport the substrate 3.
  • the transport device 11 it is possible for the transport device 11 to comprise a supply roll on which the substrate 3 is wound.
  • the transport direction 11 it is also possible for the transport direction 11 to be designed in an arc shape for transporting the substrate 3.
  • the device 1 further comprises the work station 1b for printing on the substrate 3.
  • the work station preferably comprises a printing roller.
  • the device 1 further comprises the work station 1a for rotary blind embossing of the substrate 3.
  • the work station 1a for rotary blind embossing of the substrate 3.
  • the device further comprises the work station 1c for creasing and/or folding the substrate 3.
  • the work station 1c preferably comprises a pressing tool and/or folding tool for producing a sharp folding edge.
  • the device further comprises the work station 1d for cutting the substrate 3.
  • the work station 1d comprises a cutting tool.
  • the cutting of the substrate 3 reference is also made to the above statements.
  • the work station 1b is arranged in front of the work station 1a comprising the embossing roller 2a and the counter-pressure roller 2b.
  • the work stations 1c and 1d are arranged after the work station 1a comprising the embossing roller 2a and the counter-pressure roller 2b.
  • other orders of the workstations are also conceivable.
  • the work station 1c it is possible for the work station 1c to be arranged before and/or the work station 1b after the work station 1a, comprising the embossing roller 2a and the counter-pressure roller 2b.
  • Fig. 6a to Fig. 6d show schematic sectional views of embossing rollers 2a and/or counter-pressure rollers 2b.
  • the die 4a is introduced directly as at least one elevation and/or depression into the surface of the embossing roller 2b and/or that the at least one male die 4a is introduced directly as at least one elevation and/or depression into the surface of the counter-pressure roller 2b is introduced.
  • the die 4a and/or the male die 4b can therefore in particular be a solid tool, which in particular is designed to be completely solid in one piece or at least in the area of the embossing tools to be partially solid in one piece. With such solid tools, the relief shapes to be embossed are therefore introduced directly into the surface of the solid cylinder forming the embossing roller 2a and/or counter-pressure roller 2b.
  • the introduction is preferably carried out by etching, engraving and/or using a laser, in particular using laser ablation.
  • the die 4a and/or the male die 4b are fixed on the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b by means of a fixing device 6.
  • the fixing device 6 is preferably a pin, bolt or screw. It is also advantageous if the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b has a plurality 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 die 4b can be fixed at locations predefined by the large number of holes. However, the fixation can also be done using a clamp. It is also possible for the die 4a and/or the male die 4b to be fixed by clamping or tensioning on the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b.
  • embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b it is also possible for the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b to be magnetic or to be designed magnetically. It is also possible for the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b to be a magnetic cylinder.
  • the die 4a and/or the male die 4b can preferably be fixed magnetically on the embossing roller 2a and/or counter-pressure roller 2b.
  • the die 4a is introduced as an elevation and/or depression in the surface of an embossing cylinder 12a, which is detachably arranged on the embossing roller 2a and/or that the male die 4b as an elevation and/or depression in the surface of a counter-pressure cylinder 12b is introduced, which is detachably arranged on the counter-pressure roller 2b.
  • the embossing cylinder 12a and/or the counter-pressure cylinder 12b can be clamped and/or tensioned onto the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b.
  • the embossing cylinder 12a and/or the counter-pressure cylinder 12b is preferably magnetically applied to the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b, in particular the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b being magnetic.
  • the embossing cylinder 12a and/or the impression cylinder 12b can also be designed to be magnetic.
  • the die 4a and/or the male die 4b are arranged on the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b with the aid of a positioning aid 7.
  • several matrices 4a and / or male molds 4b can be arranged on the embossing roller 2a and / or the counter-pressure roller 2b with the help of the positioning aid 7 or applied to the embossing roller 2a and / or the counter-pressure roller.
  • the positioning aid 7 has recesses in the form of window areas in the areas in which the matrices 4a and/or patrixes 4b are arranged on the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller, into which the matrices 4a and/or patrixes 4b can be inserted .
  • the device thus advantageously has a positioning aid 7 with window areas, the positioning aid 7 being arranged on the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b and the matrices 4a and/or male molds 4b being arranged in the window areas of the positioning aid.
  • the positioning aid 7 is preferably tensioned on the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b, in particular the positioning aid 7 is tensioned on the embossing roller 2a and/or the counter-pressure 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 the counter-pressure roller 2b corresponds.
  • Rounding here is preferably understood to mean a radius of curvature, the radius of curvature corresponding in particular to the radius of a circle of curvature, which at a certain point on a curve is the circle that best approximates the curve at this point.
  • the diameter of the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b represents a circle of curvature, the radius of which is then essentially the radius of curvature of the positioning aid 7.
  • the positioning aid 7 Preferably spans, as in Fig. 6d shown, the positioning aid 7 completes the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b. However, it is also possible for the positioning aid 7 to only partially span the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b. For example, it is possible for the positioning aid 7 to span half of the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b, so that the positioning aid 7 in Fig. 6d would form a semicircle. Other partial loops such as a three-quarter circle or a quarter circle are also conceivable.
  • the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b can have several positioning aids 7, which completely or only partially span the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b.
  • two positioning aids 7 can each span half of the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b.
  • any other subdivisions and/or distributions of several positioning aids 7 on the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b can also be carried out.
  • the positioning aid 7 and/or the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b has a clamping device, by means of which in particular the positioning aid 7 can be tensioned on the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b.
  • the clamping device of the positioning aid expediently has holes by means of which the positioning aid can be fastened to the embossing roller and/or the counter-pressure roller, for example using pins or screws.
  • the positioning aid 7 is particularly useful for arranging the positioning aid 7 on the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b if the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b is magnetic or is designed to be magnetic, in particular if the embossing roller 2a and / or the counter-pressure roller 2b is a magnetic cylinder.
  • the positioning aid 7 can be arranged magnetically on the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b. It is also possible for the positioning aid 7 itself to be magnetic.
  • Fig. 7a to Fig. 7e show schematically positioning aids 7 in a top view.
  • the positioning aid preferably has a plurality of window areas 7a, the several window areas 7a being arranged according to a grid.
  • area is understood to mean, in particular, a defined area which, when viewed, is taken up perpendicular to a plane spanned by the positioning aid 7.
  • the positioning aid 7 in particular in the flat state, has one or more window areas 7a, each of the window areas 7a occupying a defined area when viewed perpendicular to a plane spanned by the positioning aid 7.
  • the positioning aid 7 may have 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.
  • Positioning aid 7 shown has, for example, a width 7c of 752 mm and a length 7d of 1020 mm. Furthermore, the window areas 7a in FIG Fig. 7a Positioning aid 7 shown has a width 7ab of 40 mm and a length 7al of 150 mm. Next are the window areas 7a in FIG Fig. 7a shown positioning aid 7 rotated relative to the outer edges of the positioning aid 7, in particular rotated by less than 2 °, preferably by less than 1 °. However, it is also possible for the window areas 7a not to be rotated relative to the outer edges of the positioning aid 7.
  • the positioning aid preferably comprises 7 metals, in particular copper, nickel, chromium, iron, zinc, tin, lead or alloys of such metals.
  • the positioning aid 7 shown is a positioning aid 7 made of steel.
  • the positioning aid 7 it is also possible for the positioning aid 7 to be magnetic or to be designed magnetically.
  • the in Fig. 7a Positioning aid 7 shown has a clamping device 7b.
  • the clamping device 7b of the positioning aid 7a expediently has holes by means of which the positioning aid 7a can be fastened or tensioned on the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b, for example by means of pins or screws.
  • Positioning aid 7 shown corresponds to that in Fig. 7a Positioning aid 7 shown with the difference that the window areas 7a in Fig. 7b Positioning aid shown are square. Furthermore, the window areas 7a are not rotated relative to the outer edges of the positioning aid 7. With regard to the further design of the positioning aid 7, reference is made to the above statements.
  • Positioning aid 7 shown corresponds to that in Fig. 7a shown positioning aid 7 with the difference that matrices 4a and/or male molds 4b are arranged in the window areas 7a, with matrices 4a being used in particular when the positioning aid 7 is arranged on the embossing roller 2a and male molds 4b being used in particular when the Positioning aid 7 is arranged on the counter-pressure roller 2b.
  • the outline of the respective window area 7a of the positioning aid 7 essentially corresponds to the outline of the die 4a and/or male die 4b arranged therein.
  • outline here is understood to mean in particular the contours or outer contours of the window area 7a or the male part 4a and/or female part 4b, which, when viewed perpendicular to a plane spanned by the positioning aid 7 or the die 4a and/or male die 4b, are taken up.
  • Positioning aid 7 shown corresponds to that in Fig. 7b shown positioning aid 7 with the difference that in the window areas 7a matrices 4a and / or male molds 4b are arranged, the elevations and / or depressions, which correspond in particular to the relief shapes to be embossed in positive and / or negative form, in Fig. 7d are shown schematically as text. However, it is also possible to use other fonts as relief shapes to be embossed. Patterns or motifs can also be used as relief shapes to be embossed or combinations of patterns, motifs or fonts.
  • Positioning aid 7 shown includes the window areas 7a, in which differently designed matrices 4a and / or male molds 4b are arranged.
  • the relief shapes to be embossed can be selected from a variety of shapes. It is therefore possible for the elevations and/or depressions, which correspond in particular to the relief shapes to be embossed in positive and/or negative form, to represent a pattern, motif or writing.
  • a pattern may be a graphically designed outline, a figurative representation, an image, a symbol, a logo, a portrait, and the like.
  • a font can be, for example, an alphanumeric character, a text and the like. Combinations of these patterns, motifs and fonts can also be used as relief shapes to be embossed.
  • Fig. 7f to Fig. 7i show schematically a sectional view of the enlarged section of the 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.
  • Positioning aid 7 shown has a thickness 7e of 0.25 mm.
  • the positioning aid 7 also points out, as in Fig. 7f shown, in an area 16 around the window area 7a, preferably an increased thickness 7f compared to the remaining thickness of the positioning aid 7.
  • the positioning aid 7 in the area 16 around the window area 7a has an increased thickness of at least 0.1 mm, preferably at least 0.2 mm, compared to the remaining thickness of the positioning aid 7.
  • the positioning aid 7 shown has a thickness 7f of 0.5 mm in the area 16, for example.
  • the area 16 around the window area 7a may have a width of at least 0.2 mm, preferably at least 0.5 mm, more preferably at least 1.5 mm.
  • the area 16 points around the window area 7a Fig. 7f a width of 1.5 mm.
  • the die 4a here includes the layers 17a, 17b and 17c.
  • the layers 17a, 17b and 17c and the design of the die 4a reference is made to the statements below.
  • the window area 7a of the positioning aid 7 is expediently larger than the die 4a and/or male die 4b arranged in the window area 7a.
  • the distance from each edge of the window area 7a to the die 4a and/or male die 4b is preferably at least 0.1 mm, preferably 0.2 mm, even more preferably 0.3 mm.
  • Fig. 7g corresponds Fig. 7f with the difference that a male mold 4b is arranged in the window area 7a instead of a female mold 4a.
  • the male mold 4b here includes the layers 17a, 17b and 17c. With regard to the layers 17a, 17b and 17c and the design of the male mold 4b, reference is made to the statements below.
  • Fig. 7h corresponds Fig. 7f with the difference that the male part 4b can be adjusted in the window area 7a of the positioning aid 7 by means of an adjusting aid 9a.
  • the adjusting aid 9a expediently consists, for example, of one or more sheets, in particular of one or more gauge blocks and/or one or more spigots, which are inserted in particular into the space between the male part 4b and the edge of the window area 7a. Because the window area 7a is preferably larger than the male mold 4b, the gap is created into which the adjusting aid 9a is preferably inserted. In particular, the gap corresponds to the distance from each edge of the window area 7a of the male mold 4b. It is also possible that the matrix 4a Fig. 7f in the window area 7a of the positioning aid 7 can be adjusted by means of an adjusting aid 9a.
  • the adjustment aid 9a is arranged such that the at least one die 4a and/or male die 4b is arranged to be movable, in particular flexible, at least in one direction.
  • the adjustment aid 9a is advantageously arranged in such a way that the die 4a and/or male die 4b is arranged to be movable, in particular flexible, in a direction parallel to the feed direction of the substrate 3.
  • the adjustment aid 9a it is also possible for the adjustment aid 9a to be arranged in such a way that the at least one die 4a and/or male die 4b is arranged to be movable, in particular flexible, in a direction perpendicular to the feed direction of the substrate 3.
  • the at least one die 4a and/or male die 4b is arranged movably, in particular flexibly, in an intermediate space which corresponds to the distance from each edge of the at least one window area 7a to the at least one female die 4a and/or male die 4b.
  • the adjustment aid 9a is arranged on one or two, in particular two opposite sides of the window area 7a.
  • the adjustment aid 9a is arranged on those sides of the window area 7a which run parallel to the longitudinal axis or to the transverse axis of the positioning aid 7.
  • the adjustment aid 9a is preferably arranged on the sides of the window area 7a that are parallel to the direction of rotation or running direction of the embossing roller 2a and/or counter-pressure 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 that are perpendicular to the direction of rotation or running direction of the embossing roller 2a and/or counter-pressure roller 2b.
  • the position of the die 4a and/or the male die within the respective window area 7a can preferably be precisely determined or the degrees of freedom of the female die 4a and/or the male die 4b can be determined for the self-adjustment described above.
  • Fig. 7i equals to Fig. 7h with the difference that the male part 4b is fastened in the window area 7a of the positioning aid 7 by means of a fastening device 9b.
  • the fastening device 9a is preferably a clamp. It is also possible that the matrix 4a Fig. 7f in the window area 7a of the positioning aid 7 is fastened by means of a fastening device 9b.
  • the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b is arranged, which is in the Fig. 7f to Fig. 7i is not shown.
  • the die 4a and/or male die 4b is therefore applied in the window area 7a of the positioning aid 7 to the surface of the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b.
  • the die 4a and the embossing roller 2a and/or the male die 4b and the counter-pressure roller 2b each represent two different components of the device, so that in particular a quick and easy setup and/or rearrangement of the device can be achieved, since only the ones in comparison small die 4a and/or male die 4b must be exchanged for the embossing roller 2a and/or the counter-pressure roller 2b.
  • the die 4a is magnetically attached to the embossing roller 2a and/or the male die 4b is magnetically attached to the counter-pressure roller 2b, so that in particular the simple and quick setup and/or realignment can be further improved.
  • the die 4a is preferably arranged on the embossing roller 2a and the male die 4b on the counter-pressure roller 2b in such a way that the holding force with which the die 4a is arranged on the embossing roller 2a is higher, preferably by a factor of 1.5 to 5 higher, more preferably by a factor of 2.5 to 3.5 higher is, as the holding force with which the male mold 4a is arranged on the counter-pressure roller 2b.
  • the male mold 4b is therefore arranged in particular “looser” than the female mold 4a. It has been shown here that by means of such a relatively lower holding force of the male mold 4b on the counter-pressure roller 2b compared to the female mold 4a on the embossing roller 2a, qualitatively comparable embossing can still be achieved, in particular with the stroke embossing process, since the male mold 4b in particular has degrees of freedom due to the lower holding force in such a way that it can assume the ideal position in relation to the matrices 4a forming the counterpart. As described above, the degrees of freedom can preferably be restricted and/or released using the adjustment aid 9a.
  • Fig. 8a to Fig. 8c show schematic sectional views of matrices 4a and/or patrixes 4b.
  • Fig. 8a shown matrix 4a and that in Fig. 9b Male mold 9b shown are advantageously designed in multiple layers.
  • the die 4a and the male die 4b include in particular the layers 17a and 17b as well as the adhesive layer 17c.
  • the layer 17a has the elevations 18a and/or depressions 18b, which correspond in particular to the relief shapes to be embossed in positive and/or negative form. It is also possible that the elevations and/or depressions represent a pattern, motif or writing.
  • a pattern can, for example, be a graphically designed outline, a figurative representation Be an image, a symbol, a logo, a portrait and the like.
  • a font can be, for example, an alphanumeric character, a text and the like.
  • the elevations 18a have a height of a maximum of 5.0 mm, preferably a maximum of 3.0 mm, more preferably a maximum of 1.0 mm, even more preferably a maximum of 0.5 mm and/or if the depressions of the male die have a depth of a maximum of 5.0 mm, preferably a maximum of 3.0 mm, more preferably a maximum of 1.0 mm, even more preferably a maximum of 0.5 mm.
  • the layer 17a is preferably a metal layer made of brass, bronze, copper, nickel, zinc, tin, lead, iron or steel.
  • Metal layer 17a shown is a layer made of brass.
  • the layer 17b is preferably a metal layer made of ferromagnetic materials, in particular comprising iron, ferrites, cobalt or nickel. It is also possible that layer 17b is a steel layer. At the in Fig. 8a and Fig. 8b Layer 17b shown is a layer made of steel.
  • Layer 17a is preferably a metal layer made of a non-magnetic or weakly magnetic material and layer 17b is a metal layer made of a magnetic, in particular strongly magnetic, material. So it is possible that layer 17a is one Brass layer and layer 17b is a steel layer. Layer 17b in particular is advantageously 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, for example, 0.5 mm and the thickness of the layer 17b is, for example, 0.25 mm.
  • the thickness of the layer 17a is, for example, 0.8 mm and the thickness of the layer 17b is, for example, 0.15 mm.
  • Layers 17a and 17b are as in Fig. 8a and Fig. 8b shown, preferably firmly connected by means of an adhesive layer 17c.
  • the adhesive layer 17c is advantageously a hot glue or cold glue layer. It is therefore possible that the adhesive layer 17c is a two-component adhesive (2K adhesive), in particular comprising epoxy resins.
  • the adhesive layer 17c is expediently a 2K epoxy-based adhesive system, such as Araldit from Huntsman, Salt Lake City, Utah, USA.
  • the adhesive layer 17c is preferably a double-sided adhesive tape, which is coated in particular on both sides with a pressure-sensitive adhesive ( PSA ).
  • PSA pressure-sensitive adhesive
  • Double-sided adhesive tapes can be obtained, for example, from tesa, Norderstedt, Germany.
  • 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, for example, 0.05 mm and in the case in Fig. 8b In the male mold 4b shown, the thickness of the adhesive layer 17c is also 0.05 mm, for example.
  • the die 4a and the male die 4b preferably have the same materials and/or the same layer structure, in particular the female die 4a and the male die 4b, in particular the elevations 18a and/or depressions 18b, which in particular correspond to the relief shapes to be embossed in positive and / or correspond to negative form, having layers of the die 4a and the male die 4b, made of metal, in particular made of brass. So it is also possible that the layer 17a of the female mold 4a and the male mold 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 a factor of 1.2 to 3.5, more preferably by a factor of 1.2 to 2.5, than the layer 17b , in particular steel layer, the male part 4b. It is also possible for the layer 17b, in particular the steel layer, of the die 4a to be at least 0.05 mm, preferably at least 0.1 mm, more preferably 0.15 mm, thicker than the layer 17b, in particular the steel layer, the patrix 4b.
  • the holding force with which the die 4a, in particular magnetically, is maintained the embossing roller 2a is arranged is higher than the holding force with which the male mold 4b is arranged, in particular magnetically, on the counter-pressure roller 2b.
  • the die 4a and/or male die 4b in particular the layer 17a of the female die 4a and/or the male die 4b, to comprise plastics, in particular photopolymers.
  • the die 4a and/or the male die 4b in particular the layer of the die 4a and/or which has the elevations 18a and/or depressions 18b, which in particular correspond to the relief shapes to be embossed in positive and/or negative form, or the male part 4b is made of a plastic, in particular of a photopolymer.
  • the die 4a and male die 4b in particular the layer 17a of the female die 4a and the male die 4b, to have different materials. It is thus possible for the die 4a, in particular the layer 17a of the die 4a, to be made of metal, in particular brass, and the male die 4b, in particular the layer 17a of the male die 4b, to be made of plastic, in particular a photopolymer, rubber or rubber is.
  • the layers of the die 4a and the male die 4b having the elevations 18a and/or depressions 18b which in particular correspond to the relief shapes to be embossed in positive and/or negative form, are formed from different materials, in particular that the The layer of the die having elevations 18a and/or depressions 18b is made of metal, in particular brass, and the layer of the male die 4b having the elevations 18a and/or depressions 18b is made of plastic, in particular a photopolymer.
  • Such a die 4b is in Fig. 8c shown.
  • Die shown includes layers 17a, 17b and 17c.
  • the layer 17a is a layer made of plastic, in particular a photopolymer.
  • the design of the adhesive layer 17c and the layer 17b reference is made to the above statements.
  • the die 4a and/or male die 4b may be designed in one layer.
  • the single-layer die 4a and/or male die 4b is magnetic.
  • the single-layer die 4a and/or male die 4b is advantageously formed from a magnetic, in particular strongly magnetic, material.
  • the single-layer die 4a and/or male die 4b preferably comprises ferromagnetic materials, in particular comprising iron, ferrites, cobalt and/or nickel.
  • the single-layer die 4a and/or male die 4b can be made of steel.
  • the die 4a and/or male die 4b can therefore in particular be a single-layer steel die and/or male die.
  • the die 4a is thicker, preferably thicker by a factor between 1.2 and 3.5, more preferably by a factor between 1.2 and 2.5 is as the patrix 4b.
  • the die 4a it is possible for the die 4a to be at least 0.05 mm, preferably at least 0.1 mm, more preferably at least 0.15 mm thicker than the male die 4b.
  • 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 die 4b has a thickness between 0.1 mm and 5 mm, preferably between 0.5 mm and 3 mm, on.
  • Fig. 9a and Fig.9b show schematic sectional views of matrices 4a and/or patrixes 4b.
  • Fig. 9a shows a die 4a, the die 4a being deformed in such a way that the die 4a has a curve which essentially corresponds to the diameter of an embossing roller 2a on which the die 4a is arranged.
  • Die 4a shown preferably has the multi-layer structure of the one shown in Fig. 8a shown matrix 4a, which, however, is not shown graphically here for simplicity.
  • Fig. 9b shows one of the matrix 4a Fig. 9a corresponding male mold 4b, wherein the male mold 4b is deformed in such a way that the male mold 4b has a rounding which essentially corresponds to the diameter of the counter-pressure roller 2b on which the male mold 4b is arranged.
  • the curves are preferably produced by bending, in particular by free bending, die bending, swivel bending or roll rounding.
  • Fig. 10a to Fig. 10g, Fig. 11a to Fig. 11e as well as Fig. 12a to Fig. 12d show schematic sectional views of relief shapes.
  • Relief shapes shown can be produced using the rotary blind embossing method and the rotary blind embossing device.
  • the die 4a and the male die 4b have, depending on the desired relief shape to be embossed, elevations 18a and/or depressions 18b, which correspond in particular to the relief shapes to be embossed in positive and/or negative form.
  • Fig. 10a shows a raised round relief shape
  • Fig. 10b a raised round relief shape with outline
  • Fig. 10c a raised, flat relief shape with an angular transition
  • Fig. 10d a raised flat-edged relief shape with outline
  • Fig. 10e a raised relief shape with a rounded transition
  • Fig. 10f a raised prismatic relief shape with a pointed apex line
  • Fig. 10g a raised prismatic relief shape with a flat apex line.
  • Fig. 11a shows a recessed round relief shape
  • Fig. 11b a recessed round relief shape with an angular transition
  • Fig. 11c a deepened flat relief shape with a rounded transition
  • Fig. 11d deepened prismatic relief shape with a pointed apex line
  • Fig. 11e a recessed prismatic relief shape with a flat apex line.
  • multi-stage relief shapes shown in cross section which are raised or combined raised and deepened. are carried out, ie the relief shapes are embossed into the substrate 3 in particular according to an embossing or according to an embossing and a deep embossing.
  • Fig. 12a shows a raised multi-level relief shape
  • Fig. 11b a raised sculpted relief form
  • Fig. 11c a multi-level combined raised and recessed relief shape
  • Fig. 11d also a multi-stage combined raised and recessed relief form. It is also possible, for example, to create multi-stage, recessed relief shapes. Further Further combinations of multi-level, combined raised and recessed relief shapes are conceivable.
  • Sculpted is preferably understood to mean a relief form that represents or forms a sculpture, a motif, a pattern or a writing.
  • the die 4a and the male die 4b have, depending on the desired relief shape to be embossed, the corresponding elevations 18a and/or depressions 18b, which correspond in particular to the relief shapes to be embossed in positive and/or negative form.
  • elevations 18a and/or depressions 18b of the die 4a and/or the male die 4b to have a shape selected from the group: round, flat, round-flat, flat-edged, prismatic, prismatic-flat, pointed or mixtures of these shapes.
  • elevation 18a and/or recess 19b of the female mold 4a and/or male mold 4b may be designed in several stages, in particular sculptured, in terms of its height and/or depth.
  • Fig. 13a and Fig. 13b show methods for producing a die 4a and/or male die 4b.
  • the elevation 18a and/or depression 18b it is possible for the elevation 18a and/or depression 18b to be engraved and/or milled using a computer-controlled engraving machine and/or using a computer-controlled milling machine 19.
  • the relief shape is preferably first defined and designed with the help of a computer 20.
  • the design can be done manually or using predetermined relief shapes.
  • a data set containing the relief shape is then preferably generated based on this design and the data set is transmitted to the computer-controlled engraving machine and/or milling machine 19.
  • the elevations and/or depressions are then engraved and/or milled into the die 4a and/or male die 4b, particularly depending on the data set.
  • elevations 18a and/or depressions 18b may be produced photolithographically.
  • the elevations 18a and / or depressions 18b are generated by means of a laser 20, in particular by laser ablation.
  • the material of the matrix 4a and/or the male mold 4b is preferably completely removed and/or ablated.
  • the laser 20 is preferably a gas laser, in particular a CO 2 laser, and/or a solid-state laser, in particular an Nd:YAG laser.
  • the laser power is at least 20 W, preferably at least 30 W, more preferably at least 100 W. It is also advantageous if the wavelength of the laser 20 is between 9.35 ⁇ m and 10.25 ⁇ m.
  • the laser beam 22 is preferably directed along the die 4a and/or the male die by means of deflectable mirrors, in particular by means of a laser scanning 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 created in the surface of the female die 4a and/or male die 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 shortening factor is determined depending on the diameter of the embossing roller and/or the counter-pressure roller.
  • the predetermined shortening factor is determined depending on the embossing length and/or a print length, in particular on the substrate.
  • the predetermined reduction factor for the die 4a is 0.99440 and for the male die 4b is 0.99800 with a diameter of the embossing roller 2a of 300 mm and a diameter of the counter-pressure roller of 600 mm.
  • the male part 4b is removed or exposed in such a way that the so-called base of the female part 2a is not embossed into the substrate 3.
  • the male mold 4b is preferably removed or exposed 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 the flat states of the die 4a and/or the male die 4b and the female die 4a and/or the male die 4b are then deformed in such a way that the female die 4a and/or the male die 4b has a rounding, which essentially corresponds to the diameter of the embossing roller 2a and/or the diameter of the counter-pressure roller 2b.
  • the layer 17b to be applied in a further step using the adhesive layer 17c, with the layer 17b preferably already having a corresponding curve.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum rotativen Blindprägen eines Substrats sowie eine Vorrichtung zum rotativen Blindprägen eines Substrats.
  • 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.
  • Aus der WO 2007/028557 A1 ist weiter ein Verfahren zum Erzeugen einer Matrizen- oder Patrizenform bekannt. Ferner ist aus der DE 100 40 683 A1 ein Verfahren zum Positionieren einer Patrize an einer Gegendruckwalze einer Prägestation bekannt.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabenstellung zugrunde, ein verbessertes Verfahren sowie eine verbesserte Vorrichtung zum Blindprägen eines Substrats bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst von einem Verfahren zum rotativen Blindprägen eines Substrats gemäß Anspruch 1. Diese Aufgabe wird weiter gelöst von einer Vorrichtung zum rotativen Blindprägen eines Substrats gemäß Anspruch 10.
  • 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.
  • Erfindungsgemäß weist 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 umfasst das Verfahren erfindungsgemäß weiter folgende Schritte, 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 Hochprägungen 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. Hierdurch 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 Dreiviertelkreis oder ein Viertelkreis 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.
  • Hierdurch 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 Maximalkraft 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.
  • Erfindungsgemäß ist die zumindest eine Matrize und/oder Patrize in dem zumindest einen Fensterbereich der Positionierungshilfe mittels einer Justierhilfe justierbar. So ist es auch erfindungsgemäß, 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.
  • Weiter erfindungsgemäß 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 Herstellung 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, 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 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. 1a bis Fig. 1c
    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. 11a bis Fig. 11e
    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. 1a bis Fig. 1c zeigen schematisch eine Vorrichtung 1 zum rotativen Blindprägen.
  • Die Vorrichtung 1 zum rotativen Blindprägen eines Substrats 3 umfasst eine Arbeitsstation 1a, 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. 1a gezeigten Vorrichtung 1, wird, wie in den Fig. 1a bis Fig. 1c gezeigt, ein Verfahren zum rotativen Blindprägen des Substrats 3 in der Arbeitsstation 1a 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. 1b 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. 1c gezeigt, ist es von Vorteil, wenn in dem in Fig. 1b 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. 1c 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. 1a bis Fig. 1c 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 1a 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 1a transportiert wird, d.h. das Substrat 3 wird entsprechend vorgeschoben.
  • Wie in Fig. 1a bis Fig. 1c 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. 1a bis Fig. 1c 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. 1c 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. 1a bis Fig. 1c, 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 1b 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 1a zum rotativen Blindprägen des Substrats 3. Bezüglich der Ausgestaltung der Arbeitsstation 1a und des rotativen Blindprägens ist hier auch auf obige Ausführungen verweisen.
  • Weiter umfasst die Vorrichtung die Arbeitsstation 1c zum Rillen und/oder Falzen des Substrats 3. Bevorzugt umfasst die Arbeitsstation 1c 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 1b vor der Arbeitsstation 1a umfassend die Prägewalze 2a und die Gegendruckwalze 2b angeordnet. Die Arbeitsstationen 1c und 1d, sind nach der Arbeitsstation 1a 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 1c vor und/oder die Arbeitsstation 1b nach der Arbeitsstation 1a 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. 7i 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 Heißkleber- 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 Huntsman, 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. 11a bis Fig. 11e sowie Fig. 12a bis Fig. 12d zeigen schematisch Schnittdarstellungen von Reliefformen.
  • Die in den Fig. 10a bis Fig. 10g, Fig. 11a bis Fig. 11e 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 Hochprägung 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. 11a bis Fig. 11e einstufige Reliefformen im Querschnitt gezeigt, welche vertieft ausgeführt sind, d.h. die Reliefformen sind insbesondere gemäß einer Tiefprägung in das Substrat 3 geprägt. Fig. 11a zeigt eine vertieft runde Reliefform, Fig. 11b eine vertieft runde Reliefform mit kantigem Übergang, Fig. 11c eine vertieft flache Reliefform mit abgerundetem Übergang, Fig. 11d vertieft prismatische Reliefform mit spitzer Scheitellinie und Fig. 11e 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 Hochprägung oder gemäß einer Hochprägung und einer Tiefprägung in das Substrat 3 geprägt. Fig. 12a zeigt eine erhabene mehrstufige Reliefform, Fig. 11b eine erhabene skulpturierte Reliefform, Fig. 11c eine mehrstufige kombiniert erhabene und vertiefte Reliefform und Fig. 11d 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, ein 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. 11a bis Fig. 11e sowie Fig. 12a bis Fig. 12d gezeigten Reliefformen in hoher Qualität und Stückzahl erzeugt werden, wobei unter hoher Qualität insbesondere ein mit dem Hubprägeverfahren vergleichbares Prägeergebnis verstanden wird.
  • Entsprechend der in den Fig. 10a bis Fig. 10g, Fig. 11a bis Fig. 11e 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 µm und 10,25 µm 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, 1b, 1c, 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
    11
    Transporteinrichtung
    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 (15)

  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 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);
    und wobei das Verfahren weiter folgende Schritte umfasst:
    - 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), 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, und dass die Justierhilfe (9a) derart angeordnet wird, dass die zumindest eine Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) zumindest in einer Richtung beweglich ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    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).
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    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, und/oder
    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, und/oder 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Prägewalze (2a) und die Gegendruckwalze (2b) mit einander entsprechenden Umlaufgeschwindigkeiten zueinander entgegengesetzt angetrieben werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6,
    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, insbesondere
    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.
  8. 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 (1b, 1c, 1d) ausgeführt werden:
    - Bedrucken des Substrats (3);
    - Zertrennen des Substrats (3);
    - Rillen und/oder Falzen des Substrats (3).
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in dem Schritt a) das Substrat (3) als Bogenware bereitgestellt wird, insbesondere
    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, und/oder
    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.
  10. Vorrichtung (1) zum rotativen Blindprägen eines Substrats (3), wobei die Vorrichtung eine Arbeitsstation (1a) 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, und wobei 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,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Positionierungshilfe (7) weiter eine Justierhilfe (9a) umfasst, dass die zumindest eine Matrize (4a) und/oder Patrize (4b) in dem zumindest einen Fensterbereich (7a) der Positionierungshilfe (7a) mittels der Justierhilfe (9a) justierbar ist, und dass die Justierhilfe (9a) derart angeordnet ist, dass die zumindest eine Matrize und/oder Patrize zumindest in einer Richtung beweglich ist.
  11. Vorrichtung (1) nach Anspruch 10,
    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.
  12. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 oder 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Positionierungshilfe (7) Metalle, insbesondere Kupfer, Nickel, Chrom, Eisen, Zink, Zinn, Blei oder Legierungen derartiger Metalle, umfasst, und/oder
    dass die Positionierungshilfe (7) magnetisch ausgebildet ist.
  13. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
    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, und/oder
    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.
  14. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
    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.
  15. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Verhältnis des Durchmessers der Prägewalze (2a) zu dem Durchmesser der Gegendruckwalze (2b) 1 zu 2, bevorzugt 1 zu 1, ist, und/oder
    dass die Vorrichtung (1) weiter ein oder mehrere weitere Arbeitsstationen (1b, 1c, 1d) zum Bedrucken des Substrats (3) und/oder zum Zertrennen des Substrats (3) und/oder zum Rillen und/oder Falzen des Substrats (3) umfasst.
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