PL228626B1 - Sposób wytwarzania zestawu walców wytłaczających, zestaw walców wytłaczających i zastosowanie walców wytłaczających - Google Patents

Description

(21) Numer zgłoszenia: 412124 _{B21D 13/Q4 (200601)}

B31F 1/10 (2006.01)

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 27.04.2015

Sposób wytwarzania zestawu walców wytłaczających, zestaw walców wytłaczających i zastosowanie walców wytłaczających

	(73) Uprawniony z patentu:
(43) Zgłoszenie ogłoszono:	Boegli-Gravures S.A., Marin, CH
07.11.2016 BUP 23/16	(72) Twórca(y) wynalazku:
	CHARLES BOEGLI, Marin-Epagnier, CH
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
30.04.2018 WUP 04/18	(74) Pełnomocnik:
	rzecz, pat. Urszula Sierpińska

co

CM co

CM

CM

Ω.

PL 228 626 B1

Opis wynalazku

Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania zestawu walców wytłaczających do urządzenia do wytłaczania materiałów opakowaniowych, który ma dwa walce. Niniejszy wynalazek dotyczy ponadto zestawu walców wytłaczających do urządzenia do wytłaczania materiałów opakowaniowych. Niniejszy wynalazek dotyczy również zastosowania tych walców wytłaczających w urządzeniu do wytłaczania materiałów opakowaniowych.

Folie opakowaniowe dla przemysłu tytoniowego lub przemysłu spożywczego już od pewnego czasu wytłacza się za pomocą urządzeń z walcami wytłaczającymi, przy czym folie są na przykład tak zwanymi wkładkami wewnętrznymi, które są owijane wokół pewnej liczby papierosów, lub materiałami opakowaniowymi dla czekolady, masła lub podobnych środków spożywczych, elementów elektronicznych, biżuterii lub zegarków.

Początkowo, tak zwane wkładki wewnętrzne składały się z czystych folii aluminiowych, takich jak na przykład folie do użytku domowego, a wytłaczanie uzyskiwano przez przepuszczanie ich między dwoma walcami, z których co najmniej jeden zawierał wzór wypukły (ang. relief), czyli tak zwane oznaczenia graficzne. Do około 1980 r. taka para walców składała się głównie z walca stalowego, na którym ukształtowano wzór wypukły, i z przeciwwalca z materiału elastycznego, na przykład gumy, papieru lub szkła akrylowego. Przez odciskanie wzoru walca męskiego na przeciwwalcu = walcu żeńskim, uzyskiwano wzór wklęsły będący lustrzanym odbiciem wzoru wypukłego.

Dla bardziej skomplikowanych oznaczeń graficznych, wzór wypukły walca męskiego był przenoszony na warstwę na walcu żeńskim, a wgłębienia odpowiadające częściom wybrzuszonym wytrawiano albo w inny sposób żłobiono. Ostatnio w tym procesie grawerowania wykorzystywano również laser.

Ponieważ jest zapotrzebowanie na takie wytwarzanie walców żeńskich, to po około 1980, kiedy to złożono amerykańskie zgłoszenie patentowe nr US 5 007 271 na rzecz zgłaszającego niniejszy wynalazek, coraz powszechniej stosuje się tak zwany układ „pin-up/pin-up”, w którym dwa identyczne stalowe walce o bardzo dużej liczbie małych zębów zazębiają się wzajemnie i wytłaczają przechodzący przez nie papier. Oznaczenia graficzne są uzyskiwane przez częściowe albo całkowite usunięcie zębów na jednym z walców.

Ponadto, możliwe było wytwarzanie w ten sposób tak zwanego satynowania, w którym dzięki dużej liczbie małych wgłębień utworzonych przez zęby uzyskuje się matowy, a więc również bardziej ekskluzywny wygląd powierzchni.

Europejski dokument patentowy nr EP 0 114 169 1 ujawnia urządzenie do wytłaczania, które jest umiejscowione za urządzeniem drukującym i ma metalowy wytłaczający walec męski oraz żeński przeciwwalec wykonany z materiału elastycznego, przy czym wklęsłości w walcu żeńskim są większe niż wypukłości na walcu męskim. To urządzenie nie jest przewidziane do wytłaczania bez uprzedniego drukowania. Nie ujawniono sposobu wytwarzania żadnego z walców, z wyjątkiem tego, że do wytwarzania wklęsłości można stosować laser.

Amerykańskie zgłoszenie patentowe nr US 5 269 983 A również ujawnia parę walców z metalowym walcem męskim i z elastycznym walcem żeńskim.

Niemieckie zgłoszenie patentowe nr DE 10 2005 056627 A1 ujawnia sposób i urządzenie do wytwarzania wykrojów dla wkładki wewnętrznej dla grupy papierosów, zawierające parę walców wytłaczających, przy czym jeden z walców ma wypukłości, a drugi z walców ma odpowiadające im wklęsłości. Nie ujawniono w nim sposobu wytwarzania pary walców.

Niemieckie zgłoszenie patentowe nr DE 43 42 737 A1 ujawnia sposób i urządzenie do wytwarzania wykrojów wytłaczanych wkładek wewnętrznych za pomocą pary walców, w którym jeden z walców zawiera grawerunek na części swojego obwodu, natomiast przeciwwalec zawiera grawerunek na całym swoim obwodzie. Nie ma w nim żadnej wskazówki co do sposobu wytwarzania walców wytłaczających.

Europejski dokument patentowy nr EP 2 327 502 A1 na rzecz tego samego zgłaszającego ujawnia sposób i urządzenie do nadawania struktury walcom wytłaczającym za pomocą urządzenia laserowego.

Europejskie zgłoszenie patentowe nr EP 1 658 965 Al ujawnia urządzenie do wytłaczania zawierające dwie pary walców wytłaczających, z których jedna para służy do satynowania folii, a druga para do wytłaczania grafiki. Druga para walców może zawierać walec męski i elastyczny walec żeński albo walce w tak zwanej konfiguracji „pin-up/pin-down. Nie ujawniono w nim sposobu wytwarzania takich walców.

PL 228 626 B1

Równolegle z rozwojem technik wytłaczania, tzn. wytwarzania walców wytłaczających, nastąpiły również zmiany w zakresie materiałów opakowaniowych, polegające na tym, że pierwotnie stosowaną całkowicie metalową folię aluminiową zastąpiono foliami papierowymi, których powierzchnie powlekano ze względów ochrony środowiska coraz to cieńszymi warstwami metalu, które ostatnio nakładano przez napylanie. Ostatnimi czasy, warstwę metalu na wkładkach wewnętrznych jeszcze bardziej zmniejszono, a w przyszłości będzie ona w końcu całkowicie pomijana.

Jednocześnie dąży się do zastąpienia klasycznego systemu pakowania, w którym papierosy są pakowane we wkładki wewnętrzne, a to opakowanie jest umieszczane w paczce kartonowej, tak zwanymi miękkimi paczkami, w których zapewniona jest tylko owijka foliowa, która równocześnie pełni funkcje z jednej strony utrzymywania wilgotności papierosów i zabezpieczania ich przed zewnętrznymi wpływami zapachowymi, a z drugiej strony zapewniania pewnego stopnia sztywności dla mechanicznego zabezpieczenia papierosów.

Osiągnięcia w wytwarzaniu walców wytłaczających, w szczególności te podane do wiadomości przez zgłaszającego niniejszy wynalazek, patrz na przykład amerykański dokument patentowy nr US 7 036 347, doprowadziły do coraz szerszego zakresu efektów dekoracyjnych na wkładkach wewnętrznych i do większego zróżnicowania reklam, które wykorzystano nie tylko w przemyśle tytoniowym, ale również w przemyśle spożywczym. Ostatnio jednak podejmuje się wysiłki mające na celu silne ograniczenie lub całkowite usunięcie reklam z wyrobów tytoniowych, aby przestało być możliwe wytłaczanie w dotychczasowym stopniu na wkładkach wewnętrznych skutecznych promocyjnie projektów. Dlatego poszukuje się możliwości wytwarzania nowych efektów dekoracyjnych bez stosowania przykuwających oko wytłoczeń, złotych obrzeży ani innych tego rodzaju dekoracji.

Rozważa się również nowe możliwości rozpoznawania produktu, co jak dotąd było zapewnione głównie w przypadku znanych na całym świecie marek. Obecnie stosuje się tak zwane efekty dotykowe, które stwarza się za pomocą specjalnych struktur powierzchni papierów lub za pomocą specjalnych grawerunków. Zarówno tkaniny, jak i papiery mają kolory zoptymalizowane pod kątem rozszerzalnej absorpcji promieniowania podczerwonego, które tworzą tak zwane pseudo-wytłoczenia. Celem tej techniki może być tworzenie dostrzegalnego wzoru wypukłego, na przykład dla utworzenia aksamitnej powierzchni lub efektu matowego. W zastosowaniach mających na celu bezpieczne przechowywanie żywności, techniki polegające na zwilżaniu są jednak wątpliwe.

W przypadku powierzchni dotykowych, konsument rozpoznaje produkt za pomocą swojego zmysłu dotyku. Ponadto, może to doprowadzić do stosowania napisów w alfabecie Braille'a lub do wytwarzania ukrytych zabezpieczeń. Informacje wytwarzane w sposób dotykowy mogą na przykład być odczytywane za pomocą promieniowania laserowego w oparciu o zależny od powierzchni współczynnik odbicia. Ponadto, najnowsze osiągnięcia mają na celu uzyskanie efektów dźwiękowych, które można wywoływać przez pocieranie powierzchni.

Inny sektor przemysłu tytoniowego dotyczy samego papierosa, na przykład ze jego ustnikiem, zwanym również końcówką.

W związku z jednej strony z coraz bardziej restrykcyjnymi przepisami dotyczącymi wyrobów tytoniowych oraz dążeniem do uwzględnienia dodatkowych cech, takich jak dotykowe, akustyczne lub różne cechy optyczne, a z drugiej strony stale rosnącym zróżnicowaniem różnych materiałów opakowaniowych, takich jak folie aluminiowe, papiery powleczone metalem, papiery ustnikowe, folie hybrydowe, folie z tworzywa sztucznego, karton lub brystol, tradycyjne walce wytłaczające typu „pin-up/pin-up, w których zarówno walec napędzany jak i przeciwwalce mają dużą liczbę zębów, mogą być nadal całkowicie i z powodzeniem stosowane do wytłaczania wkładek wewnętrznych, lecz osiągają swoje granice w odniesieniu do wyżej wymienionych celów.

Chociaż znane są układy walców zawierające walec męski mający struktury wypukłe i walec żeński mający struktury wklęsłe, które są odwrotnie zgodne, mogą poszerzyć zakres elementów dekoracyjnych, ich wytwarzanie jest bardzo kosztowne, a przede wszystkim czasochłonne, ze względu na wytwarzanie zgodnych par, w związku z czym nie jest wystarczające wytwarzanie ich na potrzeby przemysłowego wytłaczania na przykład metalizowanych wkładek wewnętrznych dla przemysłu tytoniowego.

Ponadto, wytłaczanie precyzyjne można zapewnić tylko przy bardzo drogim wytwarzaniu takich walców. Oprócz tego, kiedy w tym kontekście stosowany jest walec męski i odwrotnie zgodny walec żeński, wtedy folia między nimi jest zgnieciona do takiego stopnia, że powstają naprężenia w kier unku poprzecznym, które są niedopuszczalne dla papierów przeznaczonych dla wyrobów tytoniowych. Ponadto, osiąga się niemal niekontrolowaną granicę przedziurawiania i wymagane są bardzo wysokie

PL 228 626 B1 ciśnienia dla procesu ciągłego o dużej szybkości, a czasy wytłaczania mieszczą się w zakresie milisekund. Ostatecznie istnieje tendencja do stosowania grubszych papierów.

Austriacki dokument patentowy nr AT 00340747 ujawnia ogólny sposób nadawania struktury powierzchniowej płytom stalowym lub z metali nieżelaznych miedzy walcami, przy czym jeden z walców ma pozytywową strukturę powierzchni, a drugi walec ma negatywową strukturę powierzchni. Dokument ten nie ujawnia ani nie sugeruje, że współdziałającą strukturę wklęsłą wytwarza się niezależnie od wytworzonej wcześniej lub już istniejącej fizycznie struktury wypukłej, wprowadzając w ten sposób odchylenie od przystawania (kongruencji) między strukturą wypukłą powierzchni a strukturą wklęsłą powierzchni.

Amerykański dokument patentowy nr US 4047417 ujawnia urządzenie do głębokiego wytłaczania pojedynczych arkuszy materiału, w którym są zastosowane rozmaite zestawy walców do wytłaczania odpowiednio pierwszego wzoru, a następnie nałożonego drugiego wzoru. Dokument ten nie ujawnia ani nie sugeruje, że współdziałającą strukturę wklęsłą wytwarza się niezależnie od wytworzonej wcześniej lub już istniejącej fizycznie struktury wypukłej, tym samym wprowadzając odchylenie od przystawania (kongruencji) między strukturą wypukłą powierzchni a strukturą wklęsłą powierzchni.

Jak wynika z powyższego opisu, jednym z celów wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania zestawu walców wytłaczających, który umożliwia precyzyjne wytłaczanie zróżnicowanych struktur powierzchni wskazanych materiałów zróżnicowanego rodzaju w procesie ciągłym w linii pakowania. W tym kontekście, określenie „precyzyjne wytłaczanie oznacza, że zarysy drobnych struktur wytłaczających w walcach wykazują całkowity błąd liniowy mniejszy niż +/-10 pm i błąd kątowy mniejszy niż 5°.

Wynalazek ma na celu przezwyciężenie wymienionych powyżej wad.

Przedmiot wynalazku zostanie wyjaśniony bardziej szczegółowo poniżej w nawiązaniu do rysunków przykładowych postaci wykonania, na których:

fig. 1 fig. 2 fig. 3 fig.

fig.

fig.

fig.

fig.

fig.

fig.

fig.

9

10-16

17-20B fig. 21-35 fig. 36 fig.

fig.

fig. 39 fig. 40 fig. 41 -43 fig. 44-46 przedstawia schematycznie zestaw walców wytłaczających typu „pin-up/pin-up” według stanu techniki w urządzeniu do wytłaczania, przy czym oba walce mają zęby, które wystają z cylindra, przedstawia schematycznie zestaw walców wytłaczających typu „pin-up/pin-down” według stanu techniki, przy czym walec żeński = walec typu „pin-down”, jest skonstruowany tak, że jest odwrotnie zgodny z walcem męskim = walcem typu „pin-up”, przedstawia schematycznie zestaw walców wytłaczających typu walca męskiego-żeńskiego według wynalazku, przedstawia jedną z odmian postaci wykonania zestawu walców wytłaczających z fig. 3, przedstawia kolejną postać wykonania odmiany zestawu walców wytłaczających z fig. 3, przedstawia, w trzech różnych powiększeniach, szczegół walca męskiego zestawu do wytłaczania z fig. 5, przedstawia jedną z odmian postaci wykonania zestawu walców wytłaczających z fig. 5, przedstawia kolejną odmianę postaci wykonania zestawu walców wytłaczających z fig. 3, przedstawia system laserowy do wytwarzania struktur walców męskich i żeńskich według wynalazku, przedstawiają odmiany postaci wykonania struktur na walcach wytłaczających z fig. 3, przedstawiają, schematycznie i w przekroju, postacie wykonania struktur wypukłych i wklęsłych, które nie są odwrotnie zgodne, przedstawiają odmiany postaci wykonania par walców mających strefy do tworzenia przegnieceń do składania, przedstawia schematycznie widok perspektywiczny pierwszej przykładowej postaci wykonania urządzenia szybkowymiennego dla walców według wynalazku, przedstawia przekrój zmontowanego urządzenia z fig. 21, przedstawia schematycznie widok perspektywiczny drugiej postaci wykonania urządzenia szybkowymiennego dla walców według wynalazku, przedstawia schematycznie widok perspektywiczny trzeciej postaci wykonania urządzenia szybkowymiennego dla walców według wynalazku, przedstawia schematycznie widok perspektywiczny kolejnej postaci wykonania urządzenia szybkowymiennego dla walców według wynalazku, przedstawiają pary walców wytłaczających w korzystnych postaciach wykonania według wynalazku, a przedstawiają wykroje wytłoczonych i przegniecionych folii.

PL 228 626 B1

Fig. 1 przedstawia urządzenie do wytłaczania 1 według stanu techniki z zestawem dwóch walców 2 i 3 typu „pin-up/pin-up”. W tej konfiguracji, stalowe cylindry zawierają wystające zęby 4, które są ogólnie ostrosłupowe i mają kwadratową albo prostokątną podstawę. W liniach pakowania papierosów i innych liniach pakowania, takie walce opracowane przez zgłaszającego niniejszy wynalazek są stosowane od ponad dwudziestu lat, przy czym oś 5 walca napędzanego 2 jest osadzona w sposób nieruchomy, natomiast przeciwwalec 3 jest napędzany i synchronizowany przez walec napędzany. W znany sposób, takie urządzenie do wytłaczania może zawierać więcej niż dwa walce wytłaczające, na przykład jeden walec wytłaczający i dwa przeciwwalce.

W tym przypadku, oś 5 przeciwwalca 3 korzystnie może się przemieszczać we wszystkich trzech kierunkach, tak że jeden ząb jednego walca może wchodzić pomiędzy cztery zęby drugiego walca i możliwa jest bezpoślizgowa, samoistna synchronizacja. W celu wytworzenia oznaczeń graficznych i elementów uwierzytelniających, zęby napędzanego walca usuwa się całkowicie albo tylko częściowo, tworząc w ten sposób obraz, który zmienia się w zależności od kąta padania światła i kąta patrzenia obserwatora. Ponadto, znane jest tworzenie elementów uwierzytelniających na wierzchu lub na bokach zębów za pomocą mikrograwerunków albo alternatywnie przez usuwanie lub modyfikowanie niektórych zębów w określonym wcześniej układzie.

Do wytwarzania elementów uwierzytelniających lub dekoracji na wkładkach wewnętrznych, tzn. na papierze powleczonym metalem, bardzo dobrze nadają się walce typu „pin-up/pin-up”, które z powodzeniem stosuje się od dziesięcioleci. Jak wspomniano we wstępie, zarówno wyższe wymagania odnośnie precyzji wytłaczania i dostosowań do coraz większego zróżnicowania materiałów opakowaniowych, takich jak folie z tworzywa sztucznego, folie hybrydowe, karton lub brystol, jak i spodziewane bardziej restrykcyjne przepisy dotyczące reklamowania i związane z tym nowe rodzaje wytłaczania, ujawniają ograniczenia urządzeń z walcami wytłaczającymi typu „pin-up/pin-up”.

Oprócz urządzeń, w których stosuje się walce typu „pin-up/pin-up”, tzn. dwa albo wiele walców męskich, wytłaczanie prowadzi się również walcami męskimi i żeńskimi, czyli, jak przedstawiono na fig. 2, tak zwanymi parami walców typu „pin-up/pin-down”.

Urządzenie 7 według fig. 2 zawiera dwa walce 2 i 8, z których walec męski 2 może być taki sam jak na fig. 1, natomiast walec żeński 8 jest tak zwanym walcem typu „pin-down”, a wgłębienia 9 odpowiadają zębom 4 na walcu 2 w sposób odwrotnie zgodny. Podobnie jak na fig. 1, walec 2 jest napędzany napędem 6, natomiast walec 8 jest napędzany zębami 4. W celu zapewnienia płynnej operacji wytłaczania, zęby i wgłębienia muszą być bardzo precyzyjnie wykonane w procesie obróbki maszynowej i dopasowane do siebie.

Pierwszy walec męski wytwarza się i wprowadza się w kontakt ze stalowym cylindrem walca żeńskiego w taki sposób, że zęby walca męskiego zostają odtworzone na cylindrze żeńskim, i na walec żeński z reguły zostaje nałożona warstwa lakieru fotograficznego lub wosku, lub tym podobnego. Następnie żłobi się wgłębienia 9 w walcu żeńskim, które odpowiadają zębom 4, z ogólnie poprzez wyrycie. Znane jest jednak również żłobienie wgłębień w walcu żeńskim mechanicznie albo za pomocą s ystemu laserowego.

W oparciu o te dwa ogólne rodzaje walców wytłaczających, znane jest tworzenie, na ich twardych powierzchniach, bardzo dużej liczby znaków, obrazów, liter lub tym podobnych, ogólnie określanych jako „oznaczenia graficzne”, jak również elementów zabezpieczających lub elementów uwierzytelniających, które są często niewidoczne gołym okiem i mogą być odczytywane za pomocą odpowiedniego przyrządu optycznego.

Ze względu na bardzo złożoną technologię wymaganą do wytworzenia pary walców, męskiego i żeńskiego, według stanu techniki, stosowanie ich w celach przemysłowych jest bardzo ograniczone. Z reguły takie układy są wykonywane na zamówienie lub stosowane do celów specjalnych. Co więcej, tradycyjny układ walców, męskiego i żeńskiego, o odwrotnie zgodnych strukturach ma między innymi tę poważną wadę, że, w szczególności po wytłoczeniu szeregu struktur, folia wykazuje zniekształcenie w kierunku poprzecznym, które znacznie utrudnia dalsze jej przetwarzanie w linii pakowania. Ponadto, powstałe naprężenia poprzeczne mogą powodować przedziurawienie folii, co sprawia, że nie nadaje się ona do użytku ani w sektorze spożywczym, ani w przemyśle tytoniowym.

Na podstawie powyższego opisu, podstawowym wymogiem dla znacznej poprawy możliwości wytłaczania i jakości, a także głównie dla zastosowania w procesie ciągłym, jest możliwość bardziej racjonalnego, a w szczególności bardziej precyzyjnego wytwarzania bardziej zróżnicowanych struktur powierzchni walców, w szczególności walców żeńskich. Podczas, gdy według dotychczasowego stanu techniki precyzję można zapewnić bardzo drogimi procedurami rycia lub obróbki mechanicznej, inaczej

PL 228 626 B1 jest w przypadku racjonalnego, a więc również szybszego wytwarzania walców męskich i żeńskich o bardzo zróżnicowanych strukturach powierzchni.

Ponadto, inny wymóg polega na podjęciu środków w celu zmniejszenia naprężeń poprzecznych w wytłaczanej folii, które pojawiają się częściej w przypadku odwrotnie zgodnych struktur, do tego stopnia, aby przestały wpływać niekorzystnie na dalsze przetwarzanie.

Jedno z rozwiązań polega na kształtowaniu struktur powierzchni walców zestawu niezależnie od siebie, a nie kształtowaniu najpierw walca męskiego, a następnie walca żeńskiego w fizycznie zależnej relacji. Obecnie korzystnie osiąga się to z wymaganą precyzją i w wymaganym czasie produkcji za pomocą odpowiedniego systemu laserowego, który umożliwia wytwarzanie nie tylko walców męskich, ale również walców żeńskich racjonalnie, precyzyjnie, a przede wszystkim w wielu różnych kształtach i niezależnie od siebie.

Stwierdzono, że osobne wytwarzanie walców męskich i żeńskich umożliwia uzyskanie zmniejszenia naprężeń poprzecznych ze względu na fakt, że struktury wklęsłe nie są odwrotnie zgodne, tzn. nie odpowiadają dokładnie współdziałającym strukturom wypukłym. Ze względu na fakt, że wymiary i kształty struktur wypukłych, na przykład zębów, nie odpowiadają dokładnie wymiarom i kształtom wgłębień w walcu wklęsłym, nie tylko poprawiono jakość wytłaczania, ale również uzyskano wystarczające zmniejszenie naprężeń poprzecznych w wytłaczanej folii.

Zwłaszcza w przypadku wytłaczania dwóch taśm ustnikowych na odpowiednich walcach, może to powodować wypaczanie się taśmy folii, co może mieć konsekwencje w szczególności w zakresie operacji cięcia. Według publikacji międzynarodowego zgłoszenia patentowego nr WO-2011/098376 na rzecz zgłaszającego niniejszy wynalazek, która dotyczy wyłącznie walców typu „pin-up/pin-up”, problem ten można rozwiązać w ten sposób, że linie oznaczeń graficznych na dwóch taśmach ustnikowych są rozmieszczone we wzajemnie przesuniętych położeniach. Skutkuje to tym, że nie powstają naprężenia, gdy taśmy ustnikowe są cięte, i że części taśm ustnikowych mogą następnie być bezproblemowo oklejane wokół ustnika, aby utworzyć końcówkę, na której nie widać spoiny.

W przypadku walców męskich-żeńskich według wynalazku, dotyczy to nie tylko wytłaczania stosunkowo wąskich taśm ustnikowych, ale bardziej ogólnie wytłaczania struktur rozmieszczonych w rzędach.

Fig. 3 przedstawia schematycznie urządzenie do wytłaczania 10 według wynalazku, zawierające walec męski P11 i walec żeński M11, jak również w powiększeniu ich struktury powierzchni, gdzie przedstawiono grube struktury rombowe GP1 i GM1, patrz także fig. 10 do 16.

Ponieważ struktury grube nie są zębami, więc siła napędowa jest przenoszona z walca męskiego P11, który jest napędzany za pośrednictwem napędu pasowego 6, na walec żeński M11 za pomocą kół zębatych 39 i 40.

W odmianie postaci wykonania z fig. 4, walce P11E i M11E wykazują strukturę grubą GPE i GME, która składa się z dużej litery „E”.

W odmianie postaci wykonania z fig. 5, walce P11W i M11W wykazują tę samą strukturę grubą GPE i GME, która składa się z dużej litery „E”, jak również emblematu W. Na fig. 6, ten emblemat W na walcu męskim P11W jest pokazany w różnych widokach: na fig. 6A widok z góry, na fig. 6B widok perspektywiczny, a na fig. 6C przekrój.

Fig. 7 przedstawia odmianę postaci wykonania pary walców z fig. 5, w której dwa walce P11B i M11B są wyposażone, oprócz kształtów „E” i emblematu W, w znaki pozycjonowania 27 i 28 umożliwiające synchronizację walców i wytłaczanego materiału za pomocą kamery.

Fig. 8 przedstawia parę walców wytłaczających P11L i M11L, które nie mają struktur, z wyjątkiem emblematu, i również są wyposażone w oznaczenia 27 i 28.

Na fig. 9 przedstawiono schematycznie przykładowy system laserowy, który umożliwia wytwarzanie grubych i drobnych struktur pokazanych na fig. 10-16, które są odpowiednie dla wykonywania precyzyjnego grawerowania w sposób ciągły, czyli procesu mikrostrukturyzowania. Przedstawione urządzenie laserowe L12 zawiera laser 12, który jest podłączony do układu sterowania 13 sterującego laserem 12, i zespół odchylania 14, który może zawierać rozdzielacze wiązki, jak również modulatory akustyczno-optyczne lub elektro-optyczne bądź zwierciadła wielokątne. Zespół odchylania 14, skupiający element optyczny 15 i zwierciadło odchylające 16 tworzą zespół grawerowania 17, który może się przemieszczać liniowo wzdłuż osi X, jak oznaczono symbolicznie strzałką X. Alternatywnie, całe urządzenie laserowe L1 może się przemieszczać wzdłuż osi X.

PL 228 626 B1

Układ sterowania 13 jest podłączony do detektora położenia 18 do wykrywania i oceniania danych obracanego przedmiotu obrabianego 19, który w tym przypadku stanowi półwyrób walca wytłaczającego. Przedmiot obrabiany jest napędzany przez napęd 20, co symbolizuje kąt obrotu φ. Na skutek połączenia przemieszczania liniowego zespołu grawerowania i obrotu walca tworzona jest ciągła linia śrubowa SL, która umożliwia jednostajną obróbkę maszynową.

Stosowanie zespołu odchylania, który może na przykład zawierać jeden albo wiele rozdzielaczy wiązki, jak również modulatorów akustyczno-optycznych lub elektro-optycznych bądź jednego albo wielu zwierciadeł wielokątnych, umożliwia rozdzielanie początkowej wiązki laserowej na dwie albo wiele wiązek laserowych padających na dwie albo wiele ścieżek jednocześnie, w takiej wzajemnej odległości, że nie interferują ze sobą. Co więcej, przedział czasu między padaniem dwóch osobnych impulsów może być dobrany tak, że jest wystarczająco duży, aby unikać przeciążenia termicznego.

Przez zastosowanie laserów krótkoimpulsowych, których długość impulsów mieści się między 10 femtosekund a 100 pikosekund, stosuje się energię w bardzo krótkim czasie, aby umożliwić tak zwaną „zimną ablację”, w której materiał jest odparowywany bardzo szybko i bez niedopuszczalnego podgrzewania sąsiadującego materiału. Można w ten sposób niemal całkowicie uniknąć niepożądanego stanu ciekłego materiału, który wytwarza krawędzie lejowe i odpryski. Pożądane struktury są generowane na komputerze, który steruje układem laserowym tak, że nieistotne jest, czy wytwarza się strukturę powierzchni dla walca męskiego, czy dla walca żeńskiego. Dla walców, tzn. ich powierzchni, stosuje się na przykład odpowiednią stal, stop twardy lub materiał ceramiczny.

Na fig. 10-16 przedstawiono kilka spośród bardzo dużej różnorodności możliwych struktur powierzchni. W każdej z tych figur, grube struktury GP1 i GM1 są takie same jak przedstawione na fig. 3, natomiast nałożone na nie drobne struktury są różne. Przedstawione romby 21 grubych struktur zawierają brzegi wypukłe 22P i rowki wklęsłe 22M. Przykładowe wymiary przekątnej wzdłużnej to 4 do 6 mm, bardziej korzystnie 4,6 mm, a przekątnej poprzecznej to 1,5 mm do 3 mm, bardziej korzystnie 2,0 mm, natomiast szerokość brzegów i rowków 22 jest równa w przybliżeniu 0,2 mm. W powiększeniach, strukturę wklęsłą pokazano po lewej stronie rysunków, a strukturę wypukłą po ich prawej stronie, przy czym struktury są oświetlone od dołu i z lewej strony.

Jak widać w szczególności na powiększeniach, odpowiednie drobne struktury FP i FM są nałożone na grube struktury GP1 i GM1, przy czym drobne struktury różnią się swoim kształtem. Na fig. 10, drobna struktura FPQ składa się z kwadratów. Podziałka kwadratów, tzn. odstęp między ich powtarzającymi się elementami, wynosi około 0,04 mm. Jak pokazano na fig. 17-20, struktury wypukłe i wklęsłe nie są dokładnie odwrotnie zgodne, lecz w pewnym stopniu różnią się od siebie kształtem i wymiarami.

Na fig. 11, drobna struktura FPD i FMD ma kształt rombu, a nie kwadratu. Wymiary na fig. 11 są nieco większe niż na fig. 10, tzn. podziałka drobnej struktury wynosi w tym przypadku 0,07 mm, chociaż należy rozumieć, że może być mniejsza, na przykład 0,05 mm, albo większa.

Na fig. 12, drobna struktura FPRh i FMRh ma kształt rombu. W tym przypadku również wymiary są takie same jak poprzednio.

Na fig. 13, drobna struktura FPR i FMR jest okrągła. W tym przypadku również podziałka drobnej struktury może wynosić 0,07 mm.

Na fig. 14 pokazano tylko grubą strukturę GP1 i GM1, bez żadnych drobnych struktur. Taka struktura jest szczególnie odpowiednia do wytwarzania struktur dotykowych, które są nie tylko dobrze wyczuwalne, ale również mają przyjemny estetycznie wygląd. W ten sposób można wytwarzać na przykład znaki alfabetu Braille'a lub inne użyteczne akustycznie struktury.

Na fig. 15 przedstawiono, że na grubą strukturę wypukłą GP1 nie jest nałożona żadna drobna struktura, natomiast na grubą strukturę wklęsłą GM1 jest nałożona drobna struktura FM (Q, D, Rh, R), która ma kształt kwadratu, rombu lub okręgu, jak pokazano powyżej, albo może zawierać emblemat według fig. 5 lub inną tego rodzaju dekorację.

Na fig. 16 przedstawiono drobną strukturę FP (Q, D, Rh, R) nałożoną na grubą strukturę wypukłą GP1, natomiast gruba struktura wklęsła GM1 nie ma drobnej struktury.

Należy zaznaczyć, że pokazane postacie wykonania przedstawiają jedynie niewielką część wszystkich możliwych kształtów zarówno grubych struktur, jak i drobnych struktur. W oparciu o nie możliwe jest wytwarzanie bardzo dużej liczby różnych struktur, które mogą na przykład składać się z kilku oddzielnych oznaczeń graficznych lub logotypów, lub tym podobnych, na które może być nałożona drobna struktura. Oprócz tego, w znany sposób może być nałożona mikrostruktura w celu uzyskania na przykład elementów uwierzytelniających lub innych elementów charakterystycznych, które są z reguły niewidoczne gołym okiem.

PL 228 626 B1

Fig. 17-20B przedstawiają schematycznie niektóre z możliwości tego, jak struktura wklęsła może różnić się od struktury wypukłej. Dla lepszego ujęcia i uwidocznienia, pokazane struktury powierzchni mają kształt zębów i są powiększone, w celu wyraźniejszego zilustrowania odchyleń.

Po pierwsze, aby być w stanie wskazać rozmyślne dopuszczalne odchyłki, trzeba określić błędy, tzn. tolerancje wykonania. Jak wcześniej wspomniano, jednym z celów udoskonaleń wytwarzania walców jest między innymi wytwarzanie bardziej precyzyjnych struktur bardziej odpowiedniego do precyzyjnego wytłaczania, a więc pojawia się problem uzyskania małych tolerancji wykonania. Na te tolerancje wpływa też między innymi jakość powierzchni walców, dlatego korzystnie stosuje się twardą powierzchnię. Tak więc walce mogą stanowić walce całkowicie ze stopu twardego albo walce całkowicie z materiału ceramicznego, albo walce metalowe o powierzchni ceramicznej. Wszystkie te materiały są szczególnie odpowiednie dla dokładnej obróbki maszynowej za pomocą systemu laserowego. W większości przypadków korzystne jest wyposażenie powierzchni walców wytłaczających w odpowiednią warstwę ochronną.

Na przykład, dla zamierzonej obróbki maszynowej za pomocą systemu laserowego, w przypadku walca wytłaczającego o długości 150 mm i średnicy 70 mm, pożądane są błędy wynoszące 2-4 pm w kierunku obrotu i +/- 2 pm w kierunku osiowym, a pożądany błąd wysokości, dla zęba o wysokości 0,1 mm, wynosi 0,5 do 3 pm. Dla dwóch przeciwległych powierzchni bocznych zęba, tworzących kąt na przykład 80°, pożądany jest błąd kątowy mniejszy niż 3°. Tak więc, dla nowych walców, maksymalny błąd liniowy w rezultacie wynosi + /- 5 pm, tak że odchyłki produkcyjne mogą sięgać w przybliżeniu 10 pm.

Ponieważ jednak wartości te są silnie uzależnione od pomiarów i produkcji, więc tylko odchylenie liniowe struktur wypukłych od struktur wklęsłych wynoszące 15 pm lub więcej i odchylenie kątowe wynoszące 4° lub więcej można zakwalifikować jako dopuszczalną różnicę. Górna granica różnicy między strukturami jest określona przez warunek, że nie może niekorzystnie wpływać na współpracę dwóch walców.

Dopuszczalna różnica między odpowiednimi współdziałającymi strukturami walca męskiego a tymi na walcu żeńskim silnie zależy od wytłaczanego materiału. Tak więc, na przykład, różnica liniowa dla wytłaczania folii o grubości około 30 pm wynosi około 40 pm, a dla wytłaczania brystolu o grubości około 300 pm około 120 pm.

Na fig. 17-20B przedstawiono, że korzystne jest dla niektórych struktur, jeśli walce są ustawione w określonej stałej odległości od siebie. Dla układu walców typu „pin-up/pin-up”, taki stały odstęp w postaci wklęsłości na jednym z walców, tzn. zmniejszenia średnicy co najmniej na szerokości folii o 0,02 do 0,2 mm, opisano w publikacji międzynarodowego zgłoszenia patentowego nr WO 2011/161002 A1 na rzecz zgłaszającego niniejszy wynalazek.

W przypadkach według fig. 17-20B, średnica jednego z walców, korzystnie walca męskiego, jest zmniejszona co najmniej na szerokości folii o ponad 0,02 mm w stosunku do pozostałej części walca. W ten sposób można uzyskać bardziej jednorodne wytłaczanie. Na fig. 17-20B tę wklęsłość lub zmniejszoną średnicę walców wypukłych oznaczono literą 'S'.

Alternatywnie, zamiast wklęsłości mogą być obecne inne środki dystansowe, na przykład elektroniczne lub mechaniczne regulowanie odstępu.

Według fig. 17, walec żeński M23 ma strukturę powierzchni SM23, na której dwie przeciwległe powierzchnie boczne wgłębień tworzą kąt a23, a walec męski P23 ma strukturę SP23, na której dwie przeciwległe powierzchnie boczne zębów zawierają kąt β23, przy czym β23 jest mniejszy niż a23. Te kąty mogą mieć wartość 10° do 110° i różnicę ponad 4°.

Walec żeński M24 na fig. 18 ma strukturę wklęsłą SM24, której rowki N24 mają płaskie dno. Walec męski P24 ma strukturę powierzchni SP24, której zęby T24 są zaokrąglone.

Walec żeński M25 na fig. 19 ma taką samą strukturę powierzchni SM24, jak poprzednio, natomiast zęby T25 walca męskiego P25 mają spłaszczone końce.

Fig. 20 przedstawia kolejną odmianę postaci wykonania, w której walec żeński M26 ma strukturę powierzchni SM26 o zaokrąglonych rowkach N26, zaś zęby T26 w strukturze powierzchni SP26 walca męskiego P26 również są zaokrąglone, ale mają mniejszy promień niż rowki N26.

Fig. 20A przedstawia kolejną odmianę postaci wykonania, w której walec żeński M27 ma strukturę powierzchni SM27 o zaokrąglonym rowku N27, zaś klin T27 w strukturze powierzchni SP27 walca męskiego P27 również jest zaokrąglony, ale ma mniejszy promień niż rowek N27.

PL 228 626 B1

Fig. 20B przedstawia kolejną odmianę postaci wykonania, w której walec wklęsły M28 ma strukturę powierzchni SM28 o zaokrąglonych rowkach N28, zaś zęby T28 w strukturze powierzchni SP28 walca męskiego P28 również są zaokrąglone, ale mają mniejszy promień niż rowki N28.

Odmiany postaci wykonania według fig. 21 do 35 również opracowano według zasady, że struktury wklęsłe nie są dokładnie odwrotnie zgodne ze strukturami wypukłymi. Odmiany te odnoszą się do par walców zawierających strefy do tworzenia przegnieceń. Przegniecenia mogą również służyć celom dekoracyjnym. Takie przegniecenia są korzystne w przypadkach, gdzie trudno jest owijać folię wokół przedmiotów, takich jak wyroby tytoniowe, bez zakłócania procesu pakowania w trybie ciągłym.

Na fig. 21 do 35 przedstawiono odpowiednie urządzenia 80 mające parę walców 81P i 81M, w którym walec męski 81P jest napędzany przez napęd 6 i synchronizowany z walcem żeńskim za pomocą kół zębatych 39, 40. Wszystkie walce w przedstawionych postaciach wykonania mają podstawową strukturę składającą się na przykład z trójkątów TP lub TM i pewnej liczby, na przykład czterech stref przegniecenia 82, które mogą wykazywać inne struktury mające również działanie dekoracyjne.

Zatem strefy przegniecenia pary walców P81R1 i M81R1 według fig. 21 mają strukturę siatkową R, w której pola walca męskiego są wybrzuszone, a te walca żeńskiego są zagłębione. Aby służyć jako przegniecenia, te struktury są z reguły odpowiednio bardziej wybrzuszone albo zagłębione niż struktury trójkątne. Dotyczy to wszystkich pokazanych struktur przegniecenia.

Natomiast strefy przegniecenia pary walców P81R2 i M81R2 według fig. 22 mają zagłębione struktury siatkowe na walcu męskim i wybrzuszone struktury siatkowe na walcu żeńskim.

Struktury siatkowe stref przegniecenia P81R3, M81R3 według fig. 23 odpowiadają tym według fig. 21 z tą różnicą, że strefy przegniecenia nie sięgają krawędzi walców.

Strefy przegniecenia par walców P81LR1-3 i M81LR1-3 według fig. 24-26 zawierają promieniowo rozmieszczone brzegi W wystające z walca męskiego albo z walca żeńskiego, a na walcu żeńskim albo męskim znajdują się odpowiadające im wgłębienia. Strefy przegniecenia na parze walców P81LR3 i M81LR3 mają mniejszą długość niż walce.

Strefy przegniecenia par walców P81LL1-3 i M81LL1-3 według fig. 27-29 zawierają wzdłużnie rozmieszczone brzegi L wystające z walca męskiego albo z walca żeńskiego, a na walcu żeńskim albo męskim znajdują się odpowiadające im wgłębienia. Strefy przegniecenia na parze walców P81LL3 i M81LL3 mają mniejszą długość niż walce.

Strefy przegniecenia par walców P81Z1-3 i M81Z1-3 według fig. 30-32 zawierają zęby Z wystające z walca męskiego albo z walca żeńskiego, a na walcu żeńskim albo męskim znajdują się odpowiadające im wgłębienia. Strefy przegniecenia na parze walców P81Z3 i M81Z3 mają mniejszą długość niż walce.

Strefy przegniecenia par walców P81K1-3 i M81K1-3 według fig. 33-35 zawierają zęby K o okrągłym kształcie w przekroju poprzecznym, które zwężają się stożkowo w kierunku swoich końców i wystają z walca męskiego albo z walca żeńskiego, a na walcu żeńskim albo męskim znajdują się odpowiadające im wgłębienia. Strefy przegniecenia na parze walców P81K3 i M81K3 mają mniejszą długość niż walce.

Z przedstawionych schematycznie fig. 17-20B wynika, że ze względu na fakt, iż struktury walców żeńskich nie są odwrotnie zgodne ze strukturami walców męskich, tzn. że wymiary, a także kształty struktur walca męskiego i współdziałających struktur walca żeńskiego różnią się od siebie, zmniejszone jest zgniecenie folii pomiędzy dwoma walcami, co znacznie zmniejsza albo całkowicie eliminuje wszelkie zniekształcenia folii w kierunku poprzecznym w wielu rodzajach wytłaczania.

Ma to tę istotną zaletę, że pomimo wymaganych wysokich nacisków między walcami unika się przedziurawiania folii i ułatwia się jej późniejsze przetwarzanie w linii pakowania. Tylko w ten sposób możliwe jest stosowanie takich walców analogicznie do znanych i powszechnie stosowanych walców typu „pin-up/pin-up” w procesie ciągłym w linii pakowania. W przypadku wytłaczania części końcówkowych lub struktur umieszczonych w taśmach, korzystne jest wzajemne przesunięcie elementów strukturalnych na dwóch taśmach.

Fig. 41 do 43 zawierają ilustracje trzech par walców, które umożliwiają jednoczesne wytłaczanie dowolnego rodzaju oznaczeń graficznych, jak również przegnieceń, aby uzyskać część gotową do pocięcia i zapakowania bloku papierosów. Walce wytworzono sposobem według wynalazku, jak opisano powyżej. Wykroje Z81 do Z83 na fig. 44-46 odpowiadają parom walców 83P,M do 84P,M na fig. 41-43.

W takich walcach szczególnie dobrze widoczne są zalety oddzielnego wytwarzania walców męskich i żeńskich o pożądanym wskazanym odchyleniu od dokładnego przystawania (kongruencji).

PL 228 626 B1

Jest tak szczególnie w przypadku długich narzędzi do przegniatania, które rozciągają się na przykład promieniowo lub osiowo na całym walcu lub na jego częściach i są rozmieszczone jeden za drugim.

Fig. 41 przedstawia parę walców wytłaczających 81 składającą się z walca patrycowego 81P i walca matrycowego 81M, który nie jest dokładnie zgodny z walcem matrycowym. Walce mają oznaczenie graficzne 81LP,M, tzn. zawierają dowolne znaki, cyfry itp., a dla każdego przewidziana jest pewna liczba narzędzi do przegniatania 81FGP,M i 81FTP,M, które składają się z leżących obok siebie promieniowych pasków przegniatających, przy czym z jednej strony narzędzia do przegniatania 81FGP,M są rozmieszczone całkowicie promieniowo, a z drugiej strony inne narzędzia do przegniatania 81FTP,M są rozmieszczone częściowo promieniowo. Na figurze pokazano ponadto koła zębate 39, 40. Odpowiadający wykrój Z81 z odpowiadającymi przegnieceniami 81FG i 81FT pokazano na fig. 44.

Fig. 42 i 45 przedstawiają korzystną postać wykonania z fig. 41 i 44. Para walców wytłaczających 82 zawiera walec patrycowy 82P i walec matrycowy 82P. Walce mają oznaczenie graficzne 82LP,M, a także każdy ma pewną liczbę narzędzi do przegniatania 82LP,M i 82FLP,M, przy czym z jednej strony narzędzia do przegniatania 82FLP,M są rozmieszczone promieniowo, zaś z drugiej strony inne narzędzia do przegniatania są rozmieszczone wzdłużnie. Pokazano ponadto koła zębate 39, 40. Odpowiadający wykrój Z82 z odpowiadającymi przegnieceniami 82FR i 82FL pokazano na fig. 45.

Fig. 43 i 46 przedstawiają kolejną postać wykonania, w której oznaczenia graficzne nie pokrywają całej folii, ale tylko jej część. Para walców wytłaczających 83 zawiera walec patrycowy 83P i walec matrycowy 83P. Walce mają oznaczenie graficzne 83LP,M, a także każdy ma pewną liczbę narzędzi do przegniatania 83FRP,M i 83FLP,M, przy czym z jednej strony narzędzia do przegniatania 83FRP,M są rozmieszczone promieniowo, zaś z drugiej strony inne narzędzia do przegniatania 83FLP,M są rozmieszczone wzdłużnie i krzyżują się ze sobą. Odpowiadający wykrój Z83 z odpowiadającymi przegnieceniami 83FR i 83FL pokazano na fig. 46. Pokazano ponadto koła zębate 39, 40, a w niniejszej postaci wykonania pokazano również znaki pozycjonowania 27 i 28, takie jak na fig. 7 i 8. Znaki te znajdują się również na wykroju Z83.

Walce męski-żeńskie według stanu techniki zawsze wytwarzano parami, a ze względu na fakt, że walce żeńskie kształtowano tak, że były odwrotnie zgodne z walcami męskimi, to za każdym razem, gdy trzeba było wymienić jeden z walców, nieunikniona była wymiana również drugiego walca. Dzięki sposobowi według wynalazku, który umożliwia osobne wytwarzanie, możliwe jest oddzielne wymienianie walca męskiego albo walca żeńskiego, co stanowi istotną zaletę nie tylko ze względu na różnice tempa zużycia, ale również w zakresie możliwości projektowych.

Urządzenia szybkowymienne dla zwykłych walców typu „pin-up/pin-up” są znane z amerykańskiego dokumentu patentowego nr US 6 665 998 na rzecz zgłaszającego niniejszy wynalazek i od czasu jego publikacji stosuje się je na całym świecie w większości urządzeń do wytłaczania bibułki papierosowej. W tych urządzeniach, oś przeciwwalca może się przemieszczać we wszystkich trzech kierunkach współrzędnych w celu umożliwienia samosynchronizacji walców wytłaczających.

Urządzenia szybkowymienne 30 z fig. 36 i 37 zawiera obudowę 31 mającą dwa gniazda 32 i 33 przeznaczone do osadzenia odpowiednich wsporników 34 i 35 walców. Wspornik 34 walca służy do zamontowania walca męskiego 36, który jest napędzany przez niepokazany napęd 6, a wspornik 35 walca służy do zamontowania walca żeńskiego 37. Według fig. 20, wspornik 34 walca jest umieszczany w gnieździe 32, a wspornik 35 w gnieździe 33. Obudowa 31 jest zamykana za pomocą płyty zamykającej 38.

W niniejszym przykładzie, podobnie jak w przykładach według fig. 3-8, walec żeński jest napędzany przez napędzany walec męski 36 za pośrednictwem kół zębatych 39 i 40 znajdujących się przy jednym z końców walców. W celu zapewnienia wymaganej wysokiej precyzji synchronizacji, koła zębate są bardzo dokładnie wykonane. Jednak, można stosować również inne środki synchronizacji, na przykład silniki elektryczne.

Na przekroju z fig. 37 widać, że po zewnętrznej stronie napędu, po lewej stronie rysunku, oś 41 walca męskiego 36 jest obrotowo osadzona w łożysku igiełkowym 42 we wsporniku 34 walca, a po drugiej stronie w łożysku kulkowym 43. Dwa końce wspornika walca są utrzymywane w odpowiadających im otworach odpowiednio w obudowie i w płycie zamykającej.

W celu precyzyjnego i pewnego wprowadzania i umiejscawiania wspornika walca w obudowie, spód obudowy ma rowek 48 w kształcie litery T, któremu odpowiada klin 49 w kształcie litery T na spodzie wspornika walca.

Z jednej strony, po lewej stronie rysunku, oś 50 walca żeńskiego 37 jest osadzona w ścianie 51 wspornika 35 walca, a z drugiej strony w drugiej ścianie 52 wspornika walca.

PL 228 626 B1

Krawędzie 53 pokrywy 54 wspornika walca są ukształtowane jako kliny, które wprowadza się do odpowiadającego im rowka 55 w kształcie litery T w obudowie 31, a jedna ze ścian bocznych 51 jest dopasowana do odpowiadającego jej otworu 56 w ścianie obudowy.

Przedstawione wersje, w których drugi walec jest napędzany za pośrednictwem kół zębatych, wymaga uzgodnienia walców po zamontowaniu ich we wspornikach walców. Osiąga się to na przykład za pomocą kół zębatych.

W odmianie postaci wykonania urządzenia szybkowymiennego 59 z fig. 38, obudowa 60 nie ma płyty zamykającej, lecz ścianę 61 z dolnym półkolistym otworem 62 i górnym, w przybliżeniu prostokątnym otworem 63. Dwa walce i wsporniki walców są takie same jak poprzednio, a rowek w kształcie litery T do osadzenia wspornika walca żeńskiego i rowek 48 w kształcie litery T w spodzie obudowy również są takie same. Tylne otwory są podobne do przednich otworów 62 i 63 według rysunku. Również w tej postaci wykonania wsporniki walców są precyzyjnie i pewnie mocowane w obudowie.

W odmianie postaci wykonania z fig. 39, urządzenie szybkowymienne 64 zawiera dwa identyczne wsporniki 65 i 66 walców, z których każdy ma klin 49 w kształcie litery T, przy czym jeden wspornik 65 walca jest prowadzony i utrzymywany przy spodzie, a drugi wspornik 66 walca przy wierzchu obudowy 67. Dwa wsporniki walców są zabezpieczone za pomocą płyty zamykającej 68 mającej otwór 69 do osadzenia jednego z końców walca.

W przykładowej postaci wykonania z fig. 40, urządzenie szybkowymienne 70 zawiera obudowę 71 mającą dwie przeciwległe ściany boczne 72, 73, w każdej z których są wykonane dwa otwory 74, 75 do osadzenia osi 76, 77 dwóch walców wytłaczających 36, 37 z kołami zębatymi 39 i 40. Na tym mocno uproszczonym rysunku schematycznym widać, że najpierw w obudowie umieszcza się walec, a następnie wprowadza się i mocuje oś. Ponadto, z tego przykładu wynika, że szybka wymiana jest możliwa również bez wsporników walców.

Claims (18)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania zestawu walców wytłaczających do urządzenia do wytłaczania materiałów opakowaniowych, stosowanego do precyzyjnych wytłoczeń w procesie ciągłym, który to zestaw zawiera dwa walce wytłaczające, na które składa się walec męski mający strukturę wypukłą powierzchni, zawierającą elementy strukturalne i/albo struktury oznaczenia logo, oraz walec żeński mający strukturę wklęsłą powierzchni, która współdziała ze strukturą wypukłą powierzchni walca męskiego dla wspólnej operacji wytłaczania, znamienny tym, że sposób ten obejmuje wytwarzanie współdziałającej struktury wklęsłej powierzchni walca żeńskiego niezależnie od wytworzonej wcześniej lub fizycznie wstępnie istniejącej struktury wypukłej powierzchni walca męskiego, z wprowadzeniem odchylenia od przystawania (kongruencji) między strukturą wypukłą powierzchni walca męskiego, a strukturą wklęsłą powierzchni walca żeńskiego, przy czym zarysy struktur powierzchni obu walców wytwarza się z całkowitym błędem liniowym mniejszym niż +/-15 pm oraz z błędem kątowym mniejszym niż 1°.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że struktury powierzchni walców wytłaczających kształtuje się z uwzględnieniem warunku wyeliminowania w materiale opakowaniowym naprężeń szczątkowych w kierunku poprzecznym do kierunku obrotu walców podczas wytłaczania w trybie ciągłym regularnie rozmieszczonych jednakowych wzorów wytłoczenia w linii pakowania.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że struktury powierzchni walców wytłaczających kształtuje się zgodnie z wyczuwalnym dotykowo wzorem wytłoczenia folii.
4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że stosuje się wyczuwalny dotykowo wzór wytłoczenia, zawierający specjalne znaki, takie jak stosowane w alfabecie Braille'a lub znaki użyteczne akustycznie.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się elementy strukturalne walca męskiego i współdziałające elementy strukturalne walca żeńskiego, których wymiary różnią się od siebie w określonym zakresie bez pogarszania ich współpracy.
6. 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że dopuszczalne odchyłki liniowych wymiarów elementów strukturalnych między walcami są większe niż 15 pm.
7. 7. Sposób według zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że stosuje się elementy strukturalne, których kąty krawędzi różnią się od siebie o ponad 4°.

   PL 228 626 B1
8. 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zmniejsza się naprężenia poprzeczne w wytłaczanym materiale, występujące podczas przepuszczania taśmy folii pomiędzy walcami wytłaczającymi, z uzyskaniem wytłaczania na taśmie folii co najmniej dwóch sekcji, w których struktury oznaczenia logo wytłoczone na jednej sekcji są przesunięte w kierunku przebiegu względem odpowiednich struktur oznaczenia logo na drugiej sekcji.
9. 9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że na walcu męskim wytwarza się wybrzuszone znaki pozycjonowania, a na walcu żeńskim wytwarza się współdziałające zagłębione znaki pozycjonowania, albo na odwrót.
10. 10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do wytwarzania struktur powierzchni walców wytłaczających stosuje się układ lasera femto- lub pikosekundowego.
11. 11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że na powierzchni walców wytwarza się strukturę grubą i nałożoną na nią strukturę drobną.
12. 12. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że na powierzchniach par walców wytwarza się strefy do tworzenia pofałdowań, przy czym na jednym z walców wytwarza się struktury wybrzuszone pofałdowań, a na drugim z walców wytwarza się współdziałające struktury zagłębione pofałdowań.
13. 13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako jeden z walców wytłaczających stosuje się walec mający średnicę, która co najmniej na szerokości taśmy materiału opakowaniowego jest zmniejszona względem pozostałej części tego walca o wartość S, która to wartość S jest większa niż 0,02 mm.
14. 14. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że materiał opakowaniowy wybiera się z grupy obejmującej materiał odpowiedni do pakowania żywności i farmaceutyków, papier ustnikowy, bibułkę papierosową, papier wykładzinowy, papier okładzinowy, papier hybrydowy, folię z tworzywa sztucznego, tekturę i karton do pakowania wyrobów tytoniowych.
15. 15. Zestaw walców wytłaczających do urządzenia do wytłaczania materiałów opakowaniowych, przeznaczonego do stosowania do precyzyjnych wytłoczeń w procesie ciągłym, zawierający dwa walce, na które składa się walec męski mający strukturę wypukłą powierzchni zawierającą elementy strukturalne i/albo struktury oznaczenia logo oraz walec żeński mający strukturę wklęsłą powierzchni, współdziałającą ze strukturą powierzchni walca męskiego dla wspólnej operacji wytłaczania, znamienny tym, że struktura wklęsła powierzchni walca żeńskiego jest strukturą wytworzoną niezależnie od uprzednio wytworzonej lub fizycznie wstępnie istniejącej struktury wypukłej powierzchni walca męskiego, przy czym między strukturą wypukłą powierzchni a strukturą wklęsłą powierzchni występuje odchylenie od przystawania (kongruencji) między tymi strukturami, zaś całkowity błąd liniowy zarysów struktur powierzchni walców jest mniejszy niż +/-15 pm, a błąd kątowy zarysów struktur powierzchni walców jest mniejszym niż 1°.
16. 16. Zestaw według zastrz. 15, znamienny tym, że co najmniej powierzchnia walców zawiera metal, stop twardy albo materiał ceramiczny i ewentualnie jest zaopatrzona w warstwę ochronną.
17. 17. Zestaw według zastrz. 15, znamienny tym, że jeden z walców wytłaczających jest połączony z drugim walcem wytłaczającym za pomocą środków synchronizacyjnych, korzystnie kół zębatych (39, 40).
18. 18. Zestaw według zastrz. 15, znamienny tym, że dwa walce wytłaczające (P81-R1-3; LR1-3; LL1-3; K1-3) i (M81-R1-3; LR1-3; LL1-3; K1-3) zawierają odpowiadające sobie wzajemnie strefy (82) mające struktury wybrzuszone względnie struktury zagłębione (R, W, L, Z, K) zawierające strefy pofałdowań.