Vorrichtung zum Prägen von Verpackungsmaterial mit einem Satz Prägewalzen des Patrizen-Matrizentyps

Abstract

 Die Prägevorrichtung zum Prägen von Verpackungsmaterial weist einen Satz Prägewalzen mit miteinander kooperierenden Patrizen- und Matrizenwalzen auf, deren Oberfläche mit Strukturelementen versehen ist, wobei die Strukturelemente (M6R6) auf der Oberfläche der Matrizenwalze (M6), die den Strukturelelementen (P6E6) auf der Oberfläche der Patrizenwalze (P6) zugeordnet sind, um einen Betrag von oberhalb 15 µm in axialer und radialer Richtung nicht invers kongruent sind und die einander zugeordneten Strukturelemente der Patrizen- und Matrizenwalze zwecks lokaler Druckerhöhung Facetten (F) aufweisen. Eine Facette (F) weist Flächen (FN) auf, die in Bezug auf die gedachte, stetige Oberfläche der Struktur geneigt ist. Mit solchen facettierten Walzen lassen sich eine sehr grosse Vielfalt von Folien ästhetisch ansprechend prägen, wobei die Folien vor allem in der Tabak- und Lebensmittelindustrie einsetzbar sind.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Prägen von Verpackungsmaterial mit mindestens zwei Prägewalzen, gemäss Oberbegriff von Patentanspruch 1.

[0002] Verpackungsfolien für die Tabakindustrie oder für die Lebensmittelindustrie werden schon seit geraumer Zeit mit Prägewalzen-Vorrichtungen geprägt, wobei es sich z. B. um sogenannte Innerliner, die um eine Anzahl Zigaretten gehüllt werden, oder um Verpackungsmaterial für Schokolade, Butter oder ähnliche Lebensmittel, Elektronikbauteile, Schmuck oder Uhren handeln kann.

[0003] Die sogenannten Innerliner bestanden zunächst aus reinen Aluminiumfolien, wie zum Beispiel Haushaltsfolien, und diese wurden dadurch geprägt, dass sie zwischen zwei Walzen durchgeführt wurden, wovon mindestens eine Walze ein Relief aufwies, die sogenannten Logos. Bis etwa 1980 bestand ein solches Walzenpaar mehrheitlich aus einer Stahlwalze, auf der ein Relief geformt war und aus einer Gegenwalze aus einem resilienten Material, beispielsweise Gummi, Papier oder Plexiglas. Durch das Eindrücken des Reliefs der Patrizenwalze in die Gegenwalze = Matrizenwalze wurde der spiegelbildliche Abdruck hergestellt.

[0004] Stellvertretend dafür sei die EP 0 114 169 A1 genannt, die eine Patrize mit Vorsprüngen sowie eine Matrize mit zugeordneten Vertiefungen offenbart, wobei die Vertiefungen etwas grösser sind und auch Stufen aufweisen können und mittels einem Laser ausgearbeitet sind. Als Material der Gegenwalze wird Hartgummi aufgeführt, während der Begriff "hart" zwar im Dokument erwähnt, jedoch nicht erläutert ist. Ausserdem ist diese Vorrichtung vorgesehen, nur in einer Tiefdruck-Druckmaschine betrieben zu werden, das heisst ohne Druck oder nur mit dem Druck dieser Maschine.

[0005] Für anspruchsvollere Logos wurde das Relief der PatrizenWalze auf eine Schicht auf der Matrizenwalze übertragen und die den erhabenen Stellen entsprechenden Vertiefungen wurden herausgeätzt oder anderweitig herausgearbeitet. In letzter Zeit wurde für diese Gravur auch Laser verwendet.

[0006] Da diese Herstellung von Matrizenwalzen für anspruchsvolle Logos aufwendig ist, setzte sich ab etwa 1980, nach dem Anmelden der US 5 007 271 des gleichen Anmelders, ein sogenanntes Pin up-Pin up-System durch, wobei zwei identische Stahlwalzen mit einer sehr grossen Anzahl von kleinen Zähnen ineinandergreifen und einen zwischendurch laufenden Innerliner prägen. Logos werden mit dieser Vorrichtung dadurch hergestellt, dass Zähne auf einer Walze ganz oder teilweise entfernt werden.

[0007] Dadurch wurde es auch möglich, das sogenannte Satinieren zu erzeugen, wobei durch die grosse Anzahl von kleinen Vertiefungen, die durch die Zähne hervorgerufen worden sind, die vorher glänzende Oberfläche ein mattes und dadurch auch edleres Aussehen erhält.

[0008] Parallel zu den Entwicklungen der Prägetechnik, bzw. der Herstellung der Prägewalzen, vollzog sich auch ein Wandel in den Verpackungsmaterialien, wobei die ursprünglich ganzmetallenen Aluminiumfolien durch Papierfolien ersetzt wurden, deren Oberflächen aus Umweltüberlegungen mit immer dünneren Metallschichten beschichtet wurden, wobei zuletzt die Metallschicht aufgesputtert wurde. In neuerer Zeit und auch in der Zukunft wird die Metallisierung der Innerliner noch geringer werden oder ganz verschwinden.

[0009] Gleichzeitig dazu sind Bestrebungen im Gange, vom klassischen Verpackungssystem Zigaretten in Innerlinern verpackt und diese Packung in einem Kartongehäuse gesteckt, wegzukommen, zu sogenannten Weichpackungen, wobei nur noch eine Umhüllungsfolie vorgesehen ist, die beide Funktionen, nämlich das Feuchthalten der Zigaretten und Schutz vor äusseren Geruchseinflüssen einerseits und eine gewisse Steifigkeit zum mechanischen Schutz der Zigaretten andererseits, zu übernehmen.

[0010] Die Entwicklungen in der Herstellung der Prägewalzen, insbesondere durch den gleichen Anmelder bekannt, siehe beispielsweise US 7 036 347, führten zu einem immer grösseren Umfang an dekorativen Effekten auf den Innerlinern und zu einem grösseren technischen Angebot für Werbezwecke, was nicht nur in der Zigarettenindustrie sondern auch in der Lebensmittel-Industrie angewandt wurde. Neuerdings sind jedoch Bestrebungen im Gange, die Werbung für Rauchwaren stark zu reduzieren oder ganz zu eliminieren, so dass eine Prägung der Innerliner mit werbewirksamen Designs nicht mehr im bisherigen Umfang möglich sein wird. Es werden daher vermehrt Wege gesucht, neue dekorative Effekte ohne Verwendung von auffälligen Prägungen, Goldrändern oder dergleichen Verzierungen zu erzeugen.

[0011] Es werden auch neue Wege für die Produkteidentifizierung gesucht, die bis anhin vor allem in weltweit gepflegten Markennamen sichergestellt worden ist. Heute kommen z. B. sogenannte taktile Effekte zum Einsatz, die durch spezielle Oberflächenstrukturen der Papiere oder durch Spezialgravuren erzeugt werden. Textilien wie Papiere werden mit blähbaren für IR-Absorption optimierten Farben versehen, welche sogenannte Pseudoprägungen erzeugen. Sinn dieser Technik kann eine spürbare Reliefbildung sein, um zum Beispiel eine samtartige Oberfläche oder einen Matteffekt zu erzeugen. Beim Einsatz für lebensmittelechte Zwecke sind benetzende Techniken jedoch fraglich.

[0012] Bei taktilen Oberflächen identifiziert der Konsument das Produkt durch seinen Tastsinn. Ausserdem kann dies zum Einsatz für Blindenschriften oder zur Erzeugung von versteckten Sicherheitsmerkmalen führen. Taktil erzeugte Informationen können zum Beispiel mittels Laserstrahlen durch die Oberflächen abhängige Reflektivität ausgelesen werden. Es gibt heute auch Entwicklungen, die zum Ziele haben, durch Bestreichen der Oberfläche akustisch hörbare Effekte zu erzeugen.

[0013] Ein anderer Bereich der Tabakindustrie befasst sich mit der Zigarette selber, zum Beispiel mit dessen Mundstück, auch Tipping genannt.

[0014] Die immer restriktiver wirkende Gesetzgebung bezüglich Raucherwaren, sowie das Bestreben, weitere Merkmale wie taktile, akustische oder andere optische Merkmale einerseits und die immer grössere Vielfalt von verschiedenartigen Verpackungsmaterialien wie Aluminiumfolien, metallbeschichtete Papiere, Tippingpapiere, Hybridfolien, Kunststofffolien, Karton oder Halbkarton andererseits führen dazu, dass die herkömmlichen Pin up-Pin up-Prägewalzen, bei denen sowohl die angetriebene Walze als auch die Gegenwalzen eine grosse Anzahl von Zähnen aufweisen, zwar für das Prägen von Innerlinern weiterhin voll und erfolgreich einsetzbar sind, jedoch für die oben angegebenen Ziele an ihre Grenze stossen.

[0015] Bekannte Walzensysteme mit einer Patrizenwalze mit Patrizenstrukturen und einer Matrizenwalze mit dazu invers kongruenten Matrizenstrukturen können zwar den Bereich von dekorativen Elementen erweitern, sind jedoch infolge des paarweisen Anfertigen und Sortieren in der Herstellung sehr kostenintensiv und vor allem zeitaufwendig, so dass sich deren Herstellung für eine industrielle Prägung von zum Beispiel metallisierten Innerlinern für die Tabakindustrie nicht eignet.

[0016] Ausserdem kann eine Feinprägung nur mit einem sehr grossen Aufwand bei der Herstellung solcher Walzen gewährleistet werden. Hinzu kommt, dass in diesem Fall bei der Verwendung einer Patrizenwalze und einer invers kongruenten Matrizenwalze die dazwischen liegende Folie beim Prägen derart gequetscht wird, dass in der Querrichtung Spannungen entstehen, die für Tabakwarenpapiere inakzeptabel sind. Ausserdem ergibt sich eine schwer beherrschbare Grenze zur Lochbildung und es sind sehr hohe Drücke für ein Highspeed-Online-Verfahren notwendig, wobei die Prägezeiten im Millisekunden-Bereich liegen. Schliesslich besteht eine Tendenz, dickere Papiere zu verwenden.

[0017] In der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung PCT/EP2013/ 056144 wird zur Lösung der allgemeinen Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung von einem Satz Prägewalzen anzugeben mit dem es möglich ist, Feinprägungen für die verschiedensten, beschriebenen Oberflächenstrukturen der angegebenen Materialien verschiedenster Art im Online-Betrieb einer Verpackungsanlage durchzuführen, vorgeschlagen, dass in einem Pater-Mater-Prägewalzensystem die Matrizen-Oberflächenstruktur unabhängig von einer vorgängig erzeugten oder physikalisch bereits existierenden Patrizen-Oberflächenstruktur hergestellt wird.

[0018] Bei feinen Strukturen genügt diese Aussage, denn diese Herstellungsart ermöglicht eine sehr grosse Vielfalt an Gestaltungsmöglichkeiten.

[0019] Falls es sich jedoch um relativ grössere freie geformte Oberflächen von Logos handelt ist deren Prägung mit befriedigender ästhetischer Qualität problematisch. Damit diese Oberflächen beispielsweise bei Innerlinern überall die gleiche Reflektivität aufweisen, muss überall der gleiche minimale spezifische Prägedruck aufgewendet werden. Dies ist jedoch ohne geeignete Massnahmen nicht möglich, wenn kleinste lokale Abweichungen der Geometrie zwischen Patrizen- und Matrizenwalzen bestehen, die den lokalen Prägedruck stark variieren lassen. Bei zu engen Toleranzen und hohen Drücken erzeugt die Prägung Löcher. Hohe Drücke können die Sandwichstruktur eines Innerliners beeinträchtigen, was bei erhöhten Temperaturen zu dessen Degradation führt, indem auf der Rückseite des Papiers eine Lack-Fleckenbildung entsteht.

[0020] Der praktisch, ohne grösseren Aufwand maximal applizierbare Druck liegt heute z. B. bei 3'000 N/pro einer Fläche von 150mm mal 1mm; Walzenlänge mal geprägte Breite auf einer Walze von ca. 70mm Durchmesser. Die bei Zellulose örtlich naturgemäss variierende Papierdicke kann zudem nicht kompensiert werden.

[0021] Befinden sich viele freie geformte Muster auf derselben Walzenoberfläche, kann das Papier wegen lokal unterschiedlicher Papierdehnung leicht zerknittern. Die heute erforderlich hohe Bemusterungsdichte erhöht diese Problematik noch.

[0022] Es ist von diesem Stand der Technik ausgehend Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Prägevorrichtung mit einem Prägewalzen-Satz mit mindestens zwei miteinander kooperierenden Patrizen- und Matrizenwalzen anzugeben, die es nicht nur erlaubt, Feinprägungen für die verschiedensten, beschriebenen Oberflächenstrukturen der angegebenen Materialien verschiedenster Art im Online-Betrieb einer Verpackungsanlage durchzuführen sondern darüber hinaus die qualitativ hochstehende, ins Auge fallende Feinprägung von anspruchsvollen Logos, wie z. B. Fabelwesen, Buchstaben und dergleichen durchzuführen. Zu dieser Aufgabe gehört die Schaffung von abgestuften Graden an Brillanz und von abgestuften Konturierungen. Eine solche Vorrichtung ist im unabhängigen Patentanspruch 1 definiert.

[0023] Im Allgemeinen wird unter Feinprägung verstanden, dass die Konturen der Feinprägestrukturen der Walzen einen linearen G0esamtfehler in axialer und radialer Richtung von weniger als +/- 10 µm und/oder einen Winkelfehler von weniger als 5° aufweisen.

[0024] Weitere Aufgaben und Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1

zeigt schematisch eine Vorrichtung mit einem Satz Prägewalzen mit einer Patrize und einer Matrize, die je mit einer einfachen Struktur versehen sind,

Fig. 1A

zeigt schematische eine facettierte Rundung,

Fig. 2, 2A

zeigen schematisch ein Zeichen mit Facetten,

Fig. 2B-2E

veranschaulichen schematisch vier Regeln für Facetten,

Fig. 3-5

zeigen schematisch Schnittzeichnungen von Ausbildungen von nicht invers kongruenten Patrizen- und Matrizenstrukturen,

Fig. 6

zeigt eine zweite Vorrichtung mit einem Satz Prägewalzen mit einer Patrize und einer Matrize, auf der die Struktur aus einer anspruchsvollen Figur besteht,

Fig. 7

zeigt eine weitere Vorrichtung mit einem Satz Prägewalzen, die mit einer anspruchsvolleren Figur versehen sind,

Fig. 8

zeigt eine Ausschnittsvergrösserung aus Fig. 4,

Fig. 9

zeigt eine Struktur auf einer Patrizenwalze,

Fig. 10

zeigt eine weitere Struktur auf einer Patrizenwalze,

Fig. 11

zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Prägesatzes,

Fig. 12

zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Prägesatzes mit einer Patrizenwalze und zwei zugeordneteten Matrizenwalzen,

Fig. 13

zeigt einen weiteren Prägewalzensatz mit einer Matrizenwalze und zwei zugeordneten Patrizenwalzen,

Fig. 13A

zeigt die Verwendung einer Matrizenwalze mit einer Patrizenwalze.

Fig. 13B

zeigt die Verwendung derselben Matrizenwalze mit einer anderen Patrizenwalze,

Fig. 14

zeigt eine Prägevorrichtung mit einer Matrizenwalze und zwei Patrizenwalzen,

Fig. 15A, B

zeigen zwei schematisierte Schnitte der Walzen von Fig. 14,

Fig. 16

zeigt eine weitere Prägevorrichtung mit einer Matrizenwalze und zwei Patrizenwalzen,

Fig. 17

zeigt eine weitere Prägevorrichtung mit einer Matrizenwalze und zwei Patrizenwalzen,

Fig. 18

zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schnellwechsel-Einrichtung für Walzen gemäss Erfindung in perspektivischer Sicht,

Fig. 19

zeigt die zusammengebaute Einrichtung von Fig. 18 in einem Schnitt,

Fig. 20

zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Schnellwechsel-Einrichtung für Walzen gemäss Erfindung in perspektivischer Sicht.

[0025] Fig. 1 zeigt schematisch und vereinfacht einen Aufbau einer Prägevorrichtung 1 mit einer Patrizenwalzenwalze P1 und einer Matrizenwalze M1, wobei die Patrizenwalze durch einen Antrieb 2 angetrieben ist. Die Patrizenwalze P1 weist zwei voneinander verschiedene Erhebungen P1E1 und P1E2 und die Matrizenwalze M1 den Erhebungen der Patrizenwalze zugeordnete Vertiefungen M1R1 und M1R2 auf. Da die Strukturen der Matrizenwalzen unabhängig von den Strukturen der Patrizenwalzen hergestellt werden, sind die zugeordneten Matrizenvertiefungen nicht genau invers kongruent zu den Patrizenerhebungen. Wie noch weiter ausgeführt wird, können die Abweichungen sowohl Höhen- oder Tiefendimensionen als auch Winkel umfassen.

[0026] Während die Erhebung P1E1 und die zugeordnete Vertiefung M1R1 halbkugelförmig sind, sind die Erhebung P1E2 und die zugeordnete Vertiefung M1R2 strukturiert, und weisen hier sogenannte Facetten F auf. Gemäss dem Brockhaus sind Facetten angeschliffene Flächen und sinngemäss werden hier Facetten als auf einer Oberfläche angebrachte ebene Teilflächen definiert. Dabei müssen die Teilflächen einer Oberfläche untereinander nicht die gleichen Dimensionen aufweisen.

[0027] Zu der Wirkungsweise und den Vorteilen der Facetten können folgende physikalische Überlegungen gemacht werden. Das Auflösungsvermögen des blossen Auges beträgt unter idealen Bedingungen etwa 0.5' bis 1', entsprechend 1 mm auf 3-6 m oder 0,1 mm auf einen Augenabstand von 30 cm bis 60 cm. Das Auflösungsvermögen wird ähnlich wie bei optischen Instrumenten durch die Grösse der Pupille bestimmt. Der Abstand der Sehzellen in der Netzhautgrube, der Stelle schärfsten Sehens, ist dem Auflösungsvermögen des Auges angepasst, dieser Abstand beträgt ca. 0.3'. Bei durchschnittlichen Verhältnissen sind zwei Punkte getrennt wahrnehmbar, wenn ihr Winkelabstand 2' beträgt. Bei schwachen Objekten und zum Rand des Gesichtsfeldes hin nimmt die Sehschärfe jedoch merklich ab. Dem gegenüber ist die Erkennbarkeit feiner Strukturen höher. Sie kann zum Beispiel bei Linien unter gutem Kontrast 0.3' erreichen, was durch eine angeborene Bildverarbeitung im Gehirn erreicht wird.

[0028] Bezogen auf den Innerliner muss von einer in situ Reflektivität von 20-30% ausgegangen werden, das heisst bei einem grossflächig mit weissem Licht bestrahlten Stück Folie werden maximal 20-30% der eingestrahlten Lichtintensität reflektiert. Aufgrund der nur schwach metalisierten Oberfläche erfordert das menschliche Auge daher eine Minimalfläche von ca. 0,4mm x 0,4 mm, bzw. 0,16 mm², um kleine Flächen kontrastmässig gut unterscheiden zu können. Die Bildverarbeitung des Gehirns ist somit verantwortlich für zwei andere Effekte:

A) Wie aus der Malerei bekannt, können komplizierte Formen vom Menschen erkannt werden, wenn die Konturen und/oder Flächen eines Objekts nur andeutungsweise sichtbar sind.

B) Solange die Krümmungswinkel eines Objekts konstant oder nahezu konstant sind werden selbst grössere Flächenstücke anhand weniger heller Punkte erkannt beziehungsweise im Gehirn konstruiert. Voraussetzung dazu ist, dass die Intensität des reflektierten Lichtes genügend Kontrast liefert.

[0029] Wie bereits angedeutet, kann der Kontrast, beziehungsweise die gute Erkennbarkeit von freien Oberflächen mit zum Teil überhöhten ebenen Flächen beliebiger Form, hier Facetten oder Polygone genannt, erhaben auf der Patrizenwalze, beziehungsweise vertieft auf der Matrizenwalze, verbessert werden. Die Facetten markieren die einzelnen Oberflächenteile und sind durch Grösse und Anordnung so ausgebildet, dass dank des höheren spezifischen Prägedruckes höhere Brillianz und damit guter ästhetischer Eindruck der Gesamtprägung entsteht. Dieser Eindruck wird durch die Bildverarbeitung des menschlichen Auges anhand von Brechkanten erzeugt, die einen lokal erhöhten Prägedruck verursachen.

[0030] Wie aus Fig. 1A ersichtlich sind die Facetten F1 - F4 auf der Reliefoberfläche 15 verteilt und sind stets ebene Annäherungen beziehungsweise Teilstücke des eigentlichen Reliefs. Die Höhe der Facette liegt z. B. zwischen 0,02 und 0.4 mm. Das Resultat ist eine die gesamte Druckfläche reduzierende Technik, die auch bei beschränkt verfügbarem Maximaldruck gute ästhetische Resultate liefert.

[0031] Anhand von Fig. 2 wird schematisch und vereinfacht der Begriff "Facette" näher erläutert. Fig. 2 zeigt ein relativ grosses Objekt, ein "L" mit einer ersten Schenkellänge L1 von 10 mm und einer zweiten Schenkellänge L2 von 12 mm, einer Schenkelbreite B von 2,2 mm und einer Höhe H von 0,3 mm.

[0032] Würde nach dem bekannten Stand der Technik nur das innere "L", d.h. gemäss den inneren, überall senkrecht aufeinander stehenden Seiten, auf den Walzen angebracht, würde die Folie bei dieser Prägetiefe mit grösster Wahrscheinlichkeit zerreissen, oder bei sehr reduziertem Druck unscharf oder unregelmässig wahrnehmbar sein.

[0033] Um sowohl die Folie zu schonen als auch den Kontrast zu erhöhen, werden alle Seiten des Buchstaben mit Schrägflächen versehen, wobei hier nur die Schrägflächen L1S, B1S, S1S und L2S beziffert werden. Die Schrägfläche S1S bezeichnet einen zwischen einer Längs- und Breitfläche angeordneten Spickel. Der Winkel δ zwischen den senkrechten Seiten und den Schrägflächen wird im Wesentlichen je nach Grösse des Objektes und der Beschaffenheit der Folie bestimmt. Dieser Winkel muss nicht überall derselbe sein.

[0034] In vorliegendem, bis jetzt beschriebenem Fall bestehen die auf der Folie erzeugten Facetten aus den Schrägflächen. Falls jedoch der Facettenwinkel δ den weiter unten beschriebenen Kriterien nicht genügt, oder der Kontrast nicht zufriedenstellend ist, werden auf der Oberfläche LO Facetten FR angebracht, siehe Fig. 2A. Die Facetten FR gemäss Fig. 2A weisen in diesem Ausführungsbeispiel eine Breite BB von 0,5 mm an der Basis und je nach Winkel γ eine Breite BT oben von 0,3 mm auf, wobei die Höhe HF 0,1 mm beträgt. Diese Facette erstreckt sich über die gesamte Breite des Buchstabens. Beim Prägen entstehen in der Folie erhabene Facetten mit einem Komplemetärwinkel ε.

[0035] Ausgehend von dem beschriebenen Beispiel sind viele Variationen denkbar. So können z. B. die Winkel γ, bzw. e, oder die Höhe HF jeweils variieren, sofern die weiter unten angegebenen Kriterien erfüllt werden.

[0036] Es ist theoretisch möglich, die Facetten auf irgendwelcher Art anzubringen, unabhängig von der Grösse und Form derselben. Versuche haben jedoch ergeben, dass gewisse Kriterien eine optimale Reflektivität und damit Betrachtungsweise eines Objektes erzielen, wenn folgende Gesichtspunkte beobachtet werden. Dabei werden die Neigungswinkel, ob der Oberfläche oder der Seitenflächen der Facette, stets auf die gedachte, stetige Oberfläche des Logos bezogen. Unter Logo werden alle Figuren oder Zeichen verstanden.

1. Um Änderungen des Reliefs mit einer unterschiedlichen Neigung α von unter 55° zu wahrzunehmen, muss man die Facettenoberflächen, die eine Neigung von β = 70-90° aufweisen, um mindestens 0.04 mm Höhe trennen, siehe Fig. 2B.

2. Die Oberflächen eines Reliefs mit Facetten mit einer unterschiedlichen Neigung von mehr als 55° sind unterscheidbar, falls sie nicht eine Länge oder Breite d
überschreiten, wobei d beispielsweise 0,7 mm betragen kann, siehe Fig. 2C.

3. Facettenoberflächen mit mehr als 0.7 mm Ausdehnung können sich von einer anderen Facettenoberfläche mit einem Neigungswinkel zwischen 70 und 90° und einer Schrägflächenlänge lm von mindestens 0.5 mm abgrenzen. Falls diese Regel beobachtet wird, kann sich die Länge l der Oberfläche bis 30 mm erstrecken und unterscheidbar sein, siehe Fig. 2D.

4. Bei einer Folge von Facettenoberflächen mit Neigungen von je 90° sollte die Höhe h, hl der Facetten für jede Oberfläche mind. 0,04 mm betragen, damit sie klar erkennbar sind, siehe Fig. 2E.

[0037] Aus obigen Angaben geht hervor, dass unter einer Facette eine in der Regel ebene Teilfläche verstanden wird, die Facettenflächen aufweist, die bezüglich der gedachten und stetigen Oberfläche des Logos unter einem bestimmten Winkel geneigt sind.

[0038] Die angegebenen Werte und Bedingungen sind beispielhafte Angaben, mit welchen sich gute Ergebnisse erzielen lassen. Es ist jedoch denkbar, dass auch andere Werte gute oder zufriedenstellende Ergebnisse zeitigen können.

[0039] Da es sich bei diesen Strukturen nicht um Zähne handelt, wird die Antriebskraft von der über den Riemenantrieb 2 angetriebenen Patrizenwalze auf die Matrizenwalze über Zahnräder 3 und 4 übertragen.

[0040] In den Fig. 3 - 5 sind schematisch einige Möglichkeiten dargestellt, wie die Matrizenstruktur von der Patrizenstruktur abweichen kann. Zur besseren Darstellung und Veranschaulichung sind die Oberflächenstrukturen zahnförmig und vergrössert dargestellt, um die Abweichungen besser sichtbar machen zu können.

[0041] Um die gewollten Abweichungen angeben zu können, müssen zunächst die systematischen Fehler, d.h. die Toleranzen bei der Herstellung definiert werden. Wie bereits erwähnt, zielen die Verbesserungen bei der Walzenherstellung unter anderem darauf ab, genauere und geeignete Strukturen für die Feinprägung herzustellen und somit ergibt sich das Problem, enge Toleranzen bei der Herstellung zu erzielen. Diese Toleranzen werden unter anderem auch von der Qualität der Oberfläche der Walzen beeinflusst und es ist daher vorteilhaft, eine harte Oberfläche zu verwenden.

[0042] Dabei kann es sich um Vollhartmetallwalzen oder Metallwalzen mit einer Oberfläche aus Hartmetall, gehärtetem Stahl oder Hartstoff wie ta-C, Wolframcarbid (WC), Borcarbid (B₄C) oder Siliciumcarbid (SiC), um Vollkeramikwalzen oder Metallwalzen mit einer Keramikoberfläche handeln. Dies sind alles Stoffe, die sich besonders für die Feinbearbeitung, beispielsweise auch mittels einer Laseranlage, eignen. In den meisten Fällen ist es vorteilhaft, die Oberfläche der Prägewalzen mit einer geeigneten Schutzschicht zu versehen. Beide Prägewalzen haben gegen Verformung versteifte Walzenkörper mit hartem Oberflächenbereich, damit die Oberflächen-Geometrie auch bei hohen Belastungen erhalten bleibt.

[0043] Zum Beispiel wird für eine Prägewalze mit einer Länge von 150 mm und einem Durchmesser von 70 mm und bei der beabsichtigten Feinbearbeitung in Drehrichtung ein Fehler von 2-4 µm und in axialer Richtung ein solcher von +/- 2 µm angestrebt und in der Höhe, bei einer Zahnhöhe von 0,1 mm ein solcher von 0,5 bis 3 µm. Bei einem Winkel von zwei gegenüberliegenden Zahnflanken von z.B. 80° wird ein Winkelfehler von unter 3° erstrebt. Daraus ergibt sich für neue Walzen ein maximaler linearer Fehler von +/- 5 µm, so dass die fabrikationsbedingten Abweichungen etwa bis 10 µm betragen können.

[0044] Da diese Werte jedoch stark von den Messungen und der Herstellung beeinflusst sind, kann erst ab einer linearen Abweichung der Patrizenstrukturen von den Matrizenstrukturen von 15 µm und mehr in axialer und radialer Richtung sowie von einer Winkelabweichung bis 20° für den Gesamtwinkel von einer gewollten Differenz gesprochen werden. Die obere Grenze der Differenz der Strukturen wird durch die Bedingung gesetzt, dass die beiden Walzen unbeeinträchtigt miteinander arbeiten können.

[0045] Die gewollte Differenz der jeweils zugeordneten Strukturen auf der Patrize und auf der Matrize hängt stark von dem zu prägenden Material ab. So beträgt zum Beispiel die lineare Differenz des Abstands für das Prägen einer etwa 30 µm dicken Folie um die 40 µm und beim Prägen eines etwa 300 µm dicken Halbkartons um die 120 µm.

[0046] In den Figuren 3 - 5 ist dargestellt, dass es für gewisse Strukturen von Vorteil ist, wenn die Walzen einen gewissen konstanten Abstand voneinander aufweisen. Für ein Pin Up - Pin Up Walzensystem ist ein solcher konstanter Abstand in der Form einer Absenkung einer Walze, bzw. eines kleineren Durchmessers, mindestens über die Breite der Folie, um 0,02 bis 0,2 mm, in der WO 2011/161002 A1 des gleichen Anmelders beschrieben.

[0047] In den Fällen gemäss den Figuren 3 - 5 wird der Durchmesser einer der Walzen, vorteilhafterweise der Patrizenwalze, über mindestens der Breite der Folie um einen Betrag von über 0,02 mm geringer vorgesehen als der Rest der Walze. Dadurch kann eine gleichmässigere Prägung erzeugt werden. In den Figuren 3 - 5 ist eine solche Absenkung, bzw. die Differenz der Durchmesser der Patrizenwalze mit einem 'S' bezeichnet.

[0048] Statt einer Absenkung können auch andere Abstandhaltermittel vorgesehen werden, z. B. eine elektronische oder mechanische Abstandregelung.

[0049] In Fig. 3 weist die Matrizenwalze M2 eine Oberflächenstruktur SM2 auf, wobei zwei gegenüberliegende Flanken der Vertiefungen einen Winkel α2 aufweisen. Die Patrizenwalze P2 weist eine Struktur SP2 auf, wobei zwei gegenüberliegende Flanken der Zähne einen Winkel β2 umschliessen und β2 kleiner ist als α2. Die Winkel können einen Betrag von 10° bis 110° und eine Differenz bis zu 20° aufweisen.

[0050] Die Matrizenwalze M3 in Fig. 4 weist eine Matrizenstruktur SM3 auf, deren Nuten N3 eine ebene Nutenfläche aufweisen. Die Patrize P3 weist eine Oberflächenstruktur SP3 auf, deren Zähne T3 abgerundet sind.

[0051] Die Matrizenwalze M4 aus Fig. 5 weist dieselbe Oberflächenstruktur SM4 auf wie vorhergehend, während die Zähne T4 von Patrizenwalze P4 an der Spitze abgeflacht sind.

[0052] Dieselben Überlegungen gelten auch für abgerundete Strukturen und für die Facetten-Strukturen.

[0053] Fig. 6 zeigt eine weitere Prägevorrichtung 6, die eine Patrizenwalze P5 und eine Matrizenwalze M5 aufweist. Die beiden Walzen weisen je eine einander zugeordnete Struktur P5E5 und M5R5 in Form eines Wolfkopfes auf. Die übrigen Elemente sind dieselben wie gemäss Fig. 1.

[0054] In den Figuren 7 und 8 ist eine Prägevorrichtung 7 mit einer Patrizenwalze P6 und einer Matrizenwalze M6 dargestellt, wobei die Figuren P6E6 und M6R6 in Form eines Hirsches dargestellt sind. Aus der hervorgehobenen Darstellung von Fig. 7 geht besser hervor, dass die Figuren auf der Matrizenwalze M6 vertieft und auf der Patrizenwalze P6 erhaben sind.

[0055] Fig. 8 stellt eine Ausschnittsvergrösserung aus der Patrizenwalze P6 von Figur 7 dar, woraus ersichtlich ist, dass der Hirsch facettiert ist, das heisst, dass die Fläche in Teilflächen, in Facetten FN, aufgelöst ist. Diese Massnahme erhöht wesentlich die Brillianz, beziehungsweise das Reflektionsvermögen des Objektes auf der Folie. Würde der Hirsch aus einer Fläche bestehen, wäre es unter Umständen denkbar, dass das für das Auge sichtbare Bild unregelmässig und gegebenenfalls unscharf erscheint. Durch das Aufteilen der Fläche in facettierte Teilflächen FN wird der Kontrast des Bildes erhöht und es entsteht ein optisch gefälligeres Bild.

[0056] In den Figuren 9 und 10 sind zwei Löwen und eine Krone dargestellt, wobei es sich hier um erhabene Patrizenstrukturen handelt. Auf der rechten Seite ist der Löwe P7E7 ganz dargestellt, wobei die Facetten relativ schwer erkennbar sind, während auf der linken Seite, beim Löwen P7EF7, die Facetten wie bei einem Drahtgeflecht deutlich sichtbar eingezeichnet sind. In Fig. 10 sind beide Löwen voll dargestellt. Die einander zugeordneten Strukturen auf der Gegenwalze sind jeweils nicht invers kongruent zueinander ausgearbeitet.

[0057] In Fig. 11 ist ein weiterer Satz Prägewalzen dargestellt, wobei in der Zeichnung links, beziehungsweise in der Vergrösserung unten, die Patrizenwalze P8 und entsprechend rechts, beziehungsweise oben in der Vergrösserung, die Matrizenwalze M8 dargestellt sind. Insbesondere aus der vergrösserten Darstellung geht hervorgeht, dass die Tiefe und die Breite der Striche der Lilie geringer ist als die Tiefe und Breite des Wortes "Dream". Damit wird symbolisiert, dass die Strukturen, das heisst die Zeichen und Zeichnungen und Figuren, ganz unterschiedliche Höhen, beziehungsweise Tiefen, aufweisen können. Dabei muss die Höhe der erhabenen Reliefs nicht dieselbe sein wie die Tiefe der Vertiefungen auf der Matrizenwalze.

[0058] Es hat sich auch gezeigt, dass durch die Verbreiterung und Erhöhung, bzw. Vertiefung des Wortes "Dream" dieses Wort stark hervorgehoben wird, stärker als bei grösserer Dicke, jedoch gleicher Höhe, bzw. Tiefe der Lilie. Die Verbreiterung und gleichzeitige Erhöhung und Vertiefung eines Zeichens gegenüber einem Zeichen mit geringerer Breite und Höhe, bzw. Tiefe bewirkt eine verstärkte Hervorhebung dieses Zeichens.

[0059] In den Fig. 12 bis 17 ist schematisch dargestellt, dass nicht nur Prägevorrichtungen mit zwei Prägewalzen sondern für eine Reihe von Anwendungen zweckmässigerweise Prägevorrichtungen mit einem Satz Prägewalzen mit drei Prägewalzen vorteilhaft sein können. Dabei können einer Patrizenwalze zwei Matrizenwalzen oder einer Matrizenwalze zwei Patrizenwalzen zugeordnet sein. Theoretisch ist es auch denkbar, einen Satz Prägewalzen mit mehr als drei Prägewalzen zu verwenden.

[0060] In Fig. 12 weist die Patrizenwalze P9 zwei übereinander angeordnetete Rechtecke P8E1 und E2 auf und die Matrizenwalzen M9A und M9B zugeordnete Vertiefungen M9AR1 und R2, M9BR1 und R2, wobei die Vertiefungen M9AR1 und R2 eine geringere Tiefe aufweisen als die Vertiefungen M9BR1 und R2. Wie in Fig. 12 angedeutet, arbeiten die drei Walzen in einem Drei-Walzensystem zusammen, wobei die Erhebungen P8E1,E2 auf der Patrizenwalze derart angeordnet sind, dass jeweils ein Erhebungspaar mit den zugeordneten Vertiefungen auf der ersten und das zweite Erhebungspaar mit den zugeordneten Vertiefungen der zweiten Matrizenwalze zusammenarbeiten, wobei die Vertiefungen M9AR1,R2 weniger tief sind als die Vertiefungen M9BR1,R2.

[0061] Es ist aber denkbar, dass jeweils die Patrize in einem Zwei-Walzensystem zuerst mit der einen und dann mit der anderen Matrizenwalze zusammenarbeitet, wobei jeweils die Patrizenwalze P9 zuerst mit der Matrizenwalze M9A und dann dieselbe Patrizenwalze P9 mit der anderen Matrizenwalze M9B zusammenwirkt.

[0062] Dies erlaubt eine Prägung von erhabenen oder tiefen Figuren ohne die Folie übermässig zu beanspruchen. Dabei kann vorallem ein Zerreissen der Folie an den Stellen der tieferen Matrizenvertiefungen vermieden werden.

[0063] Ein weiteres Beispiel einer Prägevorrichtung mit drei Prägewalzen ist in den Figuren 13, 13A und 13B dargestellt, wobei in diesem Fall eine Matrizenwalze M10 mit zwei Patrizenwalzen P10A und P10B zusammenarbeitet.Während die vertiefte Figur M10R10 der Matrizenwalze M10 dieselbe bleibt, weist die Patrizenwalze P10A ein Relief P10AE10 mit einer geringere Höhe als das Relief P10BE10 von Patrizenwalze P10B auf.

[0064] Fig. 14 zeigt eine weitere Anordnung mit einer Matrizenwalze M11 und zwei Patrizenwalzen 11A und 11B. Die Matrizenwalze M11 weist eine facettierte Vertiefung M11R11 auf, die je der Erhebung P11AEA und P11BEB zugeordnet ist, wobei die beiden Erhebungen voneinander verschieden sind. Um die Folien nicht derart zu strapazieren, dass Löcher entstehen, wird zunächst mit der Patrizenwalze P11A geprägt, deren Erhebung geringer ist als diejenige der zweiten Patrizenwalze P11B, mit in diesem Fall scharfkantigeren Facetten.

[0065] Fig. 15A zeigt schematisiert einen Schnitt durch die Vertiefung M11R11 der Matrizenwalze M11 und der Erhebung PM11AEA der ersten Patrizenwalze P11A in Fig. 14.

[0066] Fig. 15B zeigt schematisiert einen Schnitt durch die Vertiefung M11R11 der Matrizenwalze M11 und der Erhebung PM11BEB der zweiten Patrizenwalze P11B in Fig. 14.

[0067] Aus den beiden Schnittfiguren geht hervor, dass die zwischen den Prägewalzen laufende Folie zuerst vorgeprägt und anschliessend tiefer geprägt wird.

[0068] Eine solche Mehrwalzenvorrichtung mit einer M(P)atrizenwalze und mehreren P(M)atrizenwalzen als Gegenwalzen, deren einander zugeordnete Erhebungen (Vertiefungen) von Gegenwalze zu Gegenwalze jeweils grösser sind, wird zum Prägen von sogenannten überhöhten Strukturen verwendet. Diese sind übereinander angeordnet und lassen sich prägen, ohne die Folie zu zerreissen, was bei einer Einfachprägung mit den gleichen Strukturen zum Zerreissen der Folie führen würde.

[0069] Fig. 16 zeigt eine weitere Anordnung mit einer Matrizenwalze M12 und zwei Patrizenwalzen 12A und 12B. Die Matrizenwalze M12 weist eine facettierte Vertiefung M12R12 auf, die je der Erhebung P12AEA und P12BEB der Patrizenwalzen P12A und B zugeordnet ist, wobei die beiden Erhebungen voneinander verschiedene Höhen aufweisen. Durch das hintereinanderprägen mit der Patrizenwalze P12A und dann mit der Patrizenwalze P12B wird die Folie beim Prägen des höheren, strukturierten Reliefs P12BE12 nicht derart strapaziert, dass Löcher entstehen.

[0070] Fig. 17 zeigt eine weitere Anordnung mit einer Matrizenwalze M13 und zwei Patrizenwalzen P13A und P13B. Die Matrizenwalze M13 weist eine facettierte Vertiefung M13R13 auf, die je der Erhebung P13AEA und P13BE13 der Patrizenwalzen P13A und B zugeordnet ist, wobei die Erhebung P13AEA eine geringere Höhe aufweist als die Erhebung P13BE13. Dadurch wird die Folie beim Prägen nicht derart strapaziert, dass Löcher entstehen.

[0071] Die Verwendung von mehreren Walzen mit verschieden tiefen Erhebungen und Vertiefungen erlaubt das Prägen von stark überhöhten Reliefs, ohne die Folie derart zu überbeanspruchen, dass sie perforiert wird.

[0072] Ausgehend von obigen Beispielen ist ersichtlich, dass das Versehen von Logos irgendwelcher Gestalt mit Facetten nicht auf eine bestimmte Grösse der Fläche beschränkt ist, sofern eine Minimalfläche von 0,4 mm X 0,4 mm, entsprechend 0,16 mm² und überall dort angewendet werden kann, wo eine Konstrastverbesserung erwünscht ist.

[0073] Die vorbekannten Patrizen-Matrizen-Walzen wurden stets paarweise hergestellt und dadurch, dass die Matrizenwalzen invers-kongruent zu den Patrizenwalzen ausgebildet worden sind, musste jedes Mal, wenn eine der Walzen ersetzt werden musste, zwingend auch die andere Walze ersetzt werden. Durch die individuelle Herstellung der Prägewalzen gemäss der vorliegenden Erfindung ist es nun möglich, sowohl die Patrizenwalze als auch die Matrizenwalze einzeln auszuwechseln, welches nicht nur bezüglich des verschiedenen Abnutzungsverhalten sondern auch bezüglich Gestaltungsmöglichkeiten einen grossen Vorteil bringt. Schnellwechsel-Einrichtungen für die üblichen Pin-up - Pin-up Walzen sind aus der US-6 665 998 des gleichen Anmelders bekannt und seither für die Mehrzahl aller Zigarettenpapier-Prägevorrichtungen weltweit im Einsatz. Die Achse der Gegenwalze ist dort in den drei Koordinatenrichtungen beweglich, um eine Selbstsynchronisation der Prägewalzen zu ermöglichen. Dies ist bei den Walzen der vorliegenden Erfindung, die keine Zähne mehr aufweisen, nicht mehr erforderlich.

[0074] Die Schnellwechseleinrichtung 30 der Figuren 18 und 19 enthält ein Gehäuse 31 mit zwei Aufnahmen 32 und 33 zur Aufnahme von je einem Walzenträger 34 und 35. Walzenträger 34 dient der Befestigung der über den nicht gezeigten Antrieb 2 angetriebenen Patrizenwalze 36 und Walzenträger 35 dient der Befestigung der Matrizenwalze 37. Gemäss Fig. 20 ist der Walzenträger 34 in der Aufnahme 32 eingeschoben und Walzenträger 35 in der Aufnahme 33. Das Gehäuse 31 ist mit einer Abschlussplatte 38 abgeschlossen.

[0075] In vorliegendem Beispiel wird die Matrizenwalze jeweils über Zahnräder 3 und 4, die sich an einem Ende der Walzen befinden, von der angetriebenen Patrizenwalze 36 angetrieben. Um die geforderte hohe Präzision der Synchronisation zu gewährleisten, sind die Zahnräder sehr fein ausgeführt. Es sind auch andere Synchronisationsmittel möglich, z.B. Elektromotoren.

[0076] Aus dem Schnitt von Fig. 19 ist ersichtlich, dass auf der externen Antriebseite, in der Zeichnung links, die Walzenachse 41 der Patrizenwalze 36 in einem Nadellager 42 im Walzenträger 34 und auf der andern Seite in einem Kugellager 43 drehbar gehalten ist. Die beiden Enden 44 und 45 des Walzenträgers sind in entsprechenden Öffnungen 46 und 47 im Gehäuse, bzw. Abschlussplatte gehalten. Zur exakten und eindeutigen Einführung und Positionierung des Walzenträgers in das Gehäuse weist der Gehäuseboden eine T-förmige Nut 48 auf, dem am Walzenträgerboden eine T-förmige Feder 49 entspricht.

[0077] Die Walzenachse 50 der Matrizenwalze 37 ist auf einer Seite, in der Zeichnung links, in einer Wand 51 des Walzenträgers 35 und auf der anderen Seite in einer zweiten Wand 52 des Walzenträgers gelagert. Die Kanten 53 von Deckel 54 des Walzenträgers sind als Federn ausgebildet, die in die entsprechende T-Nut 55 im Gehäuse 31 geschoben werden können. Dabei passt die eine Seitenwand 51 in eine entsprechende Öffnung 56 in der Gehäusewand. Der den Deckel überragende Teil 57 von Seitenwand 52 passt in eine Ausnehmung 58 in der Gehäusewand.

[0078] Bei den gezeigten Versionen, bei denen die zweite Walze über Zahnräder angetrieben wird, ist eine Justierung der Walzen nach dem Montieren im Walzenträger erforderlich. Dies geschieht beispielsweise mit Hilfe der Zahnräder.

[0079] In der Ausführungsvariante der Schnellwechseleinrichtung 59 der Figur 20 weist das Gehäuse 60 keine Abschlussplatte auf sondern eine Wand 61 mit einer unteren halbrunden Öffnung 62 und einer oberen etwa rechteckigen Öffnung 63. Die beiden Walzen und die Walzenträger sind dieselben wie vorhergehend und die T-förmige Nut zur Aufnahme des Matrizenwalzenträgers sowie die T-förmige Nut 48 im Gehäuseboden sind ebenfalls dieselben. Die hinteren Öffnungen sind ähnlich den in der Zeichnung vorderen Öffnungen 62 und 63. Auch in dieser Ausführung sind die Walzenträger eindeutig und genau im Gehäuse befestigt.

[0080] Die Verwendung von Drei-Walzen-Prägevorrichtungen sind mindestens seit dem Jahre 2000 aus der WO 00/69622 des gleichen Anmelders bekannt.

Ansprüche

1. Prägevorrichtung zum Prägen von Verpackungsmaterial mit einem Satz Prägewalzen mit miteinander kooperierenden Patrizen- und Matrizenwalzen, deren Oberfläche mit Strukturelementen versehen ist, wobei die Strukturelemente (MR) auf der Oberfläche der Matrizenwalze(n) (M), die den Strukturelelementen (PE) auf der Oberfläche der Patrizenwalze(n) (P) zugeordnet sind, um einen Betrag von oberhalb 15 µm in axialer und radialer Richtung nicht invers kongruent sind und die einander zugeordneten Strukturelemente der Patrizen- und Matrizenwalze(n) zwecks lokaler Druckerhöhung Facetten (F) aufweisen.

2. Prägevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Facette (F) Flächen (FN, FR, F1-F4) aufweist, die in Bezug auf die gedachte, stetige Oberfläche der Struktur geneigt sind.

3. Prägevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die minimale Fläche einer Facette 0,4mm x 0,4mm, bzw. 0,16 mm² beträgt.

4. Prägevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Patrizenwalze (P9) und zwei Matrizenwalzen (M9A, M9B) aufweist, wobei die Vorrichtung Mittel enhält, damit die Patrizenwalze (P9) mit der Patrizenerhebung (P9E1, E2) zuerst mit der ersten Matrizenwalze (M9A) mit der zugeordneten Matrizenvertiefung (M9AR1,2) dann mit der zweiten Matrizenwalze (M9B) mit der zugeordneten Matrizenvertiefung (M9BR1,2) zusammenwirkt.

5. Prägevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Matrizenwalze (M10-13) und zwei Patrizenwalzen (P10A-13, P10B-13) aufweist, wobei
die Vorrichtung Mittel enthält, damit die Matrizenwalze (M10-13) mit der Vertiefung (M10-13R10-13) zuerst mit der ersten Patrizenwalze (P10A-13) mit der zugeordneten Patrizenerhebung (P10A-13R10-13) dann mit der zweiten Patrizenwalze (P10B-13) mit der zugeordneten Patrizenerhebung (P10B-13R10-13) zusammenwirkt.

6. Prägevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Patrizenwalze (P9) und die Matrizenwalzen (M9A, M9B) in einer Drei-Walzen-Prägevorrichtung angeordnet sind, wobei die Erhebungen (P9E1,2) derart auf der Patrizenwalze angeordnet sind, dass sie beim Prägevorgang hintereinander mit den Vertiefungen (M9AR1,2) der ersten (M9A) und mit den Vertiefungen (M9BR1,2) der zweiten Matrizenwalze (M9B) zusammenwirken.

7. Prägevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Patrizenwalze (P9) und die Matrizenwalzen (M9A, M9B) je paarweise in einer Zwei-Walzen-Prägevorrichtung angeordnet sind.

8. Prägevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrizenwalze (M10-13) und die Patrizenwalzen (P10A-13, P10B-13) in einer Drei-Walzen-Prägevorrichtung angeordnet sind, wobei die Vertiefungen (M10-13R10-13) derart auf der Matrizenwalze angeordnet sind, dass sie beim Prägevorgang hintereinander mit den Erhebungen (P10A-13E10-13) der ersten (P10A-13) und mit den Erhebungen (P10B-13R10-13) der zweiten Patrizenwalze (P10B-13) zusammenwirken.

9. Prägevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrizenwalze (M10-13) und die Patrizenwalzen (P10A-13, P10B-13) je paarweise in einer Zwei-Walzen-Prägevorrichtung angeordnet sind.

10. Prägevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe, bzw. Tiefe der Erhebungen und Vertiefungen und die Anzahl Prägewalzen derart angeordnet und ausgebildet sind, dass durch Mehrfachprägung überhohe oder hervorgehobene Reliefs erzeugt werden, deren Höhe, bzw. Tiefe sowie Breite grösser sind als der übrigen Strukturen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser einer der Prägewalzen mindestens über die Breite der Bahn des Verpackungsmaterials mit einem um einen Betrag S geringeren Durchmesser als der Rest der Prägewalze hergestellt wird, wobei S einen Wert von über 0,02 mm aufweist.

12. Vorrichtung nach enem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Oberfläche der Prägewalzen aus Metall, Hartmetall, Hartstoff oder Keramik besteht, wobei die Oberfläche gegebenenfalls mit einer Schutzschicht versehen ist.

13. Prägevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Prägewalzensatz in einer Schnellwechsel-Einrichtung (30, 59) angeordnet ist, die derart ausgeführt ist, dass die Prägewalzen (36, 37) einzeln und unabhängig voneinander austauschbar sind, wobei die Prägewalzen (36, 37) je in einem Walzenträger (34, 35) drehbar gehalten sind und die Walzenträger einzeln und unabhängig voneinander entfernbar in einem Schnellwechselgehäuse in einer eindeutigen Lage befestigt sind, wobei ein Ende des Patrizen-Walzenträgers (34) in einem Nadellager (42) und sein andere Ende in einem Kugellager (43) gehalten ist.

14. Prägevorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Walzenträger (34) an seinem Unterteil eine Feder (49) und der Boden des Gehäuses (31, 60) eine entsprechende Nut (48) aufweist.

Zeichnung