制造压纹纸或层压金属箔片材的设备和方法

专利名称：制造压纹纸或层压金属箔片材的设备和方法
技术领域：
0001本发明总体涉及对纸或层压金属箔进行压紋。具体来说，
本发明涉及用于对纸或层压金属箔进行巻对巻压紋的设备和方法。
背景技术：
0002纸片材或层压有金属箔的纸片材用于各种包装或封装应用。消费品，例如糖果，通常用这种纸或箔片材单独或成堆包装，香烟或雪茄经常以衬有这种箔片材的罐或盒进行销售。层压金属箔片材尤其可用作烟草制品用的封装村里，因为金属箔可对会使烟草变质的光和湿气形成屏障。
0003用作包装或封装村里的层压金属箔片材和纸片材通常被压紋以显示图像例如图案、商标、公司名称、标识或其它信息以加深用这种片材包装或封装的货物印象。压紋的执行可以利用公知的方法例如巻对巻压紋，其中层压箔或纸的条带给被供给和挤压在一对压紋辊之间。
0004例如，烟草业公知使用的压紋工艺基于将层压金属箔穿过具有两个硬质钢压紋辊的压机，其中一个辊是主动辊，另一个辊由主动辊驱动。在一种工艺中，压紋辊分别初始机械加工有匹配压模图案，这种图案由覆盖整个辊表面的小的锥形突起构成。锥形突起用作压紋压模以随着片材在辊间穿过而制备图案。为了产生显现在压紋片材上的图像，在反映待制图像形状的区域部分或全部去除主动辊的锥形突起。 一旦被压紋，除了对应于图像的区域以外，金属箔片材各处都拥有锥形压模阵列图案。通过使一部分片材不被压紋同时使压紋图
案形成用于图像的背景而由此产生图像。因此，在本申请的说明书中应当理解术语"压紋图像"包含通过围绕不被压紋图像区域来压紋背景图案所产生的图像。
0005这种类型的压紋工艺所使用的压紋辊通常专用于单一生产线，辊可以为这种生产线生产层压箔或纸的压紋条带，压紋条带随后被切割成均匀的片材。所有这样生产的片材看起来都一样，拥有相同的压紋背景图案和图像。因此，当准备用拥有不同图像的片材，例如具有采用不同语言的书写内容的片材来封装产品时，必须使用不同 的压紋辊组。每当要生产具有不同外观的压紋片材时，必须用一组压 紋辊替换压机中的另一组压紋辊。或者，必须建立其它的生产线，其 具有另外的压紋机，这种压紋机具有不同的压紋辊组。这是不利的， 因为会招致额外的生产成本来生产具有不同图像的压紋片材。在第一 种情况中，该成本源于更换压紋辊时生产停止时间所引起的生产率下 降。在第二种情况中，该成本源于额外的压机和其它装备。
0006因此需要一种压紋工艺，其在纸或层压金属箔的片材上 生产不同图像或压紋图案时提供增加的灵活性。

发明内容
0007本发明的目的是提供一种设备和方法，用于生产具有不 同压紋图像的纸或层压金属箔片材，其克服了现有技术的缺陷。
0008根据本发明的第一方面，提供了一种用于生产压紋片材 的设备。该设备包括供给装置，用于供给纸或层压金属箔的长条带； 第一和笫二压紋辊，设置成从所述供给装置接收所述条带；和接收和 切割装置，用于从压紋辊接收被压紋辊压紋后的这种条带，并将这种 条带切割成片材。第一辊具有多个布置在其表面上的压紋压模区段。 至少一个区段赋予第一压紋图像，并且至少另一个压模区段赋予外观 上不同于第一压紋图像的交替压紋图像。区段尺寸设计成类似于箔片 材。至少一组片材因此携带第一压紋图像，并且至少另一组片材携带 交替压紋图像。压紋压模区段可以沿压紋辊轴向布置和/或围绕压紋辊 周向布置。第二压紋辊可以具有布置在其表面上的多个压紋压模区段， 布置成匹配第一压紋辊的压紋压模区段。
0009根据本发明的另一方面，提供了一种用于生产压紋层压 金属箔或纸片材的方法。该方法的一个步骤是用至少两组压模区段对 纸或金属箔的条带进行压紋。压模区段的各个组"压紋"(或称"压 印，，)不同图像。随后根据不同的压紋图像将条带切割成片材。
0010根据本发明的又一方面，提供了用于封装香烟的纸或金 属箔片材的一个生产过程的批料。该批料包括从相同条带切割的多个 压紋片材。至少一组片材携带第一压紋图像，并且至少另一组片材携 带交替压紋图像。
0011本发明因此允许同时使用单一生产线来生产具有不同压
5纹图像的纸或层压金属箔片材。


0012通过以下参照附图所作的说明，本发明的这些或其它特 征会更加明显。
0013图l是根据本发明实施例的压紋设备的透视图。0014图2是图1的压紋设备中使用的压紋辊实施例的透视细节图。
0015图3A是图1的压紋设备中使用的一对匹配压紋辊中的一 个压紋辊实施例的透视图。
0016图3B是图1的压紋设备中使用的一对匹配压紋辊中的另 一个压紋辊实施例的透视图。
0017图3C是图1的压紋设备中使用的一对匹配压紋辊中的又 一个压紋辊实施例的透视图。
0018图4A是通过类似于图3A所示的那个辊的一对匹配辊所
生产的箔片材的平面图。
0019图4B是通过类似于图3B所示的那个辊的一对匹配辊所
生产的箔片材的平面图。
0020图4C是通过类似于图3C所示的那个辊的一对匹配辊所
生产的箔片材的平面图。
0021图5是根据本发明另一种实施例的压紋设备的示意图。0022图6是图1的压紋设备中使用的压紋辊实施例的透视细节图。
0023图7是图1的压紋设备中使用的压紋辊实施例的透视细节图。
具体实施例方式
0024本发明可用于在纸或金属箔上压紋不同图像。本发明可 兼容不同的压紋工艺。例如，可以使用由硬质材料例如钢制成的第一 辊和涂覆有光滑软涂层例如可变形塑料的第二辊来进行压紋。另一种 压紋工艺使用具有匹配图像图案的两个压紋辊。在后一种工艺中，通 过压紋自身产生图像或通过压紋围绕图像的背景图案来产生图像。
0025现在描述的本发明的实施例用于生产适于香烟盒尺寸的 层压金属片材。图1所示压紋设备配备有压紋站3，包括第一压紋辊5和第二压紋辊IO。两个辊的直径可以相同，这取决于所4吏用的压紋工 艺，并且它们的柱形外表面具有匹配压模15。使用时，两个辊被迫相 互接触。辊5和IO可以由钢制成并且其接触面被硬化。
0026第一辊5和第二辊IO都可转动地安装在框架30上。第 一辊5可以通过电机/齿轮箱组件35以合适速度被驱动。设备框架上
何二种。 0 、 ,
0027第二辊10通过确保两个辊同步转动的齿轮40被第一辊5 驱动。也可以使用其它同步装置。例如，在一些情况中，匹配压模15 足以确保两个辊5和IO之间的同步。
0028在层压金属箔的压紋条带20离开辊5和IO后，切割站 45用于接收其并将其切割成片材55。切割站45配备有纵向切割机构 60、横向切割机构65和同步装置70。
0029在层压金属箔的条带20插入辊5和IO之间时，辊5和 IO被驱动。两个辊5和IO之间的压力和距离可以被调节以使匹配压模 15彼此配合来正确地对层压金属箔的条带20进行压紋。
0030在压紋操作过程中，层压金属箔的条带20在图1所示转 动辊之间经过。如图2所示，辊5和10分别具有匹配压模15，包括例 如表面紋理图案、图片、图画、商标、标识、制造商的公司名称或其 它信息以加深用片材55包装或封装的货物印象。压模15的图像用字 母A-F来表示。辊5和10分别被分成区段75,区段"分别含有不同 的匹配压模15，不同的匹配压模15具有不同的外观。例如，压模图像 A可以表示公司名称而压模图像B可以表示公司标识。各个区段75的 尺寸与片材55的尺寸对应。区段75可以由共同特征例如背景图案与 不同特征例如信息或标识的组合构成。
0031通过使切割站45与辊5和10严格同步，可以切割层压 金属箔的条带20来产生压紋有不同图像的片材55。虽然同步装置70 在图1中示作链条，但是可以采用多种不同方式来获得切割站"与压 紋站3的同步。例如，可以使用能够将压紋站3的元件与切割站45的 元件相联的其它机械机构如齿轮或控制杆。例如，同步装置70可以是 将旋转运动从辊5传送给横向切割机构65的齿轮，横向切割机构65 是围绕平行于辊5和10转动轴线的横向轴线转动的一组横向刀片，由
7此总是确保精确地切割层压金属箔的条带20来生产片材55。
0032可替代地，可以通过控制器利用传感器监测辊5和10的 转动速度并相应致动切割站45，或者通过监测层压金属箔的条带20内 的压紋图案并致动切割站45，使切割站45与压紋站3电子同步以例如 精确切割片材55。图5示意性表示切割站45与压紋站3之间的这种相 互作用，二者通过同步装置70而同步。
0033现在参看图3A、 3B、 3C和相应的图4A、 4B和4C，示出 了三种类型的辊和三种类型的未切割压紋箔片材。图3A示出的辊具有 两个周向布置的不同区段75。第一区段175a拥有压模图像"1"而第 二区段175b拥有压模图像"2"。该辊仅具有一个片材55的宽度。图 4A示出了使用 一对具有这种匹配压模图像的辊进行压紋操作的结果 "1"和"2"压紋图像序列分别对应于辊的第一和第二区段175a和 175b。层压金属箔的条带20通过切割站45精确地沿横向切割线90被 顺序切割以产生片材55。
0034图3B示出的辊具有沿辊的轴线布置的笫一和第二区段 275a和275b。在该实施例中，辊具有两个片材55的宽度。图4B示出 了在层压金属箔的条带20上的这种压紋效果。在这种情况中，切割站 45要求纵向切割机构60沿纵向切割线95进行切割。
0035图3C示出的辊具有四个区段3 5a、 3"b、 37"和375d， 描绘了周向和轴向布置的压模图像"A" 、 "B" 、 "C"和"D"。图 4C示出了通过具有这种匹配图像压模15的辊所压紋的层压金属箔的 条带20上的这种压紋效果。
0036本领域技术人员会容易地理解，可以在一组匹配辊上周 向或轴向布置各种区段75。周向设置更多区段75会增加辊的直径而轴 向设置更多区段75会增加辊的宽度。可以沿任何方向来定向图像以适 应层压金属箔的条带20上的片材55的取向。
0037当使用的辊具有两个或更多个平行于纵向轴线并排布置 的压模图像区段75时，切割站配备有纵向切割机构60。当层压金属箔 的条带20仅为一个图像之宽并且辊5和10仅有一个图像压模的宽度 时，切割站45无需具有纵向切割机构60。
0038辊可以具有图像压模阵列，由各区段75内的许多不同图 像压模组成，它们中的一些出现在辊上的多个部分内。这允许在一个生产批次中具有较大比例的特定类型的图像。
0039使用时，层压金属箔的条带20通过具有匹配压模15的 第一和第二辊5和IO供应。辊相互充分抵靠以正确地压紋层压金属箔 的条带20。辊5和IO通过任何合适的装置彼此同步。压紋以后，通过 与压紋站3同步的切割站45执行切割操作，从而生产拥有由辊5和10 的不同区段75所产生的不同压紋的片材55。
0040在切割站后还可以使用分类站。分类站根据片材55上显 现的压紋对片材55进行分类。这种分类的完成是通过例如使区段75 沿辊5轴向布置并使闸门或隔板放置在切割站45的出口处，根据片材 55在切割站45的出口处的横向位置对片材55自动分类。通过使用分 类站来与具有轴向和周向布置的不同区段75相结合，可以为不同的产 品生产具有不同外观的片材55。例如，如果辊5具有4个轴向布置的 区段和两个周向布置的区段，则可以在四种不同生产线中生产具有不 同外观的两种类型的片材55。
0041本发明可以兼容不同压紋工艺。例如，图6示出了本发 明的另一种实施例。在该实施例中，第一辊5由具有硬质接触表面的 钢制成而笫二辊10具有塑性材料100光滑软涂层。第一辊5的图像压 模15对层压金属箔的条带20进行压紋并同时对第二辊10的塑性材料 IOO施加弹性变形。
0042图7示出了又一种替代性压紋工艺，其中表面图案105， 例如小的锥体，刻制在第一辊5和第二辊10上。层压金属箔W在第 一辊5和第二辊IO之间经过。通过部分或完全去除表面图案105,在 一个辊例如辊5上产生图像压模110。可以通过机械加工完成这种操 作。通过局部去除图案105的锥体，可以相对压紋图案背景产生非压 紋图像。换言之，除了绘制图像的区域以外，层压金属箔20各处都被 压紋。第一和第二辊5和IO都可以由硬质钢制成。
0043已经相对于优选实施例描述了本发明。说明书以及附图
用于帮助理解本发明，而非限制其范围。本领域技术人员显然会对本 发明作出各种改型而不脱离在此描述的本发明的范围，这种改型也认
为被本说明书所覆盖。
权利要求
1.一种用于生产压纹纸或层压金属箔片材的设备，包括供给装置，用于供给纸或层压金属箔的长条带；第一和第二压纹辊，设置成从所述供给装置接收所述条带，所述第一辊具有多个布置在其表面上的压纹区段，至少一个所述区段赋予第一压纹，并且至少另一个所述区段赋予外观上不同于所述第一压纹的交替压纹，所述区段尺寸设计成类似于所述箔片材；接收和切割装置，用于从所述压纹辊接收被所述压纹辊压纹后的这种条带，并将这种条带切割成片材，至少一部分所述片材携带所述第一压纹，并且至少另一部分所述片材携带所述交替压纹。
2. 权利要求l限定的设备，还包括同步装置来使所述接收和切割装置与所述压紋辊同步。
3. 权利要求2限定的设备，还包括分类机构，用于使携带所述第一压紋的所述至少一部分所述片材分类于携带所述交替压紋的所述至少另一部分所述片材。
4. 权利要求2限定的设备，其中所述压紋区段围绕所述第一压紋辊周向布置。
5. 权利要求2限定的设备，其中所述压紋区段沿所述笫一压紋辊轴向布置。
6. 权利要求5限定的设备，其中所述压紋区段还围绕所述第一压紋辊周向布置。
7. 权利要求4限定的设备，其中所述第二压紋辊具有基本光滑和可变形的外接触表面。
8. 权利要求7限定的设备，其中笫一压紋辊是主动辊。
9. 权利要求l限定的设备，其中所述第二压紋辊具有多个布置在其表面上的压紋区段，至少一个所述区段赋予第一压紋，并且至少另一个所述区段赋予外观上不同于所述第一压紋的交替压紋，所迷区段尺寸设计成类似于所述箔片材，所述区段布置成匹配所述第一压紋辊上的类似区段。
10. 权利要求9限定的设备，还包括同步装置来使所述接收和切割装置与所述压紋辊同步。
11. 权利要求10限定的设备，还包括分类机构，用于使携带所述第一压紋的所述至少一部分所述片材分类于携带所述交替压紋的所述 至少另一部分所述片材。
12. 权利要求ll限定的设备，其中所迷压紋区段围绕所述压紋辊 周向布置。
13. 权利要求ll限定的设备，其中所迷压紋区段沿所述压紋辊轴 向布置。
14. 权利要求13限定的设备，其中所迷压紋区段还围绕所述压紋 辊周向布置。
15.权利要求13限定的设备，其中所述区段在所迷压紋辊上是 连续的。
16. 权利要求15限定的设备，其中所述切割装置包括纵向机构和 横向切割机构。
17. 权利要求16限定的设备，其中所迷压紋辊由钢制成。
18. —种用于生产压紋纸或层压金属箔片材的方法，包括步骤 用压紋辊对纸或层压金属箔的条带进行压紋，至少一个所述辊具有多个压紋区段，至少一个所述区段赋予第一压紋图像，并且至少另 一个所迷区段赋予外观上不同于所述第一压紋图像的交替压紋图像； 根据所迷区段将所述条带切割成片材。
19. 权利要求18限定的方法，还包括步骤根据所述压紋的所述外观对所述片材分类。
20. 用于封装香烟的层压金属箔片材的一个生产过程的批料，该批料包括从相同层压金属箔的条带切割的多个压紋片材，至少一组所 述片材携带第一压紋图像，并且至少另一组所述片材携带外观上不同 于所述第一压紋图像的交替压紋图像。
全文摘要
用于生产压纹纸或层压金属箔片材(55)的设备(1)和方法，包括供给装置，用于供给纸或层压金属箔的长条带(20)；一对匹配的压纹辊(5，10)，设置成从所述供给装置接收所述条带；以及接收和切割装置，用于从所述压纹辊接收被所述压纹辊压纹后的这种条带，并将这种条带切割成片材。所述辊具有多个布置在其表面上的压纹区段(75)。至少一个所述区段赋予第一压纹，并且至少另一个所述区段赋予外观上不同于所述第一压纹的交替压纹。所述区段尺寸设计成类似于所述箔片材。至少一组所述片材携带所述第一压纹，而至少另一组所述片材携带所述交替压纹。
文档编号B31F1/07GK101678631SQ200880011085
公开日2010年3月24日 申请日期2008年4月3日 优先权日2007年4月5日
发明者C·科德尔 申请人:帝国烟草加拿大有限公司