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EP4286160A1 - Embossing roll - Google Patents

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Publication number
EP4286160A1
EP4286160A1 EP22177211.4A EP22177211A EP4286160A1 EP 4286160 A1 EP4286160 A1 EP 4286160A1 EP 22177211 A EP22177211 A EP 22177211A EP 4286160 A1 EP4286160 A1 EP 4286160A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roller
engraving
laser light
blank
roller blank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22177211.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Dietmar BUCHHOLZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gravion & Co Kg GmbH
Original Assignee
Gravion & Co Kg GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gravion & Co Kg GmbH filed Critical Gravion & Co Kg GmbH
Priority to EP22177211.4A priority Critical patent/EP4286160A1/en
Publication of EP4286160A1 publication Critical patent/EP4286160A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41CPROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00Forme preparation
    • B41C1/02Engraving; Heads therefor
    • B41C1/04Engraving; Heads therefor using heads controlled by an electric information signal
    • B41C1/05Heat-generating engraving heads, e.g. laser beam, electron beam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44DECORATIVE ARTS
    • B44CPRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C1/00Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects
    • B44C1/24Pressing or stamping ornamental designs on surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44DECORATIVE ARTS
    • B44BMACHINES, APPARATUS OR TOOLS FOR ARTISTIC WORK, e.g. FOR SCULPTURING, GUILLOCHING, CARVING, BRANDING, INLAYING
    • B44B5/00Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins
    • B44B5/0047Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins by rolling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44DECORATIVE ARTS
    • B44BMACHINES, APPARATUS OR TOOLS FOR ARTISTIC WORK, e.g. FOR SCULPTURING, GUILLOCHING, CARVING, BRANDING, INLAYING
    • B44B5/00Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins
    • B44B5/02Dies; Accessories
    • B44B5/026Dies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44DECORATIVE ARTS
    • B44CPRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C1/00Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects
    • B44C1/22Removing surface-material, e.g. by engraving, by etching
    • B44C1/228Removing surface-material, e.g. by engraving, by etching by laser radiation

Definitions

  • the invention relates to a method for engraving a roller blank.
  • the invention further relates to a method for reprocessing a roller.
  • the invention further relates to the use of a roller produced by a method according to the invention for embossing a material.
  • rollers can be used in particular in embossing processes.
  • the roller must have an appropriate profile. This profile can be produced, for example, using an etching process.
  • rollers can also be engraved.
  • the use of laser light has the advantage over previous methods using etching processes in that a greater resolution of the embossed profile can be achieved.
  • the position of the focus of the laser light can be defined by the distance from the longitudinal axis of the roller blank. This has the advantage that the position of the focus remains constant during the engraving when the roller blank rotates around the longitudinal axis.
  • Determining the position of the focus using an optical distance measurement has the advantage that this determination can be carried out without contact. This determination can also be repeated during engraving so that the focus distance can be checked regularly and adjusted if necessary.
  • the optical distance measurement is carried out using laser light.
  • coherent light can be used for optical distance measurement. It is conceivable to use the same laser source as for engraving for optical distance measurement. Here, for example, a different intensity of the laser beam can be selected so that no engraving is carried out during the distance measurement.
  • the roller blank is made of a metal.
  • the roller blank is made of a metal-containing material. This can be steel, for example.
  • the pattern to be engraved i.e. the engraving pattern
  • This image file can preferably contain grayscale.
  • the gray levels are used to determine the engraving depth.
  • the gray levels can also be used to determine the intensity of the laser light.
  • transitions between different profile structures are provided with curves with a defined minimum radius of curvature.
  • a different minimum curvature radius can be used, which prevents the material from breaking or otherwise being accidentally damaged during processing, for example embossing.
  • the engraving is carried out by moving the focus of the laser light perpendicular to the direction of the laser light over the surface of the roller blank.
  • the roller blank is rotated about its longitudinal axis.
  • the entire length of the roller blank can first be engraved before the roller blank is rotated further to the next one Insert engraving section. It can be engraved line by line, so to speak. This can increase the efficiency of engraving.
  • the engraving is carried out in several engraving steps.
  • the engraving depth does not have to be adjusted exclusively by adjusting the intensity of the laser light, but can also be done by engraving multiple times in the same place.
  • the surface of the roller blank is engraved in an engraving step at a constant distance of the focus of the laser light from the longitudinal axis of the roller blank.
  • the surface of the roller blank is engraved with variable intensity of the laser light in an engraving step.
  • the engraving depth can be adjusted by changing the intensity of the laser light. This can increase the efficiency of engraving.
  • the distance of the focus of the laser light from the longitudinal axis of the roller blank is changed between two engraving steps. It can be provided here that the distance of the focus of the laser light from the longitudinal axis of the roller blank is reduced between two engraving steps.
  • a roll blank can be processed from the outside to the inside. This means that the focus distance can be changed with each engraving step of the laser light to the longitudinal axis of the roller blank can be reduced in order to engrave deeper structures.
  • the roller blank is brushed between two engraving steps.
  • metal brushes are used.
  • a lubricant is used.
  • the roller blank is brushed using at least two brushes of different hardness. It can be provided that softer brushes are used as the engraving depth increases.
  • an engraving depth is more than 1 mm. This can preferably be more than 2 mm. This can particularly preferably be more than 3 mm.
  • the material is removed using pulsed laser light.
  • the laser pulses are directed alternately onto two parallel paths. Two laser beams can be used here.
  • the features of the independent claim directed to a method for reprocessing a roller are provided according to the invention.
  • the invention involves a method for reprocessing a roller of the type described at the outset proposed that after removing an outer layer of the roller, a process as described above is carried out.
  • the outer layer of the roller is removed by grinding.
  • the outer layer of the roller is removed using laser light.
  • any requirements for the removal of the outer layer of the roller, for example due to the engraving pattern contained there or the roller material, can thus be met and the method for removing the material can be chosen advantageously. It is possible, for example, to carry out selective material removal using laser light and, for example, to take into account the profile existing on the roller.
  • an existing engraving is recorded and processed in the subsequent engraving process.
  • This detection can be done optically, for example.
  • the smallest repeat unit of the engraving is determined and from this the smallest possible thickness of the material layer to be removed is determined, so that the engraving pattern of the reprocessed roller merges into itself.
  • Rollers can be advantageously manufactured if the engraving pattern on them merges into itself, so that no interruption in the embossed pattern is visible after any embossing of a material.
  • it is necessary to reduce the size of the existing and, if necessary, optically recorded engraving pattern, or to shorten it while maintaining the same size of the engraving pattern.
  • the engraving pattern on it merges back into itself even with the reprocessed roller, which will have a smaller circumference than the non-reprocessed roller.
  • at least the smallest repeat unit must be removed from the engraving pattern.
  • the thickness of the layer of material to be removed can be determined. This information can then be used during the removal of the material layer. This minimizes the necessary removal of the outer layer of the roller to be remanufactured.
  • a preferred application of the invention provides that a roller produced by a method according to the invention, in particular as described above, is used to emboss a material.
  • embossing rollers For example, high accuracies, resolutions of the embossing profile, engraving depths, and the avoidance of unwanted damage to the embossed material can be used here.
  • a profile roller interacts with a counter-profile roller.
  • two corresponding rollers can be produced using a method according to the invention, in particular as described above. This can increase the quality of the embossing.
  • a profile roller interacts with an elastic roller. This means that other materials are also available for engraving, for example softer materials such as cellulose. It is advantageous to emboss softer materials using an elastic roller.
  • the elastic roller can in particular be an unprofiled roller. Therefore, only the production of a profile roller using the method according to the invention is necessary. This can be used advantageously for savings.
  • a defined distance is maintained between the profile roller and the counter-profile roller.
  • this can also apply to the more elastic and/or the unprofiled roller.
  • the material is a metal.
  • the material is a metal-containing material.
  • the material is cellulose tissue.
  • the material is plastic.
  • an embossing roller produced using a method according to the invention.
  • the roller can be tailored to the requirements of the respective material. For example, the hardness of the material can be taken into account. Further parameters can be elasticity or plasticity of the material to be embossed.
  • FIG 1 the application of the method according to the invention for engraving a roller blank 1 is shown, with material being removed from the roller blank 1 using laser light.
  • the laser light is emitted in the form of a laser beam 2 by a laser diode 3.
  • a distance 4 of the focus 5 of the laser light from the longitudinal axis L of the roller blank 1 is set as a function of an optical distance measurement.
  • the optical distance measurement is also carried out using laser light with a laser beam 7 emitted by a laser diode 6, which is reflected on the roller blank 1 and registered by a photodiode 8.
  • the roller blank 1 is made of steel, a metal-containing material. Furthermore, the image file contained in grayscale for engraving pattern 25 was provided. In the exemplary embodiment, the gray levels are used to determine the engraving depth 13, 16, partly based on the intensity of the laser light. A defined minimum curvature radius, on the basis of which the transitions between different profile structures are provided with curves, is taken into account.
  • the engraving is carried out by moving the focus 5 of the laser light perpendicular to the direction 10 of the laser light over the surface 11 of the roller blank 1.
  • the roller blank 1 is rotated about its longitudinal axis L.
  • the engraving is carried out in several engraving steps, with the surface 11 of the roller blank 1 being engraved in one engraving step at a constant distance 4 of the focus 5 of the laser light from the longitudinal axis L of the roller blank 1 and with a variable intensity of the laser light.
  • the distance 4 of the focus 5 of the laser light to the longitudinal axis L of the roller blank 1 is changed between two engraving steps, namely reduced.
  • the roller blank 1 is brushed using two brushes 12, 14 of different hardness and using a lubricant (not shown).
  • a metal brush 12 is first used and, as the engraving depth 13 increases, a softer brush 14 is used.
  • the engraving depth 13 is more than 3 mm here.
  • FIG 2 the engraving depth 13 of an engraving 24 is shown in a section 15 of the roller blank 1.
  • a greater engraving depth 16 of the engraving 24 can result in a section 17 of the engraved roller 18. This is the case, for example, if the engraving 24 takes place in several steps.
  • an engraved roller 18 is produced from a roller blank 1.
  • a roller blank 1 can also be made from an engraved roller 18.
  • the material can be removed, for example, by means of a laser light 19 that is emitted constantly over time or with pulsed laser light 20.
  • the laser pulses can be directed alternately onto two parallel paths 21, 22 and can also emerge from two laser beams, which can be emitted by two laser diodes.
  • Figure 4 shows an example of the cross section of a roller 18 to be reprocessed.
  • an outer layer 23 of the roller 18 is removed and then a method according to the invention for engraving a roller blank 1 formed by the removal is carried out.
  • the removal of the outer layer 23 of the roller 18 can be carried out, for example, by grinding and/or using laser light.
  • an existing engraving 24 can be detected, for example, optically and further processed in the subsequent preliminary process.
  • Figure 5 shows an example of the engraving pattern 25 corresponding to the engraving 24. This engraving pattern 25 merges into itself as an engraving 24 on the roller 18.
  • the engraving 24 and thus the engraving pattern 25 are recorded and their smallest repeat unit 26 is determined.
  • This detection can also be done using an optical method. From this, the lowest possible thickness 9 of the material layer to be removed, for example the outer layer 23, is determined, so that the engraving pattern 25, here in the form of the engraving 24, also merges into itself on the reprocessed roller 18.
  • the engraving pattern 25 can be found as an engraving 24 on the roller 18 after the method according to the invention has been completed.
  • the roller 18 can be used to emboss a material after the process according to the invention has been completed.
  • the engraving pattern 25 can be embossed into the material.
  • the roller 18 can be used as a profile roller or counter-profile roller.
  • Profile roller and counter-profile roller can work together.
  • the profile roller can also cooperate with an elastic, for example unprofiled, roller.
  • a defined distance can be maintained between the profile roller and the counter-profile roller.
  • the material can be, for example, a metal, a metal-containing material, a cellulose fabric or a plastic.
  • a method for engraving a roller blank 1 is therefore proposed, wherein material is removed from the roller blank 1 using laser light, a distance 4 of the focus 5 of the laser light from the longitudinal axis L of the roller blank 1 being set as a function of an optical distance measurement. Furthermore, a method for reprocessing a roller 18 is proposed, wherein after an outer layer 23 of the roller 18 has been removed, a method according to the invention for engraving a roller blank 1 is carried out. It is also proposed to use a roller 18 produced by a method according to the invention to emboss a material.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Abstract

Es wird somit ein Verfahren zu Gravur eines Walzenrohlings (1) vorgeschlagen, wobei Material von dem Walzenrohling (1) mittels Laserlicht abgetragen wird, wobei ein Abstand (4) des Fokus (5) des Laserlichts von der Längsachse (L) des Walzenrohlings (1) in Abhängigkeit von einer optischen Distanzmessung eingestellt wird. Ferner wird ein Verfahren zur Wiederaufbereitung einer Walze (18) vorgeschlagen, wobei nach Abtragung einer äußeren Schicht (23) der Walze (18) ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Gravur eines Walzenrohling (1) ausgeführt wird. Ferner wird vorgeschlagen, eine mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte Walze (18) zur Prägung eines Werkstoffs zu verwenden (vgl. Fig. 1).A method for engraving a roller blank (1) is therefore proposed, wherein material is removed from the roller blank (1) using laser light, with a distance (4) of the focus (5) of the laser light from the longitudinal axis (L) of the roller blank (1 ) is set depending on an optical distance measurement. Furthermore, a method for reprocessing a roller (18) is proposed, wherein after an outer layer (23) of the roller (18) has been removed, a method according to the invention for engraving a roller blank (1) is carried out. It is also proposed to use a roller (18) produced by a method according to the invention to emboss a material (see FIG. 1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gravur eines Walzenrohlings.The invention relates to a method for engraving a roller blank.

Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Wiederaufbereitung einer Walze.The invention further relates to a method for reprocessing a roller.

Die Erfindung betrifft weiter die Verwendung einer mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Walze zur Prägung eines Werkstoffs.The invention further relates to the use of a roller produced by a method according to the invention for embossing a material.

Derartige Walzen können insbesondere in Prägeverfahren eingesetzt werden. Hierzu muss die Walze ein entsprechendes Profil aufweisen. Dieses Profil kann beispielsweise mittels eines Ätzvorgangs hergestellt werden. Derartige Walzen können jedoch auch graviert werden.Such rollers can be used in particular in embossing processes. For this purpose, the roller must have an appropriate profile. This profile can be produced, for example, using an etching process. However, such rollers can also be engraved.

Es ist Aufgabe der Erfindung, Herstellungsverfahren für derartige Walzen zu verbessern.It is the object of the invention to improve manufacturing processes for such rollers.

Zur Lösung der genannten Aufgabe sind erfindungsgemäß die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Insbesondere wird zur Lösung der genannten Aufgabe bei Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass Material von dem Walzenrohling mittels Laserlicht abgetragen wird, wobei ein Abstand des Fokus des Laserlichts von der Längsachse des Walzenrohlings in Abhängigkeit von einer optischen Distanzmessung eingestellt wird.To solve the stated problem, the features of claim 1 are provided according to the invention. In particular, in order to solve the stated problem in methods of the type described at the outset, it is proposed according to the invention that material is removed from the roller blank using laser light, with a distance of the focus of the laser light from the longitudinal axis of the roller blank being adjusted as a function of an optical distance measurement.

Die Verwendung von Laserlicht hat den Vorteil gegenüber bisherigen Verfahren unter Verwendung von Ätzvorgängen, dass eine größere Auflösung des Prägeprofils erreicht werden kann. Bei Verwendung von Laserlicht ist es wichtig, den Fokus des Laserlichts auf den zu gravierenden Bereich, beispielsweise die Oberfläche des Walzenrohlings, einzustellen. Die Lage des Fokus des Laserlichts kann hierbei durch den Abstand von der Längsachse des Walzenrohlings definiert sein. Dies hat den Vorteil, dass die Lage des Fokus bei sich um die Längsachse drehendem Walzenrohling während der Gravur konstant bleibt.The use of laser light has the advantage over previous methods using etching processes in that a greater resolution of the embossed profile can be achieved. When using laser light, it is important to focus the laser light on the area to be engraved, for example the surface of the roller blank. The position of the focus of the laser light can be defined by the distance from the longitudinal axis of the roller blank. This has the advantage that the position of the focus remains constant during the engraving when the roller blank rotates around the longitudinal axis.

Die Bestimmung der Lage des Fokus mittels einer optischen Distanzmessung hat den Vorteil, dass diese Bestimmung kontaktlos erfolgen kann. Diese Bestimmung kann auch während der Gravur wiederholt werden, so dass der Fokusabstand regelmäßig überprüft und ggf. angepasst werden kann.Determining the position of the focus using an optical distance measurement has the advantage that this determination can be carried out without contact. This determination can also be repeated during engraving so that the focus distance can be checked regularly and adjusted if necessary.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die optische Distanzmessung mittels Laserlicht erfolgt.In an advantageous embodiment it can be provided that the optical distance measurement is carried out using laser light.

Somit kann zur optischen Distanzmessung kohärentes Licht verwendet werden. Es ist denkbar, dieselbe Laserquelle wie zur Gravur auch zur optischen Distanzmessung einzusetzen. Hierbei kann dann beispielsweise eine andere Intensität des Laserstrahls gewählt werden, um während der Distanzmessung keine Gravur auszuführen.This means that coherent light can be used for optical distance measurement. It is conceivable to use the same laser source as for engraving for optical distance measurement. Here, for example, a different intensity of the laser beam can be selected so that no engraving is carried out during the distance measurement.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Walzenrohling aus einem Metall gefertigt ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Walzenrohling aus einem metallhaltigen Werkstoff gefertigt ist. Hierbei kann es sich beispielsweise um Stahl handeln.In an advantageous embodiment it can be provided that the roller blank is made of a metal. Alternatively or additionally, it can be provided that the roller blank is made of a metal-containing material. This can be steel, for example.

Somit ist es möglich, beispielsweise Stahlwalzen bzw. Walzen großer Härte zu gravieren. Dies hat den Vorteil, dass das auf diese Weise aufgebrachte Profil, beispielsweise das Prägeprofil, stabiler gegen mechanische Abnutzung ist als dies bei Walzen aus weicherem Material der Fall ist. Je nach mit der Walze zu bearbeitendem bzw. zu prägendem Material kann die Verwendung von Walzen aus härteren Materialien angezeigt sein.This makes it possible, for example, to engrave steel rollers or rollers of great hardness. This has the advantage that the profile applied in this way, for example the embossed profile, is more stable against mechanical wear than is the case with rollers made of softer material. Depending on the material to be processed or embossed with the roller, the use of rollers made of harder materials may be advisable.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das zu gravierende Muster, also das Gravurmuster, als Bilddatei bereit gestellt wird. Diese Bilddatei kann vorzugsweise Graustufen enthalten. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Graustufen zur Festlegung der Gravurtiefe herangezogen werden. Die Graustufen können auch zur Festlegung der Intensität des Laserlichts herangezogen werden.In an advantageous embodiment, it can be provided that the pattern to be engraved, i.e. the engraving pattern, is provided as an image file. This image file can preferably contain grayscale. In addition, it can be provided that the gray levels are used to determine the engraving depth. The gray levels can also be used to determine the intensity of the laser light.

Somit ist eine Bereitstellung der zu prägenden Muster als Bilddatei möglich. Gleichzeitig können Informationen über die Gravurtiefe bzw. die Intensität des Laserlichts in dieser Bilddatei enthalten sein. Es kann somit auf die natürliche Sprache der Grafiker oder Künstler, welche das Gravurmuster bereitstellen, in Form von Bilddateien zurückgegriffen werden.This makes it possible to provide the patterns to be embossed as an image file. At the same time, information about the engraving depth or the intensity of the laser light can be contained in this image file. The natural language of the graphic designers or artists who provide the engraving pattern can therefore be used in the form of image files.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen sein, dass Übergänge zwischen verschiedenen Profilstrukturen mit Rundungen mit einem definierten Mindestkrümmungsradius versehen werden.In an advantageous embodiment it can be provided that transitions between different profile structures are provided with curves with a defined minimum radius of curvature.

Somit kann je nach mit der Walze zu bearbeitendem Material ein unterschiedlicher Mindestkrümmungsradius verwendet werden, welcher verhindert, dass das Material während der Bearbeitung, beispielsweise Prägung, bricht oder anderweitig unbeabsichtigt beschädigt wird.Thus, depending on the material to be processed with the roller, a different minimum curvature radius can be used, which prevents the material from breaking or otherwise being accidentally damaged during processing, for example embossing.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Gravur durch Bewegung des Fokus des Laserlichts senkrecht zu der Richtung des Laserlichts über die Oberfläche des Walzenrohlings erfolgt. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Walzenrohling um seine Längsachse rotiert wird.In an advantageous embodiment, it can be provided that the engraving is carried out by moving the focus of the laser light perpendicular to the direction of the laser light over the surface of the roller blank. In addition, it can be provided that the roller blank is rotated about its longitudinal axis.

Somit kann beispielsweise bei einer bestimmten Rotationslage zunächst die gesamte Länge des Walzenrohlings graviert werden, bevor der Walzenrohling weiter gedreht wird, um einen nächsten Gravurabschnitt einzubringen. Es kann sozusagen zeilenweise graviert werden. Dies kann die Effizienz der Gravur erhöhen.Thus, for example, at a certain rotational position, the entire length of the roller blank can first be engraved before the roller blank is rotated further to the next one Insert engraving section. It can be engraved line by line, so to speak. This can increase the efficiency of engraving.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Gravur in mehreren Gravurschritten erfolgt.In an advantageous embodiment, it can be provided that the engraving is carried out in several engraving steps.

Die Durchführung mehrerer Gravurschritte ermöglicht eine genauere Tiefeneinstellung der Gravur. Die Einstellung der Gravurtiefe muss somit nicht ausschließlich über die Einstellung der Intensität des Laserlichts erfolgen, sondern kann auch durch mehrmalige Gravur an derselben Stelle erfolgen.Performing multiple engraving steps allows for more precise depth adjustment of the engraving. The engraving depth does not have to be adjusted exclusively by adjusting the intensity of the laser light, but can also be done by engraving multiple times in the same place.

Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass in einem Gravurschritt die Gravur der Oberfläche des Walzenrohlings bei konstantem Abstand des Fokus des Laserlichts zu der Längsachse des Walzenrohlings erfolgt. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann vorgesehen sein, dass in einem Gravurschritt die Gravur der Oberfläche des Walzenrohlings mit veränderlicher Intensität des Laserlichts erfolgt.In addition, it can be provided that the surface of the roller blank is engraved in an engraving step at a constant distance of the focus of the laser light from the longitudinal axis of the roller blank. Alternatively or additionally, it can be provided that the surface of the roller blank is engraved with variable intensity of the laser light in an engraving step.

Somit kann eine erneute Einstellung des Fokus des Laserlichts während eines Gravurschrittes unterbleiben. Es kann eine Einstellung der Gravurtiefe über die Veränderung der Intensität des Laserlichts erfolgen. Dies kann die Effizienz der Gravur erhöhen.This means that the focus of the laser light cannot be readjusted during an engraving step. The engraving depth can be adjusted by changing the intensity of the laser light. This can increase the efficiency of engraving.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Abstand des Fokus des Laserlichts zu der Längsachse des Walzenrohlings zwischen zwei Gravurschritten verändert wird. Hierbei kann vorgesehen sein, dass der Abstand des Fokus des Laserlichts zu der Längsachse des Walzenrohlings zwischen zwei Gravurschritten verringert wird.In an advantageous embodiment, it can be provided that the distance of the focus of the laser light from the longitudinal axis of the roller blank is changed between two engraving steps. It can be provided here that the distance of the focus of the laser light from the longitudinal axis of the roller blank is reduced between two engraving steps.

Somit kann ein Walzenrohling von außen nach innen bearbeitet werden. So kann mit jedem Gravurschritt der Abstand des Fokus des Laserlichts zu der Längsachse des Walzenrohlings verringert werden, um tieferliegende Strukturen zu gravieren.This means that a roll blank can be processed from the outside to the inside. This means that the focus distance can be changed with each engraving step of the laser light to the longitudinal axis of the roller blank can be reduced in order to engrave deeper structures.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass zwischen zwei Gravurschritten ein Abbürsten des Walzenrohlings erfolgt.In an advantageous embodiment, it can be provided that the roller blank is brushed between two engraving steps.

Somit kann von dem Walzenrohling gelöstes, möglicherweise oxidiertes, Material von dem Walzenrohling entfernt werden, sodass dieses einem weiteren Gravurschritt nicht im Wege steht. Anderenfalls könnte es sein, dass bereits von dem Walzenrohling gelöstes, jedoch noch nicht vollständig entferntes Material in weiteren Gravurschritten wiederum mit Laserlicht behandelt wird, und die Oberfläche des Walzenrohlings nicht oder nicht ausreichend behandelt wird. Somit kann die Qualität der Gravur erhöht werden. Dies hat ferner den Vorteil, dass die Gravurtiefe vergrößert werden kann. Das Abbürsten kann maschinell erfolgen.This means that material that has been detached from the roller blank, possibly oxidized, can be removed from the roller blank so that it does not stand in the way of a further engraving step. Otherwise, it could be that material that has already been detached from the roller blank but not yet completely removed is again treated with laser light in further engraving steps, and the surface of the roller blank is not treated or is not treated sufficiently. This means the quality of the engraving can be increased. This also has the advantage that the engraving depth can be increased. Brushing can be done mechanically.

Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass hierbei Metallbürsten verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass hierbei ein Schmiermittel verwendet wird.In addition, it can be provided that metal brushes are used. Alternatively or additionally, it can be provided that a lubricant is used.

Somit kann die Effizienz der Entfernung des Dritten durch den Laser an gelöst Materials vergrößert werden. Dies hat eine Vergrößerung der Qualität der gelaserten Walze zufolge.Thus, the efficiency of the removal of the third party by the laser on dissolved material can be increased. This results in an increase in the quality of the lasered roller.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Abbürsten des Walzenrohlings unter Verwendung von wenigstens zwei Bürsten unterschiedlicher Härte erfolgt. Hierbei kann vorgesehen sein, dass mit zunehmender Gravurtiefe weichere Bürste eingesetzt werden.In an advantageous embodiment, it can be provided that the roller blank is brushed using at least two brushes of different hardness. It can be provided that softer brushes are used as the engraving depth increases.

Mit größerer Gravurtiefe führt die Verwendung weicherer Bürsten zu einer besseren Entfernung des mittels des Lasers abgebrannten bzw. angelösten Materials. So können zunächst härtere Bürsten verwendet werden, die im oberflächennahen Bereich zu einer besseren Entfernung des gelösten Materials führen. Mit zunehmender Tiefe können somit weichere Bürsten eingesetzt werden, welche besser in tieferliegende Strukturen eindringen können um dort Material zu entfernen.With greater engraving depth, the use of softer brushes leads to better removal of the material burned off or dissolved by the laser. So can initially Harder brushes are used, which lead to better removal of the loosened material in the area close to the surface. As the depth increases, softer brushes can be used, which can better penetrate deeper structures in order to remove material there.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine Gravurtiefe mehr als 1 mm beträgt. Bevorzugt kann diese mehr als 2 mm betragen. Besonders bevorzugt kann diese mehr als 3 mm betragen.In an advantageous embodiment it can be provided that an engraving depth is more than 1 mm. This can preferably be more than 2 mm. This can particularly preferably be more than 3 mm.

Somit können besonders vielfältige Profile in den Walzenrohling eingebracht werden. Diese Gravurtiefen können beispielsweise durch eine vorteilhafte Einstellung des Abstandes des Fokus des Laserlichts von der Längsachse des Walzenrohlings, durch die Verwendung von Bürsten mit vorteilhaften Eigenschaften und/oder durch die vorteilhafte Wahl mehrerer Gravurschritte, insbesondere wie zuvor beschrieben, erreicht werden.This means that a particularly wide range of profiles can be incorporated into the roller blank. These engraving depths can be achieved, for example, by advantageously adjusting the distance of the focus of the laser light from the longitudinal axis of the roller blank, by using brushes with advantageous properties and/or by advantageously choosing several engraving steps, in particular as described above.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Materialabtragung mittels gepulstem Laserlicht erfolgt. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Laserpulse wechselweise auf zwei parallel laufende Pfade gerichtet werden. Hierbei können zwei Laserstrahlen verwendet werden.In an advantageous embodiment, it can be provided that the material is removed using pulsed laser light. In addition, it can be provided that the laser pulses are directed alternately onto two parallel paths. Two laser beams can be used here.

Dies kann die Effizienz und Qualität des in den Walzenrohling eingebrachten Profils erhöhen.This can increase the efficiency and quality of the profile introduced into the roll blank.

Alternativ oder zusätzlich sind zur Lösung der genannten Aufgabe erfindungsgemäß die Merkmale des nebengeordneten, auf ein Verfahren zur Wiederaufbereitung einer Walze gerichteten Anspruchs vorgesehen. Insbesondere wird somit zur Lösung der genannten Aufgabe bei Verfahren zur Wiederaufbereitung einer Walze der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass nach Abtragung einer äußeren Schicht der Walze ein Verfahren wie zuvor beschrieben ausgeführt wird.Alternatively or additionally, in order to solve the stated problem, the features of the independent claim directed to a method for reprocessing a roller are provided according to the invention. In particular, in order to solve the stated problem, the invention involves a method for reprocessing a roller of the type described at the outset proposed that after removing an outer layer of the roller, a process as described above is carried out.

Somit können beispielsweise abgenutzte Walzen, welche nur noch eine geringe Prägequalität liefern, wieder aufbereitet und weiterverwendet werden. Hierzu wird das äußere, alte Profil der Walze entfernt. Anschließend wird ein neues Profil nach einem Verfahren wie zuvor beschrieben eingebracht. Somit können die bereits beschriebenen Vorteile auch bei wiederaufbereiteten Walzen genutzt werden.This means, for example, that worn rollers that only provide low embossing quality can be reprocessed and reused. For this purpose, the outer, old profile of the roller is removed. A new profile is then introduced using a procedure as previously described. This means that the advantages already described can also be used with remanufactured rollers.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Abtragung der äußeren Schicht der Walze mittels Schleifen erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Abtragung der äußeren Schicht der Walze unter Verwendung von Laserlicht erfolgt.In an advantageous embodiment, it can be provided that the outer layer of the roller is removed by grinding. Alternatively or additionally, it can be provided that the outer layer of the roller is removed using laser light.

Etwaigen Anforderungen an die Abtragung der äußeren Schicht der Walze, beispielsweise aufgrund des dort enthaltenen Gravurmusters, oder des Walzenmaterials, kann somit entsprochen und das Verfahren zur Abtragung des Materials vorteilhaft gewählt werden. Es ist beispielsweise möglich, punktuelle Materialabtragungen mittels Laserlicht auszuführen und beispielsweise hierbei das auf der Walze vorhandene Profil zu berücksichtigen.Any requirements for the removal of the outer layer of the roller, for example due to the engraving pattern contained there or the roller material, can thus be met and the method for removing the material can be chosen advantageously. It is possible, for example, to carry out selective material removal using laser light and, for example, to take into account the profile existing on the roller.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass vor Abtragung der äußeren Schicht der Walze eine bestehende Gravur erfasst wird und in dem nachfolgenden Gravurverfahren verarbeitet wird. Diese Erfassung kann beispielsweise optisch erfolgen.In an advantageous embodiment, it can be provided that before the outer layer of the roller is removed, an existing engraving is recorded and processed in the subsequent engraving process. This detection can be done optically, for example.

Somit kann eine bestehende Gravur reproduziert werden, ohne dass beispielsweise die der bestehenden Gravur zugrunde liegenden Bilddateien vorgelegt werden müssen.This means that an existing engraving can be reproduced without, for example, having to submit the image files on which the existing engraving is based.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine kleinste Wiederholungseinheit der Gravur ermittelt wird und hieraus die geringstmögliche Dicke der abzutragenden Materialschicht bestimmt wird, so dass das Gravurmuster der wiederaufbereiteten Walze in sich selbst übergeht.In an advantageous embodiment, it can be provided that the smallest repeat unit of the engraving is determined and from this the smallest possible thickness of the material layer to be removed is determined, so that the engraving pattern of the reprocessed roller merges into itself.

Walzen können vorteilhaft gefertigt sein, wenn das auf ihnen befindliche Gravurmuster in sich selbst übergeht, so dass nach einer etwaigen Prägung eines Werkstoffs keine Unterbrechung in dem geprägten Muster sichtbar ist. Um diesen Effekt zu erzielen, ist es notwendig, nach der Abtragung einer äußeren Schicht das vorhandene und gegebenenfalls optisch erfasste Gravurmuster zu verkleinern, bzw. bei gleichbleibender Größe des Gravurmusters einzukürzen. Es ist vorteilhaft, wenn auch bei der wiederaufbereiteten Walze, welche über einen kleineren Umfang verfügen wird als die nicht aufbereitete Walze, das auf ihr befindliche Gravurmuster wieder in sich selbst übergeht. Hierzu muss zumindest eine kleinste Wiederholungseinheit aus dem Gravurmuster entfernt werden. Um nur so wenig Material wie notwendig abzutragen, ist es von Vorteil, nur die kleinste Wiederholungseinheit und nicht etwa mehrere dieser Wiederholungseinheit aus dem Gravurmuster zu entfernen. Ist diese kleinste Wiederholungseinheit bestimmt worden, kann auf die Dicke der abzutragenden Materialschicht geschlossen werden. Diese Information kann dann während der Abtragung der Materialschicht verwendet werden. Dies minimiert die notwendigerweise abzutragende äußere Schicht der wiederaufzubereiten Walze.Rollers can be advantageously manufactured if the engraving pattern on them merges into itself, so that no interruption in the embossed pattern is visible after any embossing of a material. In order to achieve this effect, after removing an outer layer, it is necessary to reduce the size of the existing and, if necessary, optically recorded engraving pattern, or to shorten it while maintaining the same size of the engraving pattern. It is advantageous if the engraving pattern on it merges back into itself even with the reprocessed roller, which will have a smaller circumference than the non-reprocessed roller. To do this, at least the smallest repeat unit must be removed from the engraving pattern. In order to remove only as little material as necessary, it is advantageous to remove only the smallest repeating unit and not several of these repeating units from the engraving pattern. Once this smallest repeat unit has been determined, the thickness of the layer of material to be removed can be determined. This information can then be used during the removal of the material layer. This minimizes the necessary removal of the outer layer of the roller to be remanufactured.

Eine bevorzugte Anwendung der Erfindung sieht vor, dass zur Prägung eines Werkstoffs eine mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere wie zuvor beschrieben, hergestellte Walze verwendet wird.A preferred application of the invention provides that a roller produced by a method according to the invention, in particular as described above, is used to emboss a material.

Somit können die genannten Vorteile bei Prägewalzen realisiert werden, beispielsweise können hier hohe Genauigkeiten, Auflösungen des Prägeprofils, Gravurtiefen, und die Vermeidung von ungewünschten Beschädigungen des geprägten Werkstoffs genutzt werden.The advantages mentioned can thus be realized with embossing rollers For example, high accuracies, resolutions of the embossing profile, engraving depths, and the avoidance of unwanted damage to the embossed material can be used here.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine Profilwalze mit einer Gegenprofilwalze zusammenwirkt.In an advantageous embodiment it can be provided that a profile roller interacts with a counter-profile roller.

Somit können beispielsweise zwei korrespondierende Walzen mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere wie zuvor beschrieben, hergestellt werden. Dies kann die Qualität der Prägung vergrößern. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass eine Profilwalze mit einer elastischen Walze zusammenwirkt. Somit sind auch weitere Werkstoffe zur Gravur zugänglich, beispielsweise auch weichere Werkstoffe wie Zellstoff. Es ist vorteilhaft, weichere Werkstoffe unter Verwendung einer elastische Walze zu prägen.Thus, for example, two corresponding rollers can be produced using a method according to the invention, in particular as described above. This can increase the quality of the embossing. Alternatively or additionally, it can be provided that a profile roller interacts with an elastic roller. This means that other materials are also available for engraving, for example softer materials such as cellulose. It is advantageous to emboss softer materials using an elastic roller.

Hierbei kann die elastische Walze insbesondere eine unprofilierte Walze sein. Somit ist nur die Herstellung einer Profilwalze mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendig. Dies kann vorteilhaft zu Einsparungen genutzt werden.The elastic roller can in particular be an unprofiled roller. Therefore, only the production of a profile roller using the method according to the invention is necessary. This can be used advantageously for savings.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass zwischen der Profilwalze und der Gegenprofilwalze ein definierter Abstand eingehalten wird. Statt der Gegenprofilwalze kann dies auch in Bezug auf die elastischere und/oder die unprofilierte Walze zutreffen.In an advantageous embodiment, it can be provided that a defined distance is maintained between the profile roller and the counter-profile roller. Instead of the counter-profile roller, this can also apply to the more elastic and/or the unprofiled roller.

Somit kann die Prägung des Werkstoffs in definierter Weise erfolgen.This means that the material can be embossed in a defined manner.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Werkstoffe ein Metall ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Werkstoff ein metallhaltiger Werkstoff ist.In an advantageous embodiment it can be provided that the material is a metal. Alternatively or additionally It can be provided that the material is a metal-containing material.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann auch vorgesehen sein, dass der Werkstoff Zellstoffgewebe ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Werkstoff Kunststoff ist.In an advantageous embodiment it can also be provided that the material is cellulose tissue. Alternatively or additionally, it can be provided that the material is plastic.

Somit können je nach Anforderungen verschiedenste Werkstoffe mit einer mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte Prägewalze geprägt werden. Die Walze kann auf die Anforderungen des jeweiligen Werkstoffs abgestimmt sein. Hierbei kann beispielsweise die Härte des Werkstoffs berücksichtigt werden. Weitere Parameter können Elastizität oder Plastizität des zu prägenden Werkstoffs sein.Depending on the requirements, a wide variety of materials can therefore be embossed with an embossing roller produced using a method according to the invention. The roller can be tailored to the requirements of the respective material. For example, the hardness of the material can be taken into account. Further parameters can be elasticity or plasticity of the material to be embossed.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, ist jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Ansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen des Ausführungsbeispiels.The invention will now be described in more detail using an exemplary embodiment, but is not limited to the exemplary embodiment. Further exemplary embodiments result from combining the features of individual or several claims with one another and/or with individual or several features of the exemplary embodiment.

Es zeigt:

Figur 1
eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Gravur eines Walzenrohlings,
Figur 2
eine schematische Darstellung zweier Gravurtiefen,
Figur 3
eine schematische Darstellung dreier Lasermodi,
Figur 4
eine schematische Darstellung des Querschnitts einer Walze,
Figur 5
ein beispielhaftes Gravurmuster.
It shows:
Figure 1
a schematic representation of a method according to the invention for engraving a roller blank,
Figure 2
a schematic representation of two engraving depths,
Figure 3
a schematic representation of three laser modes,
Figure 4
a schematic representation of the cross section of a roller,
Figure 5
an exemplary engraving pattern.

In Figur 1 ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Gravur eines Walzenrohlings 1 dargestellt, wobei Material von dem Walzenrohling 1 mittels Laserlicht abgetragen wird. Das Laserlicht wird hierbei in Form eines Laserstrahls 2 von einer Laserdiode 3 emittiert. Hierbei wird ein Abstand 4 des Fokus 5 des Laserlichts von der Längsachse L des Walzenrohlings 1 in Abhängigkeit von einer optischen Distanzmessung eingestellt. Die optische Distanzmessung erfolgt hierbei ebenfalls unter Verwendung von Laserlicht mit einem von einer Laserdiode 6 emittierten Laserstrahl 7, der an dem Walzenrohling 1 reflektiert und von einer Photodiode 8 registriert wird.In Figure 1 the application of the method according to the invention for engraving a roller blank 1 is shown, with material being removed from the roller blank 1 using laser light. The laser light is emitted in the form of a laser beam 2 by a laser diode 3. Here, a distance 4 of the focus 5 of the laser light from the longitudinal axis L of the roller blank 1 is set as a function of an optical distance measurement. The optical distance measurement is also carried out using laser light with a laser beam 7 emitted by a laser diode 6, which is reflected on the roller blank 1 and registered by a photodiode 8.

Im Ausführungsbeispiel besteht der Walzenrohling 1 aus Stahl, einem metallhaltigen Werkstoff. Ferner wurde das zu Gravurmuster 25 als Graustufen enthaltene Bilddatei bereitgestellt. Die Graustufen dienen im Ausführungsbeispiel zur Festlegung der Gravurtiefe 13, 16, zum Teil anhand der Intensität des Laserlichts. Ein definierter Mindestkrümmungsradius, auf dessen Grundlage die Übergänge zwischen verschiedenen Profilstrukturen mit Rundungen versehen werden, wird hierbei berücksichtigt.In the exemplary embodiment, the roller blank 1 is made of steel, a metal-containing material. Furthermore, the image file contained in grayscale for engraving pattern 25 was provided. In the exemplary embodiment, the gray levels are used to determine the engraving depth 13, 16, partly based on the intensity of the laser light. A defined minimum curvature radius, on the basis of which the transitions between different profile structures are provided with curves, is taken into account.

Die Gravur erfolgt im Ausführungsbeispiel durch Bewegung des Fokus 5 des Laserlichts senkrecht zu der Richtung 10 des Laserlichts über die Oberfläche 11 des Walzenrohlings 1. Hierbei wird der Walzenrohling 1 um seine Längsachse L rotiert.In the exemplary embodiment, the engraving is carried out by moving the focus 5 of the laser light perpendicular to the direction 10 of the laser light over the surface 11 of the roller blank 1. Here, the roller blank 1 is rotated about its longitudinal axis L.

Die Gravur erfolgt in mehreren Gravurschritten, wobei in einem Gravurschritt die Gravur der Oberfläche 11 des Walzenrohlings 1 bei konstantem Abstand 4 des Fokus 5 des Laserlichts zu der Längsachse L des Walzenrohlings 1 und mit veränderlicher Intensität des Laserlichts erfolgt.The engraving is carried out in several engraving steps, with the surface 11 of the roller blank 1 being engraved in one engraving step at a constant distance 4 of the focus 5 of the laser light from the longitudinal axis L of the roller blank 1 and with a variable intensity of the laser light.

Außerdem wird hier der Abstand 4 des Fokus 5 des Laserlichts zu der Längsachse L des Walzenrohlings 1 zwischen zwei Gravurschritten verändert, nämlich verringert.In addition, the distance 4 of the focus 5 of the laser light to the longitudinal axis L of the roller blank 1 is changed between two engraving steps, namely reduced.

Zwischen zwei Gravurschritten erfolgt ein Abbürsten des Walzenrohlings 1 mittels zwei Bürsten 12, 14 unterschiedlicher Härte und unter Verwendung eines nicht näher dargestellten Schmiermittels. Hierbei wird zunächst eine Metallbürste 12 und mit zunehmender Gravurtiefe 13 eine weichere Bürste 14 eingesetzt. Die Gravurtiefe 13 beträgt hier mehr als 3 mm.Between two engraving steps, the roller blank 1 is brushed using two brushes 12, 14 of different hardness and using a lubricant (not shown). Here, a metal brush 12 is first used and, as the engraving depth 13 increases, a softer brush 14 is used. The engraving depth 13 is more than 3 mm here.

In Figur 2 ist die Gravurtiefe 13 einer Gravur 24 in einem Abschnitt 15 des Walzenrohlings 1 dargestellt. Ist die Bearbeitung des Walzenrohlings 1 abgeschlossen, kann sich eine größere Gravurtiefe 16 der Gravur 24 in einem Abschnitt 17 der gravierten Walze 18 ergeben. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Gravur 24 in mehreren Schritten erfolgt. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird aus einem Walzenrohling 1 eine gravierte Walze 18 gefertigt. Hierbei kann auch aus einer gravierten Walze 18 zunächst ein Walzenrohling 1 gefertigt werden.In Figure 2 the engraving depth 13 of an engraving 24 is shown in a section 15 of the roller blank 1. Once the processing of the roller blank 1 has been completed, a greater engraving depth 16 of the engraving 24 can result in a section 17 of the engraved roller 18. This is the case, for example, if the engraving 24 takes place in several steps. As part of the method according to the invention, an engraved roller 18 is produced from a roller blank 1. Here, a roller blank 1 can also be made from an engraved roller 18.

In Figur 3 sind schematisch drei verschiedene Lasermodi dargestellt. So kann die Materialabtragung beispielsweise mittels eines zeitlich konstant emittierten Laserlichts 19 oder auch mit gepulstem Laserlicht 20 erfolgen. Hierbei können die Laserpulse wechselweise auf zwei parallel laufende Pfade 21, 22 gerichtet werden und auch aus zwei Laserstrahlen, welche von zwei Laserdioden emittiert werden können, hervorgehen.In Figure 3 Three different laser modes are shown schematically. The material can be removed, for example, by means of a laser light 19 that is emitted constantly over time or with pulsed laser light 20. Here, the laser pulses can be directed alternately onto two parallel paths 21, 22 and can also emerge from two laser beams, which can be emitted by two laser diodes.

Figur 4 zeigt beispielhaft den Querschnitt einer wiederaufzubereitenden Walze 18. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahren zur Wiederaufbereitung einer Walze 18 wird eine äußere Schicht 23 der Walze 18 abgetragen und anschließend ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Gravur eines durch die Abtragung gebildeten Walzenrohlings 1 durchgeführt. Die Abtragung der äußeren Schicht 23 der Walze 18 kann beispielsweise mittels Schleifen und/oder unter Verwendung von Laserlicht erfolgen. Hierbei kann vor Abtragung der äußeren Schicht 23 der Walze 18 eine bestehende Gravur 24 beispielsweise optisch erfasst werden und in dem nachfolgenden Vorverfahren weiterverarbeitet werden. Figur 5 zeigt beispielhaft das der Gravur 24 entsprechende Gravurmuster 25. Dieses Gravurmuster 25 geht als Gravur 24 auf der Walze 18 in sich selbst über. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Wiederaufbereitung einer Walze 18 wird die Gravur 24 und somit das Gravurmuster 25 erfasst und deren kleinste Wiederholungseinheit 26 ermittelt. Diese Erfassung kann ebenfalls mittels eines optischen Verfahrens erfolgen. Hieraus wird die geringstmögliche Dicke 9 der abzutragenden Materialschicht, beispielsweise der äußeren Schicht 23, bestimmt, sodass auch das Gravurmuster 25, hier in Form der Gravur 24, auf der wiederaufbereiteten Walze 18 in sich selbst übergeht. Das Gravurmuster 25 findet sich nach Abschluss des erfindungsgemäßen Verfahrens als Gravur 24 auf der Walze 18. Figure 4 shows an example of the cross section of a roller 18 to be reprocessed. As part of the method according to the invention for reprocessing a roller 18, an outer layer 23 of the roller 18 is removed and then a method according to the invention for engraving a roller blank 1 formed by the removal is carried out. The removal of the outer layer 23 of the roller 18 can be carried out, for example, by grinding and/or using laser light. In this case, before the outer layer 23 of the roller 18 is removed, an existing engraving 24 can be detected, for example, optically and further processed in the subsequent preliminary process. Figure 5 shows an example of the engraving pattern 25 corresponding to the engraving 24. This engraving pattern 25 merges into itself as an engraving 24 on the roller 18. As part of the method according to the invention for reprocessing a roller 18, the engraving 24 and thus the engraving pattern 25 are recorded and their smallest repeat unit 26 is determined. This detection can also be done using an optical method. From this, the lowest possible thickness 9 of the material layer to be removed, for example the outer layer 23, is determined, so that the engraving pattern 25, here in the form of the engraving 24, also merges into itself on the reprocessed roller 18. The engraving pattern 25 can be found as an engraving 24 on the roller 18 after the method according to the invention has been completed.

Die Walze 18 kann nach Abschluss des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Prägung eines Werkstoffs verwendet werden. Hierbei kann beispielsweise das Gravurmuster 25 in den Werkstoff eingeprägt werden. Die Walze 18 kann als Profilwalze oder Gegenprofilwalze eingesetzt werden. Profilwalze und Gegenprofilwalze können miteinander wirken. Die Profilwalze kann hierbei auch mit einer elastischen, beispielsweise unprofilierten Walze zusammenwirken. Zwischen Profilwalze und Gegenprofilwalze kann ein definierter Abstand eingehalten werden. Der Werkstoff kann beispielsweise ein Metall, ein metallhaltiger Werkstoff, ein Zellstoffgewebe oder ein Kunststoff sein.The roller 18 can be used to emboss a material after the process according to the invention has been completed. Here, for example, the engraving pattern 25 can be embossed into the material. The roller 18 can be used as a profile roller or counter-profile roller. Profile roller and counter-profile roller can work together. The profile roller can also cooperate with an elastic, for example unprofiled, roller. A defined distance can be maintained between the profile roller and the counter-profile roller. The material can be, for example, a metal, a metal-containing material, a cellulose fabric or a plastic.

Es wird somit ein Verfahren zu Gravur eines Walzenrohlings 1 vorgeschlagen, wobei Material von dem Walzenrohling 1 mittels Laserlicht abgetragen wird, wobei ein Abstand 4 des Fokus 5 des Laserlichts von der Längsachse L des Walzenrohlings 1 in Abhängigkeit von einer optischen Distanzmessung eingestellt wird. Ferner wird ein Verfahren zur Wiederaufbereitung einer Walze 18 vorgeschlagen, wobei nach Abtragung einer äußeren Schicht 23 der Walze 18 ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Gravur eines Walzenrohling 1 ausgeführt wird. Ferner wird vorgeschlagen, eine mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte Walze 18 zur Prägung eines Werkstoffs zu verwenden.A method for engraving a roller blank 1 is therefore proposed, wherein material is removed from the roller blank 1 using laser light, a distance 4 of the focus 5 of the laser light from the longitudinal axis L of the roller blank 1 being set as a function of an optical distance measurement. Furthermore, a method for reprocessing a roller 18 is proposed, wherein after an outer layer 23 of the roller 18 has been removed, a method according to the invention for engraving a roller blank 1 is carried out. It is also proposed to use a roller 18 produced by a method according to the invention to emboss a material.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
WalzenrohlingRoll blank
22
Laserstrahllaser beam
33
LaserdiodeLaser diode
44
AbstandDistance
55
Fokusfocus
66
LaserdiodeLaser diode
77
Laserstrahllaser beam
88th
Photodiodephotodiode
99
Dickethickness
1010
RichtungDirection
1111
Oberflächesurface
1212
Metallbürstemetal brush
1313
GravurtiefeEngraving depth
1414
Bürstebrush
1515
AbschnittSection
1616
GravurtiefeEngraving depth
1717
AbschnittSection
1818
Walzeroller
1919
LaserlichtLaser light
2020
LaserlichtLaser light
2121
Pfadpath
2222
Pfadpath
2323
Schichtlayer
2424
Gravurengraving
2525
GravurmusterEngraving pattern
2626
Wiederholungseinheitrepeat unit
LL
LängsachseLongitudinal axis

Claims (21)

Verfahren zur Gravur eines Walzenrohlings (1), dadurch gekennzeichnet, dass Material von dem Walzenrohling (1) mittels Laserlicht (19, 20) abgetragen wird, wobei ein Abstand (4) des Fokus (5) des Laserlichts (19, 20) von der Längsachse (L) des Walzenrohlings (1) in Abhängigkeit von einer optischen Distanzmessung eingestellt wird.Method for engraving a roller blank (1), characterized in that material is removed from the roller blank (1) by means of laser light (19, 20), with a distance (4) of the focus (5) of the laser light (19, 20) from the Longitudinal axis (L) of the roller blank (1) is adjusted depending on an optical distance measurement. Verfahren nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Distanzmessung mittels Laserlicht (19, 20) erfolgt.Method according to the preceding claim, characterized in that the optical distance measurement is carried out using laser light (19, 20). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenrohling (1) aus einem Metall und/oder metallhaltigem Werkstoff, vorzugsweise aus Stahl, gefertigt ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the roller blank (1) is made of a metal and/or metal-containing material, preferably steel. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gravurmuster (25) als vorzugsweise Graustufen enthaltende Bilddatei bereitgestellt wird, insbesondere wobei die Graustufen zur Festlegung der Gravurtiefe (13, 16) und/oder Intensität des Laserlichts (19, 20) herangezogen werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the engraving pattern (25) is provided as an image file preferably containing gray levels, in particular wherein the gray levels are used to determine the engraving depth (13, 16) and/or intensity of the laser light (19, 20). . Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Übergänge zwischen verschiedenen Profilstrukturen mit Rundungen mit einem definierten Mindestkrümmungsradius versehen werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that transitions between different profile structures are provided with curves with a defined minimum radius of curvature. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gravur durch Bewegung des Fokus (5) des Laserlichts senkrecht zu der Richtung (10) des Laserlichts (19, 20) über die Oberfläche (11) des Walzenrohlings (1) erfolgt, insbesondere wobei der Walzenrohling (1) um seine Längsachse (L) rotiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the engraving is carried out by moving the focus (5) of the laser light perpendicular to the direction (10) of the laser light (19, 20) over the surface (11) of the roller blank (1), in particular wherein the roller blank (1) is rotated about its longitudinal axis (L). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gravur in mehreren Gravurschritten erfolgt, insbesondere wobei in einem Gravurschritt die Gravur der Oberfläche (11) des Walzenrohlings (1) bei konstantem Abstand (4) des Fokus (5) des Laserlichts (19, 20) zu der Längsachse (L) des Walzenrohlings (1) und/oder mit veränderlicher Intensität des Laserlichts erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the engraving is carried out in several engraving steps, in particular in one engraving step the engraving of the surface (11) of the roller blank (1) at a constant distance (4) of the focus (5) of the laser light (19 , 20) to the longitudinal axis (L) of the roller blank (1) and / or with variable intensity of the laser light. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (4) des Fokus (5) des Laserlichts (19, 20) zu der Längsachse (L) des Walzenrohlings (1) zwischen zwei Gravurschritten verändert, insbesondere verringert, wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the distance (4) of the focus (5) of the laser light (19, 20) to the longitudinal axis (L) of the roller blank (1) is changed, in particular reduced, between two engraving steps. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Gravurschritten ein Abbürsten des Walzenrohlings (1), insbesondere mittels einer Metallbürste (12) und/oder unter Verwendung eines Schmiermittels, erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the roller blank (1) is brushed between two engraving steps, in particular by means of a metal brush (12) and/or using a lubricant. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abbürsten des Walzenrohlings unter Verwendung von wenigstens zwei Bürsten (12, 14) unterschiedlicher Härte erfolgt, vorzugsweise wobei mit zunehmender Gravurtiefe (13, 16) weichere Bürsten (12, 14) eingesetzt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the roller blank is brushed using at least two brushes (12, 14) of different hardness, preferably with softer brushes (12, 14) being used as the engraving depth (13, 16) increases. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gravurtiefe (13, 16) mehr als 1 mm, bevorzugt mehr als 2 mm, besonders bevorzugt mehr als 3 mm, beträgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that an engraving depth (13, 16) is more than 1 mm, preferably more than 2 mm, particularly preferably more than 3 mm. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialabtragung mittels gepulstem Laserlicht (20) erfolgt, insbesondere wobei die Laserpulse wechselweise auf zwei parallel laufende Pfade (21, 22) gerichtet werden, vorzugsweise wobei zwei Laserstrahlen (2, 7) hierzu verwendet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the material is removed by means of pulsed laser light (20), in particular wherein the Laser pulses are alternately directed onto two parallel paths (21, 22), preferably two laser beams (2, 7) being used for this purpose. Verfahren zur Wiederaufbereitung einer Walze (18), dadurch gekennzeichnet, dass nach Abtragung einer äußeren Schicht (23) der Walze (18) ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgeführt wird.Method for reprocessing a roller (18), characterized in that after removal of an outer layer (23) of the roller (18), a method according to one of the preceding claims is carried out. Verfahren nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtragung der äußeren Schicht (23) der Walze (18) mittels Schleifen und/oder unter Verwendung von Laserlicht (19, 20) erfolgt.Method according to the preceding claim, characterized in that the outer layer (23) of the roller (18) is removed by means of grinding and/or using laser light (19, 20). Verfahren nach einem der beiden vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor Abtragung der äußeren Schicht (23) der Walze (18) eine bestehende Gravur (24) vorzugsweise optisch erfasst wird und in dem nachfolgenden Gravurverfahren verarbeitet wird.Method according to one of the two preceding claims, characterized in that before the outer layer (23) of the roller (18) is removed, an existing engraving (24) is preferably detected optically and is processed in the subsequent engraving process. Verfahren nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine kleinste Wiederholungseinheit (26) der Gravur (24) ermittelt wird und hieraus die geringstmögliche Dicke (9) der abzutragenden Materialschicht bestimmt wird, sodass das Gravurmuster (25) der wiederaufbereiteten Walze (18) in sich selbst übergeht.Method according to the preceding claim, characterized in that a smallest repetition unit (26) of the engraving (24) is determined and from this the lowest possible thickness (9) of the material layer to be removed is determined, so that the engraving pattern (25) of the reprocessed roller (18) is in passes over oneself. Verwendung einer mittels eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche hergestellten Walze (18) zur Prägung eines Werkstoffs.Use of a roller (18) produced by a method according to one of the preceding claims for embossing a material. Verwendung nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Profilwalze mit einer Gegenprofilwalze und/oder einer elastischen, insbesondere unprofilierten, Walze zusammenwirkt.Use according to the preceding claim, characterized in that a profile roller cooperates with a counter-profile roller and/or an elastic, in particular unprofiled, roller. Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein definierter Abstand zwischen der Profilwalze und der Gegenprofilwalze eingehalten wird.Use according to one of the preceding claims, characterized in that a defined distance is maintained between the profile roller and the counter-profile roller. Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff ein Metall und/oder metallhaltiger Werkstoff ist.Use according to one of the preceding claims, characterized in that the material is a metal and/or metal-containing material. Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff ein Zellstoffgewebe und/oder ein Kunststoff ist.Use according to one of the preceding claims, characterized in that the material is a cellulose fabric and/or a plastic.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10126264A1 (en) * 2001-05-29 2002-12-05 Giesecke & Devrient Gmbh Photogravure printing cylinder has roller body and ceramic coating that carries laser gravure pattern; ceramic coating has re-faced surface and is applied to roller body used at least once before
EP2289708A1 (en) * 2009-08-26 2011-03-02 Indaffil Holding AG Method for producing a surface structure of a metallic pressed sheet, continuous ribbon or embossing roller
US20140217058A1 (en) * 2011-09-23 2014-08-07 Boegli-Gravures S.A. Method and device for producing a structured surface on a steel embossing roller

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10126264A1 (en) * 2001-05-29 2002-12-05 Giesecke & Devrient Gmbh Photogravure printing cylinder has roller body and ceramic coating that carries laser gravure pattern; ceramic coating has re-faced surface and is applied to roller body used at least once before
EP2289708A1 (en) * 2009-08-26 2011-03-02 Indaffil Holding AG Method for producing a surface structure of a metallic pressed sheet, continuous ribbon or embossing roller
US20140217058A1 (en) * 2011-09-23 2014-08-07 Boegli-Gravures S.A. Method and device for producing a structured surface on a steel embossing roller

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