Die Erfindung betrifft eine Walzenanordnung zur Herstellung von zerstörungsfrei geprägtem Barrierepapier zum lüft- und wasserdampfdichten Verschließen von Verpackungen, insbesondere für den Einsatz als innere Verpackung, zum Beispiel als Innerliner bei Zigarettenverpackungen, mit: einer ersten Prägewalze; und einer zweiten Prägewalze; wobei zwischen der ersten Prägewalze und der zweiten Prägewalze ein Walzenspalt zum Hindurchführen und Prägen des Barrierepapiers ausgebildet ist; wobei zumindest eine der Prägewalzen eine Mehrzahl Prägeelemente aufweist.

Beispielsweise weist eine Zigarettenverpackung für gewöhnlich folgende Bestandteile auf. Eine mit dem entsprechenden Markenlayout gestaltete Kartonverpackung dient als Behälter für die Aufnahme eine Mehrzahl Zigaretten. Die Zigaretten sind unmittelbar eingehüllt in einen Innerliner, welcher sich gemeinsam mit den Zigaretten in der Kartonverpackung befindet. Dieser Innerliner dient insbesondere zur gleichzeitigen pulkartigen Befüllung der Kartonverpackung mit der Mehrzahl Zigaretten. Die Kartonverpackung ist an ihrer Außenseite umhüllt von einer durchsichtigen Kunststofffolie, welche zum Konservieren des Geschmacks und der Frische der Tabakwaren dient. Im Zuge eines steigenden Umweltbewusstseins beziehungsweise einer gesteigerten Nachfrage nach kunststofffreien Produktverpackungen besteht auch im Bereich von Tabakwaren ein Bedarf nach Zigarettenverpackungen, bei welchen ein möglichst geringer Kunststoffanteil erzielt wird. Eine Lösung besteht darin, die Funktion der Kunststofffolie auf die Kartonverpackung oder den Innerliner zu übertragen und infolgedessen die Kunststofffolie vollständig einzusparen. Für diesen Zweck kann die Kartonverpackung und/oder der Innerliner aus einem Barrierepapier bestehen, welcher die darin eingehüllten Zigaretten gegen äußere Umwelteinflüsse abschirmt. Gleichzeitig werden Hersteller im Zuge einer immer strikter werdenden Gesetzeslage dazu verpflichtet, Zigaretten- und Tabakverpackungen immer großflächiger mit Warnhinweisen und Schockbildern zu bedrucken. Dadurch rücken alternative Flächen der Zigarettenverpackung in den Fokus, an welchen markenspezifische Schriftzüge und/oder Symbole angebracht werden können. Die aus dem Stand der Technik bekannten Prägeverfahren zerstören jedoch die Fasern und insbesondere die Barriereschicht, um eine benötigte Elementhöhe auf dem zu prägenden Material zu

ERSATZBLATT (REGEL 26) erreichen. Es besteht daher der Bedarf nach einem Prägeverfahren zum Prägen von Barrierepapier, insbesondere im Hinblick auf die Verwendung für Tabakverpackungen.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Walzenanordnung bereitzustellen, mittels welcher das Einbringen von Prägungen in ein Barrierepapier ermöglicht wird, ohne dass dabei die Barrierefunktion des Barrierepapiers zerstört wird.

Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.

Demgemäß ist vorgesehen, dass die die Prägeelemente an ihrer Oberseite jeweils eine das Prägeelement umlaufende Kante mit einem Kantenradius von i pm bis 1000 pm aufweisen. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Kanten einen Kantenradius von größer als io pm aufweisen. Insbesondere bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Kanten einen Kantenradius von größer als 100 pm aufweisen. Durch Vorsehen eines nicht zu geringen Kantenradius kann ein Zerstören der Barriereschicht des Barrierepapiers effektiv verhindert werden. Dabei können die Prägeelemente alle dieselbe Höhe oder Tiefe aufweisen. Ferner können die Prägeelemente innerhalb der umlaufenden Kante eine ebene Oberfläche aufweisen. Das Barrierepapier kann im Wesentlichen zwei Schichten aufweisen, eine Papierschicht bzw. ein Basispapier, welches aus Papierfasern besteht, und eine Lackschicht bzw. ein Siegelstrich, welcher zum Herstellen der Barriereeigenschaften dient. Darüber hinaus kann das Barrierepapier einen Druckstrich aufweisen, durch welchen das Barrierepapier besonders gute Bedruckeigenschaften aufweist. Die Barriereeigenschaft kann darauf ausgerichtet sein, als Aromabarriere, als Fettbarriere, als MOSH/MOAH-Barriere, als Sauerstoffbarriere, als UV-Barriere und/oder als Wasserbarriere ausgebildet zu sein. Ferner kann das Barrierepapier oder insbesondere die Barriereschicht heißsiegelbar sein. Der Durchmesser der Prägewalzen kann bis zu 2 m betragen. Die Breite der Prägewalzen kann bis zu 6 m betragen. Die Oberseite einer Prägeerhebung kann durch eine im Wesentlichen von der Walzenoberfläche wegweisenden Oberfläche bereitgestellt sein. Im Falle einer stufenförmigen Prägeerhebung kann jede Oberfläche jeder Stufe einer Prägeerhebung im Sinne dieser Anmeldung eine separate, die jeweilige Oberfläche umlaufende Kante aufweisen. Die umlaufende Kante kann über ihren Verlauf ferner unterschiedliche Radien aufweisen, solange diese jeweils größer als der für eine zerstörungsfreie Prägung notwendige Mindestradius sind. Die Oberseite einer Ausnehmung kann durch eine im Wesentlichen auf Höhe der Walzenoberfläche liegenden die Ausnehmung umlaufende Umlaufkante realisiert sein. Im Falle einer

ERSATZBLATT (REGEL 26) stufenförmigen Ausnehmung kann jede Umlaufkante jeder Stufe der Ausnehmung im Sinne dieser Anmeldung eine separate, die jeweilige Ausnehmungsstufe umlaufende Kante aufweisen. Die umlaufende Kante kann über ihren Verlauf ferner unterschiedliche Radien aufweisen, solange diese jeweils größer als der für eine zerstörungsfreie Prägung notwendige Mindestradius sind. Es kann ferner vorgesehen sein, dass zudem die eine Prägeerhebung auf Höhe der Walzenoberfläche umlaufende Kante bzw. die eine Ausnehmung auf Höhe des Ausnehmungsgrunds umlaufende Kante einen Radius von i pm bis looo pm aufweisen. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die innere Verpackung ein Innerliner für eine Zigarettenschachtel ist.

Es kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine die Mehrzahl Prägeelemente aufweisende Prägewalze als Patrize ausgebildet ist und sich die Prägeelemente als Prägeerhebungen von der Walzenoberfläche wegerstrecken. Es ist ferner denkbar, dass die zumindest eine die Mehrzahl Prägeelemente aufweisende Prägewalze als Matrize ausgebildet ist und sich die Prägeelemente als Ausnehmungen in die Walzenoberfläche hineinerstrecken.

Die Prägeelemente können alle dieselbe Höhe oder Tiefe aufweisen. Die Prägeelemente können alternativ ein Stufenprofil aufweisen, bei welchem jede Stufe eine umlaufende Kante mit einem Kantenradius von größer als 1 pm bis 1000 pm aufweist. Die Prägeelemente können ferner jedwede Freiform aufweisen, solange eine bestimmte Prägehöhe nicht überschritten und keiner der Kantenradien kleiner als i pm bis 1000 pm ist. Das kann für Prägeerhebungen sowie analog dazu für Ausnehmungen gelten.

Es kann außerdem vorgesehen sein, dass die Gegenwalze der die Mehrzahl Prägeelemente aufweisenden Prägewalze eine glatte Walzenoberfläche ohne Prägeelemente aufweist, wobei die Walzenoberfläche der Gegenwalze aus Stahl oder aus einem elastischen Material, wie beispielsweise Gummi oder Kunststoff, ausgebildet ist.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die Gegenwalze der die Mehrzahl Prägeerhebungen aufweisenden Prägewalze als Matrize ausgebildet ist, wobei die Gegenwalze eine Mehrzahl in die Walzenoberfläche eingebrachte Ausnehmungen aufweist, welche komplementär zu den sich von der Walzenoberfläche wegerstreckenden Prägeerhebungen angeordnet sind. Die Ausnehmungen können insbesondere komplementär zu den Prägeerhebungen ausgebildet sein, so dass die Prägeerhebungen formgenau in die jeweiligen Ausnehmungen eingreifen können.

ERSATZBLATT (REGEL 26) Ferner kann die Gegenwalze der die Mehrzahl Ausnehmungen aufweisenden Prägewalze als Patrize ausgebildet sein, wobei die Gegenwalze eine Mehrzahl sich von der Walzenoberfläche wegerstreckende Prägeerhebungen aufweist, welche komplementär zu den sich in die Walzenoberfläche hineinerstreckenden Ausnehmungen angeordnet sind. Die Prägeerhebungen können dabei insbesondere komplementär zu den Ausnehmungen ausgebildet sein, so dass die Prägeerhebungen formgenau in die jeweiligen Ausnehmungen eingreifen können.

Es kann vorgesehen sein, dass die Prägehöhe und/oder Prägetiefe der Prägeelemente bis zu 200 pm beträgt. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die die Prägehöhe und/ oder Prägetiefe der Prägeelemente bis zu 150 pm beträgt. Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die die Prägehöhe und/oder Prägetiefe der Prägeelemente bis zu 100 pm beträgt. Die Prägeelemente können eine flache Oberseite aufweisen. Die Prägeelemente können ferner eine strukturierte Oberfläche aufweisen, deren höchste Erhebung oder tiefste Ausnehmung bis zu 200 pm beträgt. Die Prägeelemente können insbesondere sich senkrecht von der Walzenoberfläche wegerstreckende Flanken aufweisen. Im Falle von Ausnehmungen können diese ferner sich senkrecht in die Walzenoberfläche hineinerstreckende Seitenwände aufweisen. Die Seitenwände der Ausnehmungen und/oder die Flanken der Prägeerhebungen können ferner angewinkelt sein, so dass die Flanken der Prägeerhebungen einen Winkel von größer als 90° gegenüber der Walzenoberfläche und die Seitenwände der Ausnehmungen einen Winkel von kleiner als 90° gegenüber der Walzenoberfläche aufweisen. Es kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass die Prägeelemente an einer

Darüber hinaus können die erste und/oder die zweite Prägewalze eine gemittelte Rautiefe Rz von 1 bis 50 pm aufweisen.

Es kann vorgesehen sein, dass die Prägeelemente in einer Axialrichtung der Prägewalze jeweils eine Länge von größer als 0,1 mm aufweisen. Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Prägeelemente in einer Umfangsrichtung der Prägewalze jeweils eine Breite von größer als 0,1 mm aufweisen. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Prägeelemente in einer Axialrichtung der Prägewalze jeweils eine Länge von größer als 0,2 mm aufweisen. Außerdem kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Prägeelemente in einer Umfangsrichtung der Prägewalze jeweils eine Breite von größer als 0,2 mm aufweisen. Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Prägeelemente in einer Axialrichtung der Prägewalze jeweils eine Länge von größer als 0,3 mm aufweisen.

ERSATZBLATT (REGEL 26) Außerdem kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die Prägeelemente in einer Umfangsrichtung der Prägewalze jeweils eine Breite von größer als 0,3 mm aufweisen. Die Prägeelemente können dabei kreisförmig, rechteckig, oval etc. ausgebildet sein oder auch komplexere Formen wie Buchstaben oder Symbole oder Markenzeichen realisieren. Durch das Bereitstellen von Prägeelementen mit einer Mindestgröße kann die auf das zu prägende Material aufgebrachte Flächenpressung eingestellt und auf einen materialabhängigen Maximalwert vorkonfiguriert werden.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung von zerstörungsfrei geprägtem Barrierepapier zum lüft- und wasserdampfdichten Verschließen von Verpackungen, insbesondere für den Einsatz als innere Verpackung, mit einer Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, aufweisend die Schritte:

Hindurchführen von einer Barrierepapierbahn durch den Walzenspalt der Walzenanordnung;

Erzeugen eines Prägemusters im Barrierepapier im Zuge des Hindurchführens der Barrierpapierbahn durch den Walzenspalt.

Bei dem Verfahren kann vorgesehen sein, dass das Barrierepapier eine Faserdicke von bis zu 100 pm aufweist. Ferner kann vorgesehen sein, dass das Barrierepapier eine Faserlänge von bis zu 3 mm aufweist.

Die Papierstärke des Barrierepapiers kann zwischen 20 pm und 500 pm betragen. Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Barrierepapier ein Gewicht zwischen 10 GSM und 800 GSM aufweist.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Prägemuster eine Prägehöhe von bis zu 50 pm aufweist. Das Vorsehen einer maximalen Prägehöhe kann neben dem Bereitstellen eines Mindestradius an den Prägekanten und dem Realisieren einer Mindestgröße der Prägeelemente eine wirksame Maßnahme darstellen, um eine Beschädigung der Barrierefunktion des Barrierepapiers zu vermeiden. Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Walzenzustellung derart eingestellt wird, dass diese genau der Papierdicke des verwendeten Barrierepapiers entspricht, so dass im Bereich der Prägewalzen, welcher keine Prägeelemente aufweist, keine Kompression der Papierbahn erfolgt und das

ERSATZBLATT (REGEL 26) Barrierepapier nur in den Bereichen der Prägeelemente eine Umformung bzw. Beanspruchung erfährt. Es kann vorgesehen sein, dass ein Barrierepapier mit einer dickeren Barriere- oder Lackschicht verwendet wird, für den Fall, dass das gewünschte Prägemuster eine besonders große Prägehöhe aufweisen soll. Demnach kann vorgesehen sein, dass die Dicke der Barriereschicht und dementsprechend die Walzenzustellung auf die gewünschte Prägehöhe des Prägemusters eingestellt werden kann.

Es kann außerdem vorgesehen sein, dass das Barrierepapier so durch den Walzenspalt geführt wird, dass die Barriereschicht den Prägeerhebungen abgewandt und der als Glattwalze oder als Matrize ausgebildeten Gegenwalze zugewandt ist.

Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figuren erläutert. Dabei zeigt:

Fig. i eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Walzenanordnung;

Fig. 2 eine Detailansicht einer Ausnehmung in einer als Matrize ausgebildeten Prägewalze;

Fig. 3 eine Detailansicht einer Prägeerhebung in einer als Patrize ausgebildeten Prägewalze;

Fig. 4 eine Seitenansicht eines geprägten Barrierepapiers.

Die in Figur i dargestellte Draufsicht auf eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Walzenanordnung 1 weist eine erste Prägewalze 3, oben im Bild dargestellt, und eine zweite Prägewalze 4, unten im Bild dargestellt, auf. Die erste Prägewalze 3 weist in der dargestellten Ausführungsform eine Mehrzahl Prägeelemente in Form von Prägeerhebungen 7 auf. Diese weisen unterschiedliche Formen und Größen auf, wobei die Prägeerhebungen an ihrer Oberseite jeweils Umlaufkanten 6 mit einem Mindestradius RK von 1 pm bis 1000 pm aufweisen. In entsprechender Weise weist die zweite Prägewalze 4 in der dargestellten Ausführungsform eine Mehrzahl Prägeelemente in Form von Ausnehmungen 9 auf. Diese weisen ebenfalls unterschiedliche Formen und Größen auf, die allerdings komplementär zu den Prägeerhebungen 7 der ersten

ERSATZBLATT (REGEL 26) Prägewalze 3 ausgebildet sind. Die dargestellten Prägeelemente weisen jeweils eine Breite Bp in Umlaufrichtung Y von zumindest 0,1 mm und eine Länge Lp in Axialrichtung X von zumindest 0,1 mm auf. Die Ausnehmungen 9 weisen auf der Ebene der Walzenoberfläche 8 ebenfalls jeweils Umlaufkanten 6 mit einem Mindestradius RK von 1 |iun bis 1000 |iun auf. Beide Prägewalzen 3, 4 weisen eine Oberflächenrauheit Rz von 1 bis 50 |iun auf. Beide Walzen 3, 4 sind in Axialrichtung X so zueinander angeordnet, dass diese einen Walzenspalt 5 zwischen sich ausbilden. Dies bedeutet, dass beide Prägewalzen, 3. 4 parallel zueinander angeordnet sind und so zueinander ausgerichtet, dass unter einer einstellbaren Walzenzustellung die Prägeerhebungen 7 beim Hindurchführen eines Barrierepapiers 2 durch den Walzenspalt 5 in die entsprechenden komplementären Ausnehmungen 9 eingreifen können. Dabei werden beide Prägewalzen 3, 4 in entgegengesetzten Umlaufrichtungen Y angetrieben.

Figur 2 veranschaulicht eine Detailansicht einer Ausnehmung 9 in einer als Matrize ausgebildeten Prägewalze 4, wie in Figur 1 dargestellt. Die gezeigte Ausnehmung 9 weist in Radialrichtung Z der Prägewalze 4 eine Prägetiefe Tp von bis zu 200 pm und eine Länge Lp von zumindest 0,1 mm in Axialrichtung X auf, wobei die Seitenwände der Ausnehmung senkrecht zur Walzenoberfläche 8 stehen. Es ist erkennbar, dass die die Ausnehmung 9 auf der Ebene der Walzenoberfläche 8 umlaufende Kante 6 mit dem Mindestradius RK von 1 pm bis 1000 pm einen relativ sanften Übergang zwischen den Seitenwänden der Ausnehmung 9 und der Walzenoberfläche 8 bereitstellt. Demgegenüber weist die Kante am Grund der Ausnehmung einen schärferen Radius auf.

Figur 3 zeigt eine Detailansicht einer Prägeerhebung 7 der als Patrize ausgebildeten Prägewalze 3 aus Figur 1. Die gezeigte Prägeerhebung 7 weist in Radialrichtung Z der Prägewalze 3 eine Prägehöhe Hp von bis zu 200 pm und eine Länge Lp von zumindest 0,1 mm in Axialrichtung X auf, wobei die Flanken der Prägeerhebung 7 wie bei der Ausnehmung 9 in Figur 2 senkrecht zur Walzenoberfläche 8 ausgerichtet sind. Die Prägeerhebung 7 weist eine flache Oberseite auf. Es ist erkennbar, dass auch die die Prägeerhebung 7 an deren Oberseite 7 umlaufende Kante 6 mit dem Mindestradius RK von 1 pm bis 1000 pm einen relativ sanften Übergang zwischen den Flanken der Prägeerhebung 7 und der Oberseite der Prägeerhebung 7 bereitstellt. Demgegenüber weist die die Prägeerhebung 7 auf der Ebene der Walzenoberfläche 8 umlaufende Kante an der Unterseite der Prägeerhebung 7 einen schärferen Radius auf.

ERSATZBLATT (REGEL 26) Figur 4 zeigt eine Seitenansicht eines mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens geprägten Barrierepapiers 2. Dieses weist eine Papierschicht n sowie eine darüber liegende Barriereschicht 12 auf. Die Papierschicht 11 weist eine Mehrzahl Papierfasern 13 auf, welche eine Faserlänge LF von bis zu 3 mm und eine Faserdicke DF von bis zu 100 pm aufweisen. Die kombinierte Dicke beziehungsweise die Papierstärke Sp des Barrierepapiers 2 aus Papierschicht 11 und Barriereschicht 12 beträgt zwischen 20 pm und 500 pm. An der Oberseite des Barrierepapiers 2, das heißt auf der Seite der Barriereschicht 12 weist das Barrierepapier 2 ein Prägemuster 10 auf, das wie dargestellt aus einer Mehrzahl in Axialrichtung X voneinander beabstandeter Einzelelemente gebildet ist. Die Höhe H _PM des Prägemusters beträgt bis zu 50 pm.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Figuren sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

ERSATZBLATT (REGEL 26) Bezugszeichenliste

1 Walzenanordnung

2 Barrierepapier

3 erste Prägewalze

4 zweite Prägewalze

5 Walzenspalt

6 Kante

7 Prägeerhebung

8 Walzenoberfläche

9 Ausnehmungen

10 Prägemuster

11 Papierschicht

12 Barriereschicht

13 Papierfasern

X Axialrichtung

Y Umfangsrichtung

Z Radialrichtung

H _P Prägehöhe

HPM Höhe Prägemuster

T _P Prägetiefe

L _P Länge des Prägeelements

BP Breite des Prägeelements

DF Faserdicke

L _F Faserlänge

RK Kantenradius

R _z mittlere Rautiefe

Sp Papierstärke

ERSATZBLATT (REGEL 26)