DE60131950T2

DE60131950T2 - CONTAINER OPENING DEVICE WITH A LASER-DRAWN PULL-LOAD AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF

Info

Publication number: DE60131950T2
Application number: DE60131950T
Authority: DE
Inventors: Joseph W. APO Stasiuk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-03-13
Filing date: 2001-03-12
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2021-03-13
Also published as: CA2307074A1; CY1107250T1; PT1218248E; DE60131950D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Gebiet der Erfindung1. Field of the invention

Die Anmeldung betrifft Behälteröffnungsvorrichtungen und Verfahren zu ihrer Herstellung. Insbesondere betrifft die Erfindung lasergeätzte Zuglaschen und Verfahren zu ihrer Herstellung.The Application relates to container opening devices and process for their preparation. In particular, the invention relates laser etched Pull tabs and method for their manufacture.

2. Beschreibung der verwandten Technik2. Description of the related technology

Behälteröffnungsvorrichtungen mit Zuglaschen werden von der Nahrungsmittelindustrie zur Verpackungsverbesserung, Markenidentifizierung, für Werbe- oder Informationszwecke genutzt. Die meisten existierenden Zuglaschengestaltungen erfüllen nur die Funktion, daß ein Benutzer den Behälter öffnen kann. In den letzten Jahren bewegte sich die Industrie hin zu einer offenen, ringförmigen Konfiguration für Zuglaschen. Siehe dazu das US-Geschmacksmuster Nr. 289,017 sowie die US-A-4,465,204 und 4,530,631 . Bevorzugt sind diese Laschen nicht nur, weil sie eine Öffnung zum Aufnehmen des Fingers eines Benutzers haben (was den Öffnungsvorgang unterstützt), sondern auch, weil sie der Industrie ermöglichen, weniger Material bei der Produktion der Laschen einzusetzen. Allerdings haben sich ringförmige Zuglaschen als unwirksam erwiesen, Markierungen darauf aufzunehmen (ob durch Tintenstrahldruck, Stanzen, mechanisches Ätzen oder anderweitig erzeugt), was an der begrenzten Oberflächengröße der Lasche liegt.Pull-tab container opening devices are used by the food industry for packaging improvement, brand identification, advertising or informational purposes. Most existing pull tab designs only fulfill the function that a user can open the container. In recent years, the industry has moved towards an open, annular configuration for pull tabs. See the US Design No. 289,017 as well as the US-A-4,465,204 and 4,530,631 , Preferably, these tabs are not only because they have an opening for receiving a user's finger (which aids in opening), but also because they allow the industry to use less material in the production of the tabs. However, annular pull tabs have been found to be ineffective to pick up marks thereon (whether produced by ink jet printing, die cutting, mechanical etching or otherwise) due to the limited surface area of the tab.

Zur Überwindung des Problems mit der Oberflächengröße, wurde von einigen Fachleuten bereits versucht, Werbestücke im Fingerloch bekannter Laschen zu plazieren, was aber von wenig Erfolg gekrönt war, da solche Steckvorgänge relativ teuer und langsam sind. Siehe dazu die US-A-3,958,354 und 5,191,695 .To overcome the problem with the surface size, some experts have already tried to place advertising pieces in the finger hole known tabs, but this was unsuccessful, since such plugging operations are relatively expensive and slow. See the US-A-3,958,354 and 5,191,695 ,

Andere Fachleute versuchten, eine geschlossene Laschenkonfiguration zu verwenden, um zusätzliche Oberflächengröße zur Aufnahme von Werbe- oder Dekormaterialien darauf zu schaffen. Siehe dazu die US-A-4,363,179 . Der Stand der Technik lehrt, daß geschlossene Deckellaschen mit Tintenstrahlen bedruckt werden können, um Markierungen auf der Lasche zu plazieren. Siehe dazu die AU-A-81794/94 . Allerdings erfordert der Tintenstrahldruck auf einer Zuglasche, daß Tinte aufgebracht wird, nachdem die Zuglasche vollständig geformt ist und die Umformpresse verläßt, da die Temperaturen in der Presse bewirken würden, daß sich der lösungsmittelbasierte Träger des Pigments entzündet. In der Industrie stieß eine solche Markierung nach der Herstellung wegen ihrer untragbaren Kosten auf kein Interesse. Auch wenn man vormarkierten Laschenwerkstoff in eine Umformpresse geben würde, würden die Temperaturen darin und die in ihr stattfindende mechanische Verformung des flachen Werkstoffs außerdem alle vorher bestehenden Markierungen stark abändern oder zerstören.Other professionals attempted to use a closed tab configuration to provide additional surface area for receiving advertising or decorative materials thereon. See the US-A-4,363,179 , The prior art teaches that closed lid tabs can be printed with ink jets to place marks on the tab. See the AU-A-81794/94 , However, ink jet printing on a pull tab requires that ink be applied after the pull tab is fully formed and leaves the forming press, since the temperatures in the press would cause the solvent-based carrier of the pigment to ignite. In the industry, such marking after production was of no interest because of its prohibitive cost. Moreover, even if pre-marked tab material were placed in a forming press, the temperatures therein and the mechanical deformation of the flat material occurring therein would greatly alter or destroy any pre-existing markings.

Weiterhin ist der Tintenstrahldruck weder vorhersagbar noch dauerhaft. Beispielsweise ist dem Tintenstrahlverfahren eigen, daß es unfähig ist, das gleiche scharfe Bild auf einem kleinen Substrat wiederholt zu erzeugen. Außerdem werden Tinten von den meisten Substraten durch alltägliche Lösungsmittel leicht entfernt. Zusammengenommen könnten Fälscher problemlos inhaltsbezogene Markierungen von einer Zuglasche entfernen und an deren Stelle ihre eigenen Tintenmarkierungen anbringen; was solche Inhaltsangaben für tintenstrahlbedruckte Laschen unpraktisch macht. Somit hat sich der Tintenstrahldruck nicht nur als logistisch und technisch untragbar, sondern auch als zu teuer und nur begrenzt nützlich erwiesen.Farther Inkjet printing is neither predictable nor permanent. For example is inherent in the inkjet process in that it is incapable of being the same sharp Repeatedly create image on a small substrate. In addition, will Inks are easily removed from most substrates by everyday solvents. Taken together, counterfeiters could easily remove content-related marks from a pull tab and on their place attach their own ink marks; what such Contents for makes inkjet printed tabs impractical. Thus, it has become inkjet printing not only as logistically and technically unsustainable, but also proved too expensive and only of limited use.

Die vorstehende Darstellung unterstreicht die Probleme, die mit herkömmlichen bekannten Laschen und Verfahren zu ih rem Verzieren zusammenhängen. Durch sie wird ferner der langanhaltende, aber unerfüllte Bedarf in der Technik an einer wirksamen und kostengünstigen Möglichkeit hervorgehoben, Behälteröffnungsvorrichtungen mit hochaufgelösten und permanenten Markierungen für Informations-, Werbe- oder Dekorzwecke bereitzustellen.The The above illustration emphasizes the problems with conventional Known tabs and methods are related to their decor. By it also becomes the long-lasting but unmet need in the art at an effective and cost effective possibility highlighted, container opening devices with high resolution and permanent markers for To provide informational, promotional or decorative purposes.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Mit der Erfindung werden die zuvor beschriebenen praktischen Probleme überwunden und auch neue Vorteile offeriert. Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß das Laserätzen von Zuglaschen auf eine Tiefe, die einen Abschnitt des Laschensubstrats abladiert, für konsistente, hochaufgelöste Markierungen sorgt, die überraschend manipulationssicher und permanent sind.With The invention overcomes the practical problems described above and also offers new advantages. The invention is based on the knowledge that this laser etching of pull tabs to a depth that ablates a portion of the tab substrate, for consistent, high-resolution Makes markings that are surprising tamper-proof and permanent.

Zur Überwindung der zuvor erwähnten Mängel im Stand der Technik wurde vom Anmelder bereits ein Verfahren zur Bereitstellung von beschichtetem Laschenwerkstoff vorgeschlagen, wobei Dekor-, Werbe- oder Informationsmarkierungen darauf lasergeätzt werden. Beispielsweise lehren die früheren Anmeldungen US Nr. 08/917,516 , eingereicht am 26. August 1997, und US Nr. 09/061,227 , eingereicht am 17. April 1998, des Anmelders das Laserätzen von Zuglaschen, um Markierungen mit hoher Auflösung und hoher Schärfe darauf vorzusehen.To overcome the above-mentioned deficiencies in the prior art, the applicant has already proposed a method for providing coated tab material, wherein decorative, advertising or information markings are laser etched thereon. For example, the earlier applications teach US No. 08 / 917,516 , filed on August 26, 1997, and US No. 09 / 061,227 , filed Apr. 17, 1998, applicant et al. etched the laser etch of pull tabs to provide high resolution, high definition markers thereon.

Die früheren Anmeldungen des Anmelders konzentrierten sich auf vom Anmelder seinerzeit bevorzugte Ausführungsformen, wobei an Zuglaschen mit einer oder mehreren Überzugschichten Abschnitte solcher Schichten selektiv entfernt wurden, um Markierungen auf der Zuglasche zu bilden. Erfindungsgemäß wird eine Zuglasche bereitgestellt, bei der nicht nur die Überzugschicht oder -schichten selektiv entfernt werden, sondern auch ein Abschnitt des Substrats selbst. Gemäß dem vom Anmelder derzeit bevorzugten Verfahren zum Lasergravieren einer beschichteten Zuglasche kann das Substrat selbst mit mindestens einem Abschnitt der beabsichtigten Markierungen permanent geätzt werden, was Fälschung oder mühelose Entstellung der Zuglaschenmarkierungen verhindert.Applicant's earlier applications focused on embodiments which were preferred by the Applicant at the time, with portions of such layers being selectively removed on pull tabs having one or more coating layers Make marks on the pull tab. According to the present invention, there is provided a pull tab which selectively removes not only the overlay layer or layers, but also a portion of the substrate itself. According to Applicant's presently preferred method of laser engraving a coated pull tab, the substrate may itself be joined to at least a portion of the intended indicia be permanently etched, which prevents forgery or effortless distortion of the pull tab markings.

Ferner erzeugt erfindungsgemäß die Laserablation eines Abschnitts des Substrats ein visuell kontrastierendes Bild infolge der Sublimation und Oxidation des Substrats. Durch Laserablation der Substratoberfläche auf eine festgelegte Tiefe kann ein physisches Relief des Substrats zustande kommen, wodurch die Markierungen nicht nur sichtbar, sondern auch ertastbar sind. Beispielsweise können erfindungsgemäß Zeichen in Blindenschrift in die Lasche geätzt sein, um den Inhalt des Behälters zu identifizieren.Further generates the laser ablation according to the invention a portion of the substrate, a visually contrasting image due to sublimation and oxidation of the substrate. By laser ablation the substrate surface to a specified depth can be a physical relief of the substrate come about, making the markers not only visible but are also tactile. For example, characters according to the invention be braille etched in the tab to the contents of the container to identify.

Erfindungsgemäß und wie der Fachmann anhand der Beschreibung des Anmelders erkennen wird, kann das Substrat auf jede gewünschte Tiefe abladiert oder geätzt werden.According to the invention and how the person skilled in the art will recognize from the description of the applicant, Can the substrate to any desired Depth ablated or etched become.

Erfindungsgemäß bereitgestellt wird eine Behälteröffnungsvorrichtung mit Zuglasche, die mindestens eine im wesentlichen permanente Überzugschicht sowie Informations-, Werbe- oder Dekormaterialien darauf hat, wobei die Materialien durch den selektiven Laserabtrag mindestens eines Abschnitts der Überzugschicht und eines Abschnitts des Substrats gebildet sind.Provided according to the invention becomes a container opening device with pull tab, the at least one substantially permanent coating layer as well as informational, advertising or decorative materials on it, whereby the materials by the selective laser ablation of at least one Section of the coating layer and a portion of the substrate are formed.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden Verfahren zur Herstellung dieser Zuglaschen-Behälteröffnungsvorrichtungen mit lasergeätzten Markierungen darauf bereitgestellt.According to one Another aspect of the invention are methods of making this Pull-tabs-container opening devices with laser etched Markings provided thereon.

Die Zuglaschen der Erfindung können aus jedem geeigneten Material hergestellt sein, das als Zuglasche für einen Behälter fungieren kann, darunter Aluminium, Stahl, Kunststoff, andere Metalle und/oder jedes natürliche, synthetische, Verbund- oder andere geeignete Material. Zur Auswahl geeigneter Materialien ist der Fachmann befähigt. Die Laschen können auch eine ringförmige Öffnung zum Aufnehmen des Fingers eines Benutzers aufweisen. Zum Aufbau geeigneter erfindungsgemäßer Zuglaschen ist der Fachmann befähigt. Die Erfindung ist nicht so zu verstehen, als sei sie durch Form, Größe oder Material des Zuglaschensubstrats eingeschränkt.The Pull tabs of the invention can be made of any suitable material, as a pull tab for one container can act, including aluminum, steel, plastic, other metals and / or every natural, synthetic, composite or other suitable material. To select suitable materials is the skilled person skilled. The tabs can also an annular opening for receiving of a user's finger. For the construction of suitable inventive pull tabs the skilled person is competent. The invention is not to be understood as being by form, Size or Material of the pull tab substrate restricted.

Gemäß einer derzeit bevorzugten Ausführungsform wird eine Zuglasche mit einer Aluminiumlegierung als Substrat bereitgestellt, wobei die Lasche mit der Emission einer optischen Vorrichtung in Kontakt gebracht wird, die zum Abladieren der Oberfläche der Lasche fähig ist, so daß die Oberfläche der Lasche permanent geätzt wird. Das Ätzen kann auf jede gewünschte Tiefe erfolgen. Bevorzugte Tiefen liegen zwischen 5 und 50 Mikrometer und stärker bevorzugt zwischen 15 und 30 Mikrometer.According to one currently preferred embodiment a pull tab is provided with an aluminum alloy as substrate, wherein the tab is in contact with the emission of an optical device which is capable of ablating the surface of the tab, So that the surface the tab permanently etched becomes. The etching can be on any desired Depth done. Preferred depths are between 5 and 50 microns and stronger preferably between 15 and 30 microns.

Die Zuglasche hat mindestens eine Überzugschicht darauf, wobei die Zuglasche Markierungen hat, die darauf durch die Laserablation eines Abschnitts der Überzugschicht erzeugt sind, um mindestens einen Abschnitt des Substrats freizulegen, der durch den Laser auch auf jede geeignete Tiefe selektiv abladiert ist. Gemäß noch einer weiteren derzeit bevorzugten Ausführungsform wird eine Zuglasche mit mehreren Überzugschichten darauf bereitgestellt. Gemäß diesem Aspekt der Erfindung hat die erfindungsgemäße Zuglasche ein darauf erzeugtes Bild mit mehreren Farben, wobei das Bild durch die selektive Entfernung (über selektive Laserablation) der Überzugschichten und der Oberfläche des Substrats so erzeugt ist, daß mindestens ein Abschnitt des Bilds im Substrat auf eine gewünschte Tiefe permanent geätzt ist.The Pull tab has at least one coating layer on it, with the pull tab has markings on it by the Laser ablation of a portion of the coating layer are generated, to expose at least a portion of the substrate passing through the laser is also selectively ablated to any suitable depth. According to one more Another presently preferred embodiment is a pull tab with several coating layers provided thereon. According to this Aspect of the invention, the pull tab invention has a picture generated thereon with multiple colors, taking the picture through the selective removal (via selective Laser ablation) of the coating layers and the surface of the substrate is produced so that at least a portion of the image in the substrate is etched permanently to a desired depth.

Zu geeigneten Beschichtungen für erfindungsgemäße Zuglaschen zählen alle Beschichtungen, die durch Laserablation selektiv entfernt werden können. Gemäß einem Aspekt in der Erfindung sollten die auf einem Substrat verwendeten Beschichtungen durch Sublimation oder anderweitig gegenüber Laserablation anfälliger als die Oberfläche des Substrats sein. Dadurch kann der Bediener einer erfindungsgemäßen Laserätzvorrichtung die Beschichtungen abtragen, ohne die Oberfläche der Zuglasche unbeabsichtigt zu beeinträchtigen.To suitable coatings for Pull tabs according to the invention counting all coatings that can be selectively removed by laser ablation. According to one Aspects in the invention should be those used on a substrate Coatings by sublimation or otherwise laser ablation vulnerable as the surface of the substrate. This allows the operator of a laser etching device according to the invention remove the coatings without accidentally leaving the surface of the pull tab to impair.

Zu repräsentativen Beschichtungen gehören jene, die für den Fachmann leicht zugänglich sind. Beispielsweise liefert Alcoa Laschenwerkstoff mit geeigneten Beschichtungen, die von Dexter, Balspar, BASF und vielen anderen stammen. Die Beschichtungsart ist nicht auf Epoxid-, Vinyl- oder andere organische Beschichtung beschränkt. Bevorzugt kann sein, eine Beschichtung zu verwenden, die mit dem darunterliegenden Substrat kontrastiert, das Aluminium, andere Materialien oder eine weitere Überzugschicht sein kann. Außerdem können mehrere Schichten kontrastierender Beschichtungen verwendet werden, so daß die selektive Entfernung von Abschnitten der Schichten ein Mehrfarbenmuster freilegen kann. Die Erfindung sollte nicht so verstanden werden, als sei sie durch die Anzahl oder Farbe aufgetragener Beschichtungen oder durch das Substrat eingeschränkt, auf dem Markierungen anzubringen sind.To representative Coatings include those the for easily accessible to the person skilled in the art are. For example, Alcoa supplies mesh material with suitable material Coatings made by Dexter, Balspar, BASF and many others come. The type of coating is not based on epoxy, vinyl or other organic coating limited. It may be preferred, a Coating to use with the underlying substrate contrasts the aluminum, other materials or another coating layer can be. Furthermore can multiple layers of contrasting coatings are used So that the selective removal of portions of the layers a multicolor pattern can expose. The invention should not be so understood as if it were the number or color of applied coatings or restricted by the substrate on which markings are to be applied.

Die Erfindung ist auch nicht durch das Laserätzverfahren beschränkt, das zum Verzieren erfindungsgemäßer Zuglaschen zum Einsatz kommt. Wie dem Fachmann klar sein wird, gibt es vielfältige Verfahren zum Erzeugen von Bildern auf einem Substrat über einen Laser. Alle derartigen Verfahren gelten gleichermaßen als im Schutzumfang der Erfindung liegend.Nor is the invention by the laser Etching limited, which is used for decorating inventive pull tabs used. As will be apparent to those skilled in the art, there are a variety of methods for forming images on a substrate via a laser. All such methods are equally within the scope of the invention.

Ein derzeit bevorzugtes Verfahren zum Laserätzen eines Musters in eine Zuglasche ist computergestütztes Laserätzen. Gemäß diesem Verfahren wird ein Muster mit Hilfe eines Computers und von Computerperipheriegeräten in ein Substrat lasergeätzt, wobei die Laserätzvorrichtung durch ein Computerprogramm gesteuert wird, das die Orientierung und den Weg des Laserstrahls steuert, um ein abladiertes Muster zu erzeugen. Jede zum computergestützten Laserätzen geeignete Laservorrichtung kann erfindungsgemäß verwendet werden. Das Werkstück, in diesem Fall eine Zuglasche, weist vorzugsweise eine Oberfläche auf, auf der eine einzelne Schicht oder mehrere Schichten aus Beschichtungsmaterial, z. B. eine oxidierbare Lack- oder organische Beschichtung, aufgetragen wurden.One currently preferred method for laser etching a pattern into a Pull tab is computerized Laser etching. According to this The method is a pattern using a computer and computer peripherals in a Substrate laser etched, wherein the laser etching apparatus controlled by a computer program that is the orientation and controls the path of the laser beam to produce an ablated pattern. Any computer-aided laser etching suitable laser device can be used according to the invention. The workpiece, in this Case a pull tab, preferably has a surface, on a single layer or multiple layers of coating material, z. As an oxidizable paint or organic coating applied were.

Erfindungsgemäß wird ein derzeit bevorzugtes Verfahren durch die folgenden Schritte durchgeführt: Ein Muster wird mit Hilfe eines Scanners oder einer anderen Eingabevorrichtung in einen Computerspeicher eingegeben; danach wird das Muster auf die gewünschte Größe skaliert; die Intensität des Laserstrahls wird so ausgewählt, daß nur die gewünschte Schicht oder Schichten aus Material auf eine festgelegte Tiefe abgetragen werden; und das Steuerprogramm kann den Laserstrahl leiten, um geeignete Abschnitte der Schicht oder Schichten aus den abladierbaren Materialien wegzuätzen, wodurch die darunterliegende Oberfläche oder Beschichtung freigelegt und/oder geätzt wird, um das gewünschte Bild zu erzeugen. Gemäß diesem Verfahren können Mehrfarb- und Mehrschichtmuster gebildet werden, indem der Laserstrahl so programmiert wird, daß er unterschiedliche Abschnitte und Tiefen jeder Schicht entfernt, um ein mehrfarbiges oder mehrschichtiges Muster zu erzeugen.According to the invention is a currently preferred method by the following steps: A Pattern is made using a scanner or other input device entered into a computer memory; after that, the pattern on the desired Size scales; the intensity of the laser beam is selected that only the desired Layer or layers of material removed to a specified depth become; and the control program can direct the laser beam to appropriate Sections of the layer or layers of the abladierbaren materials etch, exposing the underlying surface or coating and / or etched becomes the desired picture to create. According to this Procedures can be multi-color and multilayer patterns are formed by the laser beam so is programmed to be different Sections and depths of each layer removed to a multicolored or to create a multilayered pattern.

Gemäß diesem Aspekt der Erfindung beinhaltet eine derzeit bevorzugte Ausführungsform den Gebrauch eines Yttrium-Aluminium-Granat-("YAG"-)Lasermarkierers. Der YAG-Markierungsvorgang funktioniert durch Lenken des Laserstrahls mit einem Paar x- und y-Galvanometern, die durch Software- und Hardwareschnittstellen gesteuert werden. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung werden Markierungen auf dem Substrat mit extrem feiner Auflösung und Schärfe geschrieben, was für auffallenden Kontrast und hohe Auflösung verglichen mit bekannten tintenstrahlbedruckten Substraten sorgt.According to this Aspect of the invention includes a presently preferred embodiment the use of an yttrium aluminum garnet ("YAG") laser marker. The YAG marking process works by directing the laser beam with a pair of x and y galvanometers driven by software and hardware interfaces to be controlled. According to this embodiment The invention provides markings on the substrate with extremely fine resolution and sharpness written, what a striking Contrast and high resolution compared to known inkjet printed substrates.

Ein weiteres derzeit bevorzugtes Verfahren zum Laserätzen eines Musters in eine Zuglasche ist das Maskenätzen. Gemäß diesem Verfahren können CO₂-Laser oder andere hochverstärkende optisch gepumpte Laservorrichtungen verwendet werden, die zur Laserkennzeichnung geeignet sind. CO₂- und ähn liche Laser können eine Maske oder Schablone für Ätzzwecke verwenden. Gemäß diesem Aspekt der Erfindung erwägt eine derzeit bevorzugte Ausführungsform den Gebrauch einer Laservorrichtung, bei der eine Maske, die ein gewünschtes Muster festlegt, im optischen Resonator des Lasers plaziert ist. Die vom Laser abgestrahlte Ausgangsleistung oder Energie sollte ausreichen, physische Änderungen von Oberflächen zu bewirken, so daß das gewünschte Muster von der Maske in die Oberfläche des Substrats graviert wird, das von der Ausgabe der Laservorrichtung kontaktiert wird. Alternativ kann die Maskenstruktur zwischen dem Ausgang der Laservorrichtung und der Oberfläche des Substrats irgendwo entlang dem Ausgabeweg angeordnet sein. Folglich wird der Fachmann erkennen, daß verschiedene Konfigurationen für den Ort der Positionierung der Maske oder Schablone zwischen der Laserquelle und der Substratoberfläche im Schutzumfang der Erfindung liegen.Another currently preferred method of laser etching a pattern into a pull tab is mask etching. According to this method, CO ₂ lasers or other high gain optically pumped laser devices suitable for laser marking can be used. CO ₂ and similar lasers may use a mask or template for etching purposes. In accordance with this aspect of the invention, a presently preferred embodiment contemplates the use of a laser device in which a mask defining a desired pattern is placed in the optical cavity of the laser. The output power or energy radiated by the laser should be sufficient to cause physical changes to surfaces so that the desired pattern is engraved by the mask into the surface of the substrate which is contacted by the output of the laser device. Alternatively, the mask pattern may be disposed between the output of the laser device and the surface of the substrate anywhere along the output path. Thus, those skilled in the art will recognize that various configurations for the location of the mask or template between the laser source and the substrate surface are within the scope of the invention.

Wie dem Fachmann klar sein wird, gehören zu geeigneten Maskenstrukturen solche mit Ausschnittabschnitten, die das gewünschte Muster festlegen, das auf dem Substrat zu gravieren ist. Weiterhin wird der Fachmann erkennen, daß äquivalente Muster durch Bereitstellen von Masken mit Abschnitten gebildet werden können, die für die spezielle Wellenlänge des beteiligten Laserlichts einfach durchlässig sind. Somit sollen zu "Ausschnittabschnitten" alle äquivalenten Einrichtungen zum Bilden von Mustern auf der Maske gehören, so daß das Muster in die Oberfläche des bearbeiteten Substrats geätzt werden kann. Allgemein werden Maskenstrukturen mit Lasern verwendet, wenn ein Muster mit einer gleichmäßigen Tiefe erwünscht ist. Maskenstrukturen neigen nicht so stark dazu, die Intensität oder Tiefe verschiedener Abschnitte der auf einem Substrat zu erzeugenden Markierungen zu ändern. Wie aber der Fachmann erkennen wird, können mehrere Masken und/oder mehrere Laservorrichtungen zum Erzeugen von Markierungen verwendet werden, die variierende Ablationstiefen oder mehrere selektiv abladierte Schichten haben. Eine derzeit bevorzugte Ausführungsform beinhaltet eine Einzelmaske und eine Einzelschicht, wodurch eine beschichtete Zuglasche das Muster der Maske hat, das durch die Überzugschicht und in das Substrat auf eine Tiefe bis 30 Mikrometer abladiert ist. Eine solche Ausführungsform ermöglicht das schnelle Gravieren zahlreicher Laschen mit Produktionsgeschwindigkeiten. Somit ist CO₂-Laserätzen primär geeignet, Markierungen auf Zuglaschen mit einer einzelnen Überzugschicht oder überhaupt keiner Überzugschicht zu erzeugen.As will be appreciated by those skilled in the art, suitable mask structures include those having cut-away portions that define the desired pattern to be engraved on the substrate. Furthermore, those skilled in the art will recognize that equivalent patterns can be formed by providing masks with portions that are readily transmissive to the particular wavelength of the laser light involved. Thus, "cutout sections" are intended to include all equivalent means for forming patterns on the mask so that the pattern can be etched into the surface of the processed substrate. Generally, mask patterns with lasers are used when a pattern with a uniform depth is desired. Mask structures do not tend to change the intensity or depth of various portions of the markers to be formed on a substrate. However, as one skilled in the art will appreciate, multiple masks and / or multiple laser devices may be used to create markers having varying ablation depths or multiple selectively ablated layers. A presently preferred embodiment includes a single mask and a single layer, whereby a coated pull tab has the pattern of the mask ablated through the overcoat layer and into the substrate to a depth of up to 30 microns. Such an embodiment allows fast engraving of numerous tabs at production speeds. Thus, CO ₂ laser etching is primarily suitable for generating markings on pull tabs with a single coating layer or no coating layer at all.

Wie aber dem Fachmann klar sein wird, können fließbandartige Laserätzstationen entlang der Produktionslinie so aufgebaut sein, daß beim Passieren jeder Station durch ein Substrat ein unterschiedlicher Abschnitt der Markierungen auf dem Substrat schnell lasergeätzt wird.As however, as will be apparent to those skilled in the art, flow-band laser etch stations may be used be built along the production line so that when passing each station through a substrate a different section the markings on the substrate are laser etched quickly.

Die hierin beschriebene und beanspruchte Erfindung sollte für den Fachmann anhand der nachfolgenden ausführbaren Beschreibung und der Zeichnungen klar werden. Die als neu angenommenen Aspekte und Merkmale der Erfindung und andere für die Erfindung charakteristische Elemente sind insbesondere in den beigefügten Ansprüchen dargelegt. Die Zeichnungen dienen nur zur Veranschaulichung und sind nicht maßstäblich, sofern nichts anderes angegeben ist. Mit den Zeichnungen soll der Schutzumfang der Erfindung nicht eingeschränkt werden. Die folgende ausführbare Offenbarung richtet sich an den Fachmann und setzt voraus, daß jene Aspekte verständlich und deutlich sind, mit denen der Fachmann vertraut ist.The The invention described and claimed herein should be understood by those skilled in the art based on the following executable Description and the drawings become clear. The as newly adopted Aspects and features of the invention and others characteristic of the invention Elements are set forth with particularity in the appended claims. The painting are for illustrative purposes only and are not to scale, provided that nothing else is stated. With the drawings should the scope of protection of the invention are not limited. The following executable Revelation is directed to the skilled person and assumes that those aspects understandable and are clear with which the skilled person is familiar.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 ist eine Draufsicht auf einen Aluminiumdosendeckel gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 1 is a plan view of an aluminum can lid according to an embodiment of the invention.

2A zeigt ein Substrat mit einer Überzugschicht und einem darauf lasergeätzten Muster gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 2A shows a substrate having a coating layer and a pattern laser etched thereon in accordance with an embodiment of the invention.

2B zeigt ein Substrat mit mehreren Schichten und mit einem darauf lasergeätzten Mehrschichtmuster gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 2 B shows a substrate with multiple layers and with a laser-etched multi-layer pattern according to an embodiment of the invention.

3A und B sind Mikroaufnahmen einer bekannten, tintenstrahlbedruckten Aluminiumdose. 3A and B are micrographs of a known inkjet printed aluminum can.

4A und B sind Mikroaufnahmen eines lasergeätzten beschichteten Aluminiumsubstrats gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 4A and B are micrographs of a laser etched coated aluminum substrate according to one embodiment of the invention.

5A bis C sind Mikroaufnahmen einer laserabladierten Oberfläche eines Aluminiumsubstrats gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 5A to C are micrographs of a laser-ablated surface of an aluminum substrate according to one embodiment of the invention.

6 ist eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Herstellung lasergeätzter Zuglaschen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 6 is a plan view of an apparatus for producing laser etched pull tabs according to an embodiment of the invention.

7 ist eine Draufsicht auf eine alternative Vorrichtung zur Herstellung lasergeätzter Zuglaschen gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. 7 is a plan view of an alternative apparatus for producing laser etched pull tabs according to another embodiment of the invention.

8 ist eine Draufsicht auf eine weitere alternative Vorrichtung zur Herstellung lasergeätzter Zuglaschen gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. 8th is a plan view of another alternative apparatus for producing laser etched pull tabs according to another embodiment of the invention.

NÄHERE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENMORE DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

1 veranschaulicht eine neue erfindungsgemäße lasergeätzte Behälteröffnungsvorrichtung. Gemäß 1 ist ein repräsentativer Aluminiumdosendeckel 120 oder ein anderer Behälterdeckel zum Aufnehmen einer Behälteröffnungsvorrichtung vorgesehen. Dosendeckel oder Behälterdeckel sind normalerweise in eine gewünschte Form zum Aufnehmen einer Behälteröffnungsvorrichtung und zum Anbringen an einem Behälterkorpus in einer (nicht gezeigten) Umformpresse gebracht. Während des Verfahrens zur Bildung des Dosendeckels erhält der Dosendeckel verschiedene als "Sicken" bekannte Wölbungen und Verformungen, um seine Festigkeit zu erhöhen. Der Dosendeckel von 1 zeigt typische Gegendrucksicken 121, die in der Umformpresse hergestellt werden. Eine zusätzliche Sicke 126 ist ebenfalls in 1 gezeigt. Der Dosendeckel weist auch eine Deckelöffnungsritzlinie 122 auf, damit der Behälter von einem Benutzer geöffnet werden kann, und einen Deckelrand 123, damit der Deckel an einem geeigneten Behälterkorpus angebracht werden kann. Andere Verformungen 127 können auch im Aufreißfeld 128 vorhanden sein, um zum Zugang zum Inhalt des Behälters beizutragen. Vorzugsweise ist eine Unterbrechung (nicht gezeigt) im Weg der Deckelöffnungsritzlinie 122 vorgesehen, die das Feld 128 umgibt, so daß das Feld 128 nach dem Öffnen am Dosendeckel 120 befestigt bleibt. 1 illustrates a novel laser etched container opening device according to the present invention. According to 1 is a representative aluminum can lid 120 or another container lid for receiving a container opening device. Can lids or container lids are normally placed in a desired shape for receiving a container opening device and for attachment to a container body in a forming press (not shown). During the process of forming the can lid, the can lid receives various bulges and deformations known as "beads" to increase its strength. The can lid of 1 shows typical counter-pressure beads 121 which are produced in the forming press. An additional bead 126 is also in 1 shown. The can lid also has a lid opening scribe line 122 on so that the container can be opened by a user, and a lid edge 123 so that the lid can be attached to a suitable container body. Other deformations 127 can also be in the tear field 128 be present to help access the contents of the container. Preferably, an interruption (not shown) is in the path of the lid opening scribe line 122 provided the field 128 surrounds, so that the field 128 after opening on the can lid 120 remains attached.

Um das Öffnen des Behälters durch einen Benutzer zu unterstützen, ist eine Aufreiß- bzw. Zuglasche 124 zum Betätigen durch den Benutzer vorgesehen. Wie dem Fachmann klar sein wird, werden Zuglaschen normalerweise aus einem Dünnblech aus Laschenausgangsmaterial in einer Umformpresse erzeugt. In einer Umformpresse arbeiten verschiedene Schneid- und Stanzwerkzeuge am Blech aus Laschenausgangsmaterial, um ein Blech aus Zuglaschen zu bilden, die aus dem Blech gezogen und an einem Behälterdeckel angebracht werden können. Beispielsweise kann gemäß 1 eine Lasche 124 auf einer Warze bzw. auf einem Knopf 125 im Dosendeckel durch einen Nachrichtvorgang der Umformpresse angenietet oder angekerbt sein.To aid in opening the container by a user is a pull-tab 124 intended for actuation by the user. As will be understood by those skilled in the art, pull tabs are normally produced from a sheet tab stock sheet in a forming press. In a forming press, various cutting and punching tools work on the sheet from tab stock to form a sheet of pull tabs that can be pulled out of the sheet and attached to a container lid. For example, according to 1 a tab 124 on a wart or on a button 125 be riveted or notched in the can lid by a message process the forming press.

Gemäß 1 weist die heutige typische Zuglasche einen Greifabschnitt 129 und einen Nasenabschnitt 130 auf. Der Greifabschnitt 129 kann angehoben werden, um den Nasenabschnitt 130 in engen Kontakt mit dem Aufreißfeld 128 zu drücken. Ist der Druck des Nasenabschnitts 130 auf das Aufreißfeld 128 ausreichend, reißt die Öffnungsritzlinie 122, und das Feld 128 kann umgeklappt werden, damit der Inhalt des Behälters zugänglich ist. Vorzugsweise verhindert eine Unterbrechung (nicht gezeigt) in der Öffnungsritzlinie 122, daß sich das Feld 128 vom Dosendeckel 120 löst und in den Behälter fällt. Gemäß 1 kann ein Schlitz 131 in der Zuglasche 124 vorteilhaft vorgesehen sein, um ihre Wirkung als Hebel zu erleichtern, wobei die vernietete Warze 125 als Gelenkverbindungspunkt wirkt. Wie dem Fachmann klar sein wird, kann nahezu jede Lasche mit jeder Größe, Form oder Konfiguration zur Verwendung in der Erfindung geeignet sein.According to 1 Today's typical pull tab has a gripping section 129 and a nose section 130 on. The gripping section 129 Can be raised to the nose section 130 in close contact with the tear field 128 to press. Is the pressure of the nose section 130 on the tear field 128 sufficiently, the opening scribe line rips 122 , and the field 128 can be folded so that the contents of the container are accessible. virtue way prevents interruption (not shown) in the opening scribe line 122 that is the field 128 from the can lid 120 dissolves and falls into the container. According to 1 can a slot 131 in the pull tab 124 be advantageously provided to facilitate their action as a lever, the riveted wart 125 acts as a joint point. As will be appreciated by those skilled in the art, virtually any tab of any size, shape or configuration may be suitable for use in the invention.

Gemäß der Ausführungsform von 1 ist der Greifabschnitt vorzugsweise so konfiguriert, daß er keine Öffnung zum Aufnehmen des Fingers eines Benutzers aufweist, sondern so konfiguriert, daß er eine "geschlossene Lasche" ist. Eine solche geschlossene Laschenkonfiguration sorgt für zusätzliche Oberfläche, auf der Werbe-, Informations- oder Dekormaterialien aufgebracht sein können. Beispielsweise zeigt die Zuglasche von 1 eine Verzierung 132, die als Logo "Wertmarkierung" dargestellt ist.According to the embodiment of 1 For example, the gripping portion is preferably configured to have no opening for receiving a user's finger, but configured to be a "closed flap". Such a closed loop configuration provides additional surface on which advertising, information or decorative materials may be applied. For example, the pull tab of 1 an ornament 132 , which is shown as the logo "Wertmarkierung".

Erfindungsgemäß ist die Verzierung 132 in die Oberfläche des Zuglaschensubstrats lasergeätzt. Mit "Laserätzen" soll das Verfahren bezeichnet sein, durch das ein selektiver Abschnitt eines Materials durch Kontakt mit einem Laserstrahl abgetragen wird, um ein gewünschtes Muster mit einer gewünschten Tiefe durch lokalisierte Sublimation, Verdampfung, Verbrennung, Oxidation oder ein anderes Verfahren an dem oder den kontaktierten Materialien zu bilden. So sind z. B. gemäß der Ausführungsform von 1 das Logo "Wertmarkierung" und die das Logo umgebende Grenze vorzugsweise das Ergebnis des Kontakts zwischen der Oberfläche der Zuglasche und dem Strahl eines Lasers, so daß die Kontaktfläche in einem vorbestimmten Muster auf eine vorbestimmte Tiefe abladiert wird. Im Fall eines derzeit bevorzugten Substrats, einer Aluminiumzuglasche, können solche abladierten Flächen recht unerwartet stark visuell kontrastierende Bilder infolge der Oxidation und Sublimation des Substrats erreichen. Anders gesagt haben die abladierten Flächen eine überraschend andere Schattierung und/oder Farbe als die unbehandelten Flächen. Ein so deutlicher visueller Farbkontrast ist nicht durch mechanisches Ätzen, Stanzen oder chemisches Gravieren von Aluminiumzugla schen erreichbar. Wie dem Fachmann klar sein wird, ermöglicht Laserätzen zudem die Erzeugung von Bildern auf Substraten in nahezu jeder Auflösung; ob visuell wahrnehmbar oder anderweitig. Durch bekannte Verfahren ist eine solche Auflösung ebenfalls nicht zuverlässig erreichbar.According to the invention is the ornament 132 laser etched into the surface of the pull tab substrate. By "laser etching" is meant the process by which a selective portion of a material is ablated by contact with a laser beam to obtain a desired pattern having a desired depth by localized sublimation, evaporation, combustion, oxidation, or other method form contacted materials. So z. B. according to the embodiment of 1 the "value mark" logo and the border surrounding the logo preferably result from the contact between the surface of the pull tab and the beam of a laser so that the contact surface is ablated in a predetermined pattern to a predetermined depth. In the case of a presently preferred substrate, an aluminum pull tab, such ablated areas can quite unexpectedly achieve highly visually contrasting images due to the oxidation and sublimation of the substrate. In other words, the ablated areas have a surprisingly different shade and / or color than the untreated areas. Such a clear visual color contrast is not achievable by mechanical etching, punching or chemical engraving of Aluminiumzugla rule. As will be apparent to one of ordinary skill in the art, laser etching also enables the formation of images on substrates at virtually any resolution; whether visually perceptible or otherwise. By known methods, such a resolution is also not reliably achievable.

Der durch Laserätztechniken erreichbare visuelle Kontrast kann auch dazu verwendet werden, Informations-, Werbe- oder Dekormaterialien auf anderen Teilen des Behälters vorzusehen. Beispielsweise ist gemäß 1 die Dosenverzierung 133 "Markenwert" direkt in den Dosendeckel 120 geätzt. Solche Dosenverzierungen werden vorzugsweise auf Dosendeckeln erzeugt, die eine farbige Beschichtung auf dem Aluminium (oder anderen Material) des Deckels oder ein farbiges Pigment darin haben, da der visuelle Kontrast und die auffällige Schärfe, die dem Laserätzverfahren eigen sind, noch eindrucksvoller sind.The visual contrast achievable by laser etching techniques can also be used to provide informational, promotional or decorative materials on other parts of the container. For example, according to 1 the can ornament 133 "Brand value" directly into the can lid 120 etched. Such can decorations are preferably made on can lids having a colored coating on the aluminum (or other material) of the lid or a colored pigment therein, since the visual contrast and conspicuous sharpness inherent in the laser etching process are even more impressive.

Ferner werden erfindungsgemäße lasergeätzte Zuglaschen vorzugsweise auf eine vorbestimmte Tiefe geätzt, wodurch ein physisches Relief auf der Zuglasche erzeugt wird, das ertastbar sein kann. In einer derzeit bevorzugten Ausführungsform, in der z. B. das zu ätzende Substrat eine Zuglaschen-Behälteröffnungsvorrichtung aus Aluminium für eine Aluminiumgetränkedose ist, wird vorzugsweise auf eine Tiefe von etwa 5 Mikrometer bis 50 Mikrometer und stärker bevorzugt von etwa 15 Mikrometer bis etwa 30 Mikrometer geätzt.Further Inventive laser etched pull tabs preferably etched to a predetermined depth, whereby a physical Relief is generated on the pull tab, which can be felt. In a currently preferred embodiment, in the z. B. the too corrosive Substrate a pull tab container opening device made of aluminum for an aluminum beverage can is preferably to a depth of about 5 microns to 50 microns and stronger preferably etched from about 15 microns to about 30 microns.

Wie der Fachmann erkennen wird, hängt das Steuern der Tiefe, in der ein Laser die Oberfläche eines Substrats abladiert, von der Manipulation mehrerer Faktoren ab und kann durch sie gesteuert werden. Beispielsweise kann ein Benutzer durch die Art, Leistung und Kontaktzeit der Laservorrichtung jeweils die Ätztiefe beeinflussen. Auch mit Hilfe der Art von Substrat, Beschichtung usw. kann der Benutzer die Ätztiefe empirisch oder anderweitig vorab bestimmen.As the skilled person will recognize depends controlling the depth at which a laser sweeps the surface of a Substrate abladiert, from the manipulation of several factors and can be controlled by them. For example, a user by the type, power and contact time of the laser device respectively the etching depth influence. Also with the help of the kind of substrate, coating etc., the user can change the etching depth determine empirically or otherwise in advance.

Wie der Fachmann weiterhin anhand der Beschreibung des Anmelders erkennen wird, ermöglicht Laserätzen, sobald die Werkstückmaterialien und Verfahrensparameter festgelegt sind, die schnelle Massenproduktion von Produkten mit darauf erzeugten praktisch identischen, hochaufgelösten Markierungen. Eine solche Vorhersagbarkeit und Reproduzierbarkeit ist durch bekannte Drucktechniken nicht erreichbar.As the skilled person will continue to recognize from the description of the applicant will allow laser etching as soon as possible the workpiece materials and process parameters are set, the fast mass production of products with virtually identical, high-resolution markings produced thereon. Such predictability and reproducibility are known Printing techniques not available.

Zwei derzeit bevorzugte Laserätzverfahren sind computergestütztes Laserätzen und Maskenätzen. Wie dem Fachmann deutlich sein wird, beinhaltet computergestütztes Ätzen normalerweise den Gebrauch eines Computers und von Computerperipheriegeräten, um die Orientierung, den Weg und/oder die Leistung eines Laserstrahls zum Erzeugen eines abladierten Musters auf einem Werkstück zu steuern. Gemäß einem bevorzugten Verfahren wird ein Muster in den Speicher eines Computers über einen Scanner und/oder eine Tastatur oder durch jedes andere technisch bekannte Gerät oder Verfahren zum Eingeben eines Musters eingegeben. Danach kann der Computer das Muster einer Lasergravurvorrichtung übermitteln, die das Muster mit Hilfe des Laserstrahls der Vorrichtung auf dem Werkstück graviert. Mit der Auswahl einer geeigneten Laservorrichtung ist der Fachmann vertraut. Eine derzeit bevorzugte Ausführungsform nutzt eine YAG-Laservorrichtung und stärker bevorzugt eine Nd:YAG-Laservorrichtung mit 120 Watt und 530 nm Wellenlänge.Two currently preferred laser etching methods are computer-aided laser etching and mask etching. As will be apparent to those skilled in the art, computer-aided etching typically involves the use of a computer and computer peripherals to control the orientation, path, and / or power of a laser beam to create an ablated pattern on a workpiece. According to a preferred method, a pattern is entered into the memory of a computer via a scanner and / or a keyboard or by any other technically known apparatus or method for inputting a pattern. Thereafter, the computer may transmit the pattern to a laser engraving device which engraves the pattern on the workpiece by means of the laser beam of the device. The choice of a suitable laser device is familiar to the person skilled in the art. One of the The presently preferred embodiment utilizes a YAG laser device, and more preferably an Nd: YAG laser device of 120 watts and 530 nm wavelength.

Gemäß diesem Verfahren kann der Computer ein typischer Personalcomputer sein, z. B. ein IBM-486-, Pentium- o. ä. Computer, der mit einem Lasersteuerprogramm programmiert wurde. Beispielsweise ist ein solches Lasersteuerprogramm die Benutzerschnittstellensoftware LUMONICS SOLO, die mit einer Lasergravurvorrichtung LUMONICS LIGHTWRITER SPE erhältlich ist. Verständlich sollte sein, daß andere Marken und Modelle von Steuersoftware, Gravurvorrichtungen usw., ob derzeit vorhanden oder nicht, die das hierin beschriebene Verfahren durchführen können, im Schutzumfang der Erfindung liegen und daß die diskutierten Marken und Modelle exemplarisch sind und nicht als Einschränkung des Schutzumfangs der Erfindung aufgefaßt werden sollten.According to this Method, the computer may be a typical personal computer z. An IBM 486, Pentium or similar. Computer programmed with a laser control program. For example, such a laser control program is the user interface software LUMONICS SOLO equipped with a laser engraving device LUMONICS LIGHTWRITER SPE available is. Understandable should be that others Trademarks and models of control software, engraving devices, etc., whether present or not, who can carry out the process described herein, in Scope of the invention and that the discussed brands and models are exemplary and not as a limitation of the scope of protection Be conceived invention should.

Im Betrieb gibt ein Bediener ein Eingabemuster, z. B. "Wertmarkierung" in den Speicher eines Computers ein. Das Muster kann in den Speicher des Computers durch Einscannen des Bilds in einen Scanner und/oder Eintippen oder anderweitiges Eingeben des Bilds mit einer Computertastatur eingegeben werden. Vorzugsweise kann der Bediener in der Lage sein, das Eingabemuster auf vielfältige Weise abzuwandeln. Beispielsweise ist derzeit bevorzugt, daß der Bediener das Muster durch jede herkömmliche Technik so skalieren kann, daß das Muster insgesamt oder teilweise vergrößert oder verkleinert werden kann, oder so, daß mehrere Bilder insgesamt oder teilweise kombiniert werden können.in the Operation, an operator inputs an input pattern, e.g. B. "value marking" in the memory a computer. The pattern can be stored in the memory of the computer by scanning the image into a scanner and / or typing or inputting the image elsewhere with a computer keyboard become. Preferably, the operator may be capable of the input pattern on diverse Way to modify. For example, it is currently preferred that the operator the pattern by any conventional Technology can scale so that the All or part of the pattern can be enlarged or reduced can, or so, that several Pictures can be combined in whole or in part.

Danach wird das Werkstück in einer Position plaziert, die im Weg des Laserstrahls liegt. Die Intensität des Laserstrahls wird so eingestellt, daß auf eine richtige, vorbestimmte Tiefe geätzt wird. Danach wird der Laserstrahl durch den Computer gesteuert, um das Muster in das Werkstück zu ätzen. Gemäß einem derzeit bevorzugten Verfahren beinhaltet die Computersteuerung des Laserstrahls Software- und Hardwareschnittstellen, die ein Paar X- und Y-Galvanometer steuern, die den Laser auf einem dem Ausgabemuster entsprechenden Weg lenken. Das geätzte Ausgabemuster sollte das Eingabemuster und alle Abwandlungen widerspiegeln, die der Bediener vorgenommen hat. Wie dem Fachmann klar sein wird, kann die Ätztiefe auf verschiedene Weise gesteuert werden. Ein derzeit bevorzugtes Verfahren zur Ätztiefensteuerung ist das Variieren der Strahlintensität. Der Fachmann ist mit den richtigen Einstellungen für den speziellen Laser und Laserstrahl vertraut oder kann sie empirisch oder anderweitig ermitteln, die für das spezielle beteiligte Werkstück genutzt werden.After that becomes the workpiece placed in a position that is in the path of the laser beam. The intensity of the laser beam is adjusted to a correct, predetermined Etched depth becomes. After that, the laser beam is controlled by the computer, around the pattern in the workpiece to etch. According to one currently preferred method involves the computer control of the laser beam Software and hardware interfaces that use a pair of X and Y galvanometers control the laser on a corresponding output pattern Steer way. The etched output pattern should reflect the input pattern and any modifications that the operator has made. As will be apparent to those skilled in the art, may the etching depth be controlled in different ways. A currently preferred one Method for etching depth control is the variation of the beam intensity. The expert is with the correct settings for the special laser and laser beam familiar or can it empirically or otherwise determine who is involved for the particular one workpiece be used.

Alternativ kann das Laserätzen durch das Maskenätzverfahren durchgeführt werden. Dem Fachmann wird klar sein, daß dieses Verfahren normalerweise die Abstrahlung eines Laserstrahls durch eine Maske und möglicherweise andere Peripheriegeräte vor Kontaktieren der Oberfläche eines Werkstücks beinhaltet. Mit der Auswahl einer geeigneten Laservorrichtung für dieses Ätzverfahren ist der Fachmann vertraut. Zu derzeit bevorzugten Vorrichtungen gehören Pumpvorrichtungen mit hoher Verstärkung, z. B. CO₂-Laser.Alternatively, the laser etching may be performed by the mask etching method. It will be understood by those skilled in the art that this method normally involves irradiating a laser beam through a mask and possibly other peripherals prior to contacting the surface of a workpiece. The skilled artisan will be familiar with the selection of a suitable laser device for this etching process. Presently preferred devices include high gain pumping devices, e.g. B. CO ₂ laser.

Das Maskenmaterial sollte fähig sein, einer Durchdringung durch den Laserstrahl zu widerstehen. Die Maske kann im Linsensystem der Laserquelle, am Ausgabepunkt der Laservorrichtung oder anderweitig auf dem Weg des Laserstrahls angeordnet sein. Alternativ kann die Maske als Schablone arbeiten, die während des Markierungsverfahrens am Werkstück anliegt. Normalerweise weist die Maske Ausschnittabschnitte in Form des gewünschten Bilds auf, wodurch nur die Anteile des Strahls, die die Maske durchdringen, die Form des gewünschten Bilds haben.The Mask material should be capable be to withstand penetration by the laser beam. The mask can be in the lens system of the laser source, at the output point the laser device or otherwise on the way of the laser beam be arranged. Alternatively, the mask can work as a template, the while of the marking process on the workpiece. Usually points the mask has cutout sections in the form of the desired image, thereby only the parts of the beam that penetrate the mask, the shape of the desired Have picture.

Wie der Fachmann erkennen wird, gehören zu geeigneten Maskenstrukturen nicht nur die mit Ausschnittabschnitten, die das gewünschte Muster festlegen, das auf dem Substrat zu gravieren ist, sondern auch die mit Abschnitten; die für die spezielle Wellenlänge des beteiligten Laserlichts einfach durchlässig sind. Somit sollen zu "Ausschnittabschnitten" alle äquivalenten Einrichtungen zum Bilden von Mustern auf der Maske gehören, so daß das Muster in die Oberfläche des bearbeiteten Werkstücks geätzt werden kann.As the skilled person will recognize belong to suitable mask structures not only those with cut-out sections, the desired one Set pattern to engrave on the substrate, but also with sections; the for the special wavelength the laser light involved are simply permeable. Thus, to "excerpt sections" all equivalent Means for forming patterns on the mask include, so that the pattern in the surface of the machined workpiece etched can be.

Allgemein werden Maskenstrukturen mit geeigneten Lasern verwendet, wenn ein Muster mit einer gleichmäßigen Tiefe erwünscht ist, da Maskenstrukturen nicht so stark dazu neigen, die Intensität oder Tiefe verschiedener Abschnitte der auf einem Werkstück zu erzeugenden Markierungen zu ändern. Wie aber der Fachmann erkennen wird, können mehrere Masken und/oder mehrere Laservorrichtungen zum Erzeugen von Markierungen verwendet werden, die variierende Ablationstiefen oder mehrere selektiv zu abladierende Schichten haben. Eine derzeit bevorzugte Ausführungsform beinhaltet eine Einzelmaske und eine Einzelschicht, wodurch eine beschichtete Zuglasche das Muster der Maske hat, das durch die Überzugschicht und in das Substrat auf eine Tiefe bis 30 Mikrometer abladiert ist. Eine solche Ausführungsform ermöglicht das schnelle Gravieren zahlreicher Laschen mit Produktionsgeschwindigkeiten. Somit ist Maskenätzen mit einem CO₂- o. ä. Laser primär geeignet, Markierungen auf Zuglaschen mit einer einzelnen Überzugschicht oder überhaupt keiner Überzugschicht zu erzeugen.Generally, mask structures with suitable lasers are used when a pattern having a uniform depth is desired because mask patterns do not tend so much to change the intensity or depth of different portions of the marks to be formed on a workpiece. However, as one skilled in the art will appreciate, multiple masks and / or multiple laser devices may be used to generate markers having varying ablation depths or multiple layers to be selectively ablated. A presently preferred embodiment includes a single mask and a single layer, whereby a coated pull tab has the pattern of the mask ablated through the overcoat layer and into the substrate to a depth of up to 30 microns. Such an embodiment allows fast engraving of numerous tabs at production speeds. Thus, mask sets with a CO ₂ - or the like laser is primarily suitable for generating markings on pull tabs with a single coating layer or no coating layer at all.

Unabhängig von der Art von verwendetem Laserätzen nutzt eine derzeit bevorzugte Ausführungsform der Erfindung eine Zuglasche mit mindestens einer Überzugschicht darauf. 2A zeigt ein erfindungsgemäßes mit einer einzelnen Überzugschicht versehenes, lasergeätztes Substrat. In der Ausführungsform von 2A ist ein Substrat 150 mit einer Überzugschicht 151 darauf vorgesehen. Zu derzeit bevorzugten Überzugschichten zählen jene, die für den Fachmann leicht zugänglich sind. Beispielsweise liefert Alcoa Laschenwerkstoff mit geeigneten Beschichtungen, die von Dexter, Balspar, BASF und vielen anderen stammen. Die Beschichtungsart ist nicht auf Epoxid-, Vinyl- oder andere organische Beschichtung beschränkt. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung sind die Überzugschicht 151 und mindestens ein Abschnitt eines beliebigen Teils des Substrats 150, der darunter freigelegt ist, lasergeätzt, um eine permanente geätzte Fläche 160 zu bilden, die ein außergewöhnliches, visuell auffälliges Bild zum Bewerben oder Verzieren des Behälters erzeugen kann.Regardless of the type of used Laser etching uses a currently preferred embodiment of the invention, a pull tab with at least one coating layer thereon. 2A shows an inventive laser etched substrate provided with a single coating layer. In the embodiment of 2A is a substrate 150 with a coating layer 151 provided for. Currently preferred coating layers include those which are readily available to one skilled in the art. For example, Alcoa supplies braces with suitable coatings from Dexter, Balspar, BASF and many others. The type of coating is not limited to epoxy, vinyl or other organic coating. According to this embodiment of the invention, the coating layer 151 and at least a portion of any part of the substrate 150 Uncovered underneath, laser etched to a permanent etched surface 160 which can produce an extraordinary, visually striking image for advertising or decorating the container.

Wie dem Fachmann klar sein wird, können die Werkstückmaterialien und Verfahrensparameter so ausgewählt sein, daß sie die Ablation der Oberfläche(n) der Überzugschicht(en) und des zu abladierenden Substrats in so gut wie jedem gewünschten Muster auf fast jede gewünschte Tiefe bewirken.As the skilled person will be clear, the Workpiece materials and process parameters selected to be the Ablation of the surface (s) the coating layer (s) and the substrate to be ablated in just about any desired pattern on almost any desired Effect depth.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Substrat 150 eine Aluminiumlasche oder eine andere Behälteröffnungsvorrichtung sein, die zu verzieren oder zu markieren ist. Gemäß dieser Ausführungsform ist dieses Substrat eine Öffnungsvorrichtung für einen Nahrungsmittel- oder Getränkebehälter, wenngleich jedes andere geeignete Substrat auch markiert werden kann. Derzeit bevorzugte Substrate können aus jedem geeigneten Material hergestellt sein und können einen Teil einer Zuglasche, eines Dosendeckels, einer Flaschenkapsel, eines Behälterdeckels oder jedes anderen Abschnitts einer Behältervorrichtung bilden.According to an advantageous embodiment, the substrate 150 an aluminum tab or other container opening device to be decorated or marked. According to this embodiment, this substrate is an opening device for a food or beverage container, although any other suitable substrate can also be marked. Presently preferred substrates may be made of any suitable material and may form part of a pull tab, can lid, bottle cap, container lid, or any other portion of a container device.

Erfindungsgemäß ist das Substrat mit mehr als einer Schicht beschichtet. 2B zeigt vier Überzugschichten auf dem Substrat 150. Wie zuvor diskutiert, sind Beschichtungen vorzugsweise Materialien, die laserabladiert werden können, und stärker bevorzugt Materialien, die gegenüber Laserablation durch den beabsichtigten Laser anfälliger als das darunterliegende Substrat oder darunterliegende Schichten und das Substrat sind. Zu derzeit bevorzugten Überzugschichten gehören jene, die für den Fachmann leicht zugänglich sind. Beispielsweise liefert Alcoa Laschenwerkstoff mit geeigneten Beschichtungen, die von Dexter, Balspar, BASF und vielen anderen stammen. Die Beschichtungsart ist nicht auf Epoxid-, Vinyl- oder andere organische Beschichtung beschränkt.According to the invention, the substrate is coated with more than one layer. 2 B shows four coating layers on the substrate 150 , As previously discussed, coatings are preferably materials that can be laser-ablated, and more preferably, materials that are more susceptible to laser ablation by the intended laser than the underlying substrate or underlying layers and substrate. Currently preferred coating layers include those which are readily available to one skilled in the art. For example, Alcoa supplies braces with suitable coatings from Dexter, Balspar, BASF and many others. The type of coating is not limited to epoxy, vinyl or other organic coating.

Die Beschichtungen können alle geeigneten Farben haben. Vorzugsweise haben die Beschichtungen visuell unterschiedliche oder kontrastierende Farben, so daß ein mehrfarbiges Bild erzeugt werden kann. Als Beispiel kann das mehrfach beschichtete Substrat von 2B eine Cyanschicht 151, eine Magentaschicht 152, eine Gelbschicht 153 und eine Schwarzschicht 154 aufweisen. Ist das Substrat Aluminium, legt eine Entfernung aller vier Schichten, z. B. einer Fläche 155, eine natürliche Aluminiumfarbe frei. Eine Fläche 156 zeigt den Abtrag dreier Schichten, was eine Cyanfarbe freilegt. Eine Fläche 157 zeigt die Entfernung zweier Schichten, was eine Magentafarbe freilegt. Eine Fläche 158 zeigt die Entfernung einer einzigen Schicht, wodurch eine Gelbfarbe freigelegt wird. Auf diese Weise läßt sich praktisch jede Farbe erzeugen. Ferner zeigt erfindungsgemäß eine Fläche 159 nicht nur den Abtrag aller vier Schichten, sondern auch die teilweise Ablation eines Abschnitts des Substrats auf eine gewünschte Tiefe. Durch eine solche Ablation des Substrats kann eine permanente geätzte Fläche 160 erzeugt werden. Eine solche Fläche dient weiter zur Identifizierung der Lasche, auch wenn die Schichten (151, 152, 153, 154) chemisch, physikalisch oder auf andere Weise entfernt sind. Wie dem Fachmann klar sein wird, kann eine solche dauerhafte Ablation der Oberfläche eines Substrats dazu dienen, Fälschung zu verhindern oder den Informations-, Werbe- und Dekornutzen des Substrats zu verlängern.The coatings can have all suitable colors. Preferably, the coatings have visually different or contrasting colors so that a multi-color image can be created. As an example, the multi-coated substrate of 2 B a cyan layer 151 , a magenta layer 152 , a yellow layer 153 and a black layer 154 exhibit. If the substrate is aluminum, apply a distance of all four layers, e.g. B. a surface 155 , a natural aluminum color free. An area 156 shows the removal of three layers, which exposes a cyan color. An area 157 shows the removal of two layers, exposing a magenta color. An area 158 shows the removal of a single layer, revealing a yellow color. In this way, virtually any color can be produced. Furthermore, according to the invention shows an area 159 not only the removal of all four layers, but also the partial ablation of a portion of the substrate to a desired depth. By such ablation of the substrate may be a permanent etched surface 160 be generated. Such a surface further serves to identify the tab, even if the layers ( 151 . 152 . 153 . 154 ) are removed chemically, physically or otherwise. As will be appreciated by those skilled in the art, such permanent ablation of the surface of a substrate may serve to prevent forgery or to increase the information, advertising and decor benefits of the substrate.

Dauerhaftigkeit in Gegenwart chemischer Lösungsmittel ist nur ein Vorteil der Erfindung gegenüber herkömmlicheren Verfahren zum Markieren von Aluminium- oder anderen Arten von Substraten mit Farben. Beispielsweise wird in der Aluminiumdosenindustrie der Tintenstrahldruck mitunter verwendet, um Herkunfts- und Datumsangaben auf dem blanken Aluminium der Unterseite der Dose anzubringen. 3A und 3B sind Mikroaufnahmen der Tintenstrahlzeichen, die auf die Unterseite einer Getränkedose "Mountain Dew" (hergestellt von Pepsi-Cola Company) aufgebracht sind. 3A und 3B wurden mit einem Rasterelektronenmikroskop ("REM") mit 15- bzw. 30-facher Vergrößerung aufgenommen. Die durchgezogene Linie unten rechts in den Mikroaufnahmen stellt eine Länge von einhundert Mikrometern dar. Im Gegensatz dazu sind 4A und 4B 15- bzw. 30-fach vergrößerte Mikroaufnahmen eines erfindungsgemäßen lasergeätzten beschichteten Aluminiumsubstrats. Insbesondere sind 4A und B Mikroaufnahmen eines Substratstücks aus Aluminiumlegierung 5052H19 mit einer 3 msi (etwa 1,9 Mikrometer dicken) schwarzen Epoxidbeschichtung Valspar 26839-803, die bei Produktionsgeschwindigkeiten mit einem Nd:YAG-Laser mit 120 Watt Leistung und 530 nm Wellenlänge behandelt wurde.Durability in the presence of chemical solvents is but one advantage of the invention over more conventional methods of marking aluminum or other types of substrates with paints. For example, in the aluminum can industry, ink-jet printing is sometimes used to place indications of origin and date on the bare aluminum of the bottom of the can. 3A and 3B are micrographs of ink-jet marks applied to the underside of a beverage can "Mountain Dew" (manufactured by Pepsi-Cola Company). 3A and 3B were recorded with a scanning electron microscope ("SEM") at 15x and 30x magnification, respectively. The solid line at the bottom right in the micrographs represents a length of one hundred microns. In contrast, are 4A and 4B 15- or 30-times enlarged micrographs of a laser-etched coated aluminum substrate according to the invention. In particular are 4A and B micrographs of a 5052H19 aluminum alloy substrate piece with a Valspar 26839-803 black epoxy coating 3 msi (about 1.9 microns thick) treated at production speeds with a 120 watt 530 nm Nd: YAG laser.

Aus einem Vergleich von 3A und B mit 4A und 4B geht hervor, daß typische Laserablationskrater, die durch einen Nd:YAG- oder ähnlichen Laser erzeugt werden, nur etwa 60 Mikrometer Durchmesser haben, was eine volle Größenordnung kleiner als ein typischer Tintenpunkt (der im Mittel zwischen etwa 600 und 700 Mikrometern groß ist) eines Tintendruckverfahrens liegt. Wie der Fachmann erkennen wird, ist somit die Auflösung und Schärfe, die durch Laserätzen erzeugt werden können, auch eine volle Größenordnung besser als die des Tintenstrahl-Druckverfahrens.From a comparison of 3A and B with 4A and 4B It can be seen that typical laser ablation craters produced by a Nd: YAG or similar laser are only about 60 microns in diameter, a full order of magnitude smaller than a typical ink dot (which is on average between about 600 and 700 microns in size) Ink printing process is. As one skilled in the art will appreciate, the resolution and sharpness that can be produced by laser etching is thus also a full order better than that of the inkjet printing process.

Deutlich wird auch, daß typische Laserablationen in Form, Oberflächengröße und Aussehen im wesentlichen gleichmäßig sind; wogegen Tintenpunkte in Form, Oberflächengröße und Aussehen ungleichmäßig sind (was Schärfe und Auflösung beeinträchtigt). Wie der Fachmann erkennen wird, führt daher Laserätzen von sich aus zu einem Bild mit besserer Auflösung und Schärfe. Weiterhin sind typische Laserablationen in ihrer Lage äußerst genau und im Auftreten vorhersagbar, was ein visuell gleichmäßiges und praktisch ununterbrochenes Muster von Ablationen fördert, vergleicht man es mit der fleckigen Abscheidung von Tintenpunkten, die dem Tintendruckverfahren eigen ist. Außerdem ermöglichen Laserablationen eine visuell deutliche Abgrenzung zwischen der farbbeschichteten Fläche und der laserbehandelten Fläche im Vergleich zu den nicht vorhersagbaren Konturen und Tintenkonzentrationen von Tintenpunkten, die im Tintendruckverfahren erzeugt werden.Clear also becomes that typical Laser ablation in shape, surface size and appearance are substantially uniform; whereas ink dots are uneven in shape, surface area, and appearance (which sharpness and resolution impaired). As will be appreciated by those skilled in the art, therefore, laser etching results out to a picture with better resolution and sharpness. Farther are typical laser ablation in their position extremely accurate and in appearance predictable, which is a visually even and virtually uninterrupted Promoting patterns of ablation, if you compare it with the spotty deposition of ink dots, which is inherent in the ink printing process. In addition, laser ablations allow one visually clear demarcation between the color coated surface and the laser-treated surface compared to the unpredictable contours and ink concentrations of ink dots produced in the ink printing process.

Wie zuvor diskutiert, sorgt ferner das Laserätzverfahren für ein im wesentlichen permanentes Bild, wenn das Substrat selbst auf eine geeignete oder gewünschte Tiefe abladiert wird, vergleicht man dies mit dem leichter entfernten (phy sisch entfernten oder chemisch entfernten), durch Tinte erzeugten Bild des Tintendruckverfahrens, das wegen seiner Trägerlösungsmittelbasis von sich aus unfähig ist, auf eine spürbare Dicke über der Oberfläche des Substrats anzuwachsen. 5A bis C sind Mikroaufnahmen der Ausführungsform von 4 an unterschiedlichen Positionen und mit unterschiedlichen Auflösungen. Wie die Mikroaufnahmen zeigen, kann die Oberfläche des Aluminiumsubstrats unter der Beschichtung auf eine vorbestimmte Tiefe abladiert sein. In einer derzeit bevorzugten Ausführungsform ist das Substrat auf eine Tiefe von etwa 5 bis etwa 50 Mikrometer, stärker bevorzugt auf eine Tiefe von etwa 15 bis etwa 30 Mikrometer geätzt. Das Substrat von 5 ist auf eine derzeit bevorzugte Tiefe von etwa 30 Mikrometer abladiert.Further, as discussed previously, the laser etching process provides a substantially permanent image when the substrate itself is ablated to a suitable or desired depth, as compared to the more easily removed (physically removed or chemically removed) ink-formed image of the ink printing process which, by virtue of its carrier solvent base, is by itself incapable of growing to a noticeable thickness above the surface of the substrate. 5A to C are micrographs of the embodiment of FIG 4 in different positions and with different resolutions. As the micrographs show, the surface of the aluminum substrate under the coating can be ablated to a predetermined depth. In a presently preferred embodiment, the substrate is etched to a depth of about 5 to about 50 microns, more preferably to a depth of about 15 to about 30 microns. The substrate of 5 is ablated to a presently preferred depth of about 30 microns.

Anhand der vorstehenden ausführbaren Offenbarung wird dem Fachmann deutlich sein, daß solche Laserätzsubstrate wie erfindungsgemäße Zuglaschen viele der Mängel und Einschränkungen des Stands der Technik überwinden und einem lange spürbaren, aber unerfülltem Bedarf nachkommen.Based the above executable It will be apparent to those skilled in the art that such laser etch substrates As pull tabs according to the invention many of the shortcomings and limitations of Overcome the state of the art and a long-felt, but unfulfilled Need to meet.

Wie der Fachmann erkennen wird, können Laserätzverfahren in jeder geeigneten Stufe der Lebenszeit eines Fabrikats durchgeführt werden. Beispielsweise kann bei Zuglaschen das Laserätzverfahren durchgeführt werden, bevor, während oder nachdem ein Laschenausgangsmaterial zu einer Zuglasche ausgebildet und mit dem Deckel eines Behälters verbunden wird.As the person skilled in the art will recognize, laser etching be carried out at any suitable stage of the lifetime of a product. For example, in the case of pull tabs, the laser etching method can be carried out, before, while or after a tab stock is formed into a pull tab and with the lid of a container is connected.

Eine repräsentative Vorrichtung zur Herstellung erfindungsgemäßer Zuglaschen ist in 6 bis 8 dargestellt. In einer ersten Ausführungsform gemäß 6 weist die Vorrichtung eine abgewandelte Umformpresse 70 auf. Typische Umformpressen zur Herstellung von Laschen des Stands der Technik sind im Handel von solchen Firmen wie Burderer oder Minister erhältlich. Die abgewandelte Presse 70 weist einen Behälterdeckelförderer 71 zum Transportieren von Behälterdeckeln durch die Presse 70 auf. Der Behälterdeckelförderer 71 hat einen Einlaß 72 zum Aufnehmen von Behälterdeckeln ohne Laschen und einen Auslaß 73, über den Behälterdeckel mit Laschen aufgefangen werden können. Der Förderer 71 transportiert Behälterdeckel vom Einlaß 72, durch die Presse 70 zum Auslaß 73, wo mit Laschen versehene Behälterdeckel aufgefangen werden können.A representative device for producing pull tabs according to the invention is shown in FIG 6 to 8th shown. In a first embodiment according to 6 the device has a modified forming press 70 on. Typical forming presses for making prior art tabs are commercially available from such companies as Burderer or Minister. The modified press 70 has a container lid conveyor 71 for transporting container lids through the press 70 on. The container lid conveyor 71 has an inlet 72 for holding container lids without tabs and an outlet 73 , can be caught on the container lid with tabs. The conveyor 71 transports container lid from the inlet 72 , by the press 70 to the outlet 73 where lugged container lids can be collected.

Gemäß 6 weist die Presse 70 auch einen Einlaß 74 für Laschenwerkstoff und einen Auslaß 76 für Formlaschenstreifen auf. Zwischen dem Laschenwerkstoffeinlaß 74 und dem Laschenstreifenauslaß 76 und quer über den Förderer 71 ist ein Werkzeugbereich 75 eingefügt. Wie in der Technik allgemein bekannt ist, weist der Werkzeugbereich 75 mehrere Schneid- und Stanzwerkzeuge (nicht gezeigt) auf, die so arbeiten, daß sie durchgepreßte Materialien in eine gewünschte Konfiguration bringen und formen. Der Werkzeugbereich 75 kann Behälterdeckel behandeln, wenn sie den Werkzeugbereich 75 auf dem Förderer 71 durchlaufen. Erfindungsgemäß kann Laschenwerkstoff 90 durch den Laschenwerkstoffeinlaß 74 in die Presse 70 eintreten. Gemäß 6 tritt ein Streifen aus Laschenwerkstoff 90 durch den Einlaß 74 ein und bewegt sich dann in den Werkzeugbereich 75, wo er zu Formlaschen geschnitten und geformt wird. Der Formlaschenstreifen 91 kann dann die Presse durch den Auslaß 76 für Formlaschenstreifen verlassen.According to 6 rejects the press 70 also an inlet 74 for tab material and an outlet 76 for form tab strips on. Between the tab material inlet 74 and the tab strip outlet 76 and across the conveyor 71 is a tool area 75 inserted. As is well known in the art, the tool area 75 a plurality of cutting and punching tools (not shown) that operate to bring and shape extruded materials into a desired configuration. The tool area 75 Can handle tank lid when holding the tool area 75 on the conveyor 71 run through. According to the invention can strap material 90 through the tab material inlet 74 in the press 70 enter. According to 6 occurs a strip of strap material 90 through the inlet 74 and then moves into the tool area 75 where it is cut into shapes and shaped. The form strap strip 91 can then press through the outlet 76 leave for form tab strip.

In einer bevorzugten Ausführungsform setzt sich der Werkzeugbereich 75 aus mehreren austauschbaren Schneidwerkzeugen und Stanzwerkzeugen zusammen. Wie dem Fachmann klar sein wird, ermöglichen austauschbare Teile, eine einzelne Presse bei der Herstellung mehrerer unterschiedlich Formlaschen zu verwenden, die mehrere unterschiedliche Materialien aufweisen. Beispielsweise könnte das Werkzeug so ausgestattet sein, daß es eine Lasche herstellt, die keine Fingeröffnung hat, indem die Öffnungsschneidwerkzeuge entfernt oder blockiert sind. Somit können zahlreiche andere Abwandlungen am Werkzeugbereich zur Herstellung unterschiedlich konfigurier ter Laschen anhand der Beschreibung des Aasmelders vom Fachmann vollständig erkannt werden.In a preferred embodiment, the tool area settles 75 composed of several interchangeable cutting tools and punching tools. As will be appreciated by those skilled in the art, replaceable parts enable a single press to be used in the manufacture of a plurality of different forming tabs having a plurality of different materials. For example For example, the tool could be designed to make a tab that does not have a finger opening by removing or blocking the opening cutting tools. Thus, numerous other modifications to the tool area for producing different configurier ter tabs based on the description of the Aasmelders be fully recognized by the expert.

Nach Verlassen der Presse 70 durch den Auslaß 76 für Formlaschenstreifen kann der Formlaschenstreifen 91 durch den Einlaß 77 für Formlaschenstreifen wieder in die Presse 70 eintreten. Danach wird der Formlaschenstreifen 91 in einen Nietbereich 78 benachbart zum Förderer 71 geführt. Im Nietbereich 78 werden Formlaschen vom Formlaschenstreifen 91 entfernt und an Behälterdeckel angenietet, die in den Nietbereich 78 über den Förderer 71 eintreten. Anschließend verläßt der Abfall 92 der Formlaschenstreifen den Nietbereich 78 und schließlich die Presse 70 durch den Laschenabfallauslaß 79. Behälterdeckel mit daran angenieteten Laschen verlassen den Nietbereich 78 mit Hilfe des Förderers 71. Abschließend führt der Förderer die mit Laschen versehenen Behälterenden aus der Presse 70 am Fördererauslaß 73, wo die Behälterdeckel aufgefangen werden können. Der aus dem Laschenabfallauslaß 79 austretende Laschenstreifenabfall 92 kann auch aufgefangen und für andere Zwecke verwendet werden, z. B. Recycling zu neuem Laschenwerkstoff 90.After leaving the press 70 through the outlet 76 for Form tab strip can the Form tab strip 91 through the inlet 77 for form strap strip back into the press 70 enter. Thereafter, the shape tab strip 91 in a riveting area 78 adjacent to the conveyor 71 guided. In the riveting area 78 Forms of the form strap strip 91 removed and riveted to container lid, which is in the rivet area 78 about the conveyor 71 enter. Then the waste leaves 92 the form strap strip the rivet area 78 and finally the press 70 through the tab waste outlet 79 , Container lids with tabs riveted on them leave the rivet area 78 with the help of the conveyor 71 , Finally, the conveyor leads the tabbed container ends out of the press 70 at the conveyor outlet 73 where the container lids can be collected. The from the Laschenabfallauslaß 79 leaking flap strip waste 92 can also be collected and used for other purposes, eg. B. Recycling to new flap material 90 ,

Erfindungsgemäß kann Laschenwerkstoff 90 jedes Material aufweisen, das zum Gebrauch als Zuglaschen-Behälteröffnungsvorrichtung fähig ist. Zu exemplarischen Materialien zählen Aluminium, Stahl, Kunststoff oder jedes natürliche, synthetische, Verbund- oder andere geeignete Material. Ähnlich können auch Kombinationen aus Materialien als Schichten oder auf andere Weise verwendet werden. Somit wird der Fachmann verstehen, daß eine entsprechende Manipulation der abgewandelten Presse 70 nötig sein kann, um unterschiedlichen Materialien Rechnung zu tragen.According to the invention can strap material 90 comprise any material capable of use as a pull-tab container opening device. Exemplary materials include aluminum, steel, plastic or any natural, synthetic, composite or other suitable material. Similarly, combinations of materials may be used as layers or otherwise. Thus, the skilled person will understand that a corresponding manipulation of the modified press 70 may be necessary to accommodate different materials.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Laschenwerkstoff 90 Aluminium auf. Gemäß 6 können Laschenwerkstoffstreifen aus Aluminium jede geeignete Breite und jede gewünschte Länge haben. Allgemein behandeln existierende Pressen Laschenwerkstoff mit 1,9 oder 2,8 Inch Breite und 0,009 bis 0,010 Inch Dicke. Erfindungsgemäß kann die Dicke des Werkstoffs in Abhängigkeit von der gewünschten Festigkeit und dem verwendeten Material erhöht sein. Eine bevorzugte Ausführungsform erwägt einen Aluminiumstreifen mit etwa 1 bis 3 Inch Breite und etwa 0,0125 Inch Dicke.In a preferred embodiment, the strap material 90 Aluminum on. According to 6 For example, aluminum tab strips can have any suitable width and length. Generally, existing presses handle strap material 1.9 or 2.8 inches wide and 0.009 to 0.010 inches thick. According to the invention, the thickness of the material may be increased depending on the desired strength and the material used. A preferred embodiment contemplates an aluminum strip about 1 to 3 inches wide and about 0.0125 inches thick.

Farbiger Laschenwerkstoff 90 kann mit der Erfindung verwendet werden, wenn farbige Laschen erwünscht sind. Zum Färben kann eine Pigmentierung zum Einsatz kommen, während der Laschenwerkstoff 90 hergestellt wird, oder alternativ kann der Laschenwerkstoff 90 mit einem farbigen Material beschichtet werden. Wie dem Fachmann klar sein wird, können ähnlich andere farbige oder beschichtete Materialien, z. B. Kunststoffe, verwendet werden.Colored flap material 90 can be used with the invention when colored tabs are desired. For dyeing, a pigmentation can be used while the tab material 90 or alternatively, the tab material 90 be coated with a colored material. As will be apparent to those skilled in the art, other colored or coated materials, e.g. As plastics used.

Zur weiteren Verstärkung der Zier- und Symbolwirkung der Laschen kann eine Laserätzstation 100 zum Einsatz kommen. Die Laserätzstation 100 kann ein Bereich in der abgewandelten Presse 70 sein. Alternativ kann die Laserätzstation 100 außerhalb der Presse 70 liegen, obwohl sie noch Teil der Linie der Presse 70 oder in sie integriert sein kann.To further enhance the ornamental and symbolic effect of the tabs, a laser etching station 100 be used. The laser etching station 100 can be an area in the modified press 70 be. Alternatively, the laser etching station 100 outside the press 70 lie, although they are still part of the line of the press 70 or integrated into it.

In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß 6 liegt die Laserätzstation 100 in einem Bereich, durch den der Laschenwerkstoff 90 vor Eintritt in den Laschenwerkstoffeinlaß 74 verziert werden kann. Die Laserätzstation 100 kann in den Zufuhrmechanismus integriert sein, der Laschenwerkstoff 90 in den Laschenwerkstoffeinlaß 74 führt; oder alternativ kann sich die Laserätzstation 100 an einem Ort zur Behandlung von Laschenwerkstoff 90 befinden, der noch nicht einmal in dem Bereich liegt, in dem die Presse 70 angeordnet ist. Anders gesagt kann der Laschenwerkstoff 90 verziert und dann zu einem Ort transportiert werden, an dem eine Presse 70 untergebracht ist.In a preferred embodiment according to 6 is the laser etching station 100 in an area through which the tab material 90 before entering the tab material inlet 74 can be decorated. The laser etching station 100 can be integrated into the feed mechanism, the tab material 90 in the tab material inlet 74 leads; or alternatively, the laser etching station 100 at a location for the treatment of tab material 90 who is not even in the area where the press 70 is arranged. In other words, the tab material 90 decorated and then transported to a place where a press 70 is housed.

7 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung erfindungsgemäßer Zuglaschen. Bezo gen auf 6 bezeichnen gleiche Bezugszahlen die gleichen Elemente; allerdings liegt in dieser Ausführungsform die Laserätzstation 100 außerhalb der Presse 70, aber auf der Linie des Laschenwerkstoffs 90, so daß der Formlaschenstreifen 91 die Presse 70 am Laschenstreifenauslaß 76 verläßt und dann die Laserätzstation 100 durchläuft, bevor er wieder in die Presse 70 eintritt. 7 shows an alternative embodiment of an apparatus for producing inventive pull tabs. Bezo conditions on 6 like reference numerals denote the same elements; however, in this embodiment, the laser etching station is located 100 outside the press 70 but on the line of the tab material 90 , so that the form strap strip 91 the press 70 at the tab strip outlet 76 leaves and then the laser etching station 100 goes through before going back to the press 70 entry.

Obwohl erwogen ist, daß die Laserätzstation 100 alle Dekorfunktionen im Schutzumfang der Erfindung unabhängig von ihrer Aufstellung durchführen kann, ist eine Inline-Plazierung der Laserätzstation 100, damit sie den Formlaschenstreifen 91 aufnehmen kann, ein derzeit bevorzugtes Verfahren. Erstens sind die Laschen bereits im Streifen geformt, was über mechanische Orientierung oder Computererkennung oder anderweitig die Geschwindigkeit und Fähigkeit der Vorrichtung erhöhen kann, im wesentlichen identische Laschenverzierungen auf jeder Lasche zu bilden. Zweitens kann die Laserätzstation 100 in Verbindung mit einem Magazin (nicht gezeigt) verwendet werden, das dazu dienen kann, daß der Werkzeugbereich 75 mit höherer Geschwindigkeit als die arbeiten kann, der die Laserätzstation 100 Rechnung zu tragen vermag.Although it is contemplated that the laser etch station 100 Any decoding functions within the scope of the invention, regardless of their placement, can be accomplished by in-line placement of the laser etch station 100 , so that they the form tab strip 91 a currently preferred method. First, the tabs are already formed in the strip which, via mechanical orientation or computer detection or otherwise, may increase the speed and ability of the device to form substantially identical tab decorations on each tab. Second, the laser etching station 100 used in conjunction with a magazine (not shown) that may serve to cause the tool area 75 can work at a higher speed than the laser etch station 100 To take account of.

8 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung erfindungsgemäßer Zuglaschen. Bezogen auf 6 und 7 bezeichnen gleiche Bezugszahlen gleiche Elemente; allerdings liegt die Laserätzstation 100 in 8 in einem Bereich zum Aufnehmen von Behälterdeckeln mit Laschen, die den Förderer 71 am Fördererauslaß 73 verlassen. In der spezifischen Ausführungsform gemäß 8 hat die Laserätzstation 100 eine allgemein zylindrische Form. In der Laserätzstation 100 ist eine zylindrische Bahn 101 zum Aufnehmen mehrerer Behälterdeckel mit Laschen angeordnet. Zudem hat die Laserätzstation 100 ein Innenteilstück 102, das von der zylindrischen Bahn 101 umgeben ist. 8th shows a further alternative Ausfüh Form of a device for producing inventive pull tabs. Related to 6 and 7 like reference numerals designate like elements; however, the laser etching station is located 100 in 8th in an area for receiving container lids with tabs, the conveyor 71 at the conveyor outlet 73 leave. In the specific embodiment according to 8th has the laser etching station 100 a generally cylindrical shape. In the laser etching station 100 is a cylindrical path 101 arranged to accommodate a plurality of container lid with tabs. In addition, the laser etching station has 100 an inner section 102 that of the cylindrical track 101 is surrounded.

In dieser Ausführungsform verlassen Behälterdeckel mit Laschen den Förderer 71 am Fördererauslaß 73 und werden durch die zylindrische Bahn 101 der Laserätzstation 100 aufgenommen. Die Bahn 101 kann in jeder Richtung gedreht werden, so daß die Behälterdeckel zu oder durch eine oder mehrere Stationen gedreht werden können. Mit dieser Anordnung können unterschiedliche Laschenverzierungen auf den Laschen oder Behälterdeckeln an unterschiedlichen Stationen geätzt werden. Laserätztechnik kann im Innenteilstück 102 der Laserätzstation 100 angeordnet sein und/oder am Außenumfang der Bahn 101 liegen. Diese Ausführungsform kann bevorzugt oder mit den vorherigen Ausführungsformen kombiniert sein, wenn Verzierungen nicht nur an den Laschen, sondern auch den Behälterdeckeln vorgenommen werden sollen.In this embodiment, container lids with tabs leave the conveyor 71 at the conveyor outlet 73 and be through the cylindrical path 101 the laser etching station 100 added. The train 101 can be rotated in either direction so that the container lids can be rotated to or through one or more stations. With this arrangement, different tab ornaments on the tabs or container lids can be etched at different stations. Laser etching technique can be used in the internal section 102 the laser etching station 100 be arranged and / or on the outer circumference of the web 101 lie. This embodiment may be preferred or combined with the previous embodiments if decorations are to be made not only on the tabs but also on the container lids.

Die Laserätzstation 100 der Erfindung kann auf jede Weise konfiguriert sein, die zum Ätzen des Laschenwerkstoffs, des Formlaschenstreifens oder der Laschen vor oder nach Befestigung am Behälter geeignet ist. Die genaue Anordnung und Gestaltung der Laserätzstation variiert gemäß den zu verwendenden Verfahren und Materialien. Die Laserätzstation kann ferner eine Vorrichtung zum Prägen, Tiefprägen, Schreiben oder Ätzen von Laschenverzierungen oder jeder Kombination daraus aufweisen. Ähnlich kann die Laserätzstation allein oder in Kombination mit den zuvor erwähnten jede Vorrichtung aufweisen, die zum Druck, Siebdruck, Lackieren, Ankleben, Anleimen oder anderweitigen Plazieren oder Erzeugen von Laschenverzierungen auf Laschen oder Laschenproduktionsmaterialien geeignet ist.The laser etching station 100 The invention may be configured in any manner suitable for etching the tab material, the loop strip, or the tabs before or after attachment to the container. The exact arrangement and design of the laser etching station will vary according to the methods and materials to be used. The laser etching station may further comprise an apparatus for embossing, embossing, writing or etching tab embellishments or any combination thereof. Similarly, the laser etch station may comprise, alone or in combination with the aforementioned, any apparatus suitable for printing, screen printing, painting, adhering, gluing, or otherwise placing or creating tab ornaments on tabs or tab production materials.

Die Laserätzstation kann mechanische Orientierungs- oder computergesteuerte künstliche Erkennungssysteme verwenden, die zu gewährleisten helfen, daß die Laschenverzierungen auf dem Endprodukt im wesentlichen gleich aussehen. Im Schutzumfang der Erfindung liegt auch, mehrere Laserätzstationen zu verwenden, zum Beispiel eine Kombination aus 6 bis 8.The laser etch station may use mechanical orientation or computerized artificial recognition systems to help ensure that the tab ornaments look substantially the same on the final product. It is also within the scope of the invention to use a plurality of laser etching stations, for example a combination of 6 to 8th ,

Verständlich sollte sein, daß viele Abwandlungen an der Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. In den beigefügten Ansprüchen ist der Schutzumfang der Erfindung ausgedrückt.Understandable should be that many Modifications to the invention can be made without deviate from the basic idea of the invention. In the appended claims the scope of the invention is expressed.

Claims

Container opening device with a pull tab ( 124 ), wherein the pull tab ( 124 ) a substrate ( 150 ) and one or more coating layers ( 151 . 152 . 153 . 154 ) located on the substrate ( 150 ) of the pull tab ( 124 ), and has an attachment point for attachment to a container, the pull tab (Fig. 124 ) a gripping part ( 129 ), which is oriented to one side of the attachment point, and a nose part ( 130 ), which is oriented on an opposite side of the attachment point, wherein the pull tab ( 124 ) is operable to open the container, characterized by a laser etched image ( 132 ) on the pull tab ( 124 ) and the image ( 132 ) by selective laser removal of a portion of the one or more coating layers ( 151 . 152 . 153 . 154 ) and by selected laser ablation of a portion of the substrate ( 150 ) of the pull tab ( 124 ) is generated.

Container opening device according to claim 1, wherein the pull tab ( 124 ) with an upper end ( 120 ) is connected to a container, which in turn is connected to a container housing that holds a food or drink.

A container opening device according to any one of claims 1-2, comprising: two or more on the pull tab (10). 124 ) coating layers ( 151 - 154 ), where the image ( 132 ) by selective laser removal of parts of the coating layers ( 151 - 154 ) and selective laser ablation of a portion of the substrate ( 150 ) of the pull tab ( 124 ) produced by the selective removal of the coating layers ( 151 - 154 ) is exposed.

Container opening device according to one of claims 1-3, wherein the pull tab ( 124 ) comprises a material selected from the group consisting of metals and plastics.

The container opening device according to claim 4, wherein the material is metal.

The container opening device according to claim 5, wherein the metal is aluminum.

A container opening device according to claim 6, wherein the substrate ( 150 ) of the pull tab ( 124 ) to a depth of between about 1 micron and 50 microns.

Container opening device according to claim 7, wherein the substrate ( 150 ) of the pull tab ( 124 ) to a depth of between 15 microns and 30 microns.

The container opening device according to claim 8, wherein the selective laser ablation is performed by computer-aided laser etching.

The container opening device according to claim 9, wherein the computer-assisted laser etching is performed by an Nd: YAG laser accomplished becomes.

The container opening device according to claim 8, wherein the selective laser ablation is performed by template etching.

A method of manufacturing a container opening device with a laser-etched pull tab comprising the steps of: providing a portion of tab material comprising a substrate ( 150 ), forming the tab material in a pull tab ( 124 ) adapted for operable attachment to a container and characterized by the steps of: applying at least one substantially permanent coating layer (10); 151 - 154 ) on the surface of the pull tab ( 124 ) prior to laser ablation of the surface and laser ablation of a surface of the substrate ( 150 ) of the pull tab ( 124 ) to a predetermined depth between 1 and 50 microns, to substantially permanent markings 160 on the pull tab ( 124 ), whereby a part of the at least one coating layer ( 151 - 154 ) is also removed by laser ablation during the laser ablation step.