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EP1177895A2 - Prägemaschine für Prägefolien - Google Patents

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Info

Publication number
EP1177895A2
EP1177895A2 EP01118463A EP01118463A EP1177895A2 EP 1177895 A2 EP1177895 A2 EP 1177895A2 EP 01118463 A EP01118463 A EP 01118463A EP 01118463 A EP01118463 A EP 01118463A EP 1177895 A2 EP1177895 A2 EP 1177895A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
stamp
embossing
film
film web
embossing machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01118463A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1177895A3 (de
Inventor
Uwe Stäbler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ms Pragesysteme GmbH
Original Assignee
Ms Pragesysteme GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ms Pragesysteme GmbH filed Critical Ms Pragesysteme GmbH
Publication of EP1177895A2 publication Critical patent/EP1177895A2/de
Publication of EP1177895A3 publication Critical patent/EP1177895A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F23/00—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing
    • B41F23/08—Print finishing devices, e.g. for glossing prints

Definitions

  • the invention relates to an embossing machine with a Impression cylinder and one under the impression cylinder horizontally movable stamp - a sheet-fed printing machine - being during stamping between stamp and Printing cylinder a film web arranged on the same Embossing foil and the material to be printed are guided.
  • the Foil sheet is stored on a supply roll and laid down in sections on the stamp. After the printing or.
  • the used section of the film web is embossed received by a winder, the Supply roll and the winding device on the Printing cylinder facing away from the stamp arranged are.
  • Embossing machines for so-called sheet printing, also for Hot stamping foils have been known and used for a long time.
  • the basic structure includes a stationary in the Embossing machine rotatably mounted around a horizontal axis Impression cylinder as well as a horizontally between an initial and an end position that can be moved back and forth Die; such a device is from the DE 92 09 706 U1 known.
  • the embossing foil For printing or (embossing) embossing of a suitable material, such as paper, cardboard or plastic foil sheets, the embossing foil, which is usually only a few ⁇ m thick and is arranged on a foil web, is positioned on the stamp in such a way that it has its surface essentially completely covered.
  • the stamp is drawn under the impression cylinder, the "pattern" of the embossing foil is transferred by the stamp to the material to be printed, which is also arranged to cover the stamp.
  • the loading with unprinted or partly already printed sheets in standardized sizes such as 64 x 90 cm, 57 x 82 cm or 57 x 77 cm is known per se.
  • the stamp itself is mounted horizontally, for example, on rollers or rollers which are guided in rails or the like, and can be moved relative to the printing cylinder.
  • the stamp is moved, for example, with an appropriately controlled hydraulic system.
  • the foil sheet with stamping foil is made from a supply roll in sections, d. H. the length of the sheet to be printed accordingly, unwound and positioned on the stamp.
  • the section used is the Film web from a winding device, preferably in the form an empty role, resumed.
  • the supply and Winding unit on the side facing away from the impression cylinder to arrange the movable stamp. So that can especially with larger diameter supply rolls accordingly longer film webs are used.
  • a deflection device preferably in the form a roller rotatable about a further horizontal axis, deflected and runs below or in one in the stamp existing breakthrough back to that of the impression cylinder opposite side of the stamp, the Winding device in the direction of displacement of the stamp seen behind the supply roll.
  • the transport of the film web takes place in the two devices mentioned above a feed roller and a pressure roller, between which the Foil web runs and is held.
  • the preferred roller is included in the area of the winding device, essentially below from this, arranged. If the stamp is in a first Position in which it is under the impression cylinder is drawn out, a film web section is corresponding the length of the section to be embossed using the in Pulling direction behind the stamp arranged feed roller subtracted from the supply roll and with the help of one itself known control and regulating electronics above the stamp aligned. You can also use the film web Markings are attached, e.g. of optical sensors recorded and the measured values used for positioning.
  • the stamp is in its second Move the position below the impression cylinder, whereby by the pressure of the pressure cylinder on the surface of the Stamp the relevant pattern or profile of the film from the Film web released and on one of the printing cylinder for the Printing process transported sheets of paper or cardboard is transmitted.
  • the stamp with a Heating device to be provided to the stamp and thus the Heat the stamping foil up to 200 ° C to e.g. an adhesive to activate on or on the embossing foil and thus the To improve the embossing result.
  • the tensile stress in the film can absolute change in length of the film web is not exact be predetermined. Even the compensation of this Linear expansion, for example with a smaller one Preference or the unwinding of a shortened accordingly Section of film from the supply roll, this effect can not compensate with sufficient accuracy. Due to the Tension is also the positioning of the film web and the film itself before stamping on the stamp lack of precision possible. Since the membrane over the Stamps are pulled due to the elastic stretch of the film material deviations from target positions, e.g. based on markings on the film and stamp will not be avoided.
  • the preferred unit ends the Moves in due to the elasticity of the film material always a slight shift of that on the stamp overlying film section instead, which also has a predicted compensation is never complete is to be balanced.
  • the invention is therefore based on the object Embossing machine for embossing foils using the sheet printing process works in such a way that the orientation of the Stamping foil or the foil web on the slidable Printing stamp is done with increased accuracy, also should are aimed at that the film material in the Embossing machine, especially in the area of the stamp and during the printing / embossing process, no tension, at least not subject to any significant tensile stress is not stretched and the tracing of the film web from the supply roll is largely suppressed.
  • the main idea of the invention is that a Feed device is present between the supply roll and stamp is arranged. With this feed device the foil web comes from the supply roll the stamp fed.
  • the basic difference is conventional embossing machines in that the film web not drawn over the stamp, but from the Feed device is pushed over the stamp.
  • the means that the film web through the feed device, which are executed as shown later in the description can be pushed onto the stamp and there corresponding markings is positioned.
  • the exhaustion the used sections of the film web on the Printing cylinder facing side of the stamp as well Wind up with an empty winder Role takes place in a manner known per se, preferably with Redirection of the used film web and passage under the stamp.
  • the advantage of the invention is that due to the advance - pushing - of the film web on the stamp, no tensile stress occurs in the film material. Therefore there can be no stretch in the film web and thus in the film in the longitudinal direction.
  • the film is unwound from the supply roll either with a separate drive for the supply roll or is taken over by the feed device.
  • the traversing of the film web from the supply roll is also largely prevented with the arrangement of the feed device, since the film material is held between feed rolls of the feed device according to an embodiment shown in the description below and is unwound from the supply roll to the desired extent and, via the stamp is pushed. If the supply roll rotates slightly too far under certain circumstances, the film web section that is additionally unwound as a result is not transported further by the feed device to the stamp.
  • the feed device is preferably a feed shaft with an associated pressure roller, the respective Axes of rotation parallel to the axes of rotation of the impression cylinder and the supply roll are aligned.
  • the pressure roller is for example via a spring mechanism with a Section of its outer surface pressed against the feed shaft and the film web at this point of contact between Feed shaft and pressure roller kept slip-free.
  • the feed shaft can be driven by an electric motor, the drive is carried out with a separate electric motor, or the shaft with an additional gear Drive motor for pressure cylinder and / or supply roll in Active connection is established.
  • the feed shaft winds you up Film web section of the desired length from the supply roll and pushes it over the stamp into the desired position on the same.
  • the exact alignment of the film web with film Regarding the stamp can with known markings Foil sheet and / or stamp and corresponding sensors and control electronics.
  • the film web is either directly between the feed shaft and Pressure roller guided, or runs around the web with the embossing film first the pressure roller and then the feed shaft, as in the accompanying drawing. In this version is the slip of the film web due to static friction on the respective lateral surfaces of the roller and roller additionally reduced.
  • materials for the outer surfaces of the roller and Role are the usual in embossing machine technology Hard plastics or rubbers suggested in comparable devices are known to the person skilled in the art.
  • an alignment device between the feed device and the punch is provided in a further special configuration of the embossing machine.
  • the section of the film web fed to the stamp and guided between the feed device and the aligning device also acts as a relaxation section for the film web if the section of the film web fed to the stamp and which passes through the feed device should still contain tensions.
  • the stamping foil is fed to the stamp in alignment with the stamp surface.
  • the alignment device consists of two mutually spaced deflecting rollers, between which the film web is guided.
  • the mutual, vertical distance between the lateral surfaces of the deflection rollers is preferably selected such that the film web lies directly against only one of the lateral surfaces of the rollers, the stamping foil is therefore guided between the rollers and not pressed.
  • the alignment device can be designed to be height-adjustable in order to give the section of the stamping film web located directly in front of the stamp a slight downward inclination, that is to say the vertical distance between the stamping film web and stamp is greater on the side facing away from the impression cylinder than on that side Printing cylinder facing.
  • the height adjustability of the alignment device or the aforementioned inclination of the supplied section of the embossing film web can also be used to detach the film web heated during the embossing process from the stamp upwards after the embossing process, that is to say during the so-called return of the stamp.
  • the choice of material for the rolls can be made as described above.
  • the supply roll is also included to provide an additional drive that unwinds or the supply of the film web to the feed device or Stamp relieved. Especially with a new, heavy one Supply roll with an essentially still complete this is an advantage.
  • the winding device can also be used in the same way be driven to the used, away from the stamp pushed film web on an initially empty take-up roll wind. It is driven by the Rewinder no significant tension on the Film web with the disadvantages described above Effects exerted, but only the film used tightened so that the same on their way from the stamp not sagging up to the take-up roll and therefore always moved within the range assigned to it.
  • the respective drive of the supply roll and winding device via an electric motor and the feed device synchronous control of the motor can be done with any selectable control electronics and sensors for monitoring the tension in the different areas of the film web be carried out by a specialist.
  • the axes of rotation are the Rollers are arranged at the ends of the rocker arms.
  • the rocker is slightly biased against a spring force. at Tension occurs in the film web used the rocker rotates about its axis of rotation, one Length compensation in the film web and thus a removal to bring about the tension.
  • the rocker Takes the tightness of the Film, the rocker is acted upon by it Spring force twisted in the opposite direction to the Length of the film web section that these rolls partially loops to extend.
  • the spring force can with a tangential to the circumference of one with the axis of rotation of the rocker connected disc attacking tension spring on the seesaw be exercised.
  • a coaxial Rotation axis of the rocker arranged spiral spring the required Apply spring force.
  • This film storage also keeps the tightness in the Winding device to be fed film web automatically constant.
  • a control signal from the rocker Dependence of the momentary rotation of the rocker around its horizontal axis to the drive motor of the Winding device are delivered. Takes the tightness for example from, i.e. the rocker is twisted by the spring, starts winding on the take-up device. at Increase in tightness, i.e. if the seesaw goes against the If the spring force is turned, the winding is ended.
  • the stamp is height adjustable and lockable designed. This will make the vertical distance between the Surface of the stamp and the outer surface of the preferably installed fixed in space in the embossing machine Printing cylinder varies. In a simple way this can be done via a in the stamp in the feed direction of the film web or vertically to do this horizontally displaceable wedge, at least has an inclined surface with respect to the horizontal. He grabs a plate-shaped element, which with his the actual stamp surface forms, from the bottom, the bottom of such height adjustable element with one with the same Inclination angle like the wedge-provided sloping surface Is provided.
  • the wedge lock to hold the stamp in a desired height can be determined by the expert in can be realized in any way.
  • the control for operating the Embossing machine on the side of a swivel and / or telescopic arm attached which allows the operator to from any position with respect to the machine on the Access control.
  • the pivotability of a support arm can have one or more swivel joints with vertical Axes of rotation can be reached.
  • a locking device of the Swivel or telescopic mechanism of the support arm for the Control can be carried out in any way.
  • Feeding the embossing foil web to the stamp can of course with all other types of embossing machines be applied. That means that the printing cylinder too itself can be designed to be movable relative to the stamp, or a printing or embossing process between two relative to each other movable stamp surfaces. It is crucial that one Feed device is present that the embossing film web or other material feeds the stamp, the Film web on the stamp, essentially parallel to it Stamp surface, pushed and aligned on the surface.
  • the new method section for feeding and aligning an embossing foil in one Embossing process uses an embossing machine that has the characteristics has at least one of claims 1 to 9.
  • the Embossing machine according to the invention is between the Supply roll and the stamp a feed device arranged, the sections of the embossing film Feeds stamps and aligns them; there the section in question is not in the feed direction loaded in tension.
  • Invention is an embossing machine with a can be rotated in the base of the embossing machine "P" stored printing cylinder 12 with which to be printed Material kept at least during the printing process and to be led.
  • a stamp 10 is horizontal "R1" among the Printing cylinder 12 movable, the actual printing or Embossing process on the section of the lateral surface of the Printing cylinder 12 takes place directly on the stamp 10th rests.
  • an additional and discharge device for the usually in standard sizes to be printed paper or cardboard sheets 25 not shown.
  • the embossing foil web 4, here with the feed device “V” is unwound in sections from the supply roll 5 and fed to the stamp 10 with the feed device “V” and by means of the alignment device 9.
  • the feed device “V” consists of a rotatably mounted feed shaft 7 and a rotatably mounted pressure roller 8, the lateral surfaces of which, for example, are pressurized to one another at least in sections with a spring acting on the axis of rotation of the pressure roller 8.
  • the course of the film / web 4 is designed here in such a way that it first runs around the pressure roller 8, is passed between the pressure roller 8 and feed shaft 7 and then runs around the feed shaft 7.
  • the supply roll 5 can advantageously be equipped with a preferably selectively switchable electric motor drive in order to facilitate the unwinding, in particular, of a filled supply roll 5.
  • the film web 4 is guided over the heatable surface of the stamp 10, whereby it can be aligned vertically with respect to the surface of the stamp 10 with an alignment device 9 in the form of two height-adjustable, vertically spaced, rotatable rollers.
  • the used (embossed) section of the film web 4 can also be detached from the heated stamp surface, which is preferably done when the stamp is returned in order to further facilitate the advancement of a new web section, thereby stressing the film web and the Film is lowered by another.
  • a film deflection by 180 ° preferably in the form of a further rotatable roller 16 is attached in order to return the used film web 4a below or in an opening provided for this purpose in the stamp 10 and to take it up on a winding device
  • the winding device is also arranged on the side of the stamp 10 facing away from the impression cylinder 12.
  • the winding device consists of a roll 2, the basic structure and dimensions of which corresponds to the supply roll 5, and a so-called film storage 22, consisting of a rocker pivotally mounted about an axis of rotation with two rotatable rollers, with which the film web 4a is guided, the Film web 4a partially wraps around these rollers.
  • a different spring force is exerted on the rocker depending on the position of the rocker. For example, if the tightness in this area of the film web 4a diminishes, ie if a new section of film web 4 is fed by the feed device, the rocker rotates to save the length of the pushed used section of the film web until a motor drive 3 of the winding roll 2 responds and winds up the relevant length of the used film web 4a.
  • the tightness in the film memory 4a in the film web 4a used changes into a slight tensile stress and the rocker is rotated against the spring force in such a way that the length of the section of the film web 4a surrounding the rollers is shortened until the motor drive 3 of the take-up roll 2 stops.
  • the winding process is preferably started and stopped using switches which are controlled by the rotary movement of the rocker. Below the rocker there is preferably a further deflection 21 for the film web 4a used in order to feed the same 4a to the film store 22 in the correct position.
  • the drive of supply roll 5, take-up roll 2 and / or Feed device is in each case with an electric motor 3, 6 or via a common drive that is suitable via a designed gearbox and couplings to the respective attacking horizontal axes of rotation.
  • the stamp 10 or its upward-facing surface is equipped with a height adjustment, here in the form of an in Feed direction 14 of the film web of displaceable wedge 15, which has a surface inclined to the feed direction 14 and on a level with a corresponding inclination Plate 11 rests in the stamp 10, the one pointing upwards Surface of the plate 11 forms the actual stamp surface.
  • the stamp 10 is horizontal with a roller carriage 18 "R1" displaceable, the base plate 20 of the stamp 10 preferably with a breakthrough to return the used film web 4a is provided.
  • the embossing machine “P” has a housing 1 for Supply roll 5 and take-up roll 2 and a housing 13 for the printing cylinder 12 equipped.
  • the embossing machine “P” itself is on a base 19, which is also in the form of a Metal frame structure can be built.
  • FIG. 2 In the illustration according to FIG. 2, several supply rolls 5, take-up rolls 2, etc. are shown in order to illustrate the segmented arrangement of several film webs 4 next to one another.
  • the arrangement of segmented supply rolls 5, 5 ', 5 ", 5"' and winding devices 2, 2 ', 2 ", 2"' is shown schematically.
  • the embossing machine viewed in the feed direction 14, has four film webs 4, 4 ', 4 ", 4"' arranged next to one another, with adjacent supply rolls 5, 5 ', 5 ", 5"' being horizontally spaced apart in the feed direction 14. With such an arrangement, different foils 4 can be embossed. Accordingly, the stamp surface can also be divided into different segment areas, in particular with independent heating devices 17.
  • the winding devices are also in a corresponding manner with rollers 2, 2 ', 2 ", 2"' and not shown here Foil storage 22 arranged.
  • Fig. 2a shows a side view as in Fig. 1, but is in Fig. 2a, the location of the other - several - supply and Winding rolls etc. shown.
  • the arrangement of the heating conductors 23 is shown in the drawing in FIG. 3 in one of the two heating groups provided on one Section of the stamp area shown, the second, not heating group shown is a mirror image next to the line "L" intended.
  • the three heating conductors 23, 23a, 23b run over the entire area, the two outer heating conductors 23a, 23b at least in sections parallel to the longitudinal extension of the Stamp surface run and the middle heat conductor 23rd meandering between them.
  • the material of the stamp 10 itself is, at least in sections, preferably copper, the characterized by its high thermal conductivity.
  • the Areal density of the heating conductor 23 is in the feed direction 14 in the edge areas less because the one created in the middle Heat is also conducted into the lateral edge areas.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Machines For Manufacturing Corrugated Board In Mechanical Paper-Making Processes (AREA)

Abstract

Diese Erfindung befasst sich mit einer Prägemaschine für Prägefolien (4), mit einem horizontal unter einen Druckzylinder (12) verfahrbaren Prägestempel (10), wobei die Prägefolie (4) mit einer Vorschubeinrichtung, die zwischen Stempel (10) und Vorratsrolle (5) für die Folie (4) angeordnet ist, von der Vorratsrolle (5) abgezogen und dem Stempel (10) zugeführt wird. Nach dem Prägevorgang wird die unter oder durch einen entsprechenden Durchbruch im Stempel (10) zurückgeführte Folie von einer Aufwickeleinrichtung wieder aufgenommen, wobei Vorratsrolle (5) und Aufwickeleinrichtung an der dem Druckzylinder (12) abgewandten Seite des beheizbaren Stempels (10) angeordnet sind. Die Vorschubeinrichtung ermöglicht die spannungsfreie Positionierung der Prägefolie (4) auf dem Stempel (10). <IMAGE>

Description

I. Anwendungsgebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Prägemaschine mit einem Druckzylinder und einem unter dem Druckzylinder horizontal verfahrbaren Stempel - eine Bogendruckmaschine -, wobei während des Prägevorganges zwischen Stempel und Druckzylinder eine Folienbahn mit auf selbiger angeordneter Prägefolie sowie das zu bedruckende Material geführt sind. Die Folienbahn wird auf einer Vorratsrolle bevorratet und abschnittsweise auf den Stempel aufgelegt. Nach dem Druck-bzw. Prägevorgang wird der benutzte Abschnitt der Folienbahn von einer Aufwickeleinrichtung aufgenommen, wobei die Vorratsrolle und die Aufwickeleinrichtung an der dem Druckzylinder abgewandten Seite des Stempels angeordnet sind.
II. Technischer Hintergrund
Prägemaschinen für den sogenannten Bogendruck, auch für Heißprägefolien, sind seit langem bekannt und gebräuchlich. Der grundsätzliche Aufbau umfasst einen ortsfest in der Prägemaschine um eine horizontale Achse drehbar gelagerten Druckzylinder sowie einen horizontal zwischen einer Anfangs- und einer Endposition hin- und her verschiebbaren Prägestempel; eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 92 09 706 U1 bekannt.
Zum Bedrucken oder (Be-)-Prägen eines hierfür geeigneten Materials, wie Papier-, Karton- oder Kunststofffolien-Bögen, ist die üblicherweise nur wenige µ-Meter dicke, auf einer Folienbahn angeordnete Prägefolie derart auf dem Stempel positioniert, dass sie dessen Oberfläche im Wesentlichen vollständig überdeckt. Beim Einzug des Stempels unter den Druckzylinder wird das "Muster" der Prägefolie durch den Stempel auf das zu bedruckende Material, das ebenfalls den Stempel überdeckend angeordnet ist, übertragen. Die Beschickung mit unbedruckten oder teils schon bedruckten Bögen in standardisierten Größen wie 64 x 90 cm, 57 x 82 cm oder 57 x 77 cm ist an sich bekannt.
Der Stempel selbst ist beispielsweise auf Rollen oder Walzen, die in Schienen oder dergleichen geführt sind horizontal, relativ zum Druckzylinder verfahrbar gelagert. Der Stempel wird z.B. mit einer entsprechend gesteuerten Hydraulik verfahren.
Die Foliebahn mit Prägefolie wird von einer Vorratsrolle abschnittsweise, d. h. der Länge des zu bedruckenden Bogens entsprechend, abgewickelt und auf dem Stempel positioniert. Nach dem Prägevorgang wird der benutzte Abschnitt der Foliebahn von einer Aufwickeleinrichtung, vorzugsweise in Form einer leeren Rolle, wieder aufgenommen.
Zur Reduzierung der Standzeiten von Prägemaschinen ist zum Beispiel aus der WO 99 137 483 A1 bekannt, die Vorrats- und Aufwickeleinheit an der dem Druckzylinder abgewandten Seite des verfahrbaren Stempels anzuordnen. Damit können insbesondere Vorratsrollen größeren Durchmessers mit entsprechend längeren Folienbahnen verwendet werden. Dabei verläuft die Folienbahn von der Vorratsrolle über den Stempel und ist an der dem Druckzylinder zugewandten Seite des Stempels über eine Umlenkeinrichtung, vorzugsweise in Form einer um eine weitere horizontale Achse drehbaren Walze, umgelenkt und verläuft unterhalb oder in einem im Stempel vorhandenen Durchbruch wieder auf die dem Druckzylinder abgewandte Seite des Stempels zurück, wobei die Aufwickeleinrichtung in Verschieberichtung des Stempels gesehen hinter der Vorratsrolle angeordnet ist.
Der Transport der Folienbahn, hier in Form eines Vorziehens, erfolgt bei den beiden genannten Vorrichtungen jeweils über eine Vorzugswalze und eine Anpresswalze, zwischen denen die Folienbahn verläuft und gehalten ist. Die Vorzugswalze ist dabei im Bereich der Aufwickeleinrichtung, im Wesentlichen unterhalb von dieser, angeordnet. Wenn sich der Stempel in einer ersten Position befindet, in der er unter dem Druckzylinder hervorgezogen ist, wird ein Folienbahnabschnitt entsprechend der Länge des zu prägenden Abschnitts mittels der in Zugrichtung hinter dem Stempel angeordneten Vorzugswalze von der Vorratsrolle abgezogen und mit Hilfe einer an sich bekannten Steuer- und Regelelektronik über dem Stempel ausgerichtet. Dabei können an der Folienbahn auch Markierungen angebracht sein, die z.B. von optischen Sensoren erfasst und die Messwerte zur Positionierung verwendet werden. Zum Drucken oder Prägen wird der Stempel in seine zweite Position unterhalb des Druckzylinders verfahren, wobei durch den Anpressdruck des Druckzylinders auf die Fläche des Stempels das betreffende Muster oder Profil der Folie von der Folienbahn gelöst und auf einen vom Druckzylinder für den Druckvorgang transportierten Papier- oder Kartonbogen übertragen wird. Zusätzlich kann der Stempel mit einer Heizeinrichtung versehen sein, um den Stempel und damit die Prägefolie auf bis zu 200°C zu erhitzen, um z.B. einen Klebstoff an oder auf der Prägefolie zu aktivieren und damit das Prägeergebnis zu verbessern.
Nachteilig bei dieser Anordnung von Vorratsrolle, Aufwickeleinrichtung sowie der im Bereich der Aufwickeleinrichtung angeordneten Vorzugseinheit ist, dass die Folienbahn von der Vorratsrolle abgewickelt, über den Stempel hinweg und unterhalb des Stempels wieder zurück bis zur Vorzugseinheit geführt ist und von letzterer dann zu der Aufwickeleinrichtung hin verläuft. Da die Vorzugseinheit, z.B. zwei elektromotorisch antreibbare, mit ihrer Mantelfläche unmittelbar aneinanderliegende Walzen, unterhalb der Aufwickelrolle angeordnet ist, ist die freie Länge der Folienbahn zwischen Vorratsrolle und Vorzugseinheit sehr groß. Die von der Vorzugseinheit auf die Folienbahn ausgeübte Zugspannung führt zumindest zu elastischer Längenausdehnung Folienbahn und des Folienmaterials. Insbesondere bei der Aufheizung der auf dem Stempel aufliegenden Folie tritt eine zusätzliche, thermisch bedingte Längenausdehnung auf. Aufgrund der zusätzlich in der Folie herrschenden Zugspannung kann die absolute Längenänderung der Folienbahn nicht exakt vorherbestimmt werden. Auch die Kompensation dieser Längenausdehnung, beispielsweise mit einem geringeren Vorzug bzw. dem Abwickeln eines entsprechend verkürzten Folienabschnitts von der Vorratsrolle, kann diesen Effekt nicht mit hinreichender Genauigkeit ausgleichen. Aufgrund der Zugspannung ist auch die Positionierung der Folienbahn und der Folie selbst vor dem Prägevorgang auf dem Stempel nur mit mangelnder Präzision möglich. Da die Foliebahn über den Stempel gezogen wird, sind aufgrund der elastischen Dehnung des Folienmaterials Abweichungen von Sollpositionen, die z.B. anhand von Markierungen an Folie und Stempel ermittelt werden, nicht zu vermeiden. Beendet die Vorzugseinheit den Einzug, findet aufgrund der Elastizität des Folienmaterials immer eine geringfügige Verschiebung des auf dem Stempel aufliegenden Folienabschnitts statt, der auch über eine vorausberechnete Kompensation niemals vollständig auszugleichen ist. Außerdem tritt der sogenannte Effekt des "Nachfahrens" auf, d. h. die Vorratsrolle dreht sich, wenn auch nur geringfügig, z.B. augrund ihrer Massenträgheit, bei Beendigung des Vorzugs weiter, wobei ein zusätzlicher Folienabschnitt abgezogen wird.
III. Darstellung der Erfindung a) Technische Aufgabe
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Prägemaschine für Prägefolien, die im Bogendruckverfahren arbeitet, derart zu gestalten, dass die Ausrichtung der Prägefolie bzw. der Folienbahn auf dem verschiebbaren Druckstempel mit erhöhter Genauigkeit erfolgt, zudem soll angestrebt werden, dass das Folienmaterial in der Prägemaschine, insbesondere im Bereich des Stempels und während des Druck-/Prägevorganges, keiner Zugspannung, zumindest keiner wesentlichen Zugspannung, unterliegt, somit nicht gedehnt wird sowie das Nachfahren der Folienbahn von der Vorratsrolle weitestgehend unterdrückt ist.
b) Lösung der Aufgabe (Erfindung)
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Prägemaschine zum Drucken und/oder Prägen einer Prägefolie gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1, insbesondere durch die kennzeichnenden Merkmale, gelöst.
Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, dass eine Vorschubeinrichtung vorhanden ist, die zwischen Vorratsrolle und Stempel angeordnet ist. Mit dieser Vorschubeinrichtung wird die Folienbahn von der Vorratsrolle kommend dem Stempel zugeführt. Dabei besteht der grundlegende Unterschied zu herkömmlichen Prägemaschinen darin, dass die Folienbahn nicht über den Stempel gezogen, sondern von der Vorschubeinrichtung über den Stempel geschoben wird. Das bedeutet, dass die Folienbahn durch die Vorschubeinrichtung, die wie später in der Beschreibung noch dargestellt ausgeführt sein kann, auf den Stempel geschoben und dort an entsprechenden Markierungen positioniert wird. Die Abführung der verbrauchten Abschnitte der Folienbahn an der dem Druckzylinder zugewandten Seite des Stempels sowie das Aufwickeln mit einer Aufwickeleinrichtung in Form einer leeren Rolle erfolgt in an sich bekannter Weise, vorzugsweise mit Umlenkung der benutzten Folienbahn und Hindurchführung unter dem Stempel.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass aufgrund des Vorschubs - Schieben - der Folienbahn auf den Stempel keine Zugspannung im Folienmaterial auftritt. Daher kann es keine Dehnung in der Folienbahn und somit in der Folie in Längsrichtung geben.
Die Abwicklung der Folie von der Vorratsrolle erfolgt entweder mit einem separaten Antrieb für die Vorratsrolle oder wird von der Vorschubeinrichtung mit übernommen. Auch das Nachfahren der Folienbahn von der Vorratsrolle ist mit der Anordnung der Vorschubeinrichtung weitestgehend unterbunden, da das Folienmaterial gemäß einer in der Beschreibung weiter hinten beispielhaft dargestellten Ausgestaltung zwischen Vorschubwalzen der Vorschubeinrichtung gehalten ist und genau in gewünschtem Maße von der Vorratsrolle abgewickelt und, über den Stempel geschoben wird. Dreht sich die Vorratsrolle unter Umständen dennoch geringfügig zu weit, so wird der dadurch zusätzlich abgewickelte Folienbahnabschnitt von der Vorschubeinrichtung nicht zum Stempel hin weitertransportiert.
Von der Vorschubeinrichtung wird lediglich auf den Abschnitt der Folienbahn zwischen Vorratsrolle und Vorschubeinrichtung eine Zugspannung ausgeübt. Die Länge dieses Abschnitts ist gemäß vorliegender Erfindung wesentlich kürzer als die Länge des gezogenen Folienbahnabschnitts zwischen der Vorratsrolle und der Vorzugseinrichtung bisher bekannter Prägemaschinen. Daher treten (praktisch) keine unerwünschten reversiblen oder irreversiblen Längenausdehnungen in der Prägefolie auf. Zudem wird die Prägefolie nunmehr mittels der Vorschubeinrichtung dem Stempel zugeführt und ausgerichtet, anstatt wie bei bisherigen Prägemaschinen von einer in Zugrichtung hinter dem Stempel angeordneten Vorzugseinheit von der Vorratsrolle kommend über den Stempel gezogen. Somit ist die ungenaue Ausrichtung bzw. mit großen Toleranzen behaftete Positionierung des jeweiligen Abschnittes der Folienbahn auf dem Stempel aufgrund einer im Material herrschenden Zugspannung und die damit verbundenen Längenänderung vermieden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 9.
Vorzugsweise ist die Vorschubeinrichtung eine Vorschubwelle mit einer zugeordneten Anpresswalze, deren jeweilige Drehachsen parallel zu den Drehachsen des Druckzylinders sowie der Vorratsrolle ausgerichtet sind. Die Anpresswalze ist beispielsweise über einen Federmechanismus mit einem Abschnitt ihrer Mantelfläche an die Vorschubwelle gepresst und die Folienbahn in diesem Berührungspunkt zwischen Vorschubwelle und Anpresswalze schlupffrei gehalten. Insbesondere ist die Vorschubwelle elektromotorisch antreibbar, wobei der Antrieb mit einem separaten Elektromotor erfolgt, oder die Welle über ein zusätzliches Getriebe mit dem Antriebsmotor für Druckzylinder und/oder Vorratsrolle in Wirkverbindung steht. Die Vorschubwelle wickelt einen Folienbahnabschnitt gewünschter Länge von der Vorratsrolle ab und schiebt ihn über den Stempel in die gewünschte Position auf selbigen. Die exakte Ausrichtung der Folienbahn mit Folie bzgl. des Stempels kann mit an sich bekannten Markierungen an Folienbahn und/oder Stempel sowie entsprechenden Sensoren und einer Steuerelektronik erfolgen. Die Folienbahn ist entweder unmittelbar zwischen Vorschubwelle und Anpresswalze geführt, oder die Bahn mit der Prägefolie umläuft zuerst die Anpresswalze und dann die Vorschubwelle, so wie in der zugehörigen Zeichnung dargestellt. In dieser Ausführung ist der Schlupf der Folienbahn durch die Haftreibung an den jeweiligen Mantelflächen von Walze und Rolle zusätzlich reduziert. Als Materialien für die Mantelflächen von Walze und Rolle sind die in der Prägemaschinentechnik üblichen Hartkunststoffe oder Gummis vorgeschlagen, die in vergleichbaren Vorrichtungen dem Fachmann bekannt sind.
Insbesondere für die Ausführung in der die Vorschubeinrichtung zugleich den Abzug der Foliebahn von der Vorratsrolle übernimmt, ist in weiterer spezieller Ausstattung der Prägemaschine eine Ausrichteinrichtung zwischen Vorschubeinrichtung und Stempel vorgesehen. Der zwischen der Vorschubeinrichtung und der Ausrichteinrichtung geführte Abschnitt der dem Stempel zugeführten Foliebahn wirkt zugleich als Entspannungsabschnitt für die Foliebahn, falls der die Vorschubeinrichtung passierende Abschnitt der dem Stempel zugeführten Foliebahn noch Spannungen enthalten sollte. Zudem wird die Prägefolie dem Stempel in fluchtender Ausrichtung zur Stempeloberfläche zugeführt. Die Ausrichteinrichtung besteht aus zwei übereinander angeordneten, zueinander beabstandeten Umlenkrollen, zwischen denen die Folienbahn hindurch geführt ist. Der gegenseitige, vertikale Abstand der Mantelflächen der Umlenkrollen ist dabei vorzugsweise derart gewählt, dass die Folienbahn lediglich an einer der Mantelflächen der Rollen unmittelbar anliegt, die Prägefolie wird also zwischen den Rollen geführt und nicht gedrückt.
Zusätzlich kann die Ausrichteinrichtung höhenverstellbar ausgeführt sein, um den unmittelbar vor dem Stempel befindlichen Abschnitt der Prägefolienbahn, in Vorschubrichtung gesehen, eine geringfügige Neigung abwärts zu verleihen, d. h. der vertikale Abstand zwischen Prägefolienbahn und Stempel ist an der dem Druckzylinder abgewandten Seite größer als an der dem Druckzylinder zugewandten. Die Höhenverstellbarkeit der Ausrichteinrichtung, bzw. die vorgenannte Neigung des zugeführten Abschnittes der Prägefolienbahn kann auch dazu verwendet werden, die bei dem Prägevorgang erwärmte Folienbahn nach dem Prägevorgang, also beim sogenannten Rücklauf des Stempels, vom Stempel nach oben hin abzulösen.
Die Materialwahl der Rollen kann wie oben beschrieben erfolgen.
Vorteilhaft ist vorgesehen, die Aufnahme der Vorratsrolle mit einem zusätzlichen Antrieb zu versehen, der das Abwickeln bzw. die Zuführung der Folienbahn zur Vorschubeinrichtung bzw. zum Stempel erleichtert. Besonders bei einer neuen, schweren Vorratsrolle mit einer im Wesentlichen noch vollständig aufgewickelten Folienbahn ist dies von Vorteil.
Mit dem Antrieb der Vorratsrolle wird zudem die von der Vorschubeinrichtung auf den vor selbiger befindlichen Abschnitt der Folienbahn noch ausgeübte Zugspannung zum Abwickeln reduziert bzw. vermieden, so dass auch hier schon keine bzw. nur eine vernachlässigbare, reversible Längsbeanspruchung dieses kurzen Abschnittes der Folienbahn auftritt.
In gleicher Weise kann auch die Aufwickeleinrichtung angetrieben sein, um die benutzte, vom Stempel hinweg geschobene Folienbahn auf eine anfangs leere Aufwickelrolle aufzuwickeln. Dabei wird von der angetriebenen Aufwickelvorrichtung keine signifikante Zugspannung auf die Folienbahn mit den oben beschriebenen nachteiligen Auswirkungen ausgeübt, sondern die benutzte Folienbahn nur nachgezogen, so dass selbige auf ihrem Weg von dem Stempel bis zur Aufwickelrolle nicht durchhängt und sich somit stets innerhalb des ihr zugeordneten Bereiches bewegt.
Der jeweilige Antrieb von Vorratsrolle und Aufwickeleinrichtung über einen Elektromotor sowie die zur Vorschubeinrichtung synchrone Ansteuerung des Motors kann mit einer beliebig auslegbaren Steuerelektronik sowie Sensoren zur Überwachung der Spannung in den verschiedenen Bereichen der Folienbahn vom Fachmann ausgeführt werden.
Zur Regulierung der Straffheit der benutzten Folienbahn ist, in Vorschubrichtung der Folienbahn gesehen, kurz vor der Aufwickelrolle, d. h. in dem Bereich der Prägemaschine zu dem das unter dem Stempel hindurchgeführte, benutzte Folienmaterial zurückgeführt ist, ein Folienspeicher in Form einer drehbar gelagerten Wippe mit zwei an der Wippe drehbar gelagerten Walzen vorhanden. Dabei sind die Drehachsen der Walzen jeweils an den Enden der Wippenarme angeordnet. Die Wippe ist entgegen einer Federkraft leicht vorgespannt. Bei Auftreten einer Zugspannung in der benutzten Folienbahn wird die Wippe um ihre Drehachse verdreht, um einen Längenausgleich in der Folienbahn und damit eine Wegnahme der Zugspannung herbeizuführen. Nimmt die Straffheit der Folienbahn ab, wird die Wippe durch die auf sie einwirkende Federkraft in entgegengesetzter Richtung verdreht, um die Länge des Folienbahnabschnitts, der diese Walzen teilweise umschlingt, zu verlängern. Die Federkraft kann mit einer tangential am Umfang einer mit der Drehachse der Wippe fest verbundenen Scheibe angreifenden Zugfeder auf die Wippe ausgeübt werden. Alternativ dazu kann eine koaxial zur Drehachse der Wippe angeordnete Spiralfeder die erforderliche Federkraft ausüben.
Dieser Folienspeicher hält auch die Straffheit in der, der Aufwickeleinrichtung zuzuführenden Folienbahn selbsttätig konstant. Zusätzlich kann von der Wippe ein Steuersignal in Abhängigkeit der momentanen Verdrehung der Wippe um ihre horizontale Achse an den Antriebsmotor der Aufwickeleinrichtung abgegeben werden. Nimmt die Straffheit beispielsweise ab, d.h. wird die Wippe von der Feder verdreht, beginnt das Aufwickeln auf die Aufwickeleinrichtung. Bei Zunahme der Straffheit, d.h. wenn die Wippe entgegen der Federkraft verdreht wird, wird das Aufwickeln beendet.
Um mehrere, auch unterschiedliche Folien gleichzeitig auf Papier oder Karton prägen zu können, sind die Bereiche der Folienhalterung und -führung der Prägemaschine gemäß einer Weiterung segmentierbar. Das bedeutet, dass z.B. für vier verschiedene Folienbahnen die Vorratsrolle, die Vorschubeinrichtung, die Aufwickeleinrichtung und gegebenenfalls auch die Oberfläche des Stempels, in Vorschubrichtung der Folienbahn gesehen, in mehrere, vorzugsweise in vier, nebeneinander angeordnete Bereiche aufgeteilt ist. Es ist nicht erforderlich, dass Vorratsrolle und Aufwickelrolle für jede benachbarte Folienbahn jeweils koaxial angeordnet sind. Benachbarte Vorrats- und Aufwickelrollen können auch horizontal und/oder vertikal zueinander versetzt sein, z.B. so, wie es in den zur Anmeldung gehörenden Zeichnungen dargestellt ist.
Um mit der Prägemaschine Folien und Papier- oder Kartonbögen unterschiedlicher Materialstärken verarbeiten zu können, ist der Stempel höhenverstell- und arretierbar ausgelegt. Damit wird der vertikale Abstand zwischen der Oberfläche des Stempels sowie der Mantelfläche des vorzugsweise raumfest in der Prägemaschine eingebauten Druckzylinders variiert. In einfacher Weise kann dies über einen im Stempel in Vorschubrichtung der Folienbahn oder senkrecht dazu horizontal verschiebbaren Keil erfolgen, der zumindest über eine gegenüber der Horizontalen geneigte Fläche verfügt. Er greift an einem plattenförmigen Element, das mit seiner nach oben weisenden Oberfläche die eigentliche Stempelfläche bildet, von unten an, wobei die Unterseite des derart höhenverstellbaren Elements mit einer mit dem gleichen Neigungswinkel wie der Keil versehenen schrägen Fläche ausgestattet ist. Die Arretierung des Keils, um den Stempel in einer gewünschten Höhe festzulegen, kann vom Fachmann in beliebiger Weise realisiert werden.
Zur Beheizung des Stempels ist vorgeschlagen, dass im Inneren des Stempels Heizdrähte angeordnet sind, die mit der an ihnen abfallenden elektrischen Leistung erhitzbar sind. Die zusätzliche Ausstattung mit Temperaturfühlern sowie einer Steuerung zur Regulierung der Heizleistung ist an sich bekannt. Insbesondere ist vorgeschlagen, dass auf der von einer Folie überdeckten Fläche des Stempels zwei Heiz-Gruppen, mit jeweils drei mäandrierend angeordneten Heizdrähten, spiegelbildlich zueinander liegend, vorgesehen sind, wobei die Flächendichte der Heizdrähte in Vorschubrichtung der Folienbahn gesehen, in den seitlichen Randbereichen geringer ist als im mittleren Bereich. Diese Ausgestaltung ist von Vorteil, da die erhöhte Heizleistung im inneren oder mittleren Bereich aufgrund des gut wärmeleitenden Materials des Stempels, im allgemeinen Messing, Kupfer oder dergleichen Material, auch auf die Randbereiche übertragen wird, daher ist hier nur eine geringere Heizleistung notwendig.
Vorzugsweise ist die Steuerung zur Bedienung der Prägemaschine seitlich an einem Verschwenk- und/oder teleskopierbaren Arm angebracht, der es dem Bediener erlaubt, von beliebiger Position bezüglich der Maschine auf die Steuerung zuzugreifen. Die Verschwenkbarkeit eines Tragarms kann über ein oder mehrere Drehgelenke mit vertikalen Drehachsen erreicht werden. Eine Arretierungsvorrichtung des Schwenk- oder Teleskopmechanismus des Tragarms für die Steuerung ist in beliebiger Weise ausführbar.
Das Zuführen der Prägefolienbahn zum Stempel kann selbstverständlich bei allen anderen Arten von Prägemaschinen angewendet werden. Das heißt, dass auch der Druckzylinder selbst relativ zum Stempel verfahrbar ausgelegt sein kann, oder ein Druck- oder Prägevorgang zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren Stempelflächen erfolgt. Entscheidend ist, dass eine Vorschubeinrichtung vorhanden ist, die die Prägefolienbahn oder ein sonstiges Material dem Stempel zuführt, wobei die Folienbahn auf den Stempel, im Wesentlichen parallel zu seiner Stempelfläche, geschoben und auf der Fläche ausgerichtet wird. Dies unterscheidet sich grundlegend von den bisherigen Verfahren für das Prägen von Papier- oder Kartonbögen unter Verwendung einer Prägefolie, bei denen die Prägefolienbahn mittels einer Vorzugseinheit von der Vorratsrolle abgezogen, dann auf den Stempel gezogen und ausgerichtet und nach dem Prägen vom Stempel wiederum mit Zugbeanspruchung abgeführt wird. Bei diesen bekannten Verfahren treten beim Abziehen der Folienbahn von der Vorratsrolle und beim Abführen der benutzten Folienbahn von dem Stempel Zugspannungen in der Bahn und somit im Material der Folie auf, die zu unerwünschten, teils irreversiblen Längenänderungen der Folie und damit zu Verfälschungen im Prägeergebnis führen.
In vorteilhafter Weise wird für den neuen Verfahrensabschnitt zum Zuführen und Ausrichten einer Prägefolie in einem Prägeverfahren eine Prägemaschine benutzt, die die Merkmale wenigstens eines der Ansprüche 1 bis 9 aufweist. Bei der erfindungsgemäßen Prägemaschine ist zwischen der Vorratsrolle und dem Stempel eine Vorschubeinrichtung angeordnet, die abschnittsweise die Prägefolienbahn dem Stempel schiebend zuführt und auf selbigen ausrichtet; dabei wird der betreffende Abschnitt in Vorschubrichtung nicht zugbelastet.
c) Ausführungsbeispiele
Weitere Einzelheiten, Merkmale, Ausführungsvarianten und Vorteile der Erfindung lassen sich zudem dem nachfolgenden Beschreibungsteil entnehmen, in dem anhand von Zeichnungen - mit schematisierten Darstellungen - vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher dargestellt sind. Es zeigen dabei:
Figur 1
eine erfindungsgemäße Prägemaschine in Seitenansicht mit teilweise entfernter Seitenwand,
Figur 2
die Draufsicht auf die Anordnung von mehreren Vorratsrollen und Aufwickeleinrichtungen,
Figur 2a
eine Ansicht wie in Figur 1 mit Ausführung der Prägemaschine nach Figur 2 und
Figur 3
die Anordnung von Heizdrähten im Stempel.
Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich um eine Prägemaschine mit einem ortsfest im Grundkörper der Prägemaschine "P" drehbar gelagerten Druckzylinder 12, mit dem das zu bedruckende Material zumindest während des Druckvorganges gehalten und geführt wird. Ein Stempel 10 ist horizontal "R1" unter den Druckzylinder 12 verfahrbar, wobei der eigentliche Druck- oder Prägevorgang an dem Abschnitt der Mantelfläche des Druckzylinders 12 erfolgt, der unmittelbar auf dem Stempel 10 aufliegt. Zur Vereinfachung der Zeichnung ist eine Zu- und Abführeinrichtung für die üblicherweise in Standardgrößen zu bedruckenden Papier- oder Kartonbögen 25 nicht abgebildet.
Die Prägefolienbahn 4 wird, hier mit der Vorschubeinrichtung "V", von der Vorratsrolle 5 abschnittsweise abgewickelt und mit der Vorschubeinrichtung "V" und mittels der Ausrichteinrichtung 9 dem Stempel 10 zugeführt.
Die Vorschubeinrichtung "V" besteht aus einer drehbar gelagerten Vorschubwelle 7 und einer drehbar gelagerten Anpresswalze 8, deren Mantelflächen beispielsweise mit einer an der Drehachse der Anpresswalze 8 angreifenden Feder zumindest abschnittsweise zueinander mit Druck beaufschlagt sind. Der Verlauf der Folie/-bahn 4 ist hier derart ausgelegt, dass sie zuerst die Anpresswalze 8 umläuft, zwischen Anpresswalze 8 und Vorschubwelle 7 hindurchgeführt ist und anschließend die Vorschubwelle 7 umläuft. Durch die Haftreibung zwischen dem Material der jeweiligen Mantelflächen sowie der Folienbahn 4 und der Anpresswirkung tritt kein Schlupf zwischen der Vorschubeinrichtung "V" und der Folienbahn 4 auf.
Vorteilhaft kann die Vorratsrolle 5 mit einem vorzugsweise wahlweise zuschaltbaren elektromotorischen Antrieb ausgestattet werden, um das Abwickeln insbesondere einer gefüllten Vorratsrolle 5 zu erleichtern. Die Folienbahn 4 ist über die beheizbare Fläche des Stempels 10 geführt, wobei sie mit einer Ausrichteinrichtung 9 in Form zweier höhenverstellbaren, vertikal beabstandeten, drehbaren Walzen bezüglich der Oberfläche des Stempels 10 vertikal ausgerichtet werden kann. Mit der höhenverstellbaren Ausrichteinrichtung 9 kann auch der benutzte (geprägte) Abschnitt der Folienbahn 4 von der erhitzten Stempelfläche nach oben abgelöst werden, was bevorzugt beim Zurückführen des Stempels erfolgt, um den Vorschub eines neuen Bahnabschnittes weiter zu erleichtern, wodurch die Beanspruchung der Folienbahn und der Folie um ein Weiteres gesenkt wird.
An der dem Druckzylinder 12 zugewandten Seite des Stempels 10 ist eine Folienumlenkung um 180°, vorzugsweise in Form einer weiteren drehbaren Walze 16, angebracht, um die benutzte Folienbahn 4a unterhalb oder in einem hierfür vorgesehenen Durchbruch im Stempel 10 wieder zurückzuführen und auf einer Aufwickelvorrichtung aufzunehmen.
Die Aufwickelvorrichtung ist ebenfalls an der dem Druckzylinder 12 abgewandten Seite des Stempels 10 angeordnet. Die Aufwickeleinrichtung besteht aus einer Rolle 2, deren grundsätzlicher Aufbau und Dimensionierung der Vorratsrolle 5 entspricht, sowie einem sog. Folienspeicher 22, bestehend aus einer um eine Drehachse schwenkbar gelagerten Wippe mit zwei ihrerseits drehbaren Walzen, mit denen die Folienbahn 4a geführt ist, wobei die Folienbahn 4a diese Walzen teilweise umschlingt.
Auf die Wippe wird mit Hilfe einer Feder eine je nach Stellung der Wippe unterschiedliche Federkraft ausgeübt. Lässt beispielsweise die Straffheit in diesem Bereich der Folienbahn 4a nach, d.h. wird von der Vorschubeinrichtung ein neuer Abschnitt Foliebahn 4 zugeführt, so verdreht sich die Wippe, um die Länge des geschobenen, benutzten Abschnitts der Folienbahn zu speichern, bis ein motorischer Antrieb 3 der Aufwickelrolle 2 anspricht und die betreffende Länge der gebrauchten Folienbahn 4a aufwickelt.
Stoppt die Vorschubbewegung der Folienbahn 4, geht im Bereich des Folienspeichers 22 in der benutzten Folienbahn 4a die Straffheit in eine leichte Zugspannung über und die Wippe wird entgegen der Federkraft derart verdreht, dass die Länge des die Walzen umlaufenden Abschnitts der Folienbahn 4a verkürzt wird, bis der motorische Antrieb 3 der Aufwickelrolle 2 stoppt. Das Starten und Stoppen des Aufwickelvorgangs erfolgt bevorzug mit Schaltern, die von der Drehbewegung der Wippe angesteuert werden. Unterhalb der Wippe ist vorzugsweise eine weitere Umlenkung 21 für die benutzte Folienbahn 4a vorhanden, um selbige 4a dem Folienspeicher 22 lagerichtig zuzuführen.
Der Antrieb von Vorratsrolle 5, Aufwickelrolle 2 und/oder Vorschubeinrichtung erfolgt jeweils mit einem Elektromotor 3, 6 oder über einen gemeinsamen Antrieb, der über ein geeignet ausgelegtes Getriebe sowie Kupplungen an die jeweiligen horizontalen Drehachsen angreift.
Der Stempel 10 bzw. seine nach oben weisende Oberfläche ist mit einer Höhenverstellung ausgestattet, hier in Form eines in Vorschubrichtung 14 der Folienbahn verschiebbaren Keils 15, der eine zur Vorschubrichtung 14 geneigte Fläche aufweist und an einer mit einer entsprechenden Neigung versehenen ebenen Platte 11 im Stempel 10 anliegt, wobei die nach oben weisende Oberfläche der Platte 11 die eigentliche Stempelfläche bildet. Der Stempel 10 ist mit einem Rollenwagen 18 horizontal "R1" verschiebbar, wobei die Grundplatte 20 des Stempels 10 vorzugsweise mit einem Durchbruch zur Rückführung der benutzten Folienbahn 4a versehen ist.
Die Prägemaschine "P" ist mit einem Gehäuse 1 für Vorratsrolle 5 und Aufwickelrolle 2 sowie einem Gehäuse 13 für den Druckzylinder 12 ausgestattet. Die Prägemaschine "P" selbst ist auf einem Unterbau 19, der auch in Form einer Metallrahmenkonstruktion ausgeführt sein kann, aufgebaut.
In der Darstellung nach Fig. 2 sind jeweils mehrere Vorratsrollen 5, Aufwickelrollen 2 etc. dargestellt, um die segmentierte Anordnung mehrerer Folienbahnen 4 nebeneinander zu verdeutlichen.
Es ist die Anordnung segmentierter Vorratsrollen 5, 5', 5", 5"' und Aufwickeleinrichtungen 2, 2', 2", 2"' schematisch dargestellt. Die Prägemaschine weist, in Vorschubrichtung 14 gesehen, vier nebeneinander angeordnete Folienbahnen 4, 4', 4", 4"' auf, wobei benachbarte Vorratsrollen 5, 5', 5", 5"' in Vorschubrichtung 14 horizontal beabstandet sind. Mit einer derartigen Anordnung können unterschiedliche Folien 4 geprägt werden. Dementsprechend kann auch die Stempelfläche in unterschiedliche Segment-Bereiche, insbesondere mit voneinander unabhängigen Heizeinrichtungen 17, aufgeteilt sein.
In entsprechender Weise sind auch die Aufwickeleinrichtungen mit Rollen 2, 2', 2", 2"' und hier nicht dargestellten Folienspeichern 22 angeordnet.
Die Fig. 2a zeigt eine Seitenansicht wie in Fig. 1, jedoch ist in Fig. 2a die Lage der weiteren - mehreren - Vorrats- und Aufwickelrollen etc. gezeigt.
In der Zeichnung der Fig. 3 ist die Anordnung der Heizleiter 23 in einer der beiden vorgesehenen Heiz-Gruppen auf einem Abschnitt der Stempelfläche dargestellt, die zweite, nicht dargestellte Heiz-Gruppe ist spiegelbildlich neben der Linie "L" vorgesehen. Die drei Heizleiter 23, 23a, 23b verlaufen über die gesamte Fläche, wobei die beiden äußeren Heizleiter 23a, 23b zumindest abschnittsweise parallel zur Längserstreckung der Stempelfläche verlaufen und der mittlere Heizleiter 23 mäandrierend zwischen ihnen. Zusätzlich sind Temperaturfühler 24 zur Bestimmung und/oder Steuerung der Temperatur im Stempel 10 vorhanden. Das Material des Stempels 10 selbst ist, zumindest abschnittsweise, vorzugsweise Kupfer, das sich durch seine hohe Wärmeleitfähigkeit auszeichnet. Die Flächendichte der Heizleiter 23 ist in Vorschubrichtung 14 in den Randbereichen geringer, da die in der Mitte erzeugte Wärme auch in die seitlichen Randbereiche geleitet wird.
Die Anordnung auf der Stempelfläche sowie die Ansteuerung der Heizleiter 23 mit einer geeigneten Elektronik ist dem Fachmann an sich bekannt.
BEZUGSZEICHENLISTE
1
Gehäuse für Vorrats- und Aufwickelrolle
2, 2', 2", 2"'
Aufwickelrolle
3
Motor für Aufwickelrolle
4, 4', 4", 4"'
Heißprägefolie
4a, 4a'.., 4a'''
benutzter Abschnitt der Folienbahn
5, 5', 5", 5'''
Vorratsrolle
6
Motor für Vorschubeinrichtung
7
Vorschubwelle
8
Anpresswalze
9
Ausrichteinrichtung
10
Stempel
11
höhenverstellbare Platte
12
Druckzylinder
13
Gehäuse für Druckzylinder
14
Vorschubrichtung der Prägefolie
15
Keil
16
Folienumlenkwalze am Stempel
17
Heizplatte
18
Rollenwagen
19
Fundament d. Prägemaschine
20
Grundplatte des Stempels mit Durchbruch in Vorschubrichtung (Pos.14)
21
Umlenkung am Folienbahnspeicher
22
Folienbahnspeicher
23
Heizleiter
24
Temperaturfühler
25
Papier- oder Kartonbögen
P
Prägemaschine
R1
horizontale Bewegung von Position 10
V
Vorschubeinrichtung

Claims (11)

  1. Prägemaschine zum Drucken und/oder Prägen einer Prägefolie auf ein geeignetes Material, mit
    einem ortsfest in der Prägemaschine drehbar gelagerten Druckzylinder (12),
    einem in der Prägemaschine zwischen einer Anfangs- und Endposition horizontal unter den Druckzylinder (12) verfahrbaren Druckstempel (10),
    wenigstens einer Vorratsrolle (5) zur Bevorratung der auf einer Folienbahn (4) aufgebrachten Prägefolie vor dem Druckvorgang und wenigstens einer Aufwickeleinrichtung zur Aufnahme der benutzten Folienbahn (4a) nach dem Druckvorgang, die beide (5 und 2) an der dem Druckzylinder (12) abgewandten Seite des Druckstempels (10) vorgesehen sind, wodurch die benutzte Folienbahn (4a) unterhalb der Oberfläche des Druckstempels (10) zurück zu an der dem Druckzylinder (12) abgewandten Seite des Stempels (10) geführt ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zwischen der Vorratsrolle (6) und Druckstempel (10) in Vorschubrichtung (14) der Prägefolie (4) gesehen eine Vorschubeinrichtung (V) für die Prägefolie (4) angeordnet ist.
  2. Prägemaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorschubeinrichtung (V) eine Vorschubwelle (7) mit einer zugeordneten Anpresswalze (8) ist, insbesondere die Vorschubeinrichtung (V) elektromotorisch angetrieben ist.
  3. Prägemaschine nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zwischen Vorschubeinrichtung (V) und Stempel (10) eine Umlenkungseinrichtung (9) zur vertikalen Ausrichtung der Prägefolie (4) bezüglich des Stempels (10) vorhanden ist, insbesondere die Umlenkungseinrichtung (9) zwei vertikal beabstandete Rollen oder Walzen umfasst.
  4. Prägemaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorratsrolle (5) und/oder die Aufwickeleinrichtung elektromotorisch angetrieben sind.
  5. Prägemaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Aufwickeleinrichtung eine federnd gelagerte Wippe (22) mit zwei Umlenkwalzen zur Regulierung der Straffheit der benutzten, zurück geführten Folienbahn (4a) und/oder zum Längenausgleich der Folienbahn (4, 4a) umfasst.
  6. Prägemaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorratsrolle (5) und/oder die Aufwickeleinrichtung und/oder die Vorschubeinrichtung (V) in voneinander unabhängige, in Vorschubrichtung (14) der Folienbahn (4) gesehen, benachbarte Einrichtungen - Segmente - aufgeteilt sind, insbesondere 4-fach geteilt.
  7. Prägemaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Stempel (10) mit einem horizontal verschiebbaren Keil (15) ausgestattet ist, zur wahlweisen Höhenverstellbarkeit der nach oben weisenden Stempelfläche des Stempels (10).
  8. Prägemaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Heizeinrichtung (17) aus einem oder mehreren über die Fläche des Stempels (10) verlaufenden Heizdrähten (23) besteht, insbesondere die Heizdrähte (23) mäandrierend verlaufen und/oder der in Vorschubrichtung (14) der Folienbahn (4) gesehen mittlere Bereich der Stempelfläche stärker aufheizbar ist.
  9. Prägemaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Elektronik zur Steuerung der Prägemaschine an einem teleskopier- und/oder relativ zur Prägemaschine verschwenkbaren Tragarm befestigt ist.
  10. Verfahren zum Zuführen und Ausrichten einer Prägefolie (4) auf einem Stempel (10) in einer Prägemaschine zum Drucken und/oder Prägen einer Prägefolie (4), wobei die Prägefolie (4) nach dem Prägevorgang vom Stempel (10) abgeführt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Prägefolie (4) mit einer Vorschubeinrichtung auf den Stempel (10) geschoben und ausgerichtet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Prägemaschine gemäß einem der Ansprüche 1 - 9 zur Durchführung des Verfahrens verwendet wird.
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