Einrichtung für Heissprägedruck mit Farbrollenfolien Die Erfindung betrifft eine Weiterausbildung der im Patentanspruch des Hauptpatentes gekennzeichneten Einrichtung für Heissprägedruck mit Farbrollenfolien an Zylinderschnellpressen, wobei an dem einen Ende des mit Prägestempeln bestückbaren Schriftfundaments eine Folienrollenspindel für die Aufnahme von Folienrollen vorgesehen ist, von der aus die Folienbahnen absatzwei se über Leitstangen in geringem Abstand über die ge heizten Prägestempel hinwegführbar sind.
Es ist bereits eine Einrichtung zum Heissprägedruck mit Farbrollenfolien vorgeschlagen worden, bei der das hin- und hergehende Schriftfundament der Schnellpres se neben der notwendigen Heizeinrichtung für den Präge vorgang die Mittel für die Zuführung der noch unge nutzten Folie zu den Prägestempeln und die Mittel für die Wiederaufnahme der benutzten Folie trägt. Diese Mittel sind im wesentlichen die noch ungenutzten Folien rollen selbst, Einrichtungen zur Erzeugung eines inter mettierenden, zeitlich ausserhalb des eigentlichen Präge vorganges stattfindenden, für die einzelnen Folien vor zugsweise unterschiedlichen Vorzugs, sowie ebenfalls von einander unabhängig betriebene Aufwickeltrommeln für die benutzten Folien.
Der Vorteil dieser Anordnung ist, dass alle Bewegungen, die von den Vorzugseinheiten und Aufwickelmechanismen erzeugt werden, als Relativbe wegung der Folien gegenüber dem Schriftfundament al lein wirksam sind. Die hin- und hergehende Bewegung des Schriftfundaments bleibt auf die Antriebsmittel des Folientransports kinematisch ohne Einfluss.
Bei hohen Anforderungen an die Maschine hinsicht lich möglichst wirtschaftlicher Nutzung der Folie, insbe sondere bei grossen Formaten mit stark unterschiedli chen und unregelmässig verteilten Prägeflächen, ergibt sich die Notwendigkeit, eine Vielzahl von Folienbahnen mit unterschiedlichen Vorzugswegen. über die Maschi nenbreite angeordnet, anzuwenden. Entsprechend ihrer Anordnung am Schriftfundament erhöht das Gewicht der hierfür vorzusehenden Einrichtungen die Massenkraft auf den die Hin- und Herbewegung erzeugenden Antrieb des Schriftfundaments erheblich. Auch sind der räum lichen Unterbringungsmöglichkeit der Vorrichtungen für die Erzeugung der intermettierenden Vorzüge Grenzen gesetzt.
Aufgabe der Erfindung ist, eine Möglichkeit aufzu zeigen, die Mittel zur Erzeugung des intermettierenden Vorzugs der einzelnen Folienbahnen, sowie die Mittel zur Wiederaufnahme der bereits genutzten Folien am feststehenden Maschinengestell anzuordnen, so dass die Hin- und Herbewegung des von diesen Einrichtungen befreiten Schriftfundaments keine nennenswerten zu sätzlichen Massenkräfte hervorruft, eine grössere Frei zügigkeit in der Wahl der anzuwendenden Vorzugsge triebe hinsichtlich ihrer Anzahl und Bauart erzielt wird, und weiter eine Beeinflussung der Folienbewegung durch den Hin- und Hergang des Schriftfundaments unter bleibt.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass am Maschinengestell absatzweise angetriebene Fo lientransportwalzen und daran anschliessend Einrichtun gen zum Abführen der verbrauchten Folienbahnen vor gesehen sind, wobei zwischen der am Schriftfundament ende angeordneten Leitstange und den Folientransport walzen ein eine Verbindungsbrücke zwischen dem Schrift fundament und den Folientransportwalzen bildendes Schubschwingengetriebe, bestehend aus einer am Schrift fundament angelenkten Koppel und einer am Maschinen gestell angelenkten Schwinge, angeordnet ist, und die Anlenkstellen des Schubschwingengetriebes mit frei dreh baren Umlenkrollen versehen sind.
Das Schriftfundament bildet hierbei gewissermassen das antreibende Schubglied. Die Schwinge ist zweck- mässig oberhalb des Schriftfundaments im Gestell der Maschine gelagert und über eine Koppel mit dem Schrift fundament verbunden. Vorzugsweise werden zwei völlig deckungsgleiche, je an einer Seite des Schriftfunda ments angelenkte Getriebe benutzt, deren Gelenkpunkte über quer zur Maschinenlängsachse verlaufende Wellen verbunden sind. Diese Wellen können praktisch ein Ele ment der hier zur Anwendung kommenden Elementen paare bilden, entsprechend der in der Getriebelehre üb lichen Bezeichnungsweise.
Die Führung der Folienbänder erfolgt vorzugsweise parallel zu den Mittellinien von Schwinge und Koppel, also in festem Abstand zu diesen, und über lose Rollen, die auf den Verbindungswellen der beiden Schubschwin gengetriebe angeordnet sind. Zweckmässig entspricht der Radius der losen Umlenkrollen dem Abstand der Folien bahnen von den Mittelllinien der Schwinge und der Kop pel. Es lässt sich nachweisen, dass hierbei unabhängig von der jeweiligen Stellung des Schriftfundaments die Länge des an der Überführung beteiligten Bandstückes konstant bleibt. Damit findet eine Relativbewegung der Folienbänder gegenüber dem Schriftfundament trotz des sen Hin- und Herbewegung nicht statt.
Vom Anlenkpunkt der Schwinge am Gestell ausge hend können die einzelnen Bänder getrennt verschiede nen Vorzugs- und Aufwickeleinheiten zugeführt werden, die am Gestell in hinreichend grosser Anzahl und in frei zügiger Wahl der Antriebsmittel angeordnet werden kön nen. Die von den Vorzugseinheiten den Bändern mit geteilten Vorzüge allein bewirken die gewünschte, ein stellbare Relativbewegung der Folien gegenüber dem Schriftfundament, zeitlich ausserhalb des eigentlichen Prägevorganges, vorzugsweise während des Schriftfunda ment-Rücklaufs.
Aus der schweizerischen Patentschrift 460 059 ist zwar schon eine an einem Tiegelautomaten angebrachte Einrichtung zum Heissprägedruck mit Farbrollenfolien bekannt, deren Folientransport- und -aufwickelwalzen am Maschinengestell vorgesehen sind. Jedoch stellt sich hier das Problem der Abführung der verbrauchten Fo lien von einem hin- und hergehenden Schriftfundament nicht, weil die Prägeform am Gestell des Tiegelautoma ten fest angeordnet ist.
Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist in den Figuren 1 bis 3 dargestellt. Fig. 4 zeigt eine Variante. Es zeigen: Fig. 1 schematisch den Seitenschnitt einer Zylinder schnellpresse in der Stellung des Schriftfundaments vor Beginn des Druckganges mit am Schriftfundament ange brachter Folienrollen-Heissprägeeinrichtung, einschliess- lich der am Gestell angebauten Vorzugs- und Aufwickel einheiten, sowie die Einrichtung zur Überführung der Fo lienbahnen vom Schriftfundament an die Vorzugs- und Aufwickeleinheiten.
Fig.2 den Seitenschnitt derselben Zylinderschnell presse in der Stellung vor Beginn des Rücklaufs des Schriftfundaments.
Fig.3 eine Ansicht derselben Zylinderschnellpresse in Pfeilrichtung lt. Fig. 1.
Fig. 4 eine Variante, bei der die Aufwickeleinheiten fehlen und die verbrauchte Folie in einen Abfallbehälter befördert wird.
Vom Anlegestapel 50 wird der Bogen durch Sauger 51 angenommen und über den Anlegetisch 52 den Vor greifern 53 zugeführt. Nach dem Ausrichten des Bogens schwingen die Vorgreifer 53 mit dem erfassten Bogen in Richtung des in Pfeilrichtung umlaufenden Druckzylin ders 54 und übergeben den Bogen an die Zylindergrei fer 55. Das Schriftfundament 1 wird in bekannter Weise synchron zum umlaufenden Druckzylinder 54 bewegt, in dem die Zahnstangen 25 u. 26 in am Druckzylinder 54 befestigte Zahnsegmente einlaufen. Beim Durchlauf der auf dem Schriftfundament 1 befestigten Prägestempel 5, unter dem Druckzylinder 54, erfolgt der Prägevorgang, indem die Farbpigmente aus der Folienbahn 4 unter Druck ausgeschmolzen werden.
Auslegergreifer 56 u. 57, die an umlaufenden Ketten 58 befestigt sind, führen den Bogen zum Ablegestapel 59. Die Hin- und Herbewegung des Schriftfundaments 1 erfolgt in bekannter Weise, z.B. durch ein Rollrad 60, welches in eine Zahnstange 61 am Schriftfundament 1, sowie in die mit dem Grundgestell 62 festverschraubte Zahnstange 63 eingreift. Die Pleuel stange 64 verbindet das Rollrad mit der Kurbelwelle 65, die in Pfeilrichtung umläuft und dabei das Rollrad und das Schriftfundament 1 hin- und herbewegt. Das Schrift fundament läuft in bekannter Weise in mehreren Lauf bahnen auf Rollenwagen 114.
Bis hierher umfasst die Beschreibung bekannte, nor male Einrichtungen an Zylinderschnellpressen. Neu ist die Zuordnung der eigentlichen Heissprägeeinrichtung zum hin- und hergehenden Schriftfundament 1 mit der Anordnung der Folientransportgetriebe am feststehenden Maschinengestell.
An dem dem Anlegetisch zugewandten Ende des Schriftfundaments 1, welches eine Wärmeisolierplatte 1' trägt, ist die Folienrollenspindel 2 in die Lager 23, 24 von oben einsetzbar angebracht. Die Spindel ist leicht herausnehmbar, damit nach Verbrauch der Folienrollen 3 wieder Ersatzrollen aufgesetzt werden können. Auf der Folienrollenspindel werden die Folienrollen seitlich in ihrer Lage in bekannter Weise fixiert. Die Folienbahn 4 führt von der Folienrollenspindel 2 aus über die Leitstan- ge 30 hinweg. Danach verläuft die Folienbahn 4 in gerin gem Abstand über die auf 120 C erhitzten Prägestempel 5 und die Leitstange 31 hinweg. Die Prägestempel 5 sind in entsprechender Anzahl auf der Heizplatte 5' befestigt.
Die Heizplatte 5' selbst ist wie ein Schliessrahmen in be kannter Weise auf dem Schriftfundament 1 festgespannt oder in Abwandlung hiervon festgeschraubt. Über eine nicht dargestellte Kabelschleppeinrichtung wird die Ener gie für die Heizplatte 5' zugeführt und diese damit auf die notwendige Temperatur gebracht. Die Temperatur wird mittels Temperaturfühler und Thermostat konstant gehalten.
Während der Bewegung des Schriftfundaments 1 von der Stellung gemäss Fig. 1 nach der Stellung gemäss Fig. 2 erfolgt die Folienprägung, indem das von Greifer 55 erfasste Material, welches auf der Druckfläche des Zylinders 54 liegt, mit Druck gegen die geheizten Präge stempel 5 gepresst wird. Dabei wird das Farbpigment der Folienbahn 4, die zwischen dem Prägestempel 5 und dem zu prägenden Bogen liegt, auf den Bogen übertra gen. Bekanntlich bestehen die Farbrollenfolien aus Cel lophanfolien, denen unter Zusatz von Wachs die Farb- pigmente aufgedampft sind, z.B. Gold- oder Silberfarb stoffe.
Zweckmässigerweise wird die Heizplatte 5', die die Prägestempel 5 trägt, in bekannter Weise gegen das Schriftfundament isoliert, z.B. durch Asbestfolien 1', so dass keine oder nur wenig Wärme nach unten abge führt wird.
Während der Zeit des Rücklaufs des Schriftfunda ments 1 aus der Stellung gemäss Fig. 2 nach derjenigen von Fig. 1, nötigenfalls auch etwas darüber hinaus bis kurz vor Beginn des eigentlichen Prägevorganges, erfolgt der Weitertransport der Folienbahn 5 in der erforderli chen und einstellbaren Länge.
Den Folienvorzug bewerk stelligen sogenannte Folientransportwalzen 66, 67, 68, 69. In diesem Beispiel vier Stück für vier unabhängige Vorzugswege. In bekannter Weise sind diese Walzen geriffelt. Gummiwalzen 70, 71, 72, 73 drücken unter Einwirkung nicht dargestellter Federn gegen diese Rif- felwalzen und sind zur Abschaltung einzelner Folienvor- züge abschwenkbar. Riffelwalzen und Gummiwalzen sind im Maschinengestell, in den Gestellseitenwänden 83 u. 84 gelagert.
Zwischen je einer als Riffelwalze ausgebil deten Folientransportwalze 66, 67, 68, 69 und Gummi walze 70, 71, 72, 73 werden eine oder mehrere Folien bahnen hindurchgeführt. Die intermettierende Drehung der Folientransportwalzen 66, 67, 68, 69 erfolgt in be kannter Weise, z.B. mittels kleiner elektrischer Schritt motoren, deren Schaltschritte stufenlos einstellbar sind, bis zu einem Weg, der dem maximalen Format des zu bedruckenden Bogens entspricht - oder wird, wie hier der Einfachheit halber nur für eine Vorzugseinheit 73, 69 in Fig. 2 dargestellt, mechanisch über eine Kurbelschwin ge 76 erzeugt. Die in ihrem Radius stufenlos veränder lich einstellbare Kurbel 74 treibt über die Koppel 75 die Schwinge 76 an, die eine wechselnde Drehrichtung erfährt.
Die Schwingenwinkelausschläge sind in ihrer Grösse abhängig vom eingestellten Kurbelradius. Die Einwegkupplung 77 (Richtungskupplung oder Freilauf) überträgt nur die Drehrichtung im Pfeilsinne auf die Fo lientransportwalze 69 und damit auf die betreffende Fo lienbahn oder Folienbahnen. Die Zuordnung der Stellung der Kurbel 74 über das Zahnradvorgelege 78, 79, 80, 81 zum Druckzylinder 54 erfolgt so, dass der Folientrans port im gewünschten Zeitabschnitt vollzogen wird. Die Länge des Vorzugs wird durch den am Handrad 82 über ein nicht dargestelltes Spindelgetriebe stufenlos einstell baren Radius der Kurbel 74 bestimmt.
Die Führung der Folienbahn vom Schriftfundament 1 bis zu den Folientransportwalzen 66, 67, 68, 69 erfolgt über die Umlenkrollen 92, 91, 90, 86. Es sind stets soviel Umlenkrollen 92, 91, 90, 86 vorhanden, wie Folienbah nen verwendet werden.
In den Gestellseitenwänden 83 u. 84 ist eine Spindel 85 geteilt und daher leicht herausnehmbar gelagert. Die losen Umlenkrollen 86 sind in ihrer Anzahl und Breite der Anordnung der Folienbahnen über die Breite der Maschine folgend angeordnet: frei gegeneinander und gegenüber Spindel 85 drehbar.
In ähnlicher Weise sind die Umlenkrollen 90, 91 u. 92 auf den Spindeln 87, 88, 89 frei drehbar angeordnet. Spindel 89 ist, ebenfalls geteilt, in den Lagerschil dern 93, 94, die am Schriftfundament 1 befestigt sind, leicht entfernbar gelagert und dient nicht nur zur Aufnah me der Umlenkrollen 92, sondern ist gleichzeitig Anlenk bolzen für die Koppeln 95 des aus den Elementen 1, 95, 96 gebildeten Schubschwingengetriebes. Die Koppeln 95 sind ausserdem ebenfalls frei drehbar auf Spindel 88 ge lagert, während die Schwingen 96 fest mit der Spindel 88 und der Spindel 87 verbunden sind. Spindel 87 kann sich in den Gestellseitenwänden 83 u. 84 frei drehen.
Spindeln 88 u. 87 werden zweckmässigerweise ebenfalls geteilt ausgeführt, so dass ein Umstecken der Umlenk rollen 90 u. 91 bei der Einrichtung anderer Arbeiten schnell und ohne Demontage der Getriebeglieder vorge nommen werden kann. Die Umlenkrollen 90, 91, 92 haben gleiche Durchmesser. Dadurch wird die Folien bahn parallel zu den Mittellinien der Getriebeglieder ge führt.
Betrachtet man Punkt 97 als Zulaufpunkt, Punkt 98 als Ablaufpunkt der Folienbahn, so ist das an der Überführung beteiligte Stück der Folienbahn, unabhän gig von der jeweiligen Lage des Schriftfundaments 1 stets so lang, wie die Summe der Abstände von Spindelmitte 89 bis Spindelmitte 88 und Spindelmitte 88 bis Spindel mitte 87, zuzüglich dreier Kreisbogenstücke mit dem Ra dius der Umlenkrollen 90, 91, 92 über einen Gesamt zentriwinkel von 180 . Durch diese von der Satzbett bewegung unabhängigen Längenkonstanz bedingt, teilt sich die Hin- wund Herbewegung des Schriftfundaments der Folienbahn und damit dem eingestellten Vorzugs weg nicht mit.
Die Aufwicklung der verbrauchten Folienbahnen 4 geschieht durch Aufwickelspindeln 99, 100, 101, 102 mittels der Drehfeldmagnete 103, 104, 105, 106. Dadurch erfolgt die Aufwicklung aller Bahnen verschiedenen Vor zugs unabhängig voneinander. Die Drehfeldmagnete sind Drehstrom-Asynchronmotoren. Sie dienen zur Erzeugung von Drehmomenten im Stillstand oder Langsamlauf über beliebige Umdrehungswinkel. Diese Drehfeldmagnete ste hen ständig unter Strom und bedürfen keiner Steuerung. Sobald die Folienbahnen durch die Folientransportwal zen 66, 67, 68, 69 vorgezogen werden, wickelt sich das Folienband mit geringer Kraft straff auf die Aufwickel spindeln 99, 100, 101, 102. Die Aufwickelspindeln sind geteilt ausgeführt und herausnehmbar eingerichtet, so dass die aufgewickelten Folientrommeln leicht entnom men werden können.
Von aussen leicht einstellbare La mellenbremsen 107 üben ständig ein geringes Bremsmo ment auf die Folientransportwalzen 66, 67, 68, 69 aus, so dass die Drehfeldmotoren während der Bewegungs phase, in der die Vorzugswalzen über den Freilauf 77 abgekoppelt sind, keinen Zug auf die Folienbahnen aus üben können. In gleicher Weise wird verhindert, dass während der Vorzugsphase der Freilauf überholt. Bei gewollter Unterbrechung des Vorzugs mittels der ab schwenkbaren Gummiwalzen 70, 71, 72, 73 wird gleich zeitig der Strom zu den Drehfeldmagneten unterbrochen.
Soll die bereits genutzte Folie nicht wieder verwen det werden, was dann der Fall ist, wenn sie gut ausge nutzt wurde, erübrigt sich ihre Aufwicklung.
Fig. 4 zeigt, wie dann die verbrauchten Folien aus der Maschine gefördert werden.
Von der Folientransportwalze 66 ausgehend, die dem Auffangkorb 108 am nächsten liegt, wird über eine Rol lenkette 109 ein Zahnradvorgelege 110, 111 angetrieben. Die Übersetzung des Getriebes ist so gewählt, dass Rad 111 etwas schneller umläuft als die Folientransportwal ze 66. Mit dem Rad 111 drehfest verbunden ist eine Haspel 112, die zur Erhöhung der Reibung an ihrem Umfang mit Sandpapier belegt ist oder ähnlichem Ma terial. Auch kann diese Haspel aus sternförmig angeord neten Stangen bestehen, die ihrerseits mit Sandpapier belegt sind. Teilt man der Folientransportwalze 66 den grössten bei der betreffenden Arbeit vorkommenden Vor zugsweg zu, so ist die Umlaufgeschwindigkeit der Haspel stets grösser als die irgendeiner Folie.
Die Aufwickel spindeln 99, 100, 101, 102 dienen nur als Leitstange für die einzelnen Folien, die der Haspel 112 zugeführt wer den. Infolge der grösseren Geschwindigkeit der Haspel 112 werden die Folienbahnen straff gehalten und in den Auffangkorb<B>108</B> gefördert.
Das Einrichten der Maschine geschieht zweckmässi- gerweise in der Stellung des Schriftfundaments gemäss Fig. 1. Das Seitenteil 84 des Gestells ist so ausgebildet, dass eine gute Zugänglichkeit zum Schriftfundament in der genannten Stellung vorliegt. Die strichpunktierte Li nie 113 gibt den Umriss der Gestellseitenwand 84 wieder. Um diese Gestaltung des Seitenteils zu ermöglichen, sind alle Antriebsmechanismen zweckmässigerweise an der Gestellseitenwand 83 vorgesehen.