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Vorrichtung zum gleichzeitigen Wdrmeverpressen, Prägen und Schneiden
von Werksttlcken, beispielsweise Etiketten Die Erfindung betrifft eine Vorrthtung
mit einem Druckstock bzw. Gesenk zum Uleichzeitigen Wärmeverpressen, Prägen und
Schneiden von WerkstUcken, beispielsweise Etiketten.
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Auf bestimmten Gebieten des Druckereiwesens, insbesondere beim Drucken
von Etiketten und dergleichen, ist es häufig wUnschenswert, ein Endprodukt zu erhalten,
das verschiedene ornamentale Verzierungen aufweist. Diese Verzierungen werden im
allgemeinen hauptsächlich durch Drucken, Prägen und W§rmeverpressen einer Folie
oder eines Kunststoffstreifens hervorgebracht.
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Speziell in den Fällen, in denen eine Follenüberlappung oder eine
Prägung längs der Umfangskante des Endprodukts gewünscht wird, wurde bisher das
AussMr.eiden des Endprodukts aus der Bahn zu einem besonderen Problem, da selbst
kleine Abweichungen der Registerhaltigkeit beträchtlichen Ausschuß zur Folge hahen
konnten. Ein ähnliches Problem ergibt sich, wenn auf irgend einem Bereich des Etiketts
eine Prägung vorhanden ist, da die spezielle Ausrichtung der Prägung auf dem Etikett
gegenüber dessen Schnittkante gleichfalls einen wichtigen
Faktor
darstellt, wobei selbst kleine Abweichungen der Registerhaltigkeit zu beträchtlichem
Ausschuß führen können.
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Es sind bereits zahlreiche Vorrichtungen bekannt, bei denen verschiedene
Prägeverfahren oder Folien- und Kunststoffttberziehverfahren intDruck- und Schneidvorgängen
kombiniert sind. Bei vielen dieser Vorrichtungen mußte das Produkt, beispielsweise
Etiketten bzw. Aufkleber, wiederholten oder weiteren Behandlungsschritten unterzogen
werden, um das erforderliche Endprodukt zu liefern. Jeder folgende Verf ahrensschritt
stellte wiederum ein Problem bezüglich der Registerhaltigkeit dar, weshalb die Herstellung
mit größeren Zeit-, Arbeits- und Kostenaufwand verbunden war.
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In der USA-Patentschrift 3 289 573 ist eine Kolbenpresse beschrieben,
welche fertig geschnittene Etiketten herzustellen vermag, die bedruckt, geprägt
und mit Folie oder Kunststoff wärmeverpreßt sind. Diese Etiketten werden bei einem
einzigen Durchlauf durch die Presse hergestellt, wobei die verschiedenen Ornamente
bzw. Verzierungen an nacheinander angeordneten Stationen auf die Etiketten aufgebracht
werden.
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Obgleich die in dieser USA-Patentschrift beschriebene Vorrichtung
eine wesentliche Verbesserung gegenüber den bisher verwendeten Vorrichtungen darstellt,
stellt die Einzelschritt-Betätigung beim Prägen, Wärmeverpressen und Schneiden immer
noch ein Problem bezüglich der einwandfreien Ausrichtung zum Schneiden des Etiketts
dar, und zwar insbesonderte in den Fällen, in welchen das Prägen und/oder der Folienüberzug
längs der Kanten des Etiketts gewünscht wird oder wenn dieser Uberzug auf dem Etikett
in gegenüber dessen Umfangskante ganz bestimmten, ausgewählten Bereichen vorhanden
sein soll. Erfindungsgemäß wird demgegenber auch die für die Fertigstellung eines
Etiketts erforderliche Anzahl von Bearbeitungsstationen vermindert.
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Genauer gesagt, schafft die Erfindung einen Druckstock bzw. ein Gesenk,
der bzw. das in einem einzigen, alle Behandlungen gleichzeitig durchführenden Arbeitsgang
eine Folie oder Kunststoffbahn zu prägen, wärmezuverpressen und zu zerschneiden
und jeweils identische Endprodukte zu liefern vermag. Wenn das erfindungsgemäße
Gesenk mit einer Druckerpresse, beispielsweise der Kolbenpresse gemäß USA-Patentschrift
3 289 753 kombiniert wird, können in einem einzigen Arbeitsgang mit nur geringem
oder gar keinem Produktionsverlust infolge mangelhafter Registerhaltigkeit fertig
geschnittene Etiketten hergestellt werden, die bedruckt, geprägt und mit Folie oder
Kunststoff wärmeverpreßt sind.
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Das erfindungsgemäße Gesenk weist im wesentlichen eine Heizeinrichtung,
einen Tiefdruckabschnitt und einen Umfangskantenabsohnitt auf. Die Umfangskante
ist vorzugsweise scharf abgewinkelt und erstreckt sich unter Bildung einer Gratlinie
über die normale Ebene des Tiefdruckteils hinaus. Wenn das erfindungsgem&ße
Gesenk gegen die Außenseite einer Ubertragbahn aus wärmeifbertragbaremMaterial angepreßt
wird, beispielsweise gegen eine eine Folie tragende Bahn mit einer Mylar-Grundschicht,
überträgt das Gesenk durch Wärmeeinwirkung die Folie auf die Ubernahmebahn, ohne
die Übertrag bahn durchzuschneiden, wobei die Ubernahmebahn im Relief des Tiefdruckteils
geprägt und in der durch die Steg- bzw.
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Grat linie des Gesenks vorbestimmten Form ausgeschnitten wird. Die
auf der Grundschicht befindliche Abfallbahn wird in intaktem Zustand weitergefördert.
Wenn der Abfallstreifen der Ubernahmebahn rollenförmig ist, kann er weitergefördert
werden und können die fertigen, ausgesohnittenen Etiketten von der flexiblen Tragfläche
abgenommen werden, über welche die Ubernahmebahn hinwegläuft. Falls das Prägen längs
der Kante des Etiketts erfolgen soll, kann die Grat linie längs der Umfangskantedes
Tiefdruckteils ein stückig mit diesem ausgebildet sein.
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Die Winkelanordnung und die Höhe der Steglinie bzw. Gratlinie sind
in Abhängigkeit von der Flexibilität der Übertragbahn-Grundschicht, der Zugfestigkeit
der Übernahmebahn und der Flexibilität der die Ubernahmebahn tragenden Fläche vorbestimmt.
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In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß die Übertragbahn und die
Übernahmebahn kontinuierlich zugeführte, endlose Bahnen sein oder aus einzelnen
Bahnstücken bestehen können, wobei die Zusammensetzung dieser Bahnen von der Art
und der gewünschten Menge des Endprodukts und/oder der Art der verwendeten Ausrüstung
abhängt.
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Im folgenden sind einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine weitgehend schematische
Seitenansicht einer zur Verwendung mit dem erfindungsgemäßen Druckstock bzw. Gesenk
verwendbaren Druckerpresse, Fig. 2 eine Stirnseitenansicht eines Druckstocks bzw.
Gesenks mit den Merkmalen der Erfindung, Fig. 3 eine Aufsicht auf den Druckstock
bzw. das Gesenk gemäß Fig. 2, Fig.3A einen Schnitt durch einen abgewandelten Druckstock
bzw. Gesenk, Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3, Fig.4A einen in
vergrößertem Maßstab gehaltenen, Einzelheiten veranschaulichenden Teilschnitt längs
der Linie 4A-4A in Fig. 3, Fig. 5 eine Aufsicht auf die Unterseite des Druckstocks
bzw. Gesenks gemäß Fig. 2,
Fig. 6 eine Aufsicht auf ein mit Hilfe
des Druckstocks bzw. Gesenks hergestelltes Etikett, Fig. 7 einen in vergrößertem
Maßstab gehaltenen, Einzelheiten zeigenden Schnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 1,
Fig.7A einen Einzelheiten zeigenden Schnitt durch den Druckstock bzw. das Gesenk
beim Wärmeverpressen, Prägen und Schneiden, Fig. 8 eine die sich kreuzenden Bahnen
veranschaulichende Teilansicht, Fig. 9 eine Teilansicht einer anderen Bahnüberkreuzung,
Fig 10 einen Schnitt durch einen anders abgewandelten Druckstock bzw. Gesenk mit
den Merkmalen der Erfindung, Fig.11 einen Schnitt durch einen noch weiter abgewandelten
Druckstock bzw. Gesenk, Fig.12 eine Teil-Seitenansicht einer anderen Übernahmebahn
und F eine schematische Darstellung einer zur Anwendung bei der Erfindung geeigneten
Rotationspresse.
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In den Zeichnungen sind einander gleiche Teile mit jeweils den gleichen
Bezugsziffern bezeichnet.
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Der in Fig. 1 dargestellte Druckstock bzw.-Gesenk 1 eignet sich ohne
weiteres zur Verwendung mit einer Kolben-Presse 2, beispielsweise der in USA-Patentschrift
3 289 573 beschriebenen Art. Die Presse 2 weist im wesentlichen einen oberen Rahmen
3 und einen unteren Rahmen 4 auf, von denen letzterer mit einem hin- und hergehenden
Kolben 5 versehen ist, der auf übliche Weise, beispielsweise mit Hilfe einer nicht
dargestellten
Anordnung aus Motor, Schwungrad, Getriebe und Kurbelwelle, aufwärts und abwärts
bewegbar ist.
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Für das mit Hilfe des Druckstocks bzw. Gesenks 1 oder der Druckstcke
bzw. Gesenke durchgeführte Prägen ist es wünschenswert, daß die Übernahmebahn eine
gewisse Flexibilität besitzt. Diese Flexibilität kann, wie noch näher erläutert
werden wird, eine der Bahn innewohnende Eigenschaft sein, oder es kann gemäß Fig.
1 eine kontinuierliche Trägerbahn 6 aus einem festen, aber elastischen Stoff, wie
Gummi oder einer anderen flexiblen oder elastomeren Substanz, über mehrere Rollen
7 geführt werden und über den unteren Rahmen 4 hinweglaufen, so daß sie die ausgeschnittenen
Etiketten 8 zu einer Aufnahme-Wanne 9 mitnimmt.
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Auf dieser Trägerbahn 6 wird eine aus Papier oder dünner Metallfolie
bestehende, von einer Spule 11 ablaufende Übernahmebahn 10 gefördert, wobei der
nach dem Ausschneiden der Etiketten verbleibende Abfallstreifen der Übernahmebahn
10 auf eine weitere Spule 12 aufgerollt wird.
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Eine Übertragbahn 13, welche die durch Wärmeeinwirkung auf die Übernahmebahn
10 zu übertragende Folie bzw. den Kunststoff-Film enthält, wird vorzugsweise von
einer Spule 14 aus in der Weise zugeführt, daß sie die Übernahmebahn 10 unter einem
Winkel schneidet, wobei der Kreuzungsunkt zwischen den Bahnen 10 und 13 zwischen
dem oberen Rahmen 3 und dem unteren Rahmen 4 liegt.
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Vorzugsweise ist noch eine nicht dargestellte Aufwickelspule für das
Abfallmaterial von der Ubertragbahn 13 vorgesehen. Obgleich sich die Erfindung auf
das Wärmeverpressen, Prägen und Schneiden bezieht, kann ersichtlicherweise ohne
weiteres auch ein Bedrucken mit Hilfe von Druckstökken 15 auf der Presse 2 durchgeführt
werden, so daß die fertigen Etiketten 8 bedruckt, wärmeverpreßt, geprägt und
geschnitten
sind.
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Das in den Fig. 2 bis 5 dargestellte Preß-, Präge- und Schneidgesenk
t weist eine Heizeinrichtung 16 beispielsweise in Form mehrerer Calrod-Heizelemente
17 auf, die an einen elektrischen Steckkontakt 18 angeschlossen sind.
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Das Gesenk 1 ist vorzugsweise mittels einer Isoliermaterlalschicht
19 isoliert.
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Das Gesenk 1 weist zumindest einen Tiefdruck-Bereich 20 mit einer
äußeren Umfangskante 22 auf, die stärker abgewinkeltiiVs die inneren Umfangskanten
23 des Bereichs 20, so daß sie eine sich über die normale obere Ebene des Bereichs
20 hinaus erstreckende Steg- bzw. Gratlinie festlegt, welche die Form der fertigen
Etiketten 8 bestimmt.
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Darüberhinaus kann das Gesenk 1 weitere Tiefdruckbereiche 21 aufweisen,
welche die gewünschte Folienanordnung und das gewünschte Prägemuster des fertigen
Etiketts bestimmen. Wenn das Gesenk 1 mithin einen umfangsmäßigen Tiefdruckbereich
20, welcher ein trapezförmiges Muster festlegt, und einen inneren, umfangsmäßig
ein Quadrat festlegenden Tiefdruckbereich 21 aufweist, besitzt das fertige Etikett
gemäß Fig. 6 trapezförmige Gestalt mit einem darin Sestgelegten Quadrat und kann
weiterhin mit einem durch die Druckstöcke 15 hervorgebrachten Aufdruck versehen
sein.
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Gemäß Fig. 3A kann ein Tiefdruckteil 27 in das Gesenk 1 eingestochen
sein, wobei eine Grat linie 28 über die normale Ebene des Tiefdruckteils 27 hinausragt.
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Wenn das Gesenk 1 gemäß Fig. 7 und 7A gegen die Unterseite der Übertragbahn
13 angedrückt wird, dehnt sich die unter ihr befindliche flexible Grundschicht 24,
welche mit der Grat linie 28 in Berührung gelangt, ohne jedoch dabei zu reißen.
Die innerhalb des Tiefdruckbereichs mit dem GO-senk 1 in Berührung stehende Folienschicht
wird dabei auf
die Übernahmebahn 10 übertragen, wobei die Trägerbahn
6 der Übernahmebahn 10 eine solche Flexibilität verleiht, daß diese im Reliefmuster
des Tiefdruckteils 27 geprägt wird. Die Übernahmebahn 10 ist praktisch gestrafft,
so daß die Grat linie 28 mit der sie umgebenden Grundschicht 24 der Übertragbahn
13 die Übernahmebahn 10 durchschneidet und dabei'ein Etikett 8 herausstanzt, das
durch den Prae-und Schneidvorgang geprägt und mit Folie verpreßt worden ist.
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Wenn das Etikett 8 gemäß den Fig. 8 und 9 vor dem gleicheinig erfolgenden
Verpressen, Prägen und Schneiden bedruckt werden soll, kann die Ubernahmebahn 10
so angeordnet werden, daß sie die Übertragbahn 13 bei der Behandlung unter einem
Winkel schneidet. Bei dieser Anordnung überlappt die Übertragbahn 13, welche die
Folie oder den durch Wärme übertragbaren Kunststoff trägt, die Ubernahmebahn 10
nicht über deren gesamte Länge, sondern ist vielmehr so angeordnet, daß sie letztere
an einem Punkt unter dem Gesenk 1 schneidet bzw. überkreuzt. Auf diese Weise kann
vor dem Prägen, Wärmeverpressen und Schneiden mit Hilfe der in Fig. 1 gezeigten
Druckstöcke 15 in einem einzigen Durchlauf ein Auf druck auf die Bahn 10 aufgetragen
werden, wobei die Druckstöcke 15 so angeordnet sind, daß sie im Gegensatz zu der
für das erfindungsgemäße Gesenk 1 erforderlichen stärkeren Andruckberührung nur
einen leichten Druck auf die Bahn ausüben.
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Obgleich sich die Bahnen 10, 13 gemäß Fig. 8 vorzugsweise praktisch
unter einem rechten Winkel kreuzen, kairn diese Überkreuzung gemäß Fig. 9 in Abhängigkeit
von der gewünschten Form der fertigen Etiketten oder in Anpassung an vorhandene
Vorrichtungen unter unterschiedliche Winkeln erfolgen. Gcwünschtenfalls können Führungen
26 für die Bahnen 13, 10 vorgesehen sein.
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Obgleich es sich herausgestellt hat, daß eine Obertragbahn 13 aus
Rollblattmaterial (roll leaf) mit einer 0,75 mmdicken Mylar-Grundschicht ohne weiteres
zur Verwendung beim erfindungsgemäßen Gesenk geeignet ist, sind auch verschiedene
andere Übertrag-, Ubernahme- und Trägerbahnen brauchbar.
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Gemäß Fig. 3A kann das Gesenk 1 auch einen flachen Bereich warmeverpressen
und zudem ein Prägen und Wärmeverpressen mittels des in ihm vorgesehenen Tiefdruckteils
27 durchführen.
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Während das vorstehend beschriebene Gesenk 1 eine einstükkig mit dem
Tiefdruckteil 27 ausgebildete Gratlinie 28 festlegt, kann gemäß Fig. 10 auch ein
Gesenk bzw. Druckstock 29 mit einer Abstand von einem Tiefdruckteil 31 besitzenden
Umfangs-Gratlinie 30 verwendet werden, wobei die Jbernhmebahn 10 längs des durch
die Gratlinie 30 bestimmten Umrisses ausgeschnitten wird. Die auf einem auf diese
Weise geschnittenen etikett befindliche Prägung besitzt Abstand zur Etikett-Kante
und ist einwandfrei gegenüber dieser Kante ausgerichtet.
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Bei der in Fig. 11 dargestellten Anordnung wird auf die in Fig. 1
gezeigte flexible Bahn 6 verzichtet und ist ein Gcgengesenk 32 für das Schneide-,
Präge- und Verpreß-Gesenk 33 vorgesehen. Hierbei wird die für die Übernahmebahn
10 erforderliche Flexibilität vom Gegengesenk 32 geboten und somit die reliefartige
Tiefdruckprägung auf dem Gesenk 33 ermöglicht. Die Abnahme der ausgeschnittenen
Etiketten 8 kann durch an sich bekannte Einrichtungen erfolpein; wahlweise können
die Gesenke 32, 33 lotrecht angeordret sein und können die Bahnen 10, 13 bei der
Bearbeitung praktisch lotrecht durch die Gesenkteile laufen, so daß die fertigen,
ausgeschnittenen Etiketten nach dem Schneiden unter Schwerkrafteinfluß herausfallen.
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Gemäß Fig. 11 können gewünschtenfalls nur ausgewählte Bereiche des
Etiketts, beispielsweise dessen geprägte Bereiche, mit Folie verpreßt werden. Die
Gesenkteile 32, 33 können hinterschnittene Flächen 34 aufweisen, so daß das erwärmte
Gesenlc 33 die Übertragbahn 13 nur an ausgewählten Stellen mit der Übernahmebahn
10 in Berührung bringt.
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Wenn die Übernahmebahn gemäß Fig. 12 eine mehrlagige Bahn 35 ist,
verleiht dieser Aufbau ihrer oberen Schicht D6 eine solche Flexibilität, daß das
Prägen mittels eines einzigen Druckstocks bzw. Gesenks, wie des Gesenks 1 gemäß
Fig. 1 bis 7, erfolgen kann, während die Übernahmebahn 35 von einem nicht flexiblen
bzw. starren Bett 37 getragen wird. Die Übernahmebahn 35 gemäß Fig. 12 ähnelt den
herkömmlichen Bahnen dieser Art und weist eine obere Schicht 36, eine Klebmittel-Schicht
38 und eine üblicherweise aus Papier bestehende Grundschicht 39 auf.
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Der erfindungsgemäße Druckstock bzw. Gesenk läßt sich auch auf andere
Weise wrwenden als mit H1lfeeiner Kolbenpresse gemäß Fig. 1. Bei der in Fig. 13
schematisch dargestellten Anordnung wird eine Rotationspresse verwendet. Bei dieser
Anordnung wird eine Übernahmebahn 40 vorzugsweise von einer Spule 41 über eine Trommel
42 geführt, auf welcher die Übernahmebahn 40 durch mehrere Rotationsdruck-Walzen
43 bedruckt wird, die gewünschtenfalls durch getrennte Anfärbwalzen 44 mit unterschiedlichen
Druckfarben eingefärbt sind. Sodann wird die Übernahmebahn 40 unter einer Übertragbahn
45 hinweggeführt, die vorzugsweise von einer Spule 46 aus zugeführt und über ein
Drehgesenk bzw. eine Prägewalze 47 geleitet wird, auf welcher die erfindungsgemäßen
Tiefdruckteile und Gratlinien ausgebildet sind.
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Jas Wärmeverpressen, Prägen und Schneiden erfolgt vorzugsweise9 ähnlich
wie in Fig. 1 beschrieben, auf einer flexiblen
Bahn 48 über einem
festen, sich drehenden Bett bzw Widerlager 49, doch können diese Arheitsgänge ersichtlicherweise
auch auf die in Verbindung mit Fig. 11 und 12 beschriebene Weise erfolgen. Die Abfallstreifen
von der Übertragbahn 45 und der Übernahmebahn 40 werden vorzugsweise von Aufwickel-Spulen
50 bzw. 51 aufgenommen, whärend die fertigen Etiketten 52 auf vorher beschriebene
Reise ausgetragen und gesammelt werden.
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Die in der vorstehenden Beschreibung benutzten Ausdrücke sollen selbstverständlich
lediglich zur erläuterung der Erfindungdienen unanicht einschränlend ausgelegt werden,
da innerhalb des Rahmens der Erfindung zahlreiche D«derungen und Abwandlungen möglich
sind.
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Zusmmenfassend schafft die Erfindung mithin eine Vorrichtung zum gleichzeitigen
Wärmeverpressen, Prägen und Ausschneiden eines Werkstücks, wobei das Werkstück über
eine flexible Grundschicht durch einen erwärmten Druckstock bzw. Gesenk mit einem
Tiefdruckmuster bedruckt wird, wobei der Druckstockbzw. das Gesenk unter Wärmeeinfluß
ein auf der Grundschicht befindliches Material auf das Werkstück überträgt, das
Werkstück im Tiefdruckmuster reliefartig -orWrt irnd es längs des durch die Umfangs-Gratlinie
des Druckstocks baz. Gesenks bestimmten Umrisses ausschneidet, indem die Gratlinie
die Grundschicht durchbiegt, ohne sie zu durchschneiden und gleichzeitig zum Ausschneiden
des Werkstücks dieses durchdringt.