DE102007050707A1

DE102007050707A1 - Verfahren und Vorrichtung zum maschinellen Fusionieren von flächigen Einheiten

Info

Publication number: DE102007050707A1
Application number: DE102007050707A
Authority: DE
Inventors: Reiner Wagner; Holger Wingenfeld; Frank Etzel
Original assignee: CD Cartondruck GmbH
Current assignee: Multi Packaging Solutions GmbH
Priority date: 2007-10-22
Filing date: 2007-10-22
Publication date: 2009-04-23
Also published as: WO2009052787A1

Abstract

Ein Verfahren zum maschinellen Fusionieren von flächigen Einheiten, insbesondere Bögen (20), mit einem aus einer Applikationsschicht (22) und einer Klebeschicht (24) bestehenden Applikationsmedium (10), wobei die flächige Einheit auf einer Matrize (18) aufgelegt wird, das Applikationsmedium (10) zwischen der flächigen Einheit und einer Patrize (12) mit Stempeleinrichtung (14) mit zumindest einer Stempeldruckfläche (26) eingebracht wird und anschließend die Applikation (30) durch Zusammenfahren von Patrize (12) und Matrize (18) auf der flächigen Einheit aufgebracht wird, zeichnet sich dadurch aus, dass die Applikation beim Zusammenfahren der Patrize (12) und Matrize (18) mittels zumindest einer an der Stempeleinrichtung vorhandenen umlaufend über die Stempeldruckfläche (26) überstehenden Schneidkontur (16) ausgeschnitten und anschließend im zusammengefahrenen Zustand von Patrize (12) und Matrize (18) mit der flächigen Einheit unter Druck verklebt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum maschinellen Fusionieren oder Applizieren von flächigen Einheiten, insbesondere Bögen, mit einem aus einer Applikationsschicht und einer Klebeschicht bestehenden Applikationsmedium, wobei die flächige Einheit auf einer Matrize aufgelegt wird, das Applikationsmedium zwischen der flächigen Einheit und einer Patrize mit Stempeleinrichtung mit zumindest einer Stempeldruckfläche eingebracht wird und anschließend die Applikation durch Zusammenfahren von Patrize und Matrize auf der flächigen Einheit aufgebracht wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.
STAND DER TECHNIK
Um das Aussehen von Verpackungseinheiten, wie beispielsweise Faltschachteln, aufzuwerten, werden diese häufig mit einem Applikationsmedium versehen. Dabei werden beispielsweise metallisierte Heißprägefolien eingesetzt, die innerhalb einer Heißprägemaschine auf die Oberfläche eines flachen Kartonbogens aufgebracht werden, aus dem später die Faltschachtel gefaltet wird. Derartige Heißprägefolien weisen eine Trägerschicht aus Kunststoff auf, die nach dem applizieren abgezogen wird. Unterhalb der Trägerschicht ist eine Trennschicht aus Wachs angeordnet, die mit einer Schutzlackschicht verbunden ist. Unterhalb der Schutzlackschicht ist die eigentliche Metallfolie angeordnet, die auf einer Heißklebeschicht vorhanden ist. Die Dicke derartiger Heißklebefolien liegt im Bereich von 1,5 bis 3,0 μ (10^–6 m). Die Stempeldruckfläche der Stempeleinrichtung weist eine ebene Druckfläche auf, deren Kontur der Kontur der aufzubringenden Applikation entspricht. Der umlaufende Rand der Stempeldruckfläche bildet dabei eine rechtwinklige Abrißkontur. Beim Applikationsvorgang wird ein Bogen und die Heißprägefolie zwischen eine Matrize und einer die Stempeleinrichtung tragende Patrize gebracht. Anschließend wird die Patrize mit Stempeleinrichtung auf die Matrize unter Druck gefahren. Durch die Temperatur der erhitzten Stempeleinrichtung wird der Heißkleber im Bereich der Stempeldruckfläche erhitzt und entwickelt dadurch seine Klebeeigenschaften. Die Heißprägefolie wird somit im Bereich der Stempeldruckfläche auf die Oberfläche des Bogens aufgeklebt und anschließend die Trägerschicht mit dem restlich nicht mit dem Bogen verklebten Applikationsmedium abgezogen.
Mit derartigen Heißprägemaschinen ist es nicht möglich, Applikationsmedien aufzubringen, die eine deutlich größere Querschnittsdicke aufweisen als die bekannten Heißprägefolien.
Um Applikationsmedien mit einer relativ großen Querschnittsdicke aufzubringen, ist es bekannt, diese Medien entsprechend der gewünschten Kontur auszuschneiden und manuell mit der Oberfläche der mit der Applikation zu versehenden Unterlagen auszukleben. Dies bedeutet einen sehr hohen Aufwand und lässt eine wirtschaftliche Herstellung nicht zu.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ausgehend von dem genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung das technische Problem beziehungsweise die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur maschinellen Fusionieren von flächigen Einheiten gemäß der eingangs genannten Art anzugeben, das mit hoher Packzahl eine wirtschaftliche Herstellung von applizierten Einheiten ermöglicht, wobei unterschiedlichste Applikationsmedien auch mit relativ großer Querschnittsdicke eingesetzt werden können.
Der vorliegenden Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe beziehungsweise das technische Problem zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, die in der Lage ist, ein wirtschaftliches Verfahren zum manuellen Fusionieren von flächigen Einheiten umzusetzen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der von dem unabhängigen Anspruch 1 direkt oder indirekt abhängigen Ansprüche.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist durch die Merkmale des Anspruchs 16 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind durch die in den von dem Anspruch 16 direkt oder indirekt abhängigen Vorrichtungsansprüche dargestellt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich demgemäß dadurch aus, dass die Applikation beim Zusammenfahren der Patrize und Matrize mittels zumindest einer an der Stempeleinrichtung vorhandenen umlaufend über die Stempeldruckfläche überstehenden Schneidkontur ausgeschnitten und anschließend im zusammengefahrenen Zustand von Patrize und Matrize mit der flächigen Einheit unter Druck verklebt wird.
Dadurch, dass die Stempeleinrichtung eine überstehende umlaufende Schneidkontur aufweist, können problemlos Applikationsmedien eingesetzt werden, die eine relativhohe Querschnittsdicke besitzen. Durch die Schneidkontur wird das gewünschte Applikationsbild umfangsmäßig aus den zugeführten flächigen Applikationsmedium ausgeschnitten und in einem Arbeitsgang unter Druck mit der Oberfläche der flächigen Einheit verklebt.
Dies ermöglicht eine äußerst wirtschaftliche Herstellung und lässt Stückzahlen zu, die um ein Vielfaches über denen des manuellen Verfahrens liegen.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass für die Klebeschicht ein Heißkleber verwendet wird und die Stempeleinrichtung eine solche Temperatur aufweist, dass sich die Klebeschicht im Bereich der Stempeldruckfläche unterhalb der Stempeleinrichtung verflüssigt und somit ihre Klebeeigenschaften entwickelt. Mit dieser Ausgestaltung wird die bei den Heißprägefolien bewährte Technik benutzt, um auch Applikationsmedien mit dicker Querschnittshöhe aufzubringen.
Eine besonders bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass eine Stempeleinrichtung vorhanden ist, bei der die äußere Querschnittshöhe der Schneidkontur im Wesentlichen der Querschnittshöhe der Applikationsschicht entspricht, wobei es sich weiterhin als vorteilhaft herausgestellt hat, das Verfahren so auszubilden, dass eine Stempeleinrichtung eingesetzt wird, bei der der Überstand der äußeren Schneidkontur über die von der Schneidkontur umgebenen Stempeldruckfläche der Stempeleinrichtung gleich oder kleiner ist als die Querschnittshöhe der Applikationsschicht.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können Applikationsmedien problemlos eingesetzt werden, die eine Querschnittshöhe aufweisen, die bis in den Bereich von einigen Millimetern geht. Bevorzugt wird ein Applikationsmedium eingesetzt, das in Querschnittsdickenrichtung elastische Eigenschaften aufweist.
Das Applikationsmedium kann dabei taktweise zu- beziehungsweise abgeführt werden, wobei das Applikationsmedium bevorzugt als flexible Rollenware ausgebildet ist.
Die flächige Einheit, die bevorzugt als Bogeneinheit ausgebildet ist, kann ebenfalls taktweise zu- beziehungsweise abgeführt werden, wobei das Material für die flächige Einheit bevorzugt Karton, Papier oder Kunststoff, insbesondere beschichteter Kunststoff, eingesetzt wird.
Die Applikationsschicht des Applikationsmediums kann beispielsweise aus Kunststoff, insbesondere PET, aus Leder oder Kunstleder, aus Textilmaterial, wie Seide, Samt, Leinen oder Baumwolle, oder aus Karton oder Papier, insbesondere beschichteter Karton oder Papier, bestehen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist so ausgebildet, dass sie in der Lage ist, das oben beschriebene Verfahren umzusetzen.
Dabei wird in vorteilhafter Art und Weise eine Stempeleinrichtung eingesetzt, die zumindest ein um die Stempelfläche umlaufende, über die Stempeldruckfläche überstehende Schneidkontur aufweist. Bei Verwendung eines Heißklebers für die Klebeschicht ist es vorteilhaft, eine Heizeinrichtung vorzusehen, die die Stempeleinrichtung erwärmt.
Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkmale sowie durch das nachstehend angegebene Ausführungsbeispiel. Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offensichtlich gegenseitig ausschließen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
1a bis d stark schematisierte Darstellung einer Vorrichtung zum maschinellen Fusionieren flächiger Einheiten mit einem Applikationsmedium in den einzelne Verfahrensschritten,
2 perspektivische Darstellung einer Stempeleinrichtung für die Vorrichtung gemäß 1 mit einer überstehenden, umlaufenden Schneidkontur,
3 schematischer Schnitt durch die Stempeleinrichtung gemäß 2 entlang Schnittführung I-I,
4 schematischer Längsschnitt durch ein einsetzbares Applikationsmedium und
5 schematische Perspektivdarstellung einer aufgefalteten Faltschachtel, deren Oberfläche bereichsweise ein Applikationsmuster aufweist, das verfahrensgemäß mit einer Vorrichtung gemäß 1 aufgebracht worden ist.
WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
In den 1a bis d ist stark schematisiert eine Vorrichtung 40 zum maschinellen Fusionieren von flächigen Einheiten dargestellt, wobei im Ausführungsbeispiel die flächige Einheit als ebener Bogen 20 ausgebildet ist, aus dem zu einem späteren Zeitpunkt beispielsweise eine Faltschachtel gefaltet wird.
Die Vorrichtung 40 besitzt unterseitig eine ebene Matrize 18 und oberseitig eine Patrize 12, die unterseitig eine Stempeleinrichtung 14 aufweist. Die Stempeleinrichtung 14 beziehungsweise eine zusätzliche Stempeleinrichtung 14.1 weist eine ebene Stempeldruckfläche 26 und eine die Stempeldruckfläche 26 umlaufend umgebende, über die Stempeldruckfläche 26 ragende Schneidkontur 16 auf (siehe 2 und 3).
Das Applikationsmedium ist in 1 mit dem Bezugszeichen 10 versehen und besteht aus einer Applikationsschicht 22 und einer auf der Applikationsschicht 22 aufgebrachten Klebeschicht 24. Das Applikationsmedium 10 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als flexibles Medium ausgebildet und kann beispielsweise von einer Rollenbahn der Vorrichtung 40 zugeführt werden.
Die äußere Querschnittshöhe der Schneidkontur 16 ist in 3 mit dem Bezugszeichen HS angegeben. Der Überstand der Schneidkontur 16 zu der ebene Stempeldruckfläche 26 ist in 3 mit dem Bezugszeichen Ü angegeben.
In 4 ist mit dem Bezugszeichen HA die Schichtdicke der Applikationsschicht 22 des Applikationsmedium 10 bezeichnet.
Die Größe der Querschnittshöhe HS der Schneidkontur 16 ist so gewählt, dass sie zumindest so groß ist, wie die Querschnittshöhe HA der Applikationsschicht 22. Die Größe des Überstands Ü der Stempeleinrichtung 14 ist so gewählt, dass der Überstand Ü kleiner ist als die Querschnittshöhe HA der Applikationsschicht 22.
Die Applikationsschicht kann beispielsweise aus Leder oder Textilmaterial bestehen. Die flächige Einheit beziehungsweise der Bogen 20 kann beispielsweise auch aus Karton bestehen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Klebeschicht 14 des Applikationsmediums 10 als Heißklebeschicht ausgebildet und die Stempeleinrichtung 14 wird über eine in der 1 nicht dargestellte Heizeinrichtung aufgeheizt.
Die einzelnen Verfahrensschritte zum Aufbringen einer Applikation werden und im Folgenden beschrieben. Zunächst wird die Stempeleinrichtung 14 beziehungsweise 14.1 mit ihrer nach unten weisenden Schneidkontur 16 innerhalb der Patrize positioniert. Daran anschließend wird das Applikationsmedium 10, das beispielsweise als Rollenware vorliegt, in der Vorrichtung eingefädelt, der mit einer Applikation zu versehenden Bogen 20 in einem nicht näher dargestellten Anleger vorbereitet und der Druck eingestellt, mit dem die Patrize 12 mit der Stempeleinrichtung 14 auf die Matrize 18 fährt.
Im Ausgangszustand gemäß 1a liegt der Bogen 20 oberseitig auf der flachen Matrize 18. Darüber ist das Applikationsmedium 10 angeordnet, das mit seiner Klebeschicht 24 zu dem Bogen 20 hinweist.
Im nächsten Schritt (1b) wird die Patrize 12 auf die Matrize 18 zugefahren (Pfeil D in 1), bis der voreingestellte Druck erreicht ist. Dabei wird durch die Schneidkontur 16 der Stempeleinrichtung 14 die Applikationsschicht 22 in dem vorgegebenen Applikationsmuster durchschnitten und die ausgeschnittene Applikation 30 unter Druck auf die Oberseite des Bogens 20 geklebt, wobei im Ausführungsbespiel die Klebung dadurch möglich ist, dass die Temperatur der Stempeleinrichtung 14 die Klebeschicht 24 in diesem Bereich zum Schmelzen bringt.
Daran anschließend wird die Patrize 12 wieder nach oben bewegt, so dass sich der Zustand in 1c ergibt. Das Applikationsmedium 10 weist im Bereich unterhalb der Stempeleinrichtung 14 beziehungsweise 14.1 dann Ausnehmungen 32 beziehungsweise 32.1 auf, die der Umfangskontur der ausgeschnittenen Applikationen 30 entsprechen. Die Applikation 30 selbst ist wiederum über die Klebeschicht 24 mit der Oberseite des Bogens 20 verbunden.
Daran anschließend wird das Applikationsmedium 10 nach rechts verschoben (Pfeil A), der applizierte Bogen 20 entnommen (Pfeil B) und ein neuer Bogen 20.1 auf die Matrize 18 aufgelegt (Pfeil C). Dieser Zustand ist in 1d dargestellt. Im nächsten Takt kann dann der nächste Applikationstakt durchgeführt werden entsprechend den 1a bis d.
Wie bereits angesprochen kann der Bogen 20 als Kartonbogenzuschnitt für eine Faltschachtel ausgebildet sein. Eine derartige Faltschachtel 50, die mit einer Applikation 30 gemäß den oben stehenden Verfahrensschritten aufgebracht worden ist, ist stark schematisiert in 5 dargestellt. Dabei ist der Bogen 20 zu einer Faltschachtel 50 gefaltet worden, nach dem er mit der Applikation 30 versehen worden ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beziehungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine wirtschaftliche Herstellung von fusionierten beziehungsweise applizierten flächigen Einheiten, wie Kartonzuschnitte für Faltschachteln, mit unterschiedlichem Erscheinungsbild und den unterschiedlichsten Materialien in sehr hohen Stückzahlen pro Zeiteinheit möglich.

Claims

Verfahren zum maschinellen Fusionieren von flächigen Einheiten, insbesondere Bögen (20), mit einem aus einer Applikationsschicht (22) und einer Klebeschicht (24) bestehenden Applikationsmedium (10), wobei die flächige Einheit auf einer Matrize (18) aufgelegt wird, das Applikationsmedium (10) zwischen der flächigen Einheit und einer Patrize (12) mit Stempeleinrichtung (14) mit zumindest einer Stempeldruckfläche (26) eingebracht wird und anschließend die Applikation (30) durch Zusammenfahren von Patrize (12) und Matrize (18) auf der flächigen Einheit aufgebracht wird, – dadurch gekennzeichnet, dass – die Applikation beim Zusammenfahren der Patrize (12) und Matrize (18) mittels zumindest einer an der Stempeleinrichtung vorhandenen umlaufend über die Stempeldruckfläche (26) überstehenden Schneidkontur (16) ausgeschnitten und anschließend im zusammengefahren Zustand von Patrize (12) und Matrize (18) mit der flächigen Einheit unter Druck verklebt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, – dadurch gekennzeichnet, dass – für die Klebeschicht (24) ein Heißkleber verwendet wird und die Stempeleinrichtung (14) eine solche Temperatur aufweist, dass sich die Klebeschicht (24) im Bereich der Stempeldruckfläche (26) unterhalb der Stempeleinrichtung (14) verflüssigt und somit ihre Klebeeigenschaften entwickelt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, – dadurch gekennzeichnet, dass – eine Stempeleinrichtung (14) vorhanden ist, bei der die äußere Querschnittshöhe (HS) der Schneidkontur (16) im Wesentlichen der Querschnittshöhe (HA) der Applikationsschicht (22) entspricht.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – eine Stempeleinrichtung (14) eingesetzt wird, bei der der Überstand (Ü) der äußeren Schneidkontur (16) über die von der Schneidkontur (16) umgebenen Stempeldruckfläche (26) der Stempeleinrichtung (14) gleich oder kleiner ist als die Querschnittshöhe (HA) der Applikationsschicht (22).
Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – ein Applikationsmedium (10) eingesetzt wird, das eine Querschnittshöhe (HA) in den Bereich von einigen Millimetern (mm) aufweist.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – ein Applikationsmedium (10) eingesetzt wird, dass im Querschnittsdickenrichtung elastische Eigenschaften aufweist.
Verfahren nach Anspruch 6, – dadurch gekennzeichnet, dass – das Applikationsmedium (10) taktweise zu- beziehungsweise abgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, – dadurch gekennzeichnet, dass – das Applikationsmedium (10) als Rollenware ausgebildet ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – die flächige Einheit taktweise zu- beziehungsweise abgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, – dadurch gekennzeichnet, dass – die flächige Einheit als Einzeleinheit ausgebildet ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – eine flächige Einheit eingesetzt wird, die Karton, Papier oder Kunststoff, insbesondere beschichtetem Kunststoff, besteht.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – ein Applikationsmedium (10) verwendet wird, bei dem die Applikationsschicht (22) zumindest bereichsweise aus Kunststoff, insbesondere PET, besteht.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – ein Applikationsmedium (10) verwendet wird, bei dem die Applikationsschicht (22) zumindest bereichsweise aus Leder oder Kunstleder besteht.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – ein Applikationsmedium (10) verwendet wird, bei dem die Applikationsschicht (22) zumindest bereichsweise aus Textilmaterial, insbesondere Seide, Samt, Leinen oder Baumwolle, besteht.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – ein Applikationsmedium (10) verwendet wird, bei dem die Applikationsschicht (22) zumindest bereichsweise aus Karton oder Papier, insbesondere beschichtet, besteht.
Vorrichtung zum maschinellen Fusionieren flächigen Einheiten mit einem Applikationsmedium, – dadurch gekennzeichnet, dass – die Vorrichtung geeignet ist, das Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche umzusetzen.
Vorrichtung nach Anspruch 16, – dadurch gekennzeichnet, dass – die Stempeleinrichtung (14) zumindest eine um die Stempelfläche umlaufende und über die Stempeldruckfläche (26) überstehende Schneidkontur (16) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, – gekennzeichnet, durch – eine Heizeinrichtung, die die Stempeleinrichtung (14) erwärmt.