DE102012112556B4

DE102012112556B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Kaltprägen auf dreidimensionale Gegenstände

Info

Publication number: DE102012112556B4
Application number: DE102012112556.2A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Röder
Original assignee: Isimat Siebdruckmaschinen GmbH; Leonhard Kurz Stiftung and Co KG
Current assignee: Isimat Siebdruckmaschinen GmbH; Leonhard Kurz Stiftung and Co KG
Priority date: 2012-12-18
Filing date: 2012-12-18
Publication date: 2018-09-27
Anticipated expiration: 2032-12-19
Also published as: DE102012112556A1; PL2938496T3; PL2938496T4; EP2938496A1; JP2016508080A; US20150343761A1; JP6546095B2; HUE049378T2; US20210008867A1; CN105189120B; US10807357B2; WO2014096074A1; CN105189120A; EP2938496B1

Abstract

Verfahren zum Kaltprägen auf einen dreidimensionalen Gegenstand, wobei der Gegenstand um eine Rotationsachse drehbar von einer Halteeinrichtung gehalten wird,wobei in einem ersten Schritt an einer ersten Arbeitsstation ein Kleber auf den Gegenstand aufgebracht wird undwobei in einem zweiten Schritt an einer zweiten Arbeitsstation eine Transferfolie von einer Andrückeinrichtung auf den Gegenstand gedrückt wird und gleichzeitig der Kleber gehärtet wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kaltprägen auf dreidimensionale Gegenstände, insbesondere auf zylindrische Gegenstände.
Zur Dekoration von Papier, Etiketten, Kunststoff- und Glasverpackungen mit Dekorationsfolien, insbesondere mit metallisierten Folien, ist das Heißprägeverfahren bekannt. Hierbei wird eine Transfer- oder Prägefolie (d.h. eine Kunststoffträgerfolie mit aufgenommenem Dekorationsmaterial, insbesondere mit einer Metallschicht) mit einem Heißkleber beschichtet. In einer Heißprägemaschine wird mit Druck und Temperatur die Klebeschicht mit einem Prägestempel aktiviert, sodass eine Haftung zwischen Metallschicht und Druckartikel entsteht. Anschließend wird die Trägerfolie abgezogen.
Daneben gibt es für Rollenware (Papier, Folien, Etiketten) das so genannte Kaltprägeverfahren, bei dem eine Transferfolie ohne Heißkleberschicht eingesetzt wird. Hierbei wird der Kleber in einem Druckverfahren (Offsetdruck oder Flexodruck) zunächst auf den Artikel aufgetragen. Dann wird die Folie auflaminiert und die Kleberschicht getrocknet. Dadurch haftet die Metallschicht an den vorgedruckten Stellen an und die Trägerfolie mit der restlichen, nicht anhaftenden Metallschicht wird abgezogen. Als Kleber kommt oft ein unter UV-Licht aushärtender Kleber (UV-Kleber) zum Einsatz. Das Trocknen des Klebers erfolgt dann mittels UV-Licht durch die Folie hindurch.
Das Kaltprägeverfahren hat gegenüber dem Heißprägeverfahren eine Reihe von Vorteilen. Da kein Aufheizen des Klebers durch einen Prägestempel erforderlich ist, kommt es zu keiner Geschwindigkeitseinschränkung. Dadurch kann eine Kaltprägevorrichtung in eine Druckmaschine integriert werden; es ist kein separater Produktionsprozess notwendig. Schließlich fallen auch geringere Werkzeugkosten an, da kein Prägestempel notwendig ist.
Ein Kaltprägen auf dreidimensionale Gegenstände wie zum Beispiel Gläser, Flaschen oder Tuben ist mit den bekannten Verfahren allerdings nicht möglich. Bei den bekannten Verfahren müssen das mit der Folie zu versehene Material und die Transferfolie nach dem Laminieren eine Zeit lang parallel geführt werden, um ein Trocknen des Klebers erreichen zu können. Dreidimensionale Gegenstände werden aber beispielsweise auf eine Halteeinrichtung wie beispielsweise einen im deutschen Gebrauchsmuster DE 20 2004 019 382 beschriebenen Haltedorn aufgeschoben und von diesem beim Bedrucken an verschiedenen Arbeitsstationen um die Längsachse gedreht. Dadurch ist der Gegenstand von allen Seiten zugänglich und es ist möglich, den Gegenstand rundum zu bedrucken.
DE 197 19 331 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Oberflächendekoration von stiftförmigen zylindrischen, konischen und/oder balligen Teilen.
EP 1 803 564 A2 betrifft eine Einrichtung zur Folienbeschichtung.
WO 2005/077662 A2 zeigt ein Verfahren zur Verzierung von Behältnissen mit zylindrischen Wänden mit hoher Geschwindigkeit.
Das Bedrucken dreidimensionaler Gegenstände findet oftmals an sogenannten Rundtaktmaschinen statt, bei denen an verschiedenen Arbeitsstationen der Gegenstand mit unterschiedlichen Farben bedruckt oder die Oberfläche des Gegenstands anderweitig behandelt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Kaltprägen auf dreidimensionale, insbesondere zylindrische Gegenstände zu ermöglichen, insbesondere an Rundtaktmaschinen, bei denen das Kaltprägen nur einen Teil der am Gegenstand vorgenommenen Arbeitsschritte ausmacht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 8. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind aus den abhängigen Ansprüchen ersichtlich.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Kaltprägen auf einen dreidimensionalen Gegenstand wird der Gegenstand um eine Rotationsachse drehbar von einer Halteeinrichtung gehalten. In einem ersten Schritt wird an einer ersten Arbeitsstation ein Kleber auf den Gegenstand aufgebracht. In einem zweiten Schritt wird an einer zweiten Arbeitsstation eine Transferfolie von einer Andrückeinrichtung auf den Gegenstand gedrückt. Gleichzeitig wird an der zweiten Arbeitsstation der Kleber gehärtet.
Dadurch haftet das Dekorationsmaterial der Transferfolie an den mit Kleber versehenen Stellen am Gegenstand. Wenn im Anschluss daran nach dem Andrücken die Transferfolie vom dreidimensionalen Gegenstand entfernt wird, bleibt das Dekorationsmaterial an den gewünschten Stellen auf dem Gegenstand zurück. An den Stellen, an denen im ersten Schritt kein Kleber auf den Gegenstand aufgebracht wurde, haftet das Dekorationsmaterial nicht am Gegenstand, sondern verbleibt auf der Trägerfolie der Transferfolie.
Die Halteeinrichtung kann beispielsweise ein Haltedorn sein, auf den der Gegenstand aufgeschoben wird. Der Gegenstand wird dann ausschließlich von innen durch Reibung des Haltedorns mit der Innenfläche des Gegenstands gehalten. Alternativ kann die Halteeinrichtung den Gegenstand auch von außen halten, wenn nicht die gesamte Oberfläche des Gegenstands bedruckt bzw. beschichtet werden soll.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Andrücken der Transferfolie auf den Gegenstand dadurch, dass der Gegenstand um die Rotationsachse gedreht wird, dass die Transferfolie tangential zum äußeren Umfang des Gegenstands geführt wird und dass die Andrückeinrichtung entlang der Berührungslinie zwischen Gegenstand und Transferfolie die Transferfolie auf den Gegenstand drückt. Durch eine Rotation des Gegenstandes um 360° um die Rotationsachse kann somit das Dekorationsmaterial an allen Stellen auf den Gegenstand aufgebracht werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Andrückeinrichtung so bewegt, dass die Oberflächenflächengeschwindigkeit der Andrückeinrichtung der Oberflächengeschwindigkeit des Gegenstands entspricht. Außerdem wird die Transferfolie so bewegt, dass die Oberflächengeschwindigkeit der Transferfolie der Oberflächengeschwindigkeit des Gegenstands entspricht. Hierdurch wird sichergestellt, dass Andrückeinrichtung, Transferfolie und Gegenstand nicht aneinander reiben. Dadurch wird ein Verschmieren des Klebers auf dem Gegenstand verhindert. Ebenso sinkt die Gefahr einer Beschädigung der Transferfolie oder des Gegenstands.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens weist die Andrückeinrichtung einen um die Zylinderachse drehbaren Zylinder auf. Ein Andrücken der Transferfolie auf den Gegenstand kann dann dadurch erfolgen, dass die Transferfolie bei gleichzeitiger Rotation des Zylinders um die Zylinderachse und des Gegenstands um die Rotationsachse zwischen Zylinder und Gegenstand geführt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens weist die Andrückeinrichtung eine Platte auf. Die Transferfolie kann in diesem Fall direkt an der Platte entlang geführt werden und dadurch gegen den Gegenstand gedrückt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist der Kleber ein UV-Kleber. Das Härten des Klebers erfolgt dann durch Bestrahlen mit UV-Licht. Als UV-Lichtquellen können beispielsweise Quecksilberdampflampen, UV-Laser oder UV-Leuchtdioden zum Einsatz kommen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist die Andrückeinrichtung zumindest in Teilbereichen für UV-Licht transparent. Dies ermöglicht, dass die Andrückeinrichtung zwischen einer UV-Lichtquelle, die das UV-Licht erzeugt, und der Halteeinrichtung angeordnet sein kann.
Beispielsweise kann die UV-Lichtquelle innerhalb eines Zylinders der Andrückeinrichtung angeordnet sein. Hierzu ist der Zylinder zumindest stellenweise als Hohlzylinder ausgeführt. Das Material des Zylinders ist dabei so gewählt, dass die Wellenlängen des UV-Lichts, die für das Härten des Klebers benötigt werden, durch den Zylinder transmittiert werden können. Der Zylinder kann vollständig für das UV-Licht transparent sein; es können aber auch im Zylinder transparente Fenster vorgesehen sein, sodass nur dann UV-Licht aus dem Zylinder austritt, wenn gerade das UV-Licht zum Härten des Klebers benötigt wird.
Bevorzugterweise kann der Bereich des Gegenstands, der mit UV-Licht beleuchtet werden soll, eingestellt werden, damit die Härtung des UV-Klebers beim Andrücken der Transferfolie auf den Kleber so weit fortgeschritten ist, dass die Dekorationsschicht der Transferfolie am Gegenstand haftet und von der Trägerfolie gelöst werden kann. Je nach verwendetem Kleber und nach Intensität der UV-Lichts kann es hierzu erforderlich sein, den Kleber am Gegenstand schon vor der Berührlinie zwischen Gegenstand und Transferfolie zu beleuchten. Die Einstellung des zu beleuchtenden Bereichs kann beispielsweise durch (ggf. einstellbare oder wechselbare) Blenden zwischen UV-Lichtquelle und Gegenstand erfolgen. Eine oder mehrere Blenden können auch direkt an der Andrückeinrichtung angebracht sein. Die Einstellung kann auch durch Einstellen der Divergenz des von der UV-Lichtquelle emittierten UV-Lichts erfolgen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens weist die Andrückeinrichtung ferner eine flexible Andrückschicht auf der Halteeinrichtung auf. Hierdurch können Unregelmäßigkeiten des dreidimensionalen Gegenstandes, der Transferfolie und/oder des maschinellen Aufbaus ausgeglichen werden. Die flexible Andrückschicht kann beispielsweise aus Silikon bestehen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist die Andrückschicht zumindest in Teilbereichen für UV-Licht transparent. Die Bereiche, in denen die Andrückschicht transparent ist, können sich dabei an den Bereichen, an denen die Halteeinrichtung transparent ist, orientieren. Es kann aber auch die Andrückschicht vollkommen transparent sein, während die Halteeinrichtung nur stellenweise transparent ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist die erste Arbeitsstation eine Flexodruckstation. Der Kleber kann dann mittels einer auf dem Druckformzylinder angebrachten Druckplatte auf den dreidimensionalen Gegenstand aufgebracht werden. Alternativ kann die erste Arbeitsstation auch eine Siebdruckstation oder eine Digitaldruckstation (beispielsweise Inkjet) sein.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Vorrichtung zum Kaltprägen auf einen dreidimensionalen Gegenstand. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Halteeinrichtung auf, mit der der Gegenstand um eine Rotationsachse drehbar gehalten werden kann. Die Vorrichtung weist weiterhin eine erste Arbeitsstation mit einer Druckstation auf, an der der Kleber auf den Gegenstand aufgebracht werden kann. Die Vorrichtung weist außerdem eine zweite Arbeitsstation mit einer Andrückeinrichtung zum Andrücken einer Transferfolie auf den Gegenstand und einer Härtungseinrichtung zum Härten des Klebers auf. Dabei ist die zweite Arbeitsstation so eingerichtet, dass das Andrücken der Transferfolie und das Härten des Klebers gleichzeitig erfolgen können.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung weist die Vorrichtung eine Transferfolienführung auf, die eingerichtet ist, die Transferfolie tangential zum äußeren Umfang des Gegenstands zu führen. Die Andrückeinrichtung ist dabei so angeordnet, dass sie entlang der Berührungslinie zwischen Gegenstand und Transferfolie die Transferfolie auf den Gegenstand drückt. Durch eine Rotation des Gegenstandes um 360° um die Rotationsachse kann somit das Dekorationsmaterial an allen Stellen auf den Gegenstand aufgebracht werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist die Andrückeinrichtung so bewegbar, dass die Oberflächenflächengeschwindigkeit der Andrückeinrichtung an die Oberflächengeschwindigkeit des Gegenstands angepasst werden kann. Außerdem ist die Transferfolie so bewegbar, dass die Oberflächenflächengeschwindigkeit der Transferfolie an die Oberflächengeschwindigkeit des Gegenstands angepasst werden kann. Hierdurch wird sichergestellt, dass Andrückeinrichtung, Transferfolie und Gegenstand nicht aneinander reiben. Dadurch wird ein Verschmieren des Klebers auf dem Gegenstand verhindert. Ebenso sinkt die Gefahr einer Beschädigung der Transferfolie oder des Gegenstands.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung weist die Andrückeinrichtung einen um die Zylinderachse drehbaren Zylinder auf. Ein Andrücken der Transferfolie auf den Gegenstand kann dann dadurch erfolgen, dass die Transferfolie bei gleichzeitiger Rotation des Zylinders um die Zylinderachse und des Gegenstands um die Rotationsachse zwischen Zylinder und Gegenstand geführt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung weist die Andrückeinrichtung eine Platte auf. Die Transferfolie kann in diesem Fall direkt an der Platte entlang geführt werden und dadurch gegen den Gegenstand gedrückt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist der Kleber ein UV-Kleber. Die Härtungseinrichtung weist dann zum Härten des Klebers eine UV-Lichtquelle auf. Als UV-Lichtquellen können beispielsweise Quecksilberdampflampen, UV-Laser oder UV-Leuchtdioden zum Einsatz kommen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist die Andrückeinrichtung zumindest in Teilbereichen für UV-Licht transparent. Dies ermöglicht, dass die Andrückeinrichtung zwischen der UV-Lichtquelle, die das UV-Licht erzeugt, und der Halteeinrichtung angeordnet sein kann.
Beispielsweise kann die UV-Lichtquelle innerhalb eines Zylinders der Andrückeinrichtung angeordnet sein. Hierzu ist der Zylinder zumindest stellenweise als Hohlzylinder ausgeführt. Das Material des Zylinders ist dabei so gewählt, dass die Wellenlängen des UV-Lichts, die für das Härten des Klebers benötigt werden, durch den Zylinder transmittiert werden können. Der Zylinder kann vollständig für das UV-Licht transparent sein; es können aber auch im Zylinder transparente Fenster vorgesehen sein, sodass nur dann UV-Licht aus dem Zylinder austritt, wenn gerade das UV-Licht zum Härten des Klebers benötigt wird.
Bevorzugterweise kann der Bereich des Gegenstands, der mit UV-Licht beleuchtet werden soll, eingestellt werden, damit die Härtung des UV-Klebers beim Andrücken der Transferfolie auf den Kleber so weit fortgeschritten ist, dass die Dekorationsschicht der Transferfolie am Gegenstand haftet und von der Trägerfolie gelöst werden kann. Je nach verwendetem Kleber und nach Intensität der UV-Lichts kann es hierzu erforderlich sein, den Kleber am Gegenstand schon vor der Berührlinie zwischen Gegenstand und Transferfolie zu beleuchten. Die Einstellung des zu beleuchtenden Bereichs kann beispielsweise durch (ggf. einstellbare oder wechselbare) Blenden zwischen UV-Lichtquelle und Gegenstand erfolgen. Eine oder mehrere Blenden können auch direkt an der Andrückeinrichtung angebracht sein. Die Einstellung kann auch durch Einstellen der Divergenz des von der UV-Lichtquelle emittierten UV-Lichts erfolgen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung weist die Andrückeinrichtung ferner eine flexible Andrückschicht auf der Halteeinrichtung auf. Hierdurch können Unregelmäßigkeiten des dreidimensionalen Gegenstandes, der Transferfolie und/oder des maschinellen Aufbaus ausgeglichen werden. Die flexible Andrückschicht kann beispielsweise aus Silikon bestehen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist die Andrückschicht zumindest in Teilbereichen für UV-Licht transparent. Die Bereiche, in denen die Andrückschicht transparent ist, können sich dabei an den Bereichen, an denen die Halteeinrichtung transparent ist, orientieren. Es kann aber auch die Andrückschicht vollkommen transparent sein, während die Halteeinrichtung nur stellenweise transparent ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist die erste Arbeitsstation eine Flexodruckstation. Der Kleber kann dann mittels einer auf dem Druckformzylinder angebrachten Druckplatte auf den dreidimensionalen Gegenstand aufgebracht werden. Alternativ kann die erste Arbeitsstation auch eine Siebdruckstation oder eine Digitaldruckstation (beispielsweise Inkjet) sein.
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend eingehend erläutert. Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer ersten Arbeitsstation einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2 eine schematische Darstellung einer zweiten Arbeitsstation einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
3 eine schematische Darstellung der ersten Arbeitsstation nach 1 und der zweiten Arbeitsstation nach 2 in perspektivischer Ansicht;
4 eine schematische Darstellung einer ersten beispielhaften Halteeinrichtung;
5 eine schematische Darstellung einer zweiten beispielhaften Halteeinrichtung; und
6 eine schematische Darstellung einer zweiten Arbeitsstation einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

1 zeigt eine erste Arbeitsstation 1, die als Flexodruckstation ausgebildet ist. Auf einem Druckformzylinder 11 ist eine Druckplatte 12 angebracht, die das Motiv, in dem der Kleber auf den Gegenstand 4 aufgetragen werden soll, bestimmt. Über eine Rasterwalze 13 wird der Kleber aus einem Reservoir (nicht dargestellt) auf die Druckplatte 12 übertragen. Der Kleber wird beispielsweise mit einem Tauchwalzendruckwerk oder mit einem Kammerrakelsystem auf die Rasterwalze 13 aufgebracht.
Der Gegenstand 4 wird von einer als Haltedorn 31 ausgeführten Halteeinrichtung 3 von innen gehalten. Durch Rotation des Haltedorns 31 um die Rotationsachse 32 kann auch der Gegenstand 4 um diese Achse gedreht werden. Gleichzeitig mit dem Haltedorn 31 wird auch der Druckformzylinder 11 mit der Druckplatte 12 gedreht, so dass der auf die Druckplatte 12 aufgebrachte Kleber auf die Oberfläche des Gegenstands 4 übertragen wird.
2 und 3 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform einer zweiten Arbeitsstation 2. Die Halteeinrichtung 3 mit dem darauf gehaltenen Gegenstand 4 wurde von der ersten Arbeitsstation 1 zur zweiten Arbeitsstation 2 weiter bewegt, nachdem der Kleber auf den Gegenstand 4 aufgebracht wurde. Die zweite Arbeitsstation weist eine Folienabwicklung 22 auf, auf der der Vorrat an Transferfolie 21 aufgenommen ist. Über mehrere Führungsrollen 23 wird die Transferfolie 21 zum Gegenstand 4 geführt. Über die Führungsrollen 23 lässt sie unter anderem die Bahnspannung der Transferfolie 21 einstellen, um die Transferfolie 21 faltenfrei zum Gegenstand 4 zu führen. Zwei weitere Führungsrollen 23a stellen sicher, dass die Transferfolie tangential am Gegenstand 4 vorbeigeführt wird. Über weitere Führungsrollen 23 wird die verbrauchte Transferfolie 21 schließlich zu einer Folienaufwicklung 24 geführt und auf dieser aufgewickelt.
Im Berührungsbereich 29 zwischen Gegenstand 4 und Transferfolie 21 wird die Transferfolie 21 von einer Andrückeinrichtung gegen den Gegenstand 4 gedrückt. Die Andrückeinrichtung weist einen Zylinder 25 auf, der mit einer Silikonschicht 26 zum Ausgleichen von Unebenheiten beschichtet ist. Der Zylinder 25 ist als Hohlzylinder ausgebildet, sodass in seinem Inneren eine UV-Lichtquelle 27 angeordnet werden kann. Damit das von der UV-Lichtquelle 27 in Richtung des Gegenstands 4 emittierte UV-Licht aus dem Zylinder 25 austreten kann, sind sowohl der Zylinder 25 als auch die Beschichtung 26 aus Materialien ausgeführt, die für das zum Härten benötigte UV-Licht transparent sind.
Im Betrieb der zweiten Arbeitsstation 2 wird der Haltedorn 31 mit dem darauf befindlichen Gegenstand 4 um die Rotationsachse 32 gedreht, während gleichzeitig die Transferfolie 21 am Gegenstand 4 vorbeigeführt wird. Außerdem wird gleichzeitig der Zylinder 25 um die Zylinderachse 28 gedreht, sodass die Transferfolie 21 gegen den Gegenstand 4 gedrückt wird. Dabei sind die Rotationsgeschwindigkeiten des Zylinders 25 und des Haltedorns 31 sowie die Transportgeschwindigkeit der Transferfolie 21 so aufeinander abgestimmt, dass diese drei Elemente bewegt werden ohne aneinander zu reiben.
Der UV-Kleber wird durch das UV-Licht gleichzeitig mit dem Andrücken der Transferfolie 21 auf den Gegenstand 4 gehärtet. Durch die Drehung des Gegenstands 4 und den tangentialen Verlauf der Transferfolie 21 zum Gegenstand 4 wird die Transferfolie 21 unmittelbar nach dem Härten wieder vom Gegenstand 4 abgezogen. An den Stellen, an denen Kleber auf den Gegenstand 4 aufgebracht war, haftet nach dem Härten des Klebers das Dekorationsmaterial (beispielsweise die Metallschicht)der Transferfolie 21 am Gegenstand 4. An den Stellen, an denen sich kein Kleber befand, verbleibt das Dekorationsmaterial an der Transferfolie 21.
An weiteren (nicht dargestellten) Arbeitsstationen können weitere Schritte zur Behandlung des Gegenstands 4 durchgeführt werden. Beispielsweise kann der Gegenstand 4 mit verschiedenen Farben bedruckt werden, es kann eine Behandlung der Oberfläche des Gegenstands 4 erfolgen, um beispielsweise eine bessere Farbaufnahme zu gewährleisten, oder es kann der Gegenstand 4 abschließend mit einer Schutzschicht versehen werden. Diese Schritte können an Arbeitsstationen vor oder auch nach den für das Kaltprägen zuständigen Arbeitsstationen erfolgen. Die Arbeitsstationen können beispielsweise in einer Längstaktanlage oder in einer Rundtaktanlage angeordnet sein. Dadurch dass das erfindungsgemäße Kaltprägeverfahren an Arbeitsstationen einer Längstaktanlage oder einer Rundtaktanlage ausgeführt werden kann, ohne dass der Gegenstand auf eine andere Halteeinrichtung übergeben werden muss, ist es möglich, das Kaltprägeverfahren problemlos in den Produktionsprozess des Gegenstands zu integrieren.
Die 4 und 5 zeigen beispielhafte Ausführungsformen von Halteeinrichtungen, die in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. mit einem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können. Die in 4 dargestellte Halteeinrichtung weist einen Haltedorn 31 auf, auf den der Gegenstand aufgeschoben wird. Der Durchmesser des Haltedorns 31 ist dabei so gewählt, dass der Gegenstand reibschlüssig auf dem Haltedorn 31 gehalten wird. Um das Halten des Gegenstands auf dem Haltedorn 31 zu verbessern, kann durch Öffnungen 33 am freien Ende des Haltedorn 31 Luft abgesaugt werden, wodurch der Gegenstand aufgrund des Unterdrucks im Inneren an den Haltedorn 31 heran gezogen wird. Dadurch sitzt der Gegenstand fest auf dem Haltedorn 31 und kann an den Arbeitsstationen bearbeitet werden, bei Bedarf auch auf der gesamten Oberfläche.
Die in 5 dargestellte Halteeinrichtung hält den Gegenstand 4 (hier beispielhaft eine Flasche) dadurch, dass der Gegenstand 4 an einem Ende in einer Halterung 35 eingespannt wird und am gegenüberliegenden Ende drehbar in einem Gegenlager 36 gelagert wird. Durch Drehen der Halterung 35 um eine Achse wird auch der Gegenstand 4 um seine Rotationsachse gedreht und kann an Arbeitsstationen bearbeitet werden. Eine solche Halteeinrichtung kann beispielsweise dann zum Einsatz kommen, wenn der Gegenstand 4 nicht auf einer Seite eine Öffnung aufweist, die groß genug für einen Haltedorn ist.
6 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer zweiten Arbeitsstation 2. Die Führung der Transferfolie 21 entspricht im Wesentlichen der in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsform und wird hier nicht noch einmal beschrieben. Die Andrückeinrichtung, die im Berührungsbereich 29 zwischen Gegenstand 4 und Transferfolie 21 die Transferfolie 21 gegen den Gegenstand 4 drückt, weist in der Ausführungsform nach 6 eine ebene Andrückplatte 34 auf, die mit einer Silikonschicht 26, beispielsweise zum Ausgleichen von Unebenheiten und zum Verringern der Reibung zwischen Andrückeinrichtung und Transferfolie 21, beschichtet ist.
Die UV-Lichtquelle 27 ist oberhalb der Andrückplatte 34, d.h. auf der anderen Seite der Andrückplatte 34 als die Transferfolie 21 angeordnet. Die Andrückplatte 34 und die Beschichtung 26 sind aus Materialien ausgeführt, die für das zum Härten benötigte UV-Licht transparent sind, sodass das von der UV-Lichtquelle 27 in Richtung des Gegenstands 4 emittierte UV-Licht durch die Andrückplatte 34 und die Beschichtung 26 hindurch treten kann.
Im Betrieb der zweiten Arbeitsstation 2 wird der Haltedorn 31 mit dem darauf befindlichen Gegenstand 4 um die Rotationsachse 32 gedreht, während gleichzeitig die Transferfolie 21 am Gegenstand 4 vorbeigeführt wird.
Der UV-Kleber wird durch das UV-Licht gleichzeitig mit dem Andrücken der Transferfolie 21 auf den Gegenstand 4 gehärtet. Durch die Drehung des Gegenstands 4 und den tangentialen Verlauf der Transferfolie 21 zum Gegenstand 4 wird die Transferfolie 21 unmittelbar nach dem Härten wieder vom Gegenstand 4 abgezogen. An den Stellen, an denen Kleber auf den Gegenstand 4 aufgebracht war, haftet nach dem Härten des Klebers das Dekorationsmaterial (beispielsweise die Metallschicht)der Transferfolie 21 am Gegenstand 4. An den Stellen, an denen sich kein Kleber befand, verbleibt das Dekorationsmaterial an der Transferfolie 21.
Wie bei der Ausführungsform nach Figuren 2 und 3 können an weiteren (nicht dargestellten) Arbeitsstationen weitere Schritte zur Behandlung des Gegenstands 4 durchgeführt werden.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die dargestellten Halteeinrichtungen beschränkt. Für die Erfindung kann jede Halteeinrichtung Verwendung finden, die es erlaubt, den dreidimensionalen Gegenstand so zu halten, dass alle zu bearbeitenden Stellen des Gegenstands zugänglich sind.
Die in den Zeichnungen dargestellten zweiten Arbeitsstationen müssen nicht notwendigerweise zusammen mit der in den Zeichnungen dargestellten ersten Arbeitsstation verwendet werden. Insbesondere ist es nicht erforderlich, dass die erste Arbeitsstation eine Flexodruckstation ist. Die erste Arbeitsstation könnte auch eine Siebdruckstation oder eine Digitaldruckstation (beispielsweise Inkjet) sein.
Bezugszeichenliste

1: erste Arbeitsstation
2: zweite Arbeitsstation
3: Halteeinrichtung
4: Gegenstand
11: Druckformzylinder
12: Druckplatte
13: Rasterwalze
21: Transferfolie
22: Folienabwicklung
23: Führungsrollen
23a: Führungsrollen
24: Folienaufwicklung
25: Andrückzylinder
26: Andrückschicht
27: UV-Lichtquelle
28: Zylinderachse
29: Berührpunkt
31: Haltedorn
32: Rotationsachse
33: Öffnungen
34: Andrückplatte
35: Halterung
36: Gegenlager

Claims

Verfahren zum Kaltprägen auf einen dreidimensionalen Gegenstand, wobei der Gegenstand um eine Rotationsachse drehbar von einer Halteeinrichtung gehalten wird, wobei in einem ersten Schritt an einer ersten Arbeitsstation ein Kleber auf den Gegenstand aufgebracht wird und wobei in einem zweiten Schritt an einer zweiten Arbeitsstation eine Transferfolie von einer Andrückeinrichtung auf den Gegenstand gedrückt wird und gleichzeitig der Kleber gehärtet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Andrücken der Transferfolie auf den Gegenstand dadurch erfolgt, dass der Gegenstand um die Rotationsachse gedreht wird, dass die Transferfolie tangential zum äußeren Umfang des Gegenstands geführt wird und dass die Andrückeinrichtung entlang der Berührungslinie zwischen Gegenstand und Transferfolie die Transferfolie auf den Gegenstand drückt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Andrückeinrichtung so bewegt wird, dass die Oberflächenflächengeschwindigkeit der Andrückeinrichtung der Oberflächengeschwindigkeit des Gegenstands entspricht, und wobei die Transferfolie so bewegt wird, dass die Oberflächengeschwindigkeit der Transferfolie der Oberflächengeschwindigkeit des Gegenstands entspricht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Andrückeinrichtung einen um die Zylinderachse drehbaren Zylinder oder eine ebene Platte aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kleber ein UV-Kleber ist und wobei das Härten des Klebers durch Bestrahlen mit UV-Licht erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das UV-Licht durch eine UV-Lichtquelle erzeugt wird, wobei die Andrückeinrichtung zumindest in Teilbereichen für UV-Licht transparent ist und zumindest teilweise zwischen UV-Lichtquelle und Halteeinrichtung angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Andrückeinrichtung ferner eine flexible Andrückschicht auf dem Zylinder aufweist.
Vorrichtung zum Kaltprägen auf einen dreidimensionalen Gegenstand, aufweisend eine Halteeinrichtung zum um eine Rotationsachse drehbaren Halten des Gegenstands, eine erste Arbeitsstation aufweisend eine Druckstation zum Aufbringen eines Klebers auf den Gegenstand und eine zweite Arbeitsstation aufweisend eine Andrückeinrichtung zum Andrücken einer Transferfolie auf den Gegenstand und eine Härtungseinrichtung zum Härten des Klebers, wobei die zweite Arbeitsstation so eingerichtet ist, dass das Andrücken der Transferfolie und das Härten des Klebers gleichzeitig erfolgen können.
Vorrichtung nach Anspruch 8, aufweisend eine Transferfolienführung, die eingerichtet ist, die Transferfolie tangential zum äußeren Umfang des Gegenstands zu führen, wobei die Andrückeinrichtung so angeordnet ist, dass sie entlang der Berührungslinie zwischen Gegenstand und Transferfolie die Transferfolie auf den Gegenstand drückt.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Andrückeinrichtung so bewegbar ist, dass die Oberflächenflächengeschwindigkeit der Andrückeinrichtung an die Oberflächengeschwindigkeit des Gegenstands angepasst werden kann, und wobei die Transferfolie so bewegbar ist, dass die Oberflächenflächengeschwindigkeit der Transferfolie an die Oberflächengeschwindigkeit des Gegenstands angepasst werden kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-10, wobei die Andrückeinrichtung einen um die Zylinderachse drehbaren Zylinder oder eine ebene Platte aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-11, wobei der Kleber ein UV-Kleber ist und wobei die Härtungseinrichtung eine UV-Lichtquelle aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Andrückeinrichtung zumindest in Teilbereichen für UV-Licht transparent ist und zumindest teilweise zwischen UV-Lichtquelle und Halteeinrichtung angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Andrückeinrichtung ferner eine flexible Andrückschicht auf dem Zylinder aufweist.