DE2013928A1

DE2013928A1 - Heated die for embossing plastics cosmeticbo

Info

Publication number: DE2013928A1
Application number: DE19702013928
Authority: DE
Inventors: Linden NJ Sciame. Tony (V St A )
Original assignee: Patent Development Corp , Linden, NJ (VStA)
Priority date: 1970-03-24
Filing date: 1970-03-24
Publication date: 1971-10-07

Abstract

Plastics cosmetic bottles are embossed with indicia transferred from a gold foil by feedng the bottles in rolling contact with a heated embossing die carrying the indicia in relief, the embossing die which is stationary being supported by an impression plate provided with apertures locating the die and coated on the underside and about the periphery of the apertures with heat insulating layer formed of heat resistant phenol formaldehyde resin, polyurethane, polynitrile rubber, or fluorine polymers. Impression plate is thereby maintained below the melting point of the gold foil.

Description

Warmprägestempel mit an die Präge flä ehen anschließenden isolierten Flächen. Hot stamping dies with insulated ones adjoining the stamping flats Surfaces.

Die Erfindung bezieht sich auf die Warmprägung vermittels eines heizbaren,-wärmeleitfähigen Warmprägestempels mit vorstehenden Hinterschneidungen, die sich an die Prägeflächen anschließen.The invention relates to hot stamping by means of a heatable, heat-conductive Hot stamping stamp with protruding undercuts, which are attached to the stamping surfaces connect.

Durch Warmprägen ("Heißprägen") werden farbige Bilder oder ganz allgemein Aufdrucke auf Gegenstände aufgebracht,> indem ein farbiges thermoplastisches Band (beispielsweise eine thermoplastische Goldfolie) auf die zu prägende Oberfläche gelegt und dann ein Warmprägestempel auf das Band gedrückt wird) wodurch das Bild des Prägestempels in Farbe (wie z.B. in Gold) auf den zu prägenden Gegenstand aufgebracht wird. Dadurch lassen sich Aufdrucke ausgezeichneter Qualität erhalten, und es ist nicht erforderlich, das Trocknen von Druckerfarbe abzuwaren, wie es bei Siebdruck der Fall ist. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß der Warmprägestempel soLort entfernt werden muß, da er ansonsten weitere Abschnitte der Folie schmelzen kann und damit ein Verschmieren oder sogar das Schmelzen des zu bedruckenden Gegenstandes zur Folge hat, der in vielen Fällen aus einem thermoplast.ischen llerkstoff besteht.With hot stamping ("hot stamping") colored images or in general Imprints applied to objects> by adding a colored thermoplastic Tape (for example a thermoplastic gold foil) onto the surface to be embossed and then a hot stamping stamp is pressed onto the tape) creating the image of the stamp applied in color (e.g. in gold) to the object to be embossed will. Thereby, prints of excellent quality can be obtained, and it is there is no need to tolerate the drying of printing ink, as is the case with screen printing the case is. This method however, has the disadvantage that the Hot stamping stamp must be removed, otherwise it will have additional sections the film can melt and thus smearing or even melting of the to be printed has the consequence, which in many cases consists of a thermoplastic material.

Diese Beschränkungen des ansonsten sehr gern angewnadten Verfahrens haben zur Verwendung von hin und her gehenden Warmprägestempeln geffihrt, die zu dem Gegenstand hin bewegt werden, den Aufdruck ausführen und dann von dem Gegenstand atageilober werden. Eine Anordnung dieses Typs ist in der U. Patentschrift 3 301 174 von Sciame beschrieoen, und es ist ersichtsich, daß die Auslagen und die Komplexität durch die Vorrichtung für die flin- und Herbewegung gesteigert werden.These limitations of the otherwise very popular procedure have led to the use of reciprocating hot stamping dies that lead to be moved towards the object, carry out the printing and then from the object atageilober. An arrangement of this type is shown in U.S. Patent 3,301 174 by Sciame, and it can be seen that the expense and complexity can be increased by the device for reciprocating motion.

Durch die Erfindung soll daher ein verbesserter Warmprägestempel geschaffen werden, vermittels dessen die Warmprägung ohne Verwendung eines hin und her bewegten Warmprägestempels ausführbar ist, um eines der größten Hindernisse gelten eine grössere Ausbreitung dieses Aufdruckverfahrens abzubauen.The invention is therefore intended to create an improved hot stamping die by means of which the hot stamping without the use of a back and forth movement Hot stamping is feasible to apply a major one to one of the biggest obstacles To reduce the spread of this imprinting process.

Erfindungsgemäß wird daher die Verwendung eines heizbaren, wärmeleitfähigen und feststehend angeordneten Prägestempel@ VOI'-geschlagen, bei dem alle erwärmten, freiliegenden Oberflächen mit Ausnahme der Prägefläche mit einer anhaftenden, hitzbeständigen und wärmeisolierenden festen Verbindung bedeckt sind.According to the invention, therefore, the use of a heatable, thermally conductive and fixedly arranged embossing stamp @ VOI'-beaten, in which all heated, exposed surfaces with the exception of the embossing surface with an adhesive, heat-resistant and heat-insulating fixed connection are covered.

Bei verwendung des Prägestempels ist es weiterhin @mpfehlenswert, alle angrenzenden Oberflächen, die auf die Schmelztemperatur der Folie erhitzt werden könnten, zu überziehen, um jede Verschmierung durch unerwünschtes Schmelzen der Folie auszuschalten.When using the die, it is still recommended @ all adjoining surfaces affecting the melting temperature the Foil could be heated to coat to avoid any smear from unwanted Turn off melting of the foil.

Die Erfindung wird anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert, in denen Fig. 1 einen von vorn gesehenen Aufrißquerschnitt einer bevorzugten Ausführungsform eines Prägestempels nach der Erfindung zur Verwendung in einer schematisch angedeuteten Maschine zum Warmprägen von rollbaren Gegenständen, Fig. 2 eine schematische Draufsicht von unten auf die Präge fläche und die Prägeeinheit in der Ebene der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 einen schematischen Aufriß der Vorrichtung der Fig. 1 von vorn, unter Weglaß mg des wärmeisolierenden überzuges, und Fig. 4 einen Aufrißquerschnitt einer anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt, wobei der Prägestempel an der Bodenfläche der oberen Druckplatte befestigt ist.The invention is illustrated by means of preferred exemplary embodiments in Connection with the drawings explained in more detail, in which Fig. 1 is a seen from the front Elevation cross-section of a preferred embodiment of an embossing die according to Invention for use in a schematically indicated machine for hot stamping of rollable objects, Fig. 2 is a schematic plan view from below of the Embossing surface and the embossing unit in the plane of the line 2-2 in FIGS. 1, 3 a schematic front elevation of the device of FIG. 1, omitting mg of the heat insulating cover, and Fig. 4 is an elevational cross-section of another Embodiment of the invention shows, wherein the die on the bottom surface of the upper pressure plate is attached.

Gleiche Bezugsseichen in den verschiedenen Figuren bezeichnen jeweils gleiche oder einander entsprechende Teile.The same reference numbers in the various figures denote in each case identical or corresponding parts.

Mit dem Bezugszeichen 10-ist ein zylindrischer Gegenstand wie z.B. ein- kosmetischer Behälter bezeichnet, der einer Warnrägung unterworfell werden oll. Der Gegenstand wird zu den Prägestempel gerollt durch zwei in einem gegenseitigen Abstand miteinander verbundene elastische Walzen 11 und 12, die auf einer sterren Grundplatte 13 und gegenüber dem Gegenstand abrollen.With the reference numeral 10- is a cylindrical object such as e.g. a cosmetic container denotes that of a warning embossing Unterworfell will be oll. The item is rolled to the die by two in one mutual distance interconnected elastic rollers 11 and 12, which on a sterile base plate 13 and roll against the object.

Eine obere starre Druckplatte 14 dient dazu, den erforderlichen senkrechten Druck auf den Gegenstand 10 auszuüben, damit das Bild einwaudfrei übertragen und aufgebracht wird.An upper rigid pressure plate 14 is used to provide the required vertical Applying pressure to the object 10 so that the image is transferred without any defects and is applied.

Die obere Druckplatte 14 weist Ausnehmungen 15 und 16 auf, in welche Matrizen (oder Typenkörper) 17 und 18 eingesetzt werden I)iese Matrizen (oder Typenkörper) werden durch Schrauben 26, 27 bzw. 28, 29 an Trägerplatten wie z.B. der I latte 19 befestigt, die durch Stützbeine 20, 21 und 22 und vermittels der Schr@uben 23, 24 und 25 Init der Flatte 1,1 verbunden ist. Die Matrizen und ihre @@@@terung werden im nachfolgenden als Prägeeinbeit bezeichnet, Die @@@@@einheit ist in einer so@@ben Weise an der D@uck@@att@@@@ lefestigt, daß nur die Binterschneidungen oder @alsabschnitte ("Bärte") 26' der Prä@@flächen 27', 27" über die untere Oberfläche 14' der Pruc@platte 14 vorstehen.The upper pressure plate 14 has recesses 15 and 16 into which Matrices (or type bodies) 17 and 18 are used I) these matrices (or type bodies) are attached by screws 26, 27 or 28, 29 to support plates such as the latte 19 fixed by support legs 20, 21 and 22 and by means of screws 23, 24 and 25 init of the flatten 1,1 is connected. The matrices and their @@@@ action will be hereinafter referred to as embossing, the @@@@@ unit is in such a @@ ben Way at the D @ uck @@ att @@@@ lefestigt that only the binter cuts or @als sections ("Beards") 26 'of the pre @@ surfaces 27', 27 "over the lower surface 14 'of the pruc @ plate 14 protrude.

Die Größe @@ res Ver@@ rungs beträgt im allgemeinen etwas weniger als 2,54 mm.The size @@ res Ver @@ rungs is generally a little less than 2.54 mm.

In Senkbohrunger 32 der Matrizen 17 @@@. 18 sind elektrische Heizelement 33 bzw. 24 eingesetzt, die vermittels der elektrischen Zu@eitungen 35, 36 bzw. 37, 38 asgeschlossen sind.In the counterbore 32 of the dies 17 @@@. 18 are electrical heating elements 33 or 24 are used, which by means of the electrical supply lines 35, 36 or 37, 38 are closed.

Diese Heizelewenie @enen zum Erwärmen der Matrizen (oder Typenkörper) auf die gewinschte Schmelztemperetur der Folie 30 (Fig. 3).These heating elements for heating the matrices (or type bodies) to the desired melting temperature of the film 30 (Fig. 3).

Dann werden alle Zwischenräume 28' zwischen den Hinterschneidungen 26' der Prägeflächen 27', 27" , sowie auch die anderen, zurückgesetzten Matrizenflächen 29'-29" und die gesamte untere Oberfläche 14' der Druckplatte, welche auf den im allgemeinen 135 0C betragenden Schmelzpunkt der Folie 30 erhitzt wird, mit einer hitzebeständigen, wärmeisolierenden Kunststoff- oder Kunstharzzusammensetzung gefüllt oder überzogen, die beispiels weise aus einem hitzebeständigen -Phenolformaldehydharz, einem hitzebeständigen Polyurethankunststoff, einem hitzebeständigen Polynitrilgummi, Fluoropolimerisaten oder dgl. bestehen kann.Then all the spaces 28 'between the undercuts 26 'of the embossing surfaces 27', 27 ", as well as the other, recessed die surfaces 29'-29 "and the entire lower surface 14 'of the pressure plate, which is on the im general 135 0C amounting melting point of the film 30 is heated, with a heat-resistant, heat-insulating plastic or synthetic resin composition filled or coated, for example, from a heat-resistant phenol formaldehyde resin, a heat-resistant polyurethane plastic, a heat-resistant polynitrile rubber, Fluoropolimerisaten or the like. Can exist.

Die Kunststoff- oder Kunstharz-Isolationsverbindung oder -zusammensetzung wird im allgemeinen in der Form eines nassen Sirups oder einer nassen Paste vermittels eines Spachtels oder eines Abstreifmessers aufgebracht. Eine zu diesem Zweck geeignete Isolationsverbindung ist beispielsweise ein sirupartiges Polyurethan, das von der U.S. Firma Devcon Corporation in Danvers, Massachusetts unter dem Handelsnamen Devcon Flexane" vertrieben wird. Das Polimerisat wird zunächst mit der erforderlichen Menge von Katalysator oder Härterpaste vermischt, die mit dem Polimerisat mitgeliefert wird. Vor dem Aufgießen des Isolationsgemisches auf die zu bedeckenden Oberflächen ist es wünschenswert, die Matrizen- oder Typenflächen mit einem Ablösemittel (film repellent) wie z.B. einem handelsüblichen Mineralölfett zu überziehen. Dadurch soll verhindert werden, daß sich das Polimerisat an die Matrizenflächen anhängt und diese gereinigt werden müssen. Ggf. können sämtliche Hinterschneidungen und bestimmte Abschnitte der unteren Oberfläche 14' der Druckplatte mit einer dünnen Schicht des At)licemitteLs dberzogen werden, um das anschließende Entiernetl der ausgeharteten Verbindung durch einfaches Abziehen zu ermös;lichen. Nachdem die Verbindung auf die zu überziehende Oberfläche aufgebracht worden ist, wird beispielsweise eine Glasplatte auf die Prägeflächen gedrückt, bis diese klar durch das Glis sichtbar sind, wodurch angezeigt wird, daß sich diese in einem sauberen und verwendungsbereiten Zustand befinden. Dann läßt man die Verbindung aushärten, wonach die Prägeeinheit verwendungsbereit ist. Weitere Zwischenräume wie z.B. die in den Figuren 1 und 2 dargestellten, nach oben vorstehenden Zwischenräume 40, 40' u.s.w. werden vorzugsweise ebenfalls mit der wärmeisolierenden Verbindung gefüllt.The plastic or synthetic resin insulation compound or composition is generally conveyed in the form of a wet syrup or paste a spatula or a scraper. A suitable one for this purpose Isolation compound is, for example, a syrupy polyurethane that is used by the U.S. Devcon Corporation of Danvers, Massachusetts under the trade name Devcon Flexane "is sold. The polymerizate is first supplied in the required quantity mixed with catalyst or hardener paste supplied with the polymer will. Before pouring the insulation mixture onto the surfaces to be covered it is desirable to apply a release agent (film repellent) such as a commercially available mineral oil grease. This is supposed to be prevented, that the polymerizat adheres to the die surfaces appends and these need to be cleaned. If necessary, all undercuts can and certain portions of the lower surface 14 'of the printing plate with a thin Layer of the at) licemitteLs are coated to the subsequent Entiernetl of to enable hardened connection by simply pulling it off. After the connection Has been applied to the surface to be coated, for example Glass plate pressed onto the embossing surfaces until they are clearly visible through the glis indicating that they are in a clean and ready to use State. Then the compound is allowed to harden, after which the embossing unit is ready for use. Other spaces such as those in Figures 1 and 2 illustrated, upwardly protruding spaces 40, 40 'etc. are preferred also filled with the heat insulating compound.

Wenn nun die elektrischen Heizelemente 33> 34 vermittels eines durch die Zuleitungen 35, 36 bzw. 37, 38 zugeführten Stromes erhitzt werden, kommen nur die unbeschichteten, vorstehenden Prägeflächen 27', 27" auf die Schmelztemperatur der Folie 30, und nur diese Flächen sind heiß genug, um die Folie zu schmelzen, wenn der Gegenstand 10 unter die Prägeflächen 27', 27" gerollt wird, um das Bild der Matrize vermittels der Folie auf die Oberfläche des Gegenstandes 10 zu übertragen. Es ist offensichtlich, daß die Folie 30 intermittierend zwischen die untere Oberfläche 14' der Druckplatte und den Gegenstand 10 gebracht wird Der wärmeisoli.erende überzug 41 hat zugleich eine weitere Aufgabe, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, in welcher eine -der in dei U.S. Patentschrift 3 301 17.h von Sciame beschriebenen Vorrichtung ähnliche Warmprägemaschine mit einem in senkrechter Richtung hin und her bewegten Prägestempel 42 ohne einen wärmeisolierenden Überaszug dargestellt ist. Wenn das Werkstück gegen die in Fig. 3 dargestellte Prägefläche 27' gerollt wird läßt sich ersehen, daß durch den plötzlichen Aufprall des Gegenstandes 10 auf die ersten vorstehenden Hinterschneidungen 26-t des Prägestempels 42 (in der durch den Pfeil 43 angedeuteten Aufprallzone) ein stärkerer Aufdruck an den vorderen Rindern der Hinterschneidungen erfolg während an den hinteren Rändern der Hinterschneidungen eine Verschmiciung auftreten kann Es 3 t bekannt, daß mit bekannten Warmprägeverfahren unter Verweng der herkömmlichen feststehenden Prägestempel derartige Auswirkungen auftreten.If now the electrical heating elements 33> 34 by means of a are heated through the supply lines 35, 36 and 37, 38 supplied current come only the uncoated, protruding embossing surfaces 27 ', 27 "to the melting temperature of the foil 30, and only these areas are hot enough to melt the foil, when the object 10 is rolled under the embossing surfaces 27 ', 27 "to form the image the die by means of the film on the surface of the object 10 to be transferred. It is apparent that the film 30 intermittently between the lower Surface 14 'of the printing plate and the object 10 is brought to the heat insulator Cover 41 also has a further task, as can be seen from FIG. 3, in which one - the one in U.S. Sciame U.S. Patent 3,301 17.h Device-like hot stamping machine with a back and forth in the vertical direction her moving die 42 shown without a heat insulating Überaszug is. When the workpiece has rolled against the embossing surface 27 'shown in FIG. 3 it can be seen that the sudden impact of the object 10 on the first protruding undercuts 26-t of the die 42 (in the through the impact zone indicated by arrow 43) a stronger imprint on the front cattle the undercuts occur while at the rear edges of the undercuts a fouling can occur It is 3 t known that with known hot stamping processes such effects using conventional fixed dies appear.

Die in Fig. 4 dargestellte weitere Ausführungsform besteht aus einer Metallmatrize 17a, die durch Schrauben oder vermittels eines wärmeleitfähigen, hitzebeständigen Klebemittels oder Zementes wie z.B. eines Silikonzements mit der unteren Oberfläche 14' einer Druckplatte 14 verbunden ist. Ein hitzebeständiges und wärmeisolierendes Kunstharz 41 wird dann zwischen den Hinterschneidungen 29' und auf die untere Oberfläche 14' der Druckplatte 14 aufgebracht, welche der Schmelztemperatur der folie ausgesetzt ist. Die Enden Lila der mit Kunststoff überogeien Oberfläche sind sich verjüngend ausgebildet, um einen Aufprall des daruntergerollten Werkstückes zu vermeiden.The further embodiment shown in Fig. 4 consists of one Metal die 17a, which by screwing or by means of a thermally conductive, heat-resistant Glue or cement such as a silicone cement to the bottom surface 14 'of a pressure plate 14 is connected. A heat-resistant and heat-insulating one Resin 41 is then applied between the undercuts 29 'and onto the lower surface 14 ' applied to the pressure plate 14, which is the melting temperature exposed to the foil. The ends purple of the plastic-coated surface are designed to be tapered to avoid an impact of the workpiece rolled underneath to avoid.

J)a diese Prägeflächen 27' der Hinterschneidungen in einer Ebene mit dem Kunststoffüberzug 41 liegen, ergeben sich durch die vorstehenden Hinterschneidungen keine Schwierigkeiten im Hinblick auf einen Aufprall oder ein Verschmieren an den hinteren Rändern. Bei der Ausführung der Fig. 4 wird ein Heizelement 34a in der Form einer flachen Platte, das durch die Zuleitungen 37a und 38a angeschlossen ist, zum Erwärmen des Prägestempels auf die Schmelztemperatur der Folie verwendet. Vermittels des beschriebenen Aufbaus wird außerdem die normaleneise bei der Herstellung von Prägestempels anfallende maschinelle Bearbeitung erheblich verringert.J) a these embossed surfaces 27 'of the undercuts in a plane with the plastic coating 41 result from the above undercuts no difficulty in terms of impact or smearing on the posterior margins. In the embodiment of FIG. 4, a heating element 34a is in the Shape of a flat plate connected by leads 37a and 38a, used to heat the die to the melting temperature of the film. Mediating The structure described is also the normal way to manufacture Machining required for the stamping die is significantly reduced.

- Patentanspruch -- claim -

Claims

Claim: o Hot stamping die for hot stamping an image an object to be provided with this image is not indicated protruding, thermally conductive undercuts terminating with the embossed surfaces (27 ', 27 ") (26 '), a device (33, 34) arranged on the die (17, 18) for heating the die to the hot stamping temperature, a heat-resistant and heat-insulating Composition (41), which the temperatures occurring during hot stamping and Can withstand pressures and those set back between the undercuts and others Surfaces of the die located spaces (28 ', 40, 40') in a manner fills out that only the embossing surfaces (27 ', 27 ") are not covered by the composition and thus at the melting temperature of a foil used for embossing (30r remain, while the other heat-insulated surface sections (29?, 29 ") of the Die stay below the melting temperature of the film, and through a below-the Embossing stamp located thermoplastic embossing film (30), which is used to execute the Hot stamping process is used.