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Die
Erfindung betrifft eine Prägevorrichtung nach
dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
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Im
Januar 2007 tritt ein neues Arzneimittelgesetz in Kraft, nach dem
alle Pharma-Verpackungen
mit Blindenschrift versehen sein müssen. Dies stellt für Druckereien
eine Herausforderung dar, da Pharmaverpackungen meist in den verschiedensten Sprachen
bedruckt werden. Als Folge sind viele unterschiedliche Blindenschriftprägungen notwendig, was
einen erhöhten
Aufwand für
die Verpackungsindustrie bedeutet.
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Es
ist bekannt, Blindenschrift-Zeichen in einem Grundraster der sog.
Brailleschrift zu prägen, das
aus 6 Punkten pro besteht, die in zwei parallelen Reihen mit jeweils
3 Punkten angeordnet sind. Mit der Brailleschrift kann jeder einzelne
Buchstaben durch eine Kombination aus maximal 6 Punkten definiert
werden. Dabei sind sowohl die Abstände zwischen den Punkten, als
auch die Abstände
der Grundraster untereinander festgelegt (z.B. Schriftart "Marburg Medium").
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Allerdings
wird das geprägte
Material (normalerweise Karton) an den gebildeten Punkten stark beansprucht.
Dies kann zu Rissen an der Oberfläche der vorstehenden Punkte
führen.
Zum einen verliert der geprägte
Punkt seine Form und zum anderen führt es dazu, dass das optische
Bild einer Schachtel einen schlechten Eindruck hinterlässt und
marketingtechnisch eine minderwertige Qualität vermittelt wird. Da Verpackungen
mit nicht korrekt aufgebrachten Zeichen nicht verwendet werden dürfen, ist
eine dem Prägen
nachfolgende Kontrollstufe erforderlich. Diese nachträgliche Kontrolle
und die Kosten von Ausschussverpackungen erhöhen jedoch die Produktionskosten.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prägevorrichtung zu schaffen,
die es erlaubt, qualitativ gute und dauerhafte Prägeergebnisse
mit geringem Kostenaufwand bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Prägevorrichtung
mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen
sind Gegenstand der Schutzansprüche
2 bis 15.
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Bei
der erfindungsgemäßen Prägevorrichtung
erfolgt das qualitativ gute Prägen
eines Musters in dem Karton dadurch, dass die Vertiefung in der Matrize
und die entsprechende Erhebung in der Patrize so ausgestaltet und
angeordnet sind, dass der Karton in der Vertiefung durch die Erhebung
komprimiert wird. Das Prägen
erfolgt unter kräftigem
Druck zwischen Matrize und Patrize, wobei die Erhebung den Karton
in die Vertiefung einzieht und der Karton in der Vertiefung komprimiert
wird. Dadurch werden eventuell bei der Verformung auftretende Risse
an der Prägestelle
im Karton wieder "geglättet".
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Für die Relativbewegung
zwischen Patrize und Matrize kann die Matrize in Richtung der Patrize, die
Matrize in Richtung der Patrize oder beide, Matrize und Patrize,
zueinander bewegt werden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist die Patrize mehrere Erhebungen
und die Matrize mehrere Vertiefungen aufweist und die Anzahl der
Erhebungen ist gleich oder geringer ist als die Anzahl der Vertiefungen,
wobei die Vertiefungen in einem Grundraster angeordnet und die Erhebungen
in einem bestimmten Prägemuster
angeordnet sind. Das Grundraster der Matrize ist bevorzugt ein Blindenschrift-Grundraster und das
Prägemuster
der Erhebungen der Patrize entspricht dem Muster einzelner Buchstaben
der Blindenschrift. Auf diese Weise kann eine Matrize für alle möglichen
Blindenschrift-Zeichen verwendet werden, wobei die Patrize nur die
notwendigen Punkterhebungen aufweist.
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Bevorzugt
ist es, dass die Vertiefungen in Näpfchenform ausgebildet sind.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Prägehöhe durch die Näpfchenform der
Vertiefungen festgelegt wird. Das Näpfchen ist in seiner Tiefe
begrenzt, damit eine Komprimierung des Kartons möglich wird. Ferner ist es vorteilhaft,
dass zwischen dem seitlichen Rand und dem Boden des Näpfchen ein
abgerundeter Übergang
besteht.
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Auch
ist es vorteilhaft, dass die Erhebungen der Patrize eine Kegelform
mit abgerundeten Übergängen aufweisen,
was sich besonders gut bei Patrizen aus Stahl verwirklichen lässt.
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In
einer Ausführungsform
wird die Patrize an der Gegenplatte mit einer Klebefolie befestigt.
Dagegen weist die Matrize bevorzugt angrenzend an ihren Rand angeordnete
Durchgangslöcher
in Ausnehmungen auf einer Seite auf, durch die Schrauben zur Befestigung
der Matrize an der Trägerplatte
hindurch gehen.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, dass die erfindungsgemäße Prägevorrichtung eine Elastomerschicht
umfasst, die zwischen der Matrize und der Trägerplatte angeordnet ist. Hierdurch
können
beim Prägen
Unebenheiten und Höhendifferenzen
ausgeglichen und ein Kippen verhindert werden. Bei der Nutzung dieser
Ausführungsform
(dem sog. "elastischen
Prägen") bietet sich einem
Anwender ein enormer Vorteil, da er beim Einsatz keine separate
Höhenzurichtungen
für das
Prägen
vornehmen muss. Darüber
hinaus kann über
die Auswahl des Materials der Elastomerschicht die Prägekraft
bestimmt werden. Auch ist es vorteilhaft, dass die Prägevorrichtung
wenigstens eine Ausgleichsfolien umfasst, die zwischen der Matrize
und der Elastomerschicht angeordnet ist. Diese Ausgleichsfolie dient
zur Erhöhung
des Prägedrucks
und zum Ausgleich von eventuell auftretenden Höhendifferenzen.
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Die
erfindungsgemäße Prägevorrichtung wird
bevorzugt für
das Prägen
von Schriftzeichen verwendet, insbesondere von Blindenschrift-Zeichen in
Braille-Schrift, die aus einem Grundraster von 6 Punkten, die in
zwei parallelen Reihen mit jeweils 3 Punkten angeordnet sind, gebildet
werden. Dabei gibt es Matrizen in unterschiedlichen Größen, wobei in
der Anzahl der Zeichen pro Zeile und der Anzahl der Zeilen unterschieden
wird.
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Die
Matrize der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird aus gefrästem
Aluminium oder bevorzugt aus glasfaserverstärktem, spritzgegossenem Kunststoff
hergestellt. Die Patrize wird normalerweise aus Messing, Nyloprint,
glasverstärktem
Kunststoff oder bevorzugt aus Stahl hergestellt.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die vorliegende Prägevorrichtung in eine Produktionsvorrichtung,
wie z.B. eine Stanzvorrichtung integriert wird. In einer solchen
Ausführungsform
erfüllt
die Trägerplatte
die Aufgabe einer Stanzform und die Gegenplatte die einer Stanzgegenplatte.
Zusätzlich
zu der Matrize und der Patrize sind in einem solchen Fall noch Schneide-
und Rillenvorrichtungen vorhanden.
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Die
erfindungsgemäße Prägevorrichtung
ist besonders für
den Einsatz in einer Stanzvorrichtung zur Herstellung von Verpackungen
aus Karton geeignet.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 – einen
Querschnitt einer Stanzvorrichtung mit einer Prägevorrichtung,
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2 – einen
Querschnitt der Stanzvorrichtung im Bereich einer Prägestelle
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3 – eine Draufsicht
auf eine Prägematrize
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4 – eine Draufsicht
auf eine Prägepatrize
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5 – eine Vertiefung
der Prägematrize
im Querschnitt,
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Die
in 1 gezeigte Stanzvorrichtung 10 umfasst
eine Trägerplatte 12 von
deren Unterseite Rilllinien 16 und Stanzlinien 18 vorstehen.
Unterhalb der Trägerplatte 12 ist
eine Gegenstanzplatte 14 angeordnet, auf der der jeweiligen
Rilllinie 16 gegenüber
liegend eine Rillmatrize 36 angeordnet ist, in der eine
Rillnut 38 ausgebildet ist, in die ein Kartonbogen 34 durch
die Rilllinie 16 eingezogen wird, wenn die Trägerplatte 12 in
Richtung der Gegenstanzplatte 14 bei einem Stanzvorgang
bewegt wird, wodurch eine Rillung in dem Kartonbogen 34 ausgebildet
wird. Gleichzeitig wird der Kartonbogen 34 durch die Stanzlinie 18 ausgestanzt.
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Anschließend an
die Rillmatrize 38 ist auf der Gegenstanzplatte 14 eine
längliche
plattenförmige Patrize 30 mittels
einer Klebefolie 32 befestigt. An der Trägerplatte 12 ist
der Patrize 30 gegenüber
liegend eine längliche
plattenförmige
Matrize 20 befestigt, wobei an der Unterseite der Trägerplatte
eine Elastomerschicht 24 und zwischen der Elastomerschicht 24 und
der Matrize 20 eine Ausgleichsfolie 22 angeordnet
ist. Die Elastomerschicht 24 dient zur Kompensierung von
Höhendifferenzen.
Außerdem
kann durch die Rückstellkraft
der Elastomerschicht 24 die Prägekraft beeinflusst werden.
Die Ausgleichsfolie 22 dient zur Erhöhung des Prägedrucks und zum Ausgleich von
eventuell auftretenden Höhendifferenzen.
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Wie
es auch in 3 zu erkennen ist, sind in der
Unterseite der Matrize 20 angrenzend an die Stirnränder jeweils
zwei zu den Stirnrändern
hin offene Ausnehmungen 40 ausgebildet. In dem Boden der Ausnehmungen 40 sind
Durchgangsöffnungen 43 vorgesehen.
In der Trägerplatte 12 sind
Durchgangsbohrungen 41 ausgebildet, die den jeweiligen
Durchgangsöffnungen 43 in
der Matrize 20 gegenüberliegen.
In den Durchgangsbohrungen 41 sind Gewindestifte 44 befestigt,
die sich in die Durchgangsöffnungen 43 erstrecken
und ein nach unten offenes Innengewinde 52 aufweisen. Zur
Befestigung der Matrize 20 ist eine Befestigungsschraube 46 vorgesehen,
die mit ihrem Außengewinde 50 in
das Innengewinde des Stiftes 44 eingreift, wobei der Kopf 48 der Gewindeschraube 46 am
Boden der Ausnehmung 40 anliegt.
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In
der Unterseite der Matrize 20 sind eine Vielzahl von Vertiefungen 26 in
einem vorher bestimmten Raster einer Brailleschrift ausgebildet.
Das Grundraster 25 jedes Buchstabens besteht aus sechs
Vertiefungen 26, die in zwei parallelen Reihen mit jeweils
drei Punkten angeordnet sind. 3 zeigt ein
Beispiel mit zwei Zeilen, in denen jeweils fünf Grundraster 25 für einen
Buchstaben ausgebildet sind. Der Abstand der Grundraster 25 untereinander ist
der jeweiligen Schriftart, z. B. "Marburg Medium" entsprechend festgelegt.
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Auf
der Patrize 30 sind Erhebungen 28 ausgebildet,
die jeweils einer der Vertiefungen 26 in der Matrize 20 gegenüberliegen
(4). Die Erhebungen 28 sind in Gruppen 27 jeweils
so angeordnet, dass sie einen Buchstaben der Brailleschrift darstellen.
Jede Gruppe bzw. Prägemuster 27 auf
der Patrize 30 ist einem Grundraster 25 der Matrize 20 zugeordnet
und kann ein bis sechs Erhebungen 28 haben.
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Da
die Vertiefungen 26 auf der Matrize 20 in den
Grundrastern 25 mit jeweils sechs Vertiefungen 26 angeordnet
sind, ist es möglich
eine einzige Matrize 20 für eine Vielzahl von Buchstabenkombinationen
zu verwenden. Es sind lediglich die Patrizen 30 entsprechend
auszutauschen.
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Bei
einem Stanzvorgang wird während
der Bewegung der Trägerplatte 12 in
Richtung der Gegenstanzplatte 14 ein Kartonbogen 34 durch
die entsprechenden Erhebungen 28 auf der Patrize 30 in
die gegenüberliegenden
Vertiefungen 26 eingezogen und am Ende der Bewegung in
der Vertiefung 28 komprimiert, wie dies in 2 gezeigt
ist.
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Die
Ausgestaltung der Vertiefungen 26 und der Erhebungen 28 ist
in 2 in vergrößerter Maßstab gezeigt.
Wie es zu erkennen ist, sind die Vertiefungen 26 näpfchenförmig und
die Erhebungen 28 kegelstumpfförmig ausgebildet. Wie es besonders
in 5 zu erkennen ist, ist der Übergang zwischen dem seitlichen
Rand und dem Boden der Vertiefung 26 abgerundet ausgebildet.
Auch der Übergang
zwischen der Stirnfläche
der kegelstumpfförmigen
Erhebung 28 und ihrer Seitenwandung ist abgerundet, um ein
Reißen
des Kartons bei der Prägung
zu verhindern. Die Form und die Tiefe der Vertiefung 26 sowie die
Form und die Höhe
der Erhebung 28 sind so gewählt, dass der Karton, wie oben
erwähnt,
während des
Stanzvorgangs in die Vertiefung 26 eingezogen wird und
am Ende der Bewegung komprimiert wird. Die Komprimierung sorgt dafür, dass
die Oberfläche der
Erhebung 26, in der während
des Stanzvorgangs Risse auftreten können, am Ende des Stanzvorgangs
geglättet
wird. Hierdurch wird ein sauberes Erscheinungsbild erreicht. Darüber hinaus
sorgt die Komprimierung für
eine erhöhte
Festigkeit des Prägepunktes.
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Die
Höhe der
Prägungen
wird durch die Tiefe der Vertiefungen festgelegt.
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Die
Matrize 20 kann aus gefrästem Aluminium oder vorzugsweise
aus glasfaserverstärktem, spritzgegossenem
Kunststoff hergestellt werden. Die Patrize wird dagegen aus Messing,
Nyloprint, glasverstärktem
Kunststoff oder vorzugsweise aus Stahl hergestellt. Dadurch lassen
sich Erhebungen der Patrize in Kegelform mit abgerundeten Übergängen besonders
gut verwirklichen.