DE2318680A1 - Walzenheisspraegemaschine - Google Patents

Description

• Walzenheissprägemaschine Die Erfindung betrifft eine alzenheissprnemaschine zum Aufbringen von Folienschichten oder Bedruckungen auf Aussenflächen von Gegenständen oder bestimmten Teilen davoii, mit einer angetriebene:, beheizten Prägewalze, der gegebenenfalls eine mit der Umfangsgeschwindigkeit der Prägewalze arbeitende Fclienvorschubeinrichtung zugeordnet ist, sowie mit einem in der Nähe der Prägewalze angeordneten, den. Gegenstand unter stützenden Gegenlager auf den der Gegenstand mit einer der Umfangsgeschwindigkeit der Prägewalze entsprechenden Vors chubges chwindigkeit an der mit der Aussenfläche oder deren vorhestinten Teilen längs einer Klemmlinie unter federndem Druck in Berührung stehenden Prägewalze vorbeiführbar ist.
• Bei solchen Walzenhe ssprägemaschinen wird beispielsweise eine Folienschicht durch die mit Silikonekautschuk überzogene nd beheizte Prägewalze auf die Aussenfläche eines Gegenstandes aufgewalzt. Um ein#wandfreie Arbeitsergebnisse zu erzielen, ist es hierbei notwendig, daß der Gegenstand mit gleichbleibende- Vorschubgeschwindigkeit an der Prägewalze vorbeigeführt wird und daß der von der Prägewalze längs der Klemmlinie ausgeübte Druck während des Aufwalzvorganges konstant gehalten wird. Dies bereitet keine Schwierigkeiten solang es um die Beschichtung oder Bedruckung von regelmäßig geformten Gegenständen mit ebenen Aussenflächen zur Aufnahme der Beschichtung oder Bedruckung geht. So ist zum Beispiel in.der Praxis eine Walzenheissprägemaschine bekannt, bei der der Prägewalze als Gegenlager ein ebener Auflagetisch zugeordnet ist, über den ein Förderband läuft, welches den aufgelegten Gegenstand reibschlüssig mitnimmt und unter der Prägewalze durchführt, wobei der längs der Klemmlinie ausgeübte Prägedruck von dem;Auflagetisch aufgenommen wird. Diese Heissprägemaschine ist zur Bearbeitung von geometrisch regelmäßigen Gegenständen gut geeignet.
• Gegenstände, die stark unterschiedliche Wandstärken, binfallstellen, wechselnde Radien, geometrisch unregelmäßiae oder komplizierte Querschnittsformen aufweisen, sind aber mit den bekannten Maschinen nicht wirtschaftlich bearbeitbar, insbesondere wenn es sich um Kleinserien oder Einzelstücke handelt.Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Walzenheissprägemaschine zu sthåffen, die es gestattet, solche Unregelmaßigkeiten aufweisenden Gegenstände die in Gestalt von wenigstens einseitig offenen EIohlkörper ausgebildet sind, wirtschaftlich bearbeiten zu können. Bei den für das Heissprägeverfahren in Frage kommenden Gegenständen handelt es sich in de, Praxis n#mlich in großem Maße um gehäuseartige. oder behälterförmige Gegenstände wie Kunststoffgehäuse, Kunststoff-Flaschen etc.
• Zul Lösung dieser Aufgabe ist die Walzenheissprägemaschine gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das fliegendgelagerte Gegenlager eine schmale gekrümmte Iänolice tuflagefläche mit kleinem Krümmungsradius und mit zur Pri;*awalze achsparalleler Krtunmungsachse aufweist, auf die ein Gegenstand in Gestalt eines wenigstens einseitig offenen Hohlkörpers von einer Seite her aufschiebbar ist und daß der Hohlkörper quer zu der in im wesentlichen lediglich ltings der Klemmlinie unterstützenden Auf lagefläche mit einer der Umfangsgeschwindigkeit der Prägewalze entsprechenden Vorschubgeschwindigkeit stetig fortbewegbar ist.
• Dadurch, daß bei der neuen Heissprägemaschine der Gegenstand in Gestalt eines einseitig offenen Hohlkörpers im wesentlichen lediglich im Bereiche der Klemmlinie auf einer schmalen gekrummten Auflagefläche unterstützt ist, quer zu der er mit der .Vorschubgeschwindigkeit vorbewegbar ist, kann sich der Gegenstand während der Vorschubbewegung in seiner jeweiligen augenblicklichen Lage frei auf die Unregelmäßigkeiten der zu beschichtenden oder bedruckenden Aus sein fläche einstellen, so daß sowohl die Vorschubgeschwindigkeit als auch der im Bereiche der Klemmlinie wirkende Prägedruck stets konstant gehalten werden. Durch entsprechende Anpassung des Krümmungsradius der schmalen Auflagefläche an die Gestalt des jeweils zu bearbeitenden Gegenstandes läßt sich ohne weiteres erreichen, daß auch Bereiche der Aussenfläche des Gegenstandes die beispielsweise kleine Eckradien aufweisen, einwandfrei bearbeitet werden.
• Die Auflagefläche kann in einer Ausführungsform auf einem zylindrischen zur Prägewalze achsparallel drehbar gelagerten Dorn ausgebildet sein, dessen Durchmesser entsprechend den jeweiligen geometrischen Gegebenheiten des zu bearbeitenden Hohlkörpers gewählt ist. Dieser Dorn kami auch durch ein Aufnahmeprisma über seine Länge unterstützt sein, so daß auch bei kleinem Krümmungsradius der Auflagefläche, d.h. kleinem Dt-rchmesser-des Dornes, die für die Aufnahme des Prä#edruckes erforderliche mechanische Stabilität einwandfrei gewährleistei ist.
• Um die Vorschubbewegung des Hohlkörpers zu erzeugen, genügt häufig die reibschlüssige Mitnahme durch die Prägewalze. In bestimmten Anwendungsfällen kann es aber auch zweckmäßig sein, daß der Dorn mit einer der Umfangsgeschwindigkeit der Prägewalze entsprechenden Umfangsgeschwindigkeit im Vorschubsinne des Hohlkörpers zwangsläufig angetrieben ist. Die Anordnung kann auch derart getroffen sein, daß über die Auflagefläche ein mit der Umfangsgeschwindigkeit der Prägewalze im Vorschubsinne des Hohlkörpers umlaufendes angetriebenes endloses Band geführt ist, das mit dem Hohlkö'rper- reibschlüssig zusammenwirkt.
• Beispielsweise bei der Bearbeitung von gehäuseartigen Hohlkörpern etwa viereckiger Querschnittsgestalt mit abgerundeten Ecken ist es zweckmäßig, wenn das Gegenlager einen an einer zur Prägewalze achsparallelen Lagerstelle schwenkbar aufgehängten Pendelarm aufweist, der die Auflagefläche trägt. Die Krtimmungsachse der Auflagefläche ist hierbei mit Vorteil koaxial zu der Schwenkachse der Lagerstelle des Pendelarmes verlaufend angeordnet. Der Pendelarm selbst kann eine in ihm zur Prägewalze achsparallel drehbar gelagerte und durch eine ~Antriebseinrichtung angetriebene SvntriebsTvelle tragen, von der die Drehbewegung des Domes oder des endlosen Bandes abgeleitet ist.
• Für die Bearbeitung von Flaschen und ähnlichen HohlWorpern ist es von Vorteil, wenn die Auflagefläche auf eine an dem Pendelarm drehfest einseitig gelagerten, zylindrischen Dorn ausgebildet ist, der in der Nähe seiner Lagerstelle eine Kröpfung aufweist, die die Durchmesserverjüngung der vl.asclle im Bereiche des Flaschenhalses aus gleicht. Auf dem geraden Teil des Dornes ist zweckmäßigerweise wenigstens eine ruElagehülse drehbar gelagert, die die Aufgabe hat, die Vorschu#-bewegung des Hohlkörpers zu erleichtern oder zu unterstützen.
• In der Zeichnung sind Susffihrungsbeispiele des Gerj-en# -standes der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Walzenheissprägemaschine gemäß der Erfindung in einer ansicht von vorne ohne die Folienvorschubeinrichtuna und teilweise im Schnitt, Fig. 2 die Walzenheissprfigemaschine nach Figur 1, geschnitten längs der Linie A-B der Figur 1 in einer Seitenansicht, Fig. 3 die Walzenheisspragemaschine nach Figur 1 in einer Seitenansicht entsprechend dem Pfeil Z der Figur 2 -im Ausschnitt, Fig. 4 das Gegenlager der Walzenheisspragemaschine nach Figur 1 in einer zweiten Ausführungsform in einer Seitenansicht, Fig. 5 das Gegenlager nach-Figur 4 in einer anderen Seitenansicht im Ausschnitt, Fig. G die IWalzenheissprägemaschine nach Figur 1 in einer Darstellung entsprechend Figur 1 mit einem Gegenlager in einer dritten Ausführungsform im#Ausschnitt und in einem anderen Maßstab, Fig. 7 die Walzenheissprägemaschine nach Figur 6 im axialen Schnitt in einer Seitenansicht und im Ausschnitt, Fig. 8 die alzenheissprgemaschine nach Figur 1 in einer Darstellung entsprechend Figur 1 mit einer vierten Ausführunqsform des Gegenlager im Ausschnitt und in einem anderen Maßstab und Fig. 9 die Walzenheissprägemaschine nach Figur 8 in axialen Schnitt in einer Seitenansicht und im Ausschnitt.
• Die in der Figuren 1 und 2 dargestellte Walzenheissprägemaschine weist einen auf einer Grundplatte 1 verankerten Rahmen 2 auf, an den in Lagerböcken 3 eine Säulenführuncj 4 vertikalverschieblich geführt ist, welche zwei achsparallele Säulen 5 aufweist, die durch einen oberen Querträger 6 und einen unteren Querträger 7 starr miteinander verbunden sind.
• Die Säulen führung 4 ist an ihrem unteren Quertraaer 7 durch zwei austauschbare, mechanische Federsätze 8 gegerniber einer Quertraverse 9 des Rahmens 2 federnd abgestützt. Die Vorspannung der Federsätze 8 kann durch eine in die Quertraverse 9 eingeschraubte Stellschraube 10 verändert werden, auf der sich über eine Federdruckplatte 11 die beiden Federsätze 8 Sabsttitzen.
• Oberhalb der Säulenführung 4ist an mit der Grundplatte 1 starr verbundenen Rahmenteilen 12 eine beheizte Prägewalze 13 drehbar gelagert, die einen Walzenüberzug 14 aus .Silikonekautschuk trägt und mit einer horizontalen Antriebswelle 15 drehfest verbunden ist, welche über ein Antriei>srad 16 von einer nicht dargestellten Antriebsquelle aus jeweils mit einer vorbestimmten Drehzahl angetrieben ist.
• An dem oberen Querträger 6 der Säulenführung 4 ist ein Lagerbock 16 angeschraubt, an dem bei der Ausführungsform nach den Fiauren 1 und 2 mittels eines horizontalen Zapfens 17 ein Pendelarm 18 schwenkbar gelagert ist, der an seinem unteren Ende eine Lagerbüchse 19 trägt, in der eine Antriebswelle 20 (Figur 2) drehbar gelagert ist. Wie aus Figur 1 zu er--sehen liegen die Achsen der Lagerbüchse 19 des Zapfens 17 und der Antriebswelle 15 der Prägewalze 13 in einer gemeinsamen Ebene Die Antriebswelle 20 ist über einen Riementrieb 21 und ein Getriebe 22 mit der Antriebswelle 15 der Prägewalze 13 zwangsläufig gekuppelt. Sie ist mit einer koaxialen Randwalze 23 verbunden, die ein endloses Band 24 antreibt, welches über eine schmale gekrümmte Auflagefläche 25 geführt ist, die an einem keilförmigen mit dem Pendelarm 18 verschraubten Lagerkörper 26 ausgebildet ist. Die schmale Auflage fläche 25, die wie aus Figur 3 zu ersehen, eine halhkreisförmpe Quer -schnittsgestalt aufweist, ist mit ihre? Krtimmun~sachse parallel zur Achse der Prägewalze 13 ausgerichtet, wobei ihre Krümmungsachse mit der Achse des Zapfens 17,d.h. der Schwenklagerung des Pendelarmes 18 zusammenfällt.
• Die axiale Länge der Auflagefläche 25 entspricht der Tiefe des zu bearbeitenden Gegenstandes, der bei 27 in den Figuren 1 und 3 angedeutet ist und eine gehäuseartige Gestalt von etwa rechteckigem Querschnitt aufweist.
• Der Lagerbock 1E,der Pendelarm 18 und der Lagerkörper 26 mit der auf ihm angeordneten Pufnahmefl;che L5 bilden das Gegenlager, durch das der zu bearbeitende als Hohlk#rper ausgebildete Gegenstand 27 gegen den Umfang der Praetialze 13 anpreßbar ist und das den Prägedruck im Bereiche cSer Ylemmlinie aufnimmt.
• Die insoweit beschriebene Heissprägewalze arbeitet wie folgt: Der Gegenstand 27 wird auf die schmale Auflagefläche 25 des Gegenlagers in der aus Figur 2 ersichtlichen Weise aufgeschoben und durch entsprechende Einstellung der Säulenführung 4 bezüglich der Prägewalze 13 mit seiner Aussenfläche an deren Umfangsflache angepreßt, wobei der Klemmstelle in an sich bekannter Weise die aufzuprlgende Folie zugeführt wird. Da der Hohlkörper 27 lediglich im Bereiche der Klenmlinie durch die schmale Auf lage fläche 25 unterstützt ist, kann er bei seiner Vorschubbewegung,die synchron mit der Umfangsgeschwindigkeit der Prägewalze 13 erfolgt, sich jeweils um die Berührungslinie mit der Auflagefläche 25 soweit frei drehen, als dies wegen der Gestalt der Aussenfläche des Hohlkörpers beispielsweise im Bereiche der abgerundeten Ecken erforderlich ist. Die Vorschubbewegung selbst wird im Zusammenwirken des reibschlüssigen Eingriffes des endlosen Bandes 24 und der Umfangsfläche der Prägewalze 3 auf den HohlkörPer erzeugt.
• Dadurch, daß die Auflagefläche 25 an dem Pendelarm 18 sitzt, kann sie während der Vorschubbewegung des Hohlkörpers 27 selbst eine Drehbewegung ausführen, die das Aufprägen der Folie insbesondere im Bereiche der Ecken des Hohlkörpers 27 wesentlich erleichtert.
• Bei den in den Figuren 4 bis 9 dargestellten abgewandelten Ausführungsformen insbesondere des Gegenlagers sind mit der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 3 gleiche Teile jeweils mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
• Bei der nusfiihrungsform nach den Figuren 4 und 5 trägt der Pendelarm 18,der mittels des Zapfens 17 an dem. Lagerbock 16 in der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 3 schwenkbar gelagert ist, einen festverschraubten Lagerkörper 26a, der oben mit einem Aufnahmeprisma 28 verbunden ist, das mit einem günstigen Reibeigenschaften aufweisenden Material 29 ausgekleidet ist und einen zylindrischen Dorn 30 über die Dorn länge unterstützt, welcher endseitig bei 31 (Figur 5) in einem Kugel -lager unverschieblich aber drehbar gelagert ist. Das Kugellager 31 ist mittels eines Flansches 32 mit dem Aufnahmeprisma 28 fest verbunden.
• Bei dieser Ausführungsform ist die Auflagefläche 25 durch die Umfangsfläche des Dornes 30 gebildet, dessen Achse koaxial zu der Achse des Zapfens 17 der Schwenklagerung verläuft. Der zu bearbeitende Gegenstand ist bei 27 angedeutet. Der Durchmesser des mit dem die Vorschubbewegung ausführenden Gegenstandes 27 frei mitlaufenden Dornes 30 ist entsprechend den geometrischen Gegebenheiten des-Gegenstandes 27 gewählt. Der Dorn 30 kann nach Entfernung des Ringflansches 32 jederzeit ausgetauscht werden.
• Auch bei der in den Figuren 4 und 5 dargestellten Ausführungs form könnte entsprechend der Ausführungsform nach den Figur 1 und 3über den Dorn 30 ein endloses Band 24, das in entsprechender Weise durch eine Antriebswelle 20 angetrieben ist, geführt sein, um dem zu bearbeitenden Gegenstand 27 noch einen #usätzlichen Antrieb für die Vorschubbewegung zu erteilen.
• Bei der Ausführungsforn nach den Figuren 6 und 7 ist der Pendelarm 18 weggelassen; in den Lagerböcken 16, die an dem oberen Querträger 6 der Säulen führung 4 befestigt ist, ist ein zylindrischer Dorn 33 drehbar gelagert, der einen Bund 34 aufweist und dessen antelflche die Auflage fläche 25 bildet. Der zylindrische Dorn 33, der achsparallel zu der Prägewalze 13 angeordnet ist, wird wieder über den lviementrieb 21 in bereits beschriebener Weise in zwangsläufiger Abhängigkeit von der Drehzahl der Prägewalze 13 angetric##en.
• Diese Ausführungsform ist inshesondçre zum Aufprägen einer Folie oder zum Bedrucken eines Hohlkörpers von runder oder ovaler Querchnittsgestalt geeignet, wie er in den Figuren 6, 7 bei 27a angedeutet ist. Auch hier kann der Durchmesser des Dornes 33 auf den Innendurchmesser bzw. auf die KrImifllungsradien der Innenfläche des Hohlkörpers 27a abgestimmt werden.
• In einer abgewandelten nicht dargestellten Ausführungsform entsprechend den Figuren 6 und 7 kann die Anordnung auch derart getroffen sein, daß der zylindrische Dorn 33 in dem Lagerbock 16 lediglich frei drehbar gelagert und damit nicht angetrieben ist.
• Die in den Figuren 8 und 9 dargestellte- weitere Ausführungsform schließlich dient insbesondere für die Bearbeitung von flaschenartigen Hohlkörpern, wie sie in Figur 8 bei 27b schematisch angedeutet sind.
• Bei dieser Ausführungsform ist an dem Lagerbock 16 des oberen Querträgers 6 der Säulenführung 4 wiederum ein Pen<Jelarm 18 mittels des Zapfens .17 schwenkbar gelagert. Der Pendelarm 18 trägt einen drehfest flieqend gelagerten Dorn 34, der in der Nähe seiner Lagerstelle 35 eine Kröpfung 3G aufweist, die die Durchmesserverj#rngung des Hohlkörpers 27b in der Nähe des Flasrhenhalses ausgleicht. Auf den zylindrischen Teil des Dornes 34 sind frei drehbar gelagerte, Auflagehülsen 37 aufgeschoben, welche die zwischen dem Dorn 34 und dem Hohlkörper 27b auftretende Reibung verringern und deren Umfangsfläche die Auflagefläche 25 bildet.
• Da die entsprechend den Ausführungsformen nach den Figuren 4 bis 9 abgewandelte Heissprägemaschine die prinzipiell gleiche Wirkungsweise aufweist, wie sie an Hand der Figuren 1 bis 3 bereits beschrieben worden ist, erübrigt sich eine nochmalige Erläuterung.

Claims (11)

P a t e n.t a n s p r ü c h e

1. Walzenheissprägemaschine zum Aufbringen von Folienhichten oder Bedruckungen auf Aussenflächen von Gerenständen oder bestimmten Teilen davon, mit einer angetriebenen beheizten Prägewalze, der gegebenenfalls eine mit der Umfangsgeschwindigkeit der Prägewalze arbeitende Folienvorschiibeinrichtung zugeordnet ist, sowie mit einem in der Nähe der Präge walze angeordneten, den Gegenstand unterstützenden Gegenlager, auf dem der Gegenstand mit einer der Umfangsgeschwindi#keit der Prägewalze entsprechenden Vorschubgeschswindigkeit, an der mit der Aussenfläche oder deren vorbestimmten Teilen längs einer Klemmlinie unter federndem Druck in Berührung stehenden Prägewalze vorbeiführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das fliegend gelagerte Gegenlager eine schmale, gekrümmte, längliche Auflagefläche (25) mit kleinem Krümmungsradius und mit zur Pragewalze (13) achsparalleler Krümmungsachse aufweist, auf die ein Gegenstand (27) in Gestalt eines wenigstens einseitig offenen Hohlkörpers von einer Seite her aufschiebbar ist und daß der Hohlkörper (2) quer zu der in im wesentlichen lediglich längs der Klemmlinie unterstützenden AuflageflEche (25) mit einer der Umfangsgeschwindigkeit der Prägewalze (13) entsprechenden Vrschubgescha7i.ndigkeit stetig fortbewegbar ist.

2. Ileissprägemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Auflagefläche (25) auf einem zylindrischen zur Pragewalze (13) achsparallel drehbar gelagerten Dorn (30,33) ausgebildet ist.

3. Heissprägemaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (30) durch ein Aufnahmeprisma (28) über seine Länge unterstützt ist.

4. Heissprägemaschina nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeic#bnet, daß der Dorn mit einer der Umfangsgeschwindigkeit der Prägewalze (13) entsprechenden Umfangsgeschwindigkeit im Vorschubsinn des Hohlkörpers (27) zwangsläufig angetrieben ist.

5. Heissprägemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß iiber die Auflagefläche (26) ein mit der Umfangsgescbwindigkeit der Prägewalze (13) im Vorschubsinn des Hohlkörpers (27) umlaufendes, angetriebenes endloses Band (24) geführt ist.

6. Heissprägemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenlager einen.

an einer zur Prägewalze (13) achsparallele Lagerstellung (16,17) schwenkbar aufgehängten Pendelarm (18) aufweist, der die Auflagefläche (25) trägt.

7. Heissprägemaschine nach Anspruch 6, dadurch qekennzeichnedaß die Krümmungsachse der Puflagefläche (25) koaxial zu der Schwen#achse der Lagerstelle (16,17) des Pendelarmes (18) verläuft.

8. Heissprägemaschine nach Anspruch 6 und einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Pendelarm (18) eine in ihm zur Präaewalze (13) achsparallel drehbar gelagerte und durch eine Antriebseinrichtung (21) ancetriebene Sntriebswelle (20) trägt, von der die Dretbewegung des Dorns (30,33) abgeleitet ist.

9. Heissprägemaschine nach aspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche (25) auf einem an dem Pendelarm (18) drehfest einseitig gelagerten zylindrischen Dorn (34-) ausgebildet ist, der in der Nähe seiner Lagerstelle (35) eine Kröpfung (36) aufweist.

10. HeiDsspragemaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem geraden Teil des Dornes (34) wenicjstens eine Auflagehülse (37) drehbar gelagert ist.

11. Heissprägemaschine nach einem der vorhergehenden Pnsprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenlager an einer bezüglich der Prägewalze (13) rechtwinklig zu deren Drehachse verschieblichen Saulenführung (4) angeordnet ist, die unter der Wirkung zugeordneter Federmittel (8) steht, unter deren Wirkung der auf der Auflagefläche (25) befindl.che Teil des Hohlkörpers (27) gegen die Umfangsfläche der Drehwalze (13) anpressbar ist.

Lee rs ei t e