EP0433575A1 - Vorrichtung zum Aufkleben von Marken aus einer Prägefolie - Google Patents

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EP0433575A1
EP0433575A1 EP90118271A EP90118271A EP0433575A1 EP 0433575 A1 EP0433575 A1 EP 0433575A1 EP 90118271 A EP90118271 A EP 90118271A EP 90118271 A EP90118271 A EP 90118271A EP 0433575 A1 EP0433575 A1 EP 0433575A1
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EP
European Patent Office
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adhesive
substrate
stamp
carrier tape
cylinder
Prior art date
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EP90118271A
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French (fr)
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EP0433575B1 (de
EP0433575B2 (de
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Alex Nyfeler
Michael Wessner
Ohannes Minnetian
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Electrowatt Technology Innovation AG
Original Assignee
Landis and Gyr Technology Innovation AG
Landis and Gyr Betriebs AG
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    • Y10T156/1712—Indefinite or running length work
    • Y10T156/1737—Discontinuous, spaced area, and/or patterned pressing

Definitions

  • the invention relates to a device for sticking marks on a substrate of the type mentioned in the preamble of claim 1.
  • Such devices are suitable, for example, for pasting a strip-shaped printed product with individual optically striking marks.
  • a device for transferring pieces of a hot stamping foil onto a band-shaped substrate is known.
  • a heated stamp that can be moved up and down presses the hot stamping foil supplied on a carrier tape onto the substrate, the hot stamping foil connecting to the substrate, while the carrier tape and the substrate, inhibited in their movement, stop.
  • the carrier tape and the substrate are advanced again, the carrier tape with the unused rest of the hot stamping foil being lifted off the substrate and rolled up.
  • Hot stamping foils with holograms are known from EP 170 832 A1. They are connected to a carrier tape until they are glued to the substrate.
  • the Swiss application CH 02 110 / 89-8 describes a hot stamping foil with diffraction gratings and an additional, firmly connected, clear protective layer. When sticking brands out of this hot stamping foil, they have to be punched out at the same time.
  • the invention has for its object to provide a device of the type mentioned, which allows inexpensive gluing of marks at predetermined, isolated locations on a substrate.
  • 1 means a substrate made of paper, plastic or metal foil in the form of a long band or in the form of an arc.
  • the substrate 1 is a paper tape printed on one or both sides in a previous operation with motifs 2, the motif 2 being e.g. B. consists of a number, a picture indicated here by a small frame and a background motif, as is known from banknotes or securities.
  • Motifs 2 have a MoT motif division.
  • An arrangement of a plurality of parallel rows of the motifs 2 on the substrate 1 is also conceivable, this arrangement of the motifs 2 being the rule in particular in the case of curved substrates 1.
  • the motif 2 is supplemented by a mark 3 or 3 'glued on at a predetermined location. According to the motif division MoT, the substrate 1 can be divided into individual securities by means of a device not shown here.
  • the marks 3, 3 '(FIG. 1) which are firmly glued onto the substrate 1 (FIG. 1) after the thermal activation can be easily removed from the carrier tape 5 under a tensile force.
  • the device comprises devices for feeding and removing the substrate 1 and for winding and unwinding the carrier tape 5, a first tape guide means for the substrate 1 and at least a second tape guide means for the carrier tape 5 with the hot stamping foil 4 (FIG. 2).
  • the substrate 1 and the carrier tape 5 are pulled, for example, in the same direction 8 indicated by an arrow through the gluing device. All axes of the rollers and cylinders required for the tape guide are parallel to each other and aligned perpendicular to the plane of the drawing in FIG. The devices required for the drive are not shown here.
  • the first tape guide means comprises an unwinding roller 9 with a supply of the substrate 1 and a first deflecting roller 10 on one side of an adhesive station 11, which consists of a stamp cylinder 12 and an impression cylinder 13, and on the other side a pulling device 14 and a winding roller 15, which receives the substrate 1 stuck with marks 3, 3 '(FIG. 1).
  • the pulling device 14 which has at least one drive cylinder 16 and a second deflection roller 17, grips the substrate 1 by means of the drive cylinder 16 and the second deflection roller 17 and pulls it off the unwinding roller 9 at a predetermined feed rate V. After the first deflecting roller 10, it comes together with the hot stamping foil 4 to stick the marks 3, 3 'between the cylinders 12 and 13 to the pulling device 14. Under a predetermined tension, the substrate stuck with marks 3, 3' is wound onto the winding roller 15 .
  • further gluing stations 11 ′ are arranged after the first gluing station 11 and in front of the pulling device 14 in order to make better use of the expensive hot stamping foil 4 if the mark division MaT (FIG. 2) is smaller than the motif division MoT (FIG. 1) of the substrate 1.
  • the rewinding of the hot stamping foil 4 after each pass is advantageously omitted, that in a multiple It is necessary to use the same hot stamping foil 4 by means of a single gluing station 11, and the risk of the hot stamping foil 4 being overstretched.
  • Each gluing station 11 ' has a stamp cylinder 12' and an impression cylinder 13 '.
  • Each pair formed from the cylinders 12 and 13 or 12 'and 13' includes an adhesive plane 18, in which the substrate 1 and the carrier tape 5 move through the adhesive station 11 or 11 '.
  • only one adhesive plane 18 is common to the adhesive stations 11, 11 ', which is a tangential plane to all impression cylinders 13, 13'.
  • a predetermined distance A is provided between the adhesive stations 11, 11 '.
  • Each of the gluing stations 11, 11 'arranged one behind the other transfers the mark 3 or 3', which immediately follows on the hot stamping foil 4 the one glued on by the previous gluing station 11 or 11 ', into successive motifs 2.
  • the last gluing station 11' has the mark 3 'attached in the predetermined motif 2, the following mark 3 is stuck again from the first gluing station 11 into the next motif 2.
  • the first adhesive station 11 transfers marks 3 to the substrate 1, which are placed on the hot stamping foil 4 e.g. B. in the first, third, fifth, etc. division MaT are included, while the subsequent gluing station 11 'marks 3', which are arranged in the second, fourth, sixth, etc. division MaT.
  • the second tape guide means has on one side of the adhesive station 11 or 11 'a supply roll 19, a pair of drive rollers 20 pressed against one another in a spring manner and a first tape roll 21.
  • the drive rollers 20 are arranged between the supply roll 19 and the first belt roll 21.
  • the second tape guide means additionally comprises a second tape roll 22 or 22' for deflecting the carrier tape 5 from the adhesive plane 18 and one third tape roll 23 or 23 ', an auxiliary roll 24 and a take-up roll 25.
  • a further, fourth tape roll 26 can be arranged between the adhesive stations 11, 11' after the third tape roll 23 or 23 ', but before the adhesive station 11'. All parts 19 to 26 of the second band guide means are arranged on the side of the substrate 1 facing the stamp cylinder 12 or 12 '.
  • the carrier tape 5 with the hot stamping film 4 is unwound from the supply roll 19 at a predetermined belt speed B, which the drive rollers 20 generate, between which the carrier tape 5 with the hot stamping film 4 is passed.
  • the first tape roll 21 lowers the carrier tape 5 into the adhesive plane 18. After the first tape roll 21, the carrier tape 5 lies on the substrate 1, the adhesive layer 6 (FIG. 2) of the hot stamping foil 4 facing the substrate 1. Both tapes 1 and 5 are pulled through the adhesive station 11 or through the adhesive stations 11, 11 '. After the gluing station 11 or 11 ', the second tape roll 22 or 22' lifts the carrier tape 5 from the substrate 1, the label 3 or 3 'glued to the substrate 1 in the gluing station 11 or 11' (FIG. 1) is separated from the carrier tape 5.
  • the carrier tape 5 with the remnants of the hot stamping foil 4 is guided via the third tape roll 23 or 23 'directly to the auxiliary roller 24 and then wound onto the take-up roller 25 under a predetermined tension, the auxiliary roller 24, for example, being designed as a measuring means for the tension.
  • the stamp cylinder 12 or 12 ' carries on its circumference evenly distributed radially raised smooth stamps 27, the stamp surfaces 28 of which are curved in such a way that they form parts of a concentric cylinder jacket 29 intended for the stamp cylinder 12 or 12', which on the substrate 1 in Area of the predetermined location for gluing the marks 3, 3 'rolls.
  • reference numerals 27 to 29 are only given at a single point on the stamp cylinder 12.
  • the circumference of the cylinder jacket 29 is, for. B. an integer multiple of the motif division MoT.
  • the stamp 27 on the Stamp cylinder 12 or 12 ' arranged interchangeably in order to adapt the stamp surface 28 to the size and shape of the mark 3 or 3'.
  • the adhesive device can also process the hot stamping foil 4 mentioned at the beginning, the carrier tape 5 of which is designed as a tough, crystal-clear protective layer which is firmly connected to the hot stamping foil 4.
  • stamp cylinders 12, 12 ' are displaceable on their axis and thereby enable the stamps 27 to be aligned laterally to the predetermined location of the motifs 2 for gluing.
  • the stamp cylinder 12 or 12 ' has at least one working cycle Az per revolution, which consists of an adhesive phase and a feed phase, which preferably include an intermediate phase following the adhesive phase.
  • the stamp cylinder 12 and 12 ' are shown with three stamps 27, i. H. three working cycles Az run per revolution.
  • the stamp surfaces 28 roll on the counter cylinder 13 or 13 'only during the adhesive phases.
  • the cylinder jacket 29 and the impression cylinder 13 and 13 ' rotate at a peripheral speed which corresponds to the feed speed V.
  • the punches 27 and the impression cylinders 13 and 13 ' have a predetermined temperature.
  • the adhesive layer 6 can be heated on the one hand by the carrier tape 5 and the hot stamping foil 4 and on the other hand by the substrate 1 to the temperature necessary for the adhesive bonding.
  • the substrate 1 and the carrier tape 5 are not compressed.
  • the substrate 1 and the carrier tape 5, which are glued together by the mark 3 or 3 ', are advanced to the second tape roll 22 or 22' until the carrier tape 5 is deflected out of the adhesive plane 18 and the just glued mark 3 or 3 ' 3 'is separated from the carrier tape 5 and from the hot stamping foil 4.
  • the substrate 1 and the carrier tape 5 can therefore be moved freely in the feed phase that now follows.
  • the carrier tape 5 is advantageously pushed back in the adhesive plane 18 by a predetermined length during the remaining time in the intermediate phase in order to make better use of the hot stamping foil 4.
  • the carrier tape 5 has the feed speed V in the adhesive plane 18 only during the gluing phase and the intermediate phase, the necessary tape speed B is reduced compared to the feed speed V.
  • the third tape roll 23 If the third tape roll 23 is located between two adhesive stations 11 and 11 ', it guides the carrier tape 5 back into the adhesive plane 18 by means of the fourth tape roll 26 instead of the auxiliary roller 24, so that the carrier tape 5 together with the substrate 1 is guided through the following adhesive unit 11' is.
  • the second tape roll 22 'assigned to this adhesive station 11' lifts the carrier tape 5 again from the adhesive plane 18, a further adhesive label 3 'remaining on the substrate 1.
  • the carrier tape 5 which is used in accordance with the number of adhesive stations 11, 11 'passed is then passed via the assigned third tape roll 23' by means of the auxiliary roll 24 to the take-up roll 25.
  • a cooling section 30 or 30 ' is preferably arranged immediately behind each adhesive station 11 or 11', so that before the label 3 or 3 'is detached when the carrier tape 5 is deflected around the second tape roll 19 or 19', the adhesive layer 6 is Brand 3 or 3 'has cooled sufficiently and the adhesive develops sufficient strength to separate from the Hot stamping foil 5 to avoid fraying the edges of the mark 3 or 3 '.
  • the drive systems (not shown here) of the adhesive stations 11, 11 ', the pulling device 14, the winding roller 15, the drive rollers 20 and the take-up roller 25 are connected to a common control device 31 by means of lines (not shown here).
  • Control variables can be detected by means of sensors (not shown here) and transmitted to the control device 31. From this, it calculates, coordinated with each other, the drive power and the speed for each drive system.
  • the control device 31 monitors the temperatures of all heated surfaces, e.g. B. the stamp surfaces 28, and the cooling capacity of the cooling sections 30, 30 ', whereby control variables are transmitted to it by means of temperature sensors, not shown here.
  • the described gluing device enables the marks 3, 3 'to be glued to one another at predetermined locations on the substrate 1 in a continuous process without the substrate 1 having to be stopped in the gluing station 11 or 11' for the gluing and then accelerated again.
  • This is achieved by the special shape of the stamp surfaces 28, which are part of a cylinder jacket 29 which is concentric with the stamp cylinder 12 or 12 'and whose peripheral speed during the rolling motion of the stamp 27 on the impression cylinder 13 or 13' is equal to the feed speed V.
  • the carrier tape 5 advantageously has a storage loop 32 immediately after the cooling section 30.
  • the length of the supply loop 32 can be predetermined by adjusting the height of the third tape roll 23 above the adhesive plane 18.
  • the MaT brand division can thus be adapted to the distance A and the MoT motif division.
  • a storage loop 33 for the substrate 1 is advantageously provided between the adhesive stations 11, 11 ′, which is on the same side of the adhesive plane 18 as the impression cylinder 13 or 13 'is arranged.
  • a deflecting roller 34 guides the substrate 1 away from the carrier tape 5 out of the adhesive plane 18.
  • the substrate 1 wraps around a tensioning roller 35 which can be displaced perpendicularly to the adhesive plane 18 and passes back into the adhesive plane 18 via the subsequent impression cylinder 13 '.
  • the length of the storage loop 33 is predetermined by the distance between the tensioning roller 35 and the adhesive plane 18. By moving the tension roller 35, the motif division MoT of the substrate 1 can be adapted to the distance A and the mark division MaT.
  • the adhesive stations 11, 11 ' are arranged displaceably in the adhesive plane 18 in order to adapt the distance A to the motif division MoT and the brand division MaT.
  • individual adhesive stations 11 ' can additionally be installed in the adhesive plane 18 or removed from the adhesive device.
  • the pulling device 14 is advantageously set up for post-treatment of the motif 2 completed with the mark 3, 3 '. If embossing or printing is carried out, a further security feature, which extends over parts of the substrate 1 and the mark 3, 3 ', can be attached to the substrate 1 by means of these operations.
  • the drive cylinder 16 can, for. B. can be provided as an embossing or printing roller. Post-annealing of the adhesive layer 6 of the brand 3 or 3 'to improve its adhesive strength on the substrate 1 can also be used as a post-treatment, particularly at high feed speeds V.
  • the pulling device 14 has at least one counter-pressure roller 36 and a guide roller 36' as the post-embossing station or as the printing station. additionally, which roll on the drive cylinder 16.
  • the feed speed V reaches 60 m / min. or more, a plurality of such pressure rollers 36 are preferably also arranged on the drive cylinder 16 instead of a single counter-pressure roller 36, so that the adhesive layer 6 is heated for a sufficiently long time.
  • the adhesive device advantageously has sensors 37 and 38 connected to the control device 31, in order to be high to achieve precise sticking of the marks 3, 3 'to the predetermined position of the motifs 2.
  • the sensors 37 and 38 are e.g. B. optical readers that receive light in transmission or in reflection, the received light is modulated by each passing mark with the feed speed V or the belt speed B.
  • the sensor 37 or 38 emits a pulse signal to the control device 31.
  • the sensor 37 or 38 is preferably slidably and / or exchangeably fastened so that it can be quickly adapted to the position of the division marks on the new substrate 1 or on the new hot stamping foil 4 when changing.
  • the first sensor 37 is arranged between the first deflection roller 10 and the first gluing station 11 and registers the passing of the division marks on the substrate 1.
  • the second sensor 38 is, for. B. between the supply roll 19 and the drive rollers 20 and reads the passing division marks from the hot stamping foil 4. These divide the MaT brand division into whole numbers.
  • the stamp cylinder 12 or 12 ' preferably has a rotary encoder 39 or 39' connected to its axis, so that a precise angle of rotation value of the stamp cylinder 12 or 12 'can be transmitted via lines (not shown) to the control device 31.
  • the control device 31 processes the signals from the sensors 37 and 38 and the rotary sensors 39 and 39 'and regulates the belt speed B, the feed speed V and the angular speed of the stamp cylinder 12 and 12' to the predetermined values so that the marks 3, 3 ' in the gluing device 11 or 11 'are aligned precisely in their predetermined position on the motifs 2.
  • the control device 31 advantageously regulates the angular velocity of the stamp cylinder 12 or 12 ′ during each gluing and intermediate phase such that the peripheral speed of the stamp surfaces 28 is equal to the feed speed V.
  • the angular velocity of the stamp cylinders 12 or 12 ′ can be reduced or increased, depending on whether the motif division MoT is larger or smaller than the distance between the stamp surfaces 28 on the cylinder jacket 29.
  • the carrier tape 5 has a speed which is composed of the tape speed B and the speed of the carriage 40 and which, at least during the adhesive and intermediate phase, is equal to the feed speed V of the substrate 1. Movement of the carriage 40 in the feed direction 8 or in the opposite direction increases the speed of the carrier tape 5 in the adhesive plane 18 compared to the tape speed B or reduces or reverses it, i. H. the carrier tape 5 is pulled back against the feed direction 8 by the predetermined length.
  • a drive 41 transmits, for. B. by means of a linkage 42, the predetermined periodic movement on the carriage 40, the speed of which is predetermined at each point of the movement.
  • An odometer 43 is fixed on the gluing device and reads, for example, waymarks on the carriage 40.
  • the path meter 43 is connected to the control device 31 by means of lines (not shown here) and transmits to it by means of signals the respective position of the carriage 40 on its predetermined path, delimited by two reversal points 44 and 45.
  • the control device 31 controls depending on the position of the carriage 40 and the Signals from the sensors 37 and 38 and the rotary encoder 39, 39 'the speed of the drive 41. B.
  • a stepper or linear motor which is controlled by means of a predetermined pulse sequence from the control device 31, because the predetermined differential speed VB on the path in the feed direction 8 can be generated during a larger portion of the working cycle Az and the movement of the carriage 40 each of the motif division MoT and the Mat brand division can be optimally adapted.
  • the substrate 1 is drawn by the pulling device 14 through the gluing stations 11, 11 'at the predetermined uniform feed speed V, which is controlled by the control device 31 with the aid of the signals from the sensor 37. With the aid of a predetermined value, which indicates the number of division marks in each motif division MoT, the control device 31 calculates the necessary angular velocity of the stamp cylinders 12, 12 'depending on the respective phase of the working cycle Az.
  • the conveyor belt 5 is driven by the drive rollers 20, the belt speed B issued, the regulation of which takes place by means of the signals of the sensor 38 and two predetermined values, the first of which indicates the number of division marks in each division MaT and the second the number of adhesive stations 11, 11 '.
  • the carriage 40 is moved from the first reversal point 44 uniformly with the differential speed V-B in the feed direction 8 to the second reversal point 45.
  • the mark 3 or 3 'in the hot stamping foil 4 moves in the adhesive plane 18 together with the substrate 1 at the feed speed V and lies on the motif 2 at the predetermined location.
  • the control device 31 recognizes the precise alignment of the marks 3 and 3 'on the motif 2. Any deviations are corrected by brief changes in the belt speed B.
  • the control device 31 With the aid of the signals from the sensor 37 and the rotary encoder 39 or 39 ', the control device 31 synchronizes the movement of the motif 2 to the stamp 27, so that the stamp surfaces 28 are aligned precisely with the marks 3 and 3 'and roll on them.
  • the adhesive layer 6 is heated on a surface line of the cylinder shell 29 and bonded to the substrate 1 under the pressure exerted by the stamp 26 and the impression cylinder 13 or 13 '.
  • the carrier tape 5 and the substrate 1 migrate one above the other through the cooling section 30 or 30 '. Thereafter, the strength of the adhesive in the adhesive layer 6 is so great that the mark 3 or 3 'is firmly connected to the substrate 1 and is separated from the hot stamping foil 4 when the carrier tape 5 is removed from the substrate by means of the tape roll 22 or 22' 1 is steered away.
  • the carriage 40 has meanwhile reached the second reversal point 45 and returns to the first reversal point 44 during the feed phase in order to start moving again in the feed direction 8 shortly before the start of the next adhesive phase.
  • the drive rollers 20 move the carrier tape 5 forward in one working cycle Az by as many mark divisions MaT as marks 3, 3 'are simultaneously glued on during the gluing phase.
  • This process is illustrated in the diagram in FIG. 4.
  • the substrate 1 travels a distance W 1 at the feed speed V.
  • the carrier tape 5 is wound with the tape speed B a distance W2 from the supply roll 19 and moved in the adhesive plane 18 by a distance W3.
  • the function of the distance W3 during each working cycle Az arises from the dashed line W2 and the superimposition of the movement of the carriage 40.
  • the carrier tape 5 has the feed speed V, while between every second reversal point 45 and every first reversal point 44, ie during the Feed phase is withdrawn by a predetermined length.
  • each adhesive station 11 or 11 'or each group of such stations 11, 11' advantageously has the carrier tape 5 or 5 'assigned to it with independent tape guides which are shown in the drawing by the unwinding and winding rollers 19 and 25 or 19 'and 25' are indicated.
  • This arrangement enables at least two marks 3 and 3 '(FIG. 1) to be attached to the same motif 2 (FIG. 1) or at least one mark 3 or 3' each to be affixed to motifs 2 of the same substrate 1 lying next to one another transversely to the running direction 8. It is also possible to glue on different brands 3 and 3 ', which can also have different sizes.
  • the two gluing stations 11 and 11 ' are arranged as in FIG. 6 in order to glue the marks 3, 3' on both sides of the substrate 1.
  • the independent tape guides are indicated in the drawing by the unwinding and winding rollers 19 and 25 or 19 'and 25'.
  • the second gluing station 11 ' the arrangement of the stamp cylinder 12' and the impression cylinder 13 'is exchanged with the arrangement in the first gluing station 11, the band guide 19', 25 'for the carrier band 5' on the side of the stamp cylinder 12 'of the substrate 1 is provided.
  • the substrate 1 has on one side the marks 3 'glued in the first gluing station 11 and on the other the marks 3' applied by the second gluing station 11 '.
  • the adhesive plane 18 (FIG. 3) is advantageously designed as part of the outer surface 18 'of the single impression cylinder 13 in order to save space by rolling up the adhesive plane 18.
  • At least one stamp cylinder 12 or 12 ′ is arranged on the impression cylinder 13 in such a way that its cylinder jacket 29 rolls on the impression cylinder 13.
  • the stamp cylinder 12 or 12 ' forms with the impression cylinder 13 the adhesive station 11 or 11' ( Figure 3).
  • an angle 8 is included, which determines the distance A (FIG. 3) between the adhesive stations 11, 11 '.
  • the gluing stations 11, 11 ' can be displaced on the lateral surface 18' in the direction of the axis 46 or around the axis 46, the angle ist being variable.
  • the carriage 40 has the shape of a circular sector, the tip (not shown here) of which is rotatable about the axis 46.
  • the drive 41 sets the carriage 40 in an oscillating motion with the oscillation duration of the length of the working cycle Az about the axis 46.
  • the axes of the belt rollers 21, 22 and 23 or 21, 22, 22 ', 23, 23' and 26 move on the carriage 40 at a predetermined radial distance about the axis 46.
  • the impression cylinder 13 rotates in the feed direction 8 and has a peripheral speed which corresponds to the feed speed V of the substrate 1 generated by the pulling device 14.
  • the drive rollers 20 convey the carrier belt 5 from the supply roll 19 to the first belt roll 21 and the used carrier belt 5 from the third belt roll 23 or 23 'to the take-up roll 25. After the cooling section 30 or 30', the belt roll 22 or 22 'lifts. the carrier tape 5 from the substrate 1, wherein the marks 3, 3 'glued to the substrate 1 are detached from the carrier tape 5.
  • the devices for feeding in and out advantageously include an feeder 48 and a delivery arm 49.
  • a supply stack 50 is in the feed direction 8 in the feed direction 8 in front of the feeder Impression cylinder 13 arranged.
  • the counter-pressure cylinder 13 has at least one driver 52 for transporting the arcuate substrate 1 over the outer surface 18 ', which detects or releases the substrate 1 on the outer surface 18' at a predetermined angle of rotation of the counter-pressure cylinder 13.
  • the feeder 48, the boom 49 and the driver 52 are not by means shown lines connected to the control device 31, which is set up to synchronize the movements of the feeder 48 and the boom 49 with the corresponding position of the driver 52.
  • the feeder 48 lifts a single substrate 1 from a supply stack 50 and guides its leading edge synchronously to the driver 52 on the impression cylinder 13.
  • the substrate 1 captured by the driver 52 smoothly nestled against a part of the lateral surface 18 'predetermined by the size of the substrate 1, is fed to at least one gluing station 11 or 11' and stuck with the mark 3 or 3 '.
  • at least one counter pressure roller 36 for the aftertreatment can be arranged on the counter pressure cylinder 13, under which the glued substrate 1 passes.
  • the cantilever 49 lifts the substrate 1 at a predetermined angle of rotation from the lateral surface 18 ′, at which the driver 52 releases the substrate 1, and places it in an orderly manner on the depositing stack 51.
  • an ordinary foil without an adhesive layer 6 can also be used, for example an embossing foil 53 shown in FIG. 9, which has the marks 3, 3 '(FIG. 2).
  • 5 denotes the carrier tape made of paper, polyester, etc., as the carrier for the stamping film 53 with low tensile strength.
  • the embossing film 53 is glued to the carrier tape 5 with a separating layer 54, the adhesive force of which, for. B. can be canceled by exposure to heat.
  • the stamping foil 53 z. B the optically variable diffraction pattern 7, such as diffraction gratings or holograms, embedded, wherein the material of the embossing film 53 is well transparent at least for some of the electromagnetic waves in the range of wavelengths from 0.3 to 10 microns.
  • Sections of the embossing film 53 form the marks 3 composed of the diffraction patterns 7. For example, they serve after being glued to a security as a visually striking authenticity feature.
  • the adhesive strength of the stuck-on marks 3 can be improved for certain adhesives by means of an adhesion promoter layer 53 'applied to the side of the embossing film 53 which is predetermined for the gluing.
  • the band-shaped substrate 1 is applied from the first deflection roller 10 to the impression cylinder 13 and passed under at least one gluing station 11, 11 '(FIG. 3) to the second deflection roller 17, which lifts the substrate 1 from the impression cylinder 13 and it the pulling device 14 supplies.
  • the pulling device 14 pulls the substrate 1 through the sticking device.
  • Adhesives based on an epoxy resin or acrylate resin are advantageously suitable for bonding films made of plastic, since the adhesive strength is activated in a predetermined manner by means of electromagnetic rays or by means of corpuscular rays and since no cooling path 30 or 30 '(FIG. 3) is required.
  • electromagnetic rays or by means of corpuscular rays
  • no cooling path 30 or 30 '(FIG. 3) is required.
  • ultraviolet, X-ray, gamma or electron beams can be used, UV light being particularly easy to handle.
  • the adhesive is applied relatively thinly with an application unit 55, an application roller 56 having predetermined elastic pressure surfaces, not shown here, which roll on the surface to be coated in order to transfer the adhesive.
  • the adhesive is activated e.g. B. before the first gluing station 11.
  • An irradiation station 57 has a radiation source 58 which generates a sufficient radiation dose in the applied adhesive to activate the adhesive strength.
  • epoxy-based adhesives can also be activated in the presence of atmospheric oxygen.
  • the application unit 55 between the first deflection roller 10 and the first adhesive station 11 on the counter pressure is an example arranged cylinder 13 on which the substrate 1 is transported in the direction 8.
  • the application unit 55 coats the predetermined areas of the substrate 1 with adhesive with adhesive.
  • the application of the low-viscosity adhesive to the substrate 1 has the advantage of leveling out any surface structure of the substrate 1 at the location predetermined for the adhesive, so that the brilliance of the mark 3 (FIG. 9) is not impaired by this surface structure.
  • the irradiation station 57 is arranged after the application unit 55 and before the first gluing station 11. If acrylate-based adhesive is used, the activated adhesive must be protected from atmospheric oxygen until the marks 3 are stuck on, for example by means of a local nitrogen atmosphere.
  • Each adhesive station 11, 11 ' is supplied with the embossing film 53 together with its carrier tape 5 from the supply roll 19, 19'.
  • the marks 3 adhere sufficiently well to the locations which have become viscous and sticky due to the activation, so that they detach itself properly from the embossing foil 53 and from the carrier tape 5.
  • Advantageously heated stamp surfaces 28 supply heat to the mark 3 and facilitate detachment from the carrier tape 5.
  • the take-up roll 25, 25 ′ picks up remaining remnants of the embossing film 53 and the carrier tape 5.
  • the adhesive between the mark 3 and the substrate 1 reaches its full adhesive strength at room temperature after a curing time of at most 48 hours.
  • the device has the advantage that the embossing foil 53 has to be less resilient to heat and the low-viscosity adhesive lighter is adaptable to the surface structure of the substrate 1 as a hot stamping foil.
  • the supply of a predetermined amount of energy after activation in the form of heat or radiation to the adhesive under the brand 3 shortens the curing time of the adhesive, since the substrate 1 stuck with brands 3 can be processed more quickly.
  • the energy supply to the adhesive can take place both on one side through the mark 3 or through the substrate 1 and also from both sides.
  • the heat is supplied by means of the heated stamp surfaces 28 of the stamp cylinder 12 and / or by means of the heated drive cylinder 16 and the counter pressure rollers 36 in the pulling device 14, or the energy is applied by means of radiation in a further radiation device 58 arranged between the deflecting roller 17 and the pulling device 14 introduced into the adhesive, whereby in addition to the radiation types listed above, the entire range of electromagnetic waves can be used, which is suitable for heat production (IR, micro, centimeter waves, etc.).
  • the irradiation station 57 is installed after the gluing station 11.
  • the acrylic resin-based adhesives can preferably be processed, since the activation takes place only after the markers 3 have been put on and the markers 3 prevent the oxygen from accessing the activated adhesive even without a nitrogen atmosphere.
  • the first tape roll 21 lowers the carrier tape 5 with the stamping film 53 facing the substrate 1 into the adhesive plane 18.
  • the irradiation station 57 is arranged after the stamp cylinder 12 and before the second belt roll 22.
  • the stamp surface 28 presses the mark 3 of the stamping film 53 onto the adhesive layer 60, with all air bubbles being pushed away under the mark 3 will.
  • the embossing film 53 adheres to the non-activated adhesive layer 60 until the radiation in the subsequent radiation station 57 activates the Initiates adhesive.
  • the radiation dose is predetermined in such a way that the adhesive strength of the marks 3 on the substrate 1 is so great after further transport to the second tape roll 22 that when the carrier tape 5 is lifted off the tape roll 22, the label 3 is removed from the embossing film 53 and from the carrier tape 5 solves. Only the radiation through the carrier tape 5 and the embossing film 53 is shown as an example.
  • the adhesive directly to the embossing film 53 instead of to the substrate 1, for. B. also in a full-surface adhesive layer 60.
  • the carrier tape 5 with the embossing film 53 is unwound from the supply roll 19 at the tape speed B by means of the drive rollers 20.
  • the carrier tape 5 is deflected into the adhesive plane 18 via a fixed auxiliary roller 61 and the first tape roller 21, which can be moved with the carriage 40, in such a way that it runs on the rollers 21 and 61 and that the adhesive layers 60 applied to the embossing film 53 do not coincide with the rollers 21 and 61 come into contact.
  • the application unit 55 and, in some cases, the radiation station 57 are arranged along the path of the embossing film 53 between the drive rollers 20 and the auxiliary roller 61. In this arrangement, more time is advantageously available for applying and at most for activating the adhesive, since the belt speed B is lower than the feed speed V of the substrate 1.
  • FIGS. 10 to 12 can be combined with those of FIGS. 3, 5 to 8.

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Abstract

Das Aufkleben von Marken (3; 3') aus einer bandförmigen Folie an vorbestimmten Stellen auf einem mit Motiven (2) bedruckten Substrat (1), das mit einer vorbestimmten Vorschubgeschwindigkeit durch wenigstens eine Klebestation gezogen wird, erfolgt mittels radial über einem Stempelzylinder erhabener Stempel der Klebestation. Die Stempel weisen gewölbte Stempelflächen auf, die Teile eines grösseren, zum Stempelzylinder konzentrischen Zylindermantels sind und die sich während jeder Klebephase auf einem Gegendruckzylinder abwälzen und die Marken (3; 3') auf das Substrat (1) übertragen. Die Bandgeschwindigkeit der Folie kann auch kleiner als die Vorschubgeschwindigkeit sein. Als Folie ist eine Heissprägefolie mit einer Klebeschicht oder eine Prägefolie ohne Klebeschicht verwendbar, wobei die Vorrichtung zum Aufkleben der Prägefolie auf das Substrat (1) ein Auftragswerk für Klebstoff vor der Klebestation (11 bzw. 11') und eine Bestrahlungsstation zum Aktivieren von Klebstoffschichten aufweist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufkleben von Marken auf ein Substrat der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
  • Solche Vorrichtungen eignen sich beispielsweise zum Bekleben eines bandförmigen Druckerzeugnisses mit einzelnen optisch auffälligen Marken.
  • Aus der GB 238 360 A ist eine Vorrichtung zum Uebertragen von Stücken einer Heissprägefolie auf ein bandförmiges Substrat bekannt. Ein auf und ab bewegbarer, geheizter Stempel presst im unteren Totpunkt seiner Bewegung die auf einem Trägerband zugeführte Heissprägefolie auf das Substrat, wobei sich die Heissprägefolie mit diesem verbindet, während das Trägerband und das Substrat, in ihrer Bewegung gehemmt, anhalten. Sobald der Stempel abgehoben ist, erfolgt ein neuer Vorschub des Trägerbandes und des Substrats, wobei das Trägerband mit dem unverbrauchten Rest der Heissprägefolie vom Substrat abgehoben und aufgerollt wird.
  • Aus der EP 170 832 A1 sind Heissprägefolien mit Hologrammen bekannt. Sie sind bis zum Aufkleben auf das Substrat mit einem Trägerband verbunden.
  • In der schweizerischen Anmeldung CH 02 110/89-8 ist eine Heissprägefolie mit Beugungsgittern und einer zusätzlichen, festverbundenen klaren Schutzschicht beschrieben. Beim Aufkleben von Marken aus dieser Heissprägefolie sind diese gleichzeitig auszustanzen.
  • Weiter sind Vorrichtungen bekannt, mit denen ein bandförmiges Substrat in seiner Längsrichtung kontinuierlich mit einem schmalen Heissklebefolienband, z. B. mit einem Magnetband, im Durchlaufverfahren beklebt wird. Abschnitte solcher Substrate werden für Bahn- und Busbillete, Kreditkarten o. ä. verwendet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein kostengünstiges Aufkleben von Marken an vorbestimmten, isolierten Stellen auf einem Substrat ermöglicht.
  • Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigt:
    • Figur 1
    ein Substrat,
    Figur 2
    ein Trägerband mit einer Heissprägefolie,
    Figur 3
    eine Aufklebevorrichtung auf das bandförmige Substrat,
    Figur 4
    ein Diagramm,
    Figur 5
    die Aufklebevorrichtung mit zwei getrennten Zuführungen für Heissprägefolien,
    Figur 6
    eine Vorrichtung zum beidseitigen Aufkleben der Marken,
    Figur 7
    eine platzsparende Aufklebevorrichtung,
    Figur 8
    eine Einrichtung für bogenförmige Substrate.
    Figur 9
    eine Prägefolie,
    Figur 10
    eine Aufklebevorrichtung für Marken aus der Prägefolie,
    Figur 11
    eine Klebestation und
    Figur 12
    ein Auftragswerk für Klebstoff auf die Prägefolie.
  • In der Fig. 1 bedeutet 1 ein Substrat aus Papier, Kunststoffoder Metallfolie in Form eines langen Bandes oder in Bogenform. Beispielsweise ist das Substrat 1 ein in einem vorherigen Arbeitsgang mit Motiven 2 ein- oder beidseitig bedrucktes Papierband, wobei das Motiv 2 z. B. aus einer Zahl, einem hier durch einen kleinen Rahmen angedeutetes Bild und einem Hintergrundmotiv besteht, wie dies von Banknoten oder Wertpapieren bekannt ist. Die Motive 2 weisen eine Motivteilung MoT auf. Denkbar ist auch eine Anordnung von mehreren parallelen Reihen der Motive 2 auf dem Substrat 1, wobei diese Anordnung der Motive 2 insbesondere bei bogenförmigen Substraten 1 die Regel ist. Das Motiv 2 wird durch eine an einer vorbestimmten Stelle aufgeklebte Marke 3 bzw. 3' ergänzt. Der Motivteilung MoT entsprechend ist das Substrat 1 mittels einer hier nicht gezeigten Vorrichtung in einzelne Wertpapiere teilbar.
  • Beispielsweise stammen die Marken 3, 3' aus einer in der Figur 2 gezeigten Heissprägefolie 4. Sie ist wegen ihrer geringen Zugfestigkeit auf ein Trägerband 5 geklebt und weist auf der dem Trägerband 5 abgewendeten Seite eine mit Wärme aktivierbare Kleberschicht 6 auf. Die nach der thermischen Aktivierung fest auf das Substrat 1 (Figur 1) aufgeklebten Marken 3, 3' (Figur 1) sind unter einer Zugkraft leicht vom Trägerband 5 ablösbar.
  • In die Heissprägefolie 4 sind z. B. optisch variable Beugungsmuster 7, wie Beugungsgitter oder Hologramme, im Abstand einer Markenteilung MaT eingebettet, wobei das Material der Heissprägefolie 4 wenigstens für einen Teil der elektro-magnetischen Wellen im Bereich der Wellenlängen von 0,3 bis 10 µm transparent ist. Die aufgeklebte Marke 3 bzw. 3' bildet z. B. ein visuell auffälliges Echtheitsmerkmal des Wertpapiers.
  • Die Marken 3, 3' werden mit einer in der Figur 3 gezeigten Vorrichtung auf das bandförmige Substrat 1 aufgeklebt. Die Vorrichtung umfasst Einrichtungen zum Zu- und Wegführen des Substrates 1 und zum Ab- und Aufwickeln des Trägerbandes 5, ein erstes Bandführungsmittel für das Substrat 1 und wenigstens ein zweites Bandführungsmittel für das Trägerband 5 mit der Heissprägefolie 4 (Figur 2). Das Substrat 1 und das Trägerband 5 werden beispielsweise in der gleichen, mit einem Pfeil angedeuteten Laufrichtung 8 durch die Aufklebevorrichtung gezogen. Alle Achsen der für die Bandführung benötigten Rollen und Zylinder sind zueinander parallel und in der Figur 3 senkrecht zur Zeichnungsebene ausgerichtet. Die zum Antrieb benötigten Einrichtungen sind hier nicht gezeigt.
  • Das erste Bandführungsmittel umfasst eine Abwickelrolle 9 mit einem Vorrat des Substrats 1 und eine erste Umlenkrolle 10 auf der einen Seite einer Klebestation 11, die aus einem Stempelzylinder 12 und einem Gegendruckzylinder 13 besteht, sowie auf der anderen Seite eine Zugvorrichtung 14 und eine Aufwickelrolle 15, die das mit Marken 3, 3' (Figur 1) beklebte Substrat 1 aufnimmt.
  • Die Zugvorrichtung 14, die wenigstens einen Antriebszylinder 16 und eine zweite Umlenkrolle 17 aufweist, erfasst das Substrat 1 mittels des Antriebszylinders 16 und der zweiten Umlenkrolle 17 und zieht es mit einer vorbestimmten Vorschubgeschwindigkeit V von der Abwickelrolle 9 ab. Nach der ersten Umlenkrolle 10 gelangt es zusammen mit der Heissprägefolie 4 zum Aufkleben der Marken 3, 3' zwischen die Zylinder 12 und 13 hindurch zur Zugvorrichtung 14. Unter einer vorbestimmten Zugspannung wird das mit Marken 3, 3' beklebte Substrat auf der Aufwickelrolle 15 aufgewickelt.
  • Mit Vorteil sind weitere Klebestationen 11' nach der ersten Klebestation 11 und vor der Zugvorrichtung 14 angeordnet, um die teuere Heissprägefolie 4 besser auszunutzen, falls die Markenteilung MaT (Figur 2) kleiner als die Motivteilung MoT (Figur 1) des Substrats 1 ist. Vorteilhaft entfällt das Umspulen der Heissprägefolie 4 nach jedem Durchgang, das bei einem mehrfachen Ausnutzen der gleichen Heissprägefolie 4 mittels einer einzigen Klebestation 11 notwendig ist, und die Gefahr des damit verbundenen Ueberdehnens der Heissprägefolie 4.
  • Jede Klebestation 11' weist einen Stempelzylinder 12' und einen Gegendruckzylinder 13' auf. Jedes aus den Zylindern 12 und 13 bzw. 12' und 13' gebildete Paar schliesst eine Klebeebene 18 ein, in der sich das Substrat 1 und das Trägerband 5 durch die Klebestation 11 bzw. 11' bewegen. Beispielsweise ist nur eine Klebeebene 18 den Klebestationen 11, 11' gemeinsam, die eine Tangentialebene an alle Gegendruckzylinder 13, 13' ist. Zwischen den Klebestationen 11, 11' ist ein vorbestimmter Abstand A vorgesehen.
  • Jede der hintereinander angeordneten Klebestationen 11, 11' überträgt die Marke 3 bzw. 3', die auf der Heissprägefolie 4 der von der vorhergehenden Klebestation 11 bzw. 11' aufgeklebten unmittelbar folgt, in hintereinanderfolgende Motive 2. Hat die letzte Klebestation 11' die Marke 3' im vorbestimmten Motiv 2 angebracht, wird die folgende Marke 3 wieder von der ersten Klebestation 11 in das nächste Motiv 2 aufgeklebt.
  • Sind beispielsweise zwei Klebestationen 11 und 11' vorgesehen, überträgt die erste Klebestation 11 Marken 3 auf das Substrat 1, die auf der Heissprägefolie 4 z. B. in der ersten, der dritten, der fünften usw. Markenteilung MaT enthalten sind, während die nachfolgende Klebestation 11' Marken 3' aufklebt, die in der zweiten, der vierten, der sechsten usw. Markenteilung MaT angeordnet sind.
  • Das zweite Bandführungsmittel weist auf der einen Seite der Klebestation 11 bzw. 11' eine Vorratsrolle 19, ein Paar von federnd aufeinander gepressten Antriebswalzen 20 und eine erste Bandrolle 21 auf. Die Antriebswalzen 20 sind zwischen der Vorratsrolle 19 und der ersten Bandrolle 21 angeordnet. Auf der anderen Seite der Klebestation 11 bzw. 11' umfasst das zweite Bandführungsmittel zusätzlich eine zweite Bandrolle 22 bzw. 22' zum Ablenken des Trägerbandes 5 aus der Klebeebene 18 und eine dritte Bandrolle 23 bzw. 23', eine Hilfsrolle 24 und eine Aufnahmerolle 25. Zwischen den Klebestationen 11, 11' kann nach der dritten Bandrolle 23 bzw. 23', aber vor der Klebestation 11', eine weitere, vierte Bandrolle 26 angeordnet sein. Alle Teile 19 bis 26 des zweiten Bandführungsmittels sind auf der dem Stempelzylinder 12 bzw. 12' zugewandten Seite des Substrats 1 angeordnet.
  • Das Trägerband 5 mit der Heissprägefolie 4 wird von der Vorratsrolle 19 mit einer vorbestimmten Bandgeschwindigkeit B abgewickelt, die die Antriebsrollen 20 erzeugen, zwischen denen das Trägerband 5 mit der Heissprägefolie 4 hindurchgeführt ist. Die erste Bandrolle 21 senkt das Trägerband 5 in die Klebeebene 18 ab. Nach der ersten Bandrolle 21 liegt das Trägerband 5 auf dem Substrat 1, wobei die Klebeschicht 6 (Figur 2) der Heissprägefolie 4 dem Substrat 1 zugewendet ist. Beide Bänder 1 und 5 werden durch die Klebestation 11 bzw. durch die Klebestationen 11, 11' gezogen. Nach der Klebestation 11 bzw. 11' hebt die zweite Bandrolle 22 bzw. 22' das Trägerband 5 vom Substrat 1 ab, wobei die in der Klebestation 11 bzw. 11' auf das Substrat 1 geklebte Marke 3 bzw. 3' (Figur 1) vom Trägerband 5 abgetrennt wird. Das Trägerband 5 mit den Resten der Heissprägefolie 4 ist über die dritte Bandrolle 23 bzw. 23' direkt zur Hilfsrolle 24 geführt und danach unter einer vorbestimmten Zugspannung auf die Aufnahmerolle 25 aufgewickelt, wobei beispielsweise die Hilfsrolle 24 als Messmittel für die Zugspannung ausgebildet ist.
  • Der Stempelzylinder 12 bzw. 12' trägt auf seinem Umfang gleichmässig verteilt radial erhabene glatte Stempel 27, deren Stempelflächen 28 derart gewölbt sind, dass sie Teile eines zum Stempelzylinder 12 bzw. 12' gedachten, konzentrischen Zylindermantels 29 bilden, der auf dem Substrat 1 im Bereich der zum Aufkleben der Marken 3, 3' vorbestimmten Stelle abrollt. Der Uebersicht wegen sind die Bezugszeichen 27 bis 29 nur an einer einzigen Stelle des Stempelzylinders 12 angegeben. Der Umfang des Zylindermantels 29 ist z. B. ein ganzzahliges Vielfaches der Motivteilung MoT. Vorzugsweise sind die Stempel 27 auf dem Stempelzylinder 12 bzw. 12' austauschbar angeordnet, um die Stempelfläche 28 der Grösse und der Form der Marke 3 bzw. 3' anzupassen.
  • Beispielsweise sind Begrenzungen der Stempelflächen 28 als eine über die Stempelfläche 28 erhabene, hier nicht gezeigte Schnittkante ausgebildet, damit die Marken 3, 3' beim Aufkleben gleichzeitig aus der Heissprägefolie 4 geschnitten werden. In dieser Ausführung kann die Klebevorrichtung auch die eingangs erwähnte Heissprägefolie 4 verarbeiten, deren Trägerband 5 als eine zähe, glasklare Schutzschicht ausgebildet ist, die mit der Heissprägefolie 4 fest verbunden ist.
  • Die Stempelzylinder 12, 12' sind auf ihrer Achse verschiebbar und ermöglichen dadurch ein seitliches Ausrichten der Stempel 27 auf die zum Aufkleben vorbestimmte Stelle der Motive 2.
  • Der Stempelzylinder 12 bzw. 12' weist pro Umdrehung wenigstens einen Arbeitszyklus Az auf, der aus einer Klebephase und einer Vorschubphase besteht, die vorzugsweise eine der Klebephase folgende Zwischenphase einschliessen. In der Figur 3 sind beispielsweise die Stempelzylinder 12 bzw. 12' mit drei Stempeln 27 dargestellt, d. h. pro Umdrehung laufen drei Arbeitszyklen Az ab. Eine andere Einteilung des Stempelzylinders 12 bzw. 12' ist denkbar. Nur während den Klebephasen wälzen sich die Stempelflächen 28 auf dem Gegenzylinder 13 bzw. 13' ab. Der Zylindermantel 29 und der Gegendruckzylinder 13 bzw. 13' drehen sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die der Vorschubgeschwindigkeit V entspricht.
  • Die Stempel 27 sowie die Gegendruckzylinder 13 und 13' weisen eine vorbestimmte Temperatur auf. Die Klebeschicht 6 ist einerseits durch das Trägerband 5 und die Heissprägefolie 4 und andererseits durch das Substrat 1 auf die zum Aufkleben notwendige Temperatur erwärmbar.
  • Während der Zwischenphase und der Vorschubphase des Arbeitszyklus Az sind das Substrat 1 und das Trägerband 5 nicht zusammengepresst. In der Zwischenphase werden das Substrat 1 und das Trägerband 5, die durch die Marke 3 bzw 3' zusammengeklebt sind, bis zur zweiten Bandrolle 22 bzw. 22' vorgeschoben, bis das Trägerband 5 aus der Klebeebene 18 abgelenkt und die eben aufgeklebte Marke 3 bzw. 3' vom Trägerband 5 und von der Heissprägefolie 4 abgetrennt ist. Das Substrat 1 und das Trägerband 5 sind daher in der jetzt anschliessenden Vorschubphase frei verschiebbar. Das Trägerband 5 wird in der Klebeebene 18 während der verbleibenden Zeit der Zwischenphase vorteilhaft um eine vorbestimmte Länge zurückgeschoben, um die Heissprägefolie 4 besser auszunutzen. Da nur während der Klebephase und der Zwischenphase das Trägerband 5 in der Klebeebene 18 die Vorschubgeschwindigkeit V aufweist, reduziert sich die notwendige Bandgeschwindigkeit B gegenüber der Vorschubgeschwindigkeit V. Vor und nach der Klebestation 11 bzw. 11' gleichen z. B. hier nicht gezeigte beidseits der Klebestation 11 bzw. 11' angeordnete Bandrollen als Tänzer den ungleichförmigen Vorschub des Trägerbandes 5 in der Klebeebene 18 aus.
  • Befindet sich die dritte Bandrolle 23 zwischen zwei Klebestationen 11 und 11', lenkt sie das Trägerband 5 anstatt zur Hilfsrolle 24 mittels der vierten Bandrolle 26 zurück in die Klebeebene 18, damit das Trägerband 5 zusammen mit dem Substrat 1 durch die folgende Klebeeinheit 11' geführt ist. Die dieser Klebestation 11' zugeordnete zweite Bandrolle 22' hebt das Trägerband 5 erneut von der Klebeebene 18 ab, wobei eine weitere aufgeklebte Marke 3' auf dem Substrat 1 zurückbleibt. Das entsprechend der Anzahl durchlaufener Klebestationen 11, 11' benutzte Trägerband 5 wird anschliessend über die zugeordnete dritte Bandrolle 23' mittels der Hilfsrolle 24 zur Aufnahmerolle 25 geleitet.
  • Vorzugsweise ist unmittelbar hinter jeder Klebestation 11 bzw. 11' eine Kühlstrecke 30 bzw. 30' angeordnet, damit vor dem Abtrennen der Marke 3, bzw. 3' beim Umlenken des Trägerbandes 5 um die zweite Bandrolle 19 bzw. 19' die Klebeschicht 6 der Marke 3 bzw. 3' genügend abgekühlt ist und der Kleber eine genügende Festigkeit entwickelt, um beim Abtrennen aus der Heissprägefolie 5 ein Ausfransen der Ränder der Marke 3 bzw. 3' zu vermeiden.
  • Die hier nicht gezeigten Antriebssysteme der Klebestationen 11, 11', der Zugvorrichtung 14, der Aufwickelrolle 15, der Antriebswalzen 20 und der Aufnahmerolle 25 sind mit einer gemeinsamen Steuereinrichtung 31 mittels hier nicht gezeigten Leitungen verbunden. Mittels hier nicht gezeigter Sensoren sind Regelgrössen erfassbar und der Steuereinrichtung 31 übermittelbar. Sie berechnet daraus, aufeinander abgestimmt, die Antriebsleistung und die Drehzahl für jedes Antriebssystem. Die Steuereinrichtung 31 überwacht die Temperaturen aller geheizten Oberflächen, z. B. der Stempelflächen 28, und die Kühlleistung der Kühlstrecken 30, 30', wobei ihr mittels hier nicht gezeigter Temperatursensoren Regelgrössen übermittelt werden.
  • Die beschriebene Aufklebevorrichtung ermöglicht, die Marken 3, 3' im Durchlaufverfahren voneinander isoliert auf vorbestimmte Stellen auf dem Substrat 1 aufzukleben, ohne dass das Substrat 1 in der Klebestation 11 bzw. 11' für das Aufkleben angehalten und anschliessend wieder beschleunigt werden muss. Dies wird durch die besondere Form der Stempelflächen 28 erreicht, die Teil eines zum Stempelzylinder 12 bzw. 12' konzentrischen Zylindermantels 29 sind und deren Umfanggeschwindigkeit bei der Abwälzbewegung der Stempel 27 auf dem Gegendruckzylinder 13 bzw. 13' gleich der Vorschubgeschwindigkeit V ist.
  • Zwischen zwei hintereinander im Abstand A angeordneten Klebestationen 11 und 11' weist das Trägerband 5 unmittelbar nach der Kühlstrecke 30 mit Vorteil eine Vorratsschlaufe 32 auf. Die Länge der Vorratsschlaufe 32 ist durch Verstellen der Höhe der dritten Bandrolle 23 über der Klebeebene 18 vorbestimmt einstellbar. Damit ist die Markenteilung MaT dem Abstand A und der Motivteilung MoT anpassbar.
  • Vorteilhaft ist zwischen den Klebestationen 11, 11' eine Speicherschlaufe 33 für das Substrat 1 vorgesehen, die auf der gleichen Seite der Klebeebene 18 wie der Gegendruckzylinder 13 bzw. 13' angeordnet ist. Beispielsweise lenkt eine Ablenkrolle 34 das Substrat 1 aus der Klebeebene 18 vom Trägerband 5 weg. Das Substrat 1 umschlingt eine senkrecht zur Klebeebene 18 verschiebbare Spannrolle 35 und gelangt über den nachfolgenden Gegendruckzylinder 13' wieder in die Klebeebene 18 zurück. Die Länge der Speicherschlaufe 33 ist durch die Distanz der Spannrolle 35 zur Klebeebene 18 vorbestimmt. Durch Verschieben der Spannrolle 35 ist die Motivteilung MoT des Substrates 1 an den Abstand A und der Markenteilung MaT anpassbar.
  • Mit Vorteil sind die Klebestationen 11, 11' in der Klebeebene 18 verschiebbar angeordnet, um den Abstand A der Motivteilung MoT und der Markenteilung MaT anzupassen. Je nach Bedarf können einzelne Klebestationen 11' zusätzlich in der Klebeebene 18 eingebaut oder aber von der Klebevorrichtung entfernt werden.
  • Die Zugvorrichtung 14 ist vorteilhaft für eine Nachbehandlung des mit der Marke 3, 3' vervollständigten Motivs 2 eingerichtet. Erfolgt ein Nachprägen oder ein Bedrucken, ist auf dem Substrat 1 ein weiteres Sicherheitsmerkmal, das sich über Teile des Substrats 1 und der Marke 3, 3' erstreckt, mittels dieser Arbeitsgänge anbringbar. Der Antriebszylinder 16 kann z. B. als Präge- oder Druckwalze vorgesehen sein. Auch ein Nachtempern der Klebeschicht 6 der Marke 3 bzw. 3' zur Verbesserung ihrer Haftfestigkeit auf dem Substrat 1 ist als Nachbehandlung anwendbar, besonders bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten V. Die Zugvorrichtung 14 weist als Nachprägestation oder als Druckstation wenigstens eine Gegendruckrolle 36 und eine Führungswalze 36' zusätzlich auf, die auf dem Antriebszylinder 16 abrollen. Zum Nachprägen oder zum Nachtempern sind die Mittel 16, 17, 36 und 36' auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmbar. Erreicht die Vorschubgeschwindigkeit V 60 m/min. oder mehr, sind vorzugsweise anstelle einer einzigen Gegendruckrolle 36 auch mehrere solcher auf dem Antriebszylinder 16 angeordnet, damit die Klebeschicht 6 genügend lange erwärmt wird.
  • Mit Vorteil weist die Aufklebevorrichtung mit der Steuereinrichtung 31 verbundene Fühler 37 und 38 auf, um ein hoch präzises Aufkleben der Marken 3, 3' auf die vorbestimmte Stelle der Motive 2 zu erzielen. Die Fühler 37 und 38 sind z. B. optische Lesegeräte, die Licht in Transmission oder in Reflexion empfangen, wobei das empfangene Licht durch jede mit der Vorschubgeschwindigkeit V bzw. mit der Bandgeschwindigkeit B vorbeilaufende Teilungsmarke moduliert ist. Zum Zeitpunkt des Vorbeilaufs jeder Teilungsmarke gibt der Fühler 37 bzw. 38 ein Impulssignal an die Steuereinrichtung 31 ab. Der Fühler 37 bzw. 38 ist vorzugsweise verschiebbar und/oder auswechselbar befestigt, so dass er bei einem Wechsel rasch an die Lage der Teilungsmarken auf dem neuen Substrat 1 bzw. auf der neuen Heissprägefolie 4 anpassbar ist.
  • Beispielsweise ist der erste Fühler 37 zwischen der ersten Umlenkrolle 10 und der ersten Klebestation 11 angeordnet und registriert den Vorbeilauf der Teilungsmarken auf dem Substrat 1. Diese unterteilen die Motivteilung MoT ganzzahlig und sind z. B. auf einer der beiden Seiten des Substrats 1 zusammen mit den Motiven 2 aufgedruckt worden.
  • Der zweite Fühler 38 ist z. B. zwischen der Vorratsrolle 19 und den Antriebswalzen 20 angeordnet und liest die vorbeilaufenden Teilungsmarken von der Heissprägefolie 4 ab. Diese unterteilen die Markenteilung MaT ganzzahlig.
  • Vorzugsweise weist der Stempelzylinder 12 bzw. 12' einen mit dessen Achse verbundenen Drehgeber 39 bzw. 39' auf, damit über nicht gezeigte Leitungen der Steuereinrichtung 31 ein genauer Drehwinkelwert des Stempelzylinders 12 bzw. 12' übermittelbar ist.
  • Die Steuereinrichtung 31 verarbeitet die Signale der Fühler 37 und 38 sowie der Drehgeber 39 und 39' und regelt die Bandgeschwindigkeit B, die Vorschubgeschwindigkeit V und die Winkelgeschwindigkeit des Stempelzylinders 12 bzw. 12' auf die vorbestimmten Werte ein, damit die Marken 3, 3' in der Klebevorrichtung 11 bzw. 11' genau auf ihrem auf den Motiven 2 vorbestimmten Platz ausgerichtet sind.
  • Vorteilhaft regelt die Steuereinrichtung 31 die Winkelgeschwindigkeit des Stempelzylinders 12 bzw. 12' während jeder Klebe- und Zwischenphase derart, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Stempelflächen 28 gleich der Vorschubgeschwindigkeit V ist. Während der Vorschubphase kann die Winkelgeschwindigkeit der Stempelzylinder 12 bzw. 12' verkleinert oder vergrössert werden, je nachdem, ob die Motivteilung MoT grösser oder kleiner ist als der Abstand der Stempelflächen 28 auf dem Zylindermantel 29.
  • Mit Vorteil ist ein parallel zur Klebeebene 18 verschiebbarer Schlitten 40 vorhanden, auf dem die Achsen der Bandrollen 21, 22, 23 bzw. 21, 22, 22', 23, 23' und 26 angeordnet sind, damit das Trägerband 5 mit einer, mit der Vorschubgeschwindigkeit V verglichen, kleineren Bandgeschwindigkeit B von der Vorratsrolle 19 abwickelbar und besser ausnutzbar ist. In der Klebeebene 18 weist das Trägerband 5 eine Geschwindigkeit auf, die sich aus der Bandgeschwindigkeit B und der Geschwindigkeit des Schlittens 40 zusammensetzt und die wenigstens während der Klebe- und Zwischenphase gleich der Vorschubgeschwindigkeit V des Substrats 1 ist. Eine Bewegung des Schlittens 40 in der Vorschubrichtung 8 bzw. entgegengesetzt dazu erhöht die Geschwindigkeit des Trägerbandes 5 in der Klebeebene 18 gegenüber der Bandgeschwindigkeit B bzw. vermindert sie oder kehrt sie um, d. h. das Trägerband 5 wird entgegen der Vorschubrichtung 8 um die vorbestimmte Länge zurückgezogen.
  • Ein Antrieb 41 überträgt, z. B. mittels eines Gestänges 42, die vorbestimmte periodische Bewegung auf den Schlitten 40, dessen Geschwindigkeit in jedem Punkt der Bewegung vorbestimmt ist. Ein Wegmesser 43 ist feststehend auf der Aufklebevorrichtung angeordnet und liest beispielsweise Wegmarken auf dem Schlitten 40 ab. Mittels hier nicht gezeigter Leitungen ist der Wegmesser 43 mit der steuereinrichtung 31 verbunden und übermittelt ihr mittels Signale die jeweilige Position des Schlittens 40 auf seiner vorbestimmten, durch zwei Umkehrpunkte 44 und 45 begrenzten Wegstrecke. Die Steuereinrichtung 31 regelt in Abhängigkeit der Position des Schlittens 40 und der Signale der Fühler 37 und 38 sowie der Drehgeber 39, 39' die Drehzahl des Antriebs 41. Mit Vorteil ist der Antrieb 41 z. B. ein Schritt- oder Linearmotor, der mittels einer vorbestimmten Impulsfolge aus der Steuereinrichtung 31 angesteuert wird, weil die vorbestimmte Differenzgeschwindigkeit V-B auf der Wegstrecke in der Vorschubrichtung 8 während eines grösseren Anteils des Arbeitszyklus Az erzeugbar und die Bewegung des Schlittens 40 jeweils der Motivteilung MoT und der Markenteilung Mat optimal anpassbar ist.
  • Das Substrat 1 wird von der Zugvorrichtung 14 durch die Klebestationen 11, 11' mit der vorbestimmten gleichförmigen Vorschubgeschwindigkeit V gezogen, die mit Hilfe der Signale des Fühlers 37 von der Steuereinrichtung 31 geregelt ist. Mit Hilfe eines vorbestimmten Wertes, der die Anzahl der Teilungsmarken in jeder Motivteilung MoT angibt, berechnet die Steuereinrichtung 31 die notwendige Winkelgeschwindigkeit der Stempelzylinder 12, 12' in Abhängigkeit der jeweiligen Phase des Arbeitszyklus Az. Gleichzeitig wird dem Trägerband 5 durch die Antriebswalzen 20 die Bandgeschwindigkeit B erteilt, deren Regelung mittels der Signale des Fühlers 38 und zweier vorbestimmter Werte erfolgt, wovon der erste die Anzahl der Teilungsmarken in jeder Markenteilung MaT und der zweite die Anzahl der Klebestationen 11, 11' angibt. Unmittelbar vor jeder Klebephase wird der Schlitten 40 vom ersten Umkehrpunkt 44 gleichmässig mit der Differenzgeschwindigkeit V-B in der Vorschubrichtung 8 zum zweiten Umkehrpunkt 45 bewegt.
  • Die Marke 3 bzw. 3' in der Heissprägefolie 4 bewegt sich in der Klebeebene 18 zusammen mit dem Substrat 1 mit der Vorschubgeschwindigkeit V und liegt auf der vorbestimmten Stelle auf dem Motiv 2 auf. Aus der zeitlichen Folge der Signale aus den Fühlern 37 und 38 erkennt die Steuereinrichtung 31 die genaue Ausrichtung der Marken 3 und 3' auf das Motiv 2. Allfällige Abweichungen werden durch kurzzeitige Aenderungen der Bandgeschwindigkeit B ausgeregelt. Mit Hilfe der Signale aus dem Fühler 37 und dem Drehgeber 39 bzw. 39' synchronisiert die Steuereinrichtung 31 die Bewegung des Motivs 2 zum Stempel 27, damit die Stempelflächen 28 genau auf die Marken 3 und 3' ausgerichtet sind und sich auf ihnen abwälzen.
  • Während der Klebephase wird die Kleberschicht 6 auf einer Mantellinie des Zylindermantels 29 erwärmt und unter dem vom Stempel 26 und dem Gegendruckzylinder 13 bzw. 13' ausgeübten Druck mit dem Substrat 1 verklebt. In der Zwischenphase wandern das Trägerband 5 und das Substrat 1 aufeinanderliegend durch die Kühlstrecke 30 bzw. 30'. Danach ist die Festigkeit des Klebers in der Klebeschicht 6 so gross, dass die Marke 3 bzw. 3' auf dem Substrat 1 fest verbunden ist und aus der Heissprägefolie 4 abgetrennt wird, wenn das Trägerband 5 mittels der Bandrolle 22 bzw. 22' vom Substrat 1 weggelenkt wird.
  • Der Schlitten 40 ist in der Zwischenzeit am zweiten Umkehrpunkt 45 angelangt und kehrt während der Vorschubphase zum ersten Umkehrpunkt 44 zurück, um sich kurz vor Beginn der nächsten Klebephase wieder in der Vorschubrichtung 8 in Bewegung zu setzen.
  • Die Antriebswalzen 20 bewegen das Trägerband 5 in einem Arbeitszyklus Az um so viele Markenteilungen MaT vorwärts, wie während der Klebephase gleichzeitig Marken 3, 3' aufgeklebt werden. Dieser Ablauf ist im Diagramm der Figur 4 verdeutlicht. Die im folgenden erwähnten, in der Figur 4 nicht gezeigten Bezugszeichen beziehen sich auf die Figur 3. In einer Zeit t, die der Klebe- und der Zwischenphase des Arbeitszyklus Az entspricht, legt das Substrat 1 eine Strecke W₁ mit der Vorschubgeschwindigkeit V zurück. In der gleichen Zeit t wird das Trägerband 5 mit der Bandgeschwindigkeit B eine Strecke W₂ von der Vorratsrolle 19 abgewickelt und in der Klebeebene 18 um eine Strecke W₃ bewegt. Die Funktion der Strecke W₃ während jedes Arbeitszyklus Az entsteht aus der gestrichelt gezeichneten Strecke W₂ und der Ueberlagerung der Bewegung des Schlittens 40. Zwischen jedem ersten Umkehrpunkt 44 und jedem zweiten Umkehrpunkt 45 weist das Trägerband 5 die Vorschubgeschwindigkeit V auf, während es zwischen jedem zweiten Umkehrpunkt 45 und jedem ersten Umkehrpunkt 44, d. h. während der Vorschubphase, um eine vorbestimmte Länge zurückgezogen wird.
  • In der Figur 5 besitzt vorteilhaft jede Klebestation 11 bzw. 11' oder jede Gruppe von solchen Stationen 11, 11' das ihr zugeordnete Trägerband 5 bzw. 5' mit unabhängigen Bandführungen, die in der Zeichnung durch die Ab- und Aufwickelrollen 19 und 25 bzw. 19' und 25' angedeutet sind. Diese Anordnung ermöglicht auf dasselbe Motiv 2 (Figur 1) mindestens zwei Marken 3 und 3' (Figur 1) oder auf quer zur Laufrichtung 8 nebeneinander liegende Motive 2 desselben Substrates 1 je wenigstens eine Marke 3 bzw. 3' aufzukleben. Auch ist das Aufkleben von verschiedenen Marken 3 und 3' möglich, die auch unterschiedliche Grössen aufweisen können.
  • Beispielsweise sind die zwei Klebestationen 11 und 11' wie in der Figur 6 angeordnet, um die Marken 3, 3' auf beiden Seiten des Substrates 1 aufzukleben. Die unabhängigen Bandführungen sind in der Zeichnung durch die Ab- und Aufwickelrollen 19 und 25 bzw. 19' und 25' angedeutet. In der zweiten Klebestation 11' ist die Anordnung des Stempelzylinders 12' und des Gegendruckzylinders 13' gegenüber der Anordnung in der ersten Klebestation 11 vertauscht, wobei die Bandführung 19', 25' für das Trägerband 5' auf der Seite des Stempelzylinders 12' des Substrates 1 vorgesehen ist. Das Substrat 1 weist beim Verlassen der Klebevorrichtung auf der einen Seite die in der ersten Klebestation 11 aufgeklebten Marken 3 und auf der anderen die von der zweiten Klebestation 11' angebrachten Marken 3' auf.
  • In der Figur 7 ist die Klebeebene 18 (Figur 3) vorteilhaft als Teil der Mantelfläche 18' des einzigen Gegendruckzylinders 13 ausgebildet, um durch das Aufrollen der Klebeebene 18 Platz zu sparen. Auf dem Gegendruckzylinder 13 ist wenigstens ein Stempelzylinder 12 bzw. 12' so angeordnet, dass sein Zylindermantel 29 auf dem Gegendruckzylinder 13 abrollt. Der Stempelzylinder 12 bzw. 12' bildet mit dem Gegendruckzylinder 13 die Klebestation 11 bzw. 11' (Figur 3). Zwischen den von einer Achse 46 des Gegendruckzylinders 13 ausgehenden, die Achsen der Stempelzylinder 12, 12' schneidenden radialen Strahlen 47, 47' ist ein Winkel 8 eingeschlossen, der den Abstand A (Figur 3) zwischen den Klebestationen 11, 11' bestimmt. Die Klebestationen 11, 11' sind auf der Mantelfläche 18' in der Richtung der Achse 46 oder um die Achse 46 drehend verschiebbar, wobei der Winkel ϑ veränderbar ist.
  • Der Schlitten 40 weist die Form eines Kreissektors auf, dessen hier nicht gezeigte Spitze um die Achse 46 drehbar ist. Der Antrieb 41 versetzt den Schlitten 40 in eine Pendelbewegung mit der Schwingungsdauer von der Länge des Arbeitszyklus Az um die Achse 46. Die Achsen der Bandrollen 21, 22 und 23 bzw. 21, 22, 22', 23, 23' und 26 bewegen sich auf dem Schlitten 40 in einem vorbestimmten radialen Abstand um die Achse 46.
  • Der Gegendruckzylinder 13 dreht sich in der Vorschubrichtung 8 und weist eine Umfangsgeschwindigkeit auf, die der von der Zugvorrichtung 14 erzeugten Vorschubgeschwindigkeit V des Substrats 1 entspricht. Die Antriebswalzen 20 fördern das Trägerband 5 von der Vorratsrolle 19 zur ersten Bandrolle 21 und das verbrauchte Trägerband 5 von der dritten Bandrolle 23 bzw. 23' zu der Aufnahmerolle 25. Nach der Kühlstrecke 30 bzw. 30' hebt die Bandrolle 22 bzw. 22' das Trägerband 5 vom Substrat 1 ab, wobei die auf dem Substrat 1 geklebten Marken 3, 3' vom Trägerband 5 abgelöst werden.
  • Sind beispielsweise in der Figur 8 bogenförmige Substrate 1 mit Marken 3, 3' zu bekleben, umfassen die Einrichtungen zum Zu- und Wegführen vorteilhaft einen Anleger 48 und einen Ausleger 49. Ein Vorratsstapel 50 ist im Bereich des Anlegers 48 in der Vorschubrichtung 8 vor dem Gegendruckzylinder 13 angeordnet. Nach dem Gegendruckzylinder 13 befindet sich in der Reichweite des Auslegers 49 ein Ablegestapel 51, auf dem die beklebten Substrate 1 aufgeschichtet sind. Der Gegendruckzylinder 13 weist zum Transport des bogenförmigen Substrates 1 über die Mantelfläche 18' wenigstens einen Mitnehmer 52 auf, der das Substrat 1 auf der Mantelfläche 18' bei einem vorbestimmten Drehwinkel des Gegendruckzylinders 13 erfasst bzw. freigibt. Der Anleger 48, der Ausleger 49 und der Mitnehmer 52 sind mittels nicht gezeigter Leitungen mit der Steuervorrichtung 31 verbunden, die zum Synchronisieren der Bewegungen des Anlegers 48 und des Auslegers 49 mit der entsprechenden Position des Mitnehmers 52 eingerichtet ist.
  • Der Anleger 48 hebt von einem Vorratsstapel 50 ein einzelnes Substrat 1 ab und führt dessen Vorderkante synchron dem Mitnehmer 52 auf dem Gegendruckzylinder 13 zu. Das vom Mitnehmer 52 erfasste Substrat 1 wird, glatt an einen durch die Grösse des Substrats 1 vorbestimmten Teil der Mantelfläche 18' angeschmiegt, wenigstens einer Klebestation 11 bzw. 11' zugeführt und mit der Marke 3 bzw. 3' beklebt. Beispielsweise kann wenigstens eine Gegendruckrolle 36 für die Nachbehandlung auf dem Gegendruckzylinder 13 angeordnet sein, unter der das beklebte Substrat 1 durchläuft. Der Ausleger 49 hebt das Substrat 1 beim vorbestimmten Drehwinkel von der Mantelfläche 18' ab, bei dem der Mitnehmer 52 das Substrat 1 freigibt, und legt es geordnet auf den Ablegestapel 51.
  • Auch eine Kombination der Anordnungen nach den Figuren 5 und 8 ist möglich.
  • An Stelle einer Heissprägefolie 4 (Figur 2) ist auch eine gewöhnliche Folie ohne Klebeschicht 6 (Figur 2) verwendbar, beispielsweise eine in der Figur 9 dargestellte Prägefolie 53, die die Marken 3, 3' (Figur 2) aufweist. In der Figur 9 bedeutet 5 das Trägerband aus Papier, Polyester usw. als Träger der Prägefolie 53 mit geringer Zugfestigkeit. Die Prägefolie 53 ist mit einer Trennschicht 54 auf das Trägerband 5 geklebt, wobei deren Klebkraft z. B. durch Wärmeeinwirkung aufhebbar ist.
  • In die Prägefolie 53 sind z. B. die optisch variablen Beugungsmuster 7, wie Beugungsgitter oder Hologramme, eingebettet, wobei das Material der Prägefolie 53 wenigstens für einen Teil der elektromagnetischen Wellen im Bereich der Wellenlängen von 0,3 bis 10 µm gut transparent ist. Abschnitte der Prägefolie 53 bilden die aus den Beugungsmustern 7 zusammengesetzten Marken 3. Beispielsweise dienen sie nach dem Aufkleben auf ein Wertpapier als visuell auffälliges Echtheitsmerkmal.
  • Die Haftfestigkeit der aufgeklebten Marken 3 kann bei bestimmten Klebstoffen mittels einer auf der zum Aufkleben vorbestimmten Seite der Prägefolie 53 aufgetragenen Haftvermittlerschicht 53' verbessert werden.
  • In der Figur 10 wird das bandförmige Substrat 1 von der ersten Umlenkrolle 10 an den Gegendruckzylinder 13 angelegt und unter wenigstens einer Klebestation 11, 11' (Figur 3) hindurchgeführt, bis zur zweiten Umlenkrolle 17, die das Substrat 1 vom Gegendruckzylinder 13 abhebt und es der Zugvorrichtung 14 zuführt. Die Zugvorrichtung 14 zieht das Substrat 1 durch die Aufklebevorrichtung.
  • Mit Vorteil eignen sich Klebstoffe auf einer Epoxidharz- oder Acrylatharzbasis zum Verkleben von Folien aus Kunststoff, da die Haftfestigkeit mittels elektromagnetischen Strahlen oder mittels Korpuskularstrahlen vorbestimmt aktiviert wird und da keine Kühlstrecke 30 bzw. 30' (Figur 3) benötigt wird. Beispielsweise sind Ultraviolett-, Röntgen-, Gamma- oder Elektronenstrahlen verwendbar, wobei UV-Licht besonders einfach zu handhaben ist.
  • Ähnlich wie eine Druckfarbe wird der Klebstoff relativ dünnflüssig mit einem Auftragswerk 55 aufgebracht, wobei eine Auftragswalze 56 hier nicht gezeigte vorbestimmte elastische Druckflächen aufweist, die zum Uebertragen des Klebstoffes auf der zu beschichtenden Fläche abrollen. Nach dem Auftragen erfolgt eine Aktivierung des Klebstoffs z. B. noch vor der ersten Klebestation 11. Eine Bestrahlungsstation 57 weist eine Strahlenquelle 58 auf, die im aufgetragenen Klebstoff eine zur Aktivierung der Haftfestigkeit ausreichende Strahlendosis erzeugt. Im Gegensatz zu den Klebstoffen auf Akrylatharzbasis sind solche auf Epoxidharzbasis auch in Gegenwart von Luftsauerstoff aktivierbar.
  • Beispielhaft ist das Auftragswerk 55 zwischen der ersten Umlenkrolle 10 und der ersten Klebestation 11 auf dem Gegendruck zylinder 13 angeordnet, auf dem das Substrat 1 in der Laufrichtung 8 transportiert wird. Das Auftragswerk 55 beschichtet die zum Bekleben vorbestimmten Flächen des Substrats 1 mit Klebstoff.
  • Das Auftragen des dünnflüssigen Klebstoffes auf das Substrat 1 weist den Vorteil auf, eine allfällige Oberflächenstruktur des Substrats 1 an der zum Aufkleben vorbestimmten Stelle auszuebnen, so dass die Brillianz der Marke 3 (Figur 9) durch diese Oberflächenstruktur nicht beeinträchtigt wird.
  • Die Bestrahlungsstation 57 ist nach dem Auftragswerk 55 und vor der ersten Klebestation 11 angeordnet. Bei der Verwendung von Klebstoff auf Acrylat-Basis ist der aktivierte Klebstoff bis zum Aufkleben der Marken 3 vor dem Luftsauerstoff zu schützen, beispielsweise mittels einer lokalen Stickstoffatmosphäre.
  • Jeder Klebestation 11, 11' wird von der Vorratsrolle 19, 19' die Prägefolie 53 zusammen mit ihrem Trägerband 5 zugeführt. Ein Stempelzylinder 12 überträgt mit seinen Stempeln 27, die nicht notwendigerweise beheizt werden müssen, die Marken 3 auf die mit Klebstoff vorbereiteten vorbestimmten Stellen des Substrats 1. Die Marken 3 haften an den durch die Aktivierung zähflüssig und klebrig gewordenen Stellen genügend gut, so dass sie sich einwandfrei aus der Prägefolie 53 und vom Trägerband 5 lösen. Mit Vorteil beheizte Stempelfächen 28 führen der Marke 3 Wärme zu und erleichtern das Lösen vom Trägerband 5.
  • Nach dem Aufkleben der Marken 3 nimmt die Aufnahmerolle 25, 25' verbleibende Reste der Prägefolie 53 und das Trägerband 5 auf.
  • Der Klebstoff zwischen der Marke 3 und dem Substrat 1 erreicht seine volle Haftfestigkeit bei Zimmertemperatur nach einer Aushärtezeit (curing time) von maximal 48 Std. Die Vorrichtung weist den Vorteil auf, dass die Prägefolie 53 mit Wärme weniger belastbar sein muss und der dünnflüssige Klebstoff leichter der Oberflächenstruktur des Substrats 1 anpassbar ist als eine Heissprägefolie.
  • Die Zufuhr einer vorbestimmten Energiemenge nach der Aktivierung in Form von Wärme oder Bestrahlung zum Klebstoff unter der Marke 3 verkürzt die Aushärtezeit des Klebstoffs, da das mit Marken 3 beklebte Substrat 1 schneller verarbeitbar ist.
  • Die Energiezufuhr zum Klebstoff kann in einer Nachbehandlung sowohl einseitig durch die Marke 3 oder durch das Substrat 1 hindurch als auch von beiden Seiten her erfolgen. Beispielsweise wird die Wärme mittels der beheizten Stempelflächen 28 des Stempelzylinders 12 und/oder mittels des beheizten Antriebszylinders 16 und der Gegendruckrollen 36 in der Zugvorrichtung 14 zugeführt oder die Energie wird mittels Strahlung in einer weiteren, zwischen der Umlenkrolle 17 und der Zugvorrichtung 14 angeordneten Bestrahlungseinrichtung 58 in den Klebstoff eingebracht, wobei neben den oben aufgeführten Strahlenarten der ganze Bereich elektromagnetischer Wellen verwendbar ist, der sich zur Wärmeproduktion eignet (IR, Mikro-, Zentimeterwellen usw.).
  • In der Figur 11 ist die Bestrahlungstation 57 nach der Klebestation 11 eingebaut. Vorzugsweise lassen sich die Klebstoffe auf Acrylatharzbasis verarbeiten, da das Aktivieren erst nach dem Aufsetzen der Marken 3 erfolgt und die Marken 3 auch ohne Stickstoffatmosphäre dem Sauerstoff den Zutritt zum aktivierten Klebstoff verwehren. Die erste Bandrolle 21 senkt das Trägerband 5 mit der dem Substrat 1 zugewandten Prägefolie 53 in die Klebeebene 18 ab. Nach dem Stempelzylinder 12 und vor der zweiten Bandrolle 22 ist die Bestrahlungstation 57 angeordnet. Das an den vorbestimmten Stellen mit einer Klebstoffschicht 60 bedruckte Substrat 1 gelangt zusammen mit der Prägefolie 53 zwischen den Stempelzylinder 12 und den Gegendruckzylinder 13. Die Stempelfläche 28 presst die Marke 3 der Prägefolie 53 auf die Klebstoffschicht 60, wobei alle Luftblasen unter der Marke 3 weggedrückt werden. Infolge der Oberflächenspannung des Klebstoffes bleibt die Prägefolie 53 auf der nicht aktivierten Klebstoffschicht 60 haften, bis die Strahlung in der nachfolgenden Bestrahlungsstation 57 die Aktivierung des Klebstoffs einleitet. Die Strahlungsdosis ist so vorbestimmt, dass die Haftfestigkeit der Marken 3 auf dem Substrat 1 schon nach dem Weitertransport bis zur zweiten Bandrolle 22 so gross ist, dass sich beim Abheben des Trägerbandes 5 nach der Bandrolle 22 die Marke 3 aus der Prägefolie 53 sowie vom Trägerband 5 löst. Beispielhaft ist nur die Bestrahlung durch das Trägerband 5 und die Prägefolie 53 hindurch gezeigt.
  • Nach der Figur 12 ist ein Auftrag des Klebstoffs anstatt auf das Substrat 1 auch direkt auf die Prägefolie 53 möglich, z. B. auch in einer vollflächig aufgetragenen Klebstoffschicht 60. Das Trägerband 5 mit der Prägefolie 53 wird von der Vorratsrolle 19 mit der Bandgeschwindigkeit B mittels der Antriebswalzen 20 abgewickelt. Ueber eine fest angeordnete Hilfsrolle 61 und die mit dem Schlitten 40 bewegbare erste Bandrolle 21 wird das Trägerband 5 in die Klebeebene 18 so umgelenkt, dass es auf den Rollen 21 und 61 läuft und dass die auf die Prägefolie 53 aufgebrachten Klebstoffschichten 60 nicht mit den Rollen 21 und 61 in Berührung kommen. Das Auftragswerk 55 und fallweise die Bestrahlungsstation 57 ist längs der Bahn der Prägefolie 53 zwischen den Antriebswalzen 20 und der Hilfsrolle 61 angeordnet. In dieser Anordnung ist vorteilhaft mehr Zeit zum Auftragen und allenfalls zur Aktivierung des Klebstoffes verfügbar, da die Bandgeschwindigkeit B geringer als die Vorschubgeschwindigkeit V des Substrates 1 ist.
  • Diese in den Figuren 10 bis 12 gezeigten Vorrichtungen sind mit denen der Figuren 3, 5 bis 8 kombinierbar.

Claims (12)

  1. Vorrichtung zum Aufkleben von Marken (3; 3') aus einer auf einem Trägerband (5 bzw. 5') zugeführten, einem Substrat (1) zugewandten Folie (4; 53) auf das Substrat (1) mittels eines Stempels (27), dessen Arbeitszyklus (Az) in eine Klebephase und in eine Vorschubphase eingeteilt ist, und mit Einrichtungen (19, 25; 19', 25') zum Ab- und Aufwickeln des Trägerbandes (5 bzw. 5') sowie mit Einrichtungen (9, 15; 48, 49) zum Zu- und Wegführen des Substrats (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerband (5 bzw. 5') und das Substrat (1) in mindestens einer Klebestation (11 bzw. 11') zwischen einem Stempelzylinder (12 bzw. 12') und einem Gegendruckzylinder (13 bzw. 13') hindurch geführt sind, dass das Substrat (1) in der bzw. den Klebestationen (11; 11') eine vorbestimmte Vorschubgeschwindigkeit (V) aufweist und dass der Stempelzylinder (12 bzw. 12') wenigstens einen radial erhabenen glatten Stempel (27) aufweist, dessen Stempelfläche (28) Teil eines zum Stempelzylinder (12 bzw. 12') konzentrischen, auf dem Gegendruckzylinder (13 bzw. 13') ablaufenden Zylindermantels (29) ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fühler (37 bzw. 38) zum Abtasten von Teilungsmarken auf der Folie (4; 53) bzw. auf dem Substrat (1) und eine mit den Fühlern (37; 38) verbundene Steuereinrichtung (31) vorhanden ist und dass die Steuereinrichtung (31) zum Regeln einer Bandgeschwindigkeit (B) des Trägerbandes (5; 5') und der Vorschubgeschwindigkeit (V) sowie zur Synchronisation der Marken (3; 3'), der Motive (2) und der Stempel (27) mittels der Signale der Fühler (37; 38) eingerichtet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (31) zur Regelung der Winkelgeschwindigkeit des Stempelzylinders (12 bzw. 12') eingerichtet ist, dass während jeder Klebe- und Zwischenphase die Umfangsgeschwindigkeit der Stempelflächen (28) gleich der Vorschubgeschwindigkeit (V) ist und dass während der Vorschubphase die Winkelgeschwindigkeit des Stempelzylinders (12 bzw. 12') eine vorbestimmte Aenderung zur Synchronisation der Marken (3; 3'), der Motive (2) und der Stempel (27) aufweist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein parallel zu einer Vorschubrichtung (8) der Bänder (1; 5; 5') verschiebbarer Schlitten (40) vorhanden ist und dass durch eine vorbestimmte periodische Bewegung des Schlittens (40) ein vorbestimmter Vorschub und das Zurückziehen um die vorbestimmte Länge des Trägerbandes (5 bzw. 5') erfolgt, wobei wenigstens während der Klebephase in einer Klebeebene (18) bzw. auf einer Mantelfläche (18') das Trägerband (5 bzw. 5') die Vorschubgeschwindigkeit (V) aufweist und während einem Teil der Vorschubphase ein Zurückziehen des Trägerbandes (5 bzw. 5') um eine vorbestimmte Länge erfolgt, so dass eine Bandgeschwindigkeit (B) des Trägerbandes (5 bzw. 5') kleiner als die Vorschubgeschwindigkeit (V) ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Klebestationen (11; 11') hintereinander angeordnet sind, die zum abwechselnden Aufkleben der Marke (3 bzw 3') aus der gleichen Folie (4; 53) auf das Substrat (1) in hintereinander folgende Motive (2) eingerichtet sind.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Klebestationen (11; 11') hintereinander angeordnet sind, dass jede Klebestation (11 bzw. 11') eine eigene Ab- und Aufwickelstation (19; 25 bzw. 19'; 25') für die getrennt zugeführten Trägerbänder (5; 5') aufweist und dass in den Klebestationen (11; 11') das Aufkleben der Marken (3; 3') auf der vorbestimmten Seite des Substrats (1) aus den zugeordneten Folien (4; 53) erfolgt.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stempelzylinder (12; 12') der Klebestationen (11; 11') einen einzigen gemeinsamen Gegendruckzylinder (13) aufweisen und dass die Klebestationen (11; 11') bezogen auf die Achse des Gegendruckzylinders (13) einen vorbestimmten Winkel (8) einschliessen.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (1) eine Bogenform aufweist, dass ein Anleger (48), ein Ausleger (51) und wenigstens ein auf dem Gegendruckzylinder (13) angeordneter Mitnehmer (52) zum Transport des Substrats (1) auf der Mantelfläche (18') vorhanden sind, dass der Anleger (48) zum Zuführen des Substrats (1) von einem Vorratsstapel ($0) auf den Gegendruckzylinder (13), der Mitnehmer (52) zum Erfassen und zum Freigeben des Substrats (1) bei vorbestimmten Drehwinkeln des Gegendruckzylinders (13) sowie der Ausleger (51) zum Entfernen des beklebten Substrats (1) vom Gegendruckzylinder (13) und zum Ablegen des Substrats (1) auf einem Ablegstapel (51) eingerichtet sind.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (27) eine beheizte Stempelfläche (28) aufweist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie auf dem Trägerband (5; 5') eine Prägefolie (53) ohne Klebeschicht (6) ist und dass an einer vorbestimmten Stelle vor der ersten Klebestation (11 bzw. 11') ein Auftragswerk (55) zum Auftragen von Klebstoffschichten (60) an den zum Aufkleben von Marken (3; 3') vorbestimmten Stellen auf dem Substrat (1) angeordnet ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie auf dem Trägerband (5; 5') eine Prägefolie (53) ohne Klebeschicht (6) ist und dass an einer vorbestimmten Stelle vor der Klebestation (11 bzw. 11') ein Auftragswerk (55) zum Auftragen von Klebstoffschichten (60) auf der vom Trägerband (5; 5') abgewandten Seite der Prägefolie (53) eingerichtet ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff der Klebstoffschichten (60) mit Strahlung aktivierbar ist und dass zum Aktivieren des Klebstoffs wenigstens eine Bestrahlungsstation (57) vorhanden ist.
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