EP0673317B1

EP0673317B1 - Verfahren und vorrichtung zum übertragen von abdrucken von einem träger auf ein substrat

Info

Publication number: EP0673317B1
Application number: EP93912622A
Authority: EP
Inventors: Reinwald Mitsam; Albrecht Germann
Original assignee: Koenig and Bauer Albert AG; Leonhard Kurz GmbH and Co KG
Current assignee: Leonhard Kurz Stiftung and Co KG; Koenig and Bauer AG
Priority date: 1992-12-14
Filing date: 1993-06-23
Publication date: 1996-09-25
Anticipated expiration: 2013-06-23
Also published as: ATE143311T1; HK1003984A1; JPH08508686A; CA2149247A1; WO1994013487A1; AU682470B2; JP3233636B2; AU4307593A; ES2092826T3; US6202549B1; TW222701B; DE59304008D1; GR3021577T3; UA35601C2; DK0673317T3; EP0673317A1; BR9307641A; CA2149247C

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Übertragen von Abdrucken von einem Träger auf ein Substrat und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 17.
Ein solches Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind aus der EP-A-0 143 671 bekannt. Dabei werden das Substrat und die Abdrucke zueinander senkrecht orientiert einer Station zugeführt, in welcher die Abdrucke auf das Substrat übertragen werden.
Ein Verfahren zum Übertragen eines Prägefolien-Abdruckes von einer Prägefolie auf ein Substrat und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist aus der DE 32 10 551 C2 bekannt. Dieses Verfahren bzw. diese Vorrichtung sind dazu geeignet, ein Substrat in Form einer flexiblen Materialbahn in seiner Vorschubrichtung quasi endlos mit einem Abdruck zu beprägen. Bei dem besagten Substrat kann es sich beipielsweise um einen Magnetstreifen auf einem Ticket oder um einen dekorativen Endlosstreifen handeln, der einen entsprechenden Nutzen, d.h. ein Ticket o.dgl. in Transportrichtung des Substrates vom einen Rand des entsprechenden Nutzens bis zum gegenüberliegenden Rand desselben bedeckt.
Sollen mit diesem bekannten Verfahren bzw. mit der hierfür vorgesehenen Vorrichtung einzelne Abdrucke auf ein aufeinanderfolgend Nutzen aufweisendes Substrat passergenau aufgeprägt werden, so entspricht der Abstand zwischen benachbarten Abdrucken in Transportrichtung der Heißprägefolie genau dem Nutzenabstand in der zur Transportrichtung der Heißprägefolie parallelen Transportrichtung des Substrates. Durch diesen Abstand zwischen den Prägefolienabdrucken ergibt sich zwischen diesen ein nicht unerheblicher ungenutzter Leerraum, d.h. Prägefolienabfall, was sich auf die Wirtschaftlichkeit dieses bekannten Verfahrens und der hierfür vorgesehenen Vorrichtung beim Prägen von Einzelbildern auswirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, wobei es wirtschaftlich möglich ist, ein aufeinanderfolgend Nutzen aufweisendes Substrat passergenau mit einzelnen voneinander beabstandeten Abdrucken zu versehen, wobei der Abfall an Trägermaterial relativ gering ist.
Diese Aufgabe wird verfahrensgsmäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 16 gekennzeichnet.
Durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise ist es möglich, rotativ und damit kontinuierlich ein quasi endloses Substrat mit mindenstens zwei Nutzenreihen passergenau mit entsprechenden einzelnen, d.h. Einzelbilder darstellenden Abdrucken zu versehen, wobei der mit den Abdrucken versehene Träger gut ausgenutzt wird, weil auf dem Träger zwischen den Abdrucken für die Nutzen einer Nutzenreihe weitere Abdrucke für mindestens eine weitere Nutzenreihe vorgesehen sind. Der Abfall ist erfindungsgemäß also relativ gering. Ein weiterer Vorteil gegenüber diskontinuierlich bzw. oszillierend arbeitenden Verfahren zum Anbringen von Einzelbild-Abdrucken auf den entsprechenden Nutzen von Substraten besteht in der vergleichsweise großen Produktivität. Bekannte oszillierende Prägeverfahren zum Prägen von Substraten in Form von Bögen mit Mehrfachnutzen erreichen beispielsweise Leistungen von ca. 4000 bis 6000 Bogen pro Stunde. Im Vergleich hierzu sind bei einem rotativen Prägeverfahren entsprechend der eingangs erwähnten DE 32 10 551 C2 Vorschubgeschwindigkeiten von größenordnungsmäßig 130 bis 200 m/min realisierbar, was umgerechnet ca. 12000 bis 18000 Bogen pro Stunde entspricht, die beprägt werden können. Das erfindungsgemäße Verfahren macht sich das zuletzt genannte rotative Verfahren mittels einer Prägefolie oder mittels eines Trägers zunutze, der registerhaltig mit einem aktivierbaren Kleber versehen ist. Es ist also möglich, daß der Träger und die Abdrucke von einer Prägefolie gebildet werden. Bei einem solchen Verfahren ist es vorteilhaft, wenn der Träger und die Abdrucke von einer Heißprägefolie gebildet werden. Hierbei kann der Träger mehrfach durch eine das Mittel zur selektiven Übertragung bestimmter Abdrucke vom Träger auf das Substrat bildende, segmentierte beheizte Prägewalze und mindestens eine an deren Mantelfläche anliegende Andruckrolle aufweisende Station transportiert werden. Dieses Verfahren macht eine segmentierte Prägewalze erforderlich, um tatsächlich nur die jeweils richtigen Abdrucke vom Träger auf das Substrat zu übertragen, während die zwischen diesen befindlichen Abdrucke erst nach der seitlichen Versetzung und der erneuten Zuführung des Trägers zur Station auf das entsprechende Substrat übertragen werden.
Eine sehr exakte, d.h. passergenaue Übertragung von Abdrucken von einem Träger auf ein Substrat ergibt sich, wenn bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Heißprägefolie verwendet wird, bei welcher der Abstand der Prägefolien-Abdrucke in Transportrichtung kürzer ist als der Abstand der Prägestempelsegmente an der Mantelfläche der Prägewalze, und wenn die Heißprägefolie stromaufwärts vor der Prägestation derartig gedehnt wird, daß der Abstand der Prägefolienabdrucke der/jeder Abdruckreihe dem Abstand der Prägestempelsegmente entspricht. Dadurch ist nämlich eine genau definierte, exakte Zuordnung der Prägefolien-Abdrucke zu den zugehörigen Nutzen des zu beprägenden Substrates auch bei großen Winkelgeschwindigkeiten der Prägewalze realisierbar.
Demselben Zweck ist es dienlich, wenn bei Verwendung einer segmentierten Prägewalze die Drehwinkelposition der Prägewalze bzw. ihrer Prägestempelsegmente und eine vorgegebene Kennung des Substrates bzw. jedes Nutzens des Substrates mittels einer Regelungseinrichtung aneinander angepaßt werden. Bei der zuletzt genannten Regelungseinrichtung handelt es sich zweckmäßigerweise um eine sogenannte Insetterregelung. Bei der Kennung des Substrates bzw. jedes Nutzens des Substrates kann es sich um entsprechende Druckmarken handeln, die mittels einer Druckmarken-Leseeinrichtung erfaßt und der Regelungseinrichtung als Regelgrößen zugeführt werden. Mögliche Seitentoleranzen des Trägers mit den Abdrucken bzw. der Heißprägefolie in bezug auf das Substrat können durch an sich bekannte Maßnahmen wie Führungsrollen ausgeglichen werden, wobei auch eine Unterstützung durch Luftpolsterung o.dgl. zweckmäßig sein kann.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn bei der Durchführung des zuletzt erwähnten Verfahrens die Vorschubposition der Prägefolie bzw. ihrer Abdrucke bestimmt und mittels der erwähnten Regelungseinrichtung an die Drehwinkelposition der Prägestation bzw. ihrer Prägestempelsegmente angepaßt wird. Das kann durch die oben erwähnte Druckmarken-Leseeinrichtung geschehen, die mit der Regelungseinrichtung verbunden ist, um z. B. einen Stellantrieb mit einem Überlagerungsgetriebe entsprechend zu beeinflussen, mit dem die Prägewalze und/oder die Vorschubrollen für das Substrat bzw. die Prägefolie angetrieben werden.
Kommt beim erfindungsgemäßen Verfahren eine Heißprägefolie zur Anwendung, so ist es zweckmäßig, diese nach dem Verlassen der Prägestation zum Ablösen vom entsprechenden beprägten Substrat abzukühlen und anscbließend mindestens ein weiteres Mal der Prägestation - um den Abstand benachbarter Nutzenreihen versetzt - zuzuführen. Durch eine solche Abkühlung kann die Prägegeschwindigkeit entsprechend erhöht werden, was sich auf die Produktivität des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhaft auswirkt.
Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn die Prägefolie nach dem Verlassen der Prägestation aus der Folienebene heraus um 90 Winkelgrad verschwenkt um ein Paar zur Prägewalze senkrecht orientierte Versetzrollen umgelenkt, hierbei quer zur Transportrichtung um den Abstand benachbarter Nutzenreihen versetzt und anschließend um eine entsprechende Nutzenreihe quer versetzt wieder der Prägestation zugeführt wird, so daß in der Prägestation simultan mindestens zwei Nutzenreihen mit Abdrucken beprägt werden. Die Versetzrollen sind hierbei zweckmäßigerweise derartig vorgesehen, daß sie zur Ausführung entsprechender Verstellbewegungen in Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten von zu beprägenden Substraten und Träger mit Abdrucken geeignet sind.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann das Substrat den Abdrucken entsprechend jedoch auch registerhaltig mit einem das Mittel zur selektiven Übertragung bestimmter Abdrucke auf das Substrat bildenden aktivierbaren Kleber versehen werden, der anschließend vor der Zuführung des Substrats zur Station aktiviert wird. Dabei kann als aktivierbarer Kleber ein energieaktivierbarer Primer oder ein Mehrkomponentenkleber, dessen Komplementärkomponente den Abdrucken entsprechend registerhaltig auf das Substrat aufgebracht wird, verwendet werden. Der besagte Primer kann entsprechend seiner Zusammensetzung beispielsweise durch Ultraviolett- oder Elektronenstrahlung o.dgl. aktiviert werden. Bei dem gegebenenfalls zur Anwendung gelangenden Mehrkomponentenkleber kann es sich um einen Zweikomponentenkleber handeln. Wenn das beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Anwendung gelangende Mittel zur selektiven Übertragung bestimmter Abdrucke auf das Substrat von einem aktivierbaren Kleber der oben beschriebenen Art gebildet wird, ergibt sich der weitere Vorteil, das zum Übertragen von Abdrucken vom Träger auf das Substrat keine segmentierte Walze erforderlich ist, sondern eine vergleichsweise einfach ausgebildete Walze ohne Walzensegmente angewandt werden kann, weil in diesem Fall die geeignete Aktivierung gezielt z.B. durch Bestrahlung oder durch die mit der Komplementärkomponente zusammenwirkende Kleberkomponente des Mehrkomponentenklebers erfolgt.
Zweckmäßigerweise wird zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Träger verwendet, bei dem die Abdrucke in einer Reihe hintereinander äquidistant beabstandet sind, weil in diesem Fall der Regelungsaufwand zur Durchführung des Verfahrens relativ gering ist.
Erfindungsgemäß kann in der Station - wie bereits erwähnt worden ist - eine Prägewalze verwendet werden, deren Prägestempelsegmente in Umfangsrichtung voneinander einen Abstand besitzen, der an den in Transportrichtung gegebenen Abstand hintereinander befindlicher Nutzen jeder Nutzenreihe angepaßt ist.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann ein auf eine Rolle aufgewickelter Substratstreifen verwendet werden; es ist jedoch auch möglich, erfindungsgemäß blattartige Substrate zu verwenden, die aneinander anschließend der Prägestation zugeführt werden. Im zuletzt genannten Fall kann folglich darauf verzichtet werden, die Substratbahn nach dem Prägevorgang zu einzelnen Bögen auseinanderzuschneiden, was sich auf die Produktivität des Verfahrens gegebenenfalls positiv auswirken kann.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird vorrichtungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 17 gelöst. Bevorzugte Aus- bzw. Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Ansprüchen 18 bis 30 gekennzeichnet.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine Vorratseinrichtung zur Anwendung gelangen, welche eine Rolle für ein streifenförmiges, quasi endloses Substrat aufweist. Es ist jedoch auch möglich, daß die Vorratseinrichtung ein Behältnis für einen Stapel blattartiger Substrate und eine Einrichtung zur lückenlosen kontinuierlichen Zuführung der einzelnen Substratblätter zur Station aufweist.
Bei der besagten Station kann es sich um eine Prägestation mit einer Prägewalze handeln, die an ihrer Mantelfläche mit. die nebeneinander vorgesehenen Nutzen simultan beprägenden Prägestempelsegmenten versehen ist, die in Umfangsrichtung der Prägewalze voneinander beabstandet sind, wobei der Abstand zwischen benachbarten Prägestempelsegmenten an den in Transportrichtung gegebenen Abstand hintereinander befindlicher Nutzen jeder Nutzenreihe angepaßt ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß zwischen der Station und der Vorratseinrichtung eine zum registerhaltigen selektiven Aufbringen eines aktivierbaren Klebers auf das Substrat dienende Einrichtung vorgesehen ist. Bei dieser Einrichtung kann es sich um ein Druckwerk zum Aufbringen des Klebers auf das Substrat handeln. Derartige Druckwerke sind beispielsweise als Eindruckwerke auf der Basis eines Flexodruckwerks bekannt. Es ist jedoch auch möglich, das besagte Druckwerk als Tiefdruck-, Offset- oder Siebdruckwerk auszubilden. Bei der Vorrichtung der zuletzt genannten Art kann die Einrichtung zur Aktivierung des von einem Primer gebildeten Klebers ein Bestrahlungsgerät aufweisen. Mit Hilfe dieses Bestrahlungsgerätes ist es in Abhängigkeit von dem zur Anwendung gelangenden Primer möglich, eine Ultraviolettstrahlung, eine Elektronenstrahlung oder eine geeignete andere Strahlung zu erzeugen, um den Primer passend zu aktivieren.
Vorteilhaft ist es, wenn bei einer Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Prägestempelsegmente aufweisenden Prägewalze die am Träger vorgesehenen Abdrucke der/jeder Abdruck-Reihe voneinander einen Abstand aufweisen, der geringfügig kleiner ist als der Abstand der Prägestempelsegmente an der Mantelfläche der Prägewalze, und wenn stromaufwärts vor der Prägestation mindestens zwei gebremste Vorschubrollen vorgesehen sind, an welchen der von einer Prägefolie gebildete Träger umgelenkt und in bezug auf die Prägestation derartig gedehnt wird, daß der Abstand der Abdrucke der/jeder Abdruckreihe genau dem Abstand der Prägestempelsegmente entspricht. Mit einer derartigen Vorrichtung ist bei vergleichsweise großen Taktzahlen, d.h. bei einer relativ großen Produktivität, ein passergenaues Übertragen der Abdrucke vom Träger auf das Substrat möglich. Dem selben Zweck ist es dienlich, wenn bei einer solchen Vorrichtung der zuletzt genannten Art zur Anpassung der Drehwinkelposition der Prägewalze bzw. ihrer Prägestempelsegmente an eine vorgegebene Kennung des Substrates bzw. jedes Nutzens desselben eine Regelungseinrichtung vorgesehen ist. Diese Regelungseinrichtung ist zweckmäßigerweise eingangsseitig mit mindestens einer Leseeinrichtung und ausgangsseitig mit einem Stellantrieb für die Prägewalze und/oder für die Vorschubrollen des Substrates und/oder der Prägefolie verbunden. Bei der besagten mindestens einen Leseeinrichtung kann es sich um einen handelsüblichen Druckmarkenleser und beim Stellantrieb kann es sich um einen bekannten mit einem Überlagerungsgetriebe ausgebildeten Antrieb handeln.
Vorteilhaft ist es, wenn zwischen den Vorschubrollen und der Prägestation mindestens eine zur Prägefolie zugeordnete zweite Leseeinrichtung vorgesehen ist, die mit der genannten Regelungseinrichtung verbunden ist. Mit Hilfe dieser zweiten Leseeinrichtung können die Markierungen der Prägefolie erfaßt und die den erfaßten Markierungen entsprechenden Signale der Regelungseinrichtung zugeführt werden, um eine genaue Zuordnung zwischen dem Träger mit den Abdrucken bzw. der Prägefolie und der Prägewalze bzw. deren Prägestempelsegmenten zu bewirken.
Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn die Versetzeinrichtung mindestens ein Paar Versetzrollen aufweist, die zueinander parallel in Tansportrichtung und quer dazu gegeneinander versetzt sind, wobei die Querversetzung der Versetzrollen des/jedes Versetzrollen-Paares dem Querabstand benachbarter Nutzenreihen des Substrates entspricht. Durch eine solche Ausbildung der Versetzeinrichtung ist es möglich, den Träger mit den Abdrucken bzw. die Prägefolie wenigstens einmal in bezug auf die zum Übertragen der entsprechenden Abdrucke vom Träger auf das Substrat bzw. in bezug auf die Prägestation schleifenartig und quasi verwölbungs- bzw. verzugsfrei umzulenken und der Station mindestens ein zweites Mal zuzuführen, um wenigstens zwei Nutzenreihen des durch die Prägestation durchtransportierten Substrates gleichzeitig passergenau mit Abdrucken zu versehen bzw. zu beprägen.
Eine gute Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten eines Substrates wie bspw. seiner Abmessungen ist möglich, wenn mindestens eine Versetzrolle des/jedes Versetzrollen-Paares in Transportrichtung und/oder quer zur Transportrichtung verstellbar ist. Insbesondere durch die Verstellbarkeit des/jedes Versetzrollen-Paares quer zur Transportrichtung des Substrates und folglich des mit Abdrucken versehenen Trägers bzw. der Prägefolie, ist es möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung an beliebige Substrate mit mehr als einer Nutzenreihe exakt anzupassen.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann jedes Prägestempelsegment der Prägewalze mit einer Heizeinrichtung ausgebildet sein. Bei dieser Heizeinrichtung kann es sich beispielsweise um eine elektrische Widerstandsheizung handeln. Eine solche Vorrichtung kommt in Verbindung mit einer Heißprägefolie zur Anwendung.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Es zeigen:

Figur 1: eine Ansicht eines Abschnittes eines passergenau mit Abdrucken eines Trägers zu versehenden Substrates in Blickrichtung von oben,
Figur 2: einen der Figur 1 entsprechenden Anschnitt eines Substrates gemeinsam mit einem Abschnitt eines Abdrucke aufweisenden Trägers in Form einer Prägefolien-Abdrucke aufweisenden Heißprägefolie in Blickrichtung von oben,
Figur 3: eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Anbringen von einzelnen Abdrucken auf einem flexiblen Substrat,
Figur 4: eine Ansicht der Vorrichtung gemäß Figur 3 in Blickrichtung von oben, wobei nur die wesentlichsten Einzelheiten insbes. zur Verdeutlichung der Versetzeinrichtung gezeichnet sind,
Figur 5: einen Schnitt durch eine abschnittweise gezeichnete segmentierte Prägewalze, wie sie bei der Vorrichtung gemäß den Figuren 3 und 4 zur Anwendung gelangt, und
Fig. 6: eine der Fig. 3 ähnliche Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung zum Übertragen von Abdrucken von einem Träger auf ein Substrat.

Figur 1 zeigt einen Abschnitt eines flexiblen Substrates 10, das nebeneinander zwei Reihen von Nutzen 12 aufweist. Jeder Nutzen 12, bei dem es sich beispielsweise um ein Blatt Geschäftsbriefpapier, um eine Banknote o.dgl. handeln kann, ist an einem genau definierten Flächenabschnitt 14 mit einem Abdruck zu versehen, bei dem es sich z.B. um einen Prägefolien-Abdruck handelt. Erfindungsgemäß geschieht dies z.B. mit Hilfe einer Heißprägefolie 16 (siehe Figur 2) in einer Vorrichtung, wie sie in den Figuren 3 und 4 in einer Seitenansicht und in einer Ansicht von oben gezeichnet ist.
Figur 2 zeigt einen Abschnitt des flexiblen Substrates 10 mit zwei nebeneinander vorgesehenen Reihen von Nutzen 12. Die Teilung der Nutzen 12 jeder Nutzenreihe ist in Figur 2 mit Nt bezeichnet. Der zu beprägende Flächenabschnitt 14 jedes Nutzens 12 einer Nutzenreihe weist vom in der besagten Nutzenreihe benachbarten Flächenabschnitt 14 einen Abstand A auf, der genau der Nutzenteilung Nt entspricht.
Der in Figur 2 abschnittweise gezeichnete Träger mit Abdrucken 18, bei dem es sich bspw. um eine Heißprägefolie 16 handelt, weist Abdrucke 18 auf, die in Transportrichtung der Prägefolie 16 voneinander einen Abstand besitzen, welcher in der Station 34 genau dem Abstand A der Flächenabschnitte 14 benachbarter Nutzen 12 der entsprechenden Nutzenreihe und demzufolge in der Station 34 genau der Nutzenteilung Nt entspricht.
Weist das flexible Substrat 10 zwei Reihen von Nutzen auf, so ist die Prägefolie 16 zwischen den genannten Prägefolienabdrucken 18 jeweils mit einem weiteren Prägefolien-Abdruck 20 ausgebildet. Weist das Substrat 10 drei bzw. n Nutzen-Reihen auf, so ist die Prägefolie 16 zwischen den Prägefolien-Abdrucken 18 mit zwei bzw. (n -1) Prägefolienabdrucken 20 ausgebildet. Alle Prägefolien-Abdrucke 18, 20 der Prägefolie 16 weisen voneinander den gleichen Abstand auf.
Nach dem Übertragen der Abdrucke 18 auf Nutzen 12 bzw. deren Flächenabschnitte 14 der ersten, d.h. in Figur 2 auf der linken Seite gezeichneten Nutzenreihe wird der Träger bzw. die Prägefolie 16 stromabwärts nach der Prägestation 34 um die Nutzenbreite seitlich versetzt, was in Figur 2 durch den Pfeil 22 angedeutet ist. Die derart versetzte Prägefolie 16 wird in ihrer Transportrichtung, die durch den Pfeil 24 angedeutet ist, um den Abstand der unmittelbar benachbarten Prägefolien-Abdrucke 18, 20 versetzt wiederum der Station 34 zugeführt, so daß nunmehr simultan die unmittelbar nebeneinander befindlichen Nutzenreihen mit den entsprechenden Abdrucken 18 und 20 versehen werden. Die Versetzung der Abdrucke 20 relativ zu den Abdrucken 18 ist in Figur 2 durch den Pfeil 26 angedeutet.
Figur 3 zeigt eine Vorrichtung 28 zum Anbringen von Prägefolien-Abdrucken 18, 20 (siehe Figur 2) einer Heißprägefolie 16 auf einem flexiblen Substrat 10. Das flexible Substrat 10 ist an einer Vorratseinrichtung 30 vorgesehen, bei der es sich um eine Vorratssrolle handelt. Das flexible Substrat 10 wird in an sich bekannter Weise von der Vorratseinrichtung 30, bei der es sich zweckmäßiger Weise um eine gebremste Vorratsrolle handelt, über einen Bahnregler 32 abgezogen und einer Prägestation 34 zugeführt. Die Prägestation 34 weist eine Prägewalze 36 und Andruckrollen 38 auf. Die Andruckrollen 38 sind beispielsweise paarweise an Schwenkarmen 40 angeordnet, deren Funktionsweise in der eingangs erwähnten DE 32 10 551 C2 beschrieben worden ist.
Die Heißprägefolie 16 ist an einer Vorratsrolle 42 vorgesehen und wird über eine Vorschubrolle 44 der Prägestation 34 zugeführt. In der Prägestation 34 werden die den Nutzen 12 einer Nutzenreihe des flexiblen Substrates 10 entsprechenden Prägefolien-Abdrucke 18 auf die entsprechenden Nutzen 12 der besagten Nutzenreihe ausgeprägt. Anschließend wird die Prägefolie 16 gemeinsam mit dem flexiblen Substrat 10 um eine Kühlwalze 46 umgelenkt und einer Ablöseeinrichtung 48 zugeführt, in welcher die Heißprägefolie 16 vom entsprechenden Abschnitt des Substrates 10 getrennt wird. Die Heißprägefolie 16 wird stromabwärts nach der Ablöseeinrichtung 48 über eine Versetzeinrichtung 50 und über eine zweite Vorschubrolle 52 erneut der Prägestation 34 zugeführt, wobei die Prägefolie 16 in der Versetzeinrichtung 50 in ihrer Querrichtung um eine Nutzenreiha und in ihrer Vorschubrichtung um den Abstand zwischen unmittelbar benachbarten Prägefolien-Abdrucke 18 und 20 versetzt wird, so daß nunmehr in der Prägestation 34 zwei benachbarte Nutzenreihen des flexiblen Substrates 10 simultan mit den entsprechenden Prägefolien-Abdrucken 18, 20 passergenau beprägt werden. Nach dem Ausprägen aller Prägefolien-Abdrucke 18, 20 wird das flexible Substrat 10 stromabwärts nach der Ablöseeinrichtung 48 einer Aufnahmeeinrichtung 54 zugeführt, bei der es sich beispielsweise um eine Aufwickelrolle handelt. Gleichzeitig wird auch die verbrauchte Prägefolie 16 auf eine Aufwickelrolle 56 aufgewickelt.
Die beheizte Prägewalze 36 der Prägestation 34 ist mit einer Regelungseinrichtung 58 versehen, die in Figur 3 durch einen Block schematisch angedeutet ist. Die Regelungseinrichtung 58 ist eingangsseitig mit einer dem Substrat 10 zugeordneten Leseeinrichtung 60 und mit zur Heißprägefolie 16 zugeordneten zweiten Leseeinrichtungen 62 verbunden, was in Figur 3 durch die Pfeile 64 und 66 angedeutet ist. In der Zeichnung ist nur eine dieser Leseeinrichtungen 62 sichtbar. Für jeden Foliendurchlauf ist eine eigene Leseeinrichtung 62 vorgesehen. Ausgangsseitig ist die Regelungseinrichtung 58 mit einem Stellantrieb für die Prägewalze 36 und/oder für die Vorschubrollen 44, 52 bzw. 84 verbunden.
Die der Prägestation 34 nachgeordnete bzw. zur Prägestation 34 nebengeordnete Versetzeinrichtung 50 weist mindestens ein Paar Versetzrollen 68 auf, die zueinander parallel und zur Achse der Prägewalze 36 senkrecht orientiert sind. Die Versetzrollen 68 sind in Transportrichtung der Heißprägefolie 16 gegeneinander versetzt, wie aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich ist. Aus Figur 4 ist außerdem ersichtlich, daß die Versetzrollen 68 des/jedes Versetzrollen-Paares auch in Querrichtung, d.h. axialer Richtung der Prägewalze 36 versetzt sind, wobei die besagte Querversetzung der Versetzrollen 68 dem Querabstand benachbarter Nutzenreihen des Substrates 10 entspricht.
Mindestens eine Versetzrolle 68 des Versetzrollen-Paares kann in Transportrichtung verstellbar sein, was in Figur 4 durch den Pfeil 70 angedeutet ist. Mindestens eine Versetzrolle 68 ist zweckmäßigerweise quer zur Transportrichtung verstellbar, was in Figur 4 durch die Pfeile 72 angedeutet ist. Aus Figur 4 ist außerdem die Vorratsrolle 42 für die Heißprägefolie 16 sowie die Aufwickelrolle 56 ersichtlich. Desgleichen ist aus Figur 4 die Vorratseinrichtung 30 und die Aufnahmeeinrichtung 54 für das flexible Substrat 10 zu erkennen.
Die Vorschubrollen 44 und 52 für die der Prägestation 34 direkt sowie für die der Prägestation 34 über die Versetzeinrichtung 50 zugeführte Heißprägefolie 16 sind als gebremste Vorschubrollen ausgebildet und mit der Regelungseinrichtung 58 wirkverbunden, was durch die Pfeile 74 in Figur 3 angedeutet ist. Mit Hilfe der gebremsten Vorschubrollen 44 und 52 wird die Heißprägefolie 16 in bezug auf die Prägestation 34 definiert gedehnt, so daß der Abstand der Prägefolienabdrucke 18, 20, der ursprünglich kleiner ist als die Nutzenteilung Nt (siehe Figur 2), genau ausgeglichen wird.
Wie aus Figur 5 ersichtlich ist, ist die Prägewalze 36, die eine der Breite des Substrates entsprechende Länge aufweist, mit Prägestempelsegmenten 76 ausgebildet, die in Umfangsrichtung der Prägewalze 36 voneinander äquidistant beabstandet sind. Der Abstand zwischen benachbarten Prägestempelsegmenten 76 entspricht genau der Nutzenteilung Nt der in einer Reihe hintereinander liegenden Nutzen 12 des flexiblen Substrates 10 (siehe Figur 2). Die einzelnen Prägestempelsegmente 76 sind voneinander thermisch isoliert. Jedes Prägestempelsegment 76 ist zweckmäßigerweise mit einer Heizeinrichtung 80 ausgebildet, bei der es sich z. B. um an sich bekannte Heizpatronen handeln kann. Die Prägestempelsegmente 76 mit ihren Heizeinrichtungen 80 und den Kühlkanälen 78 sind an einem Zentralkörper 82 auswechselbar und folglich reparaturfreundlich angeordnet.
Eine solchermaßen ausgebildete Prägewalze 36 weist einen bestimmten Konstruktionsaufwand auf. Eine einfachere Ausbildung der Station 34 ergibt sich, wenn - wie aus Fig. 6 ersichtlich ist - in der Station 34 eine Walze 86 angewandt wird, die ohne Segmente als einfache Walze ausgebildet ist. In Fig. 6 ist die Vorrichtung 28 abschnittweise aufgeschnitten gezeichnet, um insbes. die Einzelheiten zu verdeutlichen, mit welchen sich diese Vorrichtung 28 von der in Fig. 3 schematisch dargestellten Vorrichtung 28 unterscheidet. Bei der in Fig. 6 angedeuteten Vorrichtung 28 handelt es sich um eine sog. Bogenmaschine, wobei die Substrate, bei denen es sich in diesem Fall beispielsweise um blattförmig zugeschnittenes Papier handelt, von einem Anleger 88 mittels einer Bogenbeschleunigungseinrichtung 90 einem Druckzylinder 92 zugeführt werden, der mit Maschinengeschwindigkeit läuft. Dort wird mittels eines Eindruckwerkes, beispielsweise auf Basis eines Flexodruckwerkes, ein energieaktivierter Primer oder die Komplementärkomponente eines Mehrkomponentenklebers auf die blattförmigen Substrate registerhaltig aufgedruckt. Die solchermaßen präparierten Substrate werden anschließend an eine Transfertrommel 94 übergeben, auf welcher der beispielsweise strahlungsaktivierbare Primer mittels einer Strahlungseinrichtung 96 aktiviert wird. Bei dieser Strahlungseinrichtung 96 handelt es sich z.B. um eine Ultraviolett-Strahlungsquelle. Stromabwärts nach der Transfertrommel 94 werden die bogenförmigen Substrate in die Station 34 eingeführt. Mit der Bezugsziffer 50 ist auch in dieser Zeichnungsfigur die Versetzeinrichtung bezeichnet, wobei bezüglich der Versetzeinrichtung 50 und der übrigen Konstruktionsteile der Vorrichtung 28 auf die Ausbildung gemäß Fig. 3 verwiesen wird.
Die Erfindung kann in gleicher Weise Verwendung finden, wenn die auf dem Träger befindlichen Abdrucke Einzelabdrucke sind oder wenn aus einer großflächigen Beschichtung des Trägers Bereiche eines Einzelabdruckes bzw. Nutzen übertragen werden sollen.

Claims

Verfahren zum Übertragen von Abdrucken (18, 20) von einem Träger (16) auf ein Substrat (10), wobei der Träger (16) gemeinsam mit dem Substrat (10) durch eine Station (34) hindurchtransportiert wird, in der das in Transportrichtung aufeinanderfolgend Nutzen (12) aufweisende Substrat (10) passergenau mit den Abdrucken (18, 20) versehen wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß einerseits ein quer zur Tansportrichtung nebeneinander mindestens zwei Reihen von Nutzen (12) aufweisendes Substrat (10) und andererseits ein Träger (16) verwendet wird, der in Transportrichtung zwischen den Abdrucken (18) für in Transportrichtung in einer Reihe hintereinander vorgesehene Nutzen (12) jeweils mindestens einen zusätzlichen Abdruck (20) aufweist, daß Mittel vorgesehen sind, mittels derer in der Station (34) jeweils selektiv nur bestimmte Abdrucke (18, 20) vom Träger (16) auf das Substrat (10) übertragbar sind, und daß der Träger (16) nach dem Verlassen der Station (34) vom Substrat (10) abgelöst und entsprechend der Anzahl der zwischen zwei Abdrucken (18) für in Transportrichtung aufeinanderfolgende Nutzen (12) vorgesehenen zusätzlichen Abdrucke (20) mindestens ein weiteres Mal der Station (34) zugeführt wird, wobei der Träger (16) hierbei um den Querabstand der benachbarten Nutzenreihen seitlich und etwa um den Abstand zwischen unmittelbar aufeinanderfolgenden Abdrucken (18, 20) in Transportrichtung versetzt wird, so daß in einem Durchgang die nebeneinander vorgesehenen Nutzen (12) jeweils mit einem entsprechenden Abdruck (18, 20) versehen werden.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger (16) und die Abdrucke (18, 20) von einer Prägefolie gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger (16) und die Abdrucke (18, 20) von einer Heißprägefolie gebildet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger (16) mehrfach durch eine das Mittel zur selektiven Übertragung bestimmter Abdrucke (18, 20) vom Träger (16) auf das Substrat (10) bildende segmentierte beheizte Prägewalze (36) und mindestens eine an deren Mantelfläche anliegende Andruckrolle (38) aufweisende Station (34) transportiert wird.
Verfahren nach Anspruch 3 und 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Heißprägefolie verwendet wird, bei welcher der Abstand der Prägefolien-Abdrucke (18, 20) in Transportrichtung kürzer ist als der Abstand der Prägestempelsegmente (76) an der Mantelfläche der Prägewalze (36), und daß die Heißprägefolie (16) stromaufwärts vor der Prägestation (34) derartig gedehnt wird, daß der Abstand der Prägefolien-Abdrucke (18 bzw. 20) der/jeder Abdruckreihe genau dem Abstand der Prägestempelsegmente (76) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehwinkelposition der Prägewalze (36) bzw. ihrer Prägestempelsegemente (76) und eine vorgegebene Kennung des Substrates (10) bzw. jedes Nutzens (12) des Substrates (10) mittels einer Regelungseinrichtung (58) aneinander angepaßt werden.
Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorschubposition der Prägefolie (16) bzw. ihrer Abdrucke (18, 20) bestimmt und mittels der Regelungseinrichtung (58) an die Drehwinkelposition der Prägestation (34) bzw. ihrer Prägestempelsegmente (76) angepaßt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Heißprägefolie (16) nach dem Verlassen der Prägestation (34) zum Ablösen vom entsprechenden beprägten Substrat (10) abgekühlt (46) wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Prägefolie (16) nach dem Verlassen der Prägestation (34) aus der Folienebene heraus um 90 Winkelgrad verschwenkt um ein Paar zur Prägewalze (36) senkrecht orientierte Versetzrollen (68) umgelenkt und hierbei quer zur Transportrichtung um den Abstand benachbarter Nutzen-Reihen versetzt und anschließend um die entsprechende Nutzen-Reihe quer versetzt wieder der Prägestation zugeführt wird, so daß in der Prägestation (34) simultan mindestens zwei Nutzenreihen mit Abdrucken (18, 20) beprägt werden.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Substrat (10) den Abdrucken (18, 20) entsprechend registerhaltig mit einem das Mittel zur selektiven Übertragung bestimmter Abdrucke (18, 20) auf das Substrat (10) bildenden aktivierbaren Kleber versehen wird, der anschließend vor der Zuführung des Substrats (10) zur Station (34) aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß als aktivierbarer Kleber ein energieaktivierbarer Primer oder ein Mehrkomponentenkleber, dessen Komplementärkomponente den Abdrucken (18, 20) entsprechend registerhaltig auf das Substrat (10) aufgebracht wird, verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Träger (12) verwendet wird, bei dem die Abdrucke (18, 20) in Transportrichtung voneinander äquidistant beabstandet sind.
Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Station (34) eine Prägewalze (36) verwendet wird, deren Prägestempelsegmente (76) in Umfangsrichtung voneinander einen Abstand besitzen, der an den in Transportrichtung gegebenen Abstand hintereinander befindlicher Nutzen (12) jeder Nutzenreihe angepaßt ist.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der aktivierbare Kleber bzw. die Komplementärkomponente des Mehrkomponentenklebers mittels eines Druckwerkes registerhaltig auf das Substrat (10) aufgedruckt wird, bevor das derartig vorbereitete Substrat (10) der Station (34) zugeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein auf eine Rolle (30) aufgewickelter Substratstreifen (10) verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14
dadurch gekennzeichnet,
daß blattartige Substrate (10) verwendet werden, die aneinander anschließend der Prägestation (34) zugeführt werden.
Vorrichtung zum Übertragen von Abdrucken (18, 20) von einem Träger (16) auf ein Substrat (10) in einer Station (34), der eine Vorratseinrichtung (30) für das Substrat (10) vorgeordnet und eine Ablösestation (48) nachgeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß Mittel vorgesehen sind, mittels derer in der Station (34) jeweils selektiv nur bestimmte Abdrucke (18,20) vom Träger (16) auf das Substrat (10) übertragbar sind und
daß der Ablösestation (48) eine Versetzeinrichtung (50) nachgeordnet ist, mittels welcher der Träger (16) mindestens ein weiteres Mal der Station (34) um den Querabstand benachbarter Nutzenreihen auf dem Substrat (10) seitlich und in Transportrichtung um den Abstand zwischen unmittelbar hintereinander befindlichen Abdrucken (18, 20) längsversetzt zugeführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorratseinrichtung (30) eine Rolle für ein streifenförmiges Substrat (10) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorratseinrichtung (30) ein Behältnis für einen Stapel blattartiger Substrate (10) und eine Einrichtung zur lückenlosen kontinuierlichen Zuführung der einzelnen Substratblätter zur Station (34) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Station (34) als Prägestation mit einer Prägewalze (36) ausgebildet ist, die an ihrer Mantelfläche mit die nebeneinander vorgesehenen Nutzen (12) simultan beprägenden Prägestempelsegmenten (76) versehen ist, die in Umfangsrichtung der Prägewalze (36) voneinander beabstandet sind, wobei der Abstand zwischen benachbarten Prägestempelsegmenten (76) an den in Transportrichtung gegebenen Abstand hintereinander befindlicher Nutzen (12) jeder Nutzenreihe angepaßt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Station (34) und der Vorratseinrichtung (30) eine zum registerhaltigen selektiven Aufbringen eines aktivierbaren Klebers auf das Substrat (10) dienende Einrichtung vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung ein Druckwerk aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung eine zur Aktivierung des von einem Primer gebildeten Klebers vorgesehene Strahlungseinrichtung (96) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß stromaufwärts vor der Prägestation (34) mindestens zwei gebremste Vorschubrollen (44, 52) vorgesehen sind, an welchen der von einer Prägefolie gebildete Träger (16) umgelenkt und in bezug auf die Prägestation (34) derartig gedehnt wird, daß der Abstand der Abdrucke (18, 20) der/jeder Abdruckreihe genau dem Abstand der Prägestempelsegmente (76) entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Anpassung an eine vorgegebene Kennung des Substrates (10) bzw. jedes Nutzens (12) desselben zwischen der Drehwinkelposition der Prägewalze (36) bzw. ihrer Prägestempelsegmente (76) eine Regelungseinrichtung (58) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regelungseinrichtung (58) eingangsseitig mit einer Leseeinrichtung (60) und ausgangsseitig mit einem Stellantrieb für die Prägewalze (36) und/oder für die Vorschubrollen (44, 52, 84) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Vorschubrollen (44, 52) und der Prägestation (34) mindestens eine zur Prägefolie (16) zugeordnete zweite Leseeinrichtung (62) vorgesehen ist, die mit der Regelungseinrichtung (58) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Versetzeinrichtung (50) mindestens ein Paar Versetzrollen (68) aufweist, die in Transportrichtung zueinander parallel und quer dazu gegeneinander versetzt sind, wobei die Querversetzung der Versetzrollen (68) des/jedes Versetzrollen-Paares dem Querabstand benachbarter Nutzenreihen des Substrates (10) entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 28,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine Versetzrolle (68) des/jedes Versetzrollen-Paares in Transportrichtung und/oder quer zur Transportrichtung verstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Prägestempelsegment (76) der Prägewalze (36) mit einer Heizeinrichtung (80) ausgebildet ist.