EP0982127A1 - Method and means for hot foil printing - Google Patents

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Publication number
EP0982127A1
EP0982127A1 EP99115787A EP99115787A EP0982127A1 EP 0982127 A1 EP0982127 A1 EP 0982127A1 EP 99115787 A EP99115787 A EP 99115787A EP 99115787 A EP99115787 A EP 99115787A EP 0982127 A1 EP0982127 A1 EP 0982127A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
embossing
material layer
preheating
section
heated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99115787A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Armin Steuer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
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Publication of EP0982127A1 publication Critical patent/EP0982127A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41FPRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F19/00Apparatus or machines for carrying out printing operations combined with other operations
    • B41F19/02Apparatus or machines for carrying out printing operations combined with other operations with embossing
    • B41F19/06Printing and embossing between a negative and a positive forme after inking and wiping the negative forme; Printing from an ink band treated with colour or "gold"
    • B41F19/062Presses of the rotary type

Definitions

  • the invention relates to a hot stamping process according to the Preamble of claim 1 and one in particular Execution of the method suitable hot stamping device according to the preamble of claim 7.
  • Hot stamping processes of this type become one for hot stamping impressing material layer with on an embossing film present embossed material used.
  • An embossing foil points generally a thin, multilayer dry film, which is on a tear-resistant film carrier e.g. made of plastic is arranged.
  • the film bears the embossed good that it is especially discrete ones, arranged side by side or one behind the other Embossing units such as pictures, texts or the like or to be stamped on parts or areas of layers of paint can act.
  • a preferred application is with the embossed item for holographic images, such as her for example on banknotes or other securities Increase their counterfeit security.
  • the Layer structure of the film is usually such that on the Foil carrier, for example, a wax-like separating layer is arranged, on which the color-determining or image-determining, the single or multi-layer layer containing the embossed material lies. On top of this is a thermally activatable layer of hot glue or adhesive layer provided.
  • the material layer which is Sheet material or sheet material can act through a Embossing gap moves and the embossing foil web is also moved, that an embossing foil section at least during a Embossing interval at the same speed as the material layer moved through the embossing gap.
  • the stamping foil section while heating to a stamping temperature pressed onto the material layer section to be embossed.
  • the back side facing the material layer the adhesive layer arranged in the embossing film heats up during the embossing interval under the influence of a heated one and pressed embossing tool to an embossing temperature and softens.
  • embossing parameters should usually be at high pass speeds are provided.
  • the Demand for high printing performance or throughput can be done mainly by two increasingly important Fulfill printing systems.
  • flat-round embossing machines the printing nip between the printing material leading pressure cylinder and a flat embossing tool carrier plate formed in the direction of flow of the material to be embossed oscillating back and forth is that during the minting interval it will be sent to the Cylinder is pressed and at a peripheral speed of the cylinder at the embossing gap of the corresponding one linear velocity moves while rewinding is out of engagement with the cylinder.
  • embossing rotary machines that are an embossing mill have, in which the embossing gap between an embossing tool load-bearing embossing cylinder and an impression cylinder is formed.
  • both methods is in the range of Embossing gap is only practically line-like or slightly compressible back pressure element narrow Pressure zone formed. This causes the effective connection time, in the sufficient contact pressure and the required Stamping temperature should prevail, becomes very short. Accordingly, especially with high throughput rates in high-speed embossing rotary machines Liability problems between embossed goods and the surface as well Replacement problems occurred.
  • the invention is based on the object Hot stamping process and a suitable hot stamping device propose a better liability between the mint and embossed material layer and easy detachment also with ensure high throughput speeds.
  • the invention proposes a hot stamping process with the features of claim 1 and one for Execution of the method suitable hot stamping device with the features of claim 7.
  • An inventive hot stamping process of the type mentioned is characterized in that a preheating of the impressing section of material before the embossing interval, i.e. before the effective passage of the to be connected Materials through the embossing gap, is performed.
  • a preheating of the impressing section of material before the embossing interval i.e. before the effective passage of the to be connected Materials through the embossing gap.
  • the film especially its Adhesive layer, can be heated from both sides according to the invention which, compared to conventional methods, where the connection heat only through a heated embossing stamp or the like is applied in which Lower thermal gradients occur and a total gentle heating is effected.
  • the embossing gap ensures that the connection is good required adhesive layer temperature faster reached and prevails correspondingly longer under pressure, which significantly improves liability.
  • the embossed material if it was impressed by the method according to the invention, a shows significantly higher brilliance than conventional ones Process embossed.
  • preheating generally makes it more gentle Treatment of the optical impression of the embossed Material-determining, possibly heat-sensitive surface areas is achievable.
  • a better, Low-distortion, surface-friendly separation possible be through which the optically effective surface of the embossed material is less burdened.
  • the one-sided heating in conventional processes Distortions within the optical structure of the holographic Layer leads so that by microscopic Distortions in the light wavelength range are no longer those for a brilliant mapping required geometry of the holographic Structures.
  • inventive The process is thanks to the preheating of the material layer usually heated on both sides and therefore more gently, so that any distortion is not or only in one essential lesser dimensions occur, reflecting the brilliance of the holographic Figure increased.
  • embossing flat materials including the stamping foil section, preheat, preferably one essentially same temperature of both materials is aimed at Thermal gradients to avoid declining distortions, though the materials in contact shortly before or in the embossing gap kick together.
  • the preheating temporally to immediately before the embossing interval, preferably to less than 5 or 2 or 1 second before the start of the embossing interval. Accordingly, it can be advantageous if the preheating of the moving material in the immediate vicinity and / or in is carried out in the immediate vicinity of the embossing gap, whereby preferably a distance between a preheating section and the embossing gap less than 100 mm, in particular between 20 and 80 mm, preferably between 40 and 60 mm can lie. This can prevent the Material layer has been in the preheated state for too long which may result in heat-induced impairments or could be favored.
  • the preheating can, for example, by means of contact heat can be achieved in that the material section to be heated, in particular the material layer section over a heated deflection roller or deflection rod or the like is guided.
  • the preheating is contactless is carried out, in particular by means of hot gas and / or by means of thermal radiation.
  • the material layer preferably exclusively, from the side of the surface to be printed is heated.
  • This is preferably the one used for gluing interacting with the embossing film web or with the adhesive layer Surface warms up while the print side faces away Back of the material layer is comparatively cooler can stay.
  • the invention also relates to one for carrying out the above Hot stamping device suitable for the process.
  • she has a Embossing, in which between a cylinder and a movable Back pressure element at least during an embossing interval an embossing gap is formed, and film transport means and material layer transport means for generating a at the same speed at least during an embossing interval
  • a Hot stamping device according to the invention is characterized by a preheating device for preheating the material to be stamped Material layer section before effective passage through the embossing gap.
  • the preheater at least one for heating the material layer section outside the Embossed gap formed material heat source. It can be advantageous if the heat output of the heat source is controllable, for example depending on the Throughput speed of the material to be heated. This allows at any suitable throughput speed about the same, particularly suitable preheating temperatures on End of the preheater are generated.
  • a special one preferred because of the avoidance of mechanical damage Variant is characterized by non-contact working Heat sources, for example at least one on the material to be heated directed hot gas generator and / or at least one directed towards the material to be warmed up, preferably electric radiant heaters.
  • a heat source is an in Transverse direction to the direction of movement substantially uniform Allows warming up of the material to be preheated.
  • a hot air blower can have one or more across the entire width of a layer of material Have longitudinal gas outlet slot.
  • the hot stamping rotary machine 1 in FIG. 1 can for example for stamping consecutive sheets or one Sheets of paper, cardboard or plastic can be used. in the The example shown is used to mint paper banknotes with embossing units in the form of holographic images used.
  • the hot stamping rotary machine has an embossing unit 2 with a horizontal embossing cylinder 3 and an approximately equally large, underneath, rotating in opposite directions Impression cylinder 4, between which an embossing gap 5 is formed is.
  • the embossing cylinder 3 has along its circumference at least one to a temperature of over 200 ° C, for example Embossing die 6 heated to 220 ° C., which in the Drawing figure on a continuous layer of material 7 a Embossing unit in the form arranged on the embossing foil web 8 of a hologram.
  • the embossing foil web has already been explained in more detail at the beginning, has a rear side 9 and a sensitive one with a layer of hot glue Front 10, which in the area of the embossing gap impressing surface 11 of the material layer 7 is facing.
  • the figure shows the device during an embossing interval, during which the material layer 7 and the embossing foil web 8 in the area of the embossing gap 5 the same direction of movement 12 and have the same speed through the embossing gap 5 to run.
  • the material layer 7 is by a material transport device, not shown uniform in the main direction of movement 12 moved through the embossing gap.
  • the film transport are used to generate an uneven tracking of the embossing foil web trained, especially as a film accelerator for a forward / reverse operation of the embossing foil web.
  • This film web guide with reversal of direction of movement the embossing foil web is particularly suitable for embossing combinations, where those are intended to save material is that successive embossing units to be embossed lie closer together on the embossing foil web than one behind the other Horizontal embossing locations on the material layer.
  • the film transport device 13 for the The structure of embossing foil can be used to transport foils the embossing rotary machine described in EP 0 718 099 correspond to their characteristics by reference to the subject of this application.
  • the film transport means 13 have an embossing gap 5 and one in the transport direction Deflection roller 14 downstream traction device 15 with a Slip drive for the stamping foil web and one with the Traction device interacting, the embossing gap and a this upstream guide roller 16 upstream, controllable film feed device 17.
  • the slip drive the traction device is operated by an electric motor 18 driven suction belt 19 formed on the flat drive surface 20 the embossing film web in sections under construction can be sucked in by sliding friction.
  • the film feeder 17 has a driven by an electric motor 21 a control device in rotational speed and / or Direction of rotation controllable control roller or clock roller 22, which in a circumferential section wrapped by the embossing foil web has effective suction openings through which a slip-proof, enables frictional guidance of the embossing foil web becomes.
  • the device several, for example up to six, lying side by side Film feed devices 17, 17 'can have the independent of each other several parallel stamping foil tracks control that through a common pulling device 15 by the Embossing gap are drawn.
  • a preheater 25 for preheating one that immediately passes through the embossing gap arranged to be embossed material web section.
  • the preheating device 25 has a schematically shown Material heat source 27.
  • the material heat source 27 is designed as a hot air blower and has one facing the film Top 11 of the web of material 7 directed transversely to Material web extending longitudinal air outlet slot, the extends over the entire width of the material web.
  • the Heat source 27 is from a control device, not shown controlled in such a way that for a given throughput speed the web of material the top 11 on the whole Spread evenly to a preheating temperature of approx.
  • the material heat source 27 or her Air outlet is immediately in front of the embossing gap 5 with a Distance in the web direction of about 50 mm so that between the end of that defined by the heat source 27 Preheating section and the passage through the embossing gap in usually less than 1 second passes and an interim one Cooling is largely prevented.
  • the air outlet the material heat source 27 is in one Distance of a few millimeters to the material web 7, so that in essentially the entire thermal energy contactless on that Usually thin material is transferred, which is quickly removed heats up.
  • the material heat source 27 is thus a non-contact one Hot air source formed through which the web of material 7 across its entire width from the surface to be printed 11 is preheatable.
  • the warming can only over part of the width, for example if the Material web is wider than that used for embossing Stamping foil.
  • the preheated area should at least be useful the area that comes into contact with the embossing foil web include.
  • Heating the Top 11 can also be heated from the film facing away Back of the material layer 7 take place.
  • the material web 7 is so far, for example, on a Preheating temperature of about 100 ° to 120 ° warmed that at Meeting with the embossing foil web in the embossing gap as Heat source can serve, through which the embossing foil web of its adhesive layer side 10 is warmed up.
  • a Preheating temperature of about 100 ° to 120 ° warmed that at Meeting with the embossing foil web in the embossing gap as Heat source can serve, through which the embossing foil web of its adhesive layer side 10 is warmed up.
  • the heated embossing tool 6 which is shown in the Example is heated to approx. 220 ° C surface temperature.
  • the material layer preheating can in certain cases be in addition to the material layer the embossing foil web can also be preheated.
  • the Preheating can preferably be analogous to preheating the Non-contact material web immediately in front of the embossing gap be carried out, preferably heating be carried out exclusively from the adhesive side 10 can.
  • a preheating device in the area of the embossing gap contact surfaces 10 that come into contact with one another the embossing foil web and 11 the material web at the same time preheats can have a hot air blower, for example, at least one in the area immediately before the embossing gap air outlet opening directed onto the back of the stamping foil 10 and at least one on the surface 11 of the material layer 7 directed air outlet opening.
  • Preheating section instead of the heating described in a very narrow, for example, only a few centimeters wide in the direction of travel Preheating section, it is also possible to refer to the Web running direction longer preheating section of 10, 20, 50 cm or to provide more, possibly even more gentle preheating enables. In particular, it is also possible to Preheating in stages on successive in the web direction Make places so that, for example, only one last preheating step the material web over a possibly critical temperature limit warmed.

Landscapes

  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Abstract

The hot embossing method uses a rotary machine (1) with an embossing device (2) having a pair of cooperating rollers (3,4) defining an embossing gap (5) through which a material web (7) and an embossing foil web (8) are fed, for periodic contact by a heated embossing matrix (6), incorporated in the surface of one of the rollers. A pre-heating device (24) in front of the embossing gap is used for pre- heating the material web to a temperature of between 80 and 120 degrees centigrade. An independent claim for a hot embossing device is also included.

Description

Die Erfindung betrifft ein Heißprägeverfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine insbesondere zur Durchführung des Verfahrens geeignete Heißprägevorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 7.The invention relates to a hot stamping process according to the Preamble of claim 1 and one in particular Execution of the method suitable hot stamping device according to the preamble of claim 7.

Heißprägeverfahren dieser Art werden zum Heißprägen einer zu beprägenden Materiallage mit auf einer Prägefolienbahn vorliegendem Prägegut eingesetzt. Eine Prägefolie weist allgemein einen dünnen, mehrschichtigen trockenen Film auf, der auf einem reißfesten Folienträger z.B. aus Kunststoff angeordnet ist. Der Film trägt das Prägegut, bei dem es sich insbesondere um diskrete, neben- oder hintereinander angeordnete Prägeeinheiten wie Bilder, Texte oder dergleichen oder um aufzuprägende Teile bzw. Bereiche von Farbschichten handeln kann. Bei einer bevorzugten Anwendung handelt es sich bei dem Prägegut um holographische Abbildungen, wie sie beispielsweise auf Banknoten oder anderen Wertpapieren zur Erhöhung ihrer Fälschungssicherheit aufgebracht werden. Der Schichtaufbau des Films ist in der Regel so, daß auf dem Folienträger eine beispielsweise wachsartige Trennschicht angeordnet ist, auf der die farbbestimmende bzw. bildbestimmende, das Prägegut beinhaltende ein- oder mehrlagige Schicht liegt. Auf dieser ist eine thermisch aktivierbare Heißkleberschicht bzw. Haftschicht vorgesehen.Hot stamping processes of this type become one for hot stamping impressing material layer with on an embossing film present embossed material used. An embossing foil points generally a thin, multilayer dry film, which is on a tear-resistant film carrier e.g. made of plastic is arranged. The film bears the embossed good that it is especially discrete ones, arranged side by side or one behind the other Embossing units such as pictures, texts or the like or to be stamped on parts or areas of layers of paint can act. A preferred application is with the embossed item for holographic images, such as her for example on banknotes or other securities Increase their counterfeit security. The Layer structure of the film is usually such that on the Foil carrier, for example, a wax-like separating layer is arranged, on which the color-determining or image-determining, the single or multi-layer layer containing the embossed material lies. On top of this is a thermally activatable layer of hot glue or adhesive layer provided.

Bei dem Verfahren wird die Materiallage, bei der es sich um Bogenmaterial oder Bahnmaterial handeln kann, durch einen Prägespalt bewegt und die Prägefolienbahn wird so mit bewegt, daß sich ein Prägefolienabschnitt zumindest während eines Prägeintervalls geschwindigkeitsgleich mit der Materiallage durch den Prägespalt bewegt. Während des Prägeintervalls wird der Prägefolienabschnitt unter Aufheizung auf eine Prägetemperatur auf den zu beprägenden Materiallagenabschnitt gepreßt. Die auf der der Materiallage zuzuwendenden Rückseite der Prägefolie angeordnete Klebstoffschicht erwärmt sich während des Prägeintervalles unter Einfluß eines aufgeheizten und aufgedrückten Prägewerkzeugs auf eine Prägetemperatur und erweicht. In Verbindung mit dem während des Prägeintervalls kurzzeitig aufgebrachten Druck soll eine gut haftende Klebeverbindung zwischen dem bedruckten Material bzw. dem Bedruckstoff und dem aufgeprägten Prägegut geschaffen werden. Gleichzeitig erweicht oder verdampft durch die einwirkende Wärme die Trennschicht, wodurch ein leichtes Ablösen des Prägegutes von der Folie erzielt werden soll. Eine gute, vollflächige Haftung zwischen Prägegut und geprägtem Material sowie eine hinreichend sichere Trennung der Transferschichten von dem Folienträger sind wesentlich von der mittels einem auf typische Temperaturen von mehr als 200°C aufgeheizten Prägewerkzeug über Berührungskontakt erzeugten Prägetemperatur, vom aufgebrachten Druck im Prägespalt sowie von der Einwirkzeit abhängig, in der Druck und Temperatur auf die zu verprägenden Materialien einwirken.In the process, the material layer, which is Sheet material or sheet material can act through a Embossing gap moves and the embossing foil web is also moved, that an embossing foil section at least during a Embossing interval at the same speed as the material layer moved through the embossing gap. During the minting interval the stamping foil section while heating to a stamping temperature pressed onto the material layer section to be embossed. The back side facing the material layer the adhesive layer arranged in the embossing film heats up during the embossing interval under the influence of a heated one and pressed embossing tool to an embossing temperature and softens. In conjunction with that during the minting interval briefly applied pressure is supposed to be a good adhesive bond between the printed material or the substrate and the embossed goods to be created. At the same time, it softens or evaporates through the acting Heat the separation layer, which makes it easy to remove the Embossed goods should be obtained from the film. A good, full surface adhesion between embossed goods and embossed material as well as a sufficiently secure separation of the transfer layers of the film carrier are essential from that by means of a heated to typical temperatures of more than 200 ° C Embossing tool generated via contact temperature, from the applied pressure in the embossing gap and from the Exposure time depending on the pressure and temperature act on embossing materials.

Die geeigneten Prägeparameter sollen meist bei möglichst hohen Durchlaßgeschwindigkeiten bereitgestellt werden. Die Forderung nach hohen Druckleistungen bzw. Durchsatzmengen läßt sich vor allem durch zwei zunehmend wichtiger werdende Drucksysteme erfüllen. Bei sogenannten Flach-Rund-Prägemaschinen wird der Druckspalt zwischen einem das Bedruckmaterial führenden Druckzylinder und einer flachen Prägewerkzeugträgerplatte gebildet, die derart in Durchlaufrichtung des zu verprägenden Materiales oszillierend hin- und herbewegt wird, daß sie während des Prägeintervalls an den Zylinder angepreßt ist und sich mit einer der Umfangsgeschwindigkeit des Zylinders am Prägespalt der entsprechenden linearen Geschwindigkeit bewegt, während sie im Rücklauf außer Eingriff mit dem Zylinder ist. Noch größere Durchsatzleistungen sind mit sogenannten Rund-Rund-Maschinen bzw. Präge-Rotationsmaschinen zu erreichen, die ein Prägewerk haben, bei dem der Prägespalt zwischen einem ein Prägewerkzeug tragenden Prägezylinder und einem Gegendruckzylinder gebildet ist. Bei beiden Verfahren wird im Bereich des Prägespaltes nur eine praktisch linienhafte bzw. bei geringfügig kompressiblem Gegendruckelement bandförmig schmale Druckzone gebildet. Dies bewirkt, daß die effektive Verbindungszeit, in der ausreichend Anpreßdruck und die erforderliche Prägetemperatur vorherrschen sollen, sehr kurz wird. Dementsprechend sind insbesondere bei hohen Durchsatzleistungen in Hochgeschwindigkeits-Präge-Rotationsmaschinen schon Haftungsprobleme zwischen Prägegut und Untergrund sowie Ablösungsprobleme aufgetreten.The most suitable embossing parameters should usually be at high pass speeds are provided. The Demand for high printing performance or throughput can be done mainly by two increasingly important Fulfill printing systems. In so-called flat-round embossing machines the printing nip between the printing material leading pressure cylinder and a flat embossing tool carrier plate formed in the direction of flow of the material to be embossed oscillating back and forth is that during the minting interval it will be sent to the Cylinder is pressed and at a peripheral speed of the cylinder at the embossing gap of the corresponding one linear velocity moves while rewinding is out of engagement with the cylinder. Even greater throughputs are equipped with so-called round-round machines or To achieve embossing rotary machines that are an embossing mill have, in which the embossing gap between an embossing tool load-bearing embossing cylinder and an impression cylinder is formed. With both methods is in the range of Embossing gap is only practically line-like or slightly compressible back pressure element narrow Pressure zone formed. This causes the effective connection time, in the sufficient contact pressure and the required Stamping temperature should prevail, becomes very short. Accordingly, especially with high throughput rates in high-speed embossing rotary machines Liability problems between embossed goods and the surface as well Replacement problems occurred.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Heißprägeverfahren und eine geeignete Heißprägevorrichtung vorzuschlagen, die eine bessere Haftung zwischen Prägegut und beprägter Materiallage sowie ein leichtes Ablösen auch bei hohen Durchsatzgeschwindigkeiten gewährleisten.Accordingly, the invention is based on the object Hot stamping process and a suitable hot stamping device propose a better liability between the mint and embossed material layer and easy detachment also with ensure high throughput speeds.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Heißprägeverfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Heißprägevorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 7 vor.To achieve this object, the invention proposes a hot stamping process with the features of claim 1 and one for Execution of the method suitable hot stamping device with the features of claim 7.

Ein erfindungsgemäßes Heißprägeverfahren der genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorerwärmung des zu beprägenden Materialabschnittes zeitlich vor dem Prägeintervall, d.h. vor dem wirksamen Durchtritt der zu verbindenden Materialien durch den Prägespalt, durchgeführt wird. Nach der Erfindung werden also die beschriebenen, insbesondere bei hohen Durchsatzleistungen sehr kurzen Kontaktzeiten bzw. Einwirkzeiten von Prägetemperatur und Prägedruck durch ein geeignetes Vorwärmen des zu beprägenden Materials mindestens teilweise kompensiert. Die Vorerwärmung der Materiallage führt dazu, daß die zu aktivierende Klebeschicht nicht nur z.B. mittels des Prägestempels aufgeheizt wird, sondern auch durch die in Kontakt mit der Prägefolie tretende, vorerwärmte Materiallage. Da diese schon vor Eintritt in den Prägespaltbereich über die Umgebungstemperatur vorerwärmt ist, zieht sie beim Durchtritt durch den Prägespalt nur wenig oder keine zur Aufheizung der Klebeschicht nutzbare Wärme von dieser ab, so daß die üblicherweise vom Prägestempel eingeleitete Wärme im wesentlichen vollständig für die Aktivierung der Klebeschicht nutzbar wird. Die Folie, insbesondere deren Klebeschicht, kann erfindungsgemäß von beiden Seiten aufgeheizt werden, wodurch im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren, bei denen die Verbindungswärme ausschließlich durch einen beheizten Prägestempel o. dgl. aufgebracht wird, in der Folie geringere Wärmegradienten auftreten und eine insgesamt schonendere Aufheizung bewirkt wird. Während des Durchlaufs durch den Prägespalt wird die für eine gut haftende Verbindung erforderliche Klebstoffschichttemperatur schneller erreicht und herrscht entsprechend länger unter Druck vor, was die Haftung deutlich verbessert. An inventive hot stamping process of the type mentioned is characterized in that a preheating of the impressing section of material before the embossing interval, i.e. before the effective passage of the to be connected Materials through the embossing gap, is performed. After Invention are thus those described, particularly at high throughput rates, very short contact times or Exposure times of embossing temperature and embossing pressure suitable preheating of the material to be embossed at least partially compensated. The preheating of the material layer leads to the fact that the adhesive layer to be activated not only e.g. is heated by means of the stamp, but also due to the pre-heated contact with the stamping foil Material layer. Since this already before entering the embossing gap area is preheated above the ambient temperature they pass little or when passing through the embossing gap no heat of usable for heating the adhesive layer this off, so that the usually initiated by the embossing stamp Heat essentially completely for activation the adhesive layer can be used. The film, especially its Adhesive layer, can be heated from both sides according to the invention which, compared to conventional methods, where the connection heat only through a heated embossing stamp or the like is applied in which Lower thermal gradients occur and a total gentle heating is effected. During the run the embossing gap ensures that the connection is good required adhesive layer temperature faster reached and prevails correspondingly longer under pressure, which significantly improves liability.

Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß das Prägegut, wenn es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgeprägt wurde, eine deutlich höhere Brillianz zeigt als nach herkömmlichen Verfahren verprägtes Prägegut. Dies läßt sich evtl. dadurch erklären, daß durch die Vorerwärmung allgemein eine schonendere Behandlung der den optischen Eindruck des verprägten Materials bestimmenden, ggf. wärmeempfindlichen Oberflächenbereiche erzielbar ist. Insbesondere scheint eine bessere, verzerrungsarme, oberflächenschonende Trennung möglich zu sein, durch die die optisch wirksame Prägegutoberfläche weniger belastet wird. Bei Hologrammen kommt evtl. hinzu, daß die bei herkömmlichen Verfahren einseitige Aufheizung zu Verzerrungen innerhalb der optischen Struktur der holographischen Schicht führt, so daß durch mikroskopische Verzerrungen im Lichtwellenlängenbereich nicht mehr die für eine brilliante Abbildung erforderliche Geometrie der holographischen Strukturen vorliegt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird dagegen dank der Vorerwärmung der Materiallage in der Regel beidseitig und damit schonender aufgeheizt, so daß evtl. Verzerrungen nicht oder nur in einem wesentlich geringeren Maße auftreten, was die Brillianz der holographischen Abbildung erhöht.In addition, it has been shown that the embossed material if it was impressed by the method according to the invention, a shows significantly higher brilliance than conventional ones Process embossed. This may be possible explain that preheating generally makes it more gentle Treatment of the optical impression of the embossed Material-determining, possibly heat-sensitive surface areas is achievable. In particular, a better, Low-distortion, surface-friendly separation possible be through which the optically effective surface of the embossed material is less burdened. In the case of holograms, it may be added that the one-sided heating in conventional processes Distortions within the optical structure of the holographic Layer leads so that by microscopic Distortions in the light wavelength range are no longer those for a brilliant mapping required geometry of the holographic Structures. In the inventive The process, on the other hand, is thanks to the preheating of the material layer usually heated on both sides and therefore more gently, so that any distortion is not or only in one essential lesser dimensions occur, reflecting the brilliance of the holographic Figure increased.

Es hat sich bei Versuchen als vorteilhaft herausgestellt, wenn zur Vorerwärmung der zu erwärmende Materiallagenabschnitt auf Temperaturen von weniger als 150°C erwärmt wird, insbesondere auf Temperaturen zwischen ca. 80°C und ca. 120°C. Dieser Temperaturbereich trägt dem Problem Rechnung, daß typische Trägerfolienmaterialien bei Temperaturen deutlich über 90°C häufig plastisch verformbar werden. Dieser Temperaturbereich sollte daher bei der Beheizung der Prägefolie mittels des Materiallagenabschnitts nicht deutlich überschritten werden. It has proven to be advantageous in experiments if the section of material layer to be heated is used for preheating heated to temperatures below 150 ° C, especially at temperatures between approx. 80 ° C and approx. 120 ° C. This temperature range takes into account the problem that typical carrier film materials clearly at temperatures can often be plastically deformed above 90 ° C. This Temperature range should therefore be when heating the stamping foil not clearly by means of the material layer section be crossed, be exceeded, be passed.

Obwohl es ausreichen kann, wenn nur der Materiallagenabschnitt vorerwärmt wird, kann es vorteilhaft sein, beide zu verprägenden Flachmaterialien, also auch den Prägefolienabschnitt, vorzuwärmen, wobei vorzugsweise eine im wesentlichen gleiche Temperatur beider Materialien angestrebt wird, um auf Wärmegradienten zurückgehende Verzerrungen zu vermeiden, wenn die Materialien kurz vor oder im Prägespalt in Berührungskontakt miteinander treten.Although it can be sufficient if only the material layer section is preheated, it can be beneficial to both embossing flat materials, including the stamping foil section, preheat, preferably one essentially same temperature of both materials is aimed at Thermal gradients to avoid declining distortions, though the materials in contact shortly before or in the embossing gap kick together.

Zur Vermeidung einer zwischenzeitlichen Abkühlung zwischen Vorerwärmung und Durchtritt durch den Prägespalt ist es vorteilhaft, wenn die Vorerwärmung zeitlich bis unmittelbar vor das Prägeintervall erfolgt, vorzugsweise bis weniger als 5 oder 2 oder 1 Sekunde vor Beginn des Prägeintervalls. Entsprechend kann es vorteilhaft sein, wenn die Vorerwärmung des bewegten Materials bis in unmittelbare Nähe und/oder in unmittelbarer Nähe des Prägespalts durchgeführt wird, wobei vorzugsweise ein Abstand zwischen einem Vorerwärmungsabschnitt und dem Prägespalt weniger als 100 mm, insbesondere zwischen 20 und 80 mm, vorzugsweise zwischen 40 und 60 mm liegen kann. Dadurch kann vermieden werden, daß sich die Materiallage zu lange im vorgewärmten Zustand befindet, in dem ggf. wärmeinduzierte Beeinträchtigungen entstehen oder begünstigt werden könnten.To avoid an interim cooling between It is preheating and passage through the embossing gap advantageous if the preheating temporally to immediately before the embossing interval, preferably to less than 5 or 2 or 1 second before the start of the embossing interval. Accordingly, it can be advantageous if the preheating of the moving material in the immediate vicinity and / or in is carried out in the immediate vicinity of the embossing gap, whereby preferably a distance between a preheating section and the embossing gap less than 100 mm, in particular between 20 and 80 mm, preferably between 40 and 60 mm can lie. This can prevent the Material layer has been in the preheated state for too long which may result in heat-induced impairments or could be favored.

Die Vorerwärmung kann beispielsweise mittels Kontaktwärme dadurch erreicht werden, daß der zu erwärmende Materialabschnitt, insbesondere der Materiallagenabschnitt über eine beheizte Umlenkrolle oder Umlenkstange o. dgl. geführt wird. Zur Vermeidung von Beschädigungen der ggf. empfindlichen Materiallage ist es bevorzugt, wenn die Vorerwärmung berührungslos durchgeführt wird, insbesondere mittels Heißgas und/oder mittels Wärmestrahlung. The preheating can, for example, by means of contact heat can be achieved in that the material section to be heated, in particular the material layer section over a heated deflection roller or deflection rod or the like is guided. To avoid damaging the possibly sensitive Material layer it is preferred if the preheating is contactless is carried out, in particular by means of hot gas and / or by means of thermal radiation.

Zur effektiven Nutzung der eingebrachten Wärmeenergie kann es vorteilhaft sein, wenn die Materiallage, vorzugsweise ausschließlich, von der Seite der zu bedruckenden Oberfläche erwärmt wird. Damit wird vorzugsweise die bei der Verklebung mit der Prägefolienbahn bzw. mit der Klebeschicht zusammenwirkende Oberfläche erwärmt, während die druckseitenabgewandte Rückseite der Materiallage vergleichsweise kühler bleiben kann.It can be used for the effective use of the heat energy be advantageous if the material layer, preferably exclusively, from the side of the surface to be printed is heated. This is preferably the one used for gluing interacting with the embossing film web or with the adhesive layer Surface warms up while the print side faces away Back of the material layer is comparatively cooler can stay.

Die Erfindung betrifft auch eine zur Durchführung des genannten Verfahrens geeignete Heißprägevorrichtung. Sie hat ein Prägewerk, bei den zwischen einem Zylinder und einem beweglichen Gegendruckelement zumindest während eines Prägeintervalls ein Prägespalt gebildet ist, sowie Folientransportmittel und Materiallagentransportmittel zur Erzeugung eines zumindest während eines Prägeintervalls geschwindigkeitsgleichen Mitlaufes eines Prägefolienabschnittes mit einer durch den Prägespalt bewegten Materiallagenabschnitt einer Materiallage und Kontaktwärmemittel zur Erwärmung des Materiallagenabschnitts und des Prägefolienabschnittes während des Prägeintervalls, wobei Kontaktwärmemittel dem Zylinder und/oder dem Gegendruckelement zugeordnet sein können. Eine erfindungsgemäße Heißprägevorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Vorwärmeinrichtung zur Vorwärmung des zu beprägenden Materiallagenabschnittes vor wirksamen Durchtritt durch den Prägespalt.The invention also relates to one for carrying out the above Hot stamping device suitable for the process. she has a Embossing, in which between a cylinder and a movable Back pressure element at least during an embossing interval an embossing gap is formed, and film transport means and material layer transport means for generating a at the same speed at least during an embossing interval Running an embossing foil section with one the embossing gap moved material layer section of a material layer and contact heating means for heating the material layer section and the stamping foil section during the Embossing interval, contact heat means the cylinder and / or can be assigned to the counter pressure element. A Hot stamping device according to the invention is characterized by a preheating device for preheating the material to be stamped Material layer section before effective passage through the embossing gap.

Es kann also so sein, daß die Vorwärmeinrichtung mindestens eine zur Aufheizung des Materiallagenabschnitts außerhalb des Prägespaltes ausgebildete Materialwärmequelle aufweist. Vorteilhaft kann es sein, wenn die Wärmeleistung der Wärmequelle steuerbar ist, beispielsweise in Abhängigkeit von der Durchlaufgeschwindigkeit des zu erwärmenden Materials. Hierdurch können bei jeder geeigneten Durchlaufgeschwindigkeit etwa gleiche, besonders geeignete Vorwärmtemperaturen am Ende der Vorwärmeinrichtung erzeugt werden. Eine besonders wegen der Vermeidung von mechanischen Beschädigungen bevorzugte Variante zeichnet sich durch berührungslos arbeitende Wärmequellen aus, beispielsweise mindestens einen auf das aufzuwärmende Material gerichteten Heißgasgenerator und/oder mindestens einen auf das aufzuwärmende Material gerichteten, vorzugsweise elektrischen Wärmestrahler. Bevorzugt sind hierbei Ausführungsformen, bei denen eine Wärmequelle eine in Querrichtung zur Bewegungsrichtung im wesentlichen gleichmäßige Aufwärmung des vorzuwärmenden Materials ermöglicht. Beispielsweise kann ein Heißluftgebläse einen oder mehrere über die gesamte Breite einer Materiallage verlaufenden Gasaustrittslängsschlitz haben.So it may be that the preheater at least one for heating the material layer section outside the Embossed gap formed material heat source. It can be advantageous if the heat output of the heat source is controllable, for example depending on the Throughput speed of the material to be heated. This allows at any suitable throughput speed about the same, particularly suitable preheating temperatures on End of the preheater are generated. A special one preferred because of the avoidance of mechanical damage Variant is characterized by non-contact working Heat sources, for example at least one on the material to be heated directed hot gas generator and / or at least one directed towards the material to be warmed up, preferably electric radiant heaters. Are preferred Here, embodiments in which a heat source is an in Transverse direction to the direction of movement substantially uniform Allows warming up of the material to be preheated. For example, a hot air blower can have one or more across the entire width of a layer of material Have longitudinal gas outlet slot.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein können.These and other features go beyond the claims also from the description and the drawing, wherein the individual features individually or separately several in the form of sub-combinations in one embodiment of the invention and in other fields could be.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1
eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgerüsteten Präge-Rotationsmaschine.
An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below. It shows:
Fig. 1
is a schematic side view of an embossing rotary machine equipped according to the invention.

Die Heißpräge-Rotationsmaschine 1 in Fig. 1 kann beispielsweise zum Beprägen von aufeinanderfolgenden Bogen oder einer Bahn aus Papier, Karton oder Kunststoff verwendet werden. Im gezeigten Beispiel wird sie zum Beprägen von Papiergeldbögen mit Prägeeinheiten in Form von holographischen Abbildungen eingesetzt. Die Heißpräge-Rotationsmaschine hat ein Prägewerk 2 mit einem horizontalen Prägezylinder 3 und einem etwa gleich großen, darunter liegenden, gegenläufig drehenden Gegendruckzylinder 4, zwischen denen ein Prägespalt 5 gebildet ist. Der Prägezylinder 3 hat entlang seines Umfangs mindestens eine auf eine Temperatur von über 200°C, beispielsweise 220°C aufheizbare Prägematritze 6, die in der Zeichnungsfigur auf eine durchlaufende Materiallage 7 eine auf der Prägefolienbahn 8 angeordnete Prägeeinheit in Form eines Holograms aufprägt. Die Prägefolienbahn, deren Aufbau eingangs schon näher erläutert wurde, hat eine Rückseite 9 und eine empfindliche, eine Heißkleberschicht aufweisende Vorderseite 10, die im Bereich des Prägespaltes der zu beprägenden Oberfläche 11 der Materiallage 7 zugewandt ist. Die Figur zeigt die Vorrichtung während eines Prägeintervalls, während dem die Materiallage 7 und die Prägefolienbahn 8 im Bereich des Prägespaltes 5 die gleiche Bewegungsrichtung 12 aufweisen und gleich schnell durch den Prägespalt 5 laufen.The hot stamping rotary machine 1 in FIG. 1 can for example for stamping consecutive sheets or one Sheets of paper, cardboard or plastic can be used. in the The example shown is used to mint paper banknotes with embossing units in the form of holographic images used. The hot stamping rotary machine has an embossing unit 2 with a horizontal embossing cylinder 3 and an approximately equally large, underneath, rotating in opposite directions Impression cylinder 4, between which an embossing gap 5 is formed is. The embossing cylinder 3 has along its circumference at least one to a temperature of over 200 ° C, for example Embossing die 6 heated to 220 ° C., which in the Drawing figure on a continuous layer of material 7 a Embossing unit in the form arranged on the embossing foil web 8 of a hologram. The embossing foil web, its construction has already been explained in more detail at the beginning, has a rear side 9 and a sensitive one with a layer of hot glue Front 10, which in the area of the embossing gap impressing surface 11 of the material layer 7 is facing. The figure shows the device during an embossing interval, during which the material layer 7 and the embossing foil web 8 in the area of the embossing gap 5 the same direction of movement 12 and have the same speed through the embossing gap 5 to run.

Die Materiallage 7 wird durch eine nicht gezeigte Materialtransporteinrichtung gleichförmig in Hauptbewegungsrichtung 12 durch den Prägespalt bewegt. Die Folientransportmittel sind zur Erzeugung eines ungleichmäßigen Mitlaufs der Prägefolienbahn ausgebildet, insbesondere als Folienbeschleunigungsmittel für einen Vor/Rücklaufbetrieb der Prägefolienbahn. Diese Folienbahnführung mit Richtungsumkehr der Bewegung der Prägefolienbahn eignet sich besonders für Prägekombinationen, bei denen zur Einsparung von Material vorgesehen ist, daß hintereinander liegende zu prägende Prägeeinheiten auf der Prägefolienbahn enger zusammenliegen als hintereinander liegende Prägeorte auf der Materiallage. Dies macht es erforderlich, daß die Prägefolienbahn außerhalb des Prägeintervalls langsamer als die Materiallage geführt wird, vor dem Prägeintervall auf die Materiallagengeschwindigkeit beschleunigt wird und anschließend wieder abgebremst und ggf. auch zurückgezogen wird. Die Folientransportvorrichtung 13 für die Prägefolie kann in ihrem Aufbau den Folientransportmitteln der in der EP 0 718 099 beschriebenen Präge-Rotationsmaschine entsprechen, deren Merkmale durch Bezugnahme zum Gegenstand dieser Anmeldung gemacht werden. Die Folientransportmittel 13 haben eine in Transportrichtung dem Prägespalt 5 und einer Umlenkrolle 14 nachgeschaltete Zugeinrichtung 15 mit einem Schlupfantrieb für die Prägefolienbahn und einem mit der Zugeinrichtung zusammenwirkende, den Prägespalt und eine diesem vorgeschalteten Umlenkrolle 16 vorgeschalteten, steuerbaren Folienzufuhreinrichtung 17. Der Schlupfantrieb der Zugeinrichtung wird durch ein über einen Elektromotor 18 angetriebenes Saugband 19 gebildet, an dessen ebene Antriebsfläche 20 die Prägefolienbahn abschnittsweise unter Aufbau von Gleitreibung ansaugbar ist. Die Folienzufuhreinrichtung 17 hat eine über einen Elektromotor 21 angetriebene, durch eine Steuereinrichtung in Drehgeschwindigkeit und/oder Drehrichtung steuerbare Steuerwalze oder Taktwalze 22, die in einem von der Prägefolienbahn umschlungenen Umfangsabschnitt wirksame Saugöffnungen aufweist, durch die eine verrutschsichere, reibschlüssige Führung der Prägefolienbahn ermöglicht wird. In der Zeichnung ist angedeutet, daß die Vorrichtung mehrere, beispielsweise bis zu sechs, nebeneinanderliegende Folienzufuhreinrichtungen 17, 17' aufweisen kann, die voneinander unabhängig mehrere parallele Prägefolienbahnen steuern, die über eine gemeinsame Zugeinrichtung 15 durch den Prägespalt gezogen werden.The material layer 7 is by a material transport device, not shown uniform in the main direction of movement 12 moved through the embossing gap. The film transport are used to generate an uneven tracking of the embossing foil web trained, especially as a film accelerator for a forward / reverse operation of the embossing foil web. This film web guide with reversal of direction of movement the embossing foil web is particularly suitable for embossing combinations, where those are intended to save material is that successive embossing units to be embossed lie closer together on the embossing foil web than one behind the other Horizontal embossing locations on the material layer. It does it required that the embossing foil web outside the embossing interval slower than the material layer is performed before Embossing interval accelerated to the material layer speed is then braked again and if necessary also is withdrawn. The film transport device 13 for the The structure of embossing foil can be used to transport foils the embossing rotary machine described in EP 0 718 099 correspond to their characteristics by reference to the subject of this application. The film transport means 13 have an embossing gap 5 and one in the transport direction Deflection roller 14 downstream traction device 15 with a Slip drive for the stamping foil web and one with the Traction device interacting, the embossing gap and a this upstream guide roller 16 upstream, controllable film feed device 17. The slip drive the traction device is operated by an electric motor 18 driven suction belt 19 formed on the flat drive surface 20 the embossing film web in sections under construction can be sucked in by sliding friction. The film feeder 17 has a driven by an electric motor 21 a control device in rotational speed and / or Direction of rotation controllable control roller or clock roller 22, which in a circumferential section wrapped by the embossing foil web has effective suction openings through which a slip-proof, enables frictional guidance of the embossing foil web becomes. In the drawing it is indicated that the device several, for example up to six, lying side by side Film feed devices 17, 17 'can have the independent of each other several parallel stamping foil tracks control that through a common pulling device 15 by the Embossing gap are drawn.

Dem Prägespalt 5 in Transportrichtung 12 unmittelbar vorgeschaltet ist im Bereich zwischen der vorderen Umlenkrolle 16 und dem Prägespalt eine Vorwärmeinrichtung 25 zur Vorerwärmung eines unmittelbar danach durch den Prägespalt durchtretenden zu beprägenden Materialbahnabschnittes angeordnet. Die Vorwärmeinrichtung 25 weist eine schematisch dargestellte Materialwärmequelle 27 auf. Die Materialwärmequelle 27 ist als Heißluftgebläse ausgeführt und hat einen zur folienzugewandten Oberseite 11 der Materialbahn 7 gerichteten, quer zur Materialbahn verlaufenden Luftaustritts-Längsschlitz, der sich über die gesamte Breite der Materialbahn erstreckt. Die Wärmequelle 27 wird von einer nicht gezeigten Steuereinrichtung derart angesteuert, daß bei gegebener Durchlaufgeschwindigkeit der Materialbahn die Oberseite 11 auf der gesamten Breite gleichmäßig auf eine Vorwärmtemperatur von ca. 80° bis 120° vorgewärmt wird. Die Materialwärmequelle 27 bzw. ihr Luftaustritt ist unmittelbar vor dem Prägespalt 5 mit einem Abstand in Bahnrichtung von ca. 50 mm angeordnet, so daß zwischen dem Ende des durch die Wärmequelle 27 definierten Vorwärmabschnitts und dem Durchtritt durch den Prägespalt in der Regel weniger als 1 Sekunde vergeht und eine zwischenzeitliche Abkühlung weitgehend unterbunden ist. Die Luftaustrittsöffnung der Materialwärmequelle 27 liegt in einem Abstand von wenigen Millimetern zur Materialbahn 7, so daß im wesentlichen die gesamte Wärmeenergie berührungslos auf das in der Regel dünne Material übertragen wird, das sich schnell aufheizt.Upstream of the embossing gap 5 in the transport direction 12 is in the area between the front deflection roller 16 and the embossing gap, a preheater 25 for preheating one that immediately passes through the embossing gap arranged to be embossed material web section. The preheating device 25 has a schematically shown Material heat source 27. The material heat source 27 is designed as a hot air blower and has one facing the film Top 11 of the web of material 7 directed transversely to Material web extending longitudinal air outlet slot, the extends over the entire width of the material web. The Heat source 27 is from a control device, not shown controlled in such a way that for a given throughput speed the web of material the top 11 on the whole Spread evenly to a preheating temperature of approx. 80 ° to Is preheated to 120 °. The material heat source 27 or her Air outlet is immediately in front of the embossing gap 5 with a Distance in the web direction of about 50 mm so that between the end of that defined by the heat source 27 Preheating section and the passage through the embossing gap in usually less than 1 second passes and an interim one Cooling is largely prevented. The air outlet the material heat source 27 is in one Distance of a few millimeters to the material web 7, so that in essentially the entire thermal energy contactless on that Usually thin material is transferred, which is quickly removed heats up.

Die Materialwärmequelle 27 ist also als berührungslos arbeitende Heißluftquelle ausgebildet, durch die die Materialbahn 7 auf ihrer gesamten Breite von der zu bedruckenden Oberfläche 11 her vorwärmbar ist. Die Erwärmung kann auch nur über einen Teil der Breite erfolgen, beispielsweise wenn die Materialbahn breiter ist als die zur Beprägung genutzte Prägefolie. Der vorgewärmte Bereich sollte zweckmäßig zumindest den in Kontakt mit der Prägefolienbahn tretenden Bereich umfassen. Alternativ oder zusätzlich zur Beheizung von der Oberseite 11 kann eine Beheizung auch von der folienabgewandten Rückseite der Materiallage 7 erfolgen.The material heat source 27 is thus a non-contact one Hot air source formed through which the web of material 7 across its entire width from the surface to be printed 11 is preheatable. The warming can only over part of the width, for example if the Material web is wider than that used for embossing Stamping foil. The preheated area should at least be useful the area that comes into contact with the embossing foil web include. Alternatively or in addition to heating the Top 11 can also be heated from the film facing away Back of the material layer 7 take place.

Durch die Wärmequelle 27, die unmittelbar vor dem Prägespalt zwischen den im Prägespalt unter einem Winkel von ca. 10° bis 20° zusammenlaufenden Materialbahnen 7 und 8 angeordnet ist, wird die Materialbahn 7 so weit beispielsweise auf eine Vorwärmtemperatur von ca. 100° bis 120° erwärmt, daß sie beim Zusammentreffen mit der Prägefolienbahn im Prägespalt als Wärmequelle dienen kann, durch die die Prägefolienbahn von ihrer Klebeschichtseite 10 her aufgewärmt wird. Von der gegenüberliegenden Rückseite 9 erfolgt eine Aufheizung mittels des beheizten Prägewerkzeuges 6, das im gezeigten Beispiel auf ca. 220°C Oberflächentemperatur aufgeheizt ist. Durch die Vorerwärmung der Materiallage ist also eine beidseitige Erwärmung der Prägefolienbahn im Prägespaltbereich möglich, wobei in der Prägefolienbahn auftretende Temperaturgradienten deutlich flacher sind als bei einer kalten Materialbahn. Da wegen der Vorerwärmung der Materiallage die über dem Prägestempel 6 eingeleitete Wärmeenergie die Materiallage nicht oder nur wenig aufheizen muß, steht die volle Wärmeenergie zur Aufheizung der Prägefolienbahn zur Verfügung. Dadurch wird die für eine gut haftende Verbindung erforderliche Klebeschichttemperatur schneller erreicht und herrscht entsprechend länger unter Prägedruckbedingungen vor, wodurch die Haftung zwischen dem Druckbild und der bedruckten Materiallage deutlich verbessert wird. Die Zeit, in der die Klebeschicht unter Druckbedingungen voll aktiviert ist, wird also verlängert. Umgekehrt können auch höhere Durchtrittsgeschwindigkeiten der Materiallagen durch den Prägespalt bei noch ausreichender Haftung realisiert werden.By the heat source 27, which is immediately in front of the embossing gap between those in the embossing gap at an angle of approx. 10 ° to 20 ° converging material webs 7 and 8 is arranged, the material web 7 is so far, for example, on a Preheating temperature of about 100 ° to 120 ° warmed that at Meeting with the embossing foil web in the embossing gap as Heat source can serve, through which the embossing foil web of its adhesive layer side 10 is warmed up. Of the opposite back 9 is heated by means of the heated embossing tool 6, which is shown in the Example is heated to approx. 220 ° C surface temperature. Due to the preheating of the material layer, there is a bilateral Heating of the embossing foil web in the embossing gap area possible, with temperature gradients occurring in the embossing foil web are significantly flatter than with a cold material web. Because of the preheating of the material layer the over the embossing stamp 6 introduced thermal energy the material layer does not have to or only needs to heat up a little, the full thermal energy is available available for heating the embossed film. This makes it necessary for a good adhesive connection Adhesive layer temperature reached and prevails faster accordingly longer under embossing conditions, whereby the liability between the printed image and the printed material layer is significantly improved. The time in which the adhesive layer is fully activated under pressure conditions extended. Conversely, higher passage speeds can also be used of the material layers through the embossing gap at sufficient liability can be realized.

Obwohl es in der Regel ausreichend ist, nur die Materiallage vorzuwärmen, kann in bestimmten Fällen zusätzlich zur Materiallage auch die Prägefolienbahn vorerwärmt werden. Die Vorerwärmung kann vorzugsweise analog zur Vorerwärmung der Materialbahn berührungslos unmittelbar vor dem Prägespalt durchgeführt werden, wobei vorzugsweise eine Erwärmung ausschließlich von der Klebeseite 10 her durchgeführt werden kann. Eine Vorwärmeinrichtung, die die im Bereich des Prägespaltes im Kontakt miteinander tretenden Kontaktflächen 10 der Prägefolienbahn und 11 der Materialbahn gleichzeitig vorwärmt, kann beispielsweise ein Heißluftgebläse aufweisen, das im Bereich unmittelbar vor dem Prägespalt mindestens eine auf die Prägefolienrückseite 10 gerichtete Luftaustrittsöffnung und mindestens eine auf die Oberfläche 11 der Materiallage 7 gerichtete Luftaustrittsöffnung aufweist.Although it is usually sufficient, only the material layer preheating can in certain cases be in addition to the material layer the embossing foil web can also be preheated. The Preheating can preferably be analogous to preheating the Non-contact material web immediately in front of the embossing gap be carried out, preferably heating be carried out exclusively from the adhesive side 10 can. A preheating device in the area of the embossing gap contact surfaces 10 that come into contact with one another the embossing foil web and 11 the material web at the same time preheats, can have a hot air blower, for example, at least one in the area immediately before the embossing gap air outlet opening directed onto the back of the stamping foil 10 and at least one on the surface 11 of the material layer 7 directed air outlet opening.

Anstatt der beschriebenen Aufheizung in einem sehr schmalen, beispielsweise in Laufrichtung nur wenige Zentimeter breiten Vorwärmabschnitt ist es auch möglich, einen bezogen auf die Bahnlaufrichtung längeren Vorwärmabschnitt von 10, 20, 50 cm oder mehr vorzusehen, der ggf. eine noch schonendere Vorerwärmung ermöglicht. Insbesondere ist es auch möglich, die Vorerwärmung in Stufen an in Bahnrichtung aufeinanderfolgenden Stellen durchzuführen, so daß beispielsweise erst ein letzter Vorerwärmungsschritt die Materialbahn über eine ggf. kritische Temperaturgrenze erwärmt.Instead of the heating described in a very narrow, for example, only a few centimeters wide in the direction of travel Preheating section, it is also possible to refer to the Web running direction longer preheating section of 10, 20, 50 cm or to provide more, possibly even more gentle preheating enables. In particular, it is also possible to Preheating in stages on successive in the web direction Make places so that, for example, only one last preheating step the material web over a possibly critical temperature limit warmed.

Claims (15)

Heißprägeverfahren zum Beprägen einer Materiallage mit auf einer Prägefolienbahn vorliegenden Prägegut, bei dem die Materiallage durch eine Prägespalt bewegt wird und die Prägefolienbahn so mitbewegt wird, daß sich ein Prägefolienbahnabschnitt zumindest während eines Prägeintervalls geschwindigkeitsgleich mit der Materiallage durch den Prägespalt bewegt und bei dem während des Prägeintervalls der Prägefolienabschnitt unter Aufheizung auf einen zu beprägenden Materiallagenabschnitt gepreßt wird, gekennzeichnet durch eine Vorerwärmung des Materiallagenabschnitts vor dem Prägeintervall.Hot stamping process for stamping a material layer with Embossed material present on an embossing film web, in which the material layer is moved through an embossing gap and the embossing foil web is moved so that a Embossing foil web section at least during an embossing interval at the same speed as the material layer moved through the embossing gap and during which Embossing interval of the stamping foil section under heating on a section of material to be embossed is pressed, characterized by preheating the Material layer section before the embossing interval. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorerwärmung der zu erwärmende Materiallagenabschnitt auf Temperaturen von weniger als 150°C, insbesondere auf Temperaturen zwischen ca. 80°C und ca. 120°C, erwärmt wird.A method according to claim 1, characterized in that for preheating the material layer section to be heated to temperatures of less than 150 ° C, in particular to temperatures between approx. 80 ° C and approx. 120 ° C, is heated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorerwärmung zeitlich unmittelbar vor dem Prägeintervall erfolgt, vorzugsweise bis weniger als fünf oder zwei oder eine Sekunde vor Beginn des Prägeintervalls.Method according to one of claims 1 or 2, characterized characterized that the preheating temporally immediately before the embossing interval, preferably until less than five or two or a second before the start of the minting interval. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorerwärmung des bewegten Materials bis in unmittelbare Nähe und/oder in unmittelbarer Nähe des Prägespalts durchgeführt wird, wobei vorzugsweise ein Abstand zwischen einem Vorerwärmungsabschnitt und dem Prägespalt weniger als 100 mm, insbesondere zwischen 20 mm und 80 mm, vorzugsweise zwischen 40 mm und 60 mm beträgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the preheating of the moving Material in close proximity and / or in in the immediate vicinity of the embossing gap, preferably a distance between a preheating section and the embossing gap is less than 100 mm, in particular between 20 mm and 80 mm, preferably is between 40 mm and 60 mm. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zu erwärmende Materialabschnitt bei der Vorerwärmung berührungslos erwärmt wird, insbesondere mittels Heißgas und/oder mittels Wärmestrahlung.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the material section to be heated heated without contact during preheating is, in particular by means of hot gas and / or by means of Heat radiation. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Materiallage, vorzugsweise ausschließlich, von der Seite der zu bedruckenden Oberfläche vorerwärmt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the material layer, preferably exclusively from the side of the print Surface is preheated. Heißprägevorrichtung mit einem Prägewerk, bei dem zwischen einem Zylinder und einem beweglichen Gegendruckelement zumindest während eines Prägeintervalls ein Prägespalt gebildet ist, mit Folientransportmitteln und Materiallagentransportmitteln zur Erzeugung eines zumindest während eines Prägeintervalls geschwindigkeitsgleichen Mitlaufs eines Prägefolienbahnabschnitts mit einem durch den Prägespalt bewegten Materiallagenabschnitt einer Materiallage und mit Kontaktwärmemitteln zur Erwärmung des Materiallagenabschnitts und des Prägefolienabschnitts während des Prägeintervalls, gekennzeichnet durch eine Vorwärmeinrichtung (25) zur Vorerwärmung des zu beprägenden Materiallagenabschnitts (7) vor Durchtritt durch den Prägespalt (5).Hot stamping device with an embossing unit, in which between a cylinder and a movable back pressure element at least during an embossing interval Embossing gap is formed with film transport and Material layer transport means for generating a at the same speed at least during an embossing interval Traversing an embossed film web section with a material layer section moved through the embossing gap a layer of material and with contact heat agents for heating the material layer section and the Stamping foil section during the stamping interval, characterized by a preheating device (25) for Preheating of the material layer section to be stamped (7) before passing through the embossing gap (5). Heißprägevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmeinrichtung (25) mindestens0 eine zur Aufheizung des Materiallagenabschnitts außerhalb des Prägespalts ausgebildete Materialwärmequelle (27) aufweist, wobei vorzugsweise die Wärmeleistung der Materialwärmequelle, insbesondere in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit der Materiallage (7) steuerbar ist.Hot stamping device according to claim 7, characterized in that that the preheater (25) is at least 0 one for heating the material layer section outside of the embossing gap trained material heat source (27), preferably the heat output of the Material heat source, especially depending on the speed of movement of the material layer (7) is controllable. Heißprägevorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmeinrichtung (25) zum berührungslosen Erwärmen des zu erwärmenden Materiallagenabschnitts ausgebildet ist, wobei vorzugsweise die Materialwärmequelle (27) mindestens einen auf das aufzuwärmende Material gerichteten Heißgasgenerator und/oder mindestens eine auf das aufzuwärmende Material gerichtete, vorzugsweise elektrische, Wärmestrahlungsquelle aufweist.Hot stamping device according to claim 7 or 8, characterized characterized in that the preheating device (25) for contactless heating of the material layer section to be heated is formed, preferably the material heat source (27) at least one on the Material to be heated directed hot gas generator and / or at least one on the material to be heated directed, preferably electrical, heat radiation source having. Heißprägevorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmeinrichtung (25) zur quer zur Bewegungsrichtung des zu erwärmenden Materials im wesentlichen gleichmäßigen Aufwärmung ausgebildet ist.Hot stamping device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the preheating device (25) to transverse to the direction of movement of the to be heated Material essentially uniform warming up is trained. Heißprägevorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialwärmequelle (27) derart ausgelegt und/oder in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit des Materiallagenabschnitts ansteuerbar ist, daß die Prägefolie (8) bei Kontakt mit der Materiallage durch den erwärmten Materiallagenabschnitt auf eine Maximaltemperatur von weniger als 150° aufgewärmt wird, vorzugsweise auf Temperaturen zwischen 80° und ca. 120°.Hot stamping device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the material heat source (27) designed and / or depending on the Movement speed of the material layer section can be controlled that the stamping foil (8) in contact with the material layer through the heated material layer section to a maximum temperature of less than 150 ° is warmed up, preferably to temperatures between 80 ° and approx. 120 °. Heißprägevorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Materialwärmequelle (27) derart angeordnet ist, daß sie die Materiallage von der zu beprägenden Seite (11) her erwärmt.Hot stamping device according to one of claims 7 to 11, characterized in that at least one material heat source (27) is arranged so that it is the material layer heated from the side to be stamped (11). Heißprägevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Materialwärmequelle (27) der Vorwärmeinrichtung (25) in Materialstromrichtung (12) unmittelbar vor dem Prägespalt (5) angeordnet ist, wobei vorzugsweise zwischen Wärmequelle und Prägespalt ein Abstand in Bahnrichtung weniger als 100 mm, insbesondere zwischen 20 mm und 80 mm, vorzugsweise zwischen 40 mm und 50 mm beträgt.Hot stamping device according to one of the preceding Claims, characterized in that a material heat source (27) of the preheating device (25) in the material flow direction (12) immediately before the embossing gap (5) is arranged, preferably between heat source and embossing gap less than a distance in the web direction 100 mm, in particular between 20 mm and 80 mm, preferably is between 40 mm and 50 mm. Heißprägevorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißprägevorrichtung eine Präge-Rotationsmaschine (1) ist, wobei das Gegendruckelement ein Gegendruckzylinder (4) ist.Hot stamping device according to one of claims 7 to 13, characterized in that the hot stamping device is an embossing rotary machine (1), the counter pressure element is an impression cylinder (4). Heißprägevorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Folientransportmittel (13) zur Erzeugung eines ungleichmäßigen Mitlaufs der Prägefolienbahn ausgebildet sind, insbesondere als Folienbeschleunigungsmittel zum Vor/Rückschrittbetrieb der Prägefolienbahn.Hot stamping device according to one of Claims 7 to 14, characterized in that the film transport (13) to produce an uneven tracking of the Embossing foil web are formed, in particular as Film accelerator for forward / backward operation the embossing foil web.
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