EP1163061B1

EP1163061B1 - Prägevorrichtung für flächenhaft ausgedehntes material

Info

Publication number: EP1163061B1
Application number: EP00912620A
Authority: EP
Inventors: Charles Boegli; Bernard Wist
Original assignee: Boegli Gravures SA
Current assignee: Boegli Gravures SA
Priority date: 1999-03-22
Filing date: 2000-03-17
Publication date: 2003-05-02
Anticipated expiration: 2020-03-17
Also published as: ZA200107352B; BR0009191A; EP1163061A1; EP1048369A1; JP2002539966A; ATE238851T1; DE50001966D1; JP5000806B2; CN1126656C; JP2012153144A; CA2367423A1; AU772818B2; AU3430200A; PT1163061E; RU2250829C2; HK1031358A1; ES2195880T3; KR100768680B1; KR20010108348A; DK1163061T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prägen und Satinieren von blattförmigem Material für die Verpackung von Tabakwaren, Nahrungs- und Genussmittel, mit mindestens zwei Prägewalzen, gemäss Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Derartige Prägevorrichtungen werden u. a. in der Verpackungsindustrie zum Satinieren von Verpackungsmaterial eingesetzt, wobei bevorzugt gleichzeitig auch Signete, Schriftzüge usw. eingeprägt werden. Unter Satinieren wird dabei verstanden, die Oberfläche mit einem feinen Raster im Millimeter- und Submillimeterbereich zu versehen. Dieses Verpackungsmaterial wird z. B. für die Verpackung von Zigaretten, Nahrungsmittel wie Schokolade, Kaugummi etc. verwendet. Eine Prägevorrichtung für diesen Zweck ist in der EP-A-0 686 782 des gleichen Anmelders beschrieben.

Die Anforderungen an derartige Prägevorrichtungen, wie hohe Laufgeschwindigkeit (z. B. 1,8 m/s), ein feines, absolut gleichmässiges Raster und eine ansonsten fehlerfreie Prägung während langer, ununterbrochener Betriebszeiten, verlangen eine hohe Präzision in der Konstruktion und Einrichtung derartiger Prägevorrichtungen. In den bekannten Ausführungen wird daher der gesamte sogenannte Prägekopf, also ein Gestell mit darin gelagerten Prägewalzen und u. a. einer Justiervorrichtung, an den Prägemaschinen als externe Einrichtung angebracht. Diese Prägeköpfe wiegen teilweise mehr als 50 kg.

Da die Walzen jedoch einem berechenbaren Verschleiss unterworfen sind, ist regelmässig eine Wartung der Prägeköpfe vorzunehmen, insbesondere müssen von Zeit zu Zeit die Walzen ausgetauscht werden. Aber auch der Wechsel u. a. zu einer anderen Oberflächenstruktur, einem anderen Signet oder einem anderen Format bedingt einen Walzenwechsel. Bei den bekannten Prägeköpfen ist es dazu nötig, den ganzen Prägekopf abzunehmen, in eine Werkstatt zu bringen, dort die nötigen Arbeiten durchzuführen, den Prägekopf wieder zu montieren und wegen des dabei auftretenden, unvermeidlichen Verlusts der Justierung möglicherweise zusätzlich eine zeitaufwendige Neujustierung vorzunehmen. Ein solcher Vorgang kann mehrere Stunden dauern, und beim Abnehmen und Anbringen des Prägekopfes an der Verpackungsmaschine sind in der Regel mindestens zwei Personen oder zusätzliches Hebewerkzeug wegen des hohen Gewichtes nötig.

Für einen schnelleren Wechsel bietet es sich an, einen zweiten Prägekopf vorrätig zu halten. Diese Lösung ist jedoch zum einen finanziell sehr aufwendig und vermeidet andererseits nicht die Notwendigkeit, den neu angebrachten Prägekopf auf den Materiallauf der Verpackungsmaschine exakt einzustellen.

In der US-A-5 590 557 ist ein Walzgerüst für ein Paar Walzen offenbart, das in einer Kassette angeordnet ist, wodurch diese Walzen leicht ausgewechselt werden können. Die Kassette enthält Spindeln, um die beiden Walzen genau aufeinander abstimmen zu können, was bei solchen Einrichtungen ein Problem ist, jedoch bei der vorliegenden Vorrichtung keine Rolle spielt.

Es ist von diesem Stand der Technik ausgehend Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Prägevorrichtung der genannten Art anzugeben, die ein erleichtertes Auswechseln von Prägewalzen ohne Vor- oder Nachjustierung gestattet.

Eine derartige Vorrichtung ist im Anspruch 1 angegeben. Die weiteren Ansprüche geben bevorzugte Ausführungsformen an.

Grundlage der Erfindung ist die Erkenntnis, dass es nicht unbedingt nötig ist, die Prägewalzen direkt im Gestell der Prägevorrichtung zu halten. Die angetriebene Prägewalze wird mit dem Antrieb der Verpackungsmaschine gekoppelt und ist exakt auf die Laufrichtung des zu prägenden Materials einzurichten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen von Ausführungsbeispielen erläutert werden.

Figur 1: zeigt eine räumliche Ansicht einer ersten Ausführungsform;
Figur 2: zeigt eine Draufsicht auf die erste Ausführungsform mit Teilschnitt durch eine entnehmbare Prägewalze;
die Figuren 3 - 7: zeigen räumliche Ansichten der Ausführungsformen zwei bis sechs;
Figur 8: zeigt eine räumliche Ansicht einer siebten Ausführungsform mit nicht verbundenen Haltemitteln für die Prägewalze;
Figur 9: zeigt eine Darstellung analog Fig. 2 einer siebten Ausführungsform;
Figur 10: zeigt eine räumliche Ansicht einer achten Ausführungsform mit einem im Gestell angeordneten Lager für die Prägewalze;
Figur 11: zeigt eine Draufsicht analog Fig. 2 auf die achte Ausführungsform;
Figur 12: zeigt eine räumliche Ansicht einer neunten Ausführungsform mit Synchronisierung der Prägewalzen in der Wechseleinheit;
Figur 13: zeigt eine Draufsicht analog Fig. 2 auf die neunte Ausführungsform;
Figur 14: zeigt eine räumliche Ansicht einer zehnten Ausführungsform mit Drehknopf zum Drehen einer Prägewalze;
Figur 15: zeigt eine Draufsicht analog Fig. 2 auf die zehnte Ausführungsform, und
Figur 16: zeigt eine räumliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform mit einer Hülse mit zwei Gegenwalzen.

In verschiedenen Figuren übereinstimmende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Figuren 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform der Erfindung, bei der die angetriebene Prägewalze 1 in einer allgemein zylindrischen Hülse 2 drehbar gelagert ist. Die Hülse 2 weist über die Arbeitslänge der Prägewalze 1 einen Ausschnitt 3 auf, so dass die Gegenwalze 4 an die Prägewalze 1 angelegt werden kann (siehe Fig. 2).

Die angetriebene, erste Prägewalze 1 ist mit Wälzlagern 6 präzise in der Hülse 2 drehbar gelagert. Die Hülse weist an den beiden Enden jeweils eine Passfläche 8 bzw. 9 auf, die exakt an die Öffnungen 11 bzw. 12 im Gestell 13 der Prägevorrichtung 14 angepasst sind. Die Hülse 2 kann somit in Richtung des Pfeils 15 in das Gestell 13 eingeführt werden, bis die Endscheibe 16 am Gestell 13 anschlägt, und erzeugt gleichzeitig eine exakte radiale Positionierung der angetriebenen Prägewalze 1 im Gestell 13 mittels des Antriebs 21. Durch Hineindrehen von Feststellschrauben 18 in die Hülse 2 wird diese in einer vorgegebenen, optimalen Drehstellung fixiert und auch z. B. gegen Herausrütteln gesichert. Vom in Fig. 1 angedeuteten, externen Antrieb 20 ragt eine Welle 21 in die Öffnung 11 hinein. Das Antriebsende 22 wird beim Einschieben der Hülse 2 an das Antriebsende 23 der Prägewalze 1 angekoppelt. Diese Kopplung kann auf verschiedene Arten erfolgen, die in der Technik bekannt sind und von den örtlichen Gegebenheiten abhängen, z.B. Mitnehmer oder Verzahnungen. Für den Kupplungsvorgang kann es nötig sein, die Prägewalze 1 in eine bestimmte Position zu verdrehen, was einerseits durch Angreifen an die Prägewalze 1 im Ausschnitt 3 oder auch durch Verdrehen der zweiten Welle 24 der angetriebenen Prägewalze 1 erfolgen kann, die dann z. B. durch die Endscheibe 16 hindurch zugänglich ausgeführt ist.

Die Gegenwalze 4 ist, wie in Fig. 1 schematisch angedeutet, nach Lösen ihrer Befestigung an einer üblichen Halteeinrichtung, die bevorzugt auch ein Auseinanderfahren der Prägewalzen erlaubt, z. B. gemäss der genannten europäischen Patentanmeldung des Anmelders, nach oben (Pfeil 26) herausnehmbar. Die Ausführung der Halterung der Gegenwalze 4 ist daher in den Figuren nicht weiter ausgeführt und braucht auch nicht weiter erläutert zu werden.

Wie Fig. 2 gegenüber der schematischen Darstellung in Fig. 1 deutlich zeigt, ist die Passfläche 8 mit einem geringeren Durchmesser als die Prägewalze 1 ausgestattet, so dass es genügt, die Gegenwalze 4 durch Lösen der Vorspanneinrichtung von der Prägewalze 1 abzuheben, um letztere aus dem Gestell 13 herausziehen zu können. Wie an diesem Ausführungsbeispiel erkennbar, ist es damit möglich, nur die Prägewalzen auszuwechseln, ohne das Gestell mit allen daran angebrachten Zusatzeinrichtungen wie Antriebsvorkehrungen ebenfalls entfernen zu müssen. Es ist damit auch möglich, das Gestell als festen Bestandteil einer Verpackungsmaschine auszuführen. Mit der einfachen Auswechselbarkeit der vorwiegend dem Verschleiss unterworfenen Teile (Prägewalzen, Lager) ist nun auch die Wartung mit geringerem Aufwand an Teilen und damit umweltfreundlicher möglich.

Durch die Einfachheit des Wechselvorganges ist es auch denkbar, nach entsprechender Anpassung, z. B. Ersatz der Feststellschrauben durch Stifte oder ähnliches, das Wechseln der Prägewalzen halb- oder vollautomatisch durchzuführen. In diesem Zusammenhang kann auch vorgesehen sein, den Verschleiss der Prägewalzen über entsprechende Sensoren, sei es am Produkt oder direkt an den Prägewalzen, zu kontrollieren. Die Sensoren oder beliebige andere Messanordnungen könnten auch in der Lage sein, einen an den Prägewalzen vorhandenen Code zu lesen und damit eine automatische Erkennung der eingesetzten Prägewalzen zu realisieren. Eine Möglichkeit einer automatischen Abnutzungskontrolle besteht darin, an einem Ende eine polierte, glatte, die Walze umgebende Zone vorzusehen. Die Position der Oberfläche dieser Messzone kann hochgenau mittels z. B. eines optischen Sensors relativ zum Gestell erfasst werden. Die hierfür nötigen Sensoranordnungen sind an sich bekannt. Bei Abnutzung der mit dem Prägemuster versehenen Oberfläche der Prägewalzen, die z. B. aus Pyramiden im Bereich von Mikrometern bis wenigen Millimetern aufweisen kann, bewegen sich die Prägewalzen relativ zum Gestell und erzeugen damit an den Sensoren ein entsprechenden Signal. Bei üblichen Prägewalzen beträgt die Wegstrecke einer Walze bis zur totalen Abnützung der Oberfläche z. B. 150 µm. Überschreitet das Signal eine bestimmte Schwelle, d. h. hat die Abnutzung einen gewissen Grenzwert erreicht, kann ein Wechsel der Prägewalzen angefordert werden, sei es durch ein entsprechendes Signal für die Bedienungspersonen, sei es durch Aktivierung eines halb- oder vollautomatischen Wechselsystems.

Entsprechend des eingangs erwähnten US-Patentes oder gemäss der EP-A-925 911 des gleichen Anmelders ist die Gegenwalze freilaufend angeordnet und synchronisiert sich, wie dort offenbart, bei entsprechender Lagerung der Achse selber.

Durch eine Abwandlung der Hülse 2 derart, dass sie neben der angetriebenen Prägewalze auch die Gegenwalze aufnimmt, ist es möglich, die beiden Prägewalzen auch in ihrer Drehstellung relativ zueinander exakt zu synchronisieren. Dieser Rahmen muss dabei nicht unbedingt einteilig sein, sondern kann auch mehrere an sich lose Teile umfassen, wovon eines die angetriebene Prägewalze in der Art der Hülle trägt und ein zweites Teil die Gegenwalze aufnimmt. Dieser Rahmen wird dann bevorzugt erst durch Einsetzen der Teile in die entsprechenden Aufnahmen im Gestell 13 zusammengefügt und relativ zueinander fixiert. Ein Beispiel hierfür ist nachstehend als neuntes Ausführungsbeispiel (Figuren 12, 13) genannt.

Denkbar ist es auch, die erfindungsgemässe Konstruktion für Mehrwalzensysteme einzusetzen, z.B. wie sie in der nicht vorveröffentlichten Schweizer Anmeldung Nr. 1999 09929/99 beschrieben sind, siehe Figur 16. Als Mehrwalzensysteme sind Vorrichtungen aufzufassen, bei denen mehrere, insbesondere mehr als zwei, Walzen am Präge- und/oder Transportvorgang beteiligt sind.

Die im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele verdeutlichen einige Varianten:

In Fig. 3 weist das Gestell 13 im wesentlichen rechteckige Aufnahmen 30 auf, in welche die nun entsprechende, rechteckige Passflächen 31 aufweisende Hülse 2 von oben eingesetzt bzw. wieder nach oben herausgenommen werden kann.

Fig. 4 zeigt eine Variante, bei der sowohl die angetriebene Prägewalze 1 wie auch die Gegenwalze 4 in Hülsen 2 bzw. 35 enthalten sind. Dabei ist vorgesehen, dass die Gegenwalze 4 derart exzentrisch in der Hülse 35 angeordnet ist, dass sie nach vorne aus dem Ausschnitt 36 genügend weit hervorragt, dass sie an die Oberfläche der angetriebenen Prägewalze 1 eingedrückt werden kann. Diese Bewegung auf die angetriebene Prägewalze 1 hin wird durch in Schlitzen 38 beweglich angeordnete Aufnahmestücke 39 gewährleistet. Die Aufnahmestücke 39 stehen mit einer nicht dargestellten Justier- und Andruckvorrichtung gemäss Stand der Technik in Verbindung.

Die nötige Ausrichtung bezüglich Drehstellung der Hülsen 2 und 35 erfolgt durch die Endscheiben 16 bzw. 40, die nur in der zulässigen Stellung die für den Betrieb nötige Annäherung der Prägewalzen 1 und 4 erlauben. Im Beispiel erfolgt dies dadurch, dass sie jeweils einen geraden Abschnitt 41 aufweisen.

Fig. 5 zeigt eine Ausführung, die bezüglich der angetriebenen Prägewalze 1 im wesentlichen der Fig. 3 entspricht. Hier ist jedoch auch die Gegenwalze 4 in einem U-förmigen Halter 42 gelagert. Der Halter 42 wird in die Ausnehmungen 43 eingesetzt, die am Boden jeweils eine Führungsschiene 44 aufweisen, die beim Einsetzen des Halters von nicht sichtbaren Nuten aufgenommen werden, die unten in den Endteilen 46 vorhanden sind. Die Nuten sind exakt an die Schienen 44 angepasst, wodurch eine präzise axiale Positionierung der Gegenwalze resultiert. Auf die angetriebene Prägewalze 1 kann der Halter 42 mit der Gegenwalze 4 längs der Schienen 44 verschoben werden. Diese Bewegung sowie das Bereitstellen eines definierten Anpressdruckes an die erste Prägewalze 1 kann wieder durch eine Justier- und Andrückvorrichtung gemäss Stand der Technik vorgenommen werden. Auf eine Darstellung wird daher verzichtet.

Fig. 6 zeigt eine Ausführung, bei der sich angetriebene Walze 1 und Gegenwalze 4 in einem Wechselrahmen 48 befinden. Der Wechselrahmen 48 weist am Boden T-förmige Nuten 49 auf, mittels der er von der Seite passgenau auf den Schienen 50 in Richtung des Pfeiles 51 in das Gestell 13 eingeschoben werden kann. Während des Einschubvorgangs sind die beispielsweise angegebenen Druckstempel 52 der Justier- und Andrückvorrichtung für die Gegenwalze 4 zurückgezogen und werden nach Einsetzen des Wechselrahmens 48 in die Arbeitsstellung vorgeschoben, um die zweite Prägewalze 4 an die erste Prägewalze 1 definiert anzudrücken. Da die Arbeitsstellung der Stempel 52 definiert ist, ist auch hierbei keine Neujustierung nötig, sondern es genügt, die Justiervorrichtung aus der Ruhestellung, die das Einschieben ermöglicht, in die voreingestellte Arbeitsstellung zu bringen.

Fig. 7 zeigt eine Ausführung ähnlich derjenigen der Fig. 6, bei der jedoch der Wechselrahmen 48 und die Schienen 50 so ausgeführt sind, dass der Wechselrahmen 48 mit den Prägewalzen 1, 4 von oben gemäss Pfeil 53 in das Gestell 13 eingesetzt werden kann.

Die Fig. 8 und 9 zeigen eine Variante, bei der das Mittelstück der Hülse 2 weggelassen wurde, d. h. die Prägewalze 1 ist in ihrem ganzen Umfang zugänglich. An den beiden Enden der Prägewalze 1 befinden sich Passstücke 55 (Antriebsseite) bzw. 56, welche die Lager 6 für die Prägewalze 1 aufnehmen und peripher mit den Passflächen 8 bzw. 9 ausgestattet sind. In der Anwendung gleicht sie ansonsten derjenigen der Fig. 1 und 2, insbesondere hinsichtlich des Einsetzvorganges. Die Sicherung erfolgt hier jedoch vorzugsweise über Schrauben 57, die in axialer Richtung zur Prägewalze 1 durch die Krempe 58 der Endscheibe 16 in das Gestell 13 eingedreht sind.

Die Figuren 10 und 11 zeigen eine Ausführungsform, bei der das antriebsseitige Lager 60 im Gestell 13 angeordnet ist und den Lagerzapfen 62 aufnimmt. Das Ende 61 weist nur noch einen ringförmigen Auflagesteg 65 für die Prägewalze 1 auf, um diese während des Wechsels und beim Lagern in einer Position (bevorzugt etwa mittig) zu halten, in der das Ende 22 der Prägewalze 1, das einen Innenkonus aufweist, auf den komplementär dazu ebenfalls konisch ausgebildeten Antriebszapfen 62 aufgeschoben und damit gekuppelt werden kann. Das Prägewalzenende 22 kann u. a. wie dargestellt als Achse ausgebildet oder in den Walzenkörper integriert sein.

Die Figuren 12 und 13 zeigen eine Ausführung ähnlich Figuren 1 und 2, jedoch weisen die beiden Prägewalzen 1 und 4 jeweils einen Zahnkranz 70, 71 auf. Im betriebsbereiten Zustand (Fig. 13) sind die Zahnkränze im Eingriff und die Prägewalzen 1, 4 zwangssynchronisiert.

Die Figuren 14 und 15 zeigen eine Ausführung ähnlich Figuren 1 und 2 mit einem Drehknopf 24, mittels dem die Prägewalze 1 z. B. zum Kuppeln an das Wellenende 22 über eine grobe Verzahnung, in eine einkuppelbare Position verdrehbar ist. Der Drehknopf ist über einen Freilauf oder eine Schleppkupplung 75 mit dem Wellenende 76 der Prägewalze 1 verbunden, so dass sich der Knopf 24 während des Betriebs nicht zwangsweise mitdreht.

Die Figur 16 zeigt eine Ausführungsvariante, bei der die angetriebene Prägewalze 1 einzeln im Gestell 13 angeordnet ist und sich in der Hülse 77 zwei Gegenwalzen 4 und 4A befinden. wobei die Hülse 77 die vorgehend beschriebene Passfläche 8 sowie die Endscheibe 40 aufweist. Eine solche Anordnung mit mehr als einer Gegenwalze kann beispielsweise zum sogenannten Schatten- oder Doppelprägen verwendet werden, wobei die beiden Gegenwalzen in einer bestimmten Ausrichtung zueinander angeordnet sind.

Aus der vorangehenden Darstellung sind dem Fachmann Änderungen der dargestellten Ausführungsformen zugänglich, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere kann die Prägevorrichtung in jeder Raumlage angeordnet und ausgerichtet sein. Auch sind die angegebenen Varianten, insbesondere zur Kupplung der Prägewalzen und zum manuellen Verdrehen per Drehknopf, untereinander kombinierbar.

In den Seiten bzw. Endscheiben der Kassettenteile, des Gestells 13 oder der Passstücke 55, 56 können z. B. Synchronisierungsmittel wie Zahnrad- oder Riemengetriebe vorhanden sein, um die Drehung der Prägewalzen zu synchronisieren. Es ist also möglich, einige oder alle Prägewalzen 1, 4 über entsprechende Getriebe zu synchronisieren, wobei die Kupplung der Getriebeteile auch erst im Zuge des Einsetzens der Walzen 1, 4 in das Gestell 13 geschehen kann.

Denkbar sind auch eine oder mehrere der folgenden Abwandlungen:

Die rotationssymmetrischen Wechseleinheiten, d.h. die Hülse 2 oder die Passstücke 55, 56 sowie die entsprechenden Aufnahmen im Gestell 13 werden mit Dreharretierungselementen ausgestattet, wie Nut/Federpaare, um das Einsetzen nur in einer bestimmten Drehstellung zu erlauben, oder auch diesen Wechseleinheiten eine von der Radialsymmetrie abweichende Form zu geben, wie z. B. elliptisch.
Haltemittel werde vorgesehen, die direkt an einem Ende der Prägewalzen angreifen, so dass diese Enden der Prägewalze als Achse dienen und auf eigentliche Achsen verzichtet werden kann.
Die Prägewalzen sind allgemein angetrieben, bevorzugt durch einen Motor oder anderen Antrieb, z. B. auch anstelle einer Kupplung mit dem Antrieb der Verpackungsmaschine mit einem eigenen Motor, der jedoch bevorzugt mit demjenigen der angeschlossenen Maschine, insbesondere der Verpackungsmaschine, synchronisiert sein muss.
Magnetische Feststellmittel für die Wechseleinheit.
Einsetzen der Wechseleinheit durch Kombination von radialer und axialer Bewegung der Wechseleinheit, z. B. Einsetzen von oben, bis die Prägewalze mit Antriebszapfen fluchtet, dann axiales Aufschieben auf den Zapfen.
Anordnen nur von Gegenwalzen (4) in einer oder mehreren Wechseleinheiten.

Aus der obigen Beschreibung ergeben sich weitere zahlreiche Vorteile. Die Gegenwalze wurde im Stand der Technik durch relativ einfach zugängliche Schrauben mit der entsprechenden Justier- und/oder Andruckvorrichtung verbunden und konnte daher schon in den bekannten Prägeköpfen für sich mit geringerem Aufwand ausgetauscht werden. Der Nutzen daraus war jedoch beschränkt, da z. B. beim Wechsel eines einzuprägenden Schriftzuges beide Walzen ausgewechselt werden müssen, da sich die Prägewalzen im Betrieb aneinander anpassen und das Auswechseln nur einer der beiden Walzen zu Störungen und höherem Verschleiss führen kann. Zugleich ist es möglich, für verschiedene Prägevorgaben jeweils ein Prägewalzenpaar vorrätig zu haben, ohne dass hierdurch unerträglich hohe Investitionen nötig sind.

Auch allein die Ausstattung der Gegenwalzen mit Haltemitteln bei gleichzeitig auf konventionelle Art im Gestell gehaltenen angetriebenen Prägewalzen bedeutet einen Fortschritt in der Wartungsfreundlichkeit, da das Wechseln einer konventionell gehaltenen Gegenwalze zwar im Vergleich zu angetriebenen Prägewalzen einfacher, aber doch mit einem Zeitaufwand verbunden ist, der mit vorliegender Erfindung signifikant verringert wird. Bedeutung gewinnt die Erfindung in diesem Bereich zusätzlich dadurch, dass ein Trend zu mehreren Gegenwalzen besteht und es möglich erscheint, den Verschleiss insbesondere der mit dem Prägemuster versehenen Oberfläche im wesentlichen auf die Gegenwalze(n) zu beschränken.

Aus der Beschreibung geht ferner hervor, dass die erfindungsgemässe Prägevorrichtung für freilaufende Prägewalzen geeignet ist, bei der jeweils ein Zahn einer Walze zwischen vier benachbarte Zähne der kooperierenden Walze eingreift, gemäss der nicht vorveröffentlichten EP-A-925 911 des gleichen Anmelders sowie für zwangssynchronisierte Prägewalzen, bei denen jeder Zahn einer Walze in eine entsprechende Vertiefung der kooperierenden Walze greift, und auch für gemischte Systeme bei mehr als zwei Walzen.

Insgesamt bietet die Erfindung mit den beschriebenen Ausführungen noch einen oder mehrere der folgenden Vorteile:

1) Ein mit dem erfindungsgemässen Schnellwechselsystem ausgestatteter Prägekopf kann an einer Verpackungsmaschine fest montiert sein, bildet also einen festen Bestandteil derselben.

2) Eine Bedienung durch eine Person ist möglich, da die Erfindung eine wesentliche Gewichtsreduktion der Teile herbeiführt, die bei einer Umstellung oder Wartung gehandhabt werden müssen, insbesondere im wesentlichen nur die Prägewalzen selbst. In Konsequenz ergeben sich auch niedrigere Produktionskosten.

3) Die Beschaffungskosten sind geringer, da zu einem vorhandenen Prägekopf für neue Prägeanforderungen nur die entsprechenden Prägewalzen im Schnellwechselsystem erworben werden müssen.

4) Die Wartung und die Montage/Demontage der Prägewalzen ist wesentlich vereinfacht.

5) Die Produktionstechnik ist umweltfreundlicher, da weniger mechanische Teile benötigt werden.

Claims

Vorrichtung zum Prägen und Satinieren von blattförmigem Material für die Verpackung von Tabakwaren, Nahrungs- und Genussmittel, mit mindestens zwei Prägewalzen (1, 4), einer ersten, angetriebenen Walze (1) und einer Gegenwalze (4), die in einem Gestell (13) parallel zueinander und aneinander definiert anliegend ausrichtbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Prägewalzen (1, 4, 4A) in einer Wechseleinheit (2; 2, 35; 42; 48; 55, 56; 77) enthalten ist, die Wechseleinheit Haltemittel (8, 9; 31; 49) aufweist, und das Gestell im wesentlichen komplementär zu den Haltemitteln geformte Aufnahmen (11, 12; 30; 50) aufweist, so dass die Wechseleinheit unter Einfügen der Haltemittel in die zugehörigen Aufnahmen in einer vorgegebenen Position in das Gestell einsetzbar ist.
Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der in einer Wechseleinheit (2; 2, 35; 42; 48; 55, 56; 77) enthaltenen Prägewalzen (1, 4, 4A) eine erste Walze (1) ist, die zu einer Drehbewegung angetrieben ist.
Vorrichtung gemäss Anspruche 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Gegenwalze (4) in einer Wechseleinheit (35; 42; 48) angeordnet ist, insbesondere eine oder mehrere solche zweite Walze(n) (4, 4A), deren zugehörige erste Walze (1) in einer eigenen Wechseleinheit oder zusammen mit einer oder mehreren der zweiten Walze(n) in einer gemeinsamen Wechseleinheit (48) angeordnet ist.
Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer der in einer Wechseleinheit (2; 2, 35; 42; 48; 55, 56; 77) angeordneten Walzen (1, 4) Handbedienungsmittel (24) vorhanden sind, so dass die Walze in eine bestimmte Drehstellung drehbar ist, insbesondere in eine solche, in der die Kupplung mit dem Antrieb (20) beim Einsetzen in das Gestell (13) möglich ist.
Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ferner Feststellmittel (18; 57) vorhanden sind, vorzugsweise Klemmen, Feststellschrauben und/oder andere nichtmechanische Feststellmittel, durch deren Betätigung die Haltemittel (8, 9; 31; 49) im Gestell (13) in einer vorgegebenen Position arretierbar sind, so dass Entnahme und Wiedereinsetzen ohne Verlust der Justierung in betriebsbereitem Zustand durchführbar ist.
Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile der Wechseleinheit miteinander verbunden sind, um eine einteilige Umhüllung, insbesondere einen Wechselrahmen (48; 2, 42) oder eine Hülse (2; 35; 77), zu bilden, die eine einzelne Walze (1; 4; 4A), oder eine Mehrzahl Walzen (1, 4, 4A) enthält.
Vorrichtung gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselrahmen (48) eine erste Walze (1) und eine Gegenwalze (4) umgibt, so dass das Walzenpaar als Einheit entnehmbar und wiedereinsetzbar ist.
Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Walze (1) und die Gegenwalze(n) (4, 4A) miteinander über in der Wechseleinheit angeordnete Synchronisierungsmittel (70, 71) in Wirkverbindung stehen, so dass die Drehstellung der Walzen in betriebsbereitem Zustand, bevorzugt auch im aus dem Gestell entnommenen Zustand, zueinander definiert ist.
Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestell (13) Aufnahmen für die Haltemittel (8, 9; 31; 49) mit axial oder radial zur Walze (1, 4, 4A) im eingesetzten Zustand angeordneten Wänden (11, 12) und/oder Führungen (50) aufweist und die Haltemittel der entsprechenden Wechseleinheit (2; 2, 35; 48; 55, 56; 77) im wesentlichen komplementär dazu ausgebildet ist, so dass das Entnehmen und Wiedereinsetzen der Wechseleinheit in das Gestell (13) im wesentlichen parallel oder senkrecht zur Drehachse der Walze oder durch eine Abfolge derartiger Bewegungen durchführbar ist.
Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel (8, 9) Dreharretierungsmittel und die Aufnahmen für die Haltemittel im Gestell (13) komplementär dazu ausgebildete Arretierungsmittel aufweisen, so dass die Haltemittel nur in vorgegebenen Drehstellungen zum Gestell in die Aufnahmen einführbar sind.
Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Messmittel zur Messung der Abnutzung mindestens einer Prägewalze vorhanden sind, insbesondere Sensoren zur Bestimmung der Position einer Gegenwalze (4, 4A), um ein Signal bei Überschreiten einer vorgegebenen Abnutzungsschwelle erzeugen zu können, bevorzugt in Verbindung mit einer Einrichtung zum Wechseln von Prägewalzen (1,4, 4A), so dass ein automatischer Wechsel durch die Sensoren veranlassbar ist.
Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Haltemittel (8, 9; 55, 56) für eine Prägewalze (1, 4, 4A), bevorzugt alle Haltemittel für alle in Wechseleinheiten (2; 2, 35; 42; 48; 55, 56; 77) angeordneten Prägewalzen (1, 4, 4A), ein Lager (6) für drehbewegliche Lagerung der Prägewalze aufweist.
Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Haltemittel (61) für eine Prägewalze (1, 4, 4A), insbesondere dasjenige an der Kupplungsstelle einer ersten, angetriebenen Prägewalze (1) zum Antrieb (21), als eine Auflage (65) für die Prägewalze (1) ausgebildet ist und die drehbewegliche Lagerung (60) für den Betrieb im Gestell (13) angeordnet ist.
Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wechseleinheit (77) mindestens zwei Prägewalzen (4, 4A) enthält.
Vorrichtung gemäss Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die angetriebene Prägewalze (1) einzeln im Gestell (13) angeordnet ist und die in der Wechseleinheit angeordneten Prägewalzen (4, 4A) antreibt.
Verpackungsmaschine für das Verpacken von Zigaretten oder Lebensmittel, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung zum Prägen und Satinieren gemäss Anspruch 1 aufweist.
Verpackungsmaschine gemäss Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestell (13) der Prägevorrichtung (14) unlösbar mit der Verpackungsmaschine verbunden ist.
Verwendung einer Vorrichtung gemäss Anspruch 1 oder einer Verpackungsmaschine gemäss Anspruch 16 zum Einprägen und Satinieren oberflächlicher Strukturen in flächenhaft ausgedehntes Material in Form von Bahnen oder Bändern, das zwischen mindestens einer ersten Walze (1) und einer oder mehreren zweiten Walze(n) (4, 4A) hindurchgeführt ist, wobei das Material bevorzugt einseitig mit einem Metall, insbesondere Aluminium, beschichtet ist und als Träger ein faserhaltiges Material, insbesondere Papier, aufweist.
Verwendung der Vorrichtung gemäss Anspruch 15 zum Erzeugen von Schatten- oder Doppelprägungen auf Tabakwaren-Verpackungen.