EP1163061B1

EP1163061B1 - Embossing device for two-dimensionally expanded 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: ATE238851T1; DE50001966D1; EP1048369A1; AU772818B2; AU3430200A; RU2250829C2; HK1031358A1; ES2195880T3; CA2367423C; JP5000806B2; BR0009191A; PT1163061E; ZA200107352B; JP2012153144A; WO2000056475A1; KR100768680B1; CN1267595A; CA2367423A1; KR20010108348A; DK1163061T3

Abstract

The embossing rolls (1, 4) of embossing devices (14) that are used for processing two-dimensionally expanded material, especially in the packaging industry, can be exchangeably configured if they are mounted in suitable exchanger units (2). An exchanger unit can be configured, for example, as a tube (2) with terminal locating surfaces (8, 9). The stand (13) of an embossing device (14) has corresponding seats (11, 12) that are adapted to the respective exchanger unit (2) with high precision. The embossing roll (1, 4) that is received in an exchanger unit (2) is thus in its working position once it is inserted and the locating surfaces (8, 9) of the fixing elements are received by the pertaining seats (11, 12) and no further adjustment needs to be carried out. Especially the driven embossing roll (1) of such an embossing device (14) can be exchanged with substantially less effort, which makes it possible to quickly perform maintenance work and rearrange the production.

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.The present invention relates to a device for Embossing and satinizing sheet material for the Packaging of tobacco products, food and beverages, with at least two embossing rollers, according to the generic term of Claim 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.Such embossing devices are u. a. in the Packaging industry for satinizing packaging material used, preferably also signets, Lettering, etc. are stamped. Under satinizing understood the surface with a fine grid in the Millimeter and submillimeter range. This Packaging material is e.g. B. for the packaging of Cigarettes, foods such as chocolate, chewing gum etc. used. An embossing device for this purpose is in the EP-A-0 686 782 by the same applicant.

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.The requirements for such embossing devices, such as high Running speed (e.g. 1.8 m / s), a fine, absolute uniform grid and an otherwise flawless embossing during long, uninterrupted hours of operation a high degree of precision in construction and furnishing such embossing devices. In the known versions therefore the entire so-called embossing head, i.e. a Frame with embossing rollers and u. a. one Adjustment device, on the embossing machines as external Establishment attached. Some of these embossing heads weigh more than 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.However, since the rollers have a predictable wear are subject to regular maintenance by Make embossing heads, especially from time to time the rollers are replaced. But also the change u. a. to a different surface structure, a different signet or another format requires a roll change. at the known embossing heads, it is necessary to the whole Take off the embossing head, take it to a workshop, there the the necessary work, close the embossing head again assemble and because of the inevitable Loss of adjustment may add one time-consuming readjustment. Such a Operation can take several hours, and when you lose weight and Attaching the embossing head to the packaging machine are in usually at least two people or additional Lifting tool necessary because of the heavy weight.

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.For a faster change, there is one to keep the second embossing head in stock. This solution is on the one hand, however, it is financially very complex and avoided on the other hand, not the need for the newly installed Embossing head on the material run of the packaging machine exactly adjust.

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.In US-A-5 590 557 is a roll stand for a pair of rolls disclosed, which is arranged in a cassette, whereby these rollers can be easily replaced. The Cassette contains spindles to keep the two rollers accurate to be able to coordinate with each other, what with such Facilities is a problem, however, with the present Device does not matter.

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.Starting from this prior art, it is the task of present invention, an embossing device of the aforementioned Specify a type that makes it easier to replace Embossing rollers permitted without pre- or post-adjustment.

Eine derartige Vorrichtung ist im Anspruch 1 angegeben. Die weiteren Ansprüche geben bevorzugte Ausführungsformen an. Such a device is specified in claim 1. The further claims indicate preferred embodiments.

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.The basis of the invention is the knowledge that it is not is absolutely necessary, the embossing rollers directly in the frame of the Hold embossing device. The driven embossing roller is coupled with the drive of the packaging machine and is exactly to the direction of the material to be embossed to set up.

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.

The invention will be explained below with reference to drawings of exemplary embodiments.

Figure 1: shows a spatial view of a first embodiment;
Figure 2: shows a plan view of the first embodiment with partial section through a removable embossing roller;
Figures 3-7: show spatial views of the embodiments two to six;
Figure 8: shows a three-dimensional view of a seventh embodiment with non-connected holding means for the embossing roller;
Figure 9: shows a representation analogous to FIG. 2 of a seventh embodiment;
Figure 10: shows a spatial view of an eighth embodiment with a bearing arranged in the frame for the embossing roller;
Figure 11: shows a top view analogous to FIG. 2 of the eighth embodiment;
Figure 12: shows a spatial view of a ninth embodiment with synchronization of the embossing rollers in the exchange unit;
Figure 13: shows a top view analogous to FIG. 2 of the ninth embodiment;
Figure 14: shows a spatial view of a tenth embodiment with rotary knob for rotating an embossing roller;
Figure 15: shows a plan view analogous to FIG. 2 of the tenth embodiment, and
Figure 16: shows a spatial view of a further embodiment with a sleeve with two counter-rollers.

In verschiedenen Figuren übereinstimmende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Parts corresponding in different figures are with the provided with the same reference numerals.

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).Figures 1 and 2 show a first embodiment of the Invention, in which the driven embossing roller 1 in one generally cylindrical sleeve 2 is rotatably mounted. The Sleeve 2 has one over the working length of the embossing roller 1 Cutout 3 so that the counter roller 4 on the embossing roller 1 can be created (see 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.The driven, first embossing roller 1 is provided with roller bearings 6 precisely rotatably supported in the sleeve 2. The sleeve instructs the two ends each have a mating surface 8 and 9, respectively exactly to the openings 11 and 12 in the frame 13 of the Embossing device 14 are adapted. The sleeve 2 can thus inserted into the frame 13 in the direction of arrow 15 until the end plate 16 strikes the frame 13, and generates an exact radial positioning of the driven embossing roller 1 in the frame 13 by means of Drive 21. By screwing in the locking screws 18 in the sleeve 2, this is in a predetermined, optimal Fixed rotational position and also z. B. against shaking out secured. From the external drive 20 indicated in FIG. 1 a shaft 21 projects into the opening 11. The Drive end 22 is when inserting the sleeve 2 to the Drive end 23 of the embossing roller 1 coupled. This coupling can be done in a number of ways in engineering are known and depend on the local conditions, e.g. Carriers or gears. For the coupling process it may be necessary to insert the embossing roller 1 into a specific Position to twist what is done by attacking the one hand Embossing roller 1 in the cutout 3 or by turning the second shaft 24 of the driven embossing roller 1 can then z. B. through the end plate 16 is accessible.

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.The counter roller 4, as indicated schematically in FIG. 1, after loosening their attachment to a usual Holding device, which preferably also moves apart the embossing rollers allowed, e.g. B. according to the above European patent application by the applicant, upwards (arrow 26) removable. Execution of the bracket of the Counter roll 4 is therefore no further in the figures executed and does not need to be explained further become.

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.Like FIG. 2 compared to the schematic illustration in FIG. 1 clearly shows, the mating surface 8 is smaller Diameter than the embossing roller 1, so that it is sufficient to counter roller 4 by loosening the biasing device to lift off the embossing roller 1 to remove the latter from the frame 13 to be able to pull out. As in this embodiment recognizable, it is possible to use only the embossing rollers to replace without the frame with all attached Additional devices such as drive arrangements also need to remove. It is also possible to use the frame as an integral part of a packaging machine perform. With the easy interchangeability of the mainly parts subject to wear (embossing rollers, Warehouse) is now also maintenance with less effort Share and thus more environmentally friendly possible.

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.Because of the simplicity of the change process, it is too conceivable, after appropriate adjustment, for. B. Replacement of Locking screws by pins or the like, changing of the embossing rollers to be carried out semi or fully automatically. In this connection can also be provided for Wear of the embossing rollers via appropriate sensors it on the product or directly on the embossing rollers check. The sensors or any other Measuring arrangements could also be able to send one to the Embossing rollers to read existing code and thus a automatic detection of the embossing rollers used realize. One way of automatic Wear control is one at one end to provide a polished, smooth zone surrounding the roller. The Position of the surface of this measuring zone can be highly accurate by means of z. B. an optical sensor relative to the frame be recorded. The sensor arrangements required for this are known per se. If the embossed pattern is worn provided surface of the embossing rollers, the z. B. from Pyramids in the range of micrometers to a few millimeters can have, the embossing rollers move relative to Frame and thus generate on the sensors corresponding signal. With conventional embossing rollers, this is Distance of a roller until total wear of the Surface z. B. 150 microns. If the signal exceeds one certain threshold, d. H. the wear has a certain If the limit value is reached, the embossing rollers can be changed be requested, be it by a corresponding signal for the operators, whether by activating a semi or fully automatic change system.

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.According to the US patent mentioned at the beginning or according to EP-A-925 911 by the same applicant is the counter roll freely arranged and synchronized, as there disclosed, with appropriate storage of the axis itself.

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.By a modification of the sleeve 2 such that it next to the driven embossing roller also receives the counter roller it is possible to use the two embossing rollers in their To exactly synchronize the rotational position relative to each other. This framework does not necessarily have to be in one piece, but can also include several parts that are loose per se, of which one carries the driven embossing roller in the manner of the cover and a second part receives the counter roller. This frame is then preferred only by inserting the parts into the corresponding recordings assembled in the frame 13 and fixed relative to each other. An example of this is hereinafter as the ninth exemplary embodiment (FIGS. 12, 13) called.

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.It is also conceivable for the construction according to the invention for Use multi-roll systems, e.g. like they don't in the Pre-published Swiss application No. 1999 09929/99 are described, see Figure 16. As multi-roll systems are Apprehend devices in which several, in particular more than two, rollers on the embossing and / or transport process involved.

Die im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele verdeutlichen einige Varianten: The exemplary embodiments described below illustrate some variants:

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.In Fig. 3 the frame 13 is substantially rectangular Recordings 30 in which the corresponding, rectangular fitting surfaces 31 having sleeve 2 from above can be inserted or removed upwards.

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.Fig. 4 shows a variant in which both the driven Embossing roller 1 as well as the counter roller 4 in sleeves 2 and 35 are included. It is provided that the counter roller 4 is so eccentrically arranged in the sleeve 35 that it protrudes sufficiently far forward from the cutout 36, that they hit the surface of the driven embossing roller 1 can be pushed in. This movement on the driven Embossing roller 1 becomes movable in slots 38 arranged receiving pieces 39 guaranteed. The Receiving pieces 39 are with a not shown Adjustment and pressure device according to the prior art in Connection.

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.The necessary alignment with regard to the rotational position of the sleeves 2 and 35 takes place through the end disks 16 and 40, which are only in the permissible position the necessary for the operation Allow embossing rollers 1 and 4 to approach. For example this is done by making each one straight Section 41 have.

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. 5 shows an embodiment that with respect to driven embossing roller 1 essentially of FIG. 3rd equivalent. Here, however, is also the counter roll 4 in one U-shaped holder 42 mounted. The holder 42 is in the Recesses 43 used, each one on the bottom Have guide rail 44, when inserting the holder are recorded by invisible grooves, which are shown in the end parts 46 are present. The grooves are exactly on the rails 44 adjusted, creating a precise axial Positioning of the counter roll results. On the driven embossing roller 1, the holder 42 with the Counter roll 4 can be moved along the rails 44. This Movement as well as providing a defined Contact pressure on the first embossing roller 1 can again an adjusting and pressing device according to the state of the Technology. So on a presentation waived.

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. 6 shows an embodiment in which driven Roller 1 and counter roller 4 are in an interchangeable frame 48. The interchangeable frame 48 has T-shaped grooves 49 on the bottom, by means of which it fits from the side onto the rails 50 inserted in the frame 13 in the direction of arrow 51 can be. During the insertion process, the for example specified stamp 52 of the adjustment and Pressing device for the counter roller 4 withdrawn and are after inserting the removable frame 48 in the Working position advanced to the second embossing roller 4 to press the first embossing roller 1 in a defined manner. Since the Working position of the stamp 52 is defined, too No readjustment is necessary here, it is sufficient to Adjustment device from the rest position, the insertion enables to the preset working position bring.

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.7 shows an embodiment similar to that of FIG. 6, in which, however, the removable frame 48 and the rails 50 so are carried out that the removable frame 48 with the Embossing rollers 1, 4 from above according to arrow 53 into the frame 13 can be used.

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.8 and 9 show a variant in which the Middle of sleeve 2 has been omitted, d. H. the Embossing roller 1 is accessible in its entirety. To the Fitting pieces 55 are located at both ends of the embossing roller 1 (Drive side) or 56, which the bearings 6 for Pick up embossing roller 1 and peripherally with the mating surfaces 8 or 9 are equipped. It is the same in application otherwise that of FIGS. 1 and 2, in particular regarding the insertion process. The backup takes place here, however, preferably via screws 57, which are in axial Direction to the embossing roller 1 through the brim 58 of the end plate 16 are screwed into the frame 13.

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.Figures 10 and 11 show an embodiment in which the drive-side bearing 60 is arranged in the frame 13 and receives the journal 62. The end 61 only points an annular support web 65 for the embossing roller 1, around them during the change and when storing in one Hold position (preferably approximately in the middle) in which the end 22 of the embossing roller 1, which has an inner cone, on the complementary to this also conical Drive pin 62 pushed on and coupled with it can. The embossing roller end 22 can u. a. as shown as Axis formed or integrated into the roller body.

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.Figures 12 and 13 show an embodiment similar to figures 1 and 2, however, the two embossing rollers 1 and 4 each have a ring gear 70, 71. Im ready for use State (Fig. 13), the sprockets are engaged and the Embossing rollers 1, 4 synchronized with force.

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.Figures 14 and 15 show an embodiment similar to figures 1 and 2 with a rotary knob 24, by means of which the embossing roller 1 z. B. for coupling to the shaft end 22 via a rough Toothing, can be rotated into a position that can be engaged. The knob is over a freewheel or a Drag clutch 75 with shaft end 76 of embossing roller 1 connected so that the button 24 during operation does not necessarily co-rotate.

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.FIG. 16 shows an embodiment variant in which the driven embossing roller 1 arranged individually in the frame 13 and there are two counter-rollers 4 and 4A in the sleeve 77 are located. the sleeve 77 being the one described above Has mating surface 8 and the end plate 40. Such Arrangement with more than one counter roller can for example used for so-called shadow or double embossing be, the two counter-rollers in a certain Alignment to each other are arranged.

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.From the foregoing, those skilled in the art Changes to the illustrated embodiments are accessible, without leaving the scope of the invention. In particular the embossing device can be arranged in any position and be aligned. Also the specified variants are especially for coupling the embossing rollers and for manual Twist with rotary knob, can be combined with each other.

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.In the sides or end plates of the cassette parts, the Frame 13 or the fittings 55, 56 can, for. B. Synchronization means such as gear or belt gear be present to prevent the rotation of the embossing rollers synchronize. So it is possible to do some or all Embossing rollers 1, 4 via corresponding gears synchronize, the clutch of the transmission parts also only when the rollers 1, 4 are inserted into the frame 13 can happen.

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.

One or more of the following modifications are also conceivable:

The rotationally symmetrical interchangeable units, ie the sleeve 2 or the fitting pieces 55, 56 and the corresponding receptacles in the frame 13, are equipped with rotary locking elements, such as tongue and groove pairs, in order to permit insertion only in a certain rotational position, or these interchangeable units also have a radial symmetry to give a different shape, such as B. elliptical.
Retaining means are provided which act directly on one end of the embossing rollers, so that these ends of the embossing roller serve as an axis and actual axes can be dispensed with.
The embossing rollers are generally driven, preferably by a motor or other drive, e.g. B. also instead of a clutch with the drive of the packaging machine with its own motor, which, however, must preferably be synchronized with that of the connected machine, in particular the packaging machine.
Magnetic locking device for the exchange unit.
Inserting the exchange unit by combining radial and axial movement of the exchange unit, e.g. B. Insert from above until the embossing roller is aligned with the drive pin, then axially push onto the pin.
Arranging only counter rolls (4) in one or more exchange units.

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.Numerous others result from the above description Benefits. The counter roll was in the prior art relatively easily accessible screws with the corresponding Adjustment and / or pressure device connected and could therefore already in the known embossing heads less effort can be exchanged. The benefit from it was limited, however, because e.g. B. when changing one lettering to be embossed replaced both rollers must be used, since the embossing rollers are in contact with one another during adjust and changing only one of the two rollers too Malfunctions and higher wear. At the same time it is possible to use one for different embossing specifications To have a pair of embossing rollers in stock without this intolerably high investments are necessary.

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.Equipping the counter-rollers with holding means alone at the same time in a conventional way in the frame driven embossing rollers means one Progress in ease of maintenance as the change compared to a conventionally held counter roll to driven embossing rollers easier, but still with one Time is associated with the present invention is significantly reduced. The invention gains importance in this area additionally because of a trend towards there are several counter-rollers and it seems possible that Wear especially those with the embossed pattern Surface essentially towards the counter roller (s) restrict.

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.The description also shows that the Embossing device according to the invention for free-running Embossing rollers are suitable, in which one tooth each Roll between four adjacent teeth of the cooperating Roller engages, according to the unpublished EP-A-925 911 by the same applicant as well as for Forced synchronized embossing rollers, in which each tooth a roller in a corresponding recess of the cooperating roller engages, and also for mixed systems with more than two rollers.

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.

Overall, the invention with the described embodiments also offers one or more of the following advantages:

1) An embossing head equipped with the quick-change system according to the invention can be permanently mounted on a packaging machine, that is to say it forms an integral part of the same.

2) Operation by one person is possible, since the invention brings about a substantial reduction in the weight of the parts which have to be handled during a changeover or maintenance, in particular essentially only the embossing rollers themselves. As a consequence, lower production costs also result.

3) The procurement costs are lower, since for an existing embossing head only the corresponding embossing rollers have to be purchased in the quick-change system for new embossing requirements.

4) The maintenance and assembly / disassembly of the embossing rollers is considerably simplified.

5) The production technology is more environmentally friendly because fewer mechanical parts are required.

Claims

Device for embossing and satining sheet materials for packaging tobacco products, foods, and stimulants, comprising at least two embossing rollers (1, 4), i.e. a first, driven roller (1) and a mating roller (4), which are arranged in parallel to each other in a mount (13) and capable of being aligned in a position of defined mutual contact, characterised in that at least one of the embossing rollers (1, 4, 4A) is contained in an interchangeable unit (2; 2, 35; 42; 48; 55, 56; 77), in that the interchangeable unit comprises retaining means (8, 9; 31; 49), and in that the mount comprises seats (11, 12; 30; 50) whose shape is essentially complementary to that of the retaining means, so that the interchangeable unit is insertable in a predetermined position in the mount by inserting the retaining means in the associated seats.
Device according to claim 1, characterised in that at least one of the embossing rollers (1, 4,4A) contained in an interchangeable unit (2; 2, 35; 42; 48; 55, 56; 77) is a first roller (1) that is rotationally driven.
Device according to claim 1, characterised in that at least one mating roller (4) is disposed in an interchangeable unit (35; 42; 48), more particularly one or a plurality of such second roller(s) (4, 4A) whose associated first roller (1) is disposed in an interchangeable unit of its own, or in a common interchangeable unit (48) together with one or a plurality of second roller(s).
Device according to claim 1, characterised in that at least one of the rollers (1, 4) disposed in an interchangeable unit (2; 2, 35; 42; 48; 55, 56; 77) comprises manual operating means (24) allowing the roller to be rotated to a certain rotational position, more particularly to a position in which it is possible to couple the roller to the drive (20) as it is inserted in the mount (13).
Device according to claim 1, characterised in that locking means (18; 57) are further provided, preferably clamps, locking screws, and/or other, non-mechanical locking means, whose actuation allows to lock the retaining means (8, 9; 31; 49) in the mount (13) in a determined position such that the removal and reinsertion can be effected without losing the adjustment in the operational condition.
Device according to claim 1, characterised in that the parts of the interchangeable unit are connected to each other to form an undivided enclosure, more particularly an interchangeable frame (48; 2, 42) or a sleeve (2; 35; 77) containing a single roller (1; 4; 4A) or a plurality of rollers (1, 4, 4A).
Device according to claim 6, characterised in that the interchangeable frame (48) surrounds a first roller (1) and a mating roller (4), thus allowing the roller pair to be removed and reinserted as a unit.
Device according to claim 1, characterised in that the first roller (1) and the mating roller(s) (4, 4A) are actively connected to each other by synchronizing means (70, 71) disposed in the interchangeable unit, so that the mutual rotational position of the rollers in the operational condition, and preferably also when removed from the mount, is defined.
Device according to claim 1, characterised in that the mount (13) comprises seats for the retaining means (8, 9; 31; 49) whose walls (11, 12) are disposed axially or radially with respect to the roller (1, 4, 4A) in the inserted condition, and/or guides (50), and in that the retaining means of the corresponding interchangeable unit (2; 2, 35; 48; 55, 56; 77) are essentially complementary thereto, so that the removal from and the reinsertion of the interchangeable unit in the mount (13) can be effected in parallel or perpendicularly to the rotational axis of the roller essentially, or through a succession of such movements.
Device according to claim 1, characterised in that the retaining means (8, 9) comprise rotational locking means and the seats for the retaining means in the mount (13) comprise locking means that are complementary thereto, so that the retaining means are only insertable in the seats in determined rotational positions with respect to the mount.
Device according to claim 1, characterised in that measuring means allowing to measure the wear of at least one embossing roller are provided, more particularly sensors allowing to determine the position of a mating roller (4, 4A) in order to be able to generate a signal when a predetermined threshold of wear is exceeded, preferably in conjunction with an installation for the exchange of embossing rollers (1, 4, 4A), so that an automatic exchange can be performed on demand of the sensors.
Device according to claim 1, characterised in that at least one of the retaining means (8, 9; 55, 56) for an embossing roller (1, 4, 4A) and preferably all of the retaining means for all embossing rollers (1, 4, 4A) arranged in interchangeable units (2; 2, 35; 42; 48; 55, 56; 77) comprise(s) a bearing (6) for rotatably supporting the embossing roller.
Device according to claim 1, characterised in that at least one of the retaining means (61) for an embossing roller (1, 4, 4A), more particularly the one provided at the coupling between a first, driven embossing roller (1) and the drive (21), is in the form of a rest (65) for the embossing roller (1) while the rotatable bearing (60) for its operation is arranged in the mount (13).
Device according to claim 1, characterised in that an interchangeable unit (77) contains at least two embossing rollers (4, 4A).
Device according to claim 14, characterised in that the driven embossing roller (1) is arranged in the mount (13) individually and drives the embossing rollers (4, 4A) arranged in the interchangeable unit.
Packaging machine for the packaging of cigarettes or foods, characterised in that it comprises the device according to claim 1.
Packaging machine according to claim 16, characterised in that the mount (13) of the embossing device (14) is undetachably connected to the packaging machine.
Application of a device according to claim 1 or of a packaging machine according to claim 16 for embossing and satining structures in planar materials, more particularly in the form of strips or bands, which are being guided between at least one first roller (1) and one or a plurality of second roller(s) (4, 4A), the materials being coated, preferably on one side, with a metal, more particularly with aluminium, and comprising a support of a fibrous material, more particularly paper.
Application of the device of claim 15 for the production of shadow or double embossings on packages for tobacco products.