EP1927479A2 - Prägevorrichtung mit beheizbarem Revolverkopf - Google Patents

Prägevorrichtung mit beheizbarem Revolverkopf Download PDF

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EP1927479A2
EP1927479A2 EP07022908A EP07022908A EP1927479A2 EP 1927479 A2 EP1927479 A2 EP 1927479A2 EP 07022908 A EP07022908 A EP 07022908A EP 07022908 A EP07022908 A EP 07022908A EP 1927479 A2 EP1927479 A2 EP 1927479A2
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EP
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turret
embossing
linear drive
elements
stamp elements
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Helmut Högl
Norbert Höfler
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Leonhard Kurz Stiftung and Co KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44B—MACHINES, APPARATUS OR TOOLS FOR ARTISTIC WORK, e.g. FOR SCULPTURING, GUILLOCHING, CARVING, BRANDING, INLAYING
    • B44B5/00—Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins
    • B44B5/02—Dies; Accessories
    • B44B5/028—Heated dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44B—MACHINES, APPARATUS OR TOOLS FOR ARTISTIC WORK, e.g. FOR SCULPTURING, GUILLOCHING, CARVING, BRANDING, INLAYING
    • B44B5/00—Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins
    • B44B5/0004—Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins characterised by the movement of the embossing tool(s), or the movement of the work, during the embossing operation
    • B44B5/0009—Rotating embossing tools

Definitions

  • the invention relates to a device for embossing a decorative layer of a strip-shaped embossing film on a small radius possessing corner of a surface element.
  • a device for embossing a decorative layer of a strip-shaped embossing foil on the, a surface element limiting narrow sides of the surface element is for example from DE 102 16 139 C1 known.
  • this known embossing device it is possible with high cycle speeds, ie high cycle numbers, to characterize surface elements on their narrow sides with the decorative layer of a strip-shaped embossing foil.
  • the respective surface element is formed with rounded corners having a small radius, then the corresponding decorative layer sections at the said corners have hitherto been fixed to the rounded corners, for example with a tool to be handled manually.
  • this manual mode of operation is only possible with low cycle speeds or cycle numbers, so that the productivity leaves corresponding wishes unfulfilled.
  • the fillets may have a radius of 2 mm to 5 mm, it being understood that the corresponding problems also exist with radii of other dimensions.
  • a stroke embossing is applicable, as it is feasible, for example, with an embossing machine of the type PE500 / KTF "Touchwood". With such an embossing machine, however, corners of a surface element having a small radius can only be stamped with moderate cycle speeds.
  • the surface element to be embossed pin elements made of a plastic material peripherally, wherein the surface element to be embossed and the pin elements perform relative to each other during the decorating a relative movement.
  • higher embossing speeds can be achieved in comparison to a stroke embossing;
  • this higher speed can also in comparison to an embossing device according to the aforementioned DE 102 16 139 C1 , for embossing narrow sides of surface elements, still wishes open.
  • the invention has for its object to provide an embossing device of the type mentioned, with which it is possible with high productivity, ie with large embossing speed and high cycle rates, a small radius owning corners of a surface element with a decorative layer of a strip-shaped Embossing foil to be embossed.
  • a turret rotatable about an axis turret which is provided on a linear drive means between an embossing position and an inactive position adjustable back and forth, and at its periphery a number elastic.
  • Stamping elements wherein the turret is associated with a heating device for the stamp elements.
  • the inventive design of the embossing device is provided for a rapid supply of heat to the elastic stamp elements. There is always a freshly heated elastic stamp element in the embossing insert, so that a correspondingly high cycle speed is achieved.
  • elastic a stamp member is referred to when the surface of the material from which the stamp member is formed, a hardness in the range of 45 ° Shore to 95 ° Shore, preferably in the range of 60 ° Shore to 80 ° Shore, in particular of about 70 ° shore.
  • the elasticity of the surface of a stamp element is to be matched to the radius of the corner of the surface element which is to be embossed.
  • the elastic stamp members on the circumference of the turret in the region of the radius of the corner of the surface element can be pressed so that each stamp element adapts to the radius and thus leads to an optimal transfer of the decorative layer on the corner of the surface element.
  • the linear drive device may be formed by a piston-cylinder device.
  • the stamp elements may have at least superficially silicone rubber, it may be useful if the stamp elements are made of silicone rubber.
  • the heater for the provided on the turret elastic punch members is preferably provided in the center of the turret.
  • the heater is preferably provided in the axis of the turret.
  • the heating device comprises radiant heaters, between which the turret is provided, wherein the radiant heaters are preferably arranged in a plane oriented perpendicular to the axis of the turret.
  • the turret with the associated linear drive device and the heater are expediently provided on a base frame on which a stamping foil supply roll, Folienvorschub- and -umlenkrollen and a take-up reel are mounted on associated bearing axes.
  • the bearing axes for the stamping foil supply roll, the Folienvorschub- and -umlenkrollen and the take-up reel are preferably oriented parallel to the axis of the turret.
  • An optimal use of the device according to the invention can be realized in such a way that a number of basic frames corresponding to the number of rounded corners of the respective surface element are provided, wherein the turrets can be adjusted back and forth simultaneously between the embossing position and the inactive position.
  • embossing device With the embossing device according to the invention, it is highly productive possible to characterize the rounded corners of a surface element having a small radius of, for example, 2 to 5 mm with a strip-shaped embossing foil, wherein the corresponding clock speeds correspond to the clock speeds of Embossing device are adapted, with which the narrow sides of the surface element are embossed with the strip-shaped embossing film.
  • the said narrow surfaces can be rectilinear or curved, wavy or designed differently.
  • the small radius owning corners of the respective surface element may be designed as its narrow sides planar or concave or convex.
  • the figure shows a design of the embossing device 10, which is provided for embossing a decorative layer of a strip-shaped embossing foil 12 on a small radius possessing corner of a surface element, not shown.
  • the embossing device 10 has a base frame 14, on which a turret 16 is gradually rotatable about an axis 18.
  • the turret 18 is provided on a linear drive device 20.
  • the linear drive device 20 is formed by a piston-cylinder device 22.
  • the cylinder 24 of the piston-cylinder device 22 is fixed to the base frame 14.
  • the turret 16 is connected to the piston of the piston-cylinder device 22.
  • the turret 16 With the aid of the linear drive device 22, the turret 16 between an embossing position and an inactive positive back and forth adjustable.
  • the turret 16 has at its periphery 26 a number of elastic stamp elements 28.
  • the stamp members 28 are made of silicone rubber and are arranged at the periphery 26 of the turret 16 evenly spaced.
  • the turret 16 is associated with a heater 30 for the stamp elements 28.
  • the heater 30 is preferably provided in the center of the turret 16. It is particularly advantageous here if the heating device 30 is provided in the axis 18 of the turret.
  • a stamping foil supply roll 34 is rotatably mounted on a bearing axis 36.
  • film feed rollers 38 and guide rollers 40 are rotatably mounted on corresponding bearing axles 42, 44.
  • a take-up roller 46 for the carrier strip of the embossing foil 12 is also rotatably mounted on an associated bearing shaft 48.

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

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Prägen einer Dekorlage einer streifenförmigen Prägefolie (12) auf eine einen kleinen Radius besitzende Ecke eines Flächenelementes beschrieben, wobei eine hohe Taktgeschwindigkeit und große Taktzahlen dadurch erreicht werden, dass die Prägevorrichtung (10) einen schrittweise um eine Achse (18) drehbaren Revolverkopf (16) aufweist, der an seinem Umfang (26) eine Anzahl elastischer Stempelelemente (28) aufweist, welchen eine Heizeinrichtung (30) zugeordnet ist, wobei der Revolverkopf (16) an einer Linearantriebseinrichtung (20) zwischen einer Prägeposition und einer Inaktivposition hin und her verstellbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prägen einer Dekorlage einer streifenförmigen Prägefolie auf eine, einen kleinen Radius besitzende Ecke eines Flächenelementes.
  • Eine Vorrichtung zum Prägen einer Dekorlage einer streifenförmigen Prägefolie auf die, ein Flächenelement begrenzenden Schmalseiten des Flächenelementes ist beispielsweise aus der DE 102 16 139 C1 bekannt. Mit dieser bekannten Prägevorrichtung ist es mit großen Taktgeschwindigkeiten, d.h. hohen Taktzahlen, möglich, Flächenelemente an ihren Schmalseiten mit der Dekorlage einer streifenförmigen Prägefolie zu beprägen. Ist das jeweilige Flächenelement jedoch an seinen Ecken mit einen kleinen Radius besitzenden Abrundungen ausgebildet, so werden die entsprechenden Dekorlagenabschnitte an den besagten Ecken bislang beispielsweise mit einem manuell zu handhabenden Werkzeug an den abgerundeten Ecken fixiert. Diese manuelle Arbeitsweise ist jedoch nur mit niedrigen Taktgeschwindigkeiten bzw. Taktzahlen möglich, so dass die Produktivität entsprechende Wünsche offen lässt. Die Abrundungen können z.B. einen Radius von 2 mm bis 5 mm besitzen, wobei es sich versteht, dass die entsprechenden Probleme auch bei Radien mit anderen Dimensionen gegeben sind.
  • Zum Beprägen abgerundeter Ecken von Flächenelementen ist beispielsweise auch eine Hubprägung anwendbar, wie sie beispielsweise mit einer Prägemaschine des Typs PE500/KTF "Touchwood" durchführbar ist. Mit einer derartigen Prägemaschine sind einen kleinen Radius aufweisende Ecken eines Flächenelementes jedoch nur mit mäßigen Taktgeschwindigkeiten beprägbar.
  • Desgleichen ist es möglich, an dem zu beprägenden Flächenelement Stiftelemente aus einem Kunststoffmaterial peripher abzurollen, wobei das zu beprägende Flächenelement und die Stiftelemente während des Dekoriervorgangs in Bezug zueinander eine Relativbewegung ausführen. Mit einem solchen bekannten Doppelprägekopf sind im Vergleich zu einer Hubprägung zwar höhere Prägegeschwindigkeiten erreichbar; auch diese höhere Geschwindigkeit lässt jedoch im Vergleich zu einer Prägevorrichtung gemäß der eingangs erwähnten DE 102 16 139 C1 , zum Prägen von Schmalseiten von Flächenelementen, noch Wünsche offen. Das resultiert beispielsweise aus den Isolationseigenschaften der Kunststoffstifte des Doppelprägekopfes, da die Wärme vom Stempelinneren an die Stempeloberfläche transportiert werden muss, was relativ viel Zeit benötigt. Dementsprechend niedrig ist die Durchsatzleistung an zu beprägenden Flächenelementen pro Zeiteinheit.
  • In Kenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Prägevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der es mit hoher Produktivität, d.h. mit großer Prägegeschwindigkeit und hohen Taktzahlen, möglich ist, einen kleinen Radius besitzende Ecken eines Flächenelementes mit einer Dekorlage einer streifenförmigen Prägefolie zu beprägen.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gelöst durch einen schrittweise um eine Achse drehbaren Revolverkopf, der an einer linearen Antriebseinrichtung zwischen einer Prägeposition und einer Inaktivposition hin und her verstellbar vorgesehen ist, und der an seinem Umfang eine Anzahl elastische. Stempelelemente aufweist, wobei dem Revolverkopf eine Heizeinrichtung für die Stempelelemente zugeordnet ist.
  • Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Prägevorrichtung wird für eine schnelle Wärmezufuhr zu den elastischen Stempelelementen gesorgt. Es ist jederzeit ein frisch aufgeheiztes elastisches Stempelelement im Prägeeinsatz, so dass eine entsprechend hohe Taktgeschwindigkeit erreicht wird. Als "elastisch" wird ein Stempelelement bezeichnet, wenn die Oberfläche des Materials, aus welchem das Stempelelement gebildet ist, eine Härte im Bereich von 45° Shore bis 95° Shore, bevorzugt im Bereich von 60° Shore bis 80° Shore, insbesondere von etwa 70° Shore, aufweist.
  • Dabei ist die Elastizität der Oberfläche eines Stempelelements auf den Radius der Ecke des Flächenelements abzustimmen, welche beprägt werden soll. So sollen die elastischen- Stempelelemente am Umfang des Revolverkopfes im Bereich des Radius der Ecke des Flächenelements derart angedrückt werden können, dass sich jedes Stempelelement dem Radius anpasst und so zu einer optimalen Übertragung der Dekorlage auf die Ecke des Flächenelements führt. Je kleiner der Radius ausgebildet ist, desto elastischer ist demnach ein Stempelelement auszubilden.
  • Bei der erfindungsgemäßen Prägevorrichtung kann die Linearantriebseinrichtung von einer Kolben-Zylindereinrichtung gebildet sein.
  • Die Stempelelemente können zumindest oberflächlich Silikongummi aufweisen, zweckmäßig kann es sein, wenn die Stempelelemente aus Silikongummi bestehen.
  • Die Heizeinrichtung für die am Revolverkopf vorgesehenen elastischen Stempelelemente ist vorzugsweise im Zentrum des Revolverkopfes vorgesehen. Zu diesem Zwecke ist die Heizeinrichtung vorzugsweise in der Achse des Revolverkopfes vorgesehen. Desgleichen ist es möglich, dass die Heizeinrichtung Heizstrahler aufweist, zwischen welchen der Revolverkopf vorgesehen ist, wobei die Heizstrahler vorzugsweise in einer zur Achse des Revolverkopfes senkrecht orientierten Ebene angeordnet sind.
  • Der Revolverkopf mit der zugehörigen Linearantriebseinrichtung und die Heizeinrichtung sind zweckmäßigerweise an einem Grundgestell vorgesehen, an dem eine Prägefolien-Vorratsrolle, Folienvorschub- und -umlenkrollen und eine Aufwickelrolle an zugehörigen Lagerachsen gelagert sind. Die Lagerachsen für die Prägefolien-Vorratsrolle, die Folienvorschub- und -umlenkrollen und die Aufwickelrolle sind zur Achse des Revolverkopfes vorzugsweise parallel orientiert.
  • Ein optimaler Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Weise realisierbar, dass eine der Anzahl abgerundeter Ecken des jeweiligen Flächenelementes entsprechende Anzahl Grundgestelle vorgesehen sind, wobei die Revolverköpfe simultan zwischen der Prägeposition und der Inaktivposition hin und her verstellbar sind.
  • Mit der erfindungsgemäßen Prägevorrichtung ist es hoch produktiv möglich, die einen kleinen Radius von z.B. 2 bis 5 mm besitzenden abgerundeten Ecken eines Flächenelementes mit einer streifenförmigen Prägefolie zu beprägen, wobei die entsprechenden Taktgeschwindigkeiten an die Taktgeschwindigkeiten der Prägevorrichtung angepasst sind, mit welcher die Schmalseiten des Flächenelementes mit der streifenförmigen Prägefolie beprägt werden. Die besagten Schmalflächen können dabei geradlinig oder gebogen, gewellt oder beliebig anders gestaltet sein. Die einen kleinen Radius besitzenden Ecken des jeweiligen Flächenelementes können wie seine Schmalseiten ebenflächig oder konkav oder konvex gewölbt gestaltet sein.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch in einer Seitenansicht verdeutlichten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Prägevorrichtung.
  • Die Figur zeigt eine Ausbildung der Prägevorrichtung 10, die zum Prägen einer Dekorlage einer streifenförmigen Prägefolie 12 auf eine einen kleinen Radius besitzenden Ecke eines nicht dargestellten Flächenelementes vorgesehen ist. Die Prägevorrichtung 10 weist ein Grundgestell 14 auf, an dem ein Revolverkopf 16 schrittweise um eine Achse 18 drehbar ist. Der Revolverkopf 18 ist an einer Linearantriebseinrichtung 20 vorgesehen. Die Linearantriebseinrichtung 20 ist von einer Kolben-Zylindereinrichtung 22 gebildet. Der Zylinder 24 der Kolben-Zylindereinrichtung 22 ist am Grundgestell 14 befestigt. Der Revolverkopf 16 ist mit dem Kolben der Kolben-Zylindereinrichtung 22 verbunden.
  • Mit Hilfe der Linearantriebseinrichtung 22 ist der Revolverkopf 16 zwischen einer Prägeposition und einer Inaktivpositiv hin und her verstellbar.
  • Der Revolverkopf 16 weist an seinem Umfang 26 eine Anzahl elastische Stempelelemente 28 auf. Die Stempelelemente 28 bestehen aus Silikongummi und sind am Umfang 26 des Revolverkopfes 16 gleichmäßig beabstandet angeordnet.
  • Dem Revolverkopf 16 ist eine Heizeinrichtung 30 für die Stempelelemente 28 zugeordnet. Die Heizeinrichtung 30 ist vorzugsweise im Zentrum des Revolverkopfes 16 vorgesehen. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn die Heizeinrichtung 30 in der Achse 18 des Revolverkopfes vorgesehen ist.
  • Mit der Bezugsziffer 32 sind in der Zeichnungsfigur Folienumlenkrollenbügel bezeichnet:
  • Am Grundgestell 14 der Prägevorrichtung 10 ist eine Prägefolien-Vorratsrolle 34 an einer Lagerachse 36 drehbar gelagert. Am Grundgestell 14 sind außerdem Folienvorschubrollen 38 und Umlenkrollen 40 an zugehörigen Lagerachsen 42, 44 drehbar gelagert. Am Grundgestell 14 ist außerdem eine Aufwickelrolle 46 für den Trägerstreifen der Prägefolie 12 an einer zugehörigen Lagerachse 48 drehbar gelagert.

Claims (10)

  1. Vorrichtung zum Prägen einer Dekorlage einer streifenförmigen Prägefolie (12) auf eine einen kleinen Radius besitzende Ecke eines Flächenelementes,
    gekennzeichnet durch
    einen schrittweise um eine Achse (18) drehbaren Revolverkopf (16), der an einer Linearantriebseinrichtung (20) zwischen einer Prägeposition und einer Inaktivposition hin und her verstellbar vorgesehen ist, und der an seinem Umfang (26) eine Anzahl elastische Stempelelemente (28) aufweist, wobei den Stempelelementen (28) des Revolverkopfes (16) eine Heizeinrichtung (30) für die Stempelelemente (28) zugeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Linearantriebseinrichtung (20) von einer Kolben-Zylindereinrichtung (22) gebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Stempelelemente (28) zumindest oberflächlich Silikongummi aufweisen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Stempelelemente (28) aus Silikongummi bestehen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Heizeinrichtung (30) im Zentrum des Revolverkopfes (16) vorgesehen ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Heizeinrichtung (30) in der Achse (18) des Revolverkopfes (16) vorgesehen ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Heizeinrichtung (30) Heizstrahler aufweist, zwischen welchen der Revolverkopf (16) vorgesehen ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Revolverkopf (16) mit der zugehörigen Linearantriebseinrichtung (20) und die Heizeinrichtung (30) an einem Grundgestell (14) vorgesehen sind, an dem eine Prägefolien-Vorratsrolle (34), Folienvorschub- und - umlenkrollen (38, 40) und eine Aufwickelrolle (46) an zugehörigen Lagerachsen (36, 42, 44, 48) gelagert sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Lagerachsen (36, 42, 44, 48) für die Prägefolien-Vorratsrolle (34), die Folienvorschub- und -umlenkrollen (38, 40) und die Aufwickelrolle (46) zur Achse (18) des Revolverkopfes (16) parallel orientiert sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine der Anzahl Ecken des jeweiligen zu beprägenden Flächenelementes entsprechende Anzahl Grundgestelle (14) vorgesehen sind, wobei die Revolverköpfe (16) simultan zwischen der Prägeposition und der Inaktivposition hin und her verstellbar sind.
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