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EP0835181B1 - Prägewalze für eine Prägevorrichtung - Google Patents

Prägewalze für eine Prägevorrichtung Download PDF

Info

Publication number
EP0835181B1
EP0835181B1 EP96909045A EP96909045A EP0835181B1 EP 0835181 B1 EP0835181 B1 EP 0835181B1 EP 96909045 A EP96909045 A EP 96909045A EP 96909045 A EP96909045 A EP 96909045A EP 0835181 B1 EP0835181 B1 EP 0835181B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
embossing
roller
die ring
ring
embossing roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP96909045A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0835181A1 (de
Inventor
Reinwald Mitsam
Johannes Georg Schaede
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leonhard Kurz Stiftung and Co KG
Koenig and Bauer AG
Original Assignee
Koenig and Bauer AG
Leonhard Kurz GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koenig and Bauer AG, Leonhard Kurz GmbH and Co KG filed Critical Koenig and Bauer AG
Publication of EP0835181A1 publication Critical patent/EP0835181A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0835181B1 publication Critical patent/EP0835181B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F19/00—Apparatus or machines for carrying out printing operations combined with other operations
    • B41F19/02—Apparatus or machines for carrying out printing operations combined with other operations with embossing
    • B41F19/06—Printing and embossing between a negative and a positive forme after inking and wiping the negative forme; Printing from an ink band treated with colour or "gold"
    • 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
    • B44B5/026—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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to an embossing device intended embossing roller, which has a central carrier roller and Embossing dies spaced apart in the circumferential direction has, at least one on the carrier roller Stamp ring is attached, both of which are axially apart spaced edge sections to the defined system with at least one associated pressure roller Spacer rings are formed, and the at least one Stamp ring between the two associated spacer rings is formed with the dies.
  • An embossing roller of the type mentioned above is from CH-A 322 275 and known from US-A 3,217,637. With the from the first known CH-A 322 275 known embossing roller act with this several cylinders different Printing process together. The contact pressure of the different cylinders on the embossing roller, i.e. on the single impression cylinder, be different. At the out of the aforementioned embossing roller known from US Pat. No. 3,217,637 are the Embossing stamps only along a portion of the circumference of the Embossing roller provided.
  • An embossing roller is known from WO 94/13487 A1, in which a separate embossing roller is required for different substrates to be embossed in accordance with the division of the benefits.
  • This means that such a known embossing roller is only suitable for embossing large embossing runs, because such embossing rollers are expensive and, as it were, have no flexibility.
  • the respective decor transfer from the embossing film to the substrate because the pressure rollers that press against the embossing roller only compensate for the above-mentioned deviations from the ideal cylindrical shape of the embossing roller or compensate for tolerances is possible.
  • From DE-PS 233 239 is one for an embossing device intended embossing roller known that a central Carrier roller and spaced apart in the circumferential direction Has embossing stamp, with a number on the carrier roller Stamp rings are attached closely adjacent.
  • the Stamp rings are between two side spacer rings arranged. These two side spacer rings are used not there for the defined creation of an associated one Pinch roller but for pushing through and setting Attachment rods to the closely spaced To hold stamp rings together.
  • DE 27 53 296 C2 describes a bearer ring arrangement to achieve a defined center distance between two Printing unit cylinders of a rotary printing unit with two each on one end of the two printing unit cylinders attached bearer rings, with the printing unit cylinders to run around and under tension and constant mutual contact can roll, and at least one with its central bore attached to the axis of the associated printing unit cylinder is.
  • the bearer ring Support surface convex on the axis of the printing unit cylinder and the bearing surface in the central bore of the The bearer is concavely curved.
  • U1 is an embossing roller with a heated roller core and a supported on it its circumferential surface engraved roll shell known, wherein the roller core at least in the area of its support the roller shell made of a material with a larger Coefficient of thermal expansion exists as the roll shell.
  • the invention has for its object an embossing roller of the type mentioned at the beginning, in which a variable arrangement of the dies as required is possible, and at which tolerances or possible Deviations from the ideal cylinder shape of the embossing roller and their concentricity can be compensated with simple means are.
  • This task is the beginning of an embossing roller mentioned type according to the invention solved by the / everyone Stamp ring on the carrier roller dimension and is materially adjusted so that the / everyone Stamp ring at room temperature on the carrier roller is adjustable and with increased embossing or Operating temperature of the embossing roller the thermal expansion the / each stamp ring fixed to the carrier roller that the / each stamp ring between the two lateral ones Spacer rings and between adjacent dies Has heat insulating part, and that to the / each stamp ring Connect covers on the side.
  • the dies are expediently in The circumferential direction of the stamp ring is provided equidistant.
  • a stamp ring can be attached to the central carrier roller his; but are preferably on the central carrier roller several stamp rings attached. Because of that Embossing stamps are formed on stamp rings, it is possible, a corresponding on the central embossing roller Arrange the number of stamp rings as required. Here is the axial distance between the adjacent stamp rings easily adjustable as required. Through the Selection of a suitable stamp ring is for example also the division of the dies in the circumferential direction of the Embossing roller can be selected as required.
  • each Stamp ring and the central carrier roller At normal room temperature is between each Stamp ring and the central carrier roller a sliding or Given sliding seat tolerance, so that the respective Stamp ring in the axial direction of the central carrier roller is adjustable as desired.
  • the material selection for the Stamp ring and the central carrier roller is like this met that the central carrier roller at increased operating or embossing temperature of the embossing roller expands more than the / each stamp ring, so that at the embossing or operating temperature of the embossing roller between the central carrier roller and the / each stamp ring Press fit results in what the / each stamp ring on the central carrier roller is fixed.
  • the / each stamp ring is expediently provided with a Provide heating device.
  • This heater can it is an electric heater.
  • This heater is an accurate one Regulation of the temperature on the dies of each Stamp ring and in particular a precise regulation of the Temperature on the front or stamp surfaces of the individual Embossing stamp possible.
  • the individual stamp of the / each stamp ring is the appropriate stamp ring with Temperature measurement sensors provided with a Control device are connected, which to the said Use a suitable heating device.
  • the / each stamp ring between the two side spacer rings and between the neighboring stamps has a heat insulating part, there is a thermal separation between the Embossing stamps or their front or embossing surfaces.
  • This Heat insulating parts expediently have a Outer surface on that of the outer surface of the embossing roller corresponds.
  • the pinch rollers continuously and roll evenly on the cylinder jacket is one Embossing roller with spaced apart, individual Stamping the rolling process accordingly discontinuous. That means the pinch rollers can be used the necessary to carry out the embossing process Press in the gaps between neighboring ones Embossing stamps are moved into it.
  • the between heat-insulating parts provided adjacent stamps are not suitable for the necessary counterforces to raise; They give slightly due to the material after. Especially in the case of a so-called delay of Embossing roller, which is often not due to the temperature can be reliably excluded, can be serious Problems arise.
  • the present invention provides with simple means reliable remedy that on the side next to the spaced stamps the two spacer rings are provided against which the at least one associated pressure roller of the Embossing device presses.
  • the two spacer rings are provided against which the at least one associated pressure roller of the Embossing device presses.
  • Spacer rings on the embossed substrate clearly Leave impressions, which then the overprintability can restrict.
  • you can the two in the embossing roller according to the invention Spacer rings of the / each stamp ring with chamfer surfaces be trained. By training each Pair of spacer rings with such chamfer surfaces there is the advantage that the overprintability is not is restricted.
  • the covers can in the embossing roller according to the invention each consist of a metal sheet. They don't serve only a suitable design of the embossing cylinder, but also to the outside of the central carrier roller heat insulate.
  • the carrier roller is namely expediently also with a heating device Mistake. This heater can, for example, from commercially available electric heating cartridges.
  • the embossing roller according to the invention d. H. from the outer shell of her central carrier roller at least one elongated Strip element protrudes that in the axial direction of Carrier roller oriented and laterally next to the at least a stamp ring with suction openings is formed.
  • the suction openings that have suitable Hose lines with a vacuum source fluid are connectable, it is reliably possible to get one to fix the embossing substrate on the embossing roller.
  • Minting a so-called endless substrate Feed movement of the substrate in particular by a corresponding clamping between the spacer rings of the / each stamp ring and the associated pressure rollers guaranteed.
  • the substrate transport becomes arc-shaped substrates especially of the elongated ledge elements with their Suction openings taken over.
  • Suction openings are expediently the leaf or Defined arc start adopted.
  • the Sheets or sheets for example, from one of the Embossing station upstream contact roller on the at least pushed a last element.
  • at least a strip element has stop ribs on the side are provided in addition to the at least one stamp ring and project radially beyond the at least one stamp ring.
  • stop ribs On these stop ribs come the one to be stamped Bow with its leading edge precisely defined to the system and is formed by the elongated last element Suction openings on the last element and thus on the Embossing roller sucked in. After performing the The corresponding embossing process is the negative pressure canceled. Then can through the suction openings Compressed air is blown out, causing the embossed Substrate sheets or sheets from the stop ribs or from the embossing roller repelled and for example by Conveyor belts are taken over.
  • the temperature on the front or stamp surfaces the die is very precise and easy to adjust, and dag between the stamping surfaces mentioned and the non-defining spaces between the Stamping through thermal separation
  • Heat insulation parts is easy to implement.
  • the Heat insulating parts are to be given the cylindrical shape around the Length of the film to be peeled off according to the Keep arc length because without such heat insulation parts follow the polygon shape from stamp to stamp would. This would reduce the length of the film the division of the stamp spacing on the cylinder or Imprints on the paper sheet to be embossed or the like. That would the controllability is severely impaired.
  • Through the Heat insulation parts will have the last mentioned shortcomings easily eliminated.
  • Figure 1 shows an embodiment of the for an embossing device provided embossing roller 10 with a central carrier roller 12, which is designed as a tubular sleeve.
  • a central carrier roller 12 On each of the two axial ends of the central carrier roller 12 is a flange 14, 16 attached.
  • the flange 14 is the drive-side flange.
  • This drive takes place via a non-rotatable divisible coupling, which is not in Figure 1 is drawn.
  • spacer or bearer rings 18 are used for support a (not shown) pinch roller carrier of Embossing device.
  • stamp rings 20 attached, one of which is shown in the figures 3 and 4 in a side view and shown in section is.
  • the stamp rings 20 are in the axial direction spaced from one another and to the central carrier roller 12 adapted in terms of dimensions and materials so that each stamp ring 20 at room temperature on the central one Carrier roller 12 is adjustable and displaceable and at increased embossing or operating temperature of the embossing roller 10 the thermal expansion of the respective stamp ring 20 on the central carrier roller 12 fixed.
  • the central carrier roller So 12 is made of a material that is larger Has thermal expansion coefficient as the material for the Stamp rings 20.
  • Each stamp ring 20 is provided with a heating device 22 Mistake. These heaters are expediently to electrical resistance heaters. The Power is measured so that the entire process heat can be applied.
  • Each of the stamp rings 20 has its own electrical control circuit so that the individual stamp rings are not only interchangeable, but also independently controllable as desired are.
  • stamp ring 20 with a series of stamps 24 formed, which are spaced apart. Laterally In addition to the stamping dies 24, the / each stamping ring 20 is also included Spacer rings 26 are formed, on each of which associated pressure roller 28 (see FIG. 5). To everybody the two spacer rings 26 are laterally integrally included Side section 30. Each of the two side sections 30 has a circumferential annular groove 32 trained to lay down an associated side cover 34 is provided.
  • Heat insulating part 36 Between adjacent dies 24 and the two lateral spacer rings 26 is one Heat insulating part 36 arranged. In Figure 3 is one of these Heat insulating parts 36 indicated by hatching. The Heat insulating parts 36 are for example between the screwed two spacer rings 26, what with Reference numbers 38 is clarified.
  • Embossing roller 10 From the outer jacket 42 of the central carrier roller 12 Embossing roller 10 are - as can be seen from Figure 2 - four elongated strip elements 44 away, the side next to the stamp rings 20 are formed with suction openings 46, as Figure 1 shows.
  • the elongated last elements 44 also have stop ribs 48 (see FIG. 2), the are provided laterally next to the stamp rings 20 and project radially beyond the stamp rings 20.
  • the Stop ribs 48 are used to precisely define the respective leading edge of a sheet or arcuate substrate.

Landscapes

  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Advancing Webs (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Labeling Devices (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
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  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Machines For Manufacturing Corrugated Board In Mechanical Paper-Making Processes (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine für eine Prägevorrichtung vorgesehene Prägewalze, die eine zentrale Trägerwalze und in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Prägestempel aufweist, wobei an der Trägerwalze mindestens ein Stempelring befestigt ist, dessen beide axial voneinander beabstandete Randabschnitte zur definierten Anlage mindestens einer zugehörigen Andruckrolle mit Abstandsringen ausgebildet sind, und der mindestens eine Stempelring zwischen den beiden zugehörigen Abstandsringen mit den Prägestempeln ausgebildet ist.
Eine Prägewalze der oben genannten Art ist aus der CH-A 322 275 und aus der US-A 3 217 637 bekannt. Bei der aus der zuerst genannten CH-A 322 275 bekannten Prägewalze wirken mit dieser mehrere Zylinder unterschiedlicher Druckverfahren zusammen. Dabei kann der Anpressdruck der verschiedenen Zylinder auf die Prägewalze, d.h. auf den einzigen Druckzylinder, unterschiedlich sein. Bei der aus der erwähnten US-A 3 217 637 bekannten Prägewalze sind die Prägestempel nur entlang eines Abschnittes des Umfangs der Prägewalze vorgesehen.
Aus der WO 94/13487 A1 ist eine Prägewalze bekannt, bei welcher für unterschiedliche zu beprägende Substrate entsprechend der Einteilung der Nutzen jeweils eine eigene Prägewalze erforderlich ist. Das bedeutet, dag eine derartige bekannte Prägewalze nur zum Prägen großer Präge-Auflagen geeignet ist, weil solche Prägewalzen teuer sind und gleichsam keine Flexibilität besitzen. Außerdem kann es bei großen Abmessungen einer solchen bekannten Prägewalze infolge minimaler Abweichungen von der idealen Zylinderform, wie sie
z.B. temperaturbedingt auftreten können, zu erheblichen Qualitätsproblemen des Prägevorgangs, d.h. des jeweiligen Dekor-Transfers von der Prägefolie auf das Substrat kommen, weil durch die gegen die Prägewalze drückenden Andruckrollen nur ein bedingter Ausgleich der genannten Abweichungen von der idealen Zylinderform der Prägewalze bzw. ein Toleranzausgleich möglich ist.
Aus der DE-PS 233 239 ist eine für eine Prägevorrichtung vorgesehene Prägewalze bekannt, die eine zentrale Trägerwalze und in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Prägestempel aufweist, wobei an der Trägerwalze eine Anzahl Stempelringe eng benachbart befestigt sind. Die Stempelringe sind zwischen zwei seitlichen Abstandsringen angeordnet. Diese beiden seitlichen Abstandsringe dienen dort nicht zur definierten Anlage einer zugehörigen Andruckrolle sondern zum Durchstecken und Festlegen von Befestigungsstangen, um die eng benachbart angeordneten Stempelringe zusammenzuhalten.
Die DE 27 53 296 C2 beschreibt eine Schmitzringanordnung zum Erzielen eines definierten Achsabstandes zwischen zwei Druckwerkszylindern eines Rotations-Druckwerkes mit zwei jeweils an einer Stirnseite der beiden Druckwerkszylinder angebrachten Schmitzringen, die mit den Druckwerkszylindern umzulaufen und unter Vorspannung und ständiger gegenseitiger Berührung aufeinander abzurollen vermögen, und von denen mindestens einer mit seiner zentralen Bohrung auf der Achse des zugehörigen Druckwerkszylinders befestigt ist. Zur Vermeidung eines Schmitzringverschleißes wird dort vorgeschlagen, daß bei dem auf der Achse des Druckwerkszylinders befestigten Schmitzring die Auflagerfläche an der Achse des Druckwerkszylinders konvex und die Auflagerfläche in der zentralen Bohrung des Schmitzringes entsprechend konkav gekrümmt ist.
Aus der DE 85 18 933 U1 ist eine Prägewalze mit einem beheizbaren Walzenkern und einem darauf abgestützten, auf seiner Umfangsfläche gravierten Walzenmantel bekannt, wobei der Walzenkern wenigstens im Bereich seiner Abstützung mit dem Walzenmantel aus einem Material mit einem größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten besteht als der Walzenmantel.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prägewalze der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher wunschgemäß eine variable Anordnung der Prägestempel möglich ist, und bei welcher Toleranzen bzw. mögliche Abweichungen von der idealen Zylinderform der Prägewalze und ihres Rundlaufes mit einfachen Mitteln kompensierbar sind.
Diese Aufgabe wird bei einer Prägewalze der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dag der/jeder Stempelring an die Trägerwalze abmessungs- und materialmäßig derart angepaßt ist, daß der/jeder Stempelring bei Raumtemperatur auf der Trägerwalze verstellbar ist und bei erhöhter Präge- bzw. Betriebstemperatur der Prägewalze die Wärmedehnung den/jeden Stempelring an der Trägerwalze fixiert, daß der/jeder Stempelring zwischen den beiden seitlichen Abstandsringen und zwischen benachbarten Prägestempeln ein Wärmeisolierteil aufweist, und daß an den/jeden Stempelring seitlich Abdeckungen anschließen.
Die Prägestempel sind hierbei zweckmäßigerweise in Umfangsrichtung des Stempelringes äquidistant vorgesehen. An der zentralen Trägerwalze kann ein Stempelring befestigt sein; vorzugsweise sind an der zentralen Trägerwalze jedoch mehrere Stempelringe befestigt. Dadurch, dag die Prägestempel an Stempelringen ausgebildet sind, ist es möglich, an der zentralen Prägewalze eine entsprechende Anzahl Stempelringe wunschgemäß anzuordnen. Dabei ist der axiale Abstand zwischen den benachbarten Stempelringen wunschgemäß in einfacher Weise einstellbar. Durch die Auswahl eines geeigneten Stempelringes ist beispielsweise auch die Teilung der Prägestempel in Umfangsrichtung der Prägewalze wunschgemäß auswählbar. Dadurch, daß die jeweilige Andruckrolle definiert an den beiden seitlichen Abstandsringen anliegt, zwischen welchen die Prägestempel vorgesehen sind, ergibt sich der Vorteil, daß Toleranzen bzw. Abweichungen der Prägewalze von der exakten Zylinderform und somit Abweichungen vom exakten Rundlauf der Prägewalze auf einfache Weise kompensiert werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, dag am entsprechenden Stempelring nicht nur eine Andruckrolle anliegt, sondern eine Anzahl Andruckrollen - ähnlich einer Ausbildung einer Prägevorrichtung, wie sie in der DE 32 10 551 C2 offenbart ist.
Bei normaler Raumtemperatur ist zwischen dem jeweiligen Stempelring und der zentralen Trägerwalze eine Gleit- bzw. Schiebesitztoleranz gegeben, so daß der jeweilige Stempelring in axialer Richtung der zentralen Trägerwalze wunschgemäß verstellbar ist. Die Materialauswahl für den Stempelring und die zentrale Trägerwalze ist derartig getroffen, daß sich die zentrale Trägerwalze bei der erhöhten Betriebs- bzw. Prägetemperatur der Prägewalze stärker ausdehnt als der/jeder Stempelring, so daß sich bei der Präge- bzw. Betriebstemperatur der Prägewalze zwischen der zentralen Trägerwalze und dem/jedem Stempelring ein Preß-Sitz ergibt, wodurch der/jeder Stempelring auf der zentralen Trägerwalze fixiert ist.
Zweckmäßigerweise ist der/jeder Stempelring mit einer Heizeinrichtung versehen. Bei dieser Heizeinrichtung kann es sich um eine elektrische Heizeinrichtung handeln. Mit Hilfe einer solchen Heizeinrichtung ist eine genaue Regelung der Temperatur an den Prägestempeln des jeweiligen Stempelringes und insbesondere eine genaue Regelung der Temperatur an den Front- bzw. Stempelflächen der einzelnen Prägestempel möglich. Zu genauen Temperaturregelung der einzelnen Prägestempel des/jedes Stempelringes ist der jeweilige Stempelring zweckmäßigerweise mit Temperaturmeßsensoren versehen, die mit einer Regeleinrichtung verbunden sind, welche auf die genannte Heizeinrichtung geeignet einwirken.
Dadurch, daß erfindungsgemäß der/jeder Stempelring zwischen den beiden seitlichen Abstandsringen und zwischen den benachbarten Prägestempeln ein Wärmeisolierteil aufweist, ergibt sich eine thermische Trennung zwischen den Prägestempeln bzw. deren Front- bzw. Prägeflächen. Diese Wärmeisolierteile weisen zweckmäßigerweise eine Außenoberfläche auf, die der Außenoberfläche der Prägewalze entspricht. Auf diese Weise ergibt sich der Vorteil, daß an dem zu beprägenden Substrat und an der mit dem Substrat simultan zwischen die Prägewalze und die mindestens eine zugehörige Andruckrolle eingeleiteten Prägefolie in den Zwischenräumen zwischen benachbarten Prägestempeln keine unerwünschten, die Prägequalität beeinträchtigenden Falten entstehen können. Die genannten Wärmeisolierteile weisen derartige Isoliereigenschaften auf, daß die Oberflächentemperatur der Wärmeisolierteile keine Wirkung, d. h. keinen Einfluß auf die Prägefolie ausübt, so daß durch die Wärmeisolierteile keine unerwünschte Voraktivierung der Klebeschicht und/oder Dehnung des Trägers der Prägefolie erfolgt.
Während bei einer glatten Prägewalze, wie sie beispielsweise in der oben erwähnten DE 32 10 551 C2 offenbart ist, die Andruckrollen kontinuierlich und gleichmäßig am Zylindermantel abrollen, ist bei einer Prägewalze mit voneinander beabstandeten, einzelnen Prägestempeln der Abrollvorgang entsprechend diskontinuierlich. Das heißt, die Andruckrollen können bei den zur Durchführung des Prägevorgangs erforderlichen Drücken in die Zwischenräume zwischen benachbarten Prägestempeln hinein bewegt werden. Die zwischen benachbarten Prägestempeln vorgesehenen Wärmeisolierteile sind nicht dazu geeignet, die notwendigen Gegenkräfte aufzubringen; materialbedingt geben sie nämlich geringfügig nach. Insbesondere bei einem sogenannten Verzug der Prägewalze, wie er temperaturbedingt oftmals nicht zuverlässig ausschließbar ist, können sich gravierende Probleme ergeben. Hier schafft die vorliegende Erfindung mit einfachen Mitteln zuverlässig dadurch Abhilfe, daß seitlich neben den voneinander beabstandeten Prägestempeln die beiden Abstandsringe vorgesehen sind, gegen welche die mindestens eine zugehörige Andruckrolle der Prägevorrichtung drückt. Bei empfindlichen zu beprägenden Substraten und/oder bei höheren Liniendrücken zwischen der Prägewalze und der mindestens einen Andruckrolle können die Abstandsringe auf dem beprägten Substrat deutliche Eindrücke hinterlassen, welche dann die Überdruckbarkeit einschränken können. Um diesem Mangel abzuhelfen, können bei der erfindungsgemäßen Prägewalze die beiden Abstandsringe des/jedes Stempelringes mit Abfasungsflächen ausgebildet sein. Durch die Ausbildung des jeweiligen Paares von Abstandsringen mit derartigen Abfasungsflächen ergibt sich der Vorteil, daß die Überdruckbarkeit nicht eingeschränkt wird.
Die Abdeckungen können bei der erfindungsgemäßen Prägewalze jeweils aus einem Metallblech bestehen. Sie dienen nicht nur einer geeigneten Gestaltung des Prägezylinders, sondern außerdem auch dazu, die zentrale Trägerwalze nach außen hin wärmezuisolieren. Die Trägerwalze ist nämlich zweckmäßigerweise ebenfalls mit einer Heizeinrichtung versehen. Diese Heizeinrichtung kann beispielsweise von handelsüblichen elektrischen Heizpatronen gebildet sein.
Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn von der erfindungsgemäßen Prägewalze, d. h. vom Außenmantel ihrer zentralen Trägerwalze mindestens ein längliches Leistenelement wegsteht, das in axialer Richtung der Trägerwalze orientiert und seitlich neben dem mindestens einen Stempelring mit Saugöffnungen ausgebildet ist. Mit Hilfe der Saugöffnungen, die über geeignete Schlauchleitungen mit einer Unterdruckquelle fluidisch verbindbar sind, ist es zuverlässig möglich, ein zu beprägendes Substrat an der Prägewalze festzulegen. Bei dem Beprägen eines sogenannten endlosen Substrates wird die Vorschubbewegung des Substrates hierbei insbesondere durch eine entsprechende Klemmung zwischen den Abstandsringen des/jedes Stempelringes und den zugehörigen Andruckrollen gewährleistet. Beim Beprägen von blatt-, d. h. bogenförmigen Substraten wird der Substrattranport insbesondere von den länglichen Leistenelmenten mit ihren Saugöffnungen übernommen. Mit Hilfe der genannten Saugöffnungen wird hierbei zweckmäßigerweise der Blatt- bzw. Bogenanfang definiert übernommen. Dabei werden die Blätter bzw. Bögen beispielsweise von einer der Prägestation vorgeordneten Anlegewalze auf das mindestens eine Leistenelement geschoben. Um diese Vorschubbewegung genau definiert zu begrenzen, ist es bevorzugt, wenn bei einer Prägewalze der zuletzt genannten Art, das mindestens eine Leistenelement Anschlagrippen aufweist, die seitlich neben dem mindestens einen Stempelring vorgesehen sind und radial über den mindestens einen Stempelring überstehen. An diesen Anschlagrippen kommt der jeweilige zu beprägende Bogen mit seiner Vorderkante genau definiert zur Anlage und wird durch die am länglichen Leistenelement ausgebildeten Saugöffnungen an das Leistenelement und somit an die Prägewalze angesaugt. Nach der Durchführung des entsprechenden Prägevorgangs wird der Unterdruck aufgehoben. Danach kann durch die genannten Saugöffnungen Druckluft ausgeblasen werden, wodurch die beprägten Substratblätter bzw. -bögen von den Anschlagrippen bzw. von der Prägewalze abgestoßen und beispielsweise von Transportbändern übernommen werden.
Die erfindungsgemäße Prägewalze weist folglich eine Vielzahl von Vorteilen auf, wie:
  • zeitsparende Austauschbarkeit eines kompletten Stempelringes gegen einen anderen Stempelring gewünschter Prägestempelform und -teilung,
  • in bestimmten Grenzen variabler Prägewalzendurchmesser und -umfang,
  • schnelles Erreichen einer stabilen Betriebstemperatur durch getrennte Beheizung der Trägerwalze und des mindestens einen Stempelringes,
  • zuverlässige und sichere Befestigung und Fixierung des mindestens einen Stempelringes auf der zentralen Trägerwalze infolge des Preß-Sitzes bei der erhöhten Betriebstemperatur der Prägewalze,
  • zuverlässiger, sicherer Substrattransport sowohl bei Endlossubstratmaterial als auch bei blatt- bzw. bogenförmigem Substratmaterial, weil die Klemmung direkt seitlich neben den einzelnen Stempelflächen bzw. Prägestempeln erfolgt,
  • keine Probleme durch Verzug der Prägewalze,
  • problemlose Beprägbarkeit von Substraten unterschiedlicher Dicke, weil gleich neben den einzelnen Prägestempeln die zugehörigen Abstandsringe vorgesehen sind, so daß nicht nur an den Augenrändern der Prägewalze definierte Verhältnisse gegeben sind, sondern jeweils direkt seitlich neben den Prägestempeln, und
  • Vermeidung unerwünschschter Änderungen im Druckbild bei geänderter Prägetemperatur und demzufolge geändertem Prägewalzendurchmesser.
    • Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Prägewalze bestehen darin, daß die Temperatur an den Front- bzw. Stempelflächen der Prägestempel sehr genau und einfach regelbar ist, und dag zwischen den genannten Prägeflächen der Prägestempel und den nichtprägenden Zwischenräumen zwischen den Prägestempeln eine thermische Trennung durch Wärmeisolierteile einfach realisierbar ist. Die Wärmeisolierteile sollen die Zylinderform erhalten um die Länge der Folie, die abgezogen wird, entsprechend der Bogenlänge zu halten, da ohne derartige Wärmeisolierteile die Folie der Polygonform von Stempel zu Stempel folgen würde. Dadurch würde die Abzugslänge der Folie kürzer als die Teilung der Stempelabstände am Zylinder bzw. der Abdrucke am zu beprägenden Papierbogen o.dgl. Damit würde die Regelbarkeit stark beeinträchtigt. Durch die Wärmeisolierteile werden die zuletzt erwähnten Mängel auf einfache Weise eliminiert.
    Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Prägewalze. Es zeigen:
  • Figur 1 größtteils aufgeschnitten eine Ausführungsform der Prägewalze mit vier Stempelringen,
  • Figur 2 einen Querschnitt durch die Prägewalze gemäß Figur 1,
  • Figur 3 eine Seitenansicht eines Stempelringes der Prägewalze gemäß Figur 1,
  • Figur 4 einen abgewinkelten Schnitt durch den Stempelring gemäß Figur 3, und
  • Figur 5 in einer stark verzerrten, nicht maßstabsgetreuen Darstellung geschnitten einen Abschnitt eines Stempelringes und einer zugehörigen Andruckrolle.
    • Figur 1 zeigt eine Ausbildung der für eine Prägevorrichtung vorgesehenen Prägewalze 10 mit einer zentralen Trägerwalze 12, die als Rohrhülse ausgebildet ist. An jedem der beiden axialen Enden der zentralen Trägerwalze 12 ist ein Flansch 14, 16 befestigt. Bei dem Flansch 14 handelt es sich um den antriebsseitigen Flansch. Über diesen wird die Prägewalze 10 angetrieben. Dieser Antrieb erfolgt über eine verdrehfeste teilbare Kupplung, die in Figur 1 nicht gezeichnet ist. Durch eine solche Ausbildung mit teilbarer Kupplung ergibt sich der Vorteil, daß die Prägewalze 10 zeitsparend austauschbar ist.
    An den beiden axialen Enden der Prägewalze 10 bzw. an den Flanschen 14, 16 sind Abstands- bzw. Schmitzringe 18 befestigt, die den Durchmesser der Prägewalze 10 bestimmen.
    Diese Abstands- bzw. Schmitzringe 18 dienen zur Abstützung eines (nicht gezeichneten) Andruckrollen- Trägers der Prägevorrichtung.
    An der rohrförmigen zentralen Trägerwalze 12 sind vier Stempelringe 20 befestigt, von welchen einer in den Figuren 3 und 4 in einer Seitenansicht und geschnitten dargestellt ist. Die Stempelringe 20 sind in axialer Richtung voneinander beabstandet und an die zentrale Trägerwalze 12 abmessungsmäßig und materialmäßig derartig angepaßt, daß jeder Stempelring 20 bei Raumtemperatur auf der zentralen Trägerwalze 12 verstell- bzw. verschiebbar ist und bei erhöhter Präge- bzw. Betriebstemperatur der Prägewalze 10 die Wärmedehnung den jeweiligen Stempelring 20 an der zentralen Trägerwalze 12 fixiert. Die zentrale Trägerwalze 12 besteht also aus einem Material, das einen größeren Wärmedehnungskoeffizienten besitzt als das Material für die Stempelringe 20.
    Jeder Stempelring 20 ist mit einer Heizeinrichtung 22 versehen. Bei diesen Heizeinrichtungen handelt es sich zweckmäßigerweise um elektrische Widerstandsheizungen. Die Leistung ist derart bemessen, daß die gesamte Prozeßwärme aufgebracht werden kann. Jeder der Stempelringe 20 weist einen eigenen elektrischen Regelkreis auf, so daß die einzelnen Stempelringe nicht nur problemlos austauschbar, sondern auch voneinander unabhängig wunschgemäß regelbar sind.
    Wie aus den Figuren 1 und 3 ersichtlich ist, ist jeder Stempelring 20 mit einer Reihe von Prägestempeln 24 ausgebildet, die voneinander beabstandet sind. Seitlich neben den Prägestempeln 24 ist der/jeder Stempelring 20 mit Abstandsringen 26 ausgebildet, an welchen die jeweils zugehörige Andruckrolle 28 ( s. Figur 5) anliegt. An jeden der beiden Abstandsringe 26 schließt seitlich integral ein Seitenabschnitt 30 an. Jeder der beiden Seitenabschnitte 30 ist mit einer umlaufenden ringförmigen Rille 32 ausgebildet, die zur Festlegung einer zugehörigen seitlichen Abdeckung 34 vorgesehen ist.
    Zwischen benachbarten Prägestempeln 24 und den beiden seitlichen Abstandsringen 26 ist jeweils ein Wärmeisolierteil 36 angeordnet. In Figur 3 ist eines dieser Wärmeisolierteile 36 schraffiert angedeutet. Die Wärmeisolierteile 36 sind beispielsweise zwischen den beiden Abstandsringen 26 festgeschraubt, was mit den Bezugsziffern 38 verdeutlicht ist.
    Wie aus Figur 5 ersichtlich ist, sind die beiden Abstandsringe 26 des entsprechenden Stempelringes 20 mit Abfasungsflächen 40 ausgebildet.
    Vom Außenmantel 42 der zentralen Trägerwalze 12 der Prägewalze 10 stehen - wie aus Figur 2 ersichtlich ist - vier längliche Leistenelemente 44 weg, die seitlich neben den Stempelringen 20 mit Saugöffnungen 46 ausgebildet sind, wie die Figur 1 zeigt. Die länglichen Leistenelemente 44 weisen außerdem Anschlagrippen 48 auf (sh. Fig. 2), die seitlich neben den Stempelringen 20 vorgesehen sind und radial über die Stempelringe 20 überstehen. Die Anschlagrippen 48 dienen zur genau definierten Anlage der jeweiligen Vorderkante eines zu beprägenden blatt- bzw. bogenförmigen Substrates.

    Claims (5)

    1. Für eine Prägevorrichtung vorgesehene Prägewalze (10), die eine zentrale Trägerwalze (12) und in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Prägestempel (24) aufweist, wobei an der Trägerwalze (12) mindestens ein Stempelring (20) befestigt ist, dessen beide axial voneinander beabstandete Randabschnitte zur definierten Anlage mindestens einer zugehörigen Andruckrolle (28) mit Abstandsringen (26) ausgebildet sind, und der mindestens eine Stempelring (20) zwischen den beiden Abstandsringen (26) mit den Prägestempeln (24) ausgebildet ist,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß der/jeder Stempelring (20) an die Trägerwalze (12) abmessungs- und materialmäßig derart angepaßt ist, daß der/jeder Stempelring (20) bei Raumtemperatur auf der Trägerwalze (12) verstellbar ist und bei erhöhter Präge- bzw. Betriebstemperatur der Prägewalze (10) die Wärmedehnung den/jeden Stempelring (20) an der Trägerwalze (12) fixiert, daß der/jeder Stempelring (20) zwischen den beiden seitlichen Abstandsringen (26) und zwischen benachbarten Prägestempeln (24) ein Wärmeisolierteil (36) aufweist, und daß an den/jeden Stempelring (20) seitlich Abdeckungen (34) anschließen.
    2. Prägewalze nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß der/jeder Stempelring (20) mit einer Heizeinrichtung (22) versehen ist.
    3. Prägewalze nach Anspruch 1 oder 2,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die beiden Abstandsringe (26) des/jedes Stempelringes (20) mit Abfasungsflächen (40) ausgebildet sind.
    4. Prägewalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß vom Außenmantel (42) der Trägerwalze (12) mindestens ein längliches Leistenelement (44) wegsteht, das in axialer Richtung der Trägerwalze (12) orientiert und seitlich neben dem mindestens einen Stempelring (20) mit Saugöffnungen (46) ausgebildet ist.
    5. Prägewalze nach Anspruch 4,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß das mindestens eine Leistenelement (44) Anschlagrippen (48) aufweist, die seitlich neben dem mindestens einen Stempelring (20) vorgesehen sind und radial über den mindestens einen Stempelring (20) überstehen.
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