DE102019111858A1

DE102019111858A1 - Heißprägepresse

Info

Publication number: DE102019111858A1
Application number: DE102019111858.1A
Authority: DE
Inventors: Anja Kneitz; Manfred Kohrmann; Vladimir Nedeljkov; Stefan RIEDMANN
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2019-05-07
Filing date: 2019-05-07
Publication date: 2020-11-12
Anticipated expiration: 2039-05-08
Also published as: DE102019111858B4

Abstract

Heißprägepresse (10*) umfassend eine Folienauftragseinheit (2*), die zum Übertragen oder Laminieren von Folienmaterial durch Heißprägen auf ein in Form von aufeinanderfolgenden Blättern (S) oder aufeinanderfolgenden Abschnitten einer Endlosbahn zugeführtes Substrat (S) ausgelegt ist, wobei das Folienmaterial der Folienauftragseinheit (2*) in Form eines mittels eines Folienvorschubsystems (3) zugeführten Folienträgers (FC) zugeführt wird, wobei die Heißprägepresse (10*) ferner ein nach der Folienauftragseinheit (2*) angeordnetes zum Fördern des Substrates (S) entlang eines Weges (A) ausgelegtes Fördersystem (4) und eine Folienablösevorrichtung (45) umfasst, die dem Fördersystem (4) im Bereich des Weges (A) zugeordnet ist, um zumindest einen Teil des Folienträgers (FC) vom Substrat (S) zu trennen, wobei die Folienablösevorrichtung (45) mehrere Führungseinheiten (4501) umfasst, die beabstandet zueinander einem Träger (4502) zugeordnet sind und jede Führungseinheit (4501) mindestens eine Führungsfläche (4503) aufweist, die zum Führen des Substrates (S) ausgelegt ist, wobei der Träger (4502) um eine sich horizontal in Querrichtung zum Weg (A) erstreckende Schwenkachse (4504) schwenkbar angeordnet ist und die Schwenkachse (4504) in Richtung des Weges (A) betrachtet vor oder hinter den Führungsflächen (4503) verläuft.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Heißprägepresse. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Heißprägepresse mit einer Folienauftragseinheit, die so beschaffen ist, dass sie Folienmaterial durch Heißprägen auf ein in Form von aufeinanderfolgenden Blättern oder aufeinanderfolgenden Abschnitten einer Endlosbahn zugeführtes Substrat übertragen oder laminieren kann, wobei das Folienmaterial der Folienauftragseinheit in Form eines Folienträgers zugeführt wird, der mittels eines Folienvorschubsystems zugeführt wird. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere für die Herstellung von Sicherheitsdokumenten wie Banknoten anwendbar.
Heißprägepressen, die zum Heißprägen von Folienmaterial geeignet sind, sind in der Technik bekannt, beispielsweise aus den internationalen (PCT) Veröffentlichungen Nr. WO 97/35721 A1 , WO 97/35794 A1 , WO 97/35795 A1 , WO 97/36756 A1 , WO 03/043823 A1 , WO 2005/102733 A2 und WO 2008/104904 A1 .
US 2015/0314580 A1 zeigt ein System und ein Verfahren zum vollflächigen Laminieren eines bahnförmigen Substrats, wobei das bahnförmige Substrat vorzugsweise aus Gummi oder Harz hergestellt ist. Auf diese Weise können die Schwankungen der Foliendicke der laminierten Bahn gering gehalten werden.
US 2015/0151528 A1 zeigt ein System und ein Verfahren zum Erzeugen einer Folie aus Graphen oder einem metallischen Substrat, das später durch Ätzen entfernt wird.
Bei den bekannten bogenverarbeitenden Heißprägepressen, beispielsweise gemäß dem Stand der Technik nach EP 3 173 232 B1 wird Folienmaterial auf aufeinanderfolgende Blätter heißgeprägt, die von einem Blattanleger zugeführt werden, der nacheinander einzelne Blätter von einem Blattvorschubstapel zur Bearbeitung in einer nachgeordneten Folienauftragseinheit zuführt. Die Folienauftragseinheit kann so ausgebildet sein, dass eine Übertragung durch Heißprägen von Folienmaterial auf die aufeinanderfolgenden Blätter möglich ist, wobei das Folienmaterial üblicherweise in Form eines Endlosbandes mittels eines Folienvorschubsystems der Folienauftragseinheit zugeführt wird. Genauer gesagt wird das Folienmaterial, das auf die Blätter übertragen werden soll, auf einem geeigneten Folienträger bereitgestellt, der in Kontakt mit der Oberfläche der Blätter gebracht wird, um die Übertragung des Folienmaterials vom Folienträger auf die Blätter unter der kombinierten Anwendung von Wärme und Druck zu ermöglichen.
Alternativ könnte die Folienauftragseinheit angepasst sein, um eine Laminierung von Folienmaterial zu ermöglichen, wie zum Beispiel in der internationalen (PCT) Veröffentlichung Nr. WO 2008/104904 A1 offenbart (siehe auch die internationalen (PCT) Veröffentlichungen Nrn. WO 2009/112989 A1 und WO 2010/001317 A1 ).
In diesem Fall wird mindestens ein Teil des Folienträgers als Teil des aufgebrachten Folienmaterials auf die Blätter laminiert.
Die Folienauftragseinheit gemäß EP 3 173 232 B1 umfasst einen beheizten Prägezylinder mit mindestens einem, in der Regel mehreren umlaufenden Prägeabschnitten, die auf einem Umfang des Prägezylinders vorgesehen sind. Jeder umlaufende Prägeabschnitt umfasst aufeinanderfolgende Prägesegmente, die nacheinander über den Umfang verteilt sind. Um den Umfang des Prägezylinders herum sind Blatthalteeinheiten angeordnet. Diese Blatthalteeinheiten halten die Vorderkanten der Blätter durch Ansaugen.
Der Folienträger wird typischerweise der Folienauftragseinheit mittels des Folienvorschubsystems zugeführt.
Ausführlichere Informationen hinsichtlich des Aufbaus und des Betriebs eines derartigen Folienvorschubsystems können zum Beispiel in der internationalen (PCT) Veröffentlichung Nr. WO 94/13487 A1 gefunden werden.
Das Folienvorschubsystem führt den Folienträger zum Prägezylinder und führt ihn zwischen den umlaufenden Prägeabschnitten und den Blättern, die vom Blattanleger zugeführt werden. Am Prägezylinder wird die Unterseite eines jeden des Blattes gegen den Umfang des Prägezylinders gedrückt um ein Übertragen des Folienmaterials von seinem Träger auf das bzw. jedes Blatt zu bewirken.
Zum Andrücken der Blätter können Gegendruckwalzen verwendet werden, deren mögliche Ausgestaltung in der europäischer Patentveröffentlichung Nr. EP 0 582 178 A1 und der internationalen (PCT) Veröffentlichung Nr. WO 2005/120832 A1 beschrieben wird.
Stromabwärts von der Folienauftragseinheit ist typischerweise ein Fördersystem zum Fördern der Blätter und des immer noch an den Blättern angebrachten Folienträgers weg vom Prägezylinder vorgesehen.
Entlang des Weges des Fördersystems ist eine Folienablösevorrichtung vorgesehen, um den Folienträger von den Blättern zu trennen. Im Bereich der Folienablösevorrichtung sind als Bestandteil des Fördersystems Fördergurte oder Förderbänder vorgesehen, die die Blätter transportieren und beim Trennen des Folienträgers fixieren. Der verbrauchte Folienträger wird dann um eine Aufwickelrolle oder mehrere Aufwickelrollen gewickelt oder möglicherweise wieder stromaufwärts von der Folienauftragseinheit zugeführt (was typischerweise im Fall einer Patch-Anwendung erfolgt - siehe wiederum die internationale (PCT) Veröffentlichung Nr. WO 94/13487 A1 ).
An einem stromabwärtigen Ende des Fördersystems ist typischerweise eine Saugtrommel vorgesehen, die mit einem stromabwärts angeordneten Kettengreifersystem zum Fördern und Auslegen der verarbeiteten Blätter in einer Blattauslegereinheit der Heißprägepresse zusammenwirkt.
Eine Herausforderung im Zusammenhang mit den oben erwähnten Heißprägepressen besteht darin, eine einwandfreie Haftung des Folienmaterials auf den relevanten
Substraten zu gewährleisten, und es besteht ein anhaltendes Bedürfnis, die bekannten Heißprägepressen in dieser Hinsicht zu verbessern. Eine Herausforderung im Zusammenhang mit den oben erwähnten Heißprägepressen besteht darin, das Substrat beim Trennen des Folienträgers zu fixieren, damit es beim Wegfördern des Folienträgers nicht mitgerissen oder gegenüber dem Fördersystems unerwünscht verlagert wird.
Eine allgemeine Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, die bekannten Heißprägepressen zu verbessern.
Insbesondere kann die Aufgabe darin bestehen, eine Heißprägepresse zu schaffen, die eine vereinfachte und substratschonende Abstellung der Folienablösevorrichtung vom geförderten Substrat insbesondere im Fall von Substratförderfehlern ermöglicht. Beziehungsweise kann die Aufgabe auch darin bestehen, eine Heißprägepresse zu schaffen, die eine verbesserte Führung der Substrate im Bereich der Folienablösevorrichtung bei der Folienablösung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Heißprägepresse gemäß Definition in dem unabhängigen Anspruch gelöst.
Beispielsweise ist eine Heißprägepresse mit einer Folienablösevorrichtung versehen, die mehrere Führungseinheiten umfasst, die beabstandet zueinander einem Träger zugeordnet sind, wobei eine Führungseinheit mindestens eine Führungsfläche aufweist, die zum Führen des Substrates ausgelegt ist. Der Träger ist um eine Schwenkachse schwenkbar angeordnet. Die Schwenkachse verläuft horizontal in Querrichtung zu einem Weg, auf dem das Fördersystem fördert. In Richtung des Weges betrachtet verläuft sie vor oder hinter den Führungsflächen.
Beispielsweise ist eine Heißprägepresse mit umlaufenden Saugbändern und Saugmitteln ausgebildet, die miteinander korrespondierende Saugöffnungen zum Ansaugen von Substraten aufweisen, wobei ein erstes und ein zweites Saugmittel in einer Förderrichtung der Saugbänder nacheinander angeordnet sind und im Saugbereich des ersten Saugmittels eine Folienablösevorrichtung angeordnet ist, um zumindest einen Teil des Folienträgers von einem durch das erste Saugmittel gehaltenen Bereich des Substrates zu trennen. Das erste und das zweite Saugmittel beaufschlagen die Saugöffnungen der über die Saugmittel gleitend geführten Saugbänder unabhängig voneinander mit Saugluft oder sind zur unabhängigen Beaufschlagung der Saugöffnungen der Saugbänder mit Saugluft ausgebildet.
An Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung, die lediglich als nicht einschränkende Beispiele dargestellt und in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.

1 ist eine schematische Seitenansicht der Heißprägepresse;
2 ist eine perspektivische Teilansicht der Folienablösevorrichtung;
3 ist eine perspektivische Teilansicht der Folienablösevorrichtung in Zuordnung zu weiteren Elementen des Fördersystems;
4 ist eine perspektivische Teilansicht des ersten Saugmittels;
5 ist eine perspektivische Teilansicht des ersten Saugmittels in Zuordnung zum zweiten Saumittel.

Die vorliegende Erfindung wird im besonderen Zusammenhang einer Blatt-Heißprägepresse zur Herstellung von Sicherheitsdokumenten, wie Banknoten, beschrieben. In diesem Zusammenhang sind die Blätter typischerweise mit einer Matrixanordnung von mehreren Sicherheitsdrucken versehen, die auf die Blätter gedruckt sind. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung allgemein anwendbar ist auf die Verarbeitung von Substraten S, die in Form von aufeinanderfolgenden Blättern oder aufeinanderfolgenden Abschnitten einer Endlosbahn zugeführt werden. Das Substrat S kann ein geeigneter Typ von Substrat S sein, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Substrate S auf Papier- oder Baumwollbasis, Polymersubstrate und Hybrid- oder Verbundsubstrate, wie sie typischerweise bei der Herstellung von Sicherheitsdokumenten verwendet werden.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Blatt-Heißprägepresse 10*. Diese Heißprägepresse 10* ist zum Heißprägen von Folienmaterial auf aufeinanderfolgende Blätter S vorgesehen, die von einem Blattanleger 1 zugeführt werden, der nacheinander einzelne Blätter S von einem Blattvorschubstapel 15 zur Bearbeitung in einer nachgeordneten Folienauftragseinheit 2* zuführt. Diese Folienauftragseinheit 2* ist in der vorliegenden Darstellung so ausgebildet, dass eine Übertragung durch Heißprägen von Folienmaterial auf die aufeinanderfolgenden Blätter S möglich ist, wobei das Folienmaterial üblicherweise in Form eines Endlosbandes mittels eines Folienvorschubsystems 3 der Folienauftragseinheit 2* zugeführt wird. Genauer gesagt wird das Folienmaterial, das auf die Blätter S übertragen werden soll, auf einem geeigneten Folienträger FC bereitgestellt, der in Kontakt mit der Oberfläche der Blätter S gebracht wird, um die Übertragung des Folienmaterials vom Folienträger FC auf die Blätter S unter der kombinierten Anwendung von Wärme und Druck zu ermöglichen.
Die Folienauftragseinheit 2* umfasst vorzugsweise einen beheizten Prägezylinder 21 mit mindestens einem, in der Regel mehreren umlaufenden Prägeabschnitten, die auf einem Umfang des Prägezylinders 21 vorgesehen sind. Jeder umlaufende Prägeabschnitt umfasst vorzugsweise aufeinanderfolgende Prägesegmente, die nacheinander über den Umfang des Prägezylinders 21 (d. h. entlang der Umfangsrichtung) verteilt sind. Im dargestellten Beispiel ist der Prägezylinder 21 beispielhaft als ein Vier-Segment-Zylinder ausgebildet, und dementsprechend umfasst jeder Prägeabschnitt vier solcher Prägesegmente, die üblicherweise als einzelne Prägesegmente ausgebildet sind, die an beiden Enden in entsprechenden Zylindergruben befestigt sind, wie ausführlicher in der internationalen (PCT) Veröffentlichung Nr. WO 2005/102733 A2 diskutiert.
Um den Umfang des Prägezylinders 21 sind vorzugsweise vier Sätze von Blatthalteeinheiten verteilt, um eine Vorderkante jedes nachfolgenden Blatts S zu halten, der dem Prägezylinder 21 zugeführt wird. Diese Blatthalteeinheiten können insbesondere als Saugeinheiten ausgebildet sein, die dazu bestimmt sind, die Vorderkante eines Blatts S durch Ansaugen zu halten. Im dargestellten Beispiel sind die Blatthalteeinheiten in eine Anzahl von Brückenelementen integriert, die in den Zylindergruben vorgesehen und befestigt sind, wie detaillierter in der internationalen (PCT) Veröffentlichung Nr. WO 2005/102733 A2 diskutiert.
Der Folienträger FC wird typischerweise der Folienauftragseinheit 2* mittels des Folienvorschubsystems 3 zugeführt, das eine oder mehrere Vorratsrollen 31 für die Zuführung des Folienträgers FC und eine oder mehrere Aufwickelrollen 32 zum Aufwickeln von verbrauchtem Folienträger, bezeichnet mit dem Bezugszeichen FC*, verwendet. Der besondere Aufbau des Folienvorschubsystems 3 ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung nicht von großer Bedeutung. Es genügt zu verstehen, dass das Folienvorschubsystem 3 angepasst ist, um den Folienträger FC in Übereinstimmung mit den Folien zuzuführen. Ausführlichere Informationen hinsichtlich des Aufbaus und des Betriebs des Folienvorschubsystems 3 können zum Beispiel in der internationalen (PCT) Veröffentlichung Nr. WO 94/13487 A1 gefunden werden.
Bei der oben erwähnten Heißprägepresse wird der Folienträger FC vom Folienvorschubsystem 3 bereitgestellt, zum Prägezylinder 21 gefördert und zwischen den umlaufenden Prägeabschnitten und den Blättern S geführt, die vom Blattanleger 1 zugeführt werden.
Um einen Abschnitt des Umfangs des Prägezylinders 21 herum können mehrere Gegendruckeinheiten 25, insbesondere Gegendruckrollen vorgesehen sein. Genauer gesagt sind die Gegendruckrollen vorzugsweise paarweise angeordnet und um einen unteren Abschnitt des Umfangs des Prägezylinders 21 verteilt, um so die Unterseite des Blatts S gegen den Umfang des Prägezylinders 21 zu drücken und dadurch das Beaufschlagen mit einem geeigneten Druck zwischen dem Folienträger FC und dem Blatt S sicherzustellen, um ein Übertragen des Folienmaterials von seinem Folienträger FC auf das Blatt S zu bewirken. Dieses Übertragen wird auch gewährleistet durch das Beaufschlagen mit Wärme über den erwärmten Prägezylinder 21, der auf eine geeignete Temperatur erwärmt wird. Die Paare von Gegendruckrollen sind typischerweise als einzelne Gegendruckeinheiten 25 aufgebaut, die jeweils einen eigenen pneumatischen (oder hydraulischen) Zylinder oder Kolben aufweisen, der dazu bestimmt ist, die Gegendruckrollen gegen den Umfang des Prägezylinders 21 oder genauer ausgedrückt, gegen den Umfang der umlaufenden Prägeabschnitte zu drücken. Vorzugsweise ist ein Abstand jeder Gegendruckeinheit 25 in Bezug auf den Umfang des Prägezylinders 21 einstellbar. Die europäische Patentveröffentlichung Nr. EP 0 582 178 A1 und die internationale (PCT) Veröffentlichung Nr. WO 2005/120832 A1 offenbaren weitere Einzelheiten zu Gegendruckwalzensystemen für Heißprägepressen.
Jedes Prägesegment der umlaufenden Prägeabschnitte umfasst typischerweise entsprechende Prägefläche/Prägeflächen, die mit dem Folienträger FC in Kontakt kommen, sowie auf beiden Seiten der Prägefläche, die mit den Folien in Kontakt kommen, angeordnete Stützbahnen, die sich außerhalb des Bereichs befinden, in dem der Folienträger FC vorhanden ist, um eine kontinuierliche Abstützung für die Gegendruckrollen zu schaffen. Vorzugsweise sind die Stützbahnen mit den Brückenelementen ausgerichtet, um eine ununterbrochene Stütze für die Gegendruckrollen über den Bereich der Zylindergruben bereitzustellen.
Stromabwärts von der Folienauftragseinheit 2* vorgesehen ist typischerweise ein Fördersystem 4 zum Fördern der Blätter S und des immer noch an den Blättern S angebrachten Folienträgers FC weg vom Prägezylinder 21. Dieses Fördersystem 4 umfasst eine Kühlwalze 42, um deren Umfang die Blätter S und der Folienträger FC geführt werden, um die Blätter S und den Folienträger FC abzukühlen und dadurch die Haftung des Folienmaterials auf den Blättern S vor dem Vereinzeln des Folienträgers FC zu verbessern.
Bestandteil des Fördersystems 4 sind Saugmittel 4512, 4513, 4514 und umlaufende Riemen oder Bänder, die insbesondere als Saugbänder 41 ausgebildet sind. Die Saugmittel 4512, 4513, 4514 und die Saugbänder 41 weisen miteinander korrespondierende Saugöffnungen 4515 zum Ansaugen von Substraten S auf. Die Saugmittel 4512, 4513, 4514 können insbesondere als Saugkästen aufgebaut sein. Derartige Saugkästen sind mit einer vorzugsweise regel- oder steuerbaren Unterdruckquelle, insbesondere einem Unterdruckerzeuger, weiter bevorzugt einer Vakuumpumpe verbunden. Sie weisen eine vorzugsweise ebene Führungsfläche auf, in der die Saugöffnungen 4515 ausgebildet sind und auf der ein oder mehrere umlaufend angetriebene Saugbänder 41 gleitend geführt sind. Vorzugsweise sind die Saugöffnungen 4515 eines Saugkastens über den inneren Hohlraum des Saugkastens pneumatisch kommunizierend miteinander verbunden.
In 5 ist die Oberfläche eines derartigen Saugkastens beispielhaft auch für ein zweites Saugmittel 4513 dargestellt. Die Oberfläche weist gleichmäßig verteilte Saugöffnungen 4515 auf, von denen zur zeichnerischen Vereinfachung nur die äußeren und die mittig angeordneten Saugöffnungen 4515 dargestellt sind. Den Saugkästen können Umlenkmittel zugeordnet sein, über die die Saugbänder 41 geführt sind.
Die Saugmittel 4512, 4513, 4514 können auch durch eine Saugöffnungen 4515 aufweisende Führungsfläche, zum Beispiel in Form eines Lochblechs gebildet sein. Auch in diesem Fall sind die Saugöffnungen 4515 mit einer oder mehreren Unterdruckquellen verbunden oder verbindbar. Vorzugsweise sind die Saugöffnungen 4515 einzeln oder in Gruppen schaltbar oder es ist eine Mehrzahl von Ventilen 4516 ausgebildet, die unabhängig voneinander schaltbar sind und zur wahlweisen Versorgung von Gruppen von quer zu einer Förderrichtung Y nebeneinanderliegenden oder hintereinanderliegenden Saugöffnungen 4515 mit Saugluft dienen, indem sie eine jeweilige Verbindung zur Unterdruckquelle herstellen oder unterbrechen.
In der Förderrichtung Y der Saugbänder 41 betrachtet sind ein erstes und ein zweites Saugmittel 4512, 4513 nacheinander angeordnet. Im Saugereich des ersten Saugmittels 4512 ist eine Folienablösevorrichtung 45 angeordnet. Über das erste und das zweite Saugmittel 4512, 4513 sind mehrere Saugbänder 41 geführt, die in Förderrichtung Y betrachtet nebeneinander liegen. Infolge des Umlaufs der Saugbänder 41 überstreichen deren Saugöffnungen 4515 zuerst die Saugöffnungen 4515 des ersten und anschließend die Saugöffnungen 4515 des zweiten Saugmittels 4512, 4513. Das erste und das zweite Saugmittel 4512, 4513 beaufschlagen die Saugöffnungen 4515 der jeweils über die Saugmittel 4512, 4513 gleitend geführten Saugbänder 41 unabhängig voneinander mit Saugluft. Sie sind insbesondere zur unabhängigen Beaufschlagung der Saugöffnungen 4515 der Saugbänder 41 ausgebildet, derart, dass an allen mit den Saugöffnungen 4515 im ersten Saugmittel 4512 korrespondierenden Saugöffnungen 4515 der Saugbänder 41 ein erster und an allen mit den Saugöffnungen 4515 im zweiten Saugmittel 4513 korrespondierenden Saugöffnungen 4515 der Saugbänder 41 ein zweiter vom ersten verschiedener Unterdruck einstellbar ist.
Dem zweiten Saugmittel 4513 kann ein drittes Saugmittel 4514 in Förderrichtung Y der Saugbänder 41 unmittelbar oder unter Bildung einer Sauglücke nachgeordnet sein. Im Bereich der Sauglücke ist vorzugsweise eine Gestelltraverse angeordnet. Das dritte Saugmittel 4514 interagiert in gleicher Weise wie auch das erste und das zweite Saugmittel 4512, 4513 mit den Saugbändern 41.
Vorzugsweise sind das zweite Saugmittel 4513 und gegebenenfalls auch das dritte Saugmittel 4514 als Saugkasten ausgebildet. Das erste Saugmittel 4512 ist vorzugsweise mit einer Mehrzahl von unabhängig voneinander schaltbaren, quer zur Förderrichtung Y nebeneinanderliegenden oder hintereinanderliegenden Saugöffnungen 4515 oder einer Mehrzahl von unabhängig voneinander schaltbaren Ventilen 4516 zur Versorgung einzelner Saugöffnungen 4515 oder von Gruppen von quer zur Förderrichtung Y nebeneinanderliegenden oder hintereinanderliegenden Saugöffnungen 4515 ausgebildet. Die Ausbildung eines von weiteren Saugmitteln 4513, 4514 unabhängigen ersten Saugmittels 4512 hat insbesondere den Vorteil, dass im Bereich der Folienablösevorrichtung 45 hohe Haltekräfte auf das Substrat S ausgeübt werden können, die dieses während des Ablösevorgangs des Folienträgers FC sicher, insbesondere lagestabil auf den Saugbändern 41 halten.
Die Erstreckung des ersten Saugmittels 4512 in Förderrichtung Y der Saugbänder 41 liegt insbesondere im Bereich von 5 bis 20 cm. Vorzugsweise beträgt die Erstreckung annähernd 10 cm.
Die Erstreckung des zweiten Saugmittels 4513 und/oder des dritten Saugmittels 4514 in Förderrichtung Y der Saugbänder 41 liegt vorzugsweise im Bereich von 50 bis 100 cm. Vorzugsweise beträgt die Erstreckung annähernd 75 cm.
Weiter bevorzugt ist das erste Saugmittel 4512 über den mit ihm verbundenen oder den von ihm umfassten Unterdruckerzeuger zur Erzeugung eines Unterdrucks im Bereich von 0,1 bis 1 bar oder von 0,5 bar ausgebildet oder erzeugt einen Unterdruck im Bereich von 0,1 bis 1 bar oder von 0,5 bar.
Weiter bevorzugt ist das zweite Saugmittel 4513 und/oder das dritte Saugmittel 4514 über den mit ihm verbundenen oder den von ihm umfassten Unterdruckerzeuger zur Erzeugung eines Unterdrucks im Bereich von 0,05 bis 0,15 bar oder von 0,1 bar ausgebildet oder erzeugt einen Unterdruck im Bereich von 0,05 bis 0,15 bar oder von 0,1 bar.
Nach einer Ausführungsform sind am ersten Saugmittel 4512 die Saugöffnungen 4515 oder die Ventile 4516 derart schaltbar ausgebildet, dass die Erstreckung eines Saugbereichs quer zur Förderrichtung Y von deren Schaltzuständen abhängt oder die Lage und/oder Anzahl mehrerer quer zur Förderrichtung Y voneinander beabstandeter Saugbereiche von deren Schaltzuständen abhängt. Mit anderen Worten kann durch die Ansteuerung der Ventile 4516 oder die Ansteuerung der schaltbaren Saugöffnungen 4515 die Erstreckung des Saugbereiches des ersten Saugmittels 4512 quer zur Förderrichtung Y bestimmt, insbesondere an das Format des Substrates S angepasst werden. Das gleiche gilt für die Erstreckung und/oder Lage mehrerer quer zur Förderrichtung Y voneinander beabstandeter Saugbereiche, wodurch sich in ihrer Lage bestimmbare Spuren zur Substratführung bilden.
Nachfolgend wird die dem ersten Saugmittel 4512 räumlich zugeordnete, insbesondere im Saugbereich des ersten Saugmittels 4512 wirkende Folienablösevorrichtung 45 näher beschrieben. Im Zusammenhang mit der Beschreibung der Folienablösevorrichtung 45 wird der Bereich des Förderweges der Saugbänder 41 in dem das erste Saugmittel 4512 Wirkung entfaltet, als Weg A bezeichnet.
Die Folienablösevorrichtung 45 trennt zumindest einen Teil des Folienträgers FC vom Substrat S. Vorzugsweise umfasst die Folienablösevorrichtung 45 mehrere Führungseinheiten 4501, die beabstandet zueinander einem Träger 4502 zugeordnet sind. Die Führungseinheiten 4501 sind vorzugsweise jeweils zum Führen genau eines Folienträgers FC ausgebildet. Jede Führungseinheit 4501 weist mindestens eine Führungsfläche 4503, insbesondere zwei Führungsflächen 4503 auf, die zum Führen des Substrates S ausgelegt sind. Der Träger 4502 ist um eine sich horizontal in Querrichtung zum Weg A erstreckende Schwenkachse 4504 schwenkbar angeordnet, die in Richtung des Weges A betrachtet vor oder hinter den Führungsflächen 4503 verläuft.
Der Vorteil dieser Ausführung besteht insbesondere darin, dass bei einer Verschwenkung des Trägers 4502, wie sie zum Beispiel im Falle eines Papierstaus nötig wird, die Führungsflächen 4503 in jeder Phase der Schwenkbewegung von dem Substrat S wegbewegt werden.
Neben der Führungsfläche 4503 kann jede Führungseinheit 4501 ein Ablöseelement 4506 umfassen, das zum Führen des Folienträgers FC ausgelegt ist. Vorzugsweise weist jede Führungseinheit 4501 zwei in Querrichtung zum Weg A zueinander beabstandete Führungsflächen 4503 und ein zwischen den Führungsflächen 4503 angeordnetes Ablöseelement 4506 auf. Das Ablöseelement 4506 ist vorzugsweise drehbar gelagert. Es kann, wie auch die Führungsflächen 4503 eine reibungsmindernde Oberfläche aufweisen. Das Ablöseelement 4506 ist vorzugsweise als drehbar gelagerte Rolle ausgebildet.
Die eine oder mehrere Führungsflächen 4503 und/oder das Ablöseelement 4506 kann der Führungseinheit 4501 zur Anpassung an das Substrat S und/oder den Folienträger FC austauschbar zugeordnet sein.
Die Schwenkachse 4504 kann durch Lager 4507 verlaufen oder von Lagern 4507 gebildet sein, denen eine Verstellvorrichtung 4508 zugeordnet ist. Mit der Verstellvorrichtung 4508 ist zur Anpassung an die Dicke des verarbeiteten Substrats S und/oder zur Anpassung an die Dicke des Folienträgers FC der Abstand der Lager 4507 vom Fördersystem 4 einstellbar. Durch die Verstellvorrichtung 4508 können vorzugsweise die Lager 4507 und mit ihnen der Träger 4502 einschließlich der Führungseinheiten 4501 verlagert werden. Der Träger 4502 ist vorzugsweise als eine sich in Querrichtung zum Weg A erstreckende Traverse mit einem kreisförmigen Querschnitt und einer sich in Querrichtung zum Weg A erstreckenden Nut ausgebildet. Die Nut dient der Führung der Führungseinheiten 4501 bei einer Verstellung derselben in Querrichtung zum Weg A. In der Nut sind vorzugsweise Passfedern geführt, von denen jeweils eine einer der Führungseinheiten 4501 zugeordnet ist. Das System aus Nut und Feder bewirkt neben der verkantungsfreien Führung der Führungseinheiten 4501 in Querrichtung zum Weg A auch eine Verdrehsicherung der Führungseinheiten 4501 auf der Traverse.
Unabhängig davon ob der Träger 4502 als Traverse ausgebildet ist, sind die Führungseinheiten 4501 in Querrichtung zum Weg A auf dem Träger 4502 verschiebbar gelagert.
Jeder Führungseinheit 4501 können Fixiermittel (4510) zugeordnet sein, mit denen die jeweilige Führungseinheit 4501 in ihrer Lage auf dem Träger 4502 fixierbar ist.
Zur Begrenzung der Schwenkbewegung des Trägers 4502 kann ein Anschlag 4500 ausgebildet sein. Zur Verstellung des Anschlags 4500 gegenüber dem Gestell der Heißprägepresse 10*, das auch das Fördersystem 4 trägt, kann eine Verstellvorrichtung 4508 ausgebildet sein, beispielsweise wie oben beschrieben. Die Verstellvorrichtung 4508 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie die Lager 4507 und den Anschlag 4500 gemeinsam verstellt.
Die Heißprägepresse 10' weist vorteilhafterweise mindestens eine UV-Härtungseinheit 61 auf, um das auf das Substrat S übertragene oder laminierte Folienmaterial einem UV-Härtungsvorgang zu unterziehen.
Die UV-Härtungseinheit 61 kann stromabwärts der Kühleinheit 42 und stromaufwärts der Folienablösevorrichtung 45 oder stromabwärts der Folienablösevorrichtung 45 oder stromaufwärts der Kühleinheit 42 angeordnet sein. Mit der UV-Härtungseinheit 61 wird das auf das Substrat S übertragene oder laminierte Folienmaterial einem UV-Härtungsvorgang unterzogen.
Bezugszeichenliste

10*: Heißprägepresse
1: Blattvorschub
15: Blattanlegerstapel
S: Substrat/Substrate (z. B. aufeinanderfolgende Blätter oder aufeinanderfolgende Teile einer Endlosbahn)
S*: Substrat/Substrate mit darauf aufgebrachtem Folienmaterial FM (bearbeitetes Substrat)
2*: Folienauftragseinheit
FC: Folienträger, der das auf die Blätter S aufzubringende Folienmaterial trägt oder bildet (z. B. Heißprägefolie)
FC*: verwendeter Folienträger
21: Prägezylinder (z. B. Vier-Segment-Zylinder)
21a: Blatthalteeinheiten, über den Umfang des Prägezylinders 21 verteilt, um aufeinanderfolgende Blätter S auf dem Prägezylinder 21 zu halten
25: Gegendruckeinheiten/Zylindereinheiten
3: Folienvorschubsystem
31: Zuführrolle für Zuführen eines Folienträgers FC
32: Aufwickelrolle zum Aufwickeln des verbrauchten Folienträgers FC*
4: Fördersystem zum Fördern der Blätter S und Folienträger FC weg vom Prägezylinder 21
41: Fördergurte/-bänder, Saugband
42: Kühleinheit (z. B. Kühlwalze)
45: Folienablösevorrichtung
4500: Anschlag
4501: Führungseinheiten
4502: Träger
4503: Führungsfläche
4504: Schwenkachse
4506: Ablöseelement
4507: Lager
4508: Verstellvorrichtung
4509: Gasdruckfeder
4510: Fixiermittel
4512: erstes Saugmittel
4513: zweites Saugmittel
4514: drittes Saugmittel
4515: Saugöffnung
4516: Ventil, Ventile
46: Saugtrommel
411: Förderwalze/-zylinder des Fördersystems 4 unmittelbar nach der Folienauftragseinheit 2/2*
412: Förderwalze/-zylinder des Fördersystems 4 unmittelbar nach der Kühleinheit 42
415: Stützfläche (z. B. Tisch), der sich an einem Ausgabeabschnitt des Fördersystems 4 befindet
5: Blattauslegereinheit
51, 52: Kettenräder
53: Endlosketten, die sich zwischen Kettenrädern 51, 52 erstrecken
54: Greiferstangen, voneinander beabstandet
55: Blattauslegerstapel
61: UV-Härtungseinheit
y: Förderrichtung der Saugbänder /Umfangsrichtung (Blatttransportrichtung parallel zum Weg A)
A: Weg des Substrats S/Folienträgers FC/ Folienmaterials FM

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 9735721 A1 [0002]
WO 9735794 A1 [0002]
WO 9735795 A1 [0002]
WO 9736756 A1 [0002]
WO 03/043823 A1 [0002]
WO 2005/102733 A2 [0002, 0015]
WO 2008/104904 A1 [0002, 0005]
US 2015/0314580 A1 [0003]
US 2015/0151528 A1 [0004]
EP 3173232 B1 [0005, 0006]
WO 2009/112989 A1 [0005]
WO 2010/001317 A1 [0005]
WO 9413487 A1 [0007, 0010, 0015]
EP 0582178 A1 [0009, 0015]
WO 2005/120832 A1 [0009, 0015]

Claims

Heißprägepresse (10*) umfassend eine Folienauftragseinheit (2*), die zum Übertragen oder Laminieren von Folienmaterial durch Heißprägen auf ein in Form von aufeinanderfolgenden Blättern (S) oder aufeinanderfolgenden Abschnitten einer Endlosbahn zugeführtes Substrat (S) ausgelegt ist, wobei das Folienmaterial der Folienauftragseinheit (2*) in Form eines mittels eines Folienvorschubsystems (3) zugeführten Folienträgers (FC) zugeführt wird, wobei die Heißprägepresse (10*) ferner ein nach der Folienauftragseinheit (2*) angeordnetes zum Fördern des Substrates (S) entlang eines Weges (A) ausgelegtes Fördersystem (4) und eine Folienablösevorrichtung (45) umfasst, die dem Fördersystem (4) im Bereich des Weges (A) zugeordnet ist, um zumindest einen Teil des Folienträgers (FC) vom Substrat (S) zu trennen, wobei die Folienablösevorrichtung (45) mehrere Führungseinheiten (4501) umfasst, die beabstandet zueinander einem Träger (4502) zugeordnet sind und jede Führungseinheit (4501) mindestens eine Führungsfläche (4503) aufweist, die zum Führen des Substrates (S) ausgelegt ist, wobei der Träger (4502) um eine sich horizontal in Querrichtung zum Weg (A) erstreckende Schwenkachse (4504) schwenkbar angeordnet ist und die Schwenkachse (4504) in Richtung des Weges (A) betrachtet vor oder hinter den Führungsflächen (4503) verläuft.
Heißprägepresse (10*) nach Anspruch 1, wobei jede Führungseinheit (4501) ein Ablöseelement (4506) umfasst, das zum Führen des Folienträgers (FC) ausgelegt ist.
Heißprägepresse (10*) nach Anspruch 1 oder 2, wobei jede Führungseinheit (4501) zwei in Querrichtung zum Weg (A) zueinander beabstandete Führungsflächen (4503) und ein zwischen den Führungsflächen (4503) angeordnetes Ablöseelement (4506) umfasst.
Heißprägepresse (10*) nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei jede Führungseinheit (4501) ein Ablöseelement (4506) umfasst, das drehbar gelagert ist und/oder eine reibungsmindernde Oberfläche aufweist.
Heißprägepresse (10*) nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei die Führungsflächen (4503) reibungsmindernde Oberflächen aufweisen.
Heißprägepresse (10*) nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, wobei die Schwenkachse (4504) durch Lager (4507) verläuft oder von Lagern (4507) gebildet ist, denen eine Verstellvorrichtung (4508) zugeordnet ist, mit der der Abstand der Lager (4507) vom Fördersystem (4) einstellbar ist.
Heißprägepresse (10*) nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, wobei der Träger (4502) als Traverse mit einem kreisförmigen Querschnitt und einer sich in Querrichtung zum Weg (A) erstreckenden Nut ausgebildet ist.
Heißprägepresse (10*) nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, wobei dem Träger (4502) eine Gasdruckfeder (4509) zugeordnet ist, die den Träger (4502) gegenüber einem festen oder einem verlagerbaren Gestellpunkt der Heißprägepresse (10*) abstützt.
Heißprägepresse (10*) nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, wobei die Führungseinheiten (4501) in Querrichtung zum Weg (A) auf dem Träger (4502) verschiebbar gelagert sind.
Heißprägepresse (10*) nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9, wobei jeder Führungseinheit (4501) Fixiermittel (4510) zugeordnet sind, mit denen die jeweilige Führungseinheit (4501) in ihrer Lage auf dem Träger (4502) fixierbar ist.
Heißprägepresse (10*) nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10, wobei jeder Führungseinheit (4501) mindestens eine Führungsfläche (4503) und/oder ein Ablöseelement (4506) austauschbar zugeordnet ist.
Heißprägepresse (10*) nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder 11, umfassend einen Anschlag (4500), der die Verschwenkbarkeit des Trägers (4502) begrenzt.
Heißprägepresse (10*) nach Anspruch 12, mit einem das Fördersystem (4) tragenden Gestell und einer Verstellvorrichtung (4508), mit der die Lage des Anschlags (4500) gegenüber dem Gestell verstellbar ist.
Heißprägepresse (10*) nach Anspruch 6, 12 und/oder 13, mit einer Verstelleinrichtung (4508), die zur gemeinsamen Verstellung der Lager (4507) und des Anschlages (4500) ausgebildet ist.