[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anbringen eines Prägefolien-Abdruckes
auf einer flexiblen Materialbahn mit einer beheizten Prägewalze und mit mindestens
einer Andruckrolle, mittels welcher Prägefolie und Materialbahn gegeneinander und
gegen die Oberfläche der Prägewalze drückbar sind.
[0002] Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 32 10 551 C2 bekannt. Dort sind eine Anzahl
Andruckrollen jeweils paarweise zusammengefasst an einem Rollenkorb vorgesehen. Die
Andruckrollen können einzeln verstellt werden, wobei zuerst eine oder zwei benachbarte
innere Andruckrollen und dann nach aussen fortschreitend die weiteren Andruckrollen
zur Anlage an der Prägewalze bringbar sind. Insbes. bei empfindlichen flexiblen Materialbahnen
wie bspw. Banknotenpapier ist es mit dieser bekannten Vorrichtung nicht sicher auszuschliessen,
dass es infolge des vollflächigen Aufeinanderpressens zwischen Andruckrolle und Prägewalze
zu einer unerwünschten Komprimierung der Fasern der flexiblen Materialbahn und somit
zu einer unerwünschten Veränderung der Eigenschaften der flexiblen Materialbahn kommt.
[0003] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, mit welcher auch bei empfindlichen flexiblen, mit einem Prägefolienabdruck
zu beprägenden Materialbahnen eine unerwünschte Komprimierung der Fasern der flexiblen
Materialbahn und damit eine unerwünschte Veränderung der Eigenschaften der flexiblen
Materialbahn vermieden wird, ohne dass hierdurch die Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung
beeinträchtigt wird.
[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die/jede Andruckrolle mit
einer Einstelleinrichtung zur definierten Einstellung des Abstandes der entsprechenden
Andruckrolle relativ zur Prägewalzenoberfläche und damit zur definierten Einstellung
des von der Andruckrolle auf die Prägefolie und die Materialbahn ausgeübten Drukkes
versehen ist. Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung ist es folglich möglich, durch
geeignete Einstellung des Abstandes der entsprechenden Andruckrolle relativ zur Prägewalzenoberfläche
in Abhängigkeit von der Wanddicke der flexiblen, zu beprägenden Materialbahn und in
Abhängigkeit von der Wanddicke der Prägefolie den Prägedruck zwischen der Prägewalze
und der mindestens einen Andruckrolle passend einzustellen, so dass in vorteilhafter
Weise auch bei der Beprägung empfindlicher flexibler Materialbahnen wie z.B. Banknotenpapier
eine unerwünschte Komprimierung der Papierfasern der Materialbahn und somit eine Veränderung
der Papiereigenschaften vermieden wird. Ausserdem ergibt sich durch die erfindungsgemässe
Ausbildung der Vorrichtung der Vorteil, dass Wärmedehnungen der Prägewalze kompensiert
werden, d.h. es ergeben Wärmedehnungen der Prägewalze keine Abstandsänderungen zwischen
der Prägewalze und der/jeder Andruckrolle.
[0005] Eine vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung wird erzielt, wenn
die Einstelleinrichtung ein Paar Abstandsringe aufweist, die an den beiden voneinander
entfernten Endabschnitten einer Achse vorgesehen sind, an der die entsprechende Andruckrolle
gelagert ist, wobei die Abstandsringe an der entsprechenden Achse exzentrisch gelagert
sind. Hierbei ist es zweckmässig, wenn die beiden Abstandsringe der Einstelleinrichtung
einer Andruckrolle jeweils an einer zugehörigen Exzenterhülse gelagert sind, die an
der Achse der entsprechenden Andruckrolle befestigt ist. Hierbei ist es möglich, dass
an einer entsprechenden Achse eine einzige Andruckrolle vorgesehen ist, oder eine
Anzahl Andruckrollen -vorzugsweise voneinander beabstandetvorgesehen sind. Durch Ausbildung
der Vorrichtung mit der mindestens einen Einstelleinrichtung ist es einfach und problemlos
möglich, den Abstand zwischen der mindestens einen zu einer Achse zugehörigen Andruckrolle
und der Prägewalzenoberfläche durch Verdrehung der Achse und demzufolge durch Verdrehung
der an der Achse fixierten Exzenterhülsen sehr genau einzustellen, wobei die zu den
beiden Exzenterhülsen zugehörigen Abstandsringe in jeder beliebigen Drehwinkelstellung
der entsprechenden Achse an der Prägewalze anliegen.
[0006] Jede Einstelleinrichtung kann ein manuell zu betätigendes Einstellorgan aufweisen.
Bei diesem Einstellorgan handelt es sich bspw. um einen Drehknopf mit einer Skala,
die mit einer an der Vorrichtung ortsfest vorgesehenen Markierung zusammenwirken kann.
Das manuell zu betätigende Einstellorgan ist also vorzugsweise zur Veränderung der
Drehwinkelstellung der Achse der entsprechenden, in der Andruckposition befindlichen
Andruckrolle in Bezug auf die Prägewalze vorgesehen.
[0007] Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung, für welche
ein selbständiger Patentschutz beantragt wird, ergibt sich, wenn die axiale Breite
der/jeder Andruckrolle kleiner als die axiale Breite der Prägewalze ist. Hierbei kann
das Verhältnis von axialer Breite der/jeder Andruckrolle zur axialen Breite der Prägewalze
bspw. zwischen 0,8 und 0,05 liegen, oder grösser oder kleiner sein. Eine solche Ausbildung
der Vorrichtung weist insbes. bei kleinem Quotienten den Vorteil auf, dass die Prägewalze
im Vergleich zur Breite der zu beprägenden flexiblen Materialbahn relativ breit ausgebildet
sein kann, so dass in axialer Richtung der Prägewalze im Bereich der Andruckrolle
ein quasi gleichbleibender Temperaturverlauf gegeben ist, was sich auf das Prägeverhalten
zwischen der Prägewalze und der im Vergleich hierzu relativ schmalen mindestens einen
Andruckrolle positiv auswirkt. Bei einer Vorrichtung der zuletzt genannten Art ist
es vorteilhaft, wenn die Andruckrolle in einem Abstand von mindestens einem der Abstandsringe
angeordnet und im Zwischenraum zwischen der Andruckrolle und dem entsprechenden Abstandsring
eine Stützrolle vorgesehen ist, die einen geringfügig kleineren Durchmesser besitzt
als die Andruckrolle. Mit Hilfe der im Zwischenraum zwischen der Andruckrolle und
dem entsprechenden Abstandsring vorgesehenen Stützrolle wird ein Umknicken der flexiblen
Materialbahn infolge der vergleichsweise schmalen Auflage auf der im Vergleich zur
Prägewalze schmalen mindestens einen Andruckrolle vermieden, so dass ohne Beeinträchtigung
der emfpindlichen flexiblen Materialbahn, d.h. ohne unerwünschte Komprimierung und
daraus resultierender Veränderung der Materialeigenschaften eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit
realisierbar ist. Demselben Zweck dient es, wenn die mindestens eine Stützrolle eine
axiale Länge aufweist, die an den Abstand zwischen der Andruckrolle und dem zugehörigen
Abstandsring angepasst ist.
[0008] Bei einer Vorrichtung, bei welcher voneinander beabstandete und zueinander achsparallel
angeordnete Andruckrollen jeweils zu Andruckrollen-Paaren zusammengefasst an Wippen
gelagert und in zwei Gruppen symmetrisch zur Prägewalze angeordnet sind, ist es vorteilhaft,
wenn jeweils nur der äussersten Andruckrolle der beiden Andruckrollen Gruppen Stützrollen
zugeordnet sind. Die Prägung findet in jedem Fall nur im Bereich zwischen der Prägewalze
und der mindestens einen im Vergleich zur Prägewalze in axialer Richtung schmal ausgebildeten
Andruckrolle statt.
[0009] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
eines in der Zeichnung abschnittweise und teilweise aufgeschnitten dargestellten Ausführungsbeispieles
der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Anbringen eines Prägefolien-Abdrucks auf einer
flexiblen Materialbahn.
[0010] Die Figur zeigt die Vorrichtung 10 zum Anbringen eines Prägefolien-Abdruckes auf
einer flexiblen Materialbahn mit einer abschnittweise gezeichneten Prägewalze 12,
die beheizbar ist. Die Vorrichtung 10 weist an einem abschnittweise angedeuteten Basisteil
14 Wippen 16 auf, von denen eine angedeutet ist. An der/jeder Wippe 16, die um eine
Lagerachse 18 herum in Bezug auf das Basisteil 14 schwenkbeweglich gelagert ist, sind
zwei Achsen 20 um ihre zentrale Längsmittellinie 22 herum verdrehbar angeordnet. In
der Zeichnung ist nur eine Achse 20 zu erkennen. An der Achse 20 ist eine Andruckrolle
24 drehbar gelagert, die im Vergleich zur Prägewalze 12 nur eine kleine axiale Abmessung
besitzt. Es ist selbstverständlich auch möglich, an jeder entsprechenden Achse 20
mehr als eine Andruckrolle 24 drehbar zu lagern. Im zuletzt genannten Fall sind die
Andruckrollen 24 an der zugehörigen Achse 20 vorzugsweise voneinander beabstandet
angeordnet. Hierbei kann der Abstand zwischen den einzelnen Andruckrollen auch einstellbar
sein. Die drehbare Lagerung der/jeder Andruckrolle 24 auf der Achse 20 erfolgt mittels
an sich bekannter Wälzlager 26. Zur axialen Festlegung der Andruckrolle 24 dienen
Plattenelemente 28, durch welche sich die entsprechende Achse 20 hindurcherstreckt,
und die miteinander verbunden und an der entsprechenden Wippe 16 befestigt sind. Die
Andruckrolle 24 ist auf der zugehörigen Achse 20 genau zentrisch gelagert.
[0011] An den beiden voneinander abgewandten Endabschnitten der entsprechenden Achse 20
ist je eine Exzenterhülse 30 einer Einstelleinrichtung 32 mit Hilfe eines Stiftelementes
34 befestigt, wobei jede der beiden Exzenterhülsen 30 einen Exzenterabschnitt 36 mit
sich entlang des Umfangs ändernder Wanddicke aufweist, wie aus der Zeichnung ohne
weiteres ersichtlich ist. Am Exzenterabschnitt 36 jeder der beiden Exzenterhülsen
30 ist ein Abstandsring 38 drehbar gelagert, wobei die Lagerung jedes Abstandsringes
38 am entsprechenden Exzenterabschnitt 36 mittels Wälzlagern 40 erfolgt.
[0012] Die zu einer Achse 20 zugehörigen beiden Exzenterhülsen 30 sind konform ausgebildet
und in Umfangsrichtung der entsprechenden Achse 20 gleich orientiert, d.h. in Richtung
der Längsmittellinie 22 der Achse 20 überdeckend angeordnet.
[0013] Die beiden Abstandsringe 38 liegen mit ihrer Aussenmantelfläche 42 an der zylindrischen
Oberfläche 44 der Prägewalze 12 an, so dass es durch Verdrehung der entsprechenden
Achse 20 um ihre Längsmittellinie 22 herum möglich ist, den Abstand zwischen der Prägewalze
12 bzw. ihrer Oberfläche 44 und der Mantelfläche 46 der zugehörigen Andruckrolle 24
wunschgemäss einzustellen, um den Druck definiert einstellen zu können, der auf die
(nicht gezeichnete) Prägefolie und die (nicht dargestellte) Materialbahn ausgeübt
wird, die zwischen der Prägewalze 12 und der Andruckrolle 24 mit einer geeigneten
Arbeitsgeschwindigkeit durchbewegt werden.
[0014] Mit dünnen strichlierten Linien sind Stützrollen 48 angedeutet, die an der entsprechenden
Achse 20 zwischen den Abstandsringen 38 und der Andruckrolle 24 vorgesehen sein können.
[0015] Die Einstelleinrichtung 32 ist mit einem manuell zu betätigenden Einstellorgan 50
ausgebildet, mit dem es möglich ist, die entsprechende Achse 20 und mit ihr die beiden
Exzenterhülsen 30 um die zugehörige Längsmittellinie 22 in einem passenden Winkel
einzustellen, um den Abstand zwischen der Prägewalze 12 und der Andruckrolle 24 wunschgemäss
einzustellen und den für eine exakte Prägung geeigneten Druck zwischen Prägefolie
und zu beprägender Materialbahn festzulegen.
[0016] Stützrollen 48 sind vorzugsweise jeweils nur der äussersten Andruckrolle zweier AndruckrollenGruppen
zugeordnet, wenn die Vorrichtung 10 voneinander beabstandet und zueinander achsparallel
angeordnete Andruckrollen 24 aufweist, die - wie bspw. in der eingangs erwähnten DE
32 10 551 C2 beschrieben ist- jeweils zu Andruckrollen-Paaren zusammengefasst an Wippen
16 gelagert und in zwei Gruppen symmetrisch zur Prägewalze 12 angeordnet sind.
1. Vorrichtung zum Anbringen eines Prägefolien-Abdruckes auf einer flexiblen Materialbahn
mit einer beheizbaren Prägewalze (12) und mit mindestens einer Andruckrolle (24),
mittels welcher Prägefolie und Materialbahn gegeneinander und gegen die Oberfläche
(44) der Prägewalze (12) drückbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die/jede Andruckrolle (24) mit einer Einstelleinrichtung (32) zur definierten
Einstellung des Abstandes der entsprechenden Andruckrolle (24) relativ zur Prägewalzenoberfläche
(44) und damit zur definierten Einstellung des von der Andruckrolle (24) auf die Prägefolie
und die Materialbahn ausgeübten Druckes versehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einstelleinrichtung (32) ein Paar Abstandsringe (38) aufweist, die an den
beiden voneinander entfernten Endabschnitten einer Achse (20) vorgesehen sind, an
der die entsprechende Andruckrolle (24) gelagert ist, wobei die Abstandsringe (38)
an der entsprechenden Achse (20) exzentrisch gelagert sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Abstandsringe (38) der Einstelleinrichtung (32) jeweils an einer zugehörigen
Exzenterhülse (30) gelagert sind, die an der Achse (20) der entsprechenden Andruckrolle
(24) befestigt ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass jede Einstelleinrichtung (32) ein manuell zu betätigendes Einstellorgan (50)
aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das manuell zu betätigende Einstellorgan (50) zur Veränderung der Drehwinkelstellung
der Achse (20) der entsprechenden in der Andruckposition befindlichen Andruckrolle
(24) in Bezug auf die Prägewalze (12) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung insbes. nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die axiale Breite der/jeder Andruckrolle (24) kleiner als die axiale Breite der
Prägewalze (12) ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Andruckrolle (24) in einem Abstand von mindestens einem der Abstandsringe
(38) angeordnet und im Zwischenraum zwischen der Andruckrolle (24) und dem entsprechenden
Abstandsring (38) eine Stützrolle (48) vorgesehen ist, die einen geringfügig kleineren
Durchmesser besitzt als die Andruckrolle (24).
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine Stützrolle (48) eine axiale Länge aufweist, die an den Abstand
zwischen der Andruckrolle (24) und dem zugehörigen Abstandsring (38) angepasst ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei voneinander beabstandete und
zueinander achsparallel angeordnete Andruckrollen (24) jeweils zu Andruckrollen-Paaren
zusammengefasst an Wippen (16) gelagert und in zwei Gruppen symmetrisch zur Prägewalze
(12) angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass jeweils nur der äussersten Andruckrolle (24) der beiden Andruckrollengruppen
Stützrollen (48) zugeordnet sind.