[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Folienübertragungsvorrichtung zum Übertragen
einer vermittels einer Trennschicht an einer Trägerfolie haftenden Übertragungsschicht
unter Druckeinwirkung auf zumindest gebietsweise mit einem Klebstoff beschichtetes
flächiges Material gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
[0002] Gattungsgemäße Folienübertragungsvorrichtungen werden in der Veredelung von Druckprodukten
verwendet, beispielsweise um Glanzeffekte zu erzeugen. Die Maschinen lassen sich in
Heißprägefolienmaschinen und Kaltfolienübertragungsvorrichtungen unterteilen. Bei
letzterem wird die Übertragungsschicht auf das flächige Material lediglich unter Druck,
nicht aber zusätzlich unter der Einwirkung von Wärme übertragen. In der Regel wird
bei Kaltfolienübertragungsvorrichtungen mit einem Druckwerk, das der Übertragungsvorrichtung
vorgelagert ist, Klebstoff verdruckt, so dass auf dem flächigen Material ein "Druckbild"
aus Klebstoff verbleibt, woran im Folienübertragungswerk die Übertragungsschicht haftet.
Durch die hohe Genauigkeit des Klebstoffauftrags im Druckwerk lassen sich so beispielsweise
extrem detaillierte Metallisierungsschichten auf das flächige Material übertragen,
etwa in Form von Texten. Andere Anwendungen sind Folien in beliebiger Farbe, vorgeprägte
Folien usw.
[0003] Problematisch an der Folienübertragungstechnik ist, dass die Folie mit der gleichen
Geschwindigkeit wie das flächige Material bei der Übertragung bewegt werden muss und
dass in der Regel nur kleine Bereich auf dem flächigen Material mit der Übertragungsschicht
bedeckt werden sollen. Dadurch geht viel unbenutzte Folie verloren, wodurch die Durchschnittskosten
für die fertigen Druckprodukte steigen. Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurden bereits
unterschiedliche Sparschaltungen für derartige Folienübertragungsvorrichtungen im
Stand der Technik angedacht, beispielsweise in der
DE 198 42 585 und der
EP 718 099. Hierbei handelt es sich um eine Heißfolienprägemaschine, bei der der Prägezylinder
in eine Position gedreht wird, in der ein breiter Spalt zwischen Prägezylinder und
Gegendruckzylinder entsteht, so dass in diesem breiten Spalt die Trägerfolie wieder
zurückgespult werden kann, um ungenützte Folienabschnitte, die bereits durch den Übertragungsspalt
transportiert worden waren, erneut für eine Übertragung von der Übertragungsschicht
auf das flächige Material zu nützen. Dafür ist vor und hinter dem Übertragungszylinder
jeweils ein Antrieb angeordnet, wobei der stromabwärts vom Übertragungszylinder vorgesehene
Antrieb ein Schlupfantrieb ist. Zudem weist die in diesen Schriften offenbarte Vorrichtung
auch einen Schlaufenpuffer auf, mit dem die zeitweilige Rückwärtsbewegung der Trägerfolie
kompensiert werden kann.
[0004] Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine weitere Folienübertragungsvorrichtung zu schaffen, mit der Trägerfolienmaterial
eingespart werden kann um auf diese Weise eine Folienübertragungsvorrichtung wirtschaftlicher
zu machen. Diese Aufgabe wird mit einer Folienübertragungsvorrichtung zum Übertragen
einer vermittels einer Trennschicht an einer Trägerfolie haftenden Übertragungsschicht
unter Druckeinwirkung auf zumindest gebietsweise mit einem Klebstoff beschichtetes
flächiges Material mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.
Weitere Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung.
[0005] Entsprechend ist die erfindungsgemäße Folienübertragungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet,
dass der Übertragungszylinder derart ausgebildet ist, dass die Trägerfolie vermittels
des Übertragungszylinders durch Haftreibung durch den Übertragungsspalt transportierbar
ist. Dadurch übernimmt der Übertragungszylinder vorteilhafterweise gleich mehrere
Funktionen, nämlich die Übertragungsschicht auf das flächige Material unter Druckeinwirkung
zu übertragen und andererseits den Transport selbst durch die Haftreibung mit der
Rückseite der Trägerfolie durchzuführen. Dabei kann die Größe des Drucks bei der Übertragung
variabel sein, z.B. in Abhängigkeit von Folienparametern, Materialparametern und Maschinenparametern,
etwa der Geschwindigkeit der Bogen. Ebenfalls ist eine variable Druckeinwirkung während
der Übertragung denkbar, also unterschiedliche Druckeinwirkung am Anfang oder am Ende
der Übertragung. Vorteilhafterweise ist diese variable Druckeinwirkung steuerbar.
[0006] Durch die Erfindung kann daher gegenüber dem Stand der Technik ein Antrieb, nämlich
für den Rücklauf oder den Vorlauf eingespart werden. Als Mechanismen zur Erzeugung
der Haftreibung kommt dabei vorteilhafterweise eine Ausgestaltung des Übertragungszylinders
als Saugtrommel in Frage oder die Verwendung einer elektrostatisch aufladbaren und
entladbaren Oberfläche des Übertragungszylinders oder die Verwendung einer klebrigen
oder rauen Oberfläche des Übertragungszylinders, vorteilhafterweise vermittels einer
austauschbaren Mantelfläche des Übertragungszylinders.
[0007] In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Folienübertragungsvorrichtung
weist die Folienübertragungsvorrichtung eine Hubeinrichtung auf und der Übertragungszylinder
ist derart gelagert, das er vermittels der Hubeinrichtung vom Druckzylinder abhebbar
ist. In dem Moment, in dem der Übertragungszylinder vom Druckzylinder abgehoben ist,
ist es nicht mehr erforderlich, die Trägerfolie und das flächige Material mit der
gleichen Geschwindigkeit zu transportieren. Entsprechend kann die Geschwindigkeit
zum Einsparen von Trägerfolienmaterial reduziert werden, gestoppt werden oder sogar
rückwärts transportiert werden. Beim Rückwärtstransport kann dabei eingerechnet werden,
welche Länge Trägerfolie erforderlich ist, um für die nächste Übertragung die Trägerfolie
so zu beschleunigen, damit bei der Übertragung wieder die Trägerfolie und das flächige
Material die gleiche Geschwindigkeit haben, so dass gerade nahe der bereits in einem
vorangegangenen Übertragungsvorgang veränderten Fläche der Trägerfolie eine Übertragung
stattfinden kann.
[0008] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Folienübertragungsvorrichtung
weist der Übertragungszylinder einen kleineren Durchmesser als der Druckzylinder auf.
Dadurch wird die zu bewegende Masse vorteilhafterweise reduziert, so dass Beschleunigungs-
und Abbremsvorgänge des Übertragungszylinders sowie ein Abheben von Übertragungszylinder
vom Druckzylinder einfacher durchführbar ist. Durch die geringere Masse des Übertragungszylinders,
die durch die Verwendung eines kleineren Durchmessers möglich ist, können die Beschleunigungs-
und Abbremsvorgänge schneller erfolgen, so dass weniger Folie ungenutzt verschwendet
wird.
[0009] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Folienübertragungsvorrichtung
weist die Folienübertragungsvorrichtung in der Trägerfolienzu- und / oder Trägerfolienabfuhr
einen Excenterspeicher auf. Andere Speichermethoden für Bahnmaterial wie es in bahnverarbeitenden
Vorrichtungen bekannt sind, sind ebenfalls denkbar. Durch den Excenterspeicher wird
der Transport der Trägerfolie von der Abwickelrolle zur Aufwickelrolle von dem Antrieb
dieser Rollen entkoppelt, so dass ein einfaches Vorwärts- oder Rückwärtsbewegen der
Trägerfolie im Übertragungsspalt durch den Übertragungszylinder möglich ist.
[0010] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Folienübertragungsvorrichtung
umfasst die Folienübertragungsvorrichtung zusätzlich das Auftragswerk für den Klebstoff,
das mit dem Druckzylinder zum Klebstoffauftrag auf das flächige Material zusammenwirkt.
Auf diese Weise kann Platz sparend Auftragswerk und Folienübertragung in einem Werk
integriert werden. Besonders vorteilhaft kann dies geschehen, wenn es sich bei dem
Klebstoff um einen UV-Klebstoff handelt und zwischen dem Auftragswerk und dem Übertragungszylinder
ein UV-Trockner angeordnet ist.
[0011] Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im Folgenden
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen näher beschrieben. Die in der Figur
gezeigte erfindungsgemäße Folienübertragungsvorrichtung 100 ist hier nur schematisch
im Schnitt dargestellt. Weitere zum Betrieb einer solchen Vorrichtung erforderliche
Elemente wie Lagerung, Antriebe, Steuerung usw., die nicht erfindungsrelevant sind,
sind nur schematisch oder gar nicht gezeigt, da sie sich dem Fachmann von alleine
ergeben und das Verständnis der Erfindung lediglich behindern würden.
[0012] Das Übertragungswerk 10 ist typischerweise Teil einer nicht gezeigten Druckmaschine
für Bogen oder Bahnen, im hier gezeigten Fall eine Bogen verarbeitende Druckmaschine.
In einer nicht gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das
Auftragswerk 50 für den Klebstoff 2 in einem separaten vorgelagerten Druckwerk einer
Druckmaschine angeordnet.
[0013] Im Auftragswerk 50 wird Klebstoff 2 mittels eines Auftragszylinders 51, der sich
in der mit dem Bezugszeichen 51' bezeichneten Drehrichtung dreht, bildmäßig auf ein
flächiges Material 1 gedruckt. Ein derartiges flächiges Material 1 ist maßstabsungetreu
auf dem Übertragungszylinder 15 gezeigt. Im Vergleich zur Dicke des Bedruckstoffs
sowie dem Durchmesser des Zylinders 15 ist die Klebstoffschicht 2 und die Übertragungsschicht
3 auf dem flächigen Material 1 nur sehr dünn. An dieser bildmäßig aufgetragenen Klebstoffschicht
2 haftet nun die Übertragungsschicht 3, die zuvor auf der Trägerfolie 5 über eine
Trennschicht 6 verbunden war. Der Schichtaufbau von Trägerfolie 5, Trennschicht 6
und Übertragungsschicht 3 ist beispielhaft maßstabsungetreu kurz vor der Folienabfallrolle
27 gezeigt. Die Trägerfolie 5 ist ganzflächig über ihre gesamte Länge mit einer entsprechenden
Trennschicht 6 und Übertragungsschicht 3 beschichtet. Je nach Übertragung fehlt natürlich
in den übertragenen Bereichen die Übertragungsschicht 3 im Folienauslauf 29.
[0014] Die Trägerfolie 5 ist auf einer Folienvorratsrolle 21 gespeichert und wird in der
mit dem Bezugszeichen 5' gekennzeichneten Bewegungsrichtung von der Folienvorratsrolle
21 abgezogen. Dazu dient entweder ein nicht gezeigter Antrieb der Folienvorratsrolle
21 oder der Übertragungszylinderantrieb 33 oder eine Mischung aus beiden. In der Trägerfolienzufuhr
28 wird die Trägerfolie 5 zunächst über Umlenkrollen 24 in einen Excenterspeicher
gelenkt und dann über weitere Umlenkrollen 24, 26 um den Übertragungszylinder 30 und
dann in die Trägerfolienabfuhr um entsprechende Umlenkrollen 24', 26' in einen weiteren
Excenterspeicher 22', 23' und entlang der Bewegungsrichtung, die mit dem Bezugszeichen
5" auf eine ebenfalls angetriebene Folienabfallrolle 27 aufgerollt. Zwischen dem Excenterspeicher
22, 23, der im Wesentlichen aus einer Excenterscheibe 22 und einem Excenter 23 besteht
und je nach Stellung der Excenterscheibe 22 einen kleineren oder größeren Bahnabschnitt
benötigt, und dem Übertragungszylinder 30 ist eine Tänzerrolle 25 angeordnet, die
durch Bewegungen der mit dem Bezugszeichen 25" gekennzeichneten Bewegungsrichtung
die Bahnspannung der Trägerfolie 5 reguliert. Die Excenterspeicher 22, 22' 23, 23'
weisen vorteilhafterweise einen eigenen oder gemeinsamen Antrieb auf, der nicht gezeigt
ist, aber vorteilhafterweise auch durch die Steuerung 40 angesteuert. Symmetrisch
dazu ist in der Trägerfolienabfuhr 29 ebenfalls eine Tänzerrolle 25' zwischen dem
Excenterspeicher 22', 23' und dem Übertragungszylinder 30 angeordnet, um auch in der
Trägerfolienabfuhr 29 die Bahnspannung der Trägerfolie 5 zu regulieren.
[0015] Im Normalbetrieb wird der Übertragungszylinder 30 in der mit dem Bezugszeichen 33"
gekennzeichneten Rotationsrichtung betrieben, und zwar mit einer Geschwindigkeit bei
der Übertragung der Übertragungsschicht 3 von der Trägerfolie auf das flächige Material
1, die der Geschwindigkeit des flächigen Material 1 im Übertragungsspalt 16 zwischen
Übertragungszylinder 30 und Druckzylinder 15 entspricht, der sich in die mit dem Bezugszeichen
15' gekennzeichneten Pfeilrichtung dreht. Dazu wird der Übertragungszylinder 30 von
einem Antrieb 33 über ein Antriebsrad 31 vermittels eines Antriebsriemens 32 in der
mit dem Bezugszeichen 33' gekennzeichneten Bewegungsrichtung angetrieben.
[0016] Zudem ist eine Hubeinrichtung 34 vorgesehen, die geeignet ist, den Übertragungszylinder
30 von dem Druckzylinder 15 abzuheben, wenn gerade keine Übertragungsschicht 3 von
der Trägefolie 5 auf das flächige Material 1 übertragen werden soll. In dem Moment,
in dem Übertragungszylinder 30 und Druckzylinder 15 keinen Kontakt mehr miteinander
haben, kann über den Antrieb 33 des Übertragungszylinders 30 die Geschwindigkeit des
Übertragungszylinders 30 und damit der Trägerfolie 5 verringert werden, derart, dass
die Trägerfolie verlangsamt wird, still steht oder sogar rückwärts in den Excenterspeicher
22, 23 der Trägerfolienzufuhr 28 gespeist wird. Um dies mittels des Übertragungszylinders
30 zu ermöglichen, ist der Übertragungszylinder 30 derart ausgestaltet, dass eine
ausreichende Haftreibung zwischen der Rückseite der Trägerfolie 5 und der Oberfläche
des Übertragungszylinders herrscht oder erzeugbar ist. In einer Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Folienübertragungsvorrichtung 100 ist dabei der Übertragungszylinder
30 als Saugrad ausgebildet, das mit einem Unterdruck beaufschlagt werden kann, zumindest
an Teilen des Umfangs, so dass die gewünschte Haftreibung zwischen dem Übertragungszylinder
30 und der Trägerfolie 5 erzeugbar ist. In einer alternativen Ausführungsform weist
der Übertragungszylinder 30 eine Oberfläche 35 auf, die elektrostatisch aufladbar
bzw. entladbar ist, um so mittels elektrostatischer Kräfte eine ausreichend große
Haftreibung zwischen der Trägerfolie 5 und der Oberfläche 35 des Übertragungszylinders
30 zu gewährleisten.
[0017] In einer weiteren Ausführungsform weist der Übertragungszylinder eine klebrige oder
raue Oberfläche 35, so dass auf diese Weise die entsprechende Haftreibung zwischen
Trägerfolie und Übertragungszylinder 30 erzeugbar ist. Vorteilhafterweise handelt
es sich bei dieser elektrostatisch aufladbaren, klebrigen oder rauen Oberfläche 35
um einen Zylinderbezug, etwa ähnlich einer Hülse.
[0018] Der Übertragungszylinder 30 hat, wie in der Figur gezeigt, einen erheblich kleineren
Durchmesser als der Druckzylinder 15 und entsprechend weist der Übertragungszylinder
30 daher auch eine vergleichsweise geringe Masse auf. Durch die geringe Masse sind
auch die von der Hubeinrichtung 34 erforderlichen Kräfte zum Abheben des Übertragungszylinders
30 vom Druckzylinder 15 in der mit dem Bezugszeichen 34' gekennzeichneten Bewegungsrichtung
gering, so dass entsprechend schnelle Schaltzyklen möglich sind. Ebenfalls ist das
Abbremsen bzw. Beschleunigen des Übertragungszylinders 30 in Umfangsrichtung durch
die geringere Masse vergleichsweise schnell möglich, so dass durch solche kurzen Schalt-
und Beschleunigungszeiten nur ein geringer Folienverbrauch der Trägerfolie 5 zustande
kommt.
[0019] Die zufuhr- und abfuhrseitigen Excenterspeicher 22, 22', 23, 23' dienen zur Entkopplung
des Folientransports durch die Folienvorratsrolle 21 und die Folienabfallrolle 27,
so dass der zwischen den beiden Speichern 22, 22', 23, 23' verbleibende Abschnitt
der Trägerfolie 5 allein durch den Übertragungszylinder 30 erfolgen kann. Alternativ
zu den gezeigten Excenterspeichern 22, 22', 23, 23' sind andere aus dem Stand der
Technik bekannte Speichereinrichtungen für Materialbahnen ohne weiteres denkbar.
[0020] Vorteilhafterweise sind in einer Steuerung 40 Informationen und Anweisungen hinterlegt,
um den Übertragungszylinderantrieb 33 und die Hubeinrichtung 34 derart zu betreiben,
dass eine möglichst vollständige Ausnutzung der Übertragungsschicht 3 der Trägerfolie
5 zustande kommt.
[0021] In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei dem Auftragswerk
50 um ein Auftragswerk für UV-Kleber. In diesem Fall ist zwischen dem Auftragswerk
50 und dem Übertragungszylinder 30 am Umfang des Druckzylinders 15 ein UV-Trockner
60 angeordnet, um dem UV-Klebstoff 2 die für die Übertragung der Übertragungsschicht
3 von der Trägerfolie 5 geeignete Konsistenz zu verleihen.
[0022] In einer weiteren Ausführungsform ist es denkbar, mehrere schmalspurige Bahnen von
Trägerfolie 5 nebeneinander mit dem gleichen Druckzylinder 15 zu verwenden. Alternativ
können auch mehrere Übertragungszylinder 30 mit unterschiedlicher Folie entlang des
Umfangs des Druckzylinders 15 angeordnet sein. Vorteilhafterweise können diese Mehrzahl
von Übertragungszylindern 30 einen gemeinsamen Antrieb 33 aufweisen.
Bezugszeichenliste
[0023]
- 1
- flächiges Material
- 2
- Klebstoff
- 3
- Übertragungsschicht
- 5
- Trägerfolie
- 5'
- Bewegungsrichtung der Folie im Folieneinlauf
- 5''
- Bewegungsrichtung der Folie im Folienauslauf
- 6
- Trennschicht
- 10
- Übertragungswerk
- 15
- Druckzylinder
- 15'
- Drehrichtung des Druckzylinders
- 16
- Übertragungsspalt
- 21
- Folienvorratsrolle
- 22, 22'
- Excenterscheibe
- 23, 23'
- Excenter
- 24, 24'
- Umlenkrolle
- 25, 25'
- Tänzerrolle
- 25"
- Bewegungsrichtung der Tänzerrolle
- 26, 26'
- Umlenkrolle
- 27
- Folienabfallrolle
- 28
- Trägerfolienzufuhr
- 29
- Trägerfolienabfuhr
- 30
- Übertragungszylinder
- 31
- Antriebsrad
- 32
- Antriebsriemen
- 33
- Übertragungszylinderantrieb
- 33'
- Bewegungsrichtung
- 33"
- Drehrichtung des Übertragungszylinders
- 34
- Hubeinrichtung
- 34'
- Bewegungsrichtung des Übertragungszylinderhubs
- 35
- Oberfläche des Übertragungszylinders
- 40
- Steuerung
- 50
- Auftragswerk
- 51
- Auftragzylinder
- 51'
- Drehrichtung des Auftragzylinders
- 100
- Folienübertragungsvorrichtung
1. Folienübertragungsvorrichtung (100) zum Übertragen einer vermittels einer Trennschicht
(6) an einer Trägerfolie (5) haftenden Übertragungsschicht (3) unter Druckeinwirkung
auf zumindest gebietsweise mit einem Klebstoff (2) beschichtetes flächiges Material
(1), insbesondere blattförmige oder bahnförmige Bedruckstoffe (1), derart, dass die
Übertragungsschicht (3) nur an den mit Klebstoff (2) beschichteten Gebieten auf dem
flächigen Material (1) anhaftet, wobei die Folienübertragungsvorrichtung (100) einen
Druckzylinder (15) und einen Übertragungszylinder (30) aufweist, die einen gemeinsamen
Übertragungsspalt (16) bilden,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Übertragungszylinder (30) derart ausgestaltet ist, dass die Trägerfolie (5) vermittels
des Übertragungszylinders (30) durch Haftreibung durch den Übertragungsspalt (16)
transportierbar ist.
2. Folienübertragungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Übertragungszylinder (30) als Saugtrommel (30) ausgestaltet ist.
3. Folienübertragungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Übertragungszylinder (30) elektrostatisch aufladbare Oberfläche (35) aufweist.
4. Folienübertragungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Übertragungszylinder (30) eine klebrige oder raue Oberfläche (35) aufweist.
5. Folienübertragungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Folienübertragungsvorrichtung (100) einer Hubeinrichtung (34) aufweist und der
Übertragungszylinder (30) vom Druckzylinder (15) vermittels des Hubeinrichtung (34)
abhebbar gelagert ist.
6. Folienübertragungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Übertragungszylinder (30) einen kleineren Durchmesser als der Druckzylinder (15)
hat.
7. Folienübertragungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Folienübertragungsvorrichtung (100) in der Trägerfolienzufuhr (28) und / oder
Trägerfolienabfuhr (29) einen Excenterspeicher (22, 22', 23, 23') aufweist.
8. Folienübertragungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Folienübertragungsvorrichtung (100) zusätzlich das Auftragswerk (50) für den Klebstoff
(2) umfasst das mit dem Druckzylinder (15) zum Klebstoffauftrag auf das flächige Material
(1) zusammenwirkt.
9. Folienübertragungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei dem Klebstoff (2) um einen UV-Klebstoff (2) handelt und zwischen Auftragswerk
(50) und Übertragungszylinder (30) ein UV-Trockner (60) angeordnet ist.
10. Folienübertragungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei der Folienübertragungsvorrichtung (100) um eine Kaltfolienübertragungsvorrichtung
(100) handelt.