FLACHPRÄGEDRUCKMASCHINE MIT EINER FOLIENBAHNFÜHRUNGSEINRICHTUNG

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Flachprägedruckmaschine mit einer Folienbahnführungseinrichtung für mehrere Folienbahnen, welche von Abwickelrollen über eine Prägeplatte einer Flachbettpresse geführt werden gemäss Oberbegriff von Anspruch 1. Mit derartigen Flachprägedruckmaschinen, wie z.B. in der EP 0 858 888 beschrieben ist, können besonders hohe Prägeleistungen in bester Qualität und auch für anspruchsvolle Prägeaufgaben ausgeführt werden. Diese Flachprägedruckmaschinen stellen anderseits aber auch besonders hohe Ansprüche an die Führung und den präzisen Vorzug der dünnen und sehr empfindlichen Prägefolienbahnen, mit Schichtdicken von z.B. nur 12 - 20 um (0.02mm). Dabei müssen mehrere Folienbahnen verschiedener Art (mit verschiedenen Bahnbreiten, Vorzugslängen und mit unterschiedlichen Ablösekräften nach dem Prägen) gleichzeitig einwandfrei glatt geführt und gefördert werden. Die Folienführung muss ohne Verzug, Rumpfbildung, Falten und Versetzungen einwandfrei flächig glatt und richtig positioniert erfolgen. Und der rasche, intermittierende Vorzug in kurzer Zeit muss optimal schonend ausgeführt werden, um hohe Leistungen und Qualität erreichen zu können. Eine derartige Flachprägedruckmaschine und Folienbahnführung ist z.B. aus der EP 1 593 503 bekannt. Diese Folienbahnführung weist zur schonenden, besseren Einstellung der Zugspannung in den Folienbahnen eine breite, flache abgesaugte Brems- und Führungswand vor dem Prägetisch auf, wobei mit einem einstellbaren Unterdruck in der Brems- und Führungswand die Zugspannung der darüber laufenden Folienbahnen reguliert werden kann. Dies ermöglicht eine Folienbahnführung, welche keinen Kontakt mit Führungselementen auf der empfindlichen Prägeschichtseite (Bildseite) der Folienbahnen erfordert und es ermöglicht sehr gute Prägequalitäten mit Farbfolienbahnen.

[0002] Mit diesen bekannten Folienbahnführungen ist es jedoch nicht möglich, für anspruchsvolle Bildprägeaufgaben, insbesondere für Hologrammprägen mit Bildsicherheitsmerkmalen, z.B. für Wertscheine, Ausweise oder Banknoten, mit mehreren Bildfolienbahnen über den ganzen Prägetisch für alle Prägefolienbahnen eine optimale, fehlerfreie Positionierung der Bildmarken und damit auch der Prägebilder zu erreichen. Dazu müsste bei laufender Maschine jede einzelne Bildfolienbahn in Vorzugsrichtung X und in Querrichtung Y separat optimal eingestellt werden können. Dies ist mit der bekannten Folienbahnführung nach EP 1 593 503, die als nächstliegender Stand der Technik angesehen wird, jedoch nicht möglich.

[0003] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bessere Folienbahnführung für Flachprägedruckmaschinen zu schaffen mit einer optimalen Bildpositionierung in X- und Y-Richtung für alle Bildfolienbahnen über der ganzen Prägestelle, welche auch die optimale Einstellung der Folienspannungen in jeder einzelnen Bildfolienbahn bei laufender Maschine ermöglicht, insbesondere für Hologrammprägen.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch eine Flachprägedruckmaschine mit einer Folienbahnführungseinrichtung mit mehreren, einzelnen, steuerbaren Führungsbahnen für die einzelnen Bildfolienbahnen als Folienspanneinrichtungen vor der Prägeplatte gemäss Anspruch 1.

[0005] Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung mit weiteren Verbesserungen der Folienbahnführung und -positionierung der einzelnen Bildfolienbahnen und damit auch der Maschinenleistungen und der Bildqualität.

[0006] Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen und Figuren weiter erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Flachprägedruckmaschine mit einer Folienbahnführungseinrichtung mit mehreren einzelnen Führungsbahnen je mit steuerbaren Unterdruckquellen als Folienspanneinrichtungen für die einzelnen Bildfolienbahnen,

Fig. 2

ein Beispiel einer Folienbahnführungseinrichtung mit Führungsbahnen und zugeordneten Funktionselementen,

Fig. 3

eine Frontansicht auf die einzelnen symmetrischen Führungsbahnen,

Fig. 4

einen Querschnitt durch eine Führungsbahn mit Saugkanälen mit verschiedenen Zonen für Folienbahnen unterschiedlicher Breite,

Fig. 5

im Querschnitt ein Beispiel einer Führungsbahn mit Saugkanälen mit zwei Zonen,

Fig. 6

eine Aufsicht auf die Führungsbahn von Fig. 5 mit Absaugöffnungen,

Fig. 7

ein weiteres Beispiel einer Führungsbahn mit Absaugöffnungen,

Fig. 8

ein Beispiel mit mehreren einzelnen Führungsbahnen und Bildfolienbahnen,

Fig. 9

ein Beispiel mit einzelnen Führungsbahnen für Bildfolienbahnen und einer zusätzlichen kurzen Brems- und Führungswand für Farbfolienbahnen,

Fig. 10a, b

den einzelnen Führungsbahnen zugeordnete einstellbare Seitenführungselemente,

Fig. 11

ein Beispiel von zusammen einstellbaren Seitenführungselementen,

Fig. 12

eine Steuerung des zeitlichen Geschwindigkeitsverlaufs des Folienvorzugs mit erhöhter Haftung beim Prägeprozess,

Fig. 13

ein Beispiel mit steuerbaren Unterdruckquellen und Vakuumschaltventilen.

[0007] Fig. 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemässe Flachprägedruckmaschine 1 mit einer Folienbahnführungseinrichtung 2 mit mehreren Folienbahnen 6.1- 6.4, welche von Abwickelrollen 7.1- 7.4 über eine Prägeplatte 3 mit Cliches 28 und eine Gegendruckplatte als Prägestelle 8 an einer Flachbettpresse 4 geführt werden. An der Prägestelle 8 werden Folienbilder auf ein Flachmaterial 5, 5.1, 5.2 aufgeprägt. Die Folienbahnführung weist für jede Folienbahn nach der Prägeplatte Folienvorzugseinrichtungen 9.1- 9.4 und vor der Prägeplatte 3 einzelne, in Querrichtung Y zur Vorzugsrichtung X einstellbare, lange, zentralsymmetrisch ausgebildete Führungsbahnen 11.1 - 11.4 als Folienspanneinrichtungen auf. Die einzelnen Führungsbahnen enthalten Saugkanäle 16, 17 und weisen eine glatte, reibungsarme Oberfläche 12 mit Absaugöffnungen 14 auf, welche mit steuerbaren Unterdruckquellen 13.1 - 13.4 zur unabhängigen Einstellung von Unterdruck pi und Bremskraft zfi an jeder einzelnen Führungsbahn 11i verbunden sind. Dabei sind jeder Bildfolienbahn 6i je ein Bildmarkensensor 15i an der oder zwischen der Folienvorzugseinrichtung 9i und der Führungsbahn 11i sowie einstellbare, beidseitige Seitenführungselemente 30 an reibungsarmen Umlenkelementen 31, 32 direkt vor den Führungsbahnen 11i und nach der Prägeplatte 3 zugeordnet, mit welchen Seitenführungselementen 30 die Bildfolienbahnen 6i zentriert auf den Führungsbahnen 11i führbar sind. Damit kann jede einzelne Bildfolienbahn bei laufender Maschine in X- und in Y-Richtung optimal auf die Bildmarken eingestellt und Bild-Positionsfehler können dadurch minimiert werden.

[0008] Die optimale Einstellung und Positionierung jeder Bildfolienbahn 6i in Querrichtung Y erfolgt durch Einstellung der Seitenführungselemente 30 an reibungsarmen Umlenkelementen 31, 32 direkt vor den Führungsbahnen 11i und nach der Prägestelle 8. Diese zentrierte Führung der Bildfolienbahnen 6i auf den richtig positionierten, symmetrischen langen Führungsbahnen 11 i bis nahe an die Prägestelle 8 verhindert seitliche Abweichungen. Die Positionierung der Bildfolienbahnen in X-Richtung, d.h. das genaue Ausrichten der Bildmarken 27 mittels der Bildmarkensensoren 15i in die fehlerfreie Soll-Position wird durch Steuerung und Einstellung des Unterdrucks pi in den Führungsbahnen 11i erreicht. Eine fehlerfreie Positionierung in X- und in Y-Richtung kann nur durch unabhängiges Einstellen jeder einzelnen Folienbahn 6i bei laufender Maschine erreicht werden.

[0009] Die Bildmarkensensoren 15i können vorzugsweise an den Folienvorzugseinrichtungen 9i, in der Mitte der Prägeplatte 3 (an den Cliches) oder am Ende der Führungsbahnen 11i angeordnet sein.

[0010] Zum Prägen müssen alle Bildfolienbahnen an der Prägestelle 8 eine bestimmte optimale Zugspannung z aufweisen, welche einer entsprechenden Dehnung ee von z.B. ee = 0.6 % entspricht. Diese Dehnung bewirkt über eine Prägetischlänge von z.B. 100 cm eine Verlängerung der Folienbahnen um 6 mm. Die Cliches 28 werden unter Berücksichtigung dieser Verlängerung bei optimaler Dehnung ee bzw. Zugspannung z auf der Prägeplatte positioniert. Wenn die Zugspannungen zi (und damit die Dehnungen eei) in den einzelnen Bildfolienbahnen 6i vom Sollwert abweichen, entstehen somit entsprechend grosse Bildpositionsfehler. Für eine fehlerfreie Bildpositionierung müssen daher alle Bildfolienbahnen 6i die optimale Zugspannung zi aufweisen. Die Zugspannung zi für eine Folienbahn 6i setzt sich zusammen aus Zugspannung zai vor der Führungsbahn plus Bremskraft bzw. Zugspannung zfi, welche durch die Führungsbahn 11i ausgeübt wird: zi = zai + zfi. Da die Zugspannungen zai vor den Führungsbahnen 11 i sehr unterschiedlich sind, kann nur durch entsprechende Steuerung der Zugspannungen zfi an jeder einzelnen Führungsbahn 11i der optimale Wert zi für alle Bildfolienbahnen 6i erreicht werden.

[0011] Die Folienbahnen werden von Abwickelrollen 7 über einen Folienspeicher 20 (Fig. 1) zu den Führungsbahnen 11 geführt. Als Folienspeicher werden vorzugsweise Vakuum-Schlaufenspeicher 20, im speziellen horizontale Vakuum-Doppelschlaufenspeicher mit Unterdrucksteuerung eingesetzt, welche z.B. aus der EP 0 858 888 bekannt sind. Im Folienspeicher 20 wird eine erste Zugspannung za auf die Folienbahnen ausgeübt zur optimalen Führung bis an die Führungsbahnen 11. Diese Zugspannungen za variieren zeitlich und sind für verschiedene Folienbahnen 6i sehr unterschiedlich (zai), abhängig von Folienart und -breite, von Schlaufenlänge im Speicher und Art des intermittierenden Vorzugs.

[0012] Mit der erfindungsgemässen Folienbahnführung nach Fig. 1 wird erreicht, dass über die ganze Länge der Folienbahnführung von den Abwickelrollen 7 über den Vakuumschlaufenspeicher 20 und die Führungsbahnen 11 bis zur Prägestelle 8 keine Führungselemente auf der Prägeschichtseite 6a der Folienbahnen vorhanden sind, d.h. dass die empfindliche Prägeschichtseite 6a nirgends kontaktiert und abgenützt wird.

[0013] Eine gut dosierbare Steuerung der Bremskraft zfi an den Folienbahnen 11i und damit der optimalen Spannung zi an der Prägestelle 8 wird erreicht durch eine glatte, reibungsarme, abriebfeste Oberfläche 12 mit konstanten Reibungskoeffizienten der langen Führungsbahnen. Dazu müssen die Oberflächen 12 vorzugsweise eine minimale elektrische Leitfähigkeit aufweisen, so dass keine elektrostatische Aufladung der Führungsbahnen 11 und der Folienbahnen 6 entstehen kann.

[0014] Geeignete Oberflächen 12 können beispielsweise aus einer Schicht aus Fluorpolymerkunststoff oder aus hartanodisiertem Aluminium mit eingelagertem Fluorpolymer (z.B. PTFE) bestehen, z.B. in einer Schichtdicke von z.B. 20 - 50 um. Diese weisen relativ niedrige und konstante Reibungskoeffizienten von z.B. 0.1 - 0.2 auf.

[0015] Vorzugsweise weisen diese Oberflächen 12 möglichst geringe Unterschiede zwischen Haftreibungs- und Gleitreibungskoeffizienten der Folienbahnen von z.B. höchstens 10 - 20% auf zur Erzeugung gleichmässiger Zugspannungen zfi.

[0016] Fig. 2 zeigt detaillierter ein weiteres Beispiel einer Führungseinrichtung 2 mit vier Bildfolienbahnen 6.1- 6.4 und mit zugeordneter Unterdruckquellen 13.1-13.4, welche hier als steuerbare Vakuumregler 22.1- 22.4 ausgebildet und mit einem zentralen Sauggebläse 23 verbunden sind. Das Sauggebläse liefert einen konstanten Unterdruck (von z.B. 20 kPa), welcher durch die Vakuumregler auf die benötigten Unterdrücke pi an jeder Führungsbahn 11i reduziert werden (auf z.B. 5-10 kPa) zur Erzeugung der optimalen Zugspannungen zfi mit zi = zai + zfi in jeder Bildfolienbahn.

[0017] Als weitere vorteilhafte Ausführung können nach den Führungsbahnen 11i Folienbahn-Spannungssensoren 40i angeordnet sein zur Bestimmung der Folienspannungen, womit die Steuerung der Unterdruckquellen 13i als Regelung auf einen einstellbaren Sollwert der Folienspannung zi bzw. der Foliendehnung ee ausführbar ist.

[0018] Wie Fig. 2 illustriert, kann die erfindungsgemässe Folienbahnführung sowohl in Bogen-Prägedruckmaschinen als auch in Rollen-Maschinen eingesetzt werden. Das zu beprägende Flachmaterial 5 besteht dabei aus Bogen 5.1, welche von einem Anleger 71 zu einem Ausleger 72 gefördert werden oder aus Endlosbahnen 5.2 in Rollen-Maschinen, welche von einer Abwickelrolle zu einer Aufwickelrolle gefördert werden (wie z.B. in der EP 0 858 888 beschreiben ist).

[0019] Fig. 3 zeigt eine Frontansicht auf einzelne Führungsbahnen 11.1 -11.5, welche eine Breite b und eine Länge L aufweisen (mit L > b). Die fünf Bildfolienbahnen 6.1-6.5 weisen hier unterschiedliche Folienbreiten b1 auf: die Folienbahn 6.3 eine relativ kleine Folienbahnbreite b1.2 und die übrigen Folienbahnen eine relativ grosse Folienbahnbreite b.1.1.

[0020] Zur optimalen Folienführung und Einstellung der Zugspannungen zfi bzw. zi reichen die einstellbaren und auswechselbaren symmetrischen Führungsbahnen 11 i bis nahe an die Prägestelle 8 heran und sind vorzugsweise möglichst lang ausgebildet mit einer Länge L von z.B. 50 -100 cm und mit einem Verhältnis von Länge zu Breite L/b in einem Bereich zwischen 5 und 15. Die Breite b der Führungsbahnen beträgt beispielsweise 5 bis 10 cm.

[0021] Die Fig. 4 und 5 zeigen im Querschnitt Beispiele von Führungsbahnen mit Saugkanälen, welche für unterschiedliche Folienbahnbreiten b1 besonders geeignet sind. Fig. 4 zeigt eine Führungsbahn mit Saugkanälen, welche eine zentrale Zone mit einem Saugkanal 16 und zwei symmetrische Randzonen mit den Saugkanälen 17.1 und 17.2 bilden. Entsprechend der Folienbahnbreite b1 können hier nur die von der Folienbahn überdeckten Zonen mit der Unterdruckquelle 13i verbunden und evakuiert werden. So kann eine sehr gleichmässige Druckverteilung (pi) erreicht werden.

[0022] Fig. 5 zeigt ein Beispiel einer Führungsbahn mit einem zentralen Saugkanal 16 und mit zwei anschliessenden, miteinander verbundenen seitlichen Saugkanälen 17, welche über ein Fehlluft-Schaltventil 18 mit der Unterdruckquelle 13i verbunden sind. Nicht überdeckte Zonen werden hier somit nicht evakuiert. Eine schmalere Folienbahn 6.2 mit Breite b.1.2 überdeckt den Saugkanal 16 und eine breitere Folienbahn 6.1 mit b1.1 überdeckt auch die Saugkanäle 17.

[0023] Fig. 6 zeigt eine Aufsicht auf die Führungsbahn von Fig. 5 mit wenigen, relativ kleinen Absaugöffnungen 14 mit einem Durchmesser von z.B. 1-2 mm, welche in grossen Abständen symmetrisch zur Mittelachse angeordnet sind. Vorzugsweise liegt der sehr kleine Flächenanteil der Absaugöffnungen z.B. in einem Bereich von 0.5 - 3%. Dies ermöglicht es, gut einstellbare, definierte Bremskräfte und Zugspannungen zfi zu erzeugen. Die Oberfläche 12 mit Absaugöffnungen 14 kann auch aus einer luftdurchlässigen mikroporösen Schicht bestehen, beispielsweise analog der Luftpolster-Auflagefläche 37 von Fig. 10a, welche jedoch abgesaugt anstatt belüftet wird.

[0024] Fig. 7 zeigt ein weiteres Beispiel mit einer symmetrischen Anordnung von Absaugöffnungen 14, welche in verschiedene Zonen einteilbar sind, analog zu Fig. 4.

[0025] Fig. 8 zeigt ein Beispiel mit acht schmalen Führungsbahnen 11.1-11.8 mit Unterdrücken p1- p8 für acht Bildfolienbahnen 6.1- 6.8 für entsprechend hohe Bildprägeleistungen.

[0026] Fig. 9 zeigt ein Beispiel einer Folienbahnführung bei der Bildfolienbahnen 61, 6.2 mit Farbfolienbahnen 6.11, 6.12 kombiniert werden. Dazu kann unter den auswechselbaren Führungsbahnen 11 i zusätzlich eine kurze und breite Brems- und Führungswand 10 als Folienspanneinrichtung angeordnet sein für das gleichzeitige Prägen von Farbfolienbahnen 6.11, 6.12 und mehreren Bildfolienbahnen 6.1, 6.2. Dies ermöglicht einen sehr breiten Einsatzbereich der Prägedruckmaschine von reinem Farbfolienprägen bis hin zu reinem Bildfolienprägen.

[0027] Eine solche Brems- und Führungswand ist in Fig. 2 gezeigt und auch aus der EP 1 593 503 bekannt. Diese eignet sich jedoch nicht für mehrere Bildfolienbahnen, da deren Zugspannungen zi bei laufender Maschine nicht einzeln reguliert und eingestellt werden können.

[0028] Die Fig. 10 und 11 zeigen Beispiele von in Querrichtung Y einstellbaren beidseitigen Seitenführungselementen 30 an reibungsarmen Umlenkelementen 31, 32, mit welchen die Bildfolienbahnen 6i in Y-Richtung genau auf die optimalen Bildmarkenpositionen eingestellt werden können. Bei feststehenden Umlenkelementen müssen die Folienbahnen auf den Umlenkelementen in Y-Richtung sehr leicht, möglichst reibungsfrei, verschoben werden können. Dazu können die Umlenkelemente 31, 32 als Luftpolster-Auflageflächen 37 ausgebildet sein und z.B. aus einer luftdurchlässigen mikroporösen Schicht bestehen, welche belüftet wird.

[0029] Die Fig. 10a, b zeigen in Seiten- und Frontansicht ein Beispiel eines praktisch reibungsfreien Umlenkelements 31, welches als gebogene Luftpolster-Auflagefläche 37 ausgebildet ist. Zuerst wird die Führungsbahn 11i bei stehender Maschine richtig positioniert und der Abstand der beidseitigen Seitenführungselemente 30, welche hier auf dem Umlenkelement verschiebbar befestigt sind (db1), wird auf die Folienbreite b1 eingestellt. Dann können beide Seitenführungselemente 30 zusammen mit dem Umlenkelement (bei laufender Maschine) in Y-Richtung auf die optimale Bildmarkenposition eingestellt werden (±Y).

[0030] Fig. 11 zeigt ein weiteres Beispiel, wo die beiden Seitenführungselemente 30 auf die Folienbreite b1 einstellbar (db1) an einem Verbindungselement 34 befestigt sind. Sie sind so zusammen in Querrichtung Y verschiebbar und einstellbar. Diese Einstellung (±Y) kann z.B. über eine flexible Welle 36 an ein Bedienungspaneel übertragen werden und mit einem Einstellgewinde 35 manuell oder mittels Servomotor (Stellantrieb) ausgeführt werden.

[0031] Nach dem Vorziehen der Folienbahnen 6i in die nächste Prägeposition und dem Stillstand der Folienbahnen für den Prägeschritt kann ein leichtes Nachrutschen entstehen. Um dies zu verhindern, können die Folienbahnen kurz vor dem Stillstand durch erhöhten Unterdruck pi an den Führungsbahnen 11 i stärker an diese angedrückt werden und ein Nachrutschen der Folienbahnen im Stillstand kann damit verhindert werden.

[0032] Zur Illustration dazu zeigt Fig. 12 schematisch den zeitlichen Verlauf v(t) der Folienbahngeschwindigkeit beim Vorziehen an die nächste Prägeposition: Zuerst erfolgt ein rascher Vorzug mit hoher konstanter Beschleunigung und anschliessender Verzögerung a1 (von z.B. 10 - 30 m/s²) bis kurz vor die Bildmarke (Zeitpunkt t1). Dann erfolgt bei reduzierter Geschwindigkeit v2 (von z.B. 5 cm/s) die Detektion der Bildmarke (27) durch die Bildmarkensensoren 15i zum Zeitpunkt t2. Ab dem Zeitpunkt t3 werden die Bildfolienbahnen 6i mit viel niedrigerer Verzögerung a2 (z.B. 2 m/s²) abgebremst und kurz vor dem Stillstand (zum Zeitpunkt t4) wird der Unterdruck pi in den Führungsbahnen 11i rasch erhöht und damit werden die Folienbahnen 6i stärker an die Führungsbahnen angedrückt, so dass ein Nachrutschen im Stillstand verhindert wird.

[0033] Fig. 13 zeigt ein Beispiel zur Erzeugung dieser raschen Erhöhung des Unterdrucks pi mittels zusätzlicher schnell schaltender Vakuumventile 24.1 - 24.4, welche mit den Unterdruckquellen 13.1-13.4, mit dem zentralen Sauggebläse 23 und mit den Führungsbahnen 11.1 -11.4 verbunden sind. Zum Zeitpunkt t4 (Fig. 12), kurz vor dem Stillstand der Folienbahnen 6i, werden die Vakuumventile 24i rasch geöffnet (in msec) und der höhere Unterdruck p0 des zentralen Sauggebläses 23 wird direkt an die Führungsbahnen 11i geleitet. Nach erfolgtem Prägeprozess wird wieder auf den tieferen geregelten Unterdruck pi der einzelnen Unterdruckquellen 13.1-13.4 umgeschaltet.

[0034] Im Rahmen dieser Beschreibung werden folgende Bezeichnungen verwendet:

1

Flachprägedruckmaschine, Flachbett-Prägedruckmaschine

2

Folienbahnführungseinrichtung

3

Prägeplatte, Clicheplatte

4

Flachbettpresse

5

Flachmaterial

5.1

Bogen

5.2

Endlosbahn

6.1, 6.2

Bildfolienbahnen

6.11, 6.12

Farbfolienbahnen

6, 6i

Folienbahnen, Prägefolienbahnen

6a

Prägeschichtseite von 6

7, 7i

Abwickelrollen

8

Gegendruckplatte, Prägestelle

9i

Folienvorzugseinrichtungen

10

Brems- und Führungswand

11, 11i

Führungsbahnen für 6

12

Oberflächen von 11

13, 13i

Unterdruckquellen für 11

14

Absaugöffnungen in 12

15, 15i

Bildmarkensensoren

16

zentraler Saugkanal in 11

17

seitliche Saugkanäle

18

Fehlluft-Schaltventil

20

Vakuumschlaufenspeicher, Folienspeicher

22i

Vakuumregler

23

zentrales Sauggebläse

24i

Vakuumschaltventile

27

Bildmarken auf 6

28

Cliches

29

Folienabzugsvorrichtung

30

Seitenführungselemente

31, 32

reibungsarme Umlenkelemente, Auflageflächen

34

einstellbare Verbindung von 30

35

Einstellvorrichtung für 30

36

flexible Welle

37

Luftpolster-Auflagefläche, Luftpolster-Achsen

40i

Folienbahn-Spannungssensoren

71

Anleger

72

Ausleger

L

Länge von 11

b

Breite von 11

b1

Folienbahnbreite

db 1

Einstellen von b1

ee

Foliendehnungen an 8

za, zai

Zugspannungen vor 11

zf, zfi

Bremskräfte, Zugspannungen von 11

z, zi

Folienspannungen, Zugspannungen an Prägestelle 8, z = za + zf

p, pi

Unterdruck in 11

p0

Unterdruck in 23

v

Folienbahngeschwindigkeit

a

Beschleunigung

t

Zeit

X

Vorzugsrichtung von 6

Y

Querrichtung

Ansprüche

1. Flachprägedruckmaschine mit einer Folienbahnführungseinrichtung (2) für mehrere Folienbahnen (6), welche von Abwickelrollen (7) über eine Prägeplatte (3) an einer Flachbettpresse (4) geführt werden, mit einer Folienspanneinrichtung vor der Prägeplatte
und mit Folienvorzugseinrichtungen (9) für jede Folienbahn nach der Prägeplatte, dadurch gekennzeichnet, dass

- direkt vor der Prägeplatte (3) mehrere einzelne, in Querrichtung (Y) zur Vorzugsrichtung (X) einzeln einstellbare, lange, zentralsymmetrisch ausgebildete Führungsbahnen (11.1, 11.2, 11.3) als Folienspanneinrichtungen vorgesehen sind,

- mit einer glatten, reibungsarmen Oberfläche (12)

- und mit Absaugöffnungen (14) in den Oberflächen, welche mit steuerbaren Unterdruckquellen (13.1, 13.2, 13.3) zur unabhängigen Einstellung von Unterdruck (pi) und Bremskraft (zi) an jeder einzelnen Führungsbahn (11.1, 11.2, 11.3) verbunden sind,

- wobei jeder Bildfolienbahn (6i) ein Bildmarkensensor (15i) zwischen der Folienvorzugseinrichtung (9i) und der Führungsbahn (11i)

- und einstellbare beidseitige Seitenführungselcmente (30) an reibungsarmen Umlenkelementen (31, 32) direkt vor den Führungsbahnen und nach der Prägeplatte (3) zugeordnet sind,

mit welchen Seitenführungselementen (30) die Folienbahnen (6i) zentriert auf den Führungsbahnen führbar sind.

2. Flachprägedruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (12) der Führungsbahnen Fluorpolymer-Kunststoff enthält oder aus hartanodisiertem Aluminium mit eingelagertem Fluorpolymer (z.B. PTFE) besteht.

3. Flachprägedruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen (12) der Führungsbahnen eine minimale elektrische Leitfähigkeit aufweisen, so dass keine elektrostatische Aufladung der Folienbahnen entstehen kann.

4. Flachprägedruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterschied zwischen Haftreibungs- und Gleitreibungskoeffizient der Folienbahnen auf der Oberfläche (12) der Führungsbahnen höchstens 10-20% beträgt.

5. Flachprägedruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge L der Führungsbahnen (11) zwischen 50 und 100 cm liegt.

6. Flachprägedruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Länge zu Breite L/b der Führungsbahnen in einem Bereich zwischen 5 und 15 liegt.

7. Flachprägedruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugöffnungen (14) einen Durchmesser von 1 - 3 mm und/oder einen Flächenanteil der Absaugöffnungen von 0.5 - 3% aufweisen.

8. Flachprägedruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildmarkensensoren (15i) an den Folienvorzugseinrichtungen (9i), in der Mitte der Prägeplatte (3) oder am Ende der Führungsbahnen (11i) angeordnet sind.

9. Flachprägedruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkelemente (31, 32) vor den Führungsbahnen und nach der Prägeplatte als Luftpolster-Auflageflächen (37) ausgebildet sind.

10. Flachprägedruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Saugkanäle (16,17) in den Führungsbahnen (11) eine zentrale Zone und symmetrische Randzonen bilden.

11. Flachprägedruckmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahnen einen zentralen Saugkanal (16) und zwei anschliessende, miteinander verbundene seitliche Saugkanäle (17), welche über ein Fehlluft-Schaltventil (18) mit den Unterdruckquellen (13i) verbunden sind, aufweisen.

12. Flachprägedruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über die ganze Länge der Folienbahnführung von den Abwickelrollen (7) bis zur Prägeplatte (3) keine Führungselemente auf der Prägeschichtseite (6a) der Folienbahnen vorhanden sind.

13. Flachprägedruckmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Vakuum-Schlaufenspeicher (20) vor den Führungsbahnen (11).

14. Flachprägedruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenführungselemente (30) miteinander verbunden sind, ihr Abstand auf die Folienbahnbreite (b1) einstellbar ist und sie zusammen in Querrichtung (Y) einstellbar sind.

15. Flachprägedruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbaren Unterdruckquellen (13i) als steuerbare Vakuumregler (22i) ausgebildet sind, welche mit einem zentralen Sauggebläse (23) verbunden sind.

16. Flachprägedruckmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass jede steuerbare Unterdruckquelle (13i) mit einem schnell schaltenden Vakuumventil (24i) verbunden ist, welches auch eine Verbindung zum zentralen Sauggebläse (23) aufweist.

17. Flachprägedruckmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuerung des Folienvorzugs, mit welcher die Bildfolienbahnen (6i) nach dem Detektieren der Bildmarken (27) durch die Bildmarkensensoren (15i) langsam abgebremst werden und wobei kurz vor dem Stillstand der Bildfolienbahnen der Unterdruck (pi) in den Führungsbahnen (11i) rasch erhöht wird.

18. Flachprägedruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach den Führungsbahnen (11i) Folienbahn-Spannungssensoren (40i) angeordnet sind zur Bestimmung der Folienspannungen und wobei die Steuerung der Unterdruckquellen (13i) als Regelung auf einen einstellbaren Sollwert der Folienspannung (zi) oder der Foliendehnung (ee) ausführbar ist.

19. Flachprägedruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass unter den Führungsbahnen (11i) zusätzlich eine kurze und breite Brems- und Führungswand (10) als Folienspanneinrichtung angeordnet ist für gleichzeitiges Prägen mit mehreren Bildfolienbahnen (6.1, 6.2) und mit Farbfolienbahnen (6.11, 6.12).

Claims

1. Flat bed embossing machine with a foil web guiding device (2) for several foil webs (6), which from unwinding rolls (7) are conducted over a tool plate (3) on a flat bed press (4), with a foil tensioning device ahead of the tool plate and with foil drawing devices (9) for every foil web after the tool plate, characterised in that

- directly ahead of the tool plate (3) several individually adjustable in transverse direction (Y) to the drawing direction (X), long, central symmetrically configured web guides (11.1, 11.2, 11.3) are provided as foil tensioning devices,

- with a smooth, low-friction surface (12)

- and with suction openings (14) in the surfaces, which are connected with controllable negative pressure sources (13.1, 13.2, 13.3) for the independent setting of negative pressure (pi) and braking force (zi) on every individual web guide (11.1, 11.2, 11.3),

- wherein to every picture foil web (6i) a print mark sensor (15i) is assigned between the foil drawing device (9i) and the web guide (11i)

- and lateral guiding elements (30) settable on both sides on low-friction deflecting elements (31, 32) directly ahead of the web guides and behind the tool plate (3) are assigned,

wherein said lateral guiding elements (30) can guide the foil webs (6i) centered on the web guides.

2. Flat bed embossing machine according to claim 1, characterised in that the surface (12) of the web guides comprise fluoride polymer plastic material or consists of hard anodised aluminium with embedded fluoride polymer (e.g., PTFE).

3. Flat bed embossing machine according to claim 1, characterised in that the surfaces (12) of the web guides comprise a minimum electrical conductivity, so that no electro-static charging of the foil webs can take place.

4. Flat bed embossing machine according to claim 1, characterised in that the difference between the static friction - and the sliding friction coefficient of the foil webs on the surface (12) of the web guides amounts to a maximum of 10 - 20%.

5. Flat bed embossing machine according to claim 1, characterised in that the length L of the web guides (11) amounts to between 50 and 100 cm.

6. Flat bed embossing machine according to claim 1, characterised in that the ratio of length to width L/b of the web guides is situated within a range of between 5 and 15.

7. Flat bed embossing machine according to claim 1, characterised in that the suction openings (14) comprise a diameter of 1 - 3 mm and/or a surface proportion of the suction openings of 0.5 - 3%.

8. Flat bed embossing machine according to claim 1, characterised in that the print mark sensors (15i) are arranged on the foil drawing devices (9i), in the centre of the tool plate (3) or at the end of the web guides (11i).

9. Flat bed embossing machine according to claim 1, characterised in that the deflecting elements (31, 32) ahead of the web guides and after the tool plate are designed as air cushion supporting surfaces (37).

10. Flat bed embossing machine according to claim 1, characterised in that the suction channels (16, 17) in the web guides (11) form a central zone and symmetrical edge zones.

11. Flat bed embossing machine according to claim 10, characterised in that the web guides comprise a central suction channel (16) and two adjoining lateral suction channels (17) connected together, which through a leakage air control valve (18) are connected with the negative pressure sources (13i).

12. Flat bed embossing machine according to claim 1, characterised in that over the whole length of the foil web guiding from the unwinding rolls (7) up to the tool plate (3) there are no guiding elements on the image layer side (6a) of the foil webs.

13. Flat bed embossing machine according to claim 1, characterised by a vacuum loop store (20) ahead of the web guides (11).

14. Flat bed embossing machine according to claim 1, characterised in that the lateral guiding elements (30) are connected together, that their spacing is adjustable to the width of the foil web foil (b1) and that they are adjustable together in transverse direction (Y).

15. Flat bed embossing machine according to claim 1, characterised in that the controllable negative pressure sources (13i) are designed as controllable vacuum controllers (22i), which are connected with a central suction fan (23).

16. Flat bed embossing machine according to claim 15, characterised in that every controllable negative pressure source (13i) is connected with a rapid switching vacuum valve (24i), which also comprises a connection to the central suction fan (23).

17. Flat bed embossing machine according to claim 1, characterised by a controlling of the foil drawing, with which the picture foil webs (6i) after the detection of the print marks (27) by the print mark sensors (15i) are slowly braked and wherein shortly before the standstill of the picture foil webs the negative pressure (pi) in the web guides (11i) is rapidly increased.

18. Flat bed embossing machine according to claim 1, characterised in that after the web guides (11i) foil web tension sensors (40i) are arranged for determining the foil tensions and wherein the control of the negative pressure sources (13i) can be executed as a controlling to a settable desired value of the foil tension (zi) or of the foil strain (ee).

19. Flat bed embossing machine according to claim 1, characterised in that under the web guides (11i) additionally a short and wide braking - and guiding wall (10) is arranged as foil tensioning device for the simultaneous embossing with several picture foil webs (6.1, 6.2) and with dye foil webs (6.11, 6.12).

Revendications

1. Machine d'impression-gaufrage à plat dotée d'un dispositif (2) qui guide plusieurs nappes (6) de film en provenance de rouleaux de déroulement (7) au-dessus d'une plaque de gaufrage (3) d'une presse (4) à lit plat et dotée d'un dispositif de tension de film situé en avant de la plaque de gaufrage et de dispositifs (9) d'avancement de film pour chaque nappe de film après la plaque de gaufrage,
caractérisée en ce que

plusieurs pistes de guidage (11.1, 11.2, 11.3) ajustables séparément dans la direction transversale (Y) par rapport à la direction d'avancement (X), allongées et à symétrie centrale sont prévues comme dispositifs de tension de film directement en avant de la plaque de gaufrage (3), les pistes de guidage présentant une surface lisse (12) à faible coefficient de frottement et des ouvertures d'aspiration (14) dans les surfaces, raccordées à des sources asservies de dépression (13.1, 13.2, 13.3) en vue d'établir de manière indépendante une dépression (pi) et une force freinage (zi) sur chaque piste distincte de guidage (11.1, 11.2, 11.3),

en ce qu'un capteur (15i) de repère d'image situé entre le dispositif (9i) d'avancement de film et la piste de guidage (11i) est associé à chaque nappe (6i) de film de l'image et

en ce que des éléments (30) de guidage latéral réglables sont associés de chaque côté à des éléments de renvoi (31, 32) à faible coefficient de frottement, directement en avant des pistes de guidage et après la plaque de gaufrage (3), et

en ce que les nappes de films (6i) peuvent être guidées de manière centrée sur les pistes de guidage à l'aide de ces éléments (30) de guidage latéral.

2. Machine d'impression-gaufrage à plat selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface (12) des pistes de guidage contient une matière synthétique à polymère fluoré bu est constituée d'aluminium durci par anodisation dans lequel est incorporé un polymère fluoré (par exemple le PTFE).

3. Machine d'impression-gaufrage à plat selon la revendication 1, caractérisée en ce que les surfaces (12) des pistes de guidage présentent une conductivité électrique minimale de telle sorte que les nappes de film ne puissent pas se charger électrostatiquement.

4. Machine d'impression-gaufrage à plat selon la revendication 1, caractérisée en ce que la différence entre le coefficient de frottement à l'adhérence et le coefficient de frottement au glissement des nappes de films sur la surface (12) des pistes de guidage est d'au plus 10-20 %.

5. Machine d'impression-gaufrage à plat selon la revendication 1, caractérisée en ce que la longueur L des pistes de guidage (11) est comprise entre 50 et 100 cm.

6. Machine d'impression-gaufrage à plat selon la revendication 1, caractérisée en ce que le rapport entre la longueur et la largeur L/b des pistes de guidage est compris dans la plage de 5 à 15.

7. Machine d'impression-gaufrage à plat selon la revendication 1, caractérisée en ce que les ouvertures d'aspiration (14) présentent un diamètre de 1 à 3 mm et/ou en ce que les ouvertures d'aspiration occupent de 0,5 à 3 % de la surface.

8. Machine d'impression-gaufrage à plat selon la revendication 1, caractérisée en ce que les capteurs (15i) de repère d'image sont disposés sur les dispositifs (9i) d'avancement de film, au milieu de la plaque d'aspiration (3) ou à la fin des pistes de guidage (11i).

9. Machine d'impression-gaufrage à plat selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments de renvoi (31, 32) sont configurés sous la forme de surfaces de soutien (37) à coussin d'air en avant des pistes de guidage et après la plaque de gaufrage.

10. Machine d'impression-gaufrage à plat selon la revendication 1, caractérisée en ce que les canaux d'aspiration (16, 17) forment dans les pistes de guidage (11) une zone centrale et des zones symétriques de bordure.

11. Machine d'impression-gaufrage à plat selon la revendication 10, caractérisée en ce que les pistes de guidage présentent un canal central d'aspiration (16) auquel se raccordent deux canaux d'aspiration (17) latéraux, reliés l'un à l'autre et reliés aux sources de dépression (13i) par une soupape (18) de commutation à absence d'air.

12. Machine d'impression-gaufrage à plat selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'aucun élément de guidage n'est prévu sur le côté (6a) de la couche de gaufrage des nappes de films sur toute la longueur du guide de nappe de film entre les rouleaux de déroulement (7) et la plaque de gaufrage (3).

13. Machine d'impression-gaufrage à plat selon la revendication 1, caractérisée par un accumulateur (20) à boucle de dépression prévu en avant des pistes de guidage (11).

14. Machine d'impression-gaufrage à plat selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments (30) de guidage latéral sont raccordés les uns aux autres, en ce que leur distance sur la largeur (b1) de la nappe de film peut être ajustée et en ce qu'ils peuvent être ajustés ensemble dans la direction transversale (Y).

15. Machine d'impression-gaufrage à plat selon la revendication 1, caractérisée en ce que les sources asservies de dépression (13i) sont configurées comme régulateurs de dépression asservis (22i) raccordés à un ventilateur central d'aspiration (23).

16. Machine d'impression-gaufrage à plat selon la revendication 15, caractérisée en ce que chaque source asservie de dépression (13i) est raccordée à une soupape de dépression (24i) à commutation rapide qui présente également un raccordement au ventilateur central d'aspiration (23).

17. Machine d'impression-gaufrage à plat selon la revendication 1, caractérisée par une commande de l'avancement de film par laquelle les nappes (6i) de films d'image sont freinées lentement après la détection des repères d'image (27) par les capteurs (15i) de repères d'image, la dépression (pi) étant augmentée rapidement dans les pistes de guidage (11i) peu avant l'arrêt des nappes de films d'image.

18. Machine d'impression-gaufrage à plat selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'après les pistes de guidage (11i), des capteurs (40i) de tension de film d'image sont disposés pour déterminer la tension des films, la commande des sources de dépression (13i) pouvant être réalisée sous la forme d'une régulation à une valeur de consigne réglable de la tension de film (zi) ou de l'allongement des films (ee).

19. Machine d'impression-gaufrage à plat selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une courte et large paroi de freinage et de guidage (10) servant de dispositif de tension de film est disposée en supplément en dessous des pistes de guidage (11i) pour assurer un gaufrage simultané de plusieurs nappes (6.1, 6.2) de films d'image et nappes (6.11, 6.12) de film coloré.

Zeichnung