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DE10040683A1 - Verfahren zum Positionieren einer Patrize an einer Gegendruckwalze einer Prägestation - Google Patents

Verfahren zum Positionieren einer Patrize an einer Gegendruckwalze einer Prägestation

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DE10040683A1
DE10040683A1 DE10040683A DE10040683A DE10040683A1 DE 10040683 A1 DE10040683 A1 DE 10040683A1 DE 10040683 A DE10040683 A DE 10040683A DE 10040683 A DE10040683 A DE 10040683A DE 10040683 A1 DE10040683 A1 DE 10040683A1
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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Positionierung einer Patrize (34) an einer mit einer Prägewalze (12) zusammenwirkenden Gegendruckwalze (14) einer Prägestation (10) beschrieben, wobei die Prägewalze (12) einen Stempel (18) aufweist. Am Stempel (18) der Prägewalze (12) wird eine flexible Transferpatrize (24) temporär befestigt, die ein Passerfenster (32) aufweist. Die Transferpatrize (24) wird von der Prägewalze (12) zur Gegendruckwalze (14) transferiert und an der Gegendruckwalze (14) fixiert. Im Passerfenster (32) der Transferpatrize (24) wird anschließend die Patrize (34) paßgenau befestigt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur präzisen Positionierung einer Patrize an einer mit einer Prägewalze zusammenwirkenden Gegendruckwalze einer Prägestation, wobei die Prägewalze an ihrer Zylindermantelfläche einen Stempel mit einer Stempel-Reliefstrukturierung aufweist und die mit einer der Stempel- Reliefstrukturierung negativ entsprechenden Patrizen-Reliefstrukturierung ausgebildete Patrize an der Zylindermantelfläche der Gegendruckwalze zum Stempel an der Zylindermantelfläche der Prägewalze passgenau positioniert wird.
Bei einem solchen bekannten Verfahren kommt eine Patrize zur Anwendung, die aus einem dünnen, flexiblen, d. h. biegbaren und wölbbaren Material besteht, um die Patrize auf dem an der Zylindermantelfläche der Prägewalze vorgesehenen Stempel temporär anbringen zu können. Die am Stempel der Prägewalze temporär festgelegte Patrize wird dann während einer simultanen Drehung der Prägewalze und der Gegendruckwalze von der Prägewalze zur Gegendruckwalze transferiert und an der Zylindermantelfläche der Gegendruckwalze fixiert. Während dieses Transfers wird die Patrize von der Wölbungsrichtung der Prägewalze in die dazu entgegengesetzte Wölbungsrichtung der Gegendruckwalze gewölbt, weshalb die Patrize also entsprechend flexibel, d. h. biegbar bzw. wölbbar sein muss.
Die solchermaßen assemblierte Prägestation mit dem Stempel an der Prägewalze und der Patrize an der Gegendruckwalze steht dann zur Durchführung von Reliefprägungen zur Verfügung, um z. B. Papier mit einem Relief zu strukturieren und gleichzeitig mit einer Prägefolie zu beprägen. Zur Durchführung eines solchen Relief- Prägevorgangs ist es jedoch erforderlich, daß nicht nur der Stempel der Prägewalze, sondern auch die Patrize der Gegendruckwalze entsprechend druckstabil und hart ist. Diese Anforderung an die Druckstabilität und Härte steht in einem Widerspruch zur Anforderung an die Biegsamkeit und Wirkbarkeit der Patrize, woraus entsprechende Einschränkungen resultieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem der Widerspruch zwischen Druckstabilität und Härte der Patrize mit der Anforderung an ihre Biegbarkeit und Wölbbarkeit auf einfache Weise eliminiert ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Stempel der Prägewalze eine dünne, flexible, biegsame Transferpatrize genau positioniert temporär befestigt wird, die ein Passerfenster aufweist, daß die Transferpatrize von der Prägewalze zur Gegendruckwalze transferiert und an der Gegendruckwalze fixiert wird, wobei die Prägewalze und die Gegendruckwalze mit einander entsprechenden Umfangsgeschwindigkeiten zu einander entgegengesetzt rotativ angetrieben werden, und daß im Passerfenster der an der Gegendruckwalze fixierten Transferpatrize anschließend die Patrize passgenau befestigt wird, wobei die mit der Patrizen- Reliefstrukturierung ausgebildete Patrize aus einem dünnen, formstabilen Material besteht, das eine der Krümmung der Zylindermantelfläche der Gegendruckwalze entsprechende Zylinderkrümmung aufweist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kommt eine dünne, flexible, biegsame Transferpatrize sowie eine formstabile Patrize zur Anwendung. Die Transferpatrize dient nur dazu, an der Gegendruckwalze die dem Stempel der Prägewalze passgenau entsprechende Position für die formstabile Patrize festzulegen. Die Transferpatrize kann also in vorteilhafter Weise aus einem flexiblen, biegsamen Material bestehen. Die mit der Patrizen-Reliefstrukturierung vorgefertigte Patrize besteht in vorteilhafter Weise aus einem formstabilen Material. Der oben erwähnte Widerspruch zwischen der Flexibilität und Biegsamkeit bzw. Wölbbarkeit und der Druckstabilität und Härte bekannter Patrizen ist erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise eliminiert.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kommt vorzugsweise eine Transferpatrize zur Verwendung, die auf einem Grundgewebe eine Kunstharzschicht aufweist, wobei die Kunstharzschicht auf dem Grundgewebe einen Rahmen bildet, durch den das Passerfenster für die Patrize aus formstabilem Material definiert begrenzt ist. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Kunstharzschicht eine Dicke besitzt, die der Dicke der Patrize entspricht. Durch eine solche Ausbildung wird erreicht, daß die mit der Patrizen-Reliefstrukturierung ausgebildete Patrize und die einen Rahmen um die Patrize herum bildende Kunstharzschicht stufenlos und absatzlos ineinander übergehen, was sich auf die Prägeeigenschaften der Prägestation positiv auswirkt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine Transferpatrize verwendet werden, wobei das Grundgewebe ein Glasfasergewebe und die Kunstharzschicht eine Epoxidharzschicht ist. Derartige Transferpatrizen weisen eine optimale Standzeit auf.
Vorteilhaft ist es, wenn die Transferpatrize mit ihrem Grundgewebe an der Zylindermantelfläche der Gegendruckwalze festgeklebt wird. Zu diesem Zwecke kann die Transferpatrize und/oder die Zylindermantelfläche der Gegendruckwalze mit einem geeigneten Kleber versehen sein. Desgleichen ist es zweckmäßig, wenn die vorgefertigte und eine der Krümmung der Zylindermantelfläche der Gegendruckwalze entsprechende Zylinderkrümmung aufweisende Patrize aus formstabilem Material, bei dem es sich beispielsweise um Messing oder dergl. handelt, im Passerfenster der Transferpatrize festgeklebt wird.
Aus dem erfindungsgemäßen Verfahren resultiert eine Prägestation zum Reliefstrukturieren und Prägen geeigneten Blatt- oder Bahnmaterials wie Papier oder dergleichen, wobei die Prägestation mit einer ausgezeichneten Standzeit ein präzises Arbeiten, d. h. Strukturieren und Prägen ermöglicht. Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung stark schematisiert verdeutlichten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. wesentlichen Verfahrensschritts desselben. Es zeigen:
Fig. 1A einen ersten Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 1B einen an den ersten Verfahrensschritt gemäß Fig. 1A anschließenden zweiten Verfahrensschritt,
Fig. 1C einen an den Verfahrensschritt gemäß Fig. 1B anschließenden dritten Verfahrensschritt,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung einer Transferpatrize in einem vergrößerten Maßstab, nicht maßstabsgetreu,
Fig. 3 die Transferpatrize gemäß Fig. 2 in dem an der Gegendruckwalze fixierten Zustand gemeinsam mit der davon beabstandet gezeichneten vorgefertigten Patrize aus formstabilem Material, und
Fig. 4 die erfindungsgemäß hergestellte Prägestation während ihres Betriebes zum Strukturieren und Beprägen eines Bahn- oder Blattmaterials mit einer Prägefolie.
Fig. 1A verdeutlicht schematisch eine Prägestation 10 mit einer Prägewalze 12 und mit einer Gegendruckwalze 14. An der Zylindermantelfläche 16 der Prägewalze 12 ist ein Stempel 18 vorgesehen, der mit einer Stempel-Reliefstrukturierung 20 ausgebildet ist. An der Zylindermantelfläche 16 der Prägewalze 12 können selbstverständlich mehr als ein Stempel 18 vorgesehen sein.
Am Stempel 18 sind temporär Befestigungselemente 22 angebracht, wie sie bspw. aus der DE 195 41 170 C2 der Anmelderin bekannt sind. Mit Hilfe der Befestigungselemente 22 ist auf dem Stempel 18 temporär eine Transferpatrize 24 festgelegt, die in Fig. 2 längs geschnitten nicht maßstabsgetreu gezeichnet ist. Die Transferpatrize 24 weist ein Grundgewebe 26 und auf dem Grundgewebe eine Kunstharzschicht 28 auf, die einen umlaufenden Rahmen 30 bildet. Durch den Rahmen 30 wird ein Passerfenster 32 für eine Patrize 34 aus einem formstabilen Material (siehe Fig. 3) begrenzt und festgelegt.
Die Transferpatrize 24 ist mit Durchgangslöchern 36 (siehe Fig. 2) für die Befestigungselemente 22 ausgebildet.
Die Transferpatrize 24 wird auf dem Stempel 18 der Prägewalze 12 derartig angebracht, daß die als Rahmen 30 ausgebildete Kunstharzschicht 28 dem Stempel 18 zugewandt ist. Das Passerfenster 32 kann mit einem Füllmaterial, wie Papier, gefüllt sein.
Nach dem Anbringen der Transferpatrize 24 am Stempel 18 werden die Prägewalze 12 und die Gegendruckwalze 14 der Prägestation 10 mit einander entsprechenden Umfangsgeschwindigkeiten zueinander entgegengesetzt rotativ angetrieben. Das ist in Fig. 1A durch die beiden bogenförmigen Pfeile 38 angedeutet infolge dieser simultanen Rotation wird die Transferpatrize 24 von der Prägewalze 12 zur Gegendruckwalze 14 transferiert. Das ist in Fig. 1C verdeutlicht. Die Transferpatrize 24 wird an der Zylinderoberfläche 40 der Gegendruckwalze 14 in Bezug auf den Stempel 18 der Prägewalze 12 genau richtig positioniert fixiert. Das ist in Fig. 1B und 1C durch die doppelt strichpunktierten Linien 42 und die zugehörigen Umfangswinkel angedeutet, die durch die bogenförmigen Pfeile 44 verdeutlicht sind.
Die Fixierung der dünnen flexiblen und biegsamen Transferpatrize 24 an der Zylinderoberfläche der Gegendruckwalze 14 erfolgt bspw. durch eine Klebung. Nach der Fixierung der Transferpatrize 24 wird die Gegendruckwalze 14 gestoppt. Danach wird - nach dem Entfernen des Füllmateriales - im Passerfenster 32 der Transferpatrize 24 eine vorgefertigte Patrize 46 aus einem dünnen formstabilen Material (siehe Fig. 1C) genau positioniert fixiert. Die Fixierung der Patrize 46 im Passerfenster 32 der Transferpatrize 24 kann ebenfalls durch eine Klebung erfolgen. Das Einsetzen der vorgefertigten, mit einer Patrizen-Reliefstrukturierung 48 ausgebildeten Patrize 46 in das Passerfenster 32 der an der Zylindermantelfläche 40 der Gegendruckwalze 14 fixierten Transferpatrize 24 ist in Fig. 1C sowie in Figur, 3 durch den Pfeil 50 angedeutet. Die Patrizen-Reliefstrukturierung 48 der Patrize 34 ist an die Stempel-Reliefstrukturierung 20 des Stempels 18 der Prägewalze 12 negativ angepaßt. Bildet die Stempel-Reliefstrukturierung 20 eine Positivform so bildet die Patrizen-Reliefstrukturierung 48 die entsprechende Negativform, und umgekehrt. In Fig. 3 ist die Gegendruckwalze 14 abschnittweise gezeichnet. Die Fig. 3 verdeutlicht außerdem, daß die formstabile Patrize 34 mit einer teilzylindrisch konkav gekrümmten Innenfläche 52 ausgebildet ist, deren Krümmung R der Krümmung R der Zylindermantelfläche 40 der Gegendruckfläche 14 genau entspricht. Außerdem weist die formstabile Patrize 34 eine Wanddicke D auf, die der Wanddicke D der Kunstharzschicht 28 der Transferpatrize 24 genau entspricht.
Die formstabile Patrize 30 wird in das Passerfenster 32 der Transferpatrize 24 paßgenau eingesetzt und im Passerfenster 32 durch eine Klebung fixiert. Die solchermaßen vorbereitete bzw. assemblierte Prägestation 10 steht dann zum. Strukturieren und Prägen zur Verfügung, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist. Seitlich neben der zweckmäßigerweise beheizbaren Prägewalze 12 der Prägestation 10 ist eine Lenkrolle 54 und seitlich neben der Gegendruckwalze 14 ist eine zweite Lenkrolle 56 vorgesehen. Um die Lenkrolle 56 wird bspw. eine Bahn aus Papier 58 und um die Lenkrolle 54 wird eine Prägefolienbahn 60 der Prägestation 10 zugeführt. Die Prägewalze 12 und die Gegendruckwalze 14 der Prägestation 10 werden rotativ angetrieben. Hierbei werden die Bahn aus Papier 58 und die Prägefolienbahn 60 simultan durch die Prägestation 10 hindurch bewegt. Hierbei wird die Papierbahn 58 durch den Stempel 18 und die Patrize 34 strukturiert und gleichzeitig die der Papierbahn 58 zugewandte Dekorlage 62 der Prägefolie 60 auf die Papierbahn 58 geprägt. Die mit der Dekorlage 62 beprägte strukturierte Papierbahn 58 ist in Fig. 4 stromabwärts nach der Prägewalze 12 mit der Bezugsziffer 64 bezeichnet. Der von der Prägefolie 60 stromabwärts nach der Prägestation abgelöste Träger der Prägefolie 60 ist mit der Bezugsziffer 66 bezeichnet.
Gleiche Einzelheiten sind in den Fig. 1 bis 4 jeweils mit denselben Bezugsziffern bezeichnet, so daß es sich erübrigt, in Verbindung mit den Figuren alle Einzelheiten jeweils detailliert zu beschreiben.
Bezugszeichenliste
10
Prägestation
12
Prägewalze (von
10
)
14
Gegendruckwalze (von
10
)
16
Zylindermantelfläche (von
12
)
18
Stempel (an
16
)
20
Stempel-Reliefstrukturierung (von
18
)
22
Befestigungselemente (an
18
)
24
Transferpatrize
26
Grundgewebe (von
24
)
28
Kunstharzschicht (von
24
)
30
Rahmen (von
24
)
32
Paßfenster (von
24
)
34
Patrize (für
14
)
36
Durchgangslöcher (in
24
)
38
bogenförmiger Pfeil (an
12
,
14
)
40
Zylinderoberfläche (von
14
)
42
doppelt strichpunktierte Linie
44
bogenförmiger Pfeil
48
Patrizen-Reliefstrukturierung (von
34
)
50
Pfeil
52
Innenfläche (von
34
)
54
Lenkrolle (für
58
)
56
zweite Lenkrolle (für
60
)
58
Papierbahn
60
Prägefolienbahn
62
Dekorlage (von
60
)
1
64
dekorierte, strukturierte Papierbahn
66
Träger (von
60
)

Claims (6)

1. Verfahren zum präzisen Positionieren einer Patrize (34) an einer mit einer Prägewalze (12) zusammenwirkenden Gegendruckwalze (14) einer Prägestation (10), wobei die Prägewalze (12) an ihrer Zylindermantelfläche (16) einen Stempel (18) mit einer Stempel- Reliefstrukturierung aufweist, und die mit einer der Stempel- Reliefstrukturierung (20) negativ entsprechenden Patrizen- Reliefstrukturierung (48) ausgebildete Patrize (34) an, der Zylindermantelfläche (16) der Gegendruckwalze (14) zum Stempel (18) an der Zylindermantelfläche (16) der Prägewalze (12) paßgenau positioniert wird, dadurch gekennzeichnet, daß am Stempel (18) der Prägewalze (12) eine dünne flexible, biegsame Transferpatrize (24) genau positioniert temporär befestigt wird, die ein Passerfenster (32) aufweist, daß die Transferpatrize (24) von der Prägewalze (12) zur Gegendruckwalze (14) transferiert und an der Gegendruckwalze (149 fixiert wird, wobei die Prägewalze (12) und die Gegendruckwalze (14) miteinander entsprechenden Umfangsgeschwindigkeiten zueinander entgegengesetzt rotativ angetrieben werden, und daß, im Passerfenster (32) der an der Gegendruckwalze (14) fixierten Transferpatrize (24) anschließend die Patrize (34) paßgenau befestigt wird, wobei die mit der Patrizen- Reliefstrukturierung (48) ausgebildete Patrize (34) aus einem dünnen formstabilen Material besteht, das eine der Krümmung (R) der Zylindermantelfläche (40) der Gegendruckwalze (14) entsprechende Zylinderkrümmung (R) aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Transferpatrize (24) verwendet wird, die auf einem Grundgewebe (26) eine Kunstharzschicht (28) aufweist, wobei die Kunstharzschicht (28) auf dem Grundgewebe (26) einen Rahmen (30) bildet, durch den das Passerfenster (32) für die Patrize (34) definiert begrenzt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Transferpatrize (24) verwendet wird, wobei die Kunstharzschicht (28) eine Dicke (D) besitzt, die der Dicke (D) der Patrize (34) entspricht.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Transferpatrize (24) verwendet wird, wobei das Grundgewebe (26) ein Glas- oder Kohlefasergewebe und die Kunstharzschicht (28) eine Epoxidharzschicht ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Transferpatrize (24) mit ihrem Grundgewebe (26) an der Zylindermantelfläche (40) der Gegendruckwalze (14) festgeklebt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Patrize (34) im Passerfenster (32) der Transferpatrize (24) festgeklebt wird.
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