FOLIENBAHNFÜHRUNGS- UND TRANSPORTEINRICHTUNG

Die Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der Flachprägedruckmaschinen und betrifft eine Flachprägedruckmaschine zum Prägen eines Flachmaterials mit einer Folienbahnfährungs- und Transporteinrichtung für mindestens eine Prägefolienbahn, welche über den Prägetisch einer Flachbettpresse geführt wird gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Mit derartigen Flachprägedruckmaschinen, welche auch Flachbett-Prägedruckmaschinen genannt werden, können besonders hohe Prägeleistungen in bester Qualität und auch für anspruchsvolle Prägeaufgaben ausgeführt werden.

Flachprägedruckmaschinen stellen daher besonders hohe Ansprüche an die Führung und den präzisen Folienvorzug einerseits von dünnen, schmalen und sehr empfindlichen Prägefolienbahnen, insbesondere von Hologramm-Folienbahnen, und andererseits an die präzise Führung und Positionierung des Flachmaterials.

Umfasst die Flachprägedruckmaschinen eine Folienbahnführungs- und Transporteinrichtung für mehrere Prägefolienbahnen so müssen sogar mehrere Prägefolienbahnen unter Umständen von verschiedener Art (mit verschiedenen Bahnbreiten, Vorzugslängen und mit unterschiedlichen Ablösekräften nach dem Prägen) gleichzeitig einwandfrei glatt geführt und transportiert werden. Die Folienführung muss ohne Verzug, Rumpfbildung, Falten und Versetzungen einwandfrei flächig glatt und richtig, insbesondere registertreu positioniert erfolgen. Der rasche, intermittierende Folienvorzug der Prägefolienbahn muss optimal schonend ausgeführt werden, um sowohl hohe Leistungen als auch eine hohe Qualität erzielen zu können.

Derartige Flachprägedruckmaschinen mit Folienbahnführungs- und Transporteinrichtungen sind z.B. aus der EP 1 593 503, der WO 2009/143644, der EP 0 858 888 und der EP 3 227 117 bekannt.

Für anspruchsvolle Bildprägeaufgaben, insbesondere für Hologrammprägen mit Bildsicherheitsmerkmalen, z.B. für Wertscheine, Ausweise oder Banknoten, mit einer oder mehreren Prägefolienbahnen über den ganzen Prägetisch, muss dazu nicht nur eine optimale, fehlerfreie Positionierung von Folienbahnen und Flachmaterial, sondern vor allem auch nach dem Prägen eine schonende, einwandfreie Separierung der Trägerfolienbahnen vom Flachmaterial beim Weitertransport erreicht werden.

Eine Prägefolienbahn weist typischerweise Schichtdicken von nur 12 bis 20 Lim (0.012 bis 0.02 mm) auf. Sie umfasst eine Trägerfolie bzw. Trägerfolienbahn, welche in der Regel aus Kunststoff, wie z. B. Polyester besteht. Die Trägerfolienbahn dient als Grundlage und Transportmittel für die anderen Schichten bzw. die Bildelemente, auch Prägebilder genannt. Auf der Trägerfolienbahn sind über eine Trennschicht die auf das Flachmaterial zu übertragenden Bildelemente bzw. Prägebilder aufgebracht. Die Bildelemente zeichnen sich durch ihre optisch wirksamen Eigenschaften aus. Die Bildelemente können Metall- und/oder Farbschichten enthalten oder daraus bestehen. Die Bildelemente könne z. B. in Form von Sicherheitsstreifen oder Patch-Streifen für Wertpapiere, wie Banknoten sein. Entsprechend können die Prägefolienbahnen als Folienstreifen vorliegen. Typische Breiten von Sicherheitsstreifen betragen z. B. 8-12 mm. Typische Breiten von Patch-Streifen betragen z. B. 15-22 mm. Die Bildelemente können insbesondere Hologramme sein. Die Trennschicht ist eine Binde- und Ablöseschicht von insbesondere minimaler Stärke und besteht in der Regel aus wachsartigen Stoffen. Sie soll einerseits die Bildelemente auf der Trägerfolienbahn halten, andererseits soll diese Schicht das unbeschädigte Ablösen der Bildelemente von der Trägerfolienbahn im Anschluss an den Prägevorgang ermöglichen. In der Regel geschieht dies, indem die Trennschicht beim Prägevorgang unter Einwirkung von Druck und/oder Hitze geschmolzen bzw. aufgeweicht wird.

Die Trägerfolienbahn und somit auch die Bildelemente sind auf der Prägeseite mit einer aktivierbaren Haftschicht versehen. Die aktivierbare Haftschicht besteht beispielsweise aus einem flächig aufgetragenen Heissklebstoff oder strahlungshärtenden Kunststoff. Durch die Hitzeeinwirkung des Prägewerkzeuges (Prägestempel) bzw. durch nachträgliche Bestrahlung wird diese Schicht aktiviert und verbindet die zu übertragenden Bildelemente mit dem Flachmaterial. Die auf das Flachmaterial übertragenen Bildelemente gehen über die aktivierte Haftschicht mit dem Flachmaterial eine dauerhafte Haftverbindung ein.

Strahlungshärtende Haftschichten haben in der Regel ein zweistufiges Haftvermögen. So entwickeln solche Haftschichten während des Prägevorganges ein durch Wärmeeinwirkung erzeugte primäre Haftung. In einem zweiten Schritt wird die Haftschicht im Anschluss an den Prägevorgang ausserhalb der Flachbettpresse stromabwärts durch entsprechende Bestrahlung (z.B.: UV-Strahlung) aktiviert und es entsteht durch chemische Reaktion eine dauerhafte, sekundäre Haftung.

Je nach Ausgestaltung der Trennschicht lässt sich die Trägerfolienbahn im Anschluss an den Prägevorgang mehr oder weniger gut von den verprägten Bildelementen ablösen. Ein schlechtes Ablöseverhalten ist insbesondere bei Prägefolienbahnen mit strahlungshärtenden, insbesondere UV-härtenden Haftschichten der Fall. So neigen UV-härtende Haftschichten von Prägefolienbahnen, welche auf Abwickelrollen aufgerollt sind, dazu, jeweils auf der von der Prägeseite wegweisenden Rückseite der auf der Abwickelrolle benachbarten Trägerfolie anzuhaften. Dies hat zur Folge, dass die Hafteigenschaften der Trennschicht zwischen der Trägerfolie und den Bildelementen verstärkt werden müssen, damit sich beim Abwickeln der Prägefolienbahn von der Abwickelrolle die Bildelemente nicht von der Trägerfolie ablösen und über die Haftschicht auf der Rückseite der benachbarten Trägerfolie haften bleiben.

Das Ablösen der Trägerfolienbahn vom Flachmaterial geschieht bei Flachprägedruckmaschinen üblicherweise mittels Schubtrennung, indem das Flachmaterial entlang eines linearen Transportweges, zum Beispiel mittels eines Balkengreifers, aus der Flachbettpresse wegtransportiert wird, während die Prägefolienbahn im Rahmen des Folienvorzuges im Anschluss an die Flachbettpresse in einem Winkel schräg nach oben vom Flachmaterial weggeführt wird.

Damit das Flachmaterial bzw. die Bogen bei der Schubtrennung nicht durch die noch anhaftende Prägefolienbahn nach oben abgehoben wird, können am Prägetisch Unterdruckmittel vorgesehen sein, welche die Bogen mittels Unterdrück auf dem Prägetisch halten und nur ein ebenes Wegbewegen des Flachmaterials vom Prägetisch erlauben.

Bei einem schlechten Ablöseverhalten der Prägefolienbahn im Anschluss an den Prägevorgang, bleibt diese allerdings länger als vorgesehen bzw. als erwünscht am Flachmaterial haften. Dadurch wird einerseits die Trägerfolienbahn deformiert, überdehnt und beschädigt. Anderseits wird auch der Bogen deformiert, uneben und verzogen, indem dieser nicht in der vorgesehenen Transportrichtung eben wegtransportiert, sondern durch die anhaftende Trägerfolienbahn nach oben ausgelenkt wird. Es können sich sogar Falten im Bogen bilden. Dadurch entstehen beim anschliessenden Zuschneiden des Flachmaterials fehlerhafte und unbrauchbare Prägeprodukte. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine modifizierte Prägefolienbahn- führungs- und Transporteinrichtung für Flachprägedruckmaschinen vorzuschlagen, welche auch bei Trennschichten mit stärkerer Haftwirkung eine bessere und sichere Trennung von Prägefolienbahn und Flachmaterial nach dem Prägen und damit eine fehlerfreie Führung von Prägefolienbahn und Flachmaterial nach dem Prägen ermöglicht, so dass das Flachmaterial durch die Prägefolienbahn nicht unvorhergesehen ausgelenkt und deformiert wird und die mindestens eine Folienbahn nicht überdehnt und beschädigt wird.

Diese Aufgabe wird erfmdungsgemäss durch eine Flachprägedruckmaschine mit einer Folienbahnführungs- und Transporteinrichtung gemäss dem unabhängigen Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren gemäss dem unabhängigen Anspruch 12 gelöst.

Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung mit weiteren Verbesserungen zur Folienbahnführungs- und Transporteinrichtung und zur Positionierung der mindestens einen Prägefolienbahn und damit auch der Maschinenleistung und der Bildqualität.

Die Flachprägedruckmaschine zum Prägen eines Flachmaterials enthält:

- eine Flachbettpresse, umfassend einen Prägetisch und eine Werkzeugplatte,

- eine Folienbahnführungs- und Transporteinrichtung zur Führung mindestens einer Prägefolienbahn entlang einer Folientransportbahn über den Prägetisch der Flachbettpresse,

- eine Flachmaterialführung zur Führung eines Flachmaterials entlang einer Flachmaterialtransportbahn durch die Flachbettpresse, sowie

- eine Steuerungseinrichtung zum Betreiben der Flachprägedruckmaschine.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Folienbahnführungs- und Transporteinrichtung in Transportrichtung des Flachmaterials betrachtet im Anschluss an die Flachbettpresse ein über der Flachmaterialtransportbahn sowie hinter der Folientransportbahn angeordnetes Abschälorgan zum Zurückhalten und Abschälen der Prägefolienbahn vom Flachmaterial beim Wegtransport des Flachmaterials aus der Flachbettpresse enthält.

Die Prägefolienbahn wird insbesondere oberhalb des Flachmaterials durch die Flachbettpresse geführt. Entsprechend ist das Abschälorgan oberhalb der Flachmaterialtransportbahn angeordnet.

Die Flachmaterialtransportbahn beschreibt den Transportweg, welcher das Flachmaterial in der Flachprägedruckmaschine zurücklegt. Entsprechend beschreibt die Folientransportbahn den Transportweg, welcher die Prägefolienbahn in der Flachprägedruckmaschine zurücklegt.

Die Folienbahnführungs- und Transporteinrichtung der Flachprägedruckmaschine enthält insbesondere eine weiter unten noch näher spezifizierte Folienzuführeinrichtung zur Zuführung der mindestens einen Prägefolienbahn zur Flachbettpresse und sowie eine ebenfalls weiter unten noch näher spezifizierte Folienwegführeinrichtung zur Wegführung der mindestens einen Prägefolienbahn von der Flachbettpresse. Die Folienbahnführungs- und Transporteinrichtung enthält insbesondere eine Folienvorzugseinrichtung, wie Vorzugswalze bzw. Vorzugswalzenpaar, zur Ausübung eines Folienvorzuges an der Flachbettpresse. Die Folienvorzugseinrichtung ist insbesondere in der Folienwegführeinrichtung angeordnet.

Unter Prägefolienbahn ist eine durch die Flachbettpresse geführte Folie bzw. ein Film mit mindestens einem zu verprägenden Bildelement bzw. Prägebild zu verstehen. Die Prägefolienbahn wird insbesondere endlos durch die Flachbettpresse geführt, z. B. von Rolle zu Rolle.

Das mindestens eine Bildelement bzw. Prägebild kann eine uniforme bzw. gleichförmige Schicht, wie. z. B. eine Metallschicht oder Farbschicht, sein. Das mindestens eine Bildelement bzw. Prägebild kann die Trägerfolie komplett oder nur bereichsweise überdecken.

Das mindestens eine Bildelement bzw. Prägebild kann auch ein Muster oder eine Struktur aufweisen. Diese können z. B. durch unterschiedliche Farbgebung, Materialen oder Schichtdicken gebildet sein. Das mindestens eine Bildelement bzw. Prägebild zeichnet sich insbesondere durch einen optischen Effekt aus, welcher von diesem ausgeht. Das mindestens eine Bildelement bzw. Prägebild kann insbesondere ein Hologramm sein. Das mindestens eine Bildelement bzw. Prägebild kann insbesondere ein Sicherheitsmerkmal für z. B. Wertschriften, wie Geldscheine, sein.

Die Prägefolienbahn enthält insbesondere mehrere Bildelemente bzw. Prägebilder. Eine solche Prägefolienbahn wird auch Bildfolienbahn genannt. Die Bildelemente bzw. Prägebilder können die Trägerfolie vollflächig bedecken. In diesem Fall grenzen die Bildelemente bzw. die Prägebilder aneinander. Die Bildelemente bzw. Prägebilder können die Trägerfolie auch nur bereichsweise überdecken. In diesem Fall bildet die Prägefolie auch Bereiche aus, welche nicht von Bildelementen bzw. Prägebildem überdeckt sind. Bildelemente bzw. Prägebilder können hier z. B. voneinander beabstandet auf der Trägerfolie angeordnet sein.

In der Regel liegt die Prägefolienbahn als Rollenware vor und wird von einer Abwickelrolle als Teil der Folienzuführeinrichtung durch die Flachbettpresse zu einer Aufwickelrolle als Teil der Folienwegführeinrichtung der Flachprägedruckmaschine geführt transportiert.

Der Einfachheit halber wird in der vorliegenden Offenbarung sowohl für die Folienbahn vor der Verprägung der Bildelemente als auch für die Folienbahn nach der Verprägung der Bildelemente durchgängig der Begriff Prägefolienbahn verwendet. Dies trägt auch dem Umstand Rechnung, dass bei einem Prägedurchgang nicht zwingend sämtliche Bilder der Prägefolienbahn verprägt werden. Die Flachprägedruckmaschine kann dazu ausgelegt sein, eine oder mehrere, insbesondere parallel nebeneinander über den Prägetisch geführte Prägefolienbahnen gleichzeitig auf dem Flachmaterial zu verprägen. Im Rahmen der Erfindungsbeschreibung wird der Einfachheit halber jeweils auf eine Prägefolienbahn Bezug genommen. Dies soll jedoch die gleichzeitige Verarbeitung von mehreren Prägefolienbahnen auf einem Flachmaterial nicht ausschliessen. Entsprechend können erfmdungsgemässe Vorrichtungs- und Verfahrensmerkmale auch Anwendung auf weitere Prägefolienbahnen in derselben Flachprägedruckmaschine haben.

Das Flachmaterial ist insbesondere ein Papier oder Karton. Das Flachmaterial kann als Bogen vorliegen, welche einzeln in die Flachbettpresse transportiert, mit Bildelementen geprägt und wieder aus der Flachbettpresse wegtransportiert werden. Der Transport der Bogen kann über Greifer, wie Greiferbalken erfolgen, welche die Bogen an ihrer Vorderkante ergreifen und in Transportrichtung entlang einer Bogentransportbahn durch die Flachbettpresse ziehen.

Die Bogen können einzeln von einem Bogenstapel in einem Anleger abgezogen werden. Die geprägten Bogen können nach dem Prägevorgang auf einem Bogenstapel eines Auslegers abgelegt werden.

Es ist jedoch auch denkbar, dass das Flachmaterial als endlos durch die Flachbettpresse geführte Bahn vorliegt. In diesem Fall kann das Flachmaterial als Rollenware vorliegen und von einer Abwickelrolle durch die Flachbettpresse zu einer Aufwickelrolle geführt transportiert werden.

Die Flachbettpresse zeichnet sich durch die Ausbildung eines flachen bzw. ebenen Prägebereichs aus. Da in der Flachbettpresse sowohl Werkzeugplatte als auch Prägetisch flach ausgebildet sind, spricht man auch von Flach-Flach-Presse. Die Flachmaterialtransportbahn verläuft in einem unmittelbar an die Flachbettpresse anschliessenden und bis zum Abschälorgan erstreckenden Bahnabschnitt insbesondere linear und ganz besonders horizontal.

Die Flachmaterialtransportbahn verläuft unterhalb dem Abschälorgan insbesondere linear und ganz besonders horizontal.

Die Folientransportbahn weist in Transportrichtung im Anschluss an die Flachbettpresse insbesondere eine Bahnkomponente auf, welche senkrecht von der Flachmaterialtransportbahn wegfiihrt, insbesondere nach oben wegfiihrt. Das heisst, die in der Flachbettpresse parallel nebeneinander verlaufenden Transportbahnen des Flachmaterials und der Prägefolienbahn laufen ausgangs der Flachbettpresse auseinander. Die Folientransportbahn verläuft in Transportrichtung im Anschluss an die Flachbettpresse insbesondere schräg nach oben.

Das Abschälorgan ist nun derart relativ und insbesondere in einem Abstand zur Flachmaterialtransportbahn angeordnet, dass die dem geprägten Flachmaterial, welches aus der Flachbettpresse weg und unterhalb dem Abschälorgan am Abschälorgan vorbei transportiert wird, anhaftende Prägefolienbahn vom Abschälorgan zurückgehalten und abgeschält wird.

Gemäss einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist das Abschälorgan derart relativ und insbesondere in einem Abstand zur Flachmaterialtransportbahn bzw. zum Flachmaterial angeordnet, so dass die dem geprägtem Flachmaterial anhaftende Prägefolienbahn unter Ausbildung einer sich ausgehend vom Abschälorgan in Transportrichtung des Flachmaterials stromabwärts erstreckenden offenen Folienschlaufe, nachfolgend Abschälschlaufe genannt, vom Flachmaterial abgeschält wird.

Das Abschälorgan dient in diesem Fall auch zur Ausbildung einer offenen Abschälschlaufe. Durch die Ausbildung einer Abschälschlaufe ergibt sich in Transportrichtung des Flachmaterial betrachtet zwischen der hinter dem Abschälpunkt abgeschälten Prägefolienbahn und der vor dem Abschälpunkt auf dem Flachmaterial haftenden Prägefolienbahn ein spitzer Abschälwinkel, welcher sich positiv auf den Abschälvorgang auswirkt.

Der spitze Abschälwinkel ist beispielsweise kleiner als 90° (Winkelgrade), insbesondere kleiner 75°, besonders kleiner 60° und ganz besonders kleiner 45°. Der spitze Abschälwinkel ist ferner beispielsweise grösser als 0°, insbesondere grösser 5°, besonders grösser 10° und ganz besonders grösser 15°.

Gemäss einer Weiterbildung der Flachprägedruckmaschine umfasst die Folienbahn- führungs- und Transporteinrichtung ein in Transportrichtung des Flachmaterials betrachtet am Ausgang der Flachbettpresse über der Flachmaterialtransportbahn und vor dem Abschälorgan angeordnetes Umlenkorgan zum Umlenken der Prägefolienbahn aus der Transportrichtung des Flachmaterials. Die Prägefolienbahn ist hierbei zwischen dem Umlenkorgan und dem Abschälorgan geführt.

Das Abschälorgan ist in Transportrichtung des Flachmaterials entsprechend dem Umlenkorgan nachgeordnet.

Das Umlenkorgan ist folglich auf der gleichen Seite des Flachmaterials angeordnet wie das Abschälorgan. Das Umlenkorgan ist insbesondere oberhalb des Flachmaterials angeordnet.

Das Umlenkorgan bildet eine insbesondere gekrümmte Umlenkfläche zur Umlenkung der Prägefolienbahn aus der Transportrichtung des Flachmaterials aus. Das Umlenkorgan kann ein quer zur Transportrichtung der Prägefolienbahn verlaufendes Längsbauteil, wie Stange, sein. Die Umlenkfläche des Umlenkorgans ist insbesondere stationär, so dass die abgeschälte Prägefolienbahn über die Umlenkfläche gleitet. Das Umlenkorgan ist insbesondere in einem Abstand zur Flachmaterialtransportbahn bzw. zum Flachmaterial angeordnet.

Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung ist das Abschälorgan in einem Abstand zur Flachmaterialtransportbahn bzw. zum Flachmaterial angeordnet.

Der Abstand des Umlenkorgans zur Flachmaterialtransportbahn bzw. zum Flachmaterial ist insbesondere grösser als der Abstand des Abschälorgans zur Flachmaterialtransportbahn bzw. zum Flachmaterial.

Das Abschälorgan kann z.B. in einem Abstand von 1 mm oder grösser, insbesondere von 2 mm oder grösser und ganz besonders von 3 mm oder grösser zur Flachmaterialtransportbahn bzw. zum Flachmaterial angeordnet sein.

Das Abschälorgan kann ferner z.B. in einem Abstand von 30 mm oder weniger, insbesondere von 20 mm oder weniger und ganz besonders von 10 mm oder weniger zur Flachmaterialtransportbahn bzw. zum Flachmaterial angeordnet sein.

Das Abschälorgan bildet eine insbesondere gekrümmte Umlenkfläche zur Umlenkung der Prägefolienbahn aus der Transportrichtung des Flachmaterials aus.

Das Abschälorgan kann eine quer zur Transportrichtung der Prägefolienbahn verlaufendes Längsbauteil, wie Stange, sein. Die Umlenkfläche des Abschälorgans kann stationär sein, so dass die abgeschälte Prägefolienbahn über die Umlenkfläche gleitet.

Das Abschälorgan kann auch eine drehbare Rolle sein. Entsprechend bildet die Mantelfläche der Rolle eine drehbare Umlenkfläche für die abgeschälte Prägefolienbahn aus. Die Rolle kann aktiv angetrieben oder frei drehbar sein. Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung enthält die Flachprägedruckmaschine bzw. die Folienzufuhreinrichtung eine Abwickeleinrichtung zum Abwickeln der Prägefolienbahn von einer Abwickelrolle.

Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung enthält die Flachprägedruckmaschine bzw. die Folienzuführeinrichtung einen vor der Flachbettpresse, insbesondere zwischen der Abwickeleinrichtung und der Flachbettpresse angeordneten Folienspeicher zum temporären Zwischenspeichern einer Folienbahnlänge der Prägefolienbahn zwischen zwei Prägevorgängen.

Der Folienspeicher enthält insbesondere eine Speicherbildungseinrichtung zum Befüllen eines Aufnahmeraums des Folienspeichers mit Prägefolienbahnlängen.

Der Folienspeicher ist insbesondere dazu ausgelegt, eine über die vordefinierte Vorzugslänge hinaus durch die Flachbettpresse vorgezogene bzw. nachgeführte Folienbahnüberlänge, welche entgegen der Vorzugsrichtung durch die Folienzuführeinrichtung wieder zurückgezogen wird, im Folienspeicher zwischenzuspeichern. Dies, ohne dass die entsprechende Folienbahnüberlänge wieder auf die Abwickelrolle aufgewickelt werden muss.

Ferner ist der Folienspeicher insbesondere auch dazu ausgelegt, eine Folienbahnlänge für einen nachfolgenden Folienvorzug zwischenzuspeichern.

Flachprägedruckmaschinen weisen sehr kurze Presszyklen und daher hohe Taktraten auf, welche beispielsweise 50 Prägedurchläufe pro Minute umfassen können. Dies erfordert hohe Folienvorzuggeschwindigkeiten. Entsprechend muss die Vorzugslänge der Prägefolienbahn in kurzer Zeit bereitgestellt werden. Da das Abwickeln der Prägefolienbahn von einer Abwickelrolle ein vergleichsweise träger Vorgang ist, ist zwischen der Abwickelrolle und der Flachbettpresse bevorzugt ein Folienspeicher mit kurzer Reaktionszeit bezüglich Freigabe einer zwischengespeicherten Prägefolienbahnlänge vorgesehen. Der zwischengeschaltete Folienspeicher erlaubt ein nicht direkt an den Folienvorzug gekoppeltes, langsameres und insbesondere kontinuierliches, Abwickeln der Prägefolienbahn von der Abwickelrolle. Die abgewickelte Prägefolienbahn wird bis zum Abruf im Folienspeicher zwischengespeichert.

Entsprechend wird die Vorzugslänge der Prägefolienbahn für den Folienvorzug vom Folienspeicher bezogen.

Der Folienspeicher ist insbesondere ein Folienschlaufenspeicher, in welchem eine Folienbahnlänge in Form mindestens einer offenen Folienschlaufe in einer Schlaufenaufnahme zwischengespeichert wird.

Die Speicherbildungseinrichtung ist insbesondere eine Differenzdruckvorrichtung zum Hineinziehen einer Präge folienbahnlänge in den Folienspeicher, insbesondere zur Formung einer offenen Folienschlaufe, mittels einer auf die Folienbahn ausgeübten Luftdruckdifferenz. Die Luftdruckdifferenz kann z. B. durch Beaufschlagen der Prägefolienbahn mit einem Luftstrom, z. B. mittels einer Presslufteinrichtung erzeugt werden. Die Luftdruckdifferenz kann auch durch Anlegen eines Unterdruckes an der Folienbahn, z.B. mittels einer Unterdruckeinrichtung, erzeugt werden. Eine Kombination der beiden vorgenannten Verfahren ist auch möglich.

Wird die Luftdruckdifferenz durch Anlegen eines Unterdruckes erzeugt, so kann die Schlaufenaufnahme ein Saugkanal sein, in welchem ein Saugzug angelegt wird, durch welchen die an der Kanalöffnung vorbeigeführte Prägefolienbahn hineingezogen wird. Ein solcher Folienschlaufenspeicher ist beispielsweise in der EP 0 858 888 A2 beschrieben.

Die Erfindung betrifft des Weiteren auch ein Verfahren zum Betreiben der weiter oben beschriebenen, erfindungsgemässen Flachprägedruckmaschine und insbesondere zum Abschälen der Prägefolienbahn von einem geprägten Flachmaterial im Anschluss an den Prägevorgang.

Zur Ausführung eines Prägevorganges wird die Prägefolienbahn mittels Folienvorzugs sowie das Flachmaterial in die offene Flachbettpresse über den Prägetisch transportiert und positioniert. Anschliessend werden die Prägefolienbahn und das Flachmaterial durch Schliessen der Flachbettpresse zusammengeführt, wobei die Werkzeugplatte mit den beheizten Prägewerkzeugen gegen den Prägetisch gedrückt und mittels Druck- und Wärmeeinwirkung der Prägevorgang ausgeführt wird, in welchem Bildelemente von der Prägefolienbahn auf das Flachmaterial übertragen werden.

Nach Abschluss des Prägevorganges wird die Flachbettpresse geöffnet und das geprägte Flachmaterial zusammen mit dem ausgeprägten Prägefolienbahnabschnitt aus der Flachbettpresse wegtransportiert, wobei gleichzeitig eine Vorzugslänge der Bildbahnfolie mittels Folienvorzug nachgeführt wird. Der zusammen mit dem Flachmaterial aus der Flachbettpresse wegtransportierte Prägefolienbahnabschnitt wird ausgangs der Flachbettpresse vom Flachmaterial abgelöst und separat weitertransportiert.

Die Vorzugslänge des Folienvorzugs entspricht dem Prägeabschnitt in der Flachbettpresse inkl. eines allfälligen Blindabschnitts, auf welchem beispielsweise Bildmarken zur registertreuen Positionierung der Prägefolienbahn in der Flachbettpresse angeordnet sein können. Eine typische Vorzugslänge kann beispielsweise 700 mm betragen.

Die Steuerungseinrichtung ist in der Regel so ausgelegt, dass die Folienvorzugseinrichtung bei jedem Prägezyklus einen Folienvorzug mit definierter Vorzugslänge ausführt. Der Folienvorzug wird insbesondere gemäss einem vordefmierten und in der Steuerungseinrichtung hinterlegten Geschwindigkeitsprofil gefahren. Die Folienzufuhreinrichtung stellt dabei die beim Folienvorzug angeforderte Vorzugslänge bereit, z. B. in einem Folienzwischenspeicher.

Durch den vordefinierten Folienvorzug wird einerseits gewährleistet, dass ein ausreichender Prägefolienbahnabschnitt mit Bildelementen in die Flachbettpresse nachgefährt wird. Andererseits wird zwecks Vermeidung von unnötigem Folienverbrauch auch gewährleistet, dass nicht ein Übermass bzw. eine Überlänge an Folienbahnlänge nachgeführt wird, deren Bildelemente nicht verprägt werden können.

Das Ablösen des ausgeprägten Prägefolienbahnabschnitts vom Flachmaterial ausgangs der Flachbettpresse erfolgt, indem die Prägefolienbahn in eine Umlenkung geführt wird.

Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich nun dadurch aus, dass das Flachmaterial im Anschluss an den Prägevorgang entlang der Flachmaterialtransportbahn aus der geöffneten Flachbettpresse weg und am Abschälorgan vorbei transportiert wird, wobei die mitgeführte Prägefolienbahn auf das Abschälorgan trifft und ein Abschälen der Prägefolienbahn vom Flachmaterial auslöst.

Das Flachmaterial wird insbesondere unterhalb des Abschälorgans an diesem vorbei transportiert.

Das Abschälorgan dient insbesondere dazu, die dem Flachmaterial anhaftende Prägefolienbahn zurückzuhalten. Das heisst, das Abschälorgan hält die dem Flachmaterial anhaftende Prägefolienbahn vor einem weiteren Transport in Transportrichtung des Flachmaterials zurück.

Gemäss einer Weiterbildung des Verfahrens wird die dem Flachmaterial anhaftende Prägefolienbahn unter Ausbildung einer sich ausgehend vom Abschälorgan in Transportrichtung des Flachmaterials stromabwärts erstreckenden bzw. ausbildenden, offenen Abschälschlaufe vom Flachmaterial abgeschält.

Der eine Schenkel der Abschälschlaufe wird hierbei durch einen dem Flachmaterial anhaftenden Prägefolienbahnabschnitt ausgebildet.

Die Abschälschlaufe kann hierbei eine Schlaufenlänge von bis zu 50 mm insbesondere bis zu 100 mm erreichen.

Die Ausbildung der Abschälschlaufe bzw. die Schlaufenlänge der Abschälschlaufe wird insbesondere durch den Geschwindigkeitsverlauf bzw. das Geschwindigkeitsprofil des Folienvorzuges gesteuert.

So beginnt nach Abschluss des Prägevorganges und nach Öffnen der Flachbettpresse der Folienvorzug gegenüber dem Flachmaterialtransport aus der Flachbettpresse insbesondere verzögert. Das heisst, der Folienvorzug beginnt erst nachdem das geprägte Flachmaterial schon um ein gewisses Mass aus der Flachbettpresse herausgezogen wurde.

Dies erlaubt das Vorziehen des geprägten Flachmaterials zusammen mit der diesem anhaftenden Prägefolienbahn zum Abschälorgan hin bzw. darüber hinaus, ohne dass die vorlaufende, freie Prägefolie durch den Folienvorzug unmittelbar nachgezogen wird. Letzteres würde nämlich die Ausbildung einer Abschälschlaufe verhindern bzw. behindern.

Je grösser nun die Verzögerung des Folienvorzuges ist, desto grösser wird die Abschälschlaufe ausgebildet.

Während des Abschälvorganges kann die Schlaufenlänge wiederum durch den Geschwindigkeitsverlauf bzw. das Geschwindigkeitsprofil des Folienvorzugs beeinflusst bzw. gesteuert werden. Eine Zunahme der Geschwindigkeit des Folienvorzugs relativ zum Bogentransport bewirkt eine Verkleinerung der Abschälschlaufe. Eine Abnahme der Geschwindigkeit des Folienvorzugs relativ zum Bogentransport bewirkt eine Vergrösserung der Abschälschlaufe.

Da das Geschwindigkeitsprofil des Bogentransportes in der Regel unveränderbar ist, geschieht die relative Geschwindigkeitszunahme oder -abnahme insbesondere durch eine Veränderung der Folienvorzugsgeschwindigkeit.

Gemäss einer besonderen Ausführung des Verfahrens weisen der Folienvorzug und der Bogentransport während des Abschälvorganges dieselbe Geschwindigkeit auf. Entsprechend bleibt die Schlaufengrösse bzw. -länge während des Abschälvorganges konstant.

Gegen Ende des Abschälvorganges kann jedoch zwecks Verkleinern oder gar Auflösen der Abschälschlaufe eine Erhöhung der Folienvorzugsgeschwindigkeit relativ zum Bogentransport vorgesehen sein. Durch das Verkleinern oder gar Auflösen der Abschälschlaufe zum Ende des Abschälvorganges hin wird auch die Prägefolienbahnüberlänge verkleinert.

Aus verfahrenstechnischen Gründen ist es nämlich erwünscht, dass die zurückgezogene Prägefolienbahnüberlänge möglichst kurz ist. Dies um einerseits den Folienspeicher mit möglichst wenig Prägefolienbahnüberlänge zu füllen. Andererseits soll der Prägezyklus möglichst nicht durch ein ausgedehntes Zurückziehen von Prägefolienbahnüberlängen verlängert werden. Zudem ist eine registertreue Positionierung der Prägebildfolie durch Auslesen von Bildmarken umso schneller und präziser je weniger Prägebildfolienüberlänge zurückgezogen werden muss. Daher ist in einer Weiterbildung des Verfahrens vorgesehen, dass gegen Ende des Abschälvorganges die Geschwindigkeit des Folienvorzuges relativ zur Geschwindigkeit des Flachmaterialtransportes erhöht wird, derart dass die Abschälschlaufe zurückgebildet wird und insbesondere bei Ende des Abschälvorganges aufgelöst ist.

Die Schlaufenlänge bzw. die Schlaufenform kann während des Abschälvorganges ferner auch aufgrund einer sich ändernden Abschälkraft am Abschälpunkt bzw. an der Abschällinie während des Abschälvorganges variieren.

Das heisst, der Ablöse- bzw. Abschälvorgang der Prägefolienbahn vom Flachmaterial ist nicht zwingend gleichmässig. So kann die Abschälkraft innerhalb eines Ablösevorganges variieren. Dies ist z. B. der Fall, wenn die Trägerfolie in Transportrichtung nicht durchgehend mit Bildelementen versehen ist. Das heisst, die Prägefolienbahn haftet in den Bereichen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bildelementen bzw. Prägebildem nicht oder nur gering auf dem Flachmaterial. Durch die fehlende bzw. geringere Abschälkraft zwischen den Bildelementen bzw. Prägebildem schnellt der Abschälpunkt entgegen der Transportrichtung in diesen Flächenbereichen zurück, was zu einem Spannungsabfall in der bereits abschälten Prägefolienbahn nach dem Abschälpunkt führt. Der Spannungsabfall wiederum kann zu einem vergrösserten Abschälwinkel und zu einer Verkleinerung der Schlaufenlänge sowie zu einer Deformation und daher Formänderung der Abschälschlaufe aufgrund der abrupt abnehmenden Folienspannung führen.

Ist die Prägefolienbahn in Transportrichtung durchgehend mit Bildelementen bzw. Prägebildem versehen, so kann von einer gleichmässigen Abschälkraft ausgegangen werden. Die Schlaufenspannung bleibt entsprechend konstant. Die Schlaufenlänge wird während des Abschälvorganges lediglich durch die oben genannte Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Folienvorzug und Transportgeschwindigkeit des Flachmaterials beeinflusst. Bei der Verarbeitung von Prägefolienbahnen, deren Trägerfolienbahnen sich in Anschluss an den Prägevorgang vergleichsweise leicht vom Flachmaterial trennen lassen, findet der Ablösevorgang in der Regel unmittelbar ausgangs der Flachbettpresse unterhalb des Umlenkorgans der Folienbahnführungs- und Transporteinrichtung statt. Die Prägefolienbahn wird entsprechend mittels Schubtrennung vom Flachmaterial abgelöst.

Bei Prägefolienbahnen, welche ein schlechteres Ablöseverhalten aufweisen, bewegt sich das Flachmaterial mit anhaftender Prägefolienbahn dahingegen stromabwärts von der Flachbettpresse weg zum Abschälorgan hin und unter Ausbildung einer offenen Abschälschlaufe über das Abschälorgan hinaus weiters stromabwärts.

Die Bewegung des Flachmaterial mit anhaftender Bildfolienbahn stromabwärts erfordert nun ein Nachführen der Prägefolienbahn in Vorzugsrichtung durch die Flachbettpresse, welches über die Vorzugslänge des vordefinierten Folienvorzugs hinausgeht.

Die nachgeführte Prägefolienbahnüberlänge entspricht ungefähr der Distanz zwischen dem Abschälpunkt der Prägefolienbahn unmittelbar vor seiner Ablösung vom Flachmaterial am nachlaufenden Ende des geprägten Flachmaterials bzw. an der nachlaufenden Kante des geprägten Bogens und dem ausgangsseitigen Ende des Prägebereichs der Flachbettpresse (allfällige Blindabschnitte nicht miteingerechnet).

Gemäss einer Weiterbildung des Verfahrens wird nun eine durch die Flachbettpresse vorgezogen Prägefolienbahnüberlänge im Anschluss an den Abschälvorgang entgegen der Folienvorzugrichtung wieder zurückgezogen. Durch das Zurückziehen der Prägefolienbahnüberlänge wird auch eine vordefmierte Folienspannung in der Flachbettpresse wieder hergestellt. Fallweise wird so auch sichergestellt, dass die Prägefolienbahn für den nachfolgenden Prägevorgang in Register zum Flachmaterial in der Flachbettpresse positioniert ist. Da die Folienführungs- und Transporteinrichtung ein Zurückziehen von Prägefolienbahnlänge von der Folienvorzugseinrichtung nicht zulässt, kann die Prägefolienbahn wie erwähnt einfach bis Erreichen einer definierten Folienspannung zurückgezogen werden. Die Prägefolienbahnüberlänge braucht für diesen Verfahrensschnitt also nicht bekannt zu sein.

Die zurückgezogene Prägefolienbahnüberlänge wird insbesondere für einen späteren Prägevorgang im Folienspeicher zwischengespeichert. Das heisst die zurückgezogene Prägefolienbahnüberlänge wird Teil einer zwischengespeicherten Prägefolienbahnlänge für einen späteren Folienvorzug.

Zur Bereitstellung einer ausreichenden, im Folienspeicher zwischengespeicherten Prägefolienbahnlänge für einen nachfolgenden Folienvorzug wird insbesondere weitere Prägefolienbahnlänge von der Abwickelrolle abgewickelt und gemeinsam mit der zurückgezogenen Prägefolienbahnüberlänge im Folienspeicher, insbesondere in einer Folienschlaufe, zwischengespeichert.

Die Führung der Prägefolienbahn durch die Flachbettpresse erfolgt daher über mehrere Prägezyklen hinweg in einer Art Pilgerschrittverfahren, indem die Bilderfolienbahn im Anschluss an den Prägevorgang um die Vorzugslänge plus Folienbahnüberlänge über den Prägetisch vorgezogen und danach um die Folienbahnüberlänge wieder zurückgezogen und im Anschluss an den nachfolgenden Prägevorgang wieder um die Vorzugslänge plus Folienbahnüberlänge über den Prägetisch vorgezogen wird, etc.

Die Prägefolienbahnüberlänge wird insbesondere mittels der Speicherbildungseinrichtung des Folienspeichers zurückgezogen. Die Speicherbildungseinrichtung übt dabei während des Abschälvorganges auf die Prägefolienbahn eine Zugkraft entgegen der Vorzugsrichtung aus. Die Zugkraft sorgt für die Aufrechterhaltung der Folienspannung, ermöglicht jedoch gleichzeitig den Folienvorzug sowie das Nachziehen der Folienbahnüberlänge. Die ausgeübte Zugkraft entgegen der Vorzugsrichtung ist folglich insbesondere kleiner als die während des Folienvorzugs auf die Prägefolienbahn ausgeübte Zugkraft. Dies trifft insbesondere auch auf die zum Zurückziehen der Prägefolienbahnüberlänge ausgeübte Zugkraft zu.

Gemäss einer Weiterbildung des Verfahrens schnellt die vorgezogene Prägefolienbahnüberlänge, welche von der Folienvorzugseinrichtung nicht nachgezogen wird, durch die Zugkraft zurück sobald die Prägefolienbahn komplett vom Flachmaterial abgelöst ist. Dies ist dann der Fall, wenn der Abschälpunkt das nachlaufende Ende des geprägten Flachmaterials bzw. die nachlaufende Kante des Bogens erreicht hat und sich vom Flachmaterial löst. Das Zurückschnellen der Prägefolienbahn kann insbesondere in der Art einer Peitschenbewegung erfolgen.

Sollen die Bildelemente der Prägefolienbahnen positionsgenau bzw. in Register auf das Flachmaterial aufgebracht werden, so können auf der Prägefolienbahn Bildmarken aufgebracht werden, welche durch Bildmarkensensoren erfasst werden. Auf Basis der durch die Bildmarkensensoren erfassten Bildmarken lässt sich der Folienvorzug durch die Steuerungseinrichtung positionsgenau bzw. in Register zum Flachmaterial ausführen.

Für die Registrierung der Prägefolienbahn wird eine konstante Folienspannung vorausgesetzt. Die Registrierung der Prägefolienbahn erfolgt deshalb insbesondere in einem Prägefolienbahnabschnitt, in welchen die Folienspannung kontrolliert bzw. gesteuert werden kann.

So kann zwischen dem Folienspeicher und der Flachbettpresse eine Brems- und Führungswand angeordnet sein, an welcher die Prägefolienbahn vorbeigeführt wird, und welche als Folienspanneinrichtung zum Spannen der Prägefolienbahn in der offenen Flachbettpresse dient. Eine solche Brems- und Führungswand ist beispielsweise weiter unten im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 näher beschrieben. Eine detaillierte Beschreibung einer Brems- und Führungswand findet sich auch in der Publikationsschrift EP 1 593 503 A2.

Zusätzlich oder alternativ dazu, kann zwischen dem Abschälorgan bzw. der Umlenkstange und der Folienvorzugseinrichtung eine Brems- und Führungswand angeordnet sein, welche eine Kontrolle der Folienspannung zwischen Brems- und Führungswand und der Folienvorzugseinrichtung ermöglicht. Der Aufbau der Brems- und Führungswand kann wie oben beschrieben sein.

Zur Registrierung der Prägefolienbahn ist entlang der Folientransportbahn insbesondere ein Bildmarkensensor zum Erfassen bzw. Auslesen von Bildmarken auf der Prägefolienbahn angeordnet. Der Bildmarkensensor ist insbesondere in einem Prägefolienbahnabschnitt angeordnet, in welchem die Folienspannung kontrolliert bzw. gesteuert werden kann. Dies ist insbesondere im Anschluss an eine Brems- und Führungswand der Fall. Mögliche Positionen von Bildmarkensensoren sind beispielsweise im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 offenbart.

Die erfmdungsgemässe Vorrichtung und das dazugehörige Verfahren erlauben das sichere, störungs- und beschädigungsfreie Abziehen der Prägefolienbahn vom Flachmaterial auch bei Trennschichten mit höherer Haftung. Die Ausbildung einer Abschälschlaufe führt zu einer Änderung der Hauptrichtungskomponente der auf das Flachmaterial wirkenden Abschälkraft von senkrecht zu parallel zum Flachmaterial. Dadurch wird das Flachmaterial auch bei hohen Abzugskräften weniger belastet und es kommt nicht zur Deformation oder sonstiger Beschädigung des Flachmaterials.

Im Weiteren trägt auch das Abschälorgan dazu bei, dass das Flachmaterial während des Ablösevorganges nicht quer zur Transportbahn in Richtung der unmittelbar abgeschälten Prägefolienbahn ausgelenkt wird. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Steuerung der Folienspannung des durch die Flachbettpresse geführten Präge folienbahnabschnitts. Zur Vermeidung von Faltenbildung und somit von Fehlprägungen ist es notwendig, den durch die Flachbettpresse geführten Prägefolienbahnabschnitt vor dem Prägevorgang vorzuspannen. Das Anlegen einer vorbestimmten bzw. definierten Folienspannung bei jedem Prägevorgang ermöglicht zudem eine kontrollierte bzw. registertreue Übertagung der Prägebilder auf das Flachmaterial. So weist die Prägefolie eine gewisse Dehnbarkeit bzw. Elastizität auf, wodurch das Anlegen einer Folienspannung zu einer Dehnung der Folie und somit auch zu einer Verschiebung der Prägebilder relativ zueinander führt.

Für eine registertreue Übertragung der Prägebilder auf das Flachmaterial muss deshalb die Foliendehnung beim Vorspannen bzw. Spannen des Prägefolienbahnabschnitts mitberücksichtigt werden. Das heisst, die Prägebilder sind derart auf der Prägefolie angeordnet, dass diese bei einer definierten Folienspannung bzw. Dehnung der Prägefolie in Register auf das Flachmaterial übertragen werden. Die Foliendehnung hängt dabei nicht nur von der auf die Prägefolienbahn angewendeten Zugspannung ab, sondern auch von der Dehnbarkeit und Temperaturempfmdlichkeit der verwendeten Prägefolie bzw. von deren Trägerfolie. Diese Grössen müssen bei der Ermittlung der Foliendehnung mitberücksichtigt werden.

Entsprechend muss die Folienspannung eines Prägefolienbahnabschnitts beim Einrichten der Flachprägedruckmaschine so eingestellt, dass die Prägebilder des durch die Flachbettpresse geführten Prägefolienbahnabschnitts in Register mit dem darunter liegenden Flachmaterial sind. Dabei ist wichtig, dass nach dem Einrichten der Flachprägedruckmaschine für ein Produktionslos über sämtliche Prägezyklen dieselbe Folienspannung angewendet wird. Nur so werden die Prägebilder bei jedem Prägezyklus registertreu auf das Flachmaterial übertragen. Kommen für ein nachfolgendes Produktionslos andere Prägefolien mit anderen Eigenschaften zum Einsatz, so muss beim Einrichten der Flachprägedruckmaschine die Folienspannung erneut eingestellt werden.

Wie bereits weiter oben erwähnt, kann in Transportrichtung der Prägefolienbahn betrachtet vor der Flachbettpresse als Teil einer Folienspanneinrichtung eine Brems- und Führungswand mit einer Führungsfläche für die Prägefolienbahn angeordnet sein, an welcher die Prägefolienbahn vorbeigeführt wird, und welche zum Spannen der Prägefolienbahn in der offenen Flachbettpresse dient. Die Führungsfläche wirkt mit einer Unterdruckeinrichtung zusammen, mittels welcher an der Führungsfläche ein Unterdrück erzeugt werden kann. Der angelegte Unterdrück sorgt für ein Anliegen bzw. Ansaugen der Prägefolienbahn an der bzw. an die Führungsfläche der Brems- und Führungswand. Der angelegte Unterdrück sorgt insbesondere auch für ein Abbremsen der Prägefolienbahn. Je grösser der angelegte Unterdrück ist, desto stärker ist die Bremswirkung auf die Präge folienbahn und desto höher ist die Folienspannung des durch die Flachbettpresse geführten Prägefolienbahnabschnittes und umgekehrt.

Wie weiter oben ebenfalls ausführlich beschrieben, kommt es nach dem vollständigen Ablösen der Prägefolienbahn vom geprägten Flachmaterial im Anschluss an einen Prägevorgang zu einem Zurückschnellen der Prägefolienbahn entgegen der Transportrichtung der Prägefolienbahn. Zur Wiederherstellung der Folienspannung muss die Prägefolienbahn daher entgegen der Transportrichtung der Prägefolienbahn um ein definiertes Mass zurückgezogen werden. Dies geschieht beispielsweise durch einen in Transportrichtung der Prägefolienbahn vorgelagerten Folienspeicher, wie oben beschrieben. Ein Zurückziehen der Prägefolienbahn, z. B. in den Folienspeicher, ist allerdings nur möglich, wenn die Brems- und Führungswand keine Bremswirkung und folglich keinen Unterdrück bzw. Saugzug auf die Prägefolienbahn ausübt. Die Brems- und Führungswand muss folglich für das Zurückziehen der Prägefolienbahn belüftet werden. Entsprechend wird die Brems- und Führungswand über mehrere Prägezyklen abwechselnd mit Unterdrück versorgt und belüftet. Da der Wechsel zwischen Unterdruckversorgung und Belüften aus technischen Gründen nicht beliebig schnell erfolgen kann, wirkt die Brems- und Führungswand limitierend bei der Verkürzung der Prägezyklen.

Es ist daher eine Aufgabe des vorliegenden, weiteren Erfindungsaspekts, alternativ oder ergänzend zu einer Brems- und Führungswand eine Folienspanneinrichtung zum Steuern der Spannung des durch die Flachbettpresse geführten Prägefolienbahnabschnitts vorzuschlagen, welche eine weitere Verkürzung der Prägezyklen erlaubt.

Die Flachprägedruckmaschine zum Prägen eines Flachmaterials enthält gemäss diesem Erfmdungsaspekt:

- eine Flachbettpresse, umfassend eine Werkzeugplatte und einen Prägetisch,

- eine Folienbahnführungs- und Transporteinrichtung zur Führung mindestens einer Prägefolienbahn entlang einer Folientransportbahn über den Prägetisch der Flachbettpresse,

- eine Flachmaterialführung zur Führung eines Flachmaterials entlang einer Flachmaterialtransportbahn durch die Flachbettpresse,

- eine Folienspanneinrichtung zum Spannen eines durch die Flachbettpresse geführten Prägefolienbahnabschnittes, sowie

- eine Steuerungseinrichtung zum Betreiben der Flachprägedruckmaschine.

Die Folienspanneinrichtung enthält nun gemäss dem zweiten Erfindungsaspekt:

- eine Folienklemmvorrichtung zum Klemmen der Prägefolienbahn an einer der Flachbettpresse in Transportrichtung der Prägefolienbahn vorgelagerten Klemmstelle,

- eine Folienauslenkeinrichtung zum Auslenken der mindestens einen Prägefolienbahn aus der Folientransportbahn in Transportrichtung der Prägefolienbahn betrachtet nach der Klemmstelle zwecks Steuerung der Folienspannung. Die Folienspanneinrichtung ist insbesondere dazu ausgelegt, die Prägefolienbahn während eines Prägezyklus bzw. -Vorgangs zwecks Steuerung der Folienspannung temporär auszulenken.

Die Folienauslenkvorrichtung ist insbesondere zum Auslenken der mindestens einen Prägefolienbahn aus der Folientransportbahn zwischen der Klemmstelle und der Flachbettpresse ausgelegt.

Gemäss einer Weiterbildung ist die oben genannte Folienklemmvorrichtung eine erste Folienklemmvorrichtung und die Klemmstelle eine erste Klemmstelle. Die Folienspanneinrichtung enthält des Weiteren eine zweite Folienklemmvorrichtung zum Klemmen der mindestens einen Prägefolienbahn an einer der Flachbettpresse in Transportrichtung der mindestens einen Prägefolienbahn nachgelagerten zweiten Klemmstelle. Die Folienauslenkvorrichtung ist dabei zum Auslenken der mindestens einen Prägefolienbahn zwischen der ersten und zweiten Klemmstelle aus der Folientransportbahn ausgelegt.

Die Folienspanneinrichtung ist insbesondere Teil der Folienbahnführungs- und Transporteinrichtung bzw. dieser zugeordnet. Die (erste) Folienklemmvorrichtung und die Folienauslenkeinrichtung sind insbesondere Teil der Folienzuführeinrichtung bzw. dieser zugeordnet.

Die zweite Folienklemmvorrichtung, falls vorhanden, ist insbesondere Teil der Folienwegführeinrichtung bzw. dieser zugeordnet.

Die (erste) Klemmstelle sowie die Folienauslenkeinrichtung sind insbesondere im Presseneinlauf angeordnet. Die (erste) Klemmstelle sowie die Folienauslenkeinrichtung sind insbesondere unmittelbar vor der Flachbettpresse angeordnet. Die zweite Klemmstelle, falls vorhanden, ist insbesondere im Pressenauslauf bzw. - falls vorhanden - im Anschluss an das Abschälorgan angeordnet. Die zweite Klemmstelle ist insbesondere unmittelbar nach der Flachbettpresse bzw. - falls vorhanden - unmittelbar nach dem Abschälorgan angeordnet.

Durch die Anordnung der Klemmstelle bzw. der Klemmstellen in unmittelbarer Nähe des Presseneingangs bzw. Pressenausgangs wird der zu spannende Prägefolienabschnitt möglichst klein gehalten, was eine präzisere Positionierung der Prägefolie bzw. deren Prägebilder in der Flachbettpresse erlaubt.

Der Begriff "Klemmen" bedeutet insbesondere, dass die Prägefolie durch die Klemmvorrichtung gehalten wird, d.h. nicht durch die Klemmstelle bewegt bzw. gezogen werden kann. Die Klemmung kann flächig oder linienförmig sein. Die Prägefolienbahn wird mittels der Folienklemmvorrichtung insbesondere über ihre gesamte Breite geklemmt.

Die Folienklemmvorrichtung ist insbesondere dazu ausgelegt eine Klemmstellung, in welcher die Prägefolienbahn geklemmt wird, und eine Transportstellung, in welcher die Prägefolienbahn durch die Folienklemmvorrichtung bewegbar ist, einzunehmen.

Die anspruchsgemässe Folienklemmvorrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass diese beidseits der Prägefolienbahn jeweils ein Klemmorgan aufweist, zwischen welchen die Prägefolienbahn klemmbar wird.

Wenigstens ein Klemmorgan der Folienklemmvorrichtung ist dazu ausgelegt eine Klemmstellung, in welcher die Prägefolienbahn geklemmt wird, und eine Transportstellung, in welcher die Prägefolienbahn in Transportrichtung an der Folienklemmvorrichtung vorbei bewegbar ist, einzunehmen. Das Klemmorgan ist hierzu insbesondere beweglich gelagert. So kann das wenigstens eine Klemmorgan z. B. eine Klemmrolle sein, welche in der Klemmstellung blockiert ist, d.h. nicht dreht, und in der Transportstellung drehbar, insbesondere frei drehbar ist.

Gemäss einer Weiterbildung des wenigstens einen Klemmorgans ist dieses zum Klemmen der Prägefolienbahn, d.h. zur Einnahme einer Klemmstellung, mit einer Bewegungskomponente quer zur Folientransportbahn zur Prägefolienbahn hin bewegbar, insbesondere schwenkbar. Das Klemmorgan ist zur Lösung der Klemmung, d.h. zur Einnahme der Transportstellung, insbesondere mit einer Bewegungskomponente quer zur Folientransportbahn von der Prägefolienbahn weg bewegbar, insbesondere schwenkbar. Das Wegbewegen ist insbesondere eine Gegenbewegung zum Hinbewegen. Das bewegliche Klemmorgan kann auch hier z. B. eine Klemmrolle sein.

Das bewegbare bzw. beweglich gelagerte Klemmorgan wird insbesondere über einen Antrieb, wie Elektromotor oder pneumatischer bzw. hydraulischer Antrieb, angetrieben bzw. bewegt. Der Antrieb wird über die Steuerungseinrichtung gesteuert.

Ein Klemmorgan kann auch stationär, d. h. nicht verschiebbar und insbesondere auch nicht bewegbar sein. Ein solches Klemmorgan kann z. B. durch die Brems- und Führungswand ausgebildet sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass keine Brems- und Führungswand vorgesehen ist, da die wesentliche Funktion der Brems- und Führungswand, nämlich das Spannen der Prägefolienbahn, durch die erfmdungsgemässe Folienspanneinrichtung wahrgenommen wird.

So kann ein Klemmorgan auch durch ein stationäres, d.h. nicht verschiebbares und insbesondere nicht bewegbares Führungselement, wie Führungsrolle oder Führungsstange ausgebildet sein.

Es ist jedoch auch denkbar, dass beide Klemmorgane beweglich, d.h. verschiebbar, gelagert sind. Quer zur Folientransportbahn bedeutet im Kontext des vorliegenden Erfindungsaspekts insbesondere parallel zur Flächennormalen der Prägefolienbahn.

Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung ist die Folienauslenkeinrichtung zum Auslenken der Prägefolienbahn in Transportrichtung der Prägefolienbahn betrachtet vor der Flachbettpresse angeordnet.

Die Folienauslenkeinrichtung ist insbesondere zwischen einem Folienspeicher, wie Folienschlaufenspeicher, und der Flachbettpresse angeordnet. Der Folienspeicher dient insbesondere zum temporären Zwischenspeichern einer Folienbahnlänge der Prägefolienbahn zwischen zwei Prägevorgängen.

Die Folienauslenkeinrichtung enthält insbesondere ein Folienauslenkorgan, welches zwecks Auslenkung der Prägefolienbahn mit einer Bewegungskomponente quer zur Folientransportbahn bewegbar, insbesondere schwenkbar, ist. So kann das Folienauslenkorgan über eine Schwenkachse schwenkbar gelagert sein. Das Folienauslenkorgan kann z. B. Teil eines Hebelmechanismus sein. Das Folienauslenkorgan kann auch über eine lineare Bewegung mit einer Bewegungskomponente quer zur Folientransportbahn bewegbar sein. Das Folienauslenkorgan wird insbesondere über einen Antrieb, wie Elektromotor oder pneumatischer bzw. hydraulischer Antrieb, angetrieben bzw. bewegt. Der Antrieb wird über die Steuerungseinrichtung gesteuert.

Zur Auslenkung der Prägefolienbahn wird das Folienauslenkorgan mit einer Bewegungskomponente quer zur Folientransportbahn zur Prägefolienbahn hin bewegt. Das Folienauslenkorgan drückt dabei die Prägefolienbahn seitlich, das heisst quer zur Folientransportbahn weg. Die seitlich weggedrückte Prägefolienbahn bildet insbesondere eine seitlich vorstehende Wölbung bzw. offene Folienschlaufe aus. Durch das Auslenken der Prägefolienbahn verlängert sich der Folienweg bzw. die Transportstrecke der Prägefolienbahn, insbesondere zwischen den nachfolgend noch beschriebenen Gegenhalterorganen.

Da die Prägefolienbahn in Transportrichtung betrachtet sowohl vor als auch nach der Prägefolienauslenkeinrichtung geklemmt wird, kann die zusätzliche Wegstrecke für die seitliche Auslenkung nur über ein Spannen bzw. Dehnen des durch die Flachbettpresse geführten Prägefolienbahnabschnitts zur Verfügung gestellt werden. Die Spannung bzw. Dehnung des Prägefolienbahnabschnittes kann über das Mass der Auslenkung der Prägefolienbahn vergleichsweise einfach eingestellt werden. So ist beispielsweise eine Dehnung der Folie um 4 mm bis 10 mm pro Laufmeter denkbar.

Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung enthält die Folienauslenkeinrichtung zwei entlang der Transportrichtung der Prägefolienbahn voneinander beabstandet angeordnete Gegenhalterorgane, welche auf der vom Folienauslenkorgan gegenüberliegenden Seite der Prägefolienbahn angeordnet sind. Zwischen den Gegenhalterorganen wird ein Auslenkabschnitt der Prägefolienbahn ausgebildet.

Die Gegenhalterorgane sorgen dafür, dass die Prägefolienbahn nur zwischen den Gegenhalterorganen ausgelenkt wird. Das Folienauslenkorgan wirkt entsprechend zwischen den beiden Gegenhalterorganen auslenkend auf die Prägefolienbahn ein bzw. wird zwischen den beiden Gegenhalterorganen zur Prägefolienbahn hin bewegt. Beim Auslenken der Prägefolienbahn wird diese entsprechend um die Gegenhalterorgane in die Auslenkung umgelenkt.

Die Gegenhalterorgane können Führungsorgane, wie Führungsstangen oder Führungsrollen sein. Die Gegenhalterorgane sind insbesondere stationär angeordnet.

Werden in Folientransportrichtung betrachtet mehrere Prägefolienbahnen nebeneinander, insbesondere parallel zueinander, durch die Flachbettpresse geführt, so ist insbesondere jeder Prägefolienbahn jeweils eine Folienauslenkeinrichtung zugeordnet. Dies erlaubt die individuelle Einstellung bzw. Steuerung der Folienspannung für jede Prägefolienbahn.

In Weiterbildung dieser Variante ist es auch denkbar, dass jeder Prägefolienbahn jeweils eine Folienklemmvorrichtung bzw. erste und zweite Folienklemmvorrichtung zugeordnet ist. Dies erlaubt das individuelle Klemmen der Prägefolienbahnen. Allerdings können die Prägefolienbahnen auch durch eine gemeinsame Folienklemmvorrichtung bzw. erste und zweite Folienklemmvorrichtung geklemmt werden.

Zum weiteren Erfindungsaspekt gehört auch ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben einer oben beschriebenen Flachprägedruckmaschine. Hierzu werden die Prägefolienbahn und das Flachmaterial in der Flachbettpresse positioniert und durch Schliessen der Flachbettpresse zusammengeführt. Mittels eines Prägevorganges werden Prägebilder von der Prägefolienbahn auf das Flachmaterial übertragen.

Der weitere Erfmdungsaspekt zeichnet sich nun dadurch aus, dass die Prägefolienbahn vor dem Schliessen der Flachbettpresse an der Klemmstelle, bzw. an der ersten und zweiten Klemmstelle geklemmt wird, und anschliessend das Folienauslenkorgan zur Prägefolienbahn hin bewegt, insbesondere geschwenkt, wird, und das Folienauslenkorgan die Prägefolienbahn quer zur Folientransportbahn auslenkt, bis der durch die Flachbettpresse geführte Prägefolienbahnabschnitt eine vorbestimmte Spannung aufweist.

Die erfindungsgemässe Folienspanneinrichtung ermöglicht wie erwähnt die Steuerung bzw. Einstellung der Folienspannung und somit eine kontrollierte Foliendehnung vor jedem Prägezyklus.

Des Weiteren zeichnet sich die erfmdungsgemässe Folienspanneinrichtung auch dadurch aus, dass diese einen vergleichsweise schnellen Wechsel zwischen Klemm- und Transportstellung erlaubt. Dies ist insbesondere bei einer Flachprägedruckmaschine mit einem Abschälorgan gemäss dem ersten Erfindungsaspekt von Bedeutung. So muss die Klemmvorrichtung während eines Prägezyklus für eine registertreue Positionierung der Prägefolienbahn in Klemmstellung sein und zum Zurückziehen der Folienbahnüberlänge und darauffolgenden Nachführen bzw. Vorziehen der Prägefolienbahn im Anschluss an den Prägevorgang in die Transportstellung wechseln. Das heisst, die Klemmvorrichtung wechselt über mehrere Prägezyklen hinweg stetig zwischen einer Klemm- und einer Transportstellung. Je schneller dieser Wechsel zwischen Klemm- und Transportstellung ist, desto kürzer dauert ein Prägezyklus. Mit der erfindungsgemässen Folienspanneinrichtung werden nun gegenüber einer Brems- und Führungswand schnellere Wechsel zwischen Klemm- und Transportstellung und somit kürzere Zykluszeiten erreicht.

Im Folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand eines Ausführungsbeispiels, welches in den beiliegenden Figuren dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:

Fig. 1: eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemässen Flachprägedruckmaschine;

Fig. 2: eine Querschnittsansicht aus dem Bereich des Abschälorgans der Flachprägedruckmaschine nach Figur 1;

Fig. 3: eine Querschnittsansicht einer typischen Prägefolie;

Fig. 4: Geschwindigkeitsprofil von Folienvorzug und Bogentransport;

Fig. 5: eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer Flachprägedruckmaschine aus dem Bereich der Flachbettpresse.

Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Für das Verständnis der Erfindung sind gewisse Merkmale, beispielsweise nicht erfindungswesentliche Merkmale, in den Figuren nicht dargestellt. Das beschriebene Ausfiihrungsbeispiel steht beispielhaft für den Erfindungsgegenstand oder dient seiner Erläuterung und hat keine beschränkende Wirkung.

Die Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Flachpräge - druckmaschine 1 mit einer als Flach-Flach-Presse ausgebildeten Flachbettpresse 2 zum Prägen von Bogen 12. Die Flachbettpresse 2 enthält eine Prägetisch 3 mit einer Gegendruckplatte und als Gegenstück eine Werkzeugplatte 4 mit auf dieser prägeseitig angeordneten, beheizten Prägewerkzeugen auch Cliches genannt (nicht gezeigt).

Die zu prägenden Bogen 12 werden von einem Bogenstapel 63, welcher in einem Anleger 60 bereitgestellt wird, einzeln abgezogen und über eine Transporteinrichtung 61 zum flachen Prägetisch 3 transportiert. Der vereinzelte Bogen 12 wird hierzu an seiner vorlaufenden Kante von einem Greiferbalken 62 ergriffen und gehalten und von diesem auf den Prägetisch 3 der offenen Flachbettpresse 2 gezogen und unterhalb einer Prägefolienbahn 6 positioniert.

Die Prägefolienbahn 6 ist mehrschichtig aufgebaut und umfasst eine Trägerfolie 55, z. B. aus Polyester, welche als Träger für die weiteren Schichten dient (siehe Figur 3). Auf der Trägerfolie 55 ist über eine Trennschicht 56 ein Prägebild 57 angeordnet. Auf der Prägeseite der Prägefolienbahn 6 ist eine aussen liegende, aktivierbare Haftschicht 58 auf dem Prägebild 57 angeordnet.

Während des Prägevorganges wird das Prägebild 57 mit der Haftschicht 58 voran auf den Bogen 12 gepresst. Durch das Aktivieren der Haftschicht 58, z. B. durch Wärme, verbindet sich das Prägebild 57 über die Haftschicht 58 mit dem Bogen 12. Andererseits verliert die Trennschicht 56 durch Wärmeeinwirkung ihre Haftkraft, bzw. diese wird reduziert, so dass sich die Trägerfolie 55 im Anschluss an den Prägevorgang entlang der Trennschicht 56 vom Prägebild 57, welches auf dem Bogen 12 appliziert ist, ablösen lässt. Die geprägten Bogen 12 werden im Anschluss an den Prägevorgang jeweils vom Greiferbalken 62 aus der geöffneten Flachbettpresse 2 gezogen und unter Ausbildung eines Bogenstapels 73 von geprägten Bogen 12 einem Ausleger 70 zugefährt.

Die Flachprägedruckmaschine 1 enthält im Weiteren eine Folienbahnfährungs- und Transporteinrichtung 7 zum Transportieren und Führen einer Prägefolienbahn 6, auch Bildfolienbahn genannt, mit darauf angeordneten Prägebildem 57 durch die Flachbettpresse 2.

Die Folienbahnfährungs- und Transporteinrichtung 7 enthält eine Folienzufähreinrichtung 20 zum Zufähren einer Prägefolienbahn 6 zur Flachbettpresse 2. Die Folienzufähreinrichtung 20 umfasst eine Abwickeleinrichtung 21 zur Aufnahme einer Abwickelrolle 22, auf welcher die Prägefolienbahn 6 als Rollenware aufgewickelt ist, und von welcher Prägefolienbahn 6 fär den Folienvorzug abgewickelt wird.

In Transportrichtung T2 der Prägefolienbahn 6 stromabwärts nach der Abwickeleinrichtung 21 und vor der Flachbettpresse 2 enthält die Flachprägedruckmaschine 1 bzw. die Folienbahnfährungs- und Transporteinrichtung 7 einen Folienschlaufenspeicher 23. Der Folienschlaufenspeicher 23 umfasst mindestens eine Schlaufenaufnahme 25 zur Aufnahme einer Folienschlaufe 11 sowie eine Unterdruckvorrichtung 24 zur Formung der Folienschlaufe 11 in der Schlaufenaufnahme 25. Hierzu wird von der Unterdruckvorrichtung 24 auf die an der Schlaufenaufnahme 25 vorbeigefährte Prägefolienbahn 6 ein Unterdrück ausgeübt. Dadurch wird die Prägefolienbahn 6 unter Ausbildung der Folienschlaufe 11 in die Schlaufenaufnahme 25 hinein gesogen.

Wie bereits weiter oben erörtert, und ist der auf den Prägezyklus abgestimmte Folienvorzug an der Flachbettpresse 2 intermittierend. So ruht beispielsweise die Prägefolienbahn 2 in der geschlossenen Flachbettpresse 2 während des Prägevorganges, während bei geöffneter Presse zu Beginn eines neuen Prägezyklus der Folienvorzug mit hoher Geschwindigkeit erfolgt. Der Folienvorzug muss möglichst schonend, präzise aber auch schnell erfolgen, so dass die Prägefolienbahn 6 einerseits rasch und dennoch schonend in die nächste Prägeposition vorgezogen wird, sowie exakt oder sogar in Register auf dem Prägetisch 3 positioniert und beim Schliessen der Flachbettpresse 2 positionsgenau stillgehalten wird.

Beim Wechsel zwischen Stillhalten und Folienvorzug bzw. zwischen Folienvorzug und Stillhalten weist das gefahrene Geschwindigkeitsprofil jeweils hohe positive bzw. negative Beschleunigungen auf.

Da die Abwickeleinrichtung 21 mit der schweren Abwickelrolle 22 für die schnell und vor allem stark wechselnde Transportgeschwindigkeit der Prägefolienbahn 6 an der Flachbettpresse 2 zwischen Stillstand und hoher Vorzugsgeschwindigkeit viel zu träge reagiert, werden Geschwindigkeitsunterschiede zwischen der Vorzugsgeschwindigkeit an der Flachbettpresse 2 und der Bahngeschwindigkeit bzw. Abwickelgeschwindigkeit an der Abwickelrolle 22 durch entsprechende Vergrösserung und Verkleinerung der Folienschlaufe 11 im Folienschlaufenspeicher 23 ausgeglichen bzw. kompensiert.

So muss beim Bezug von Prägefolienbahnlänge für den Folienvorzug im Gegensatz zur Abwickeleinrichtung 21 lediglich das Eigengewicht der in schlaufenform zwischengespeicherten Prägefolienbahnlänge aus der Schlaufenaufnahme 25 bewegt werden. Überdies wird die schlaufenförmig gespeicherte Prägefolienbahnlänge im Folienspeicher nicht mechanisch gehalten. Dadurch kann der Folienschlaufenspeicher 23 mit einer sehr kleiner Reaktionszeit Prägefolienbahnlängen für den rasch und mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden Folienvorzug bereitstellen.

Dem Folienschlaufenspeicher 23 ist im Weiteren eine Sensorvorrichtung 26 zur Erfassung der gespeicherten Prägefolienbahnlänge zugeordnet. Die Unterdruckeinrichtung 24 wird auf Basis der von der Sensorvorrichtung 26 ermittelten Speicherdaten gesteuert. Zwischen dem Folienschlaufenspeicher 23 und der Flachbettpresse 2 kann eine flache Brems- und Führungswand 27 angeordnet sein, an welcher die Prägefolienbahn 6 vorbeigeführt wird.

Die Brems- und Führungswand 27 dient als Folienspanneinrichtung und bildet eine Führungsfläche aus, über welche die mindestens eine Prägefolienbahn 6 geführt wird. Die Führungsfläche wirkt mit einer Unterdruckeinrichtung zusammen, mittels welcher an der Führungsfläche ein Unterdrück erzeugt werden kann. Der angelegte Unterdrück sorgt für ein Anliegen bzw. Ansaugen der Prägefolienbahn 6 an der bzw. an die Führungsfläche der Brems- und Führungswand 27. Der angelegte Unterdrück sorgt insbesondere auch für ein Abbremsen der Präge folienbahn 6. Je grösser der angelegte Unterdrück ist desto stärker ist die Bremswirkung auf die Prägefolienbahn 6 und umgekehrt. Die Führungsfläche kann durch eine tuch- bzw. textilartige, luftdurchlässige Auflageschicht ausgebildet werden. Diese gewährleistet eine schonende Führung der empfindlichen Prägefolienbahn 6 trotz physischem Kontakt zwischen Prägefolienbahn 6 und Führungsfläche.

Durch die Bremswirkung des an der Führungsfläche angelegten und auf die vorbeigeführte Prägefolienbahn 6 wirkenden Unterdruckes kann die Folienspannung zwischen der Brems- und Führungswand 27 und einer Folienvorzugseinrichtung 41 gesteuert werden. Eine Erhöhung des Unterdrucks an der Führungsfläche führt zu einer höheren Bremswirkung und somit zu einem Ansteigen der Folienspannung.

Eine kontrollierte Folienspannung ist, wie weiter unten noch erläutert, insbesondere im Bereich der Flachbettpresse 2 sowie im Zusammenhang mit der Erfassung von Bildmarken wichtig, da dies erst eine rumpffreie und falls notwendig positionsgenaue bzw. registertreue Positionierung der Prägefolienbahn 6 in der Flachbettpresse 2 ermöglicht. Die Brems- und Führungswand 27 ist allerdings kein zwingendes Merkmal dieser Erfindung.

Die Folienbahnführungs- und Transporteinrichtung 7 weist im Weiteren eine Folienwegführeinrichtung 40 zum Wegführen der Prägefolienbahn 6 von der Flachbettpresse 1 auf.

Die Folienwegführeinrichtung 40 umfasst eine der Flachbettpresse 2 nachgeschaltete Folienvorzugseinrichtung 41 zur Ausübung des Folienvorzugs zu Beginn eines neuen Prägezyklus. Die Folienvorzugseinrichtung 41 kann z. B. eine angetriebene Vorzugswalze bzw. ein angetriebenes Vorzugswalzenpaar umfassen, mittels welchem das Vorziehen der Prägefolienbahn 6 erfolgt.

Die Folienwegführeinrichtung 40 umfasst ferner stromabwärts von der Folienvorzugseinrichtung 41 eine Aufwickelrolle 42 zum Aufwickeln der ausgeprägten Präge folienbahn 6.

Die Prägefolienbahn 6 wird mittels der Folienbahnführungs- und Transporteinrichtung 7 oberhalb des Prägetisches bzw. oberhalb des auf dem Prägetisch 3 positionierten Bogens 12 und unterhalb der Werkzeugplatte 4 durch die Flachbettpresse 2 geführt.

Am Ausgang der Flachbettpresse 2 in Transportrichtung T2 der Prägefolienbahn 6 ist oberhalb der Transportbahn 18 des Bogens 12 und der Prägefolienbahn 6 eine Umlenkstange 15 angeordnet, welche eine Umlenkung der Prägefolienbahn 6 aus einer horizontalen Transportbahn 17 schräg nach oben sicherstellt.

Die Folienwegführeinrichtung 40 umfasst ferner ein in Transportrichtung Ti der Bogen 12 der Umlenkstange 15 stromabwärts nachgeordnetes und ebenfalls oberhalb der Transportbahn 18 des Bogens 12 angeordnetes Abschälorgan 16. Umlenkstange 15 und Abschälorgan 16 sind so angeordnet, dass die Transportbahn 17 der Prägefolienbahn 6 zwischen der Umlenkstange 15 und dem Abschälorgan 16 hindurch läuft.

Im Weiteren kann die Folienwegfähreinrichtung 40 zwischen der Umlenkstange 15 bzw. dem Abschälorgan 16 und der Folienvorzugseinrichtung 41 eine (weitere) flache Brems- und Führungswand 43 zur Gewährleistung einer konstanten Folienspannung zwischen der Folienvorzugseinrichtung 41 und der weiteren Brems- und Führungswand 43 umfassen.

Die weitere Brems- und Führungswand 43 kann gleich aufgebaut sein, wie die Brems- und Führungswand 27 zwischen Folienspeicher 23 und Flachbettpresse 2. Die weitere Brems- und Führungswand 43 ist ebenfalls kein zwingendes Merkmal dieser Vorrichtung.

Zwischen Folienvorzugseinrichtung 41 und der Brems- und Führungswand 43 kann ein Bildmarkensensor 44, auch Bildmarkenleser genannt, angeordnet sein. Dieser erfasst die Position von Bildmarken auf der Prägefolienbahn 6 zwecks registertreuer Positionierung der Prägefolienbahn 6 in der Flachbettpresse 2. Der Bildmarkensensor 44 ist in einem Abschnitt der Folientransportbahn 17 zwischen Brems- und Führungswand 43 und der Folienvorzugseinrichtung 41 angeordnet, in welchem ein kontrollierte Folienspannung herrscht.

Alternativ kann der Bildmarkenleser 28 auch zwischen der Brems- und Führungswand 27 und der Flachbettpresse 2 angeordnet sein. Alternativ kann der Bildmarkenleser 13 auch eingangsseitig in der Flachbettpresse 2 angeordnet sein. Alternativ kann der Bildmarkenleser 14 auch ausgangsseitig in der Flachbettpresse 2 angeordnet sein.

Alle drei Positionen für Bildmarkensensoren 13, 14, 28 haben gemeinsam, dass diesen zwischen Folienspeicher 23 und Flachbettpresse 2 eine Brems- und Führungswand 27 zwecks Kontrolle der Folienspannung vorgeschaltet ist. Die vier an alternativen Positionen entlang der Transportbahn 17 der Prägefolienbahn 6 gezeigten Bildmarkensensoren 23, 14, 28, 44 sind ebenfalls kein zwingendes Merkmal der vorliegenden Erfindung.

Zu Beginn eines Prägezyklus wird, wie erwähnt, die Prägefolienbahn 6 im sogenannten Folienvorzug durch die Folienvorzugseinrichtung 41 um eine definierte Vorzugslänge in Transportrichtung T2 der Prägefolienbahn 6 (Vorzugsrichtung) vorgezogen. Bei diesem Vorgang wird die im vorangegangenen Prägezyklus ausgeprägte Prägefolienbahnlänge in Vorzugsrichtung T2 aus der offenen Flachbettpresse 2 wegtransportiert bzw. herausgezogen und eine noch nicht ausgeprägte Prägefolienbahnlänge des Folienvorzugs in die offenen Flachbettpresse 2 hineintransportiert bzw. hineingezogen. Ferner wird mittels Greiferbalken 62 ein neuer Bogen 12 vom Anleger 60 in die offene Flachbettpresse 2 transportiert.

Soll die Prägefolienbahn 6 in Register mit dem Bogen 12 in der Flachbettpresse 2 positioniert werden, so liest ein Bildmarkensensor 13, 14, 28 oder 44 so genannte Bildmarken auf der Prägefolienbahn 6 aus. Hierzu erfolgt der Transport der Prägefolienbahn 6 gegen Ende des Folienvorzugs mit reduzierter Vorzugsgeschwindigkeit (siehe auch Figur 4).

Der Bildmarkensensor 13, 14, 28 oder 44 ist hierzu stromabwärts von einer Brems- und Führungswand 27 bzw. 43 in einem Prägefolienbahnabschnitt mit kontrollierter Folienspannung angeordnet.

Sobald Prägefolienbahn 6 und Bogen 12 in der Flachbettpresse 2 (registertreu) positioniert sind, wird diese geschlossen und durch druckvolles Zusammenfähren von Werkzeugplatte 4 und Prägetisch 3 mittels Druck- und Wärmeeinwirkung der Prägevorgang ausgeführt. Nach Abschluss des Prägevorganges wird die Flachbettpresse 2 wieder geöffnet und der geprägte Bogen 12 gemeinsam mit der ausgeprägten Prägefolienbahnlänge aus der der offenen Flachbettpresse 2 heraustransportiert.

Dabei erfolgt im Rahmen des Folienvorzuges ausgangs der Flachbettpresse 2 das Ab lösen der Prägefolienbahn 6 vom Bogen 12. Hierzu werden sowohl der geprägte Bogen 12 mittels der Greiferbalken 62 als auch die Prägefolienbahn 6 mittels Folienvorzugs aus der geöffneten Flachbettpresse 2 gezogen. Der geprägte Bogen 12 wird Ausgangs der Flachbettpresse 2 in eine im Wesentlichen horizontalen Richtung aus der Flachbettpresse 2 weggezogen. Die Prägefolienbahn 6 wird schräg nach oben weggezogen, wobei die ausgangsseitig und oberhalb der Prägefolienbahn 6 angeordnete Umlenkstange 15 die Umlenkung aus einer im Wesentlichen horizontalen Führung schräg nach oben sicherstellt.

Bei vergleichsweise leicht ablösbaren Prägefolienbahnen 6 erfolgt nun durch das Wegziehen der Prägefolienbahn 6 schräg nach oben und das gleichzeitige horizontale Wegziehen des Bogens 12 ein Ab lösen der Prägefolienbahn 6 vom Bogen 12 mittels Schubtrennung. Die Prägefolienbahn 6 wird entsprechend an der Umlenkstange 15 umgelenkt.

Ist die Prägefolienbahn 6 allerdings nicht leicht ablösbar, so bleibt diese auf dem Bogen 12 haften und wird mit diesem horizontal mitgezogen. Entsprechend verschiebt sich der Abschälpunkt 10 bzw. die Abschällinie stromabwärts. Die mitgezogene Prägefolienbahn 6 schlägt nun am weiter stromabwärts oberhalb des Bogens 12 und im Abstand zu diesem angeordneten Abschälorgan 16 an. In der Folge wird die Prägefolienbahn 6 unter Ausbildung einer Abschälschlaufe 9 unterhalb des Abschälorgans 16 hindurchgezogen bis die durch die Folienspannung erzeugte Rückhaltekraft grösser ist als die aufzuwendende Abschälkraft zum Abschälen der Prägefolienbahn 6 vom Bogen 12 (siehe Figur 2). Entsprechend liegt nun der Abschälpunkt 10 stromabwärts vom Abschälorgan 16. Durch die Ausbildung einer Abschälschlaufe 9 wird die Prägefolienbahn 6 in einem spitzen Abschälwinkel a vom Bogen 12 abgeschält. Der spitze Abschälwinkel a beziehungsweise das Abschälorgan 16, welches für die Ausbildung der Abschälschlaufe und demzufolge des spitzen Abschälwinkels a sorgt, verhindern zudem ein Anheben und folglich eine Deformation des Bogens 2 durch die anhaftende und nach oben abgezogene Prägefolienbahn 6.

Durch den stromabwärts vom Abschälorgan 16 angeordnete Abschälpunkt 10 wird allerdings eine Prägefolienbahnüberlänge 8 nachgezogen. Die Prägefolienbahnüberlänge 8 ist ein Längenabschnitt an unverprägter Prägefolienbahn 6, welcher über die festgelegte Vorzugslänge des Folienzugs hinaus durch die Flachbettpresse 2 nachgezogen und ausgangsseitig aus der Flachbettpresse 2 herausgezogen wird. Diese Prägefolienbahnüberlänge 8 wird von der Folienvorzugseinrichtung 41 nicht nachgezogen, da die Folienvorzugseinrichtung 41 lediglich einen Folienvorzug mit vordefinierter Vorzugslänge ausführt.

Diese Prägefolienbahnüberlänge 8 wird nun nach Abschluss des Abschälvorganges, d.h. wenn sich der Abschälpunkt 10 vom Bogen 2 löst, wieder durch die offene Flachbettpresse 2 entgegen der Vorzugsrichtung T2 zurückgezogen. Dies geschieht durch den Folienschlaufenspeicher 23, deren Unterdruckvorrichtung 24 während des Abschälvorganges eine permanente Zugspannung auf die in Richtung Flachbettpresse 2 vorgezogene Prägefolienbahn 6 ausübt.

Sobald sich die Prägefolienbahn 6 komplett vom Bogen 2 gelöst hat, schnellt die Prägefolienbahn 6 aufgrund des abrupten Spannungsabfalls peitschenartig in Richtung Folienschlaufenspeicher 23 zurück. Die Prägefolienbahnüberlänge 8 wird in Richtung Folienschlaufenspeicher 23 zurückgezogen. Im Folienschlaufenspeicher 23 wird nun eine der zurückgezogenen Prägefolienbahnüberlänge 8 entsprechende Prägefolienbahnlänge ausgebildet und für einen nächsten Prägezyklus zwischengespeichert. Falls zwischen dem Folienschlaufenspeicher 23 und der Flachbettpresse 2 eine Brems- und Führungswand 27 angeordnet ist, wird diese während des Zurückziehens der Folienbahnüberlänge vorübergehend deaktiviert, derart dass die Bremswirkung entfällt. Dies kann z. B. durch kurzfristiges Belüften der Brems- und Führungswand 27 erfolgen. Dadurch wird verhindert, dass das Zurückziehen der Folienbahnüberlänge durch den Folienschlaufenspeicher 23 aufgrund der Bremswirkung der Brems- und Führungswand 27 behindert oder gar verhindert wird.

Ein neuer Prägezyklus kann nun wieder beginnen. Die im Folienschlaufenspeicher 23 zwischengespeicherte Prägefolienbahnüberlänge wird nachfolgend noch um weitere Prägefolienbahnlänge von der Abwickelrolle 22 ergänzt, so dass die Gesamtlänge der der im Folienschlaufenspeicher 23 zwischengespeicherten Folienbahnlänge mindestens der Vorzugslänge entspricht.

Die einzelnen Aggregate, wie Abwickeleinrichtung, Folienschlaufenspeicher, Flachbettpresse, Folienvorzugseinrichtung und Bogentransporteinrichtung bzw. die einzelnen Teilprozesse der Flachprägedruckmaschine, Folienabwicklung, Speicherung und Freigabe von Prägefolienbahnlänge im bzw. aus dem Folienschlaufenspeicher, Bogenzufuhr und Bogenwegfuhr, Folienvorzug und Prägevorgang, etc. werden über die Maschinensteuerung 80 gesteuert. Hierzu verarbeitet die Maschinensteuerung 80 insbesondere auch Sensordaten von Bildmarkenleser 13, 14, 28 oder 44 und Speichersensoren 26.

Grundsätzlich können in der Flachprägedruckmaschine 1 zur Beprägung der Bogen 12 in mehreren Zonen auch mehrere Prägefolienbahnen 6 gleichzeitig, insbesondere parallel zueinander durch die Flachbettpresse 2 geführt werden. Diese werden, angetrieben durch eine Folienvorzugseinrichtung 41, jeweils von Abwickelrollen 22 abgewickelt und über jeweils einen der Flachbettpresse 2 vorgeschalteten Folienschlaufenspeicher 23 durch die Flachbettpresse 2 transportiert und in der Folienwegführeinrichtung 40 auf eine Aufwickelrolle 42 aufgewickelt.

Die Figur 4 zeigt einen schematischen Verlauf des Geschwindigkeitsprofils 50 des Bogentransportes und des Geschwindigkeitsprofils 51 des Folienvorzugs relativ zueinander. Die Geschwindigkeitsprofile dienen nur der Veranschaulichung und geben nicht einen effektiven Geschwindigkeitsverlauf wieder.

Nach Öffnen der Flachbettpresse 2 (Referenzzeichen: 52) wird zuerst der Bogentransport mit dem Geschwindigkeitsprofil 50 gestartet. Der Bogen 12 wird hierbei mittels Greiferbalken 62 aus der Flachbettpresse 2 gezogen. Mit etwas Verzögerung startet der Folienvorzug mit dem Geschwindigkeitsprofil 51. Durch den verzögerten Start des Folienvorzugs wird der Bogen 12 zusammen mit der auf diesem haftenden Prägefolienbahn 6 zum Abschälorgan 16 hin und unter Ausbildung einer Abschälschlaufe 9 über einen bestimmten Streckenabschnitt unter dem Abschälorgan hindurch gezogen.

Während einer Phase mit gleicher Geschwindigkeit zwischen Folienvorzug und Bogentransport wird die Prägefolienbahn 6 unter Ausbildung einer konstanten Abschälschlaufe 9 vom Bogen 12 abgeschält. Mit vollständigem Ab lösen der Prägefolienbahn 6 vom Bogen 12 (Bezugszeichen 53) wird auch die Geschwindigkeit des Folienvorzugs auf eine so genannte Suchgeschwindigkeit abgesenkt. In einem nachfolgenden Suchlauf mit reduzierter Geschwindigkeit des Folienvorzugs sucht der Bildmarkensensor nach Bildmarken auf der Prägefolienbahn 6 für eine registertreue Positionierung der Prägefolienbahn 6 über der Flachbettpresse 2 in Vorbereitung auf einen nachfolgenden Prägezyklus.

Falls keine registertreue Positionierung der Präge folienbahn 6 notwendig ist, so kann auf den Suchlauf verzichtet werden. Die Geschwindigkeit des Folienvorzuges wird dann zum Ende des Folienvorzugs hin direkt auf Null reduziert. Die Geschwindigkeit des Bogentransports wird erst mit einiger Verzögerung gegenüber dem Geschwindigkeitsprofil 51 des Folienvorzuges zum Ende des Bogentransportes hin reduziert und auf Null abgesenkt. Dies ruht daher, weil das Geschwindigkeitsprofil des Bogentransportes auf dem so genannten Bogenrapport zwischen zwei Greiferbalken 62 beruht. Die Wegstrecke eines Bogenrapports ist dabei wesentlich grösser die Bogenlänge in Bogentransportrichtung Ti.

Nachdem Folienvorzug und Bogentransport abgeschlossen sind, wird die Flachbettpresse 2 für einen neuen Prägezyklus wieder geschlossen (Bezugszeichen 54).

Es kann vorgesehen sein, dass das Geschwindigkeitsprofil 51 des Folienvorzuges kurz vor Ende des Abschälvorganges zwecks Rückbildung der Abschälschlaufe 9 vorübergehend eine Geschwindigkeitszunahme ausweist (nicht gezeigt) bevor die Geschwindigkeit zum Ende des Folienvorzugs hin auf Null zurückgeht oder auf das Niveau der Suchgeschwindigkeit zurückgeht.

Bei dem in Figur 5 gezeigten Ausschnitt aus dem Bereich der Flachbettpresse 2 handelt es sich um einen Teil einer Flachprägedruckmaschine 1. Es kann sich z. B. um eine Flachprägedruckmaschine 1 handeln, wie sie in der Figur 1 gezeigt ist, wobei diese zusätzlich mit einer Folienspanneinrichtung 90 gemäss dem zweiten Erfmdungsaspekt ausgerüstet ist. Allerdings ist die Folienspanneinrichtung 90 nicht auf eine Flachprägedruckmaschine mit Abschälorgan gemäss dem ersten Erfindungsaspekt beschränkt, sondern eignet sich auch für andere Ausführungsformen von Flachprägedruckmaschinen.

Die Flachprägedruckmaschine gemäss Figur 5 enthält eine Folienspanneinrichtung 90 zum Spannen des durch die Flachbettpresse 2 geführten Prägefolienbahnabschnitts 89. Die Folienspanneinrichtung 90 enthält hierzu eine erste Folienklemmvorrichtung 93 zum Klemmen der Prägefolienbahn an einer der Flachbettpresse 2 in Transportrichtung T2 der Prägefolienbahn vorgelagerten ersten Klemmstelle 94. Die erste Folienklemmvorrichtung 93 enthält hierzu ein erstes und zweites Klemmorgan 95, 27, zwischen welchen die Prägefolienbahn 6 hindurch geführt und klemmbar ist. Hierzu ist das erste Klemmorgan 95, z. B. eine Klemmrolle, unter Ausbildung einer Klemmung zum zweiten Klemmorgan 27 hin bewegbar, insbesondere schwenkbar. Das zweite Klemmorgan 27 wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine Brems- und Führungswand 27 ausgebildet.

Des Weiteren enthält die Folienspanneinrichtung 90 eine zweite Folienklemmvorrichtung 96 zum Klemmen der Prägefolienbahn 6 an einer der Flachbettpresse 2 in Transportrichtung T2 der Prägefolienbahn 6 nachgelagerten zweiten Klemmstelle 98. Die zweite Folienklemmvorrichtung 96 enthält hierzu ein erstes und zweites Klemmorgan 97, 43, zwischen welchen die Prägefolienbahn 6 hindurch geführt und klemmbar ist. Hierzu ist das erste Klemmorgan 97, z. B. eine Klemmrolle, unter Ausbildung einer Klemmung zum zweiten Klemmorgan 43 hin bewegbar, insbesondere schwenkbar. Das zweite Klemmorgan 43 wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine Folienbremse 43 ausgebildet.

Des Weiteren enthält die Folienspanneinrichtung 90 eine Folienauslenkeinrichtung 91 zum Auslenken der Prägefolienbahn 6 zwischen der ersten und zweiten Klemmstelle 94, 98 aus der Folientransportbahn 17 zwecks Steuerung der Folienspannung und für eine kontrollierte Foliendehnung. Die Folienauslenkeinrichtung 91 ist in Transportrichtung T2 der Prägefolienbahn 6 betrachtet vor der Flachbettpresse 2 angeordnet.

Die Folienauslenkeinrichtung 91 umfasst ein Folienauslenkorgan 92, welches quer zur Folientransportbahn 17 zur Prägefolienbahn 6 hin schwenkbar ist. Das Folienauslenkorgan 92 ist hierzu über eine Schwenkachse schwenkbar gelagert. Ferner enthält die Folienauslenkeinrichtung 90 zwei entlang der Transportrichtung T2 der Prägefolienbahn 6 voneinander beabstandet angeordnete Gegenhalterorgane 99 in Form von Gegenhalterrollen. Diese sind auf der vom Folienauslenkorgan 92 gegenüberliegenden Seite der Prägefolienbahn 6 angeordnet. Zwischen den Gegenhalterrollen 99 wird ein Auslenkabschnitt der Prägefolienbahn 6 ausgebildet.

Die Gegenhalterrollen 99 sorgen dafür, dass die Prägefolienbahn 6 nur zwischen den Gegenhalterrollen 99 aus gelenkt wird. Das Folienauslenkorgan 92 ist hierbei zwischen den beiden Gegenhalterrollen 99 zur Prägefolienbahn 6 hin schwenkbar.

Zur Auslenkung der Prägefolienbahn 6 wird das Folienauslenkorgan 92 quer zur Folientransportbahn 17 zur Prägefolienbahn 6 hin geschwenkt. Das Folienauslenkorgan 92 drückt dabei die Prägefolienbahn 6 seitlich aus Folientransportbahn 17 weg und lenkt diese seitlich aus. Die Prägefolienbahn 6 wird dabei an den Gegenhalterrollen 99 umgelenkt bzw. aus der Folientransportbahn 17 ausgelenkt. Die seitlich ausgelenkte Präge folienbahn 6 bildet dabei eine seitlich vorstehende Folienschlaufe aus.

Durch das Auslenken der Prägefolienbahn 6 verlängert sich die Wegstrecke der Prägefolienbahn. Da die Prägefolienbahn 6 in Transportrichtung T2 betrachtet sowohl vor als auch nach der Folienauslenkvorrichtung 91 geklemmt wird, kann die zusätzliche Wegstrecke für die seitliche Auslenkung der Prägefolienbahn 6 nur über ein Spannen bzw. Dehnen des durch die Flachbettpresse 2 geführten Prägefolienbahnabschnitts 89 zur Verfügung gestellt werden. Die Spannung und mit dieser die Dehnung des Prägefolienbahnabschnittes 89 wird nun über das Mass der Auslenkung der Prägefolienbahn 6 gesteuert.