Устройство для нанесения на полосу материала по меньшей мере одного участка поверхности переносного слоя переводной фольги и его применение
Устройство содержит, по меньшей мере, один опорный валок, по меньшей мере, один прижимной ролик и, по меньшей мере, одно установочное устройство. Прижимной ролик прижимает полосы материала и переводной фольги к опорному валку. Прижимной ролик пневматически или гидравлически подпружиненно установлен посредством, по меньшей мере, одной пружинящей системы. Установочное устройство изменяет коэффициент упругости пружинящей системы для изменения прижимной силы прижимного ролика на опорный валок. Пружинящая система образована мембранной пружиной. Мембранная пружина содержит полость мембраны и мембрану. Мембрана делит полость мембраны на первичную сторону и вторичную сторону. На вторичной стороне находится поршень, жестко связанный с мембраной. Поршень передает упругое усилие на прижимной ролик. Устройство применяют для формирования защитных элементов на ценных документах или формирования конструктивных или декоративных элементов в архитектуре и других технических областях или формирования упаковочных материалов или формирования элементов в электро- или электронной промышленности. Устройство позволяет осуществить несложную и быструю настройку прижимной силы прижимного ролика на опорном валке. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 10 ил.
Изобретение касается устройства для нанесения на полосу материала по меньшей мере одного участка поверхности переносного слоя переводной фольги, причем устройство содержит по меньшей мере один опорный валок и по меньшей мере один прижимной ролик для прижатия полосы материала и переводной фольги, по меньшей мере, к одному опорному валку, причем по меньшей мере один прижимной ролик пружинно установлен посредством по меньшей мере одной пружинящей системы, и причем устройство содержит по меньшей мере одно установочное устройство для изменения коэффициента упругости по меньшей мере одной пружинящей системы и, таким образом, - для изменения прижимной силы по меньшей мере одного прижимного ролика к по меньшей мере одному опорному валку. Далее изобретение касается применения такого устройства.
Различные прижимные силы прижимных роликов на опорном валке приводят к разному сцеплению переносного слоя с полосой материала и поэтому должны по возможности избегаться. В качестве упруго пружинящей системы для таких устройств поэтому уже были использованы тарельчатые пружины, которые имеют сильное демпфирование и производят при каждом ходе пружины разную прижимную силу прижимного ролика на опорном валке. Воспроизводимость прижимной силы прижимного ролика на опорном валке таким образом с помощью тарельчатых пружин не достижима. Поэтому для таких устройств в качестве пружинящей системы использовались упругие спиральные пружины, которые производят идентичную прижимную силу прижимного ролика на опорном валке при каждом ходе пружины. Для каждого прижимного ролика предусмотрена соответственно своя спиральная пружина, которая расположена вблизи соответствующего прижимного ролика и должна отдельно настраиваться вручную. Для этого требуется полностью останавливать станок, в котором установлено устройство.
Принципиальную конструкцию предназначенного для этого станка можно позаимствовать из DE 3210551 A1, причем здесь можно видеть устройство с нагреваемым валком тиснения или соответственно опорным валком и группой пар прижимных роликов. Гибкая полоса материала сматывается здесь с запасного валка и вместе с фольгой для тиснения или соответственно переводной фольгой, которая образована из фольги-основы и переносного слоя, проводится через направляющие ролики и транспортируется через зазор между опорным валком и прижимными роликами. На прижимные ролики через исполнительный цилиндр оказывают давление в направлении переводной фольги, полосы материала и опорного валка, так что производится необходимое давление для переноса переносного слоя переводной фольги на полосу материала. Прижимные ролики при этом расположены так, что полосой материала и переводной фольгой обхватывается примерно 170° опорного валка и образуется так называемый роликовый сепаратор. После покидания опорного валка полоса материала, на отдельных участках или по всей поверхности снабженная переносным слоем, отделяется от фольги-основы и, при необходимости, от не перенесенных участков переносного слоя. Пары прижимных роликов смонтированы на рычагах, которые со своей стороны смонтированы соответственно с возможностью опрокидывания на коленчатых рычагах. Коленчатые рычаги могут соответственно опрокидываться вокруг оси, параллельной оси вращения опорного валка.
При этом ширина прижимных роликов соответствует тогда не всей ширине опорного валка, а для каждого переносящегося отпечатка используются отдельно смонтированные пары прижимных роликов. Чтобы уравновешивать при этом встречающийся прогиб носителей для прижимных роликов вдоль продольной оси опорного валка, предусматривалось пружинное опирание прижимных роликов через спиральные пружины.
При смене полосы материала и/или переводной фольги требуется по-новому настраивать прижимную силу каждого прижимного ролика или каждой пары прижимных роликов на опорном валке. Для этого должен останавливаться весь станок и извлекаться роликовый сепаратор под опорным валком. Спиральная пружина каждого отдельного прижимного ролика устанавливается вручную, станок снова запускается и контролируется результат. Оптимизация прижимной силы прижимных роликов таким образом требует больших затрат времени и часто занимает дни. Поэтому в большинстве случаев оптимизация прекращается уже перед достижением оптимума, чтобы оставаться в норме по затратам времени и потреблению материала. Далее, применение спиральных пружин имеет тот недостаток, что они чувствительны к коррозии и должны периодически заменяться. Так, например, выделяющиеся из полосы материала или переводной фольги пары отрицательно отражаются на спиральных пружинах. Это требует, вследствие работ технического обслуживания, обновленной оптимизации прижимных сил даже без изменения полосы материала или переводной фольги.
Поэтому задачей изобретения является создание улучшенного устройства, которое делает возможной несложную и прежде всего быструю оптимизацию прижимной силы по меньшей мере одного прижимного ролика на опорном валке, а также указание его применения.
Задача решается для устройства посредством того, что по меньшей мере один прижимной ролик установлен подпружиненно пневматически или гидравлически, причем по меньшей мере одна пружинящая система образована мембранной пружиной, и причем мембранная пружина содержит полость мембраны, мембрану, разделяющую полость мембраны на первичную сторону и вторичную сторону, и жестко связанный с мембраной поршень на вторичной стороне для передачи упругого усилия, по меньшей мере, на один прижимной ролик.
Прижимная сила прижимных роликов теперь может устанавливаться и изменяться простым способом, посредством изменения пневматического или гидравлического давления во время работы станка, так как прижимные ролики не должны для этого извлекаться из под опорного валка. Замена обычных прижимных роликов, благодаря пневматически или гидравлически подпружиненным прижимным роликам, может осуществляться быстро и просто. Таким образом, имеется высокая экономия времени, которая достижима при вводе новой полосы материала и/или новой переводной фольги. Также сокращаются издержки на техническое обслуживание при применении пневматически или гидравлически подпружиненных прижимных роликов. Далее, соответствующее изобретению устройство может использоваться также для уже имеющихся станков, поскольку непружинящие или подпружиненные тарельчатыми или спиральными пружинами прижимные ролики могут легко заменяться на пневматически или гидравлически подпружиненные прижимные ролики.
Мембранные пружины имеют то преимущество, что они требуют мало места и работают без задержки уже при самых малых движениях поршня, как они почти исключительно встречаются в этой области применения. Кроме того, применимы поршни со свободно выбираемым поперечным сечением, например круглым или прямоугольным поперечным сечением. Это облегчает использование такой мембранной пружины даже на участках с предоставлением малых или искривленных мест размещения.
Чтобы избегать недопустимого повышения давления в мембранной пружине при подпружинивании поршня и соответственно прижимного ролика, при пневматическом подпружинивании преимущественно используется либо воздушная подушка на первичной стороне, либо регулятор давления с разгрузкой с вторичной стороны. В гидравлической системе преимущественно используется либо подпружиненный аккумулятор, либо регулятор давления с разгрузкой со вторичной стороны.
Серийные пневматические или гидравлические цилиндры занимают намного больше места, чем мембранная пружина, так что их использование ограничено прежде всего тесным пространством в известных станках. В основном, при данном устройстве за счет мембранной пружины в зависимости от используемой мембраны достижим ход пружины в диапазоне от 3 до 4 мм, причем в данной области применения в большинстве случаев уже совершенно достаточен ход мембраны от 0,1 до 0,2 мм. Величина используемой мембраны может оптимально согласовываться с имеющимся местом.
Оказалось пригодным, если по меньшей мере одно установочное устройство для изменения коэффициента упругости пружинящей системы содержит по меньшей мере одно управляющее устройство для установки коэффициента упругости с помощью по меньшей мере одного регулирующего клапана, преимущественно, - электрически регулируемого пропорционального регулирующего клапана давления, и по меньшей мере одну линию питания, причем по меньшей мере одна из линий питания связана с по меньшей мере одной пружинящей системой для ее снабжения рабочей средой, которая образована сжатым воздухом или гидравлической жидкостью. При этом управляющее устройство может размещаться удаленно от соответствующего изобретению устройства и соответственно от станка с соответствующим изобретению устройством, причем линии питания гарантируют постоянное снабжение пружинящих систем рабочей средой. Таким образом, особым преимуществом соответствующего изобретению устройства является то, что по меньшей мере одна пружинящая система может дистанционно управляться по меньшей мере одним управляющим устройством. Однако, само собой разумеется, регулирующий клапан может приводиться в действие непосредственно вручную, так что можно отказаться от отдельного управляющего устройства. При необходимости для повышения находящегося в распоряжении давления рабочей среды может использоваться усилитель давления. Это предпочтительно, в частности, в случае пневматического подпружинивания.
Особенно предпочтительно, если управляющее устройство пригодно для обработки цифровых заданных значений. Это делает возможным ввод и соответственно запоминание уже известных отдельных параметров, таких как программное обеспечение для известных комбинаций полос материала и переводных фольг, так что может полностью отпадать необходимость в тестовом прогоне для установки прижимных сил прижимных роликов.
Кроме того, предпочтительно, если мембранная пружина на вторичной стороне имеет уплотнительную систему, которая защищает мембранную пружину от проникающей пыли и вызывающих коррозию сред. При этом, в частности, оказалось пригодным, если уплотнительная система образована из одного, преимущественно упругого уплотнителя и уплотнительной крышки, причем поршень на своей обращенной от мембраны стороне или соответственно связанные с ним части проходит/проходят через уплотнительную систему. Запыление в области поршня в полости мембраны или коррозия поршня или внутренней стенки полости мембраны могут приводить, например, к блокировке движения поршня, которая препятствует воспроизводимой установке (регулировке) прижимных сил и требует замены мембранной пружины.
Принимая во внимание возможно необходимую работу по техническому обслуживанию, оказалось пригодным, если по меньшей мере один прижимной ролик и, таким образом, также по меньшей мере одна пружинящая система расположены, по меньшей мере, на одних салазках, которые подвижны в направлении продольной оси по меньшей мере одного опорного валка. Особенно предпочтительно при этом, если по меньшей мере, одни салазки подвижны по меньшей мере по длине по меньшей мере одного опорного валка в направлении продольной оси по меньшей мере одного опорного валка, так что по меньшей мере один прижимной ролик и соответствующая пружинящая система может полностью извлекаться из под опорного валка. Это может быть необходимо, например, если прижимные ролики должны заменяться или чиститься. Оказалось пригодным, если при движении салазок из своей рабочей позиции линии питания для рабочей среды автоматически разделяются посредством муфт и автоматически снова соединяются при обратном перемещении салазок в рабочую позицию. При этом в гидравлических системах должны использоваться герметичные муфты.
Предпочтительно, если по меньшей мере, один вал прижимного ролика смонтирован в подшипниковой системе, которая, если смотреть перпендикулярно продольной оси вала прижимного ролика, имеет по существу U-образное поперечное сечение. Это позволяет крайне компактно выполнять подвеску прижимного ролика.
Далее, оказалось пригодным, если подшипниковая система связана с опорной плитой через вал подшипниковой системы, причем вал подшипниковой системы расположен параллельно валу прижимных роликов. Фиксация вала подшипниковой системы на опорной плите происходит аналогично креплению вала прижимных роликов в подшипниковой системе, преимущественно, посредством резьбовых шпилек. Подшипниковая система таким образом может поворачиваться вокруг вала подшипниковой системы, так что позиция прижимного ролика может регулироваться посредством изменения позиции подшипниковой системы.
Оказалось пригодным, если подшипниковая система имеет датчик перемещения, который свободно прилегает к поршню мембранной пружины или соответственно жестко связанным с ним частям так, что при изменении позиции поршня вал прижимных роликов перемещается по круговой траектории вокруг вала подшипниковой системы. Далее, является практичным, если подшипниковая система шарнирно связана с поршнем таким образом, что при изменении позиции поршня вал прижимных роликов перемещается по круговой траектории вокруг вала подшипниковой системы. Отклонение мембраны мембранной пружины ведет к перемещению поршня в полости мембраны и, таким образом, к отклонению датчика перемещения, которое ведет к отклонению подшипниковой системы и, таким образом, - прижимного ролика.
Предпочтительно, если на подшипниковой системе и/или на опорной плите расположен дистанцирующий элемент, который предотвращает непосредственный контакт между подшипниковой системой и опорной плитой. Дистанцирующий элемент служит как упор для защиты мембранной пружины.
Предпочтительно, если по меньшей мере два прижимных ролика расположены параллельно друг к другу вдоль продольной оси, по меньшей мере, одного опорного валка. При этом каждый из параллельных прижимных роликов переносит отпечаток переносного слоя переводной фольги на полосу материала. Таким образом ширина опорного валка может многократно использоваться для переноса одного или разных переносных слоев, которые могут быть расположены на одной или нескольких переводных фольгах.
С помощью соответствующего изобретению устройства можно простым способом присоединять пружинящие системы, по меньшей мере, двух параллельных прижимных роликов к соответственно отдельной линии питания для рабочей среды, так что могут производиться разные прижимные силы. Это желательно, например, в частности тогда, когда на полосе материала должны производиться рядом друг с другом отпечатки разной ширины.
Однако, оказалось пригодным, если пружинящие системы по меньшей мере двух параллельных прижимных роликов присоединены к одной общей линии питания для рабочей среды. Это применяется, в частности тогда, когда на полосу материала должны переноситься рядом друг с другом идентичные отпечатки переводной фольги.
Чтобы облегчать техническое обслуживание параллельных прижимных роликов оказалась выгодным, если по меньшей мере два параллельных прижимных ролика расположены вместе на первых салазках, которые могут выдвигаться или извлекаться из под опорных валков.
Далее, оказалось пригодным, если по меньшей мере два прижимных ролика расположены в ряд вдоль диаметра опорного валка, так что образуется роликовый сепаратор валка. Это значительно улучшает результат переноса и сцепление переносного слоя с полосой материала.
При этом предпочтительно пружинящие системы по меньшей мере двух расположенных в ряд прижимных роликов присоединены к соответственно отдельной линии питания для рабочей среды. Таким образом может по-разному регулироваться прижимная сила следующих друг за другом прижимных роликов, которые прижимают по очереди один и тот же отпечаток переносного слоя к опорному валку. Особенно предпочтительно при этом, если прижимная сила расположенных в ряд прижимных роликов повышается от ролика к ролику. Это дает в итоге безупречный результат переноса и особенно хорошее сцепление перенесенного отпечатка переносного слоя с полосой материала.
Особенно предпочтительно, если на опорной плите два прижимных ролика расположены в ряд вдоль диаметра опорного валка в виде пары прижимных роликов. При этом прижимные ролики этой пары роликов следуют на коротком расстоянии друг за другом и дополнительно улучшают сцепление переносного слоя с полосой материала. При этом пара прижимных роликов расположена на салазках, посредством которых она может перемещаться в направлении продольной оси опорного валка.
При этом оказалось пригодным, если по меньшей мере одна пружинящая система двух расположенных в ряд прижимных роликов встроена в опорную плиту. При этом подходят как конструкции, в которых для двух прижимных роликов предусмотрена общая пружинящая система, так и такие, в которых для двух прижимных роликов соответственно предусмотрены отдельные пружинящие системы.
Преимущественно, по меньшей мере один опорный валок нагревается, чтобы оптимально переносить переносной слой на полосу материала и максимально сокращать промежуток времени, который требуется для безупречного переноса переносного слоя на полосу материала. За счет нагрева сцепляющий слой, предусмотренный в переносном слое, может расплавляться теплом и может производиться прочное соединение между полосой материала и переносным слоем. Обхват нагреваемого опорного валка роликовым сепаратором производит продление контактного участка и тем самым времени контакта между полосами и опорным валком, так что безупречный перенос переносного слоя на полосу материала возможен даже при высокой скорости полос.
Применение соответствующего изобретению устройства идеально, по меньшей мере, для частичного переноса переносного слоя фольги для тиснения на подвергаемый тиснению материал, преимущественно, для формирования защитных элементов на ценных документах, таких как удостоверения, карты или банкноты; для формирования конструктивных или декоративных элементов, в частности, в архитектуре или других технических областях; для формирования упаковочных материалов, в частности, в фармацевтической или пищевой промышленности; или для формирования элементов в электро- или электронной промышленности.
Фиг.1-10 должны в качестве примера пояснять соответствующее изобретению устройство. На чертежах показано:
Фиг.1 - устройство, если смотреть в направлении продольной оси опорного валка,
Фиг.2 - устройство из фиг.1, если смотреть перпендикулярно продольной оси опорного валка,
Фиг.3 - первые салазки из фиг.1, подробно, в разрезе,
Фиг.4 - первые салазки из фиг.3 в увеличенном масштабе,
Фиг.5 - увеличенное представление фиг.1 в области прижимного ролика,
Фиг.6 - увеличенное представление фиг.2 в области прижимного ролика,
Фиг.7 - разрез в области прижимного ролика из фиг.6,
Фиг.8 - вид сверху на опорную плиту из фиг.4,
Фиг.9 - диаграмма зависимости между давлением рабочей среды и прижимной силой пневматически подпружиненных прижимных роликов согласно фиг.1-7,
Фиг.10 - станок, согласно DE 3210551 A1, для иллюстрации функционального принципа установки, в которой преимущественно используется соответствующее изобретению устройство.
Фиг.1 показывает устройство при рассмотрении в направлении продольной оси 1a нагреваемого опорного валка 1. Можно видеть четверо салазок 8a, 8b, 8c, 8d, которые снабжены образующими роликовый сепаратор прижимными роликами 2a, 20a, 21a, 22a, 23a, 24a, 25a, 26a, которые друг за другом давят в направлении диаметра опорного валка 1. При этом прижимные ролики 2a, 20a расположены как пара прижимных роликов на первых салазках 8a, прижимные ролики 21a, 22a - как пара прижимных роликов на салазках 8b, прижимные ролики 23a, 24a - как пара прижимных роликов на салазках 8c и прижимные ролики 25a, 26a - как пара прижимных роликов на салазках 8d. При этом прижимные ролики смонтированы в подшипниковых системах 9 и образованы преимущественно из прессованной массы из фенольного полимера или похожего материала. Не представленная здесь переводная фольга и не представленная полоса материала направляются для переноса переносного слоя переводной фольги на полосу материала между опорным валком 1 и прижимными роликами 2a, 20a, 21a, 22a, 23a, 24a, 25a, 26a, причем полосу материала и переводную фольгу прижимают посредством прижимных роликов 2a, 20a, 21a, 22a, 23a, 24a, 25a, 26a к нагреваемому опорному валку 1. Относительно основного принципа, - см. фиг.10, который позаимствован из DE 3210551 A1. Прижимные ролики 2a, 20a, 21a, 22a, 23a, 24a, 25a, 26a пневматически пружинно установлены посредством пружинящей сборки (см. мембранную пружину 5 на фиг.3 или 4). Не показанное здесь установочное устройство для изменения коэффициента упругости пружинящих систем прижимных роликов 2a, 20a, 21a, 22a, 23a, 24a, 25a, 26a позволяет регулировку их прижимной силы к опорному валку 1.
При этом с пружинящими системами связаны линии 4, 4a, 4b, 4c питания, которые предоставляют сжатый воздух в качестве рабочей среды.
Фиг.2 показывает устройство из фиг.1 при рассмотрении перпендикулярно к продольной оси нагреваемого опорного валка 1, при виде на первые салазки 8a. Можно видеть, что вдоль опорного валка 1 рядом друг с другом расположено в целом восемь прижимных роликов 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, которые прижимают направленную между опорным валком 1 и прижимными роликами 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, не представленную здесь переводную фольгу к также направленной, не представленной полосе материала, а также к опорному валку 1. Перенос переносного слоя переводной фольги на полосу материала происходит в этом случае в форме восьми полос, ширина которых соответствует ширине прижимных роликов 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h. Полоса, которая, например, проходит между прижимным роликом 2a и опорным валком 1, попадает в последующем на семь следующих прижимных роликов 20a, 21a, 22a, 23a, 24a, 25a, 26a вдоль опорного валка 1. Следовательно, в целом представленный здесь роликовый сепаратор (см. фиг.1) оснащен 64 прижимными роликами. Салазки 8a связаны с двумя прижимными цилиндрами 12, которые могут транспортировать салазки 8a, включая прижимные ролики 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h в направлении опорного валка 1 или прочь от него. Соединение между прижимными цилиндрами 12 и салазками 8a выполнено разъемным, так что салазки 8a могут двигаться в направлении продольной оси 1a опорного валка 1 в направлении стрелки, если прижимные ролики 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h на салазках 8a посредством прижимных цилиндров 12 отодвинуты от опорного валка 1. Салазки 8a могут полностью вытягиваться (извлекаться) в направлении стрелки из под опорного валка 1, так что замена и техническое обслуживание салазок 8a и всех расположенных на них частей возможно более простым способом. Пружинящие системы прижимных роликов 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h на салазках 8a связаны с линией 4 питания, которая снабжает их сжатым воздухом. При этом предусмотрена муфта 15, которая автоматически разделяет и уплотняет линию 4 питания при извлечении салазок 8a в направлении стрелки. При обратном перемещении салазок 8a под опорный валок 1 соединение через муфту 15 автоматически восстанавливается. Далее, на салазках 8a по бокам соответственно расположены неподвижные опорные ролики 16a, 16b для опорного валка 1, которые только после прижимных роликов 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h приводятся в контакт с опорным валком 1 и позволяют таким образом, с одной стороны, установку прижимной силы прижимных роликов 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h на опорный валок 1 и предотвращают, с другой стороны, перегрузку прижимных роликов 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h и соответственно мембранных пружин 5. Опорные ролики 16a, 16b служат в качестве упора прижимных роликов 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h на опорном валке 1 и определяют, таким образом, конечное положение прижимных роликов 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h.
Фиг.3 подробно показывает первые салазки 8a из фиг.1, в разрезе. При этом можно видеть позицию опорного валка 1 на виде на прижимные ролики 2a, 20a. Прижимной ролик 2a посредством вала 2a' прижимных роликов, который расположен параллельно продольной оси 1a опорного валка 1, удерживается в подшипниковой системе 9. Вал 2a' прижимных роликов зафиксирован резьбовыми шпильками 17. Подшипниковая система 9 шарнирно связана через вал 9a подшипниковой системы с опорной плитой 10. Упор 11, образованный из резьбового болта 11a и стопорной гайки 11b (см. фиг.4), предотвращает непосредственный контакт между подшипниковой системой 9 и опорной плитой 10 и защищает мембранную пружину 5 от перегрузки. Мембранная пружина 5 содержит полость 5a мембраны и мембрану 5b, которая делит полость 5a мембраны на первичную сторону 5a' и вторичную сторону 5a". На вторичной стороне 5a" находится поршень 5c, который винтом 5d жестко связан с мембраной 5b. Соединительный канал 40 производит здесь соединение между обеими полостями 5a мембраны, так что в обеих полостях 5a мембраны имеется одинаковое давление.
Фиг.4 показывает первые салазки 8a из фиг.3 в увеличенном представлении, причем можно видеть оба прижимных ролика 2a, 20a и валы 2a', 20a' прижимных роликов. Опорная плита 10 связана с салазками 8a посредством прихвата 19 и крышки 3. Линия 4 питания снабжает обе имеющиеся, одинаково выполненные мембранные пружины 5, которые соответственно определяют позицию расположенных над ними прижимных роликов 2a, 20a, одинаковым пневматическим давлением, и закреплена посредством винтового соединения 6. Мембрана 5b в полости 5a мембраны связана с поршнем 5c винтом 5d. Полость 5a мембраны защищена от пыли и паров посредством уплотнительной системы 7, которая образована упругим уплотнителем 7a и уплотнительной крышкой 7b, закрепленной посредством винтов 13 на опорной плите 10. Подшипниковая система 9 содержит датчик 18 перемещения, который образован установочным винтом 18a и стопорной гайкой 18b и двигается поршнем 5c. При этом поршень 5c действует непосредственно на датчик 18. Уплотнитель 7a внедрен в канавку в винте 5d, который жестко связан с поршнем 5c и тем самым должен причисляться к поршню 5c (можно видеть также на фиг.3, левая сторона). При изменении давления сжатого воздуха на первичной стороне 5a' пружинной мембраны 5 мембрана 5b отклоняется и поршень 5c двигается. Вследствие этого изменяется позиция датчика 18 перемещения и жестко связанной с ним подшипниковой системы 9, так что изменяется позиция вертикально расположенных над датчиком 18 перемещения валов прижимных роликов 2a, 20a и тем самым прижимная сила прижимных роликов 2a, 20a в направлении опорного валка 1. В противоположность показанному здесь расположению соответствующего поршня 5c и датчикам 18 перемещения перпендикулярно валу 2a', 20a' прижимных роликов, само собой разумеется, также можно располагать поршень 5c и датчика 18 со смещением в направлении упора 11 или шарнирно связывать поршень 5c с подшипниковой системой 9, так что передача усилия происходит не вертикально снизу вала 2a', 20a' прижимных роликов. Вследствие этого достижимы большие отклонения. В показанном здесь примере выполнения предусмотрена общая линия 4 питания для обеих мембранных пружин 5, так что позиция прижимных роликов 2a, 20a может изменяться соответственно только на то же самое значение, а не на разные значения. Это реализуемо, однако, простым способом при раздельном снабжении обеих мембранных пружин 5 сжатым воздухом через две отдельных линии 4 питания, причем на салазках 8a, тем не менее, должно располагаться несколько муфт 15.
Фиг.5 показывает увеличенное представление фиг.1 в области прижимного ролика 2a, причем можно видеть уже описанный выше вал 2a' прижимных роликов и резьбовые шпильки 17 для его крепления на подшипниковой системе 9. Далее, показан вал 9a подшипниковой системы, через который подшипниковая система 9 шарнирно связана с опорной плитой 10, а также упор 11, состоящий из резьбового болта 11a и стопорной гайки 11b. Прихват 19 связывает опорную плиту 10 с салазками 8a и прикручен посредством винта 19a к опорной плите 10.
Фиг.6 показывает увеличенное представление фиг.2 в области прижимного ролика 2b, причем представлен вал 2b' прижимных роликов, который связан резьбовыми шпильками 17 с по существу U-образной подшипниковой системой 9. Далее, можно видеть вал 9a подшипниковой системы, через который подшипниковая система 9 шарнирно связана с опорной плитой 10, и датчик 18 перемещения. Линия 4' питания проведена, согласно фиг.2, к пружинящим системам в области смежных прижимных роликов 2c, в то время как линия 4" питания ведет к пружинящим системам прижимных роликов 2a, 20a. При этом линии 4', 4" питания связаны с опорной плитой 10 через резьбовое соединение 6. Внутри опорной плиты 10 предусмотрено соединение между линиями 4', 4" питания через канал 41 и дальше соединение с обеими полостями 5a мембраны. Можно видеть крышку 3 и винты 3a для крепления крышки 3.
Фиг.7 показывает разрез в области прижимного ролика 2b из фиг.6. При этом можно видеть самоустанавливающийся шариковый подшипник 30 между валом 2b' прижимных роликов и прижимным роликом 2b. Шариковые подшипники оказались особенно подходящими для этой цели применения.
Фиг.8 показывает вид сверху на опорную плиту 10 из фиг.4, причем в верхней области удалены прижимной ролик 2a и вал 2a' прижимных роликов, а в нижней области - прижимной ролик 20a, вал 20a' прижимных роликов, а также подшипниковая система 9. Можно видеть резьбовые шпильки 17, которые используются для фиксации вала 2a' прижимных роликов в подшипниковой системе 9. Далее, видны позиции датчика 18 перемещения и дистанцирующий элемент 11 в подшипниковой системе 9. Позиция мембраны 5b в полости 5a мембраны обозначена штриховыми линиями, причем периметр мембраны 5b описывает окружность. Между полостями 5a мембраны проходит соединительный канал 40, который передает давление рабочей среды от одной к другой полости 5a мембраны. Без подшипниковой системы 9 можно видеть дальше уплотнительную систему 7, которая состоит из уплотнительной крышки 7b, которая закреплена винтами 13 на опорной плите 10, и уплотнителя 7a.
Фиг.9 показывает диаграмму зависимости между давлением рабочей среды, здесь - сжатый воздух, и прижимной силой пневматически подпружиненных прижимных роликов (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 20a, 21a, 22a, 23a, 24a, 25a, 26a), согласно фиг.1-7, по отношению к опорному валку 1. Давление p (в барах) сжатого воздуха нанесено относительно прижимной силы F (в Ньютонах) прижимного ролика на опорном валке. Чтобы приводить в действие мембранную пружину 5, здесь используется давление в диапазоне от минимально 2,5 бар до максимум 6 бар, причем прижимные силы производятся в диапазоне от 400 до 954 Н.
Фиг. 10 показывает станок, согласно DE 3210551 A1, для пояснения функционального принципа установки, в которой преимущественно используется соответствующее изобретению устройство. Подвергаемая тиснению полоса 101 материала предоставляется на заторможенном запасном ролике 102 и соединяется через направляющие ролики 103, 104 с полосой 105 фольги для тиснения. Полоса 105 фольги для тиснения предоставляется на другом запасном ролике 106 и соединяется через тормозной ролик 107 и направляющие ролики 108, 109 с подвергаемой тиснению полосой 101 материала. Полоса 105 фольги для тиснения и подвергаемая тиснению полоса 101 материала направляются теперь вместе через направляющий ролик 110 в зазор между валком 115 для тиснения и парами 111, 112, 113, 114 прижимных роликов. На этом участке установки предпочтительно используется соответствующее изобретению устройство с пневматически или гидравлически подпружиненными прижимными роликами. Пары 111, 112, 113, 114 прижимных роликов соответственно по отдельности смонтированы на рычагах 111', 112', 113', 114' и прижимаются посредством цилиндров 116, 117, 118, 119 к валку 115 для тиснения, причем по ширине прижимных роликов переносится отпечаток переносного слоя полосы 105 фольги для тиснения на подвергаемую тиснению полосу 101 материала. После выхода из зазора полосы направляются через различные направляющие ролики 120, 122, 126 и компенсирующий ролик 121 для регулирования натяжения полосы. На кромке 127 полоса материала 101 с оттисненным отпечатком отделяется от не перенесенных областей переносного слоя полосы 105 фольги для тиснения и соответственно от фольги-основы полосы 105 фольги для тиснения. Происходит наматывание подвергнутой тиснению полосы материала на намоточный ролик 131 и наматывание израсходованной полосы фольги для тиснения на намоточный ролик 129.
Можно добавить, что специалисту в области данного изобретения раскрывается множество возможностей выполнить соответствующее изобретению устройство, причем различные показанные на чертежах части могут выполняться в другой конфигурации или опускаться. Таким образом, например, прижимные цилиндры, согласно фиг. 2, могли бы быть опущены, а вместо перемещения салазок перпендикулярно продольной оси опорного валка могло бы осуществляться перемещение опорного валка перпендикулярно продольной оси опорного валка прочь от салазок. Такие варианты соответствующего изобретению устройства, само собой разумеется, охвачены идеей изобретения.
1. Устройство для нанесения на полосу материала, по меньшей мере, одного участка поверхности переносного слоя переводной фольги, причем устройство содержит, по меньшей мере, один опорный валок (1) и, по меньшей мере, один прижимной ролик (2а, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 20a, 21a, 22a, 23a, 24a, 25a, 26a) для прижима полосы материала и переводной фольги, по меньшей мере, к одному опорному валку (1), причем, по меньшей мере, один прижимной ролик (2а, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 20a, 21 а, 22a, 23a, 24a, 25a, 26a) пружинно установлен посредством, по меньшей мере, одной пружинящей системы, и причем устройство содержит, по меньшей мере, одно установочное устройство для изменения коэффициента упругости, по меньшей мере, одной пружинящей системы и, таким образом, для изменения прижимной силы, по меньшей мере, одного прижимного ролика (2а, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 20a, 21а, 22a, 23a, 24a, 25a, 26a) на, по меньшей мере, один опорный валок (1), причем, по меньшей мере, один прижимной ролик (2а, 2b, 2с, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 20a, 21а, 22a, 23a, 24a, 25a, 26a) пневматически или гидравлически подпружинен, и причем, по меньшей мере, одна пружинящая система образована мембранной пружиной (5), причем мембранная пружина (5) содержит полость (5а) мембраны, мембрану (5b), разделяющую полость (5а) мембраны на первичную сторону (5а') и вторичную сторону (5а''), и жестко связанный с мембраной (5b) поршень (5с) на вторичной стороне (5а'') для передачи упругого усилия, по меньшей мере, на один прижимной ролик (2а, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 20a, 21а, 22a, 23a, 24a, 25a, 26a).
2. Устройство по п.1, причем, по меньшей мере, одно установочное устройство содержит, по меньшей мере, одно управляющее устройство для установки коэффициента упругости посредством, по меньшей мере, одного регулирующего клапана и, по меньшей мере, одной линии (4) питания, и причем, по меньшей мере, одна из линий (4) питания связана с, по меньшей мере, одной пружинящей системой для ее снабжения рабочей средой, которая образована сжатым воздухом или гидравлической жидкостью.
3. Устройство по п.2, причем, по меньшей мере, одна пружинящая система выполнена с возможностью дистанционного управления посредством, по меньшей мере, одного управляющего устройства.
4. Устройство по п.2 или 3, причем управляющее устройство подходит для обработки цифровых заданных значений.
5. Устройство по п.1, причем мембранная пружина (5) на вторичной стороне (5 а'') имеет уплотнительную систему (7), которая защищает мембранную пружину (5) от проникающей пыли и вызывающих коррозию сред.
6. Устройство по п.5, причем уплотнительная система (7) образована из уплотнителя (7а) и уплотнительной крышки (7b), причем поршень (5с) на своей обращенной от мембраны (5b) стороне проходит через уплотнитель (7а).
7. Устройство по п.1, причем, по меньшей мере, один прижимной ролик (2а, 2b, 2с, 2d, 2е, 2f, 2g, 2h, 20а, 21a, 22a, 23a, 24a, 25a, 26a) расположен на, по меньшей мере, одних салазках (8а, 8b, 8c, 8d), которые подвижны в направлении продольной оси (1а), по меньшей мере, одного опорного валка (1).
8. Устройство по п.7, причем, по меньшей мере, одни салазки (8а, 8b, 8c, 8d) подвижны, по меньшей мере, на длину, по меньшей мере, одного опорного валка (1) в направлении продольной оси (1а), по меньшей мере, одного опорного валка (1).
9. Устройство по п.1, причем, по меньшей мере, один вал (2а', 2b') прижимных роликов соответствующего прижимного ролика (2а, 2b, 2 с, 2d, 2е, 2f, 2g, 2h, 20а, 21а, 22a, 23a, 24a, 25a, 26a) смонтирован в подшипниковой системе (9), которая имеет U-образное, если смотреть перпендикулярно продольной оси вала (2а', 2b') прижимных роликов, поперечное сечение.
10. Устройство по п.9, причем подшипниковая система (9) через вал (9а) подшипниковой системы связана с опорной плитой (10), причем вал (9а) подшипниковой системы расположен параллельно валу (2а', 2b') прижимных роликов.
11. Устройство по п.10, причем подшипниковая система (9) содержит датчик (18) перемещения, который свободно прилегает к поршню (5с), так что вал (2а', 2b') прижимных роликов при изменении позиции поршня (5с) может перемещаться по круговой траектории вокруг вала (9а) подшипниковой системы.
12. Устройство по п.10, причем подшипниковая система (9) шарнирно связана с поршнем (5с) так, что вал (2а', 2b') прижимных роликов при изменении позиции поршня (5с) может перемещаться по круговой траектории вокруг вала (9а) подшипниковой системы.
13. Устройство по любому из пп.10-12, причем на подшипниковой системе (9) и/или на опорной плите (10) расположен дистанцирующий элемент (11), который предотвращает непосредственный контакт между подшипниковой системой (9) и опорной плитой (10).
14. Устройство по п.1, причем, по меньшей мере, два прижимных ролика (2а, 2b, 2с, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h) расположены параллельно друг другу вдоль продольной оси (1а), по меньшей мере, одного опорного валка (1).
15. Устройство по п.14, причем пружинящие системы, по меньшей мере, двух параллельных прижимных роликов (2а, 2b, 2с, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h) присоединены к соответственно отдельной линии (4) питания для рабочей среды.
16. Устройство по п.14, причем пружинящие системы, по меньшей мере, двух параллельных прижимных роликов (2а, 2b, 2с, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h) присоединены к общей линии (4) питания для рабочей среды.
17. Устройство по п.14, причем, по меньшей мере, два параллельных прижимных ролика (2а, 2b, 2с, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h) расположены на первых салазках (8а).
18. Устройство по п.1, причем, по меньшей мере, два прижимных ролика (2а, 20а, 21а, 22а, 23а, 23а, 25а, 26а) расположены в ряд вдоль диаметра опорного валка.
19. Устройство по п.18, причем пружинящие системы, по меньшей мере, двух расположенных в ряд прижимных роликов (2а, 20а, 21а, 22а, 23а, 23а, 25а, 26а) присоединены к соответственно отдельной линии (4) питания для рабочей среды.
20. Устройство по п.10, причем на опорной плите (10) два прижимных ролика (2а, 20а; 21а, 22а; 23а, 23а; 25а, 26а) расположены в ряд вдоль диаметра опорного валка в виде пары прижимных роликов.
21. Устройство по п.19, причем, по меньшей мере, одна пружинящая система двух расположенных в ряд прижимных роликов (2а, 20а; 21а, 22а; 23а, 23а; 25а, 26а) встроена в опорную плиту (10).
22. Устройство по п.20, причем для двух прижимных роликов (2а, 20а; 21а, 22а; 23а, 23а; 25а, 26а) предусмотрена общая пружинящая система.
23. Устройство по п.20, причем для двух прижимных роликов (2а, 20а; 21а, 22а; 23а, 23а; 25а, 26а) предусмотрена соответственно отдельная пружинящая система.
24. Устройство по п.1, причем, по меньшей мере, один опорный валок (1) выполнен с возможностью нагревания.
25. Применение устройства по п.1, по меньшей мере, для частичного переноса переносного слоя фольги для тиснения на подвергаемый тиснению материал преимущественно для формирования защитных элементов на ценных документах, таких как удостоверения, карты или банкноты, или формирования конструктивных элементов или декоративных элементов, в частности, в архитектуре или других технических областях, или формирования упаковочных материалов, в частности, в фармацевтической или пищевой промышленности, или формирования элементов в электро- или электронной промышленности.
