专利名称：用热压印膜和冲模的干压印装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用热压印膜和冲模同时还用热量，压力和时间对工件进行干压印的装置，其中，工件和冲模上下彼此保持相对运动，并在热压印膜处于中间夹紧的情况下保持接触，同时，这热能可被传递，而后再被送离，由此，与冲模相适应的热压印膜被贴置在工件上，在冷却时间过后，压印膜上除了压印图案外的其余部分就从工件上剥离。本装置还具有一个工件接收台，一个脉动式工作的热压印膜推送装置和一个加热装置，该加热装置用于由可弹性变形的材料制成的具有一个冲模体的冲模。本发明特别适用于在采用热压印膜压印的方法时压印柔性的塑料空心体或压印在其表面上置有塑料层的空心体。例如可以压印吹制的塑料瓶，特别用于化妆工业-压印具有相同横截面的瓶子。在此，要压印的工件表面细节是如何构成的这并不起重要作用;这种表面可以设置成特别平坦的，或是凸起的圆，凸面的椭圆，或者也可以是凹面的。
这里所谈及的热压印膜压印是一种干压印方法，其中，该热压印膜要粘到工件的被压印表面上或者说熔化到上面。而热压印膜本身包括一种承载带，一个分离层，根据目的还有一种保护漆，以及实际上的颜料层，而这种颜料层经常附加含有金属层，热压印膜本身，含有附到塑料的待压印表面上的粘结或连接层。除了承载带以外其余所有的层在压印过程中都要叠置到待压印表面上，并在适当的冷却之后就在那里从热压印膜上以及承载膜上撕下，即在它们被粘贴以及与被压印的表面相连接的地方撕下。在开头所述类型的装置已在DE-PS3421029中公开，在这篇文献中还摘述了两种现有主要的压印方法，即一种位移方法和另一种滚压方法。该DE-PS3421029就其本身而言表明了一种干压印的方法，在这种方法中，通过将冲模连续地放置到整个模面上而使其与工件接触，并由此使冲模至少在模面区域内被带到一个与工件构型相对应的形状位置上。此时，该冲模由一个基体，例如一个薄的金属带，和一个冲模体例如一个橡胶混合物组成，该混合体具有一个和所希望的压印图案相对应的冲模表面。于是热量可在基体中产生并传递到冲模体上，通过热传导作用该热量到达冲模表面上，在那里热量被传递到热压印膜上和被压印工件的表面上。
在热压印膜压印方法中，除了坚硬的冲模以外还可应用多少有点弹性的冲模，依此，冲模上的高出位置应该尽可能地与被压印工件的表面上的所有不平度相适应。该弹性冲模在高出位置上的变形是由作用力产生的。通过这种施加的作用力，使冲模体的冲模表面与被压印工件表面上的不平度相适合。由此，在压印中就会出现明显可辨认的扭曲变形，这是当采用比较大的作用力进行加工时的特别的情况。此时，特别精细的线条或细小的文字就被压碎，并存在着印制的畸变，直至造成不可读用。在一旦对印制图案提出基本的质量要求的情况下，上述这些缺点就严重地限制了热压印膜印刷的应用可能性。
公知的是，所压印的工件，鉴于其压印表面结构只能按公差范围，也即在基本的公差带内制造出来。此时，在二维方向上发生不平度，出现倒塌位置等等是不可避免的，例如，当所压印的是一种平坦的压印图案时，该图案通过这种倒塌位置就会偏离延展，因而就会出现该热压印膜不会与压印表面保持必要接触的位置。对此，人们可以施加相反的作用，即从工件的背面来进行较强的压制作用，例如通过给一个被压印的瓶子鼓气。一种另外的可能性在于，将冲模制成较厚的结构。两种措施也可以联合起来应用。然而已经证明，不管是单个采用还是联合采用上述措施都是有缺陷的。由于从后边施加了一种较强的压力，这就使敏感的被用来制造冲模的橡胶负荷过重，以致于产生一种脆变和一种极限损害。此外，以此种形式和方法压印的文字就容易被压坏。如果与此相反将冲模的冲模体橡胶层做得较厚，那么，热量传递的途径就变得较长和较大。此时，对于所必需的热量的传递就不得不提供一个较大的温度差，也就是说，在其中要产生热量的基体必须被加热至较高的温度。这样，该冲模体的材料也就再次承受温度的较强损害，而且发生附加的损害。最后的结果是减小冲模寿命。
人们可以通过使冲模相对于待压印工件的表面偏移而在压印过程中作自动地补偿来实现基本的改善，就如在国际专利申请WO81/01536中所描述的那样。而冲模的位置偏移可以再一次被细分，其中，将冲模分成单个的节段，这些节段是分开弹性安置，如在US-A-3961575中描述的那样。然而，在许多情况下这样一种结分是不可能的，例如，在整个的压印图案上必须压印出连续的精细线条的情况。通过这些指出的措施，人们就可实现缺陷和偏移的减少，但是在空心体的壁厚有差别的情况下，总还必须在相应的部分区域内对不平度加以补偿。这种对压印图象质量的不利影响在采取这种措施的情况下也还是基本上存在着。
本发明的任务在于，建立一个开头所述类型的装置，借助它，就能够对于带有表面几何形状偏移的，亦即例如带塌陷位置的，有不平度的和/或壁厚不同的工件，尤其在柔性的空心体情况下进行压印，它具有真正好的工作寿命，还可在热压印膜压印方法中采用大功率压印，同时，这敏感的冲模尽可能少地承受热力和机械的负载。
按本发明，这一点是如此实现的，即，冲模体设置成薄壁结构，以使它安靠到待压印的工件上时自身在工件表面上可局部弹性变形，同时，冲模体在其背离冲模表面的那侧上置有一种正的力传递凸起，它设置成与冲模表面相对应或相类似的，在冲模表面背面上对冲模体设置一个弹性的压印垫以使冲模体作弹性变形。该冲模体被制成特别的薄壁结构，以使它可局部地在其平面内作弹性变形，依此，就存在着在一个例如平坦的表面内发生待压印工件不平和塌陷的可能性。在冲模体的背面上，设置一种正的力传递凸起，而这些位置有意识地将作用力传递到冲模体和冲模表面上。此时，并不涉及到大的作用力的情况，而是首先关系到用尽可能小的作用力完全有目的地、局部地进行作用，但是该作用力足够使一个清晰的压印图案形成。这相对小的作用力对冲模的工作寿命，并由此，也对冲模体的寿命具有有利的影响，因为这弹性材料在机械方面的应力是较小的。冲模体的弹性材料的背面位置上的性能也如冲模的其它组成部分一样不被损害。这种力传递凸起是正的，也就是说表现为一种阳模。它在正的一侧上具有与工件上应该制成的压印图案相同的或一种类似的影像图。这力传递凸起的接触表面可以从冲模体的背侧表面上突出出来，或者也可以齐平地包含在这一表面中。还有可能的是，所选定的接触表面的详细宽度尺寸是不同于冲模体的模面结构的，但是两者的凸起型面必须彼此总是对应的，也就是说，一个从后向前的，亦即从力传递凸起至冲模表面的力传递作用必须是可能的。在冲模体的背离冲模表面的侧面上设置一个弹性的压质垫以使冲模体作弹性变形或者设置一个不管怎样会起作用的压制垫，以便借助这个压制垫就可使薄的冲模体做局部的弹性变形，这样就可消除倒塌位置和不平度，而且冲模体不会承受多余的机械和热力变形负载。在其中将作用力加以传递的这些路径，也就是最终对冲模体弹性材料进行由压印所要求的冲击的力的传递途径是非常短的，这同样适用于热力负载的情况。由于对冲模体部件的局部加热，对于加热装置是设置在冲模体内的这种情况，就存在着热传导的短路程，而冲模体的材料就不会因热力产生过度应力。当在冲模表面上必须形成从250℃至270℃的温度时，加热装置就要在产生热能的地方造成260℃至280℃的温度。冲模体的特别薄壁性对于较大的柔韧性起有利作用，以及在补偿缺陷位置，倒塌位置和壁厚差别上都是有益的，而此时用最小的作用力就可通过压制垫进行压印工作。由此，在冲模体和冲模表面中产生一个较小的机械应力，从而导致冲模的较长久的寿命。此外，通过应用本发明构造的装置，次品即使没有完全避免也还是变得明显地减少了，因为这些按公差要求处于公差带界限上的工件也做了信得过的压制工作。还有可能的是，通过独立的局部的加热装置的设置使冲模表面的不同位置上产生不同的局部温度并依此制出压印图案。按这种形式和方法，就能够单方面地将相对于精细线条的平坦部分独立进行处理。由于冲模之冲模体的壁厚较小，这圆球形的工件也就可在限定的范围内进行压印了。另外有利的是，对一种用该新的装置配备的压印机械进行调整的时间明显地缩短了，因为该冲模可更好地适应于公差要求并可在一个较宽的范围内调整。最后，这能量消耗也明显降低了。在应用热压印膜印刷时的热能消耗大约为现有所需热能的1/20至1/30。这种使冲模的冲模表面提高了的位置，使用比现有技术中小得多的作用力就可在待压印工件上的不平坦表面区域进行压印，此时，这种压印通过压制垫用很低的压力就可进行。由此，就避免了导致冲模体材料的揉搓挤压的作用，否则由于这种揉搓作用就会出现不清楚的线条粗细。这压制垫最终必须只被予加应力到如此程度，即这必需产生的作用力使冲模表面区域中的高出位置与冲模的弹性相一致地处于与待压印工件的不平表面相接触。
该加热装置可以设置在冲模体上或设置在冲模体中，并局部地根据压印图象作限制性安置，也可使这加热装置构成力传递凸起物。此时，加热装置是设置成导电板式的，同时，这单独的导体要这样实施和安置，即使它们至少与压印图案相类似。当加热装置的材料由于是金属而在一定程度上是非弹性的时候，就在冲模体的弹性材料中出现坚硬的位置，也即是这按作用要求而存在的力传递凸起物，而不存在向背面凸起的位置。当这加热装置不设置在冲模的基体上而直接设置在冲模体上或设置在冲模体中时，就形成一个连接冲模体较小壁厚特别小的途径，通过它使热量在热传导作用下作必然性传递。此时，加热装置不再平坦地延伸通过冲模的基体，而是局部地按照印制图案作限制性安置，以使一起构成压印图案的每个冲模表面的凸起位置被单独加热。
另外一个实施方案在于，由可弹性变形的材料制成的冲模体设置在承栽体的一侧面上，而由可弹性变形的材料制成的力传递凸起物设置在承载体的另一侧面上。该承载体本身此时可以是一种特别的起到搬送作用的金属条或者一种橡胶带。在这种实施例中，该力传递凸起物的位置是向后从冲模体背侧的表面上凸起的，以使它们能够以这种型式和方法通过与压制垫的接触传递最小的，但却是够大的作用力。
这种力传递凸起物可以特别地在其与压制垫的接触表面处设置成与冲模体的冲模表面类似的，而且相等的，也可小于或大于的结构。当力传递凸起物由一种金属导体带制成时，按照目的要求，导体带的导板最终要设置成小于冲模体之冲模表面的外形轮廓。如果与此相反该由凸出位置形成的力传递凸起物是由可弹性变形的材料构成的，那么此时一种比冲模体的冲模表面大的结构是有意义时，这就是说，在背面上正向生成的字母和线条在其宽度和高度上都设置成大于那些在冲模表面中构成印制图案的字母。以这种型式和方式就可以实现一种在力传递凸起物和压制垫表面之间降低表面挤压的作用，这样就同样导致延长寿命的积极效果。一种恰好相同的力传递凸起物的尺寸的确定，在这一凸起物可以作为阳模从一个阴模中立刻制成的情况下是很简单的。这种相等大小的结构设置具有生产上的优越性。
该加热装置可以设置在冲模体中位于具有冲模表面的凸起部和力传递凸起物之间，同时构成承载带，以使冲模体借助承载体或者加热装置可以同时操作使用，也就是说，可以在一个机器中保持张紧和运行。此时，该承载带具有双重功能。
该冲模体可以设置有力传递凸起物并构成一个往返运动的平板或构成一个也被环形驱动的带。还可以在带上进行一种往返运行的驱动。这种设置的具体结构应该服从于所期望的寿命以及印制时应有的速度等等。本发明装置允许建立热压印台，它可以作为与丝网印刷台联合的工作台而使用，因为采用本发明的装置，在压印时的工作速度可以提高到丝网印刷台的工作速度，以使两台不同的印刷台最后可以在一个工作线中并列地或者前后按顺序而无干扰地驱动。
还有的可能方案是，加热装置是在冲模体外边设置，而热量可直接往冲模表面上进行传递。此时，热传递作用可以通过一个红外线源来产生。这热量将可直接地无接触地传递到冲模表面上，或者借助一个中间滚筒或类似物的接触施加热传递作用，以致于热量随后于热压印膜印刷期间的接触中最后没有别的道路回传给冲模体，而是直接地提供给压印位置。
在加热装置和冲模体之冲模表面之间可以设置一个光栏，同时，这加热装置和/或光栏的位置是固定的或是可调节的。这样一种光栏允许在和一个红外线结合的情况下只有按照目的所要求的热量传递到冲模表面上，而冲模体上的邻近表面，即可以做支承表面起作用的地方，就保持比较冷的状态，依此，在这种类型和方式中印刷缺陷就已是不可能的了。该光栏特别在固定安置的情况下还可以被冷却，这样，它本身就不会由于红外线辐射而成为一个射线源。但是，将一个光栏或多个光栏安置到一个回转带上也是可能的，同时，这个带可以在向后的弯道中穿过一个冷却室或类似物，以排除多余的热量。
该压制垫的硬度应该适合于冲模体的材料硬度，而且，该硬度的程度应使冲模体的弹性变形是可能的。当冲模体设置得特别软的时侯，压制垫也制造得特别软。当冲模体具有极大的硬度时，这压制垫也必须能够克服这较大的硬度。当然，选择特别软的结构是有意义的，因为这不取决于冲模表面的一个高挤压作用力在热压印膜上，并由此在待印工件表面上的产生，而是仅仅取决于冲模体的局部弹性变形。这种变形应该是刚好使得在冲模表面的全部位置上，虽然有冲模体的这一变形，仍以大致相等的挤压力在热压印膜上进行压印。
力传递凸起物可以在其接触表面处设置成与冲模体的冲模表面相同的结构，并且在接触表面和压制垫之间可以安置一个分配橡胶带。这一橡胶带可保护对压力敏感的压制垫以防止力传递凸起物挤入压制垫的材料中，从而予防压制垫的损坏。这种分配橡胶带就把由它传递到压制垫上的作用力支承在一个较大的平面上，这对寿命的提高很有益的。
作为压制垫可以设置成一种液压式或气动式的枕垫，一个由泡沫材料或类似物制成的缓冲垫。此外，一种可气动吹气的囊就能实现它的功能。还有一种作为棉球的压制垫的结构设置也是可能的方案。
作为加热装置可以按照压印图案的结构和安置设置一个导电板，该导电板具有一种承载膜和一个在其上安置的电阻金属带，当然也可以安置许多电阻金属带。而承载膜此时仅有的任务是安放和固定电阻金属带。不仅承载膜而且电阻金属带都是设置得特别薄的，并可以直接安置在冲模体的后边，即到将这电阻金属带转向冲模体这样的程度。当然，将导电板置于冲模体的材料中也是可能的方案，在这一情况下就形成特别短的热传导路径。
在导电板的承载膜和压制垫之间可以设置一个由弹性材料制成的热隔绝层。这个层体可以是压制垫的组成部分，但也可以是一种独立的由不同于压制垫的材料制成的层件。
该冲模体本身可以例如设置成支承掩模，此时，它在另外的区域上具有冲模表面，这两个提到的区域也可以由不同的材料制成。而具有冲模表面的冲模体按照目的要求由一种有良好的热传导性的材料混合物构成。在支承掩模的区域内可以利用一种具有不良的热传导性的材料。与局部起作用的加热装置相结合，就可实现只在冲模体上具有冲模表面的地方调节至压印所必需的高温度，此时在构成支承掩模的部分的温度是较低的，以致于在那里颜料层不会从压印膜上剥下。但是，构成支承掩模的区域由良热传导的材料制成也是可能的，然而此时，必须对这一区域实施冷却作用。
这压制垫可以和冲模体作经久的连接，以使冲模制成一个整体。还有一个分开的结构设置也是可能的，尽管这一点一般还不推荐。通过压制垫和冲模体间的连接，就可以实现压制垫的弹性与冲模的弹性精确地相协调一致。该压制垫可以具有一个特别大于冲模体的壁厚，以使压制垫的局部聚合挤压不呈现在或几乎不呈现在压制作用力的变化中。
这压制垫也可以由热绝缘的材料构成，并因此而起到热隔离层的作用。由此一个单独的热隔离层就省去了。
该压制垫可以设置成产生大约100克/厘米2(g/cm2)压力的结构。这种特别小的压制力表明，在热压印膜印制中根本不取状于采用大的压制作用力，所必要的仅仅是，使冲模表面在待印制工件的不平表面上也能实现一种好的符合表面要求的安置。压制垫首先起到了使冲模体弹性变形的作用，且由其所施加的作用力是与冲模体协调一致的。此外，还可靠地保证了与热压印膜的接触作用，或者说，可靠地将热压印膜置于工件表面上。
本发明将借助每个实施例进一步作清楚的说明和描述。
图1第一个实施例的冲模截面2一个处于热压印膜印刷中的冲模部分截面3一个实施例的冲模之冲模体部件视图，这些部件实现支承掩模的功能，图4一个具有完整的冲模体的和图3作类似描述的视5一个属于图3和图4实施例的导电板视6一个本发明装置在压印一种平坦工件情况下基本部件的简图描绘图7一个在压印圆柱形工件时的另外的传递类型图8一个压印凹形工件表面时的另外的实施方案图9一个另外的，基本的压印圆柱形工件的结构设置图10一个另外的压印平坦工件的可能方案图11一个另外的压印平坦工件的实施结构方案图12一个另外的实施例的冲模截面13不同实施例的冲模详细描绘14一个另外的在印制台上设置冲模的实施方案图15一个另外的印制台的实施结构在图1中描述了一个冲压模1的基本结构，冲压模1具有一个由橡胶混合物构成的冲模体2，并且冲模体2置有一种由凸起的位置形成的冲模表面3，该表面3与阳模构造中的压制图案要一致，也即与要压制的工件上所显现的图案一致。而冲模体2的其他区域或者说冲模表面3的其他区域可以构成一个支承掩模4。在冲模体2的材料中，正如这里所描述的，直接在冲模体2上在背离冲模表面3的那一侧安置一个加热装置5，它基本上制成导电平板，并可具有这样一个支承膜6，在支承膜6上设置有一个或多个电阻式金属带7，而且是设置在与冲模表面3的突出位置相对的位置上，以使表面3肯定相应地被加热。这些电阻金属带7的比较硬的和因此而无弹性的位置就构成一个凸、凹排列的力传递凸起，它起到将虽然较小的但却是必要的压制垫的作用力传递到冲模表面上并由此传到工件上。在这样构造的冲模体2的背面上设置一个由可补偿的弹性材料制成的例如由泡沫塑料制成的压制垫8。该压制垫8的弹性硬度要与冲模体2的材料弹性硬度相一致。在压制垫8和带加热装置5的冲模体2之间可以设置一个热隔离层9。这个热隔离层9也可以在压制垫8的材料本身具有足够的热绝缘作用时去掉。人们从图1中看出，该冲模体2是局部分别地被加热的，而且是在冲模表面3所处的地方。与此相反，这些支承掩模4的区域不加热。因此，支承掩模4的区域表面承受比冲模表面3还低微的温度。
图2表明一个具有图1所描述结构的冲压模1的横截面，它表示处在通过热压印膜10与工件12的被压制表面11相接触的瞬间的情形。其比例是做了夸张描述的，为的是清楚地说明在工件12的表面11变化过程中出现的凹陷问题以及适合公差的不规律性问题。表面11可能具有不平度13、凹陷或类似的情况，正如它们在原本平坦的表面中所出现的一样。当冲模体的高出位置亦即冲模表面3与表面11的相对应的位置进入接触时，尽管存在不平度13，也能在工件12的表面11上制造出一个好的压印图案。对此，冲模表面3的高出位置的宽度14，亦即例如文字粗细在协调不平度13时不允许有变化，特别不允许局部地被挤宽，另一方面也不允许与表面11及热压印膜10只有一种过小的接触。一种过小的接触将导致在压印图案中的缺陷。而一种过强的接触也将导致在表面11中干扰深的压印。人们由图2还可以看出，在压制垫8上只须施加一个相对较小的压制作用力，就可使本身设置得很薄的冲模体2被弹性变形到所必需的程度。该冲压模1可以按照双向箭头16固定在一个升降头15上，此处对它只作了简图示意，同时，该工件12支承在一工作台17上。此处，工件12可以是如图中所示被做成实体的也可以是空心体。
图3表明的是在冲压模1的冲模体2的可见表面上的视图。但是所描述的只是冲模体2的构成了支承掩模4的部分。图2表明了冲压模1的冲模体2的完整视图，也即还有那些冲模体上的构成冲模表面3的部分。该冲模表面3此处看来是作为阴模的。可以理解，冲膜表面3和支承掩模4的表面处于一个共同的平面中。该整个的冲模体也可以用一种连续的材料块制成。通过加热装置的局部配合，冲模体2的一部分表面就变成冲模表面3，而其余部分就成为支承掩模4。图5表明的是属于图3和图4实施例的加热装置5和一个带支承膜6及一种电阻金属带7的导电板，该金属带7在连接件18处终止，而连接件18是明显宽于电阻金属带7的其余部份，为的是在电流通过这些薄的和少量覆盖的电阻金属带7时，能按要求在那些位于冲模表面3的凸出位置后边的位置上产生热量。由此，就存在着用于热传导的特别短的路径(参见图1)，以致于在导体带7的温度和冲模表面3的温度之间有一个大约10℃的较小温度差就足以完成这种热传递作用。
图6再一次清楚地表明了在即将进入接触前的该装置部分的基本安置，其中，这热压印膜10被冲模1朝着工件12的表面11压制。图7则表明另外一个设置方案，此外该冲模1是安置在一个滚筒19的圆周上的。在可以由硬材料例如由钢或塑料制成的滚筒19上，首先在其表面上安置压制垫8，压制垫8由弹性的柔软材料制成。此处，压制垫8可以长久地固定在滚筒19上。同时，冲压模1的部件都是可更换的，而该冲模体2和热隔离层9则借助于弹簧元件20固定在该圆周上。当不设置热隔离层9时，该弹簧元件20也可以直接抓接在加热装置5的支承薄膜6上。该被压制的工件12此时具有圆柱形的结构，例如可以是一种塑料瓶。在工件12和具有冲模1的滚筒19之间运行着热压印膜10。可以理解，采用图7的这种装置当然也可以压制如图6所描述的那种具有平坦表面11的工件12。
按照图8的实施例特别适合于压制一种其表面11为凹下的工件12。包括压制垫8在内的冲模体1此时是安置在一个变形的钢板21上的，钢板21本身的柔性是有限的。人们看到，在这里部件相互靠近的情况下，冲模表面3首先安放在中间位置，也即在表面11的最深位置处，然后向两边滚压靠置。
在图9所描述的设置方案中，包括压制垫8在内的整个冲模1是安置在一个由塑料制成的承载膜22上的。与该冲模相对应设置了一个硬的滚筒23，它按照指示的箭头滚压在冲模1上，而此时，被压制的工件12则按双向箭头16的方向举起，并且，压印膜10与支承掩模4和冲模表面3进入接触。该滚筒23和工件12也可以是在水平方向固定并可转动的，此时，该冲模1可在水平方向运动。
图10表明一个完全类似的实施例。在这里，当工件12在中间夹紧热压印膜10而与冲模1进入接触时，在冲模1背侧的上方只相应地安置一个刀刃形的工具24。此处，该压印图案同样被刮印出来。图9和图10的实施例可以应用在平坦的工件12上，也可以用在弯曲的工件表面上。最后图11表明的一个实施方案是，在冲模1的后边设置一个液压式或气动式作用袋25，例如是一个可鼓气涨起的气囊或类似物。用此方法，也可将冲模1带到接触的位置上。该冲模1自身还可再具有压制垫8。
在所有的从图1至图11的实施例中正的力传递凸起物设置成沉埋式的，亦即通过导电带或者说通过加热装置的电阻金属带7而构成，此时也可以将力传递凸起物26制成突起的并从冲模体2的背部表面突出出来，如在图12至图15的实施例中所描述的那样。在图12的实施例中，此处的冲模一方面由冲模体2构成，而另一方面则由压制垫8构成，该压制垫8安置在承载膜22上。该冲模体2具有一体式的加热装置5，它可以设置成具有恒定宽度的带状的电阻加热元件，或者也可在压印图案区域内开槽设置。在加热装置5的两侧边上，设置有由弹性材料，特别是橡胶或者硅树脂制成的区域，同时，在朝向工件的那侧上的突出位置构成了冲压表面3。在朝向背面的一侧，也即转向压制垫8的那边，置有突出的正的力传递凸起物26，它是制成阳模式的，并且其尺寸和排列准确地与冲模表面3的凸起型面相一致。在冲模体2和压制垫8之间还可以设置一个橡胶带，但是此处由于显而易见的原因而未描绘。
在为了热压印膜压制的目的而将这些部件组装在一起的情况下，作用力将通过力传递凸起物26来施加，然后该力借助弹性的橡胶带支承在压制垫8的大致较宽的基体上，以使该压制垫8保持一个较长的工作寿命。那里将不会形成由于力传递凸起物26的原因而塌陷的、失去了它们的回复能力的位置。所描述的橡胶带可以作为一种压制垫8的表面层化物而设置。
图13表明冲模体2的局部剖视图，并且，首先该加热装置5制成金属带形式，其上，还同时使用冲模体2。在加热装置5的两侧面上，或者金属带的两侧面上，覆盖有相同厚度的或者也可以是不同厚度的弹性材料，然后例如用一种激光雕刻机将相应的不希望有的材料部分从上述弹性材料上去掉，以便产生如它们在图13的系列详图中所表明的结构。在转向工件的下边一侧上，设置了作为阴模的冲模体2，它具有冲模表面3。图上用粗体字a和直线表示的宽度a完全与用粗体字b和直线表示的力传递凸起物26的宽度b相对应，它位于和此处未描绘出的压制垫8相接触的表面27上。在加热装置的一侧上安置一个阴模，而在加热装置的另一侧上则安置一个阳模。
但是，这一结构也可如此设置，即力传递凸起物26在接触面27处的宽度选用大于冲模表面3中粗体字a所表示的宽度。最后，相反的结构设置也是可能的。以这种类型和方式就能使所传递的作用力按照目的要求以较大或较小的表面压力而起作用。
在图14中描述的冲压台可以看作为图7实施例的一个优选方案。该压制垫8是安置在一个滚筒19上的，滚筒19是可旋转安置的和/或在高度上是可变化的，但在水平方向是不可移动的。而要压制的带有表面11的工件12也是可转动的，但是在水平方向是不可转动的。该冲模体2在此处是安置在一个制成平面的加热装置5的一侧面上的，而加热装置5是制成带状的。在加热装置与的另一侧面上置有带接触表面27的力传递凸起物26。这加热装置5同时起到搬动的作用，在压印过程进行时，它将按双向箭头28以脉动方式作往复运动。为此目的，该工件12就被举起，或者带有压制垫8的滚筒19下降，直到这些部件达到相向的接触为止。热压印膜10此时可以通过辊子29输入，以便一方面将其只带到与冲模表面3作直线接触，另一方面保证很短的冷却时间，直至热压印膜10再次与工件12的表面11分开。由此值得注意的是，在压印图案的所有位置上，仅处在直线接触下进行压印，并且在所有位置上的冷却时间是不变的，或者说，在压印过程中冷却时间完全取决于冲模体2在双向箭头28方向上的运动速度。在图15中描述了一个特别有利的实施方案。此处在滚筒19上也置有压制垫8，同时围绕它使冲模体2在承载膜6上以带状封闭作循环输入。该循环带通过一个回转滚筒30而延展，它在滚筒19垂直方向的上方以平行的轴线设置。在按照箭头31回转驱动的带上也可以设置带许多沟槽的冲模体2，以便可以用这样一种压印带进行较多数量的工件的压印工作。该承载模6此处也可以作为加热装置5而设置，依此，所必需的热量就可通过较短的路径传递到冲模表面3处。只要对加热装置5或对承载膜6的电流输送是必需的，那么在箭头31或在与此相反的方向上的一种往返脉动式的运行驱动也应考虑。
但是，将加热装置5设置在外边并独立于回转带也是可能的。在这种情况下，就建议将带有冲模体2的回转带只在箭头31的一个方向上作连续回转的驱动。然而该加热装置5可以用一个红外射线源32制成，它将其热射线按箭头33的方向放出。一个光栏34可以固定设置，或者如所描绘的那样，设置成围绕辊子35回转的有通孔36的传送带，它按箭头37的方向可以断续地或者也可连续地运行传动。该光栏34最终也可以设置成位置固定的，同时，按目的需要在其背面安置一个冷却装置，依此，它只借助红外射线源32的辐射而本身不会成为一个辐射源。最后，还有可能的方案是，将红外射线源32安置在一个滑板38上，并按箭头39在垂直方向上作升降运行传动，而且与光栏34的运动相协调一致。在所有这些情况中，还有可能的是，按目的要求通过光栏34且在一个必要的或可控制的时间内只对冲模体2的冲模表面3施加照射并以此加热，还可在回转传送带上设置许多沟槽。这一点具有优点是，热量直接地施加在冲模表面3的表面上，且由此肯定没有使热量回转的路径。在传送带围绕滚筒19和30回转时，这先前被加热的冲模表面直接地到达压印位置而起作用。按这种类型和方式就能够以简单的方法进行功率控制以使传递到冲模表面3上的热量适宜。这所必需的热量是特别小的，也就是说，应对热量的节约问题进行认真的考虑。可以理解，此处在回转带的背面或者在承载膜6的背面上设置了具有与压制垫8相配合的接触表面27的力传递凸起物26。
相关符号表
1.冲模2.冲模体3.冲模表面4.支承掩模5.加热装置6.承载膜7.电阻金属带8.压制垫9.热隔离层10.热压印膜11.表面12.工件13.不平度14.宽度15.升降头16.双向箭头17.台18.连接件19.滚筒20.弹簧元件21.钢板22.承载膜23.滚筒24.刀刃形工具25.作用力囊26.力传递凸起物27.接触表面28.双向箭头29.辊子30.回转滚筒31.箭头32.红外射线源33.箭头34.光栏35.辊子36.通孔37.箭头38.滑板39.箭头
权利要求
1.应用热印压膜和冲模，还要用热量，压力和时间对工件进行干压印的装置，其中，工件和冲模彼此保持相对运动，并在热压印膜处于中间夹紧的情况下保持接触，同时传递热量而后面撤离，由此，该热压印膜与冲模相应而贴置在工件上，在一定的冷却时间后，除了所印制的图案外其余部分被从工件上剥下，本装置还具有一个工件接收台，一个脉动式工作的热压印膜推送装置，一个加热装置用于由可弹性变形的材料制成的并具有一个冲模体的冲模，其特征在于，这冲模体(2)是设置成薄壁式的，即它在安放到待印工件(12)上时可局部弹性变形地靠置在工件表面(11)上，而冲模体(2)在其背离冲模表面(3)的一侧上具有一个正的(阳模)力传递凸出物(7，26)，该凸起物的设置是与冲模表面(3)相对应的或是与其相类似的，还有，与冲模体(2)相对应地在背离冲模表面(3)的一侧上设置一个弹性的压制垫(8)以使冲模体(2)做局部的弹性变形。
2.按照权利要求1的装置，其特征在于，加热装置(5)设置在冲模体(2)上或设置在冲模体(2)当中，并且是按照压印图案作局部的限制性安置，以便使加热装置(5，7)也构成力传递凸起物(7)。
3.按照权利要求1的装置，其特征在于，由可弹性变形材料制成的冲模件(2)设置在承载体(5，6)的一个侧面上，而由可弹性变形材料制成的力传递凸起物(26)设置在承载体的另一个侧面上。
4.按照权利要求2或3的装置，其特征在于，力传递凸起物(26)特别在其与压制垫(8)的接触表面(27)处是设置成类似于，相等于，小于或大于冲模体(22)之冲模表面(3)的。
5.按照权利要求3的装置，其特征在于，加热装置(5)设置在冲模体(2)中而位于具有冲模表面(3)的凸起物和力传递凸起物(26)之间，同时构成承载体(6)。
6.按照权利要求3的装置，其特征在于，冲模体(2)与力传递凸起物(26)设置成一种可往返运动的平板结构或设置成一个也作回转传动的传送带(图15)。
7.按照权利要求6的装置，其特征在于，加热装置安置在冲模体(2)外边的，而热传递作用可直接导向冲模表面(3)。
8.按照权利要求7的装置，其特征在于，在加热装置(32)和冲模体(2)之冲模表面(3)之间设置一个光栏(34)，而这加热装置和/或光栏是固定的或是可调节的。
9.按照权利要求2或3的装置，其特征在于，压制垫(8)的硬度是适合于冲模体(2)的材料硬度的。
10.按照权利要求9的装置，其特征在于，力传递凸起物(26)在其接触表面(27)处是设置成相等于冲模体(2)之冲模表面(3)的，并且在接触表面(27)和压制垫 )之间安置一个分配橡胶带。
11.按照权利要求9的装置，其特征在于，压制垫(8)可设置成液压式或气动式的枕垫，也可做成由泡沫材料或类似物制成的缓冲垫。
12.按照权利要求2或3的装置，其特征在于，加热装置可以设置成一个导电板，它带有一个承载膜(6)和一个安置在其上的电阻金属带(7)，并与压印图案的结构和安置相适应。
13.按照权利要求12的装置，其特征在于，在导电板的承载膜(6)和压制垫(8)之间设置一个由弹性材料制成的热隔离层(9)。
14.按照权利要求2或3的装置，其特征在于，该冲模体(2)的一些区域为支承掩模(4)。
15.按照权利要求14的装置，其特征在于，压制垫(8)与冲模体(2)是永久性连接。
16.按照权利要求2或3的装置，其特征在于，压制垫(8)具有一个比冲模体(2)要大的壁厚。
17.按照权利要求16的装置，其特征在于，压制垫(8)是由热绝缘材料制成的。
18.按照权利要求11的装置，其特征在于，压制垫(8)设置成产生一个大约100克/厘米2(g/cm2)压力的结构。
全文摘要
本发明揭示了一个应用热压印膜(10)和冲模(1)对工件(12)进行干压印的装置，该热压印膜(10)按照冲模(1)而粘置在工件(12)上，在一定冷却时间后，除了所印制的图案外其余部分就从工件上剥下。该冲模体(2)是设置成薄壁式的，即，它在靠置到待印工件(12)上时，就在其表面(11)上自身局部作弹性变形。冲模体(2)在其背离冲模表面(3)的一侧上具有一个正的力传递凸起物(7)。它与冲模表面(3)相对应或者是类似于表面(3)结构。与冲模体(2)相对应，在背离冲模表面(3)的那一侧上设置一个弹性的压制垫(8)以使冲模体(2)作局部的弹性变形。
文档编号B41F16/00GK1035985SQ89100
公开日1989年10月4日 申请日期1989年1月31日 优先权日1988年2月1日
发明者瓦尔特·马塞 申请人:瓦尔特·马塞