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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Detektion
von Trägerfolienresten oder
Trägerfolienfehlstellen
einer Folie sowie eine Applikationsmaschine zur Applizierung einer
Folie auf einem Substrat.
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Bei
der Bespurung von Prägefolien
tritt manchmal das Problem auf, dass die Trägerfolie der Prägefolie
nicht sauber von dem Folienabnehmer abgelöst wird und so Reste der Trägerfolie
auf dem bespurten Trägerfolienstreifen
zurückbleiben.
Diese Trägerreste
sind optisch nur schwer zu detektieren, da die Trägerfolie üblicherweise
aus einer dünnen, transparenten
Kunststofffolie besteht und Trägerreste
somit nur anhand einer schmalen Schattenkante um die Randbereiche
der Trägerreste
für den menschlichen
Betrachter erkennbar sind.
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Um
ein fehlerhaftes Ablösen
der Trägerfolie von
einer bespurten Prägefolie
zu detektieren, wurde so ein mechanischer Sensor an der Aufwickelstation vorgesehen,
welcher den nach Applizieren abgezogenen Träger der Prägefolie aufwickelt. Dieser
mechanische Sensor detektiert, ob der Träger gerissen ist, was mittelbar
zur Folge hat, dass die Trägerfolie nicht
mehr oder nur unzulänglich
von der Übertragungslage
abgelöst
wird und somit Trägerreste
auf dem abgespulten Trägerfolienstreifen
zurückbleiben.
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Weiter
tritt bei der Bespurung eines Substrats mit einer eine Trägerfolie
umfassenden Laminierfolie manchmal das Problem auf, dass bei der
Applikation sich Teile der Trägerfolie
der Laminierfolie von der Laminierfolie ablösen, und somit die mechanische
Stabilität
der applizierten Laminierfolie lokal geschwächt wird. Auch dieses lokale
Fehlstellen der Trägerfolie
einer applizierten Laminierfolie sind – aus den oben bezeichneten
Gründen – nur schwer
zu detektieren.
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Der
Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, bei der Applikation
einer Folie auf ein Substrat entstehende Fehler, insbesondere auf
der Folie verbleibende Trägerfolienresten
oder Trägerfolienfehlstellen,
zu detektieren.
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Die
Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Detektion von Trägerfolienresten
oder Trägerfolienfehlstellen
auf der auf einem Substrat applizierten Übertragungslage einer Transferfolie
bzw. einer Laminierfolie gelöst,
bei dem nach Abziehen der Trägerfolie
von der Übertragungslage
der Transferfolie bzw. der Applikation der Laminierfolie auf dem
Substrat der das Substrat und die applizierte Übertragungslage umfassende
Mehrschichtkörper
oder die von der Übertragungslage
abgezogene Trägerfolie mit
Licht einer Lichtquelle bestrahlt wird bzw. nach Applikation der
Laminierfolie auf dem Substrat der das Substrat und die applizierte
Laminierfolie umfassende Mehrschichtkörper mit Licht einer Lichtquelle bestrahlt
wird, ein von einem Bereich des Mehrschichtkörpers rückreflektierter oder durch
einen Bereich des Mehrschichtkörpers
transmittierter Anteil des Lichts bzw. ein durch einen Bereich der
abgezogenen Trägerfolie
transmittierter Anteil des Lichts durch einen ersten Sensor erfasst
wird und hierbei mindestens ein Polaristor in dem Strahlengang des Lichts
zwischen der Lichtquelle und dem ersten Sensor angeordnet wird,
wobei eine mit dem ersten Sensor verbundene Auswerteelektronik ein
von dem ersten Sensor generiertes Signal mit einem Referenzwert
vergleicht und die Auswerteelektronik basierend auf diesem Vergleich
bestimmt, ob der Bereich bzw. der den Bereich der abgezogenen Trägerfolie
zugeordnete Bereich des Mehrschichtkörpers als ein einen Trägerfolienrest
bzw. eine Trägerfolienfehlstelle aufweisender
Bereich des Mehrschichtkörpers
einzuordnen ist.
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Die
Aufgabe wird weiter von einer Vorrichtung zur Detektion von Trägerfolienresten
oder Trägerfolienfehlstellen
sowie von einer Applikationsmaschine zur Applizierung einer Transferfolie
oder einer Laminierfolie gelöst,
die eine Lichtquelle aufweisen, welche zur Bestrahlung des das Substrat
und die applizierte Übertragungslage
umfassenden Mehrschichtkörpers
oder der von der Übertragungslage abgezogenen
Trägerfolie
nach Abziehen der Trägerfolie
von der Übertragungslage
der Transferfolie mit Licht bzw. des das Substrat und die applizierte
Laminierfolie umfassenden Mehrschichtkörpers nach Applikation der
Laminierfolie auf dem Substrat mit Licht angeordnet ist, die einen
ersten Sensor aufweisen, der zum Erfassen eines von einem Bereich
des Mehrschichtkörpers
rückreflektierten
oder durch einen Bereich des Mehrschichtkörpers transmittierten Anteil
des Lichts bzw. eines durch einen Bereich der Trägerfolie transmittierter Anteil
des Lichts angeordnet ist, die mindestens einen Polarisator aufweisen, der
in dem Strahlengang des Lichts zwischen Lichtquelle und erstem Sensor
angeordnet ist, und die eine Auswerteelektronik aufweisen, welche
mit dem ersten Sensor verbunden ist und die ein von dem ersten Sensor
generiertes Signal mit einem Referenzwert vergleicht und basierend
auf diesem Vergleich bestimmt, ob der Bereich bzw. der dem Bereich
der abgezogenen Trägerfolie
zugeordnete Bereich des Mehrschichtkörpers als ein einen Trägerfolienrest bzw.
eine Trägerfolienfehlstelle
aufweisender Bereich des Mehrschichtkörpers einzuordnen ist.
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Durch
die Erfindung wird eine sehr kostengünstige und zuverlässige Möglichkeit
geschaffen, auf dem bespurten Substrat verbleibende Trägerfolienreste
oder Trägerfolienfehlstelle
mit hoher Genauigkeit zu detektieren. Die Detektion ist weitaus
genauer als bei dem bisher eingesetzten Verfahren, bei dem insbesondere
durch die hohe Applikationsgeschwindigkeit bereits mehrere Meter
des mit Trägerfolienresten
verschmutzten Endprodukts aufgewickelt werden, bevor der Applikationsvorgang
gestoppt wird. Weiter können
durch die Erfindung auch fehlerhafte Ablösevorgänge detektiert werden, die unter
der Schwelle des bisher verwendeten Verfahrens liegen und bei denen
nur kleine Trägerfolienreste
auf dem abgespulte Prägefolienstreifen
verbleiben, die noch zu keinem Reißen oder zu keiner erfassbaren
Abschwächung
der integralen Struktur des abgelösten Prägefolienstreifens führen. Auch
solche Reste können
in dem nachfolgenden Produktionsprozess und in den nachfolgenden
Bearbeitungsmaschinen zu Fehlfunktionen führen, welche mittels der Erfindung
verhindert werden können.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen bezeichnet.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung steuert die Auswerteelektronik bei Einordnung eines Bereichs
als ein einen Trägerfolienrest bzw.
eine Trägerfolienfehlstelle
aufweisenden Bereich eine Markierungsvorrichtung an, welche diesen Bereich
mittels einer Markierung kennzeichnet. Auf diese Weise ist sofort
erkennbar, an welcher Stelle des Mehrschichtkörpers noch Trägerfolienreste
vorhanden sind oder eine Trägerfolienfehlstelle
vorliegt. Diese Trägerfolienreste
werden anschließend
basierend auf den Markierungen der Markierungsvorrichtung manuell
oder maschinell gesteuert entfernt. Die Markierung dieser Bereiche
kann in unterschiedlicher Art und Weise erfolgen, wobei gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung in diesen Bereichen von der Markierungsvorrichtung
ein Markierungsstoff zur Kennzeichnung aufgebracht wird, beispielsweise
mittels einer Düse
aufgespritzt oder aufgedruckt wird. Als Markierungsstoff können optisch
erkennbare Stoffe, beispielsweise farbige Tinten, aber auch magnetische
oder elektrisch leitfähige Stoffe
aufgebracht werden, welche mittels eines speziell hierzu vorgesehenen
Sensors in einem späteren Bearbeitungsschritt
erfasst werden können.
Weiter ist es auch möglich,
diese Bereiche in einer anderen Art und Weise zu markieren, beispielsweise
durch Einstanzen einer Ausnehmung oder eines Lochs in diesem Bereich
oder seitlich benachbart zu diesem Bereich.
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Weiter
ist es auch möglich,
dass die Auswerteelektronik bei Einordnung eines Bereiches als einen
einen Trägerfolienrest
bzw. Trägerfolienfehlstelle aufweisenden
Bereich ein entsprechendes Fehlersignal an die Leiteinrichtung der
Applikationsmaschine sendet, ein optisches und/oder akustisches
Warnsignal generiert oder ein entsprechendes Steuersignal an eine
nachgeschaltete Reinigungsvorrichtung sendet.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird – insbesondere
bei reflektiven Mehrschichtkörpern,
als Polarisator ein Zirkular-Polarisator verwendet, der das einfallende
Licht zirkular polarisiert. Es hat sich gezeigt, dass die auf dem Mehrschichtkörper verbleibenden
Trägerfolienreste bzw.
die in den Mehrschichtkörper
vorgesehene Trägerfolie – wohl durch
die bei der Applikation auftretenden Schwerkräfte bedingt – doppelbrechende
Eigenschaften zeigen. Versuche haben gezeigt, dass sich bei Einsatz
eines Zirkular-Polarisators bei Erfassung des rückreflektierten Lichts ein
sehr deutlicher Helligkeitskontrast zwischen Bereichen ergibt, in
denen Trägerfolienreste
auf dem Mehrschichtkörper verblieben
sind, und solchen Bereichen, die frei von Trägerfolienresten sind bzw. Trägerfolienfehlstellen aufweisen.
Dieser deutliche Helligkeitskontrast ergibt sich hierbei weiter
unabhängig
von der Ausrichtung des Zirkular-Polarisators zu dem Mehrschichtkörper. Dies
ist ein weiterer bedeutender Vorteil dieser Ausführungsform, da hierdurch lokale Änderungen
der doppelbrechenden Eigenschaften der Prägefolienreste nicht ins Gewicht
fallen und auch eine Justierung der Ausrichtung des Polarisators
auf den jeweiligen Prägeprozess
entfallen kann.
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Es
ist hierbei möglich,
dass der Zirkular-Polarisator in dem Strahlengang des Lichts zwischen der
Lichtquelle und dem Mehrschichtkörper
oder in dem Strahlengang des von dem Mehrschichtkörper rückreflektierten
Lichts zwischen Mehrschichtkörper und
erstem Sensor angeordnet ist. Weiter ist es auch möglich, dass
der von dem ersten Sensor erfasste Anteil des Lichts den Zirkular-Polarisator auch
zweimal durchläuft,
nämlich
vor Auftreffen auf dem Mehrschichtkörper oder nach Rückreflektion
von dem Mehrschichtkörper-Weiter
ist es möglich,
dass ein weiterer Polarisator in einem der beiden Strahlengänge angeordnet
ist, welcher das einfallende Licht gleichsinnig zu dem Zirkular-Polarisator zirkular
polarisiert. Weiter ist es auch möglich, dass der Mehrschichtkörper durch
Zwischenschaltung eines Polarisators mit linear oder zirkular polarisierten
Licht beleuchtet wird und das rückreflektierte
Licht vor dem Sensor einen Zirkularpolarisator durchläuft. Bei
derartigen Anordnungen wird in Bereichen, in denen Prägefolienreste
auf dem Mehrschichtkörper
verblieben sind, von dem ersten Sensor eine deutlich höhere Lichtstärke detektiert
als in den Bereichen, in denen (bei gleichem Reflektionsgrad des
Mehrschichtkörpers)
keine Trägerfolienreste
auf dem Mehrschichtkörper
verblieben sind, d. h. der Mehrschichtkörper scheint im Bereich der
Trägerfolienreste
deutlich heller als in den umgebenden Bereichen.
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Weiter
ist es auch möglich,
als Polarisator einen Linear-Polarisator zu verwenden. Hierbei ergibt sich
jedoch ein deutlich schlechterer Kontrast, welcher im weiteren dann
auch stark von der Ausrichtung des Linear-Polarisators zu dem Mehrschichtkörper abhängt und
auch deutlich anfälliger
bezüglich
lokaler Änderungen
der doppelbrechenden Eigenschaften der Trägerfolienreste ist. Bei Einsatz
eines Linear-Polarisators als Polarisator wird der Linear-Polarisator
weiter bevorzugt derart in dem Strahlengang des von dem ersten Sensor
erfassten Licht positioniert, dass das Licht den Polarisator vor
Auftreffen auf dem Mehrschichtkörper
und nach Rückreflektion
von dem Mehrschichtkörper
durchläuft,
also zweimal durchläuft.
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Die
Auswerteelektronik ist bevorzugt als Hardware-Implementierung realisiert,
es ist jedoch auch möglich,
dass die Auswerteelektronik einen Prozessor und eine entsprechende,
die hier beschriebenen Funktionen der Auswerteelektronik steuernde
und von dem Prozessor ausgeführte
Software umfasst.
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Die
Auswerteelektronik ordnet den Bereich vorzugsweise dann als einen
einen Trägerfolienrest bzw.
einer Trägerfolienfehlstelle
aufweisenden Bereich ein, falls die Abweichung des Signals des ersten
Sensors von dem Referenzwert einen vordefinierten Schwellwert überschreitet.
Dies kann beispielsweise mittels eines Differenzverstärkers mit nachgeschaltetem
Schmitt-Trigger realisiert sein. Bevorzugt wird hierbei als Referenzwert
ein Signal eines zweiten Sensors verwendet, der den von einem anderen
Bereich des Mehrschichtkörpers
bzw. des abgezogenen Trägersubstrats
rückreflektierten
oder durch einen anderen Bereich des Mehrschichtkörpers transmittierten
Anteil des Lichts der Lichtquelle oder einer anderen Lichtquelle
erfasst. Wird eine Differenz zwischen der von dem ersten Sensor
und dem zweiten Sensor erfassten Lichtstärke festgestellt, die den vordefinierten
Schwellwert überschreitet,
wird der Bereich als ein einen Trägerfolienrest bzw. eine Trägerfolienfehlstelle
aufweisender Bereich eingeordnet. Es wird beispielsweise bei Verwendung
eines Zirkular-Polarisators und Bestrahlung der applizierten Übertragungslage
der Bereich als ein einen Trägerfolienrest
aufweisender Bereich bewertet, wenn die von dem Signal des ersten
Sensors repräsentierte
Helligkeit dieses Bereichs mindestens um den vordefinierten Schwellwert
höher ist
als die Helligkeit des von dem Signal des zweiten Sensors repräsentierten
Referenz-Bereichs. Es hat sich gezeigt, dass durch ein derartiges
Messverfahren eine hohe Fehlertoleranz insbesondere bei der Bespulung
mit Transferfolien erzielbar ist, deren Reflektionseigenschaften
abhängig
von der Position variieren.
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Weiter
ist es auch möglich,
auf den zweiten Sensor zu verzichten. In diesem Fall wird als Referenzwert
vorzugsweise ein in einer Speichereinheit der Auswerteelektronik
gespeicherter Referenzwert oder ein durch eine Verschaltung von
Bauelementen der Auswerteelektronik vordefinierter Referenzwert verwendet.
Gemäß eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung wird hierbei bei Verwendung eines Zirkular-Polarisators
der Bereich als ein einen Trägerfolienrest
aufweisender Bereich eingeordnet, falls das Signal des ersten Sensors
größer als
der Referenzwert ist und wird bei Verwendung eines Linear-Polarisators
als ein einen Trägerfolienrest
aufweisender Bereich eingeordnet, falls das Signal des ersten Sensors
kleiner als der Referenzwert ist.
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Gemäß eines
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung wird bei Verwendung eines Zirkular-Polarisators und
Bestrahlung der abgezogenen Trägerfolie
bzw. Bestrahlung der applizierten Laminierfolie der Bereich als
ein einen Trägerfolienrest
aufweisender Bereich bzw. als ein eine Trägerfolienfehlstelle aufweisender
Bereich eingeordnet, falls das Signal des ersten Sensors kleiner
als der Referenzwert ist und bei Verwendung eines Linear-Polarisators als
ein Trägerfolienrest
aufweisender Bereich bzw. ein eine Trägerfolienfehlstelle aufweisender
Bereich eingeordnet, falls das Signal des ersten Sensors größer als
der Referenzwert ist.
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Weiterhin
ist es auch möglich,
dass sowohl der erste Sensor als auch der zweite Sensor den von ein
und demselben Bereich des Mehrschichtkörpers bzw. der abgezogenen
Trägerfolie
rückreflektierten oder
den durch ein und denselben Bereich des Mehrschichtkörpers transmittierten
Anteil des Lichts einer gemeinsamen Lichtquelle oder von zwei separaten Lichtquellen
erfassen. Hierbei wird dann vorgesehen, dass der Polarisator lediglich
in dem Strahlengang des Lichts zwischen der Lichtquelle und dem
ersten Sensor, nicht jedoch in dem Strahlengang des Lichts zwischen
Lichtquelle und zweitem Sensor vorgesehen ist, dass ein anderer
Polarisator mit unterschiedlichen Polarisationseigenschaften in
dem Strahlengang zum zweiten Sensor vorgesehen ist oder dass ein
weiterer Polarisator in dem Strahlengang zum zweiten Polarisator
vorgesehen ist.
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Auch
mittels eines solchen Verfahrens ist es möglich, das Vorliegen von Trägerfolienresten
auch bei variierenden Reflektions- und Transmissionseigenschaften
des Mehrschichtkörpers
sicher zu erfassen.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist die Applikationsmaschine weiter noch einen dritten
Sensor auf, welcher die Geschwindigkeit des Mehrschichtkörpers beispielsweise
aufgrund der Rotationsgeschwindigkeit einer den Mehrschichtkörper führenden
Walze bestimmt. Das von dem dritten Sensor erfasste Signal wird
an die Auswerteelektronik übermittelt,
welche mittels dieses Signals beispielsweise die Markierung des
Bereichs durch die Markierungsvorrichtung steuert, in dem sie basierend
auf diesem Signal und der Beabstandung des ersten Sensors von der
Markierungsvorrichtung den Zeitpunkt berechnet, zu dem der Bereich
sich unterhalb der Markierungsvorrichtung befindet und dann von
der Markierungsvorrichtung zu kennzeichnen ist.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen
unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft erläutert.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Applikationsmaschine.
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2 zeigt
eine schematische Schnittdarstellung zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens
zu einem ersten Zeitpunkt.
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3 zeigt
eine schematische Schnittdarstellung zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens
zu einem zweiten Zeitpunkt.
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4 zeigt
eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Applikationsmaschine
für ein
weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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5 zeigt
eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Applikationsmaschine
für ein
weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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1 verdeutlicht
das Funktionsprinzip einer Applikationsmaschine 1 zur Applizierung
einer Transferfolie auf einem Substrat. Im einzelnen zeigt 1 eine
Prägevorrichtung 10 mit
einem Prägezylinder 11 und
mehreren Gegendruckwalzen 12, eine Kühlwalze 13, eine Gegendruckwalze 14,
einen Folienabnehmer 15, zwei Aufwickelvorrichtungen 16 und 17,
mehrere Umlenk- und
Folienführungswalzen 18 sowie
eine Detektionsvorrichtung 20.
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Der
Prägevorrichtung 10 wird
zum einen das Substrat in Form einer Substrat-Bahn 31 und zum anderen die
Transferfolie in Form einer Transferfolien-Bahn 32, wie
in 1 verdeutlicht, zugeführt. Bei dem Substrat handelt
es sich hierbei vorzugsweise ein Papiersubstrat, beispielsweise
um ein Banknoten-Papier. Es ist jedoch auch möglich, dass es sich bei dem
Trägersubstrat
um ein Kunststoff-Substrat, beispielsweise
um eine PET-Folie, oder um ein mehrschichtiges Trägersubstrat
handelt. Im letztgenannten Falle kann das Trägersubstrat sowohl Kunststoff- als
auch Papierlagen umfassen. Weiter ist es auch möglich, dass das Trägersubstrat
auf der der Transferfolie zugewandten Vorderseite oder auch auf
seiner Rückseite
mit einem Aufdruck bedruckt ist.
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Bei
der Transferfolie handelt es sich vorzugsweise um eine Heißprägefolie.
Es ist jedoch auch möglich,
dass es sich bei der Transferfolie um eine Kaltprägefolie
oder um eine sonstige Transferfolie handelt. Die Transferfolie besteht
aus einer Trägerfolie,
die nach Applizieren der Transferfolie auf dem Substrat abgelöst wird,
und aus einer Übertragungslage,
welche am Ende des Prozesses auf dem Trägersubstrat verbleiben soll.
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Bei
der Trägerfolie
handelt es sich um eine vorzugsweise gereckte Kunststofffolie mit
einer Dicke zwischen 12 und 100 μm.
Die Kunststofffolie besteht hierbei beispielsweise aus PP, PET,
PEN oder einem sonstigen organischen Material. Vorzugsweise ist
die Trägerfolie
hierbei transparent oder zumindest semitransparent. Die Übertragungslage
der Transferfolie weist vorzugsweise eine optionale Schutzschicht, eine
oder mehrere Dekorschichten und eine optionale Kleberschicht auf.
Die Dekorschichten umfassen hierbei vorzugsweise auch eine, unter
Umständen partiell
vorhandene Reflektionsschicht sowie eine oder mehrere Schichten,
die optisch variable Eigenschaften zeigen. Bei der Reflektionsschicht
kann es sich beispielsweise um eine metallische Reflektionsschicht,
beispielsweise bestehend aus Aluminium, handeln. Es ist jedoch auch
möglich,
dass die Reflektionsschicht von einer oder mehreren Schichten mit sich
von den umgebenden Schichten abweichendem Brechungsindex gebildet
wird, beispielsweise von einem Dünnfilmschichtelement,
welches eine Abfolge von mehreren hoch und niedrig brechenden, dielektrischen
Schichten aufweist. Bei der optisch variablen Schicht handelt es
sich vorzugsweise um eine Replizierlackschicht, in die ein optisch
wirksames Oberflächenrelief,
beispielsweise ein Hologramm, ein Kinegram®, eine
sonstige diffraktive Oberflächenstruktur, eine
Beugungsstruktur nullter Ordnung, aber auch eine makroskopisch wirkende
Struktur oder ein Mikrolinsenfeld abgeformt ist.
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Weiter
ist es auch möglich,
dass die optisch variable Schicht von einem Dünnfilmschichtsystem zur Erzeugung
von blickwinkelabhängigen
Farbverschiebungseffekten, von einer cholesterischen Flüssigkristallschicht
oder einer Schicht enthaltend optisch variable Pigmente, beispielsweise
Interferenzschichtpigmente oder Flüssigkristallpigmente, besteht.
Weiter ist es möglich,
dass zwischen der Trägerfolie
und der Übertragungslage
der Transferfolie noch eine Ablöseschicht,
beispielsweise eine dünne, Wachs
enthaltende Schicht, vorgesehen ist, welche das Ablösen der Übertragungslage
von der Trägerfolie
erleichtert.
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Die
Transferfolienbahn 32 und die Substratbahn 31 werden
nun der Prägevorrichtung 10 so
zugeführt,
dass die – vorzugsweise
mit einer Heißkleberschicht
versehene – Unterseite
der Transferfolienbahn 32 auf der Vorderseite der Substratbahn 31 aufliegt,
und zwar in dem Bereich der Substratbahn 31, welcher mit
der Transferfolie bespult werden soll. So handelt es sich beispielsweise
bei der Substratbahn 31 um eine Papierbahn, welche in einem
vordefinierten Bereich mit einem streifenförmigen Sicherheitselement bespult
werden soll, welches von der Übertragungslage
der Transferfolie bereitgestellt wird.
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In
der Prägevorrichtung 10 wird
nun die Transferfolienbahn 32 mit der Substratbahn 31 verklebt,
indem mittels des beheizten Prägezylinders 11 und
der Gegendruckwalzen 12 eine Heißkleberschicht durch Hitze
und Druck aktiviert wird, welche, wie oben bereits erläutert, auf
der Unterseite der Transferfolienbahn 32 oder auch auf
der Vorderseite der Substratbahn 31 vorgesehen ist. Anschließend wird
die sich so ergebende Folienbahn 33 über eine Kühlwalze 13 geführt, wobei
nochmals mittels der Gegendruckwalze 14 ein Anpressdruck
zwischen Transferfolie und Substrat generiert wird. Durch diese
Nachbearbeitung wird eine besonders gute Haftung zwischen Substrat
und Transferfolie bewirkt. Anschließend wird die Folienbahn 33 dem
Folienabnehmer 15 zugeführt.
Hier wird mittels einer Walze die Trägerfolie von der Übertragungslage
der Transferfolie abgezogen. Die sich so ergebende Trägerfolienbahn 35 wird
der Aufwickelstation 16 zugeführt und dort aufgewickelt.
Der verbleibende, das Substrat und die applizierte Übertragungslage
umfassende Mehrschichtkörper 34 wird über die Detektionsvorrichtung 20 der
Aufwickelstation 17 zugeführt, in welcher das sich so
ergebende Endprodukt aufgewickelt wird.
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Die
Detektionsvorrichtung 20 weist zwei Lichtquellen 21 und 22,
zwei Sensoren 23 und 24, einen Polarisator 25,
eine Auswerteelektronik 26 und eine Markierungsvorrichtung 27 auf.
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Die
Lichtquellen 21 und 22 sowie die Sensoren 23 und 24 sind
so aufeinander abgestimmt, dass das von den Lichtquellen 21 und 22 emittierte
Licht von den Sensoren 23 und 24 detektiert werden
kann, und zwar so, dass eine unterschiedliche Lichtstärke sich
in unterschiedlichen Ausgangssignalen der Sensoren 23 und 24 widerspiegelt.
Bei den Lichtquellen 21 und 22 handelt es sich
beispielsweise um Dioden, Laserdioden, oder um übliche Beleuchtungskörper (Halogenlampen,
Glühbirnen,
usw.), welche Licht bevorzugt im sichtbaren Bereich, jedoch auch
im unsichtbaren Bereich (UV, R) emittieren. Weiter weisen die Lichtquellen 21 und 22 vorzugsweise
eine Optik auf, welche das von den Lichtquellen 21 und 22 generierte
Licht auf den Mehrschichtkörper 34 fokussiert.
Bei den Sensoren 23 und 24 handelt es sich vorzugsweise
um einfache Sensoren, wie Fototransistoren oder Fotodioden. Es ist
jedoch auch möglich, dass
es sich bei den Sensoren 23 und 24 jeweils um ein
Sensorenfeld, beispielsweise um eine Kamera mit nachgeschalteter
Bildverarbeitungseinheit handelt.
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Die
Lichtquelle 21 sowie der Sensor 23 werden nun
so gegenüber
der durch die Detektionsvorrichtung 20 geführten, den
Mehrschichtkörper 34 bildenden
Folienbahn angeordnet, dass ein Bereich 61 des Mehrschichtkörpers 34 mit
dem Licht der Lichtquelle 21 bestrahlt wird und ein Anteil
des von dem Bereich 61 des Mehrschichtkörpers 34 rückreflektierten
Lichts von dem Sensor 23 erfasst wird. Die Lichtquelle 22 und
der Sensor 34 sind in analoger Weise so angeordnet, dass ein
zweiter Bereich 62 des Mehrschichtkörpers 34 mit dem Licht
der Lichtquelle 22 bestrahlt wird und der von dem Bereich 62 des Mehrschichtkörpers 34 rückreflektierte
Anteil dieses Lichts von dem Sensor 24 erfasst wird. Die
Bereiche 61 und 62 können hierbei benachbart nebeneinander aber
auch – wie
dies in 1 gezeigt ist – beabstandet
voneinander angeordnet sein. Weiter ist es natürlich auch möglich, dass
anstelle von zwei Lichtquellen 21 und 22 eine
einzige, weniger fokussierte Lichtquelle verwendet wird, die sowohl
als Lichtquelle für den
Sensor 21 als auch als Lichtquelle für den Sensor 24 dient.
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Der
Polarisator 25 ist derart bezüglich der von dem Mehrschichtkörper 34 gebildeten
Folienbahn sowie den Lichtquellen 21 und 22 und
den Sensoren 23 und 24 angeordnet bzw. von einer
Haltevorrichtung fixiert, dass der Polarisator 25 sowohl
in dem Strahlengang des Lichts zwischen der Lichtquelle 21 und
dem Sensor 23 als auch in dem Strahlengang des Lichts zwischen
der Lichtquelle 22 und dem Sensor 24 angeordnet
ist. Weiter ist es jedoch auch möglich,
dass anstelle eines Polarisators 25 zwei Polarisatoren
verwendet werden, wobei der erste Polarisator in dem Strahlengang
des Lichts zwischen der Lichtquelle 21 und dem Sensor 23 und
der zweite Polarisator in dem Strahlengang des Lichts zwischen der
Lichtquelle 22 und dem Sensor 24 angeordnet ist.
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Im
folgenden wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens
beispielhaft anhand der Figuren 2 und 3 verdeutlicht.
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Die
Figuren 2 und 3 zeigen
jeweils eine nicht maßstabsgetreue
Schnittdarstellung mit der Lichtquelle 21, dem Sensor 23,
dem Polarisator 25 sowie einem jeweiligen, unterhalb der
Lichtquelle 21, dem Sensor 23 und dem Polarisator 25 angeordneten
Ausschnitt des Folienkörpers 34.
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2 verdeutlicht
hierbei die Situation zu einem ersten Zeitpunkt, an dem sich der
in 2 gezeigten Ausschnitt des Mehrschichtkörpers 34 unterhalb
der Lichtquelle 21 und dem Sensor 23 befindet. 3 verdeutlicht
die Situation zu einem zweiten, späteren Zeitpunkt, zu dem der
Folienkörper 34 sich in
Richtung der Transportrichtung bereits ein Stück weiterbewegt hat und so
der in 3 dargestellte Ausschnitt des Folienkörpers 34 unterhalb
der Lichtquelle 21, dem Sensor 23 und dem Polarisator 25 angeordnet
ist.
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Der
in den Figuren 2 und 3 gezeigte Ausschnitt
des Mehrschichtkörpers 34 weist
einen Träger 40,
der der Trägerbahn 31 entspricht,
eine auf dem Träger
applizierte Übertragungslage 41,
welche von der Übertragungslage
der Transferfolienbahn 32 gebildet wird, und einen Trägerfolienrest 42 auf,
welcher beim Ablösen
der Folien durch den Folienabnehmer 15 auf einem Bereich
des Mehrschichtkörpers 34 verblieben
ist. Die Übertragungslage 41 weist,
wie in den 2 und 3 dargestellt
ist, eine das einfallende Licht zumindest teilweise reflektierende
Schicht 44 auf, bei der es sich vorzugsweise – wie bereits
oben dargestellt – um
eine auch partiell ausgeführte
metallische oder nichtmetallische Reflektionsschicht handelt. Unterhalb
und oberhalb dieser reflektierenden Schicht können eine oder mehrere weitere
Schichten vorgesehen sein, beispielsweise die Schichten 43 und 45 nach 2 und 3.
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Weiter
kann noch vorgesehen sein, dass – falls die Übertragungslage 51 nicht über hinreichend reflektierende
Schichten verfügt – unterhalb
des Substrats 40 in dem Bereich der Lichtquelle 21 und
des Sensors 23 eine Reflektionsschicht, beispielsweise eine
Metallplatte, vorgesehen ist, welche das von der Lichtquelle 21 generiert
und durch den Mehrschichtkörper 34 transmittierte
Licht derart zurückreflektiert, dass
ein Anteil dieses reflektierten Lichts von dem Sensor 23 erfasst
wird. Vorzugsweise wird hierbei die Reflektionsschicht parallel
zur Ebene des Mehrschichtkörpers 34 ausgerichtet.
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Bei
dem Polarisator 25 handelt es sich bei diesem Ausführungsbeispiel
um einen Zirkular-Polarisator. Bei dem in 2 gezeigten
Fall tritt das von der Lichtquelle 21 generierte Licht 51 durch
den Polarisator 25 und wird entsprechend den Eigenschaften
des Polarisator 25 entweder linkshändig oder rechtshändig zirkular
polarisiert. Der so links- bzw. rechtshändig zirkular polarisierte
Lichtstrahl trifft nun auf den Mehrschichtkörper 34, wo er an
der reflektierenden Schicht 44 des Mehrschichtkörpers reflektiert wird.
Bei der Reflektion verändert
sich nun der Drehsinn der zirkularen Reflektion, so dass der an
dem Mehrschichtkörper 34 reflektierte
Lichtstrahl im entgegengesetzten Drehsinn, d. h. links- bzw. rechtshändig zirkular
polarisiert ist. Der derart zirkular polarisierte Lichtstrahl 52 trifft
auf den Zirkular-Polarisator 25 und wird von diesem – aufgrund
des gegenläufigen
Drehsinns – weitgehend
absorbiert. Der von dem Sensor 23 erfasste Lichtstrahl 52 hat
somit nur noch eine geringe Lichtstärke.
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Bei
dem Fall nach 3 trifft der von der Lichtquelle 21 generierte
Lichtstrahl 53 nach Durchlauf durch den Zirkular-Polarisator 25 auf
einen Bereich des Mehrschichtkörpers 34,
der den Prägefolienrest 42 aufweist.
Der Lichtstrahl 53 wird – wie dies in 3 dargestellt
ist – zumindest
teilweise von dem Mehrschichtkörper 34 reflektiert.
Das reflektierte Licht 54 weist aufgrund der doppelbrechenden
Eigenschaft des Trägerfolienrests 42 wesentliche
linearpolarisierte Komponenten auf, so dass ein großer Teil
des rückreflektierten
Lichts 54 ungehindert den Zirkular-Polarisator 25 durchdringt
und von dem Sensor 23 eine hohe Lichtstärke detektiert wird.
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Weiter
ist es auch möglich,
anstelle eines Zirkular-Polarisators einen Linear-Polarisator zu verwenden,
jedoch ergeben sich hierbei die bereits oben dargestellten Nachteile.
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Der
Sensor 23 detektiert somit in dem Fall, in dem ein Trägerfolienrest
in dem unterhalb des Sensors 23 befindlichen Bereich des
Mehrschichtkörpers vorhanden
ist, eine hohe Lichtstärke
und in dem Fall, in dem dort kein Trägerfolienrest vorhanden ist,
eine geringe Lichtstärke.
Auf dieselbe Art und Weise erfasst der Sensor 24 in dem
Fall, in dem in den unterhalb dieses Sensors liegenden Bereichen
des Mehrschichtkörper
ein Trägerfolienrest
vorhanden ist, eine hohe Lichtstärke
und eine geringe Lichtstärke,
falls dies nicht der Fall ist.
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Die
von den Sensoren 23 und 24 generierten Signale
werden der Auswerteelektronik 26 zugeführt. Die Auswerteelektronik 26 vergleicht
nun die Signale der Sensoren 23 und 24 vorzugsweise
mittels eines Differenzverstärkers
miteinander. Übersteigt
die Abweichung dieser Signale voneinander einen bestimmten Schwellwert,
so wird der Gereicht, in dem die höhere Lichtstärke gemessen
wird, als Bereich gewertet, der als ein einen Trägerfolienrest aufweisender
Bereich des Mehrschichtkörpers 34 einzuordnen
ist. Vorzugsweise wird hierbei der Bereich 62 als Referenzbereich
und der Bereich 61 als Messbereich verwendet. Wird somit
im Bereich 61 eine Lichtstärke detektiert, welche die
Lichtstärke 24 um
mehr als den Schwellwert übersteigt,
so wird der Bereich 61 als ein einen Trägerfolienrest aufweisender
Bereich des Mehrschichtkörpers
eingeordnet. Dies wird vorzugsweise dadurch realisiert, dass die
Eingangssignale der Sensoren 23 und 24 einem aus
einem OP-Verstärker
aufgebauten Differenzverstärker
zugeführt werden,
dessen Ausgang mit dem Eingang eines nachfolgenden Schmitt-Triggers
verbunden ist, der ebenfalls aus einem mit Widerständen verschalteten OP-Verstärker aufgebaut
ist. Die Signale der Sensoren 23 und 24 werden
hierbei derart mit dem Eingang des Differenzverstärkers verbunden,
dass bei Vorliegen einer höheren
Lichtstärke
an dem Sensor 23 als auch an dem Sensor 24 ein
positives Differenzsignal generiert wird und so der Schmitt-Trigger
bei Überschreiten
des Schwellwerts einen positiven Spannungsimpuls generiert. Mittels
dieses Spannungsimpulses wird sodann die Markierungsvorrichtung 27 angesteuert.
Im einfachsten Falle ist die Markierungsvorrichtung 27 möglichst
nahe an dem von dem Sensor 23 abgetasteten Bereich des
Mehrschichtkörpers
angeordnet, so dass der Spannungsimpuls des Schmitt-Triggers unmittelbar
zur Ansteuerung der Markierungsvorrichtung 27 verwendet
werden kann. Weiter ist es jedoch auch möglich, dass die Markierungsvorrichtung 27 in
Transportrichtung des Mehrschichtkörpers 34 von dem abgetasteten
Bereich 61 beabstandet angeordnet ist, wie dies beispielsweise in 1 dargestellt
ist. In diesem Fall muss das Steuersignal, welches die Markierung
des unterhalb der Markierungsvorrichtung 27 angeordneten
Bereiches des Mehrschichtkörpers 34 auslöst, so lange
verzögert
werden, bis dieser Bereich, beispielsweise der Bereich 61,
sich unterhalb der Markierungsvorrichtung 27 befindet.
Bei bekannter Transportgeschwindigkeit der den Folienkörper 34 bildenden
Folienbahn kann dies durch ein entsprechend vordefiniert eingestelltes
Verzögerungsglied
realisiert werden, welches beispielsweise den von dem Schmitt-Trigger
erzeugten Spannungsimpuls entsprechend lange verzögert, bis
der Bereich 61 sich unterhalb der Markierungsvorrichtung 27 befindet.
Es ist jedoch auch möglich, dass
ein weiterer Sensor vorgesehen ist, der die Geschwindigkeit direkt
oder indirekt bestimmt, mit der die den Mehrschichtkörper 34 bildende
Folienbahn an den Sensoren 23 und 24 sowie an
der Markierungsvorrichtung 27 vorbeigeführt wird. Im einfachsten Fall
wird hierzu ein Drehwertgeber an eine der Führungsrollen angeschlossen, über die
diese Folienbahn geführt
wird. Aus dem von diesem Sensor, beispielsweise dem Drehwertgeber,
generierten Signal wird von der Auswerteelektronik 26 nun
die Verzögerungszeit
errechnet, mit der das Ansteuersignal für die Markierungsvorrichtung 27 zu
verzögern
ist.
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Weiter
kann noch vorgesehen sein, dass dem Schmitt-Trigger eine monostabile
Kippstufe nachgeschaltet ist, welche den von dem Schmitt-Trigger
generierten Spannungsimpuls in einen Spannungsimpuls größerer Breite
umwandelt und so besser zur Ansteuerung der Markierungsvorrichtung 27 geeignet
ist.
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Weiter
ist es auch möglich,
dass die Geschwindigkeit der den Mehrschichtkörper 34 bildenden
Folienbahn von einer Leiteinrichtung der Applikationsmaschine 1 oder
von einem sonstigen Sensor der Applikationsmaschine 1 an
die Auswertelektronik 26 übermittelt wird und aus diesem
Wert die Verzögerungszeit
bestimmt wird.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist es auch möglich,
auf die zweite Lichtquelle 22 und den zweiten Sensor 24 zu
verzichten. So ist es beispielsweise möglich, dass der von dem Sensor 23 generierte
Signalwert mit einem vordefinierten Referenzwert verglichen wird,
welcher beispielsweise in einer Speichereinheit der Auswerteelektronik 26 gespeichert
ist oder durch eine Verschaltung von elektrischen Bauelementen der
Auswerteelektronik, beispielsweise durch einen entsprechend dimensionierten
Spannungsteiler, definiert ist. Bei Verwendung eines Zirkular-Polarisators
als Polarisator 25 wird so beispielsweise ein Bereich des
Mehrschichtkörpers
als ein einen Trägerfolienrest
aufweisenden Bereich des Mehrschichtkörpers eingeordnet, falls das
Signal des Sensors 21 größer als der Referenzwert ist
und so die von dem Sensor 23 erfasste Beleuchtungsstärke die
von dem Referenzwert vordefinierte Beleuchtungsstärke überschreitet. Bei
Verwendung eines Linear-Polarisators als Polarisator 25 wird
beispielsweise ein Bereich als ein einen Trägerfolienrest aufweisender
Bereich des Mehrschichtkörpers
eingeordnet, falls das Signal des ersten Sensors kleiner als der
Referenzwert ist, die Beleuchtungsstärke somit den Referenzwert überschreitet.
Im Weiteren ist es auch möglich,
dass der Sensor 23 von einem Sensorfeld, beispielsweise
einer Kamera, gebildet wird. In dem von einem solchen Sensor generierten
Videosignal sind die Bereiche des Mehrschichtkörpers, welche einen Trägerfolienrest
aufweisen, als hellerer Bereich codiert und können so von einer in der Auswerteelektronik 26 vorgesehenen
Bildauswertungseinrichtung selektiert und lokalisiert werden. Erkennt
die Bildauswertungseinrichtung so aus dem Vergleich der Lichtstärke in diesen
Bereichen mit einem Referenzwert oder mit der Lichtstärke in dem
umgegebenden Bereich, dass der Bereich als ein einen Trägerfolienrest
aufweisender Bereich des Mehrschichtkörpers 34 einzuordnen
ist, so generiert sie ein entsprechendes Ansteuersignal für die Markierungsvorrichtung 27.
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Bei
der Markierungseinrichtung 27 handelt es sich vorzugsweise
um eine Tintenstrahldüse,
die einen Markierungsstoff auf ein Ansteuersignal von der Auswerteelektronik 26 auf
den Mehrschichtkörper 34 aufsprüht. Die
Größe dieser
Sprühmarkierung wird
vorzugsweise so gewählt,
dass sie für
den menschlichen Betrachter leicht erkennbar ist.
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4 verdeutlicht
das Funktionsprinzip einer Applikationsmaschine 2 zur Applizierung
einer Transferfolie auf einem Substrat. Das von der Applikationsmaschine 2 durchgeführte Verfahren
entspricht weitgehend dem von der Applikationsmaschine 1 durchgeführten Verfahren,
wobei hier im Gegensatz zu dem von der Applikationsmaschine 1 durchgeführten Verfahren
nicht der die applizierte Übertragungslage
einer Transferfolie umfassende Mehrschichtkörper, sondern die von der Übertragungslage abgezogene
Trägerfolie
der Transferfolie in dem Strahlengang zwischen Lichtquelle, Polarisator
und Sensor angeordnet ist.
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Dieses
Alternativverfahren stellt eine völlig substratunabhängige Prüfmethode
zur Verfügung.
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Im
Einzelnen zeigt 3 die Prägevorrichtung 10 mit
dem Prägezylinder 11 und
den Gegendruckwalzen 12, die Kühlwalze 13, die Gegendruckwalze 14,
den Folienabnehmer 15, die Aufwickelvorrichtung 16 und 17,
mehrere Umlenk- und Folienführungswalzen 18 sowie
eine Detektionsvorrichtung 70. Die Substratbahn 31 und
die Transferfolienbahn 32 wird, wie dies bereits anhand
von 1 erläutert worden
ist, durch die Prägevorrichtung 10,
die Gegendruckwalze 14, die Kühlwalze 14 und den
Folienabnehmer 15 bearbeitet und anschließend der
Mehrschichtkörper 34 auf
der Aufwickelstation 17 und die Trägerfolienbahn 35 auf
der Aufwickelstation 16 aufgewickelt. Bezüglich dieser
Komponenten wird auf die Ausführung
zu 1 verwiesen. Im Gegensatz zu der Applikationsmaschine 1 nach 1 sind
die Lichtquellen 21 und 22 sowie die Sensoren 23 und 24 der
Detektionsvorrichtung 17 so angeordnet und ausgerichtet,
dass nicht Bereiche des Mehrschichtkörpers 34, sondern
Bereiche der Trägerfolienbahn 35 in dem
Strahlengang zwischen der Lichtquelle 21 und dem Sensor 23 bzw.
in dem Strahlengang zwischen der Lichtquelle 22 und dem
Sensor 24 angeordnet sind. Hierzu ist auf den Lichtquellen 21 und 22 und den
Sensoren 23 und 24 der gegenüberliegende Seite der Trägerfolienbahn 35 beispielsweise
eine refektierende Fläche 28,
die beispielsweise von einer reflektierenden Stahlplatte gebildet
wird, vorgesehen. Ein Anteil des von den Lichtquellen 21 und 22 ausgesendeten
Lichts transmittiert durch den Polarisator 25 und einen
Bereich 63 bzw. einen Bereich 64 der Trägerfolienbahn.
Das Licht wird an der reflektierenden Fläche 28 reflektiert,
transmittiert wiederum durch den Bereich 63 bzw. 64 der
Trägerfolienbahn und
den Polarisator 25 und wird anschließend von dem Sensor 23 bzw. 24 erfasst.
Wie bereits anhand der Figuren 2 und 3 erläutert, wird,
wenn in den Bereichen 63 bzw. 64 Trägerfolie
durchgehend vorhanden ist, eine hohe Lichtstärke detektiert und falls in
diesem Bereich Löcher
in der Transferfolie vorhanden sind, eine geringe Lichtstärke von
den Sensoren 23 bzw. 24 detektiet. Bei Verwendung
eines Linearpolarisators mit dem Polarisator 25 ergibt sich – wie bereits
oben erläutert – ein umgekehrter Zusammenhang.
Ist ein Loch in einem Bereich der Trägerfolienbahn 35 vorhanden,
so befindet sich ein Trägerfolienrest
in dem entsprechenden, diesen Bereich zugeorndeten Bereich des Mehrschichtkörpers 34.
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Weiter
ist es auch möglich,
dass die Lichtquellen 21 und 22 einerseits und
die Sensoren 23 und 24 andererseits an gegenüberliegenden
Seiten der Trägerfolienbahn
angeordnet sind und so auf die Reflektionsfläche 28 verzichtet
werden kann. Das von den Lichtquellen 21 und 22 ausgesendete
Licht transmittiert durch den Polarisator 25 und die Bereiche 63 und 64 und
wird dann von den Sensoren 23 und 24 erfasst.
Hierbei wird bei Verwendung eines Zirkularpolarisators vorzugsweise
ein zweiter Polarisator zwischen der Trägerfolienbahn 35 und
den Sensoren 23 und 24 vorgesehen, der bevorzugt ebenfalls
von einem Zirkularpolarisator, jedoch mit gegensätzlichem Drehsinn, gebildet
wird, d. h. linkshändisch
bei rechtshändischem
Polarisator 25 und umgekehrt. Weiter ist es auch möglich, dass
die Polarisatoren gegeneinander verdrehte (Linear-)Polarisatoren
sind, wobei die Verdrehung dann weiter noch bevorzugt auf die Trägerbahn 35 abgestimmt
wird, bis sich der maximale Kontrastunterschied zwischen Bereichen
ergibt, in denen die Trägerfolie
vorgesehen ist/nicht vorgesehen ist. Hier wird bei Vorliegen einer
Trägerfolie
eine hohe Lichtstärke
und ansonsten eine niedrige Lichtstärke detektiert.
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Die
Steuereinrichtung 71 der Detektionsvorrichtung 70 ist
so wie die Steuereinrichtung 26 nach 1 aufgebaut,
mit dem Unterschied, dass sie bei Verwendung eines Zirkular-Polarisators
mit dem Polarisator 25 eine niedrige Lichtstärke und
nicht eine hohe Lichtstärke
als Anzeichen für
das Vorliegen eines Trägerfolienrests
auf dem Mehrschichtkörper 34 interpretiert
und bei Verwendung eines Linear-Polarisators für den Polarisator 25 das
Vorliegen einer hohen Lichtstärke
und nicht einer niedrigen Lichtstärke als Hinweis auf das Vorliegen
eines Trägerfolienrests interpretiert,
d. h. inverse Interpretation dieser Signale von den Sensoren 23 und 24.
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Die
Zuordnung zwischen den Bereichen der Trägerfolienbahn 35 und
des Mehrschichtkörpers 34 kann
auf einfache Weise dadurch hergestellt werden, dass die einander
zugeordneten Bereiche den gleichen Abstand von dem Folienabhnehmer 15 besitzen.
Bezüglich
der Berechnung des Ansteuersignals für die Markierungsvorrichtung 27 sind
somit die diesbezüglichen
Ausführungen
zu dem Ausführungsbeispiel
nach den Figuren 1 bis 3 voll übertragbar,
mit der Maßgabe,
dass die Beabstandung der Sensoren 23 und 24 entlang
der Trägerfolienbahn 35 ausgehend
von dem Folienabnehmer 15 entsprechend der Beabstandung
entlang der den Mehrschichtkörper 34 bildenden
Trägerfolienbahn
ausgehend von den Folienabnehmer 15 gewählt wird.
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5 verdeutlicht
das Funktionsprinzip einer Applikationsmaschine 3 zur Applizierung
einer Laminierfolie auf einem Substrat. Im Einzelnen zeigt 1 die
Prägevorrichtung 10 mit
dem Prägezylinder 11 und
den Gegendruckwalzen 12, die Kühlwalze 13, die Wickelvorrichtung 17,
die Umlenk- und Folienführungswalzen 18 und
eine Detektionsvorrichtung 80. Die Applikationsmaschine 3 ist
wie jede Applikationsmaschine 1 nach den Figuren 1–3 aufgebaut,
mit dem Unterschied, dass die Applikationsmaschine 1 zur
Applikation einer Laminierfolienbahn 36 auf die Substratbahn 31 ausgelegt
ist und so der Folienabnehmer 15 entfällt und die Auswerteelektronik 81 die
von den Sensoren 21 und 24 gelieferten Signale,
wie im folgenden noch erläutert,
in inverser Weise wie in dem Ausführungsbeispiel nach 1 bis 3 verarbeitet.
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Der
Prägevorrichtung 10 wird
anstelle der Transferfolienbahn 32 die Laminierfolienbahn 36 zugeführt. Die
Laminierfolienbahn ist hierbei vorzugsweise wie die Transferfolienbahn 32 nach 1 aufgebaut,
mit dem Unterschied, dass zwischen der Trägerfolie und dem Rest des Folienkörpers keine
Ablöseschicht
vorgesehen ist, sondern dass die Trägerfolie fest an dem restlichen
Folienkörper
haftet. Es kann hier jedoch auch vorgesehen sein, dass die Trägerfolie
nicht auf der Oberseite der Laminierfolienbahn 36 vorgesehen
ist, sondern dass die Trägerfolie auch
beidseitig von Dekorschichten und/oder Schutzlackschichten umgeben
sein kann. Der von dem Substrat der Substratbahn 31 und
der hierauf von der Prägevorrichtung
applizierten Laminierfolienbahn 36 gebildete Mehrschichtkörper 37 wird über die
Kühlwalze 13 der
Detektionsvorrichtung 80 zugeführt. Die Lichtquellen 21 und 22,
der Polarisator 25, die Sensoren 23 und 24 sowie
die Markierungsvorrichtung 27 sind gegenüber dem
Mehrschichtkörper 37 in
der selben Weise wie die entsprechenden Komponenten der Applikationsmaschine 1 nach 1 gegenüber dem
Mehrschichtkörper 34 angeordnet, so
dass bezüglich
dieser Komponenten und der Anordnung dieser Komponenten auf das
Ausführungsbeispiel
nach 1 bis 3 verwiesen wird. Im Gegensatz
zu dem Ausführungsbeispiel
nach den Figuren 1 bis 3 dient
die Detektionsvorrichtung 80 hierzu, Trägerfolienfehlstellen des Mehrschichtkörpers 37 zu
detektieren. Bei Verwendung eines Zirkular-Polarisators wird von
den Sensoren 23 und 24 in den Bereichen 65 und 66 eine
hohe Lichtstärke
detektiert, wenn die Trägerfolie
dort geschlossen vorliegt und eine geringe Lichtstärke detektiert,
wenn in dem Bereich 65 bzw. 66 Trägerfolienfehlstellen
vorhanden sind, d. h. dort die Trägerfolie bereichsweise fehlt
oder dort Löcher
in der Trägerrfolie
vorliegen. Bei Verwendung eines Linear- Polarisators ergibt sich, wie bereits
oben anhand der Figuren 2 bis 3 verdeutlicht,
das inverse Signalmuster. Trägerfolienfehlstellen
werden so in inverser Weise wie die Trägerfolienreste nach den Figuren 1 bis 3 von
den Sensoren 23 und 24 signalisiert. Die Auswerteelektronik 81 ist
so wie die Auswerteelektronik 26 nach 1 aufgebaut,
mit dem Unterschied, dass die Signalmuster in inverser Weise ausgewertet
werden, d. h. bei geringer Lichtstärke als Trägerfolienfehlstellen aufweisende
Bereiche eingeordnet werden und bei hoher Lichtstärke von
einem Mehrschichtkörper
ohne solche Fehlstellen ausgegangen wird. Im übrigen wird auf die Ausführung zu
der Auswerteelektronik 26 nach 1 bis 3 verwiesen.