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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie auf eine
Vorrichtung zum Prägen von Oberflächenstrukturen
in einem eine Oberseite und eine Unterseite aufweisenden Substrat,
insbesondere in einer Karte, zur Herstellung eines kartenförmigen
Datenträgers.
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Stand der Technik und Hintergrund
der Erfindung
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Derartige
Verfahren zum Prägen werden für die Herstellung
von Ausweiskarten, Reisepasskarten, Kreditkarten, Bankkarten, Barzahlungskarten, Kundenkarten,
Visa, Führerscheine, Aufenthaltstitel, Karten für
Trust-Center, Kraftfahrzeugscheine und dergleichen eingesetzt, wobei
diese gegebenenfalls auch Computer-Chips enthalten können.
Derartige kartenförmige Datenträger dienen zur
Identifikation von Personen und/oder von Gegenständen und/oder zum
bargeldlosen Zahlungsverkehr. Sie weisen beispielsweise visuell
erkennbare Merkmale auf, die sie eindeutig einer Person oder einem
Gegenstand oder einem Geldkonto zuordnen und nur dem Besitzer erlauben,
sich auszuweisen bzw. den Gegenstand zu identifizieren bzw. über
das Konto zu verfügen und Geldtransfers zu veranlassen.
Aus diesem Grunde müssen diese Datenträger Sicherheitsmerkmale
aufweisen, die es unbefugten Personen praktisch unmöglich
machen, die Karten zu fälschen oder zu verfälschen,
so dass Missbrauch weitestgehend unterbunden werden kann. Außerdem
soll eine Fälschung somit auch leicht erkennbar sein.
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Andererseits
sind diese Datenträger weit verbreitet und werden daher
in großer Stückzahl benötigt. Aus diesem
Grunde ist es erforderlich, sie möglichst kostengünstig
herstellen zu können.
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Es
hat eine Vielzahl von Vorschlägen und Verbesserungen gegeben,
diese beiden sich widersprechenden Anforderungen zu erfüllen.
Beispielsweise besteht ein Sicherheitsmerkmal, das weitgehende Sicherheit
gegen Fälschung garantiert und kostengünstig herstellbar
ist, darin, in die Oberfläche derartiger Datenträger
ein Relief mit einer optischen Linsenwirkung einzuprägen und
dann mit Hilfe von Laserstrahlung unter bestimmten Winkeln zur Datenträgernormalen
geschwärzte Strukturen innerhalb des Datenträgers
unter dem Relief zu erzeugen, so dass diese Strukturen unter den
Winkeln, unter denen die Schwärzungen erzeugt wurden, sichtbar sind.
Aus
EP 0 219 012 B1 geht
hierzu hervor, dass derartige „Kippbilder" fotografisch
oder mit kopiertechnischen Mitteln nicht reproduzierbar sind und dass
eine Manipulation der Daten in der Regel zu einer Zerstörung
des Datenträgers führen würde, weil selbst
dann, wenn es einem Fälscher gelingen würde, den
Schichtaufbau zu trennen, die funktionstüchtige Wiedervereinigung
der Schichten durch den Umstand verhindert wird, dass sich die Schwärzung
in den tiefer liegenden Volumenbereichen meist in Form stäbchenförmiger
Pixel über mehrere Schichten erstreckt und diese schon
wegen des beim Trenn- und Wiedervereinigungsvorgang unvermeidlichen Materialflusses
nicht wieder so zusammengeführt werden können,
dass die geschwärzten Volumenbereiche in ursprünglicher
Form und Lage zurückgebildet werden.
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Zur
Herstellung derartiger Kippbilder ist beispielsweise in
EP 0 216 947 A1 ein
kartenförmiger Datenträger mit einem Substrat
und mindestens einer transparenten Deckfolie beschrieben. Das Substrat
wird zur Erzeugung derartiger Strukturen unter Anwendung des Laserstrahls
durch die Deckfolie hindurch mit durch die Deckfolie hindurch erkennbaren Informationen
versehen. Hierzu trägt die transparente Deckfolie ein den
Informationsbereich zumindest teilweise überlappendes,
vor dem Aufzeichnen der Informationen aufgebrachtes Relief. Dieses
Relief kann insbesondere in Form von Zylinderlinsen oder auch in
Form eines nicht flächendeckenden Linien- oder Punktmusters,
beispielsweise in Form von Schriftzeichen, eines Monogramms, einer
Guilloche, eines Stempels, eines Hoheitszeichens oder eines linienförmigen
Logos, gebildet sein. Aus
EP
0 216 947 A1 geht hervor, dass das Substrat aus einem Material mit
hoher Absorption für die verwendete Laserstrahlung, beispielsweise
aus Papier oder einem füllstoffhaltigen Kunststoff, oder
auch aus einem transparenten Material bestehen kann, das die erforderliche
Absorption aufweist. Auf der Oberfläche kann beispielsweise
eine Deckfolie aus Polyvinylchlorid oder aus Polyester aufgebracht
sein. Nicht angegeben ist, wie das Relief in die Oberfläche
der Deckfolie eingebracht wird.
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Weiterhin
ist in
EP 0 219 012
B1 ein Datenträger angegeben, bei dem in einem
inneren Volumenbereich Informationen mittels eines Laserstrahls eingebracht
sind, die in Form von Änderungen der optischen Eigenschaften
aufgrund einer irreversiblen, durch den Laserstrahl bewirkten Materialveränderung
sichtbar sind. Der Datenträger enthält eine transparente
Kunststoff schicht, die zumindest in einem Teilbereich mit einem
Oberflächenrelief in Form eines Linsenrasters versehen
ist, wobei die Informationen zumindest teilweise durch dieses Linsenraster hindurch
eingebracht sind und unter denselben Richtungen in begrenzten Winkelbereichen
gelesen werden können. Die transparente Kunststoffschicht
wird mit anderen Kunststofffolien oder Papierschichten unter Anwendung
von Wärme und Druck durch Kaschieren verbunden, indem die
Kartenschichten zwischen zwei erwärmte Kaschierplatten
gelegt und unter Druck zu einer Einheit verbunden werden. Das Linsenraster
kann bei diesem Kaschiervorgang eingeprägt werden, indem
in die entsprechende Kaschierplatte ein Negativ des Linsenrasters
eingearbeitet wird. Ebenso kann gemäß
EP 0 219 012 B1 eine
thermostabile Prägematrize verwendet werden, die zwischen
der transparenten Deckschicht und der Kaschierplatte eingelegt wird.
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Weiterhin
ist in
EP 0 843 281
B1 eine Vorrichtung zur Herstellung einer Oberflächenstruktur
in Form einer Linsenstruktur auf einem Datenträger mit einem
Prägestempel und einem Gegenlager angegeben. Der Prägestempel
und/oder das Gegenlager sind im gesamten umlaufenden Randbereich
abgeschrägt, um die Auswirkungen des Prägevorganges auf
die Ausbildung einer Prägestruktur zu begrenzen und sekundäre
Effekte zu minimieren bzw. zu eliminieren. Derartige sekundäre
Effekte können nach
EP 0 843 281 B1 darin bestehen, dass es leicht
zu irreparablen Verzügen und zu störenden Durchprägungen
auf die Datenträgerrückseite kommen kann. Der Prägestempel
enthält die zu prägende Struktur und ist auf die
Fläche der zu prägenden Struktur beschränkt.
In einer Ausführungsform ist der Prägestempel
zusätzlich mit einer Sonotrode ausgerüstet, die
an einem Piezokristall befestigt ist. Durch die Anwendung von Ultraschall
beim Prägen entsteht an einem Berührungspunkt
zwischen der Datenträgeroberfläche und den Spitzen
des Stempels eine Mikroreibung, die zu einer entsprechenden Erwärmung des
Kunststoffes führt. Die Struktur des Stempels wird durch
die oszillierende Bewegung des Prägestempels in die Oberfläche
des Kunststoffes eingetrieben. Es wird angegeben, dass dadurch erreicht wird,
dass die Linsenstrukturen eine sehr genaue, gewünschte
Geometrie aufweisen.
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Technisches Problem der Erfindung
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Allerdings
hat es sich erwiesen, dass die bekannten Verfahren aufwändig
und damit kostspielig sind, weil eine Vielzahl von Prägeblechen
beim Laminieren der Substrate benötigt wird und somit die
Herstellung von Kleinserien und Bildung von flexiblen Strukturen
sowie die Einbringung von personalisierten Daten in das Substrat
mit einem Prägeverfahren praktisch nicht durchführ bar
ist. Außerdem muss jedes Substrat nach dem Prägen
mit dem Verfahren gemäß
EP 0 843 281 B1 nachgerichtet
werden, was zusätzliche Kosten verursacht. Darüber
hinaus wird das Substrat bei vielen der herkömmlichen Verfahren einer
erheblichen thermischen Belastung ausgesetzt, so dass sich das Substrat
verziehen kann und evtll. bereits vorhandene Strukturen beeinträchtigt
werden können.
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Von
daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zu finden, mit dem in reproduzierbarer Art und Weise und
mit hoher Qualität ein Relief in die Oberfläche
von Karten geprägt werden kann, das massenproduktionstauglich, d.
h. kostengünstig, ferner flexibel und damit auch zur Herstellung
von Kleinserien sowie von personalisierten Daten geeignet ist.
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Beschreibung der Erfindung
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Die
Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren nach Anspruch 1
sowie die Vorrichtung nach Anspruch 13 zum Prägen von Oberflächenstrukturen
in einem eine Oberseite und eine Unterseite aufweisenden Substrat
zur Herstellung eines kartenförmigen Datenträgers.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
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Die
Erfindung ist anwendbar bei der Herstellung beliebiger kartenförmiger
Datenträger, insbesondere von Sicherheits- und/oder Wertdokumenten, vor
allem von Dokumenten mit ID1-, ID2-, ID3-Format, die als Ausweiskarten,
Reisepasskarten, Kreditkarten, Bankkarten, Barzahlungskarten, Kundenkarten,
Visa, Führerscheine, Aufenthaltstitel, Karten für Trust-Center,
Kraftfahrzeugscheine, Zertifikate oder dergleichen eingesetzt werden
können, wobei diese Dokumente auch Computer-Chips enthalten
können. Die erfindungsgemäß erzeugbaren
Oberflächenstrukturen können ein optische Linsenstrukturen
bildendes Relief sein, etwa Strukturen mit Zylinderlinsen, mit denen
Kippbilder erzeugt werden können, oder auch Strukturen
mit Kugellinsen oder mit anders geformten Linsen oder auch beliebige
Kombinationen derartiger Linsen. Zum anderen können auch
beliebige andere Oberflächenstrukturen hergestellt werden,
beispielsweise Tief-Strukturen oder Rillungen in den Dokumenten,
insbesondere für Biegekanten, ferner Sicherheitsprägungen,
beispielsweise eine Mikroschrift, oder Konturen zum Verlegen von Zusatz-Elementen,
beispielsweise von RFID-Strukturen. Die Linsenstrukturen können
zur Erzeugung von Kippbildern (CLI: Changeable Laser Image, MLI: Multiple
Laser Image) hergestellt werden.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren weist folgende Verfahrensschritte
auf:
- a. Zunächst wird das zu prägende
Substrat bereitgestellt;
- b. Unter Aufwendung eines Prägedruckes und unter Anwendung
von Ultraschall werden die Oberflächenstrukturen dann mit
einer Prägeeinrichtung in die Oberseite und/oder die Unterseite
des Substrats geprägt, wobei die Prägeeinrichtung mindestens
ein Prägewerkzeug mit jeweils einer Kontaktfläche
umfasst und wobei ferner die Kontaktflächen genauso groß sind
wie oder größer sind als die zu prägende
Oberseite oder die zu prägende Unterseite des Substrats.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Prägeeinrichtung,
die mindestens ein Prägewerkzeug mit jeweils einer Kontaktfläche
aufweist, wobei die Kontaktflächen genauso groß sind
wie oder größer sind als die Oberseite oder die
Unterseite des Substrats, sowie eine Ultraschallquelle zur Einbringung
von Ultraschallenergie über das Prägewerkzeug
in das Substrat. Vorzugsweise ist ein Prägewerkzeug mit
einer Kontaktfläche an nur einer Seite des Substrats vorgesehen.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren ist kostengünstig
und erlaubt, flexible sowie fälschungssichere Strukturen
herzustellen. Außerdem ist das Verfahren dazu geeignet,
Kleinserien zu fertigen. Das Substrat wird mit dem Verfahren thermisch
nur gering belastet. Dadurch wird vermieden, dass sich das Substrat
verzieht und evtll. vorhandene Strukturen beeinträchtigt werden.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen
Verfahrens besteht darin, dass ein Datenträger vor der
Durchführung des Verfahrens bereits personalisiert sein
kann, beispielsweise durch Einbringen eines Bildes, und mit dem
Verfahren über dem Bild durch Prägen danach eine
Struktur gebildet werden kann. Gegenüber dem in
EP 0 843 281 B1 beschriebenen
Verfahren besteht der weitere Vorteil des erfindungsgemäßen
Verfahrens darin, dass darauf verzichtet werden kann, das Substrat
nachzurichten.
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Die
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu bearbeitenden
Substrate sind vorzugsweise Karten oder Mehrfachnutzen dieser Karten,
aus denen die Karten beispielsweise durch Ausstanzen vereinzelt
werden können. Die Karten bilden die vorgenannten Datenträger,
insbesondere Sicherheits- und/oder Wertdokumente. Die Karten können
durch Laminieren aus mehreren Einzellagen (-folien) oder durch Spritzgießen
hergestellt werden und gegebenenfalls einen Computerchip enthalten.
Alternativ können sie auch lediglich einlagig ausgeführt
sein. Das Material der Einzellagen der Karten oder das Material,
aus dem eine einlagige oder durch Spitzgießen hergestellte
Karte besteht, kann beispielsweise Polycarbonat (PC), thermoplastischer
Kunststoff auf Polyurethanbasis (TPU), ABS, Polyethylenterephthalat
(PET), Polyethylen (PE), ein Verbund aus PC und TPU (PC/TPU/PC)
oder Papier, Pappe oder Gewebe oder ein Verbund aus einzelnen der
vorgenannten Materialien sein. Die Karten werden typischerweise durch
Laminieren aus mehreren Lagen hergestellt. In einer bevorzugten
Variante besteht der Kern der Karte aus einem Licht absorbierenden
Material, wie aus Papier oder aus mit Füllstoffen gefülltem
Kunststoff. Die Außenlagen können insbesondere
aus einem transparenten Material bestehen.
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Gemäß der
Erfindung werden die Oberflächenstrukturen vorzugsweise
erst dann erzeugt, wenn die Karte bzw. der Mehrfachnutzen durch
Laminieren oder mit einem anderen Verfahren hergestellt ist. Die
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren
Datenträger bestehen nämlich typischerweise aus
mehreren Lagen, die miteinander laminiert sind:
Die Oberflächenstrukturen
werden bei herkömmlichen Herstellverfahren für
den Datenträger vorzugsweise bereits beim Laminieren erzeugt.
Hierzu werden die Negativstrukturen zum Prägen in die Prägebleche
eingebracht. Als Gegenlagerbleche werden im Allgemeinen neutrale,
d. h. nicht mit Prägestrukturen versehene Laminierbleche
eingesetzt. Da der Prozess beim Laminieren nicht kontinuierlich
abläuft, sondern die Mehrfachnutzen bzw. Karten meist im Stapel
laminiert werden, d. h. gleichzeitig eine Vielzahl von Mehrfachnutzen
bzw. Karten durch Laminieren hergestellt wird, müssen auch
viele Bleche mit den Prägestrukturen versehen werden, um
alle Mehrfachnutzen bzw. Karten beim Laminieren mit den Oberflächenstrukturen
versehen zu können. Dies ist äußerst
kostspielig, da die Herstellung dieser Prägebleche sehr
kostspielig ist. Dieses Problem wird zudem dadurch verschärft,
dass für jeden Datenträger jeweils ein anderer
Satz an Prägewerkzeugen vorgehalten werden muss.
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Entgegen
dem vorstehend beschriebenen Verfahren zum Herstellen der kartenförmigen
Datenträger können die Mehrfachnutzen bzw. Karten
in einer bevorzugten Ausführungsvariante zunächst durch
Laminieren der Einzellagen hergestellt werden, ohne dass die Oberflächenstrukturen
durch Prägen gebildet werden. Hierzu werden neutrale, d.
h. nicht mit Prägestrukturen versehene Laminierbleche eingesetzt.
Diese Laminierbleche sind universell für viele verschiedene
Datenträger einsetzbar. Erst nach dem Laminieren werden
die Laminate in dieser Ausführungsvariante durch den Prägevorgang
mit den Oberflächenstrukturen versehen. Somit werden in diesem
Falle zwei separate Arbeitsschritte durchgeführt. Der Laminiervorgang
kann in einem ersten Arbeitsschritt zwar in herkömmlicher
Art und Weise im Stapel durchgeführt werden, wobei die
neutralen Laminierbleche ohne Prägung verwendet werden.
Die laminierten Substrate werden dann in einem zweiten Arbeitsschritt
einzeln mit den Oberflächenstrukturen versehen. Durch diese
Vorgehensweise werden nur wenige Prägewerkzeuge benötigt,
denn der Prägevorgang kann für die Substrate sequenziell
stattfinden, so dass nicht eine Vielzahl von identischen Prägeblechen
für einen Datenträger benötigt wird.
Dies minimiert die durch die Herstellung der Prägewerkzeuge
verursachten Kosten. Ein weiterer Vorteil dieser Verfahrensweise
besteht darin, dass die thermische Belastung beim Prägen
nach dem Laminieren geringer ist als beim Prägen während
des Laminierens im Stapel. Daher besteht nicht die Gefahr, dass evtll.
bereits vorhandene Strukturen im Substrat beeinträchtigt
werden.
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Zwar
können Karten durch Laminieren direkt hergestellt werden.
Bevorzugt ist jedoch, zunächst Mehrfachnutzen von Karten
durch Laminieren herzustellen. Der Prägevorgang kann danach
entweder an den derart hergestellten Mehrfachnutzen oder bevorzugt
an aus den Mehrfachnutzen vereinzelten Karten durchgeführt
werden. Falls die Karten im Mehrfachnutzen geprägt werden,
werden die Prägewerkzeuge mit den Prägestrukturen
im Mehrfachnutzen bereitgestellt. Die Karten werden aus einem geprägten Mehrfachnutzen
anschließend vereinzelt. Zur Vereinzelung der Karten aus
den Mehrfachnutzen wird vorzugsweise ein Stanzverfahren angewendet.
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Zum
Prägen wird dann, wenn nur eine Seite eines Substrats mit
Oberflächenstrukturen versehen werden soll, eine Prägeeinrichtung
verwendet, die ein Prägewerkzeug mit einer Kontaktfläche
und eine den Prägedruck aufnehmende Gegenlagerfläche umfasst.
Die Gegenlagerfläche ist neutral, d. h. nicht mit einer
Prägestruktur versehen. Alternativ kann zusätzlich
auch die Rückseite der Karte geprägt werden, vorzugsweise
gleichzeitig mit deren Vorderseite. Hierzu ist dann ein weiteres
Prägewerkzeug auch für die Rückseite
vorzusehen.
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Die
Oberflächenstrukturen werden erfindungsgemäß unter
Einbringung von Ultraschall geprägt. Hierzu ist das Prägewerkzeug
vorzugsweise als eine mit einer Ultraschallquelle verbundene Sonotrode
ausgebildet. Die Ultraschallquelle kann insbesondere ein Piezokristall
sein. Ferner kann der Prägevorgang auch gleichzeitig unter
zusätzlicher Einbringung von Wärme durchgeführt
werden. Hierzu kann die Sonotrode zusätzlich beheizt sein.
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Weiterhin
können Substrate, vorzugsweise Karten, nach dem Laminieren
mittels eines Förderbandes zur Prägeeinrichtung
befördert werden. Dies ermöglicht eine vollautomatische
Verfahrensweise zum Prägen der Karten. Hierzu können
die Karten beispielsweise zunächst in einem Magazin gestapelt sein
und von dort nacheinander auf das Förderband verbracht
werden. Die Karten werden beispielsweise auf dem Förderband
liegend in die Prägeeinrichtung befördert und
dort dem Prägevorgang unterworfen. Hierzu kann die Prägeeinrichtung
das Förderband durchqueren. Alternativ können
die Karten auch von dem Förderband in die Prägeeinrichtung
abgeworfen werden, etwa mit einem Handhabungsgerät (Roboter),
und dabei das Förderband verlassen. Nach dem Prägen
können die Karten in einem weiteren Magazin aufgestapelt
werden. Das Förderband wird während des Prägevorganges
vorzugsweise kurz angehalten, um den Prägevorgang nicht
zu beeinträchtigen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend an Hand von Figuren näher erläutert.
Diese stellen lediglich Beispiele für die Erfindung dar
und sind nicht beschränkend zu verstehen:
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1 zeigt
schematisch zur Herstellung der kartenförmigen Datenträger
gemäß der herkömmlichen Verfahrensweise
in 1a perspektivisch einen einzelnen
Stapel von Folienlagen, die nach dem Laminieren jeweils ein Laminat
ergeben, mit einem Laminierblech und einem mit Prägestrukturen
versehenen Prägeblech, in 1b perspektivisch
mehrere derartige übereinander gestapelte Stapel von Folienlagen
mit jeweils einem Laminier- und einem mit Prägestrukturen
versehenen Prägeblech und in 1c in
der Draufsicht ein Prägeblech mit Prägestrukturen im
Negativ im Mehrfachnutzen;
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2 zeigt
schematisch perspektivisch eine Vorrichtung zum Prägen
von Karten mittels Ultraschall;
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3 zeigt
schematisch in der Seitenansicht eine Prägeeinrichtung
mit einer Karte mittels Ultraschall.
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In
den Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche Merkmale.
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In 1 ist
schematisch dargestellt, wie gemäß der herkömmlichen
Verfahrenstechnik gleichzeitig die Karten laminiert und mit dem
Prägedruck versehen werden:
In 1a ist
ein Stapel 1 von Folienlagen 2 zusammen mit einem
neutralen, d. h. ohne Prägestrukturen versehenen Laminierblech 3 sowie
mit einem mit Prägestrukturen versehenen Prägeblech,
beispielsweise einem CLI-Blech, 4 gezeigt. Zum Laminieren wird
in Richtung des Pfeiles 5 eine Kraft auf den Stapel ausgeübt,
Vakuum erzeugt, und gleichzeitig wird der Stapel auf eine Temperatur
erwärmt, die ausreicht, um die Folien 2 in dem
Stapel 1 irreversibel miteinander zu verbinden. Gleichzeitig
wird auf der Seite, auf der das Prägeblech 4 des
Stapels angeordnet ist, eine Oberflächenstruktur in die
Oberseite des Stapels eingeprägt. Die Prägestruktur 6 in
dem Prägeblech 4 ist in 1c beispielhaft
in Form eines Mehrfachnutzens dargestellt. Mehrere derartige einzelne
Stapel 1 zur Herstellung einer Karte mit dem jeweiligen
Laminierblech 3 und Prägeblech 4 werden gemäß 1b übereinander gestapelt und
in einer Laminierpresse gleichzeitig laminiert. Dabei wird in Richtung
des Pfeiles 7 eine Kraft auf den Gesamtstapel ausgeübt,
Vakuum erzeugt, und die einzelnen Stapel 1 werden auf die
Laminiertemperatur erhitzt. Während des Laminiervorganges
wird die in den Prägeblechen 4 enthaltene Struktur
in die Oberflächen der Außenlagen der einzelnen
Stapel 1 eingeprägt.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung werden die Mehrfachnutzen (bzw. Karten) in
analoger Weise gemäß 1 miteinander
laminiert. Allerdings werden keine Prägebleche verwendet,
sondern neutrale Laminierbleche 3, die für verschiedene
Karten-Layouts einsetzbar sind. Beim Laminieren werden somit noch
keine Oberflächenstrukturen in die Außenseiten der
Mehrfachnutzen geprägt.
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In 2 ist
eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zum Prägen mittels
Ultraschall von laminierten Karten 10 schematisch dargestellt.
Die Karten haben beispielsweise eine Größe von
86 mm × 54 mm × 0,8 mm. Die durch Laminieren hergestellten Karten 10 ohne
Prägung sind in einem ersten Magazin 11 gestapelt.
Diese Karten sind durch Ausstanzen aus einem Mehrfachnutzen vereinzelt
worden, der durch Laminieren analog 1 ohne Bildung
von Prägestrukturen hergestellt worden ist. Aus diesem Magazin 11 gelangen
die Karten 10 nacheinander auf das in der Richtung des
Pfeiles 12 umlaufende Förderband 13.
Das Förderband 13 durchläuft eine Prägeeinrichtung 14,
die ein Gegenlager (nicht dargestellt) und ein Prägewerkzeug
(Stempel) 15 aufweist. Das Prägewerkzeug 15 ist
mit einer Sonotrode und Piezokristall ausgerüstet, so dass
der Prägevorgang unter Ultraschalleinwirkung stattfinden
kann. Die auf dem Förderband 13 liegenden Karten 10 gelangen
in die Prägeeinrichtung 14 und werden dort mit
Hilfe des Prägewerkzeuges 15 mit den gewünschten Oberflächenstrukturen
versehen. In dem in 2 dargestellten Beispiel wird
kein Mehrfachnutzen geprägt. Vielmehr werden einzelne Karten
geprägt. Daher weist das Prägewerkzeug 15 das
Prägemuster 16 in einem Einfachnutzen auf. Die
Oberflächenstrukturen können in einer alternativen
Ausführungsform aber auch in einem Mehrfachnutzen erzeugt werden.
Zum Prägen wird das Förderband 13 kurzzeitig
angehalten, um die Oberflächenstrukturen unbeeinträchtigt
herstellen zu können, und wird danach wieder weiterbewegt,
um die Karten 10 weiterzubefördern. Nach dem Prägevorgang
gelangen die geprägten Karten 10 in ein zweites
Magazin 17 und werden dort gestapelt.
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In 3 ist
schematisch eine Prägeeinrichtung 14 mit einer
zu prägenden Karte 10 in einer Seitenansicht gezeigt.
Die Prägeeinrichtung 14 weist ein Prägewerkzeug
(Stempel) 15 sowie ein Gegenlager 19 mit einer
Gegenlagerfläche 20 auf. Das Prägewerkzeug 15 ist
als Ultraschall-Sonotrode ausgebildet. Die Ultraschall-Sonotrode 18 wird
in Richtung des Doppelpfeiles 21 oszillierend bewegt. Das
Prägewerkzeug 15 hat eine Kontaktfläche 22,
auf der die Prägestrukturen 23 angeordnet sind.
Zwischen dem Prägewerkzeug 15 und dem Gegenlager 19 befindet sich
die zu prägende Karte 10. In erfindungsgemäßer Art
und Weise ist die Kontaktfläche 22 des Prägewerkzeuges 15 größer
als die Oberseite der Karte 10. Alternativ könnte
die Kontaktfläche auch genauso groß sein wie die
Oberseite der Karte. Dadurch wird gewährleistet, dass die
Oberflächenstrukturen 23 in der Oberseite der
Karte 10 mit hoher Präzision erzeugt werden, ohne
dass sich Verzüge in dem Kartenmaterial ergeben. Außerdem
muss die Karte nach dem Prägen für weitere Bearbeitungsschritte
nicht nachgerichtet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0219012
B1 [0004, 0006, 0006]
- - EP 0216947 A1 [0005, 0005]
- - EP 0843281 B1 [0007, 0007, 0008, 0014]