DE102017007525A1

DE102017007525A1 - Prägewerkzeug für taktil erfassbare Strukturen

Info

Publication number: DE102017007525A1
Application number: DE102017007525.5A
Authority: DE
Inventors: Peter Franz
Original assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date: 2017-08-10
Filing date: 2017-08-10
Publication date: 2019-02-14
Also published as: EP3441233A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Prägewerkzeug, mit dem taktil erfassbare Strukturen in ein Substrat geprägt werden. Erfindungsgemäß weist das Prägewerkzeug eine Riffelung in einen ersten Randbereich des Prägewerkzeugs auf der Vorderseite und eine Riffelung in einem zweiten Randbereich des Prägewerkzeugs auf der Rückseite des Prägewerkzeugs auf, wobei sich der erste und der zweite Randbereich auf dem Prägewerkzeug gegenüberliegen und sich bei einem nachfolgenden Spannen des Prägewerkzeugs auf einen Prägezylinder überlappen und sich die Riffelung des ersten Randbereichs mit der Riffelung des zweiten Randbereichs miteinander verzahnt. Der zweite Randbereich ist nach hinten um etwa 180° gebogen oder geknickt, so dass die Riffelung auf der Rückseite des Prägewerkzeugs angeordnet ist.Alternativ weist das Prägewerkzeug eine Riffelung in einen ersten Randbereich des Prägewerkzeugs auf der Rückseite des Prägewerkzeugs und eine Riffelung in einem zweiten Randbereich des Prägewerkzeugs auf der Rückseite des Prägewerkzeugs auf. Somit weisen beide Randbereiche eine Riffelung auf der Rückseite des Prägewerkzeugs auf. Der erste und der zweite Randbereich liegen auf dem Prägewerkzeug gegenüber und verzahnen sich bei einem nachfolgenden Spannen des Prägewerkzeugs auf einen Prägezylinder mit einer Riffelung auf dem Prägezylinder. Der erste und der zweite Randbereich sind nach hinten um etwa 180° gebogen oder geknickt, so dass die Riffelungen, die ursprünglich auf der Vorderseite des Prägewerkzeugs angeordnet waren, auf der Rückseite des Prägewerkzeugs angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Prägewerkzeug, mit dem taktil erfassbare Strukturen in ein Substrat geprägt werden.
Zur Abwehr von Fälschungsversuchen werden für jegliche Datenträger, die einen Wert darstellen, ständig neue Sicherheitselemente gesucht. Dies gilt ebenso für den Markenschutz. Vorteilhaft sind dabei Elemente, die eine Prägestruktur aufweisen, welche haptisch fühlbar und daher leicht ohne Hilfsmittel zu überprüfen sind.
Zur Herstellung dieser Prägestrukturen kommen Prägewerkzeuge für den Tiefdruck oder den Hochdruck zur Anwendung. Eine spezielle Anwendung ist hierbei der Einsatz von Strukturen, die durch Personen mit Sehbehinderung besonders deutlich zu erkennen sind. Eine besondere Ausgestaltung sind hierbei die Brailleschrift oder Kennzeichen, die landestypisch durch Punkte oder Linienstrukturen anhand von der Anlage oder Menge definiert sind, und beispielsweise eine Denomination einer Banknote darstellen.
Im Stichtiefdruck, einer Sonderform des Tiefdrucks, wird dabei eine Druckplatte mit vertieften Strukturen verwendet, die mit hohem Druck erhabene Stellen auf das zu prägende Substrat überträgt.
Im Hochdruck werden gefräste, gelaserte, ausgewaschene oder geätzte Prägeplatten verwendet, welche durch eine Gegendruckform mittels mechanischem Druck eine erhabene Struktur auf dem Substrat erzeugt. Der mechanische Druck zum Prägen wird dabei direkt lokal auf die Druckplatte ausgeübt, wobei dieser Druck auf das Druckwerk und die entsprechenden Lager von Druck- und Gegendruckzylindern sowie gegebenenfalls weiteren Zylindem übertragen wird und diese stark belastet. Dies wirkt sich besonders bei punktuellen Prägestrukturen ungünstig auf die Lebensdauer und die Wartungshäufigkeit einer Druck- und/oder Prägemaschine aus.
Eine besondere Form ist auch die Prägung mit Hilfe einer Hochdruckplatte, die auf einen massiven Vollzylinder aufgespannt wird, im konventionellen Tiefdruck.
Aus DE 10 2017 005 838 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Prägewerkzeugs bekannt, insbesondere einer Hochdruckplatte für Blindprägung, wobei mit dem Prägewerkzeug taktil erfassbare Strukturen in ein Substrat geprägt werden. Das Prägewerkzeug wird hierbei über einen galvanischen Abformweg aus einer Tiefdruckplatte erzeugt, wobei zunächst ein Prägemotiv in eine Tiefdruckplatte eingebracht wird und anschließend das Prägewerkzeug durch galvanische Abformung der Tiefdruckplatte erzeugt wird. Das Prägemotiv auf dem Prägewerkzeug besteht aus einer oder mehreren Erhöhungen auf der Vorderseite des Prägewerkzeugs und einer oder mehreren direkt gegenüberliegenden Vertiefungen auf der Rückseite des Prägewerkzeugs.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Prägewerkzeug derart weiterzubilden, dass die Nachteile des Standes der Technik behoben werden. Des Weiteren soll ein Prägewerkzeug geschaffen werden, das eine bessere Aufnahme in einem Spannsystem eines Spannzylinders oder auf einem Magnetzylinder ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß weist das Prägewerkzeug eine Riffelung in einen ersten Randbereich des Prägewerkzeugs auf der Vorderseite und eine Riffelung in einem zweiten Randbereich des Prägewerkzeugs auf der Rückseite des Prägewerkzeugs auf, wobei sich der erste und der zweite Randbereich auf dem Prägewerkzeug gegenüberliegen und sich bei einem nachfolgenden Spannen des Prägewerkzeugs auf einen Prägezylinder überlappen und sich die Riffelung des ersten Randbereichs mit der Riffelung des zweiten Randbereichs miteinander verzahnt. Der zweite Randbereich ist nach hinten um etwa 180° gebogen oder geknickt, so dass die Riffelung auf der Rückseite des Prägewerkzeugs angeordnet ist. Die Riffelung im zweiten Randbereich war hierbei ursprünglich auf der Vorderseite des Prägewerkzeugs angeordnet und befindet sich nach dem Biegen oder Knicken des Prägewerkzeugs auf der Rückseite des Prägewerkzeugs. Bei dieser ersten Ausführungsform der Erfindung verzahnen also die beiden Randbereiche des Prägewerkzeugs miteinander, wodurch ein Verrutschen oder Verschieben der Prägeplatte verhindert wird.
Alternativ weist das Prägewerkzeug eine Riffelung in einen ersten Randbereich des Prägewerkzeugs auf der Rückseite des Prägewerkzeugs und eine Riffelung in einem zweiten Randbereich des Prägewerkzeugs auf der Rückseite des Prägewerkzeugs auf. Somit weisen beide Randbereiche eine Riffelung auf der Rückseite des Prägewerkzeugs auf. Der erste und der zweite Randbereich liegen auf dem Prägewerkzeug gegenüber und verzahnen sich bei einem nachfolgenden Spannen des Prägewerkzeugs auf einen Prägezylinder mit einer Riffelung auf dem Prägezylinder. Der erste und der zweite Randbereich sind nach hinten um etwa 180° gebogen oder geknickt, so dass die Riffelungen, die ursprünglich auf der Vorderseite des Prägewerkzeugs angeordnet waren, auf der Rückseite des Prägewerkzeugs angeordnet sind. Bei dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung verzahnen also die beiden Randbereiche des Prägewerkzeugs jeweils mit einer Riffelung auf dem Prägezylinder, wodurch ein Verrutschen oder Verschieben der Prägeplatte auf dem Prägezylinder verhindert wird.
In beiden Ausführungsformen liegen sich der erste und der zweite Randbereich auf dem Prägewerkzeug gegenüber. Bei einem rechteckigen Prägewerkzeug, wie es üblicherweise verwendet wird, bedeutet dies, dass die beiden Randbereiche jeweils an einer Querseite des Rechtecks angeordnet sind. Die beiden Querseiten sind hierbei diejenigen Seiten des rechteckförmigen Prägewerkzeugs, die sich nach dem Biegen des Prägewerkzeugs in eine zylindrische Form überlappen bzw. annähern.
Der Prägezylinder ist hierbei bevorzugt ein Spannzylinder, auf den das Prägewerkzeug mechanisch aufgespannt und mit Spannmitteln, beispielsweise eine Verschraubung oder einer Spannleiste, mechanisch gehalten wird. Alternativ ist der Prägezylinder ein Magnetzylinder, auf den das Prägewerkzeug mechanisch aufgespannt und über magnetische Anziehungskräfte gehalten wird.
Eine Riffelung ist im Sinne dieser Erfindung eine Anordnung von erhöhten und/oder vertieften Strukturen in dem Prägewerkzeug, die Rasterartig angeordnet sind. Im einfachsten Fall handelt es sich bei der Riffelung um eine einzige linienförmige Erhöhung oder Vertiefung im ersten Randbereich und eine einzige linienförmige Vertiefung oder Erhöhung im zweiten Randbereich, die nach dem Spannen des Prägewerkzeugs auf den Prägezylinder parallel zueinander ausgerichtet sind. Eine Verbesserung der Verzahnung ergibt sich, wenn zwei oder mehr linienförmige Erhöhungen und/oder Vertiefungen in dem jeweiligen Randbereich angeordnet sind, die nach dem Spannen des Prägewerkzeugs auf den Prägezylinder jeweils parallel zueinander ausgerichtet sind. Die linienförmigen Elemente können auch wellenförmig, zickzackförmig oder in einer anderen Form ausgestaltet sein und auch Unterbrechungen aufweisen. Wichtig ist hierbei lediglich, dass die Strukturen der beiden Randbereiche nach dem Spannen des Prägewerkzeugs auf den Prägezylinder jeweils parallel zueinander ausgerichtet sind bzw. sich ineinander verzahnen können. Statt linienförmiger Strukturen sind auch nicht-linienförmige Strukturen möglich, wie beispielsweise Pyramiden oder Noppen, die rasterartig angeordnet sind.
Besonders bevorzugt ist der Randbereich mit der Riffelung parallel zu seiner äußeren Kante nach hinten gebogen oder geknickt. Diese Ausführungsform eignet sich besonders vorteilhaft bei einer Riffelung, die aus linienförmig ausgebildeten erhabenen und/oder vertieften Strukturen besteht, die parallel zu der äußeren Kante des Randbereichen des Prägewerkzeugs ausgerichtet sind, die sich nach dem Spannen des Prägewerkzeugs auf einen Spannzylinder mit dem anderen Randbereich überlappt. Sind die linienförmig ausgebildeten erhabenen und/oder vertieften Strukturen mit einem bestimmten Winkel zu der genannten äußeren Kante des Randbereichen des Prägewerkzeugs ausgerichtet, ist auch eine Ausrichtung der Knickkante mit diesem bestimmten Winkel möglich. In diesem Fall ist somit der Randbereich mit der Riffelung nicht parallel zu seiner Kante nach hinten gebogen oder geknickt, sondern schräg mit dem bestimmten Winkel.
Das Biegen bzw. Knicken im Randbereich des Prägewerkzeugs ermöglicht eine Riffelung auf beiden Seiten des Prägewerkzeugs, wobei sich die beiden Riffelungen ineinander verzahnen. Es ergibt sich eine festere Aufnahme des Prägewerkzeugs auf dem Prägezylinder, wodurch ein Verrutschen oder Verschieben des Prägewerkzeugs auf dem Prägezylinder vermindert oder verhindert wird. Des Weiteren wird durch die Riffelung ein passergenaues Ausrichten des Prägewerkzeugs auf dem Prägezylinder in Form eines „Einrastens“ beider Riffelungen ineinander in einer vorbestimmten Lage zueinander ermöglicht.
Des Weiteren bewirkt das Biegen bzw. Knicken im Randbereich auch eine Erhöhung der Dicke des Randbereichs des Prägewerkzeugs. Dabei ist es besonders vorteilhaft auch möglich, die Kante nicht nur einmal sondern auch mehrfach nach hinten umzubiegen, also mehrmals um 180°. Bei jeder Biegung bzw. Knickung des Randbereichs um 180° ergibt sich eine Erhöhung der Dicke des Randbereichs des Prägewerkzeugs um die Dicke des Prägewerkzeugs. Bei einer Biegung bzw. Knickung des Randbereichs um einmal 180° ergibt sich somit eine Verdoppelung der Dicke des Prägewerkzeugs, eine Biegung bzw. Knickung des Randbereichs um zweimal 180° ergibt eine Verdreifachung der Dicke des Prägewerkzeugs, eine Biegung bzw. Knickung des Randbereichs um dreimal 180° ergibt eine Vervierfachung der Dicke des Prägewerkzeugs und so weiter. Hierbei ergibt sich besonders vorteilhaft eine sehr dicke Randzone des Prägewerkzeugs, die ein Verspannen des Prägewerkzeugs auf dem Spannzylinder oder Magnetzylinder verbessert. Selbstverständlich kann bei einem mehrfachen Biegen bzw. Knicken des Randbereichs des Prägewerkzeugs die entsprechende Riffelung nicht mehr im Randbereich direkt an einer Kante des Prägewerkzeugs angeordnet sein, da sie ansonsten im Inneren der spiralförmigen Biegungen bzw. Knickungen angeordnet wäre. In diesem Fall muss die Riffelung parallel zur Kante des Prägewerkzeugs zur Mitte des Prägewerkzeugs hin verschoben werden und zwar so weit, dass sie nach dem mehrfachen Biegen bzw. Knicken an dem neuen Rand des Prägewerkzeugs an der Unterseite zu liegen kommt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist sowohl der erste Randbereich des Prägewerkzeugs als auch der zweiten Randbereich des Prägewerkzeugs einfach und/oder mehrfach nach hinten gebogen bzw. geknickt. Hierbei ergibt sich besonders vorteilhaft an beiden Randbereichen eine Verdickung des Randbereiches des Prägewerkzeugs, die ein Verspannen des Prägewerkzeugs auf dem Prägezylinder zusätzlich verbessert.
Vorteilhaft kann das Verzahnen und/oder der Passer der beiden Riffelungen weiter unterstützt werden, indem erste Strukturen der jeweiligen Riffelung parallel oder nahezu parallel zu der äußeren Kante der Randbereiche des Prägewerkzeugs ausgerichtet und eine zweite Strukturen quer zu der äußeren Kante des Randbereichen des Prägewerkzeugs ausgerichtet sind, beispielsweise mit einem Winkel von 90°, um auch ein seitliches Verzahnen und/oder eine seitliche Passerung zu gewährleisten. Mit der Riffelung kann somit sowohl die x-Achse (parallel zur Kante) als auch die y-Achse (quer zur Kante) des Prägewerkzeugs genau zueinander in Position gebracht werden.
Eine Zickzack-Riffelung ermöglicht dabei besonders vorteilhaft eine Kombination aus einer seitlichen und parallelen Ausrichtung des Prägewerkzeuges in einem Zug.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Prägewerkzeugs ist es, dass das exakte Zuschneiden des Endformates des Prägewerkzeugs nicht maßgeblich ist, sondern die exakte CAD-Umsetzung bzw. galvanische Abformung der Riffelung im Prägewerkzeug. Somit können Schneidtoleranzen deutlich größer ausfallen und die Wiederholbarkeit einer Fertigung ist um das Vielfache gesteigert.
Insbesondere können mit dem erfindungsgemäßen Prägewerkzeug Maschinen zum Einsatz kommen, die geeignet sind, das Prägewerkzeug zu halten, anzuschrauben, anzunieten, anzusaugen, aufzuspannen, magnetisch zu halten oder mit Hilfsmitteln zur Haftung auf dem Prägezylinder zu bringen. Das können Prägevorrichtungen, Stanzmaschinen, Falzmaschinen, Offsetmaschinen, Hochdruckmaschinen, Lackmaschinen mit Offsetwerken oder Lackwerken, Tiefdruckmaschinen, Stichtiefdruckmaschinen sowie digitale Druckmaschinen oder Siebdruckmaschinen sein, die grundsätzlich eine Prägung ermöglichen. Des Weiteren können Maschinen zum Einsatz kommen, welche flach/ flach, rund/ flach, flach/ rund, rund/rund in der Prägeausführung ausgestaltet sind. Des Weiteren können Bohrungskörnungen innerhalb des Riffelbereiches, oder in unmittelbarer Nähe, angebracht werden um ein Vernieten, Verschrauben oder technisches Verösen zu erleichtern und auf engsten Raum eines Druckspalts zum Liegen kommen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Riffelung auf die Geometrie und die Abmessungen eines Spannkanals im Spannzylinder angepasst, beispielsweise an dessen Höhe, Breite oder Flankenwinkel Ebenso kann die Riffelung auf vorhandene Spannzangen, Schnellspannschinen oder andere Aufnahmewerkzeuge abgestimmt werden. Hierzu kann die Riffelungsgeometrie in z.B. Höhe, Breite, Abstand nahezu beliebig angepasst werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Prägewerkzeug eine Hochdruckplatte. Diese Hochdruckplatte wird besonders bevorzugt galvanisch von einer Tiefdruckplatte abgeformt, wie es beispielsweise aus der DE 10 2017 005 838 A1 bekannt ist. Damit weist die Hochdruckplatte lediglich auf ihrer Vorderseite Prägestrukturen bzw. Strukturen zur Erzeugung taktiler Strukturen auf und ist auf ihrer Rückseite zunächst nahezu glatt. Erst nach dem erfindungsgemäßen Biegen oder Knicken des Randbereichs weist die Hochdruckform auch auf ihrer Rückseite erhabene und/oder vertiefte Strukturen im Riffelbereich auf.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung beträgt die Breite oder Linienstärke der Strukturen der Riffelung mindestens 30 µm.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung beträgt die Höhe der Strukturen der Riffelung gegenüber der umgebenden Oberfläche des Prägewerkzeugs mindestens 10 µm, vorteilhaft 20 µm bis 100 µm und besonders vorteilhaft 100 µm bis 750 µm.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist das Prägewerkzeug, insbesondere ein Prägewerkzeug aus Nickel, Kupfer, Messing, Federstahl oder Zink, eine Dicke von etwa 150 µm bis etwa 3000 µm auf. Weitere Ausgestaltungen gehen auch deutlich über diese Materialstärken hinaus. Hierbei können auch Stärken von beispielsweise 10 mm gewünscht sein. Die Länge und Breite des Prägewerkzeugs beträgt besonders vorteilhaft jeweils etwa 1000 mm bis etwa 1200 mm.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung variiert die Anzahl, Geometrie und Belegung der Strukturen der Riffelung, je nach Anforderung der Aufnahmebedingungen in Form, Verteilung, Größe und Abstand.
Besondere weitere Vorteile der Erfindung sind zum einen eine höhere Steifigkeit des Randbereiches des Prägewerkzeugs durch das Biegen oder Knicken sowie eine abgerundete Biege- bzw. Knickkante und dadurch eine Verminderung der Gefahr der Verletzung des Substrats oder des Bedienpersonals. Des Weiteren kann mit der Riffelung exakt auf die Aufnahmebedürfnisse eingegangen werden (Linienabstand, Geometrien, Linienausrichtung, Höhenprofil usw.). Durch Höhenunterschiede in der Riffelung kann zusätzlich ein exakteres Aufeinandertreffen der beiden Randbereiche gewährleistet werden.
Das Substrat, in das die Prägestrukturen im Prägevorgang abgeformt werden, besteht besonders bevorzugt aus Papier aus Baumwollfasern, wie es beispielsweise für Banknoten oder als Passvorsatzmaterial verwendet wird, oder aus anderen natürlichen Fasern oder aus Synthesefasern oder einer Mischung aus natürlichen und synthetischen Fasern, oder aus mindestens einer Kunststofffolie. Weiterhin bevorzugt besteht das Substrat aus einer Kombination aus mindestens zwei übereinander angeordneten und miteinander verbundenen unterschiedlichen Substraten, einem sogenannten Hybrid. Hierbei besteht das Substrat beispielsweise aus einer Kombination Kunststofffolie-Papier-Kunststofffolie, d.h. ein Substrat aus Papier wird auf jeder seiner beiden Seiten durch eine Kunststofffolie bedeckt, oder aus einer Kombination Papier-Kunststofffolie-Papier, d.h. ein Substrat aus einer Kunststofffolie wird auf jeder seiner beiden Seiten durch Papier bedeckt.
Weitere Substrate können dabei zum Einsatz kommen, welche sich im besonderen Maße zum Prägen eignen, beispielsweise Metallfolien, Dünnfolien, Karton, oberflächenbehandelter Karton oder kaschiertes Substrat.
Die Papierschicht weist üblicherweise ein Gewicht von 40 g/m² bis 400 g/m² auf, vorzugsweise von 80 g/m² bis 250 g/m². Selbstverständlich kann je nach Anwendung jedes andere geeignete Gewicht und jede andere geeignete Stärke eingesetzt werden. Die Dicke des Substrats beträgt bevorzugt etwa90 µm oder mehr.
Wertdokumente, für die ein derartiges Substrat bzw. Sicherheitspapier verwendet werden kann, sind insbesondere Banknoten, Aktien, Anleihen, Urkunden, Gutscheine, Schecks, hochwertige Eintrittskarten, aber auch andere fälschungsgefährdete Papiere, wie Pässe und sonstige Ausweisdokumente, sowie Karten, wie beispielsweise Kredit- oder Debitkarten, deren Kartenkörper mindestens eine Lage eines Sicherheitspapiers aufweist, und auch Produktsicherungselemente, wie Etiketten, Siegel, Blister, Verpackungen, Faltschachteln, Beipackzettel, Aufbewahrungsboxen und dergleichen. Die vereinfachte Benennung Wertdokument schließt alle oben genannten Materialien, Dokumente und Produktsicherungselemente ein.
Als Passer oder Register im Sinne dieser Erfindung wird die Lagegenauigkeit von Prägestrukturen oder anderer Elemente zueinander auf Vorder- und/oder Rückseite eines Prägewerkzeugs oder eines Substrats bezeichnet. Beispielsweise stören bei Teilen von Druckbildern, die sich in Durchsicht zu einem Gesamtdruckbild ergänzen, bereits geringe Abweichungen von weniger als 0,1 mm zwischen den jeweiligen Druckbildern den visuellen Eindruck in Durchsicht erheblich. Die DIN 16500-2: 1987-01 definiert als Passer die Genauigkeit in der Drucktechnik, mit der die vorgesehene Wiedergabegüte der zu reproduzierenden Details erreicht bzw. eingehalten wird.
Die Begriffe „Vorderseite“ oder „Rückseite“ eines Prägewerkzeugs sind relative Begriffe, die auch als „die prägende“ und „die gegenüberliegende“ Seite bezeichnet werden können und die den überwiegenden Anteil der Gesamtoberfläche des Prägewerkzeugs bilden. Ausdrücklich nicht umfasst mit diesen Begriffen sind die Seitenflächen eines Prägewerkzeugs, die im Vergleich zu der Ausdehnung des Prägewerkzeugs verschwindend gering sind und nicht mit Prägeelementen oder Beschichtungen versehen werden bzw. werden können.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen, soweit dies von dem Schutzumfang der Ansprüche erfasst ist.
Anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele und der ergänzenden Figuren werden die Vorteile der Erfindung erläutert. Die Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen dar, auf die jedoch die Erfindung in keinerlei Weise beschränkt sein soll. Des Weiteren sind die Darstellungen in den Figuren des besseren Verständnisses wegen stark schematisiert und spiegeln nicht die realen Gegebenheiten wider. Insbesondere entsprechen die in den Figuren gezeigten Proportionen nicht den in der Realität vorliegenden Verhältnissen und dienen ausschließlich zur Verbesserung der Anschaulichkeit. Des Weiteren sind die in den folgenden Ausführungsbeispielen beschriebenen Ausführungsformen der besseren Verständlichkeit wegen auf die wesentlichen Kerninformationen reduziert. Bei der praktischen Umsetzung können wesentlich komplexere Muster oder Bilder zur Anwendung kommen.
Im Einzelnen zeigen schematisch:

1 in Seitenansicht ein erfindungsgemäßes Prägewerkzeug in einer ersten Ausführungsform und hierbei in 1a vor dem Biegen der Kanten des Prägewerkzeugs und in 1b nach dem Biegen der Kanten des Prägewerkzeugs,
2 in Seitenansicht ein erfindungsgemäßes Prägewerkzeug in einer zweiten Ausführungsform und hierbei in 2a vor dem Biegen einer Kante des Prägewerkzeugs und in 2b nach dem Biegen der Kante des Prägewerkzeugs,
3 in Seitenansicht ein erfindungsgemäßes Prägewerkzeug in gebogener Form kurz vor dem Aufspannen auf einen Prägezylinder,
4 in Draufsicht auf die Vorderseite ein erfindungsgemäßes Prägewerkzeug in einer dritten Ausführungsform.

Die 1 zeigt in Seitenansicht in 1a ein erfindungsgemäßes Prägewerkzeug 1 in einer ersten Ausführungsform mit Prägestrukturen 2 auf der Vorderseite V, die nach einem Prägevorgang in ein Substrat abgeformt werden. Das Prägewerkzeug 1 ist hierbei als Hochdruckplatte nach der galvanischen Abformung einer entsprechenden Tiefdruckform noch vor dem kreisbogenförmigen Biegen des gesamten Prägewerkzeugs dargestellt. Am linken und rechten Rand des Prägewerkzeugs 1 befinden sich Riffelungen 3, 4, 5 und 6, die in Form parallel angeordneter walmdachförmiger Strukturen auf der Vorderseite des Prägewerkzeugs 1 ausgebildet sind. Die jeweils äußere Riffelung 4 und 6 kann entlang der Knickkante 7 bzw. 8 um etwa 180° nach unten auf die Rückseite R gebogen bzw. geknickt werden.
1b zeigt das Prägewerkzeug 1 aus 1a nach dem Biegen der Bereiche mit den äußeren Riffelungen 4 und 6 um etwa 180° in Richtung der beiden Pfeile. Es ergibt sich ein Prägewerkzeug, das sowohl an seiner Vorderseite V, als auch an seiner Rückseite R eine Riffelung und eine Verdickung an beiden Rändern des Prägewerkzeugs aufweist.
Die 2 zeigt in Seitenansicht in 2a ein erfindungsgemäßes Prägewerkzeug 1 in einer zweiten Ausführungsform, bei der im Gegensatz zu dem Prägewerkzeug aus 1 nur ein Rand mit einer Riffelung 9 entlang der Knickkante 11 um etwa 180° nach unten auf die Rückseite R gebogen bzw. geknickt wird. 2b zeigt das Prägewerkzeug 1 aus 2a nach dem Biegen des Bereichs mit der äußeren Riffelung 9 um etwa 180° in Richtung des Pfeils. Es ergibt sich ein Prägewerkzeug, das an seiner Vorderseite V eine Riffelung 10 am rechten Rand des Prägewerkzeugs 1 und an seiner Rückseite R eine Riffelung 9 und eine Verdickung am gegenüberliegenden Rand des Prägewerkzeugs 1 aufweist.
3 zeigt das Prägewerkzeug 1 aus 2b, nachdem es kreisbogenförmig gebogen wurde, kurz vor dem Aufspannen auf einen Spannzylinder. Die beiden Riffelungen 9 und 10 verzahnen nach dem Verspannen ineinander und verhindern so ein Verschieben oder Verrutschen des Prägewerkzeugs auf dem Spannzylinder. Eine Verdickung des Randbereichs des Prägewerkzeugs entsprechend 2 ist vorhanden, wurde in 3 aber aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
4 zeigt in Draufsicht auf die Vorderseite ein erfindungsgemäßes Prägewerkzeug 1 in einer dritten Ausführungsform. Das Prägewerkzeug 1 ist hierbei als Hochdruckplatte nach der galvanischen Abformung einer entsprechenden Tiefdruckform noch vor dem kreisbogenförmigen Biegen des gesamten Prägewerkzeugs dargestellt, aber im Gegensatz zu 1 noch vor dem Schneiden der Ränder der Platte P entlang der mit dem Scherensymbol gekennzeichneten Schnittkanten.
Riffelungen 11 und 12 in Form paralleler linienförmiger Erhöhungen sind an der linken und der rechten Kante des Prägewerkzeugs 1 angeordnet und parallel zu der äußeren Kante des Randbereichen des Prägewerkzeugs 1 ausgerichtet. Die Riffelung 11 wird entlang der Kante 17 in Richtung des Pfeils um etwa 180° nach hinten auf die Rückseite des Prägewerkzeugs 1 gebogen bzw. geknickt. Nach einem kreisbogenförmigen Biegen des Prägewerkzeugs 1 entsprechend 4 verzahnen die beiden Riffelungen 11 und 12 ineinander und verhindern dabei ein Verschieben des Prägewerkzeugs 1in x-Richtung.
Zusätzlich weist das Prägewerkzeug 1 Riffelungen 13,14,15 und 16 auf, die mit einem Winkel von 90° quer zu den Riffelungen 11 und 12 und deren äußeren Kante des Randbereichs des Prägewerkzeugs 1 ausgerichtet sind, um auch ein seitliches Verzahnen und/oder eine seitliche Passerung zu gewährleisten. Mit den Riffelungen 13,14,15 und 16 kann somit die y-Achse des Prägewerkzeugs 1 genau zueinander in Position gebracht und auch gegen Verschieben gesichert werden.
In den Ecken des Prägewerkzeugs 1 sind Bohrungskörnungen 18 angeordnet, um ein Vernieten, Verschrauben oder technisches Verösen der überlappenden Randbereiche des Prägewerkzeugs 1 miteinander zu erleichtern.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102017005838 A1 [0007, 0024]

Claims

Prägewerkzeug, mit dem taktil erfassbare Strukturen in ein Substrat geprägt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Prägewerkzeug eine Riffelung in einen ersten Randbereich des Prägewerkzeugs auf der Vorderseite und eine Riffelung in einem zweiten Randbereich des Prägewerkzeugs auf der Rückseite des Prägewerkzeugs aufweist, wobei sich der erste und der zweite Randbereich auf dem Prägewerkzeug gegenüberliegen und sich bei einem nachfolgenden Spannen des Prägewerkzeugs auf einen Prägezylinder überlappen und sich die Riffelung des ersten Randbereichs mit der Riffelung des zweiten Randbereichs miteinander verzahnt, wobei der zweite Randbereich nach hinten um etwa 180° gebogen oder geknickt ist, so dass die Riffelung im zweiten Randbereich, die ursprünglich auf der Vorderseite des Prägewerkzeugs angeordnet war, auf der Rückseite des Prägewerkzeugs angeordnet ist.
Prägewerkzeug, mit dem taktil erfassbare Strukturen in ein Substrat geprägt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Prägewerkzeug eine Riffelung in einen ersten Randbereich des Prägewerkzeugs auf der Rückseite des Prägewerkzeugs und eine Riffelung in einem zweiten Randbereich des Prägewerkzeugs auf der Rückseite des Prägewerkzeugs aufweist, wobei sich der erste und der zweite Randbereich auf dem Prägewerkzeug gegenüberliegen und sich bei einem nachfolgenden Spannen des Prägewerkzeugs auf einen Prägezylinder mit einer Riffelung auf dem Prägezylinder verzahnen, wobei der erste und der zweite Randbereich nach hinten um etwa 180° gebogen oder geknickt sind, so dass die Riffelungen, die ursprünglich auf der Vorderseite des Prägewerkzeugs angeordnet waren, auf der Rückseite des Prägewerkzeugs angeordnet sind.
Prägewerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Prägezylinder ein Spannzylinder ist, auf den das Prägewerkzeug mechanisch aufgespannt und mit Spannmitteln mechanisch gehalten wird.
Prägewerkzeug nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich mit der Riffelung parallel zu seiner äußeren Kante nach hinten gebogen oder geknickt ist.
Prägewerkzeug nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Randbereich nicht nur einmal sondern mehrfach nach hinten also mehrmals um 180° umgebogen ist, wobei sich bei jeder Biegung bzw. Knickung des Randbereichs um 180° eine Erhöhung der Dicke des Randbereichs des Prägewerkzeugs um die Dicke des Prägewerkzeugs ergibt.
Prägewerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der erste Randbereich des Prägewerkzeugs als auch der zweiten Randbereich des Prägewerkzeugs einfach und/oder mehrfach nach hinten gebogen bzw. geknickt ist.
Prägewerkzeug nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass erste Strukturen der jeweiligen Riffelung parallel oder nahezu parallel zu der äußeren Kante der Randbereiche des Prägewerkzeugs ausgerichtet sind und zweite Strukturen quer zu der äußeren Kante des Randbereichen des Prägewerkzeugs ausgerichtet sind.
Prägewerkzeug nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Strukturen der jeweiligen Riffelung im Zickzack zu der äußeren Kante der Randbereiche des Prägewerkzeugs ausgerichtet ist.
Prägewerkzeug nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prägewerkzeug eine Hochdruckplatte ist, die besonders bevorzugt galvanisch von einer Tiefdruckplatte abgeformt ist.
Prägewerkzeug nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite oder Linienstärke der Strukturen der Riffelung mindestens 30 µm beträgt.
Prägewerkzeug nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Strukturen der Riffelung gegenüber der umgebenden Oberfläche des Prägewerkzeugs mindestens 10 µm, vorteilhaft 20 µm bis 100 µm und besonders vorteilhaft 100 µm bis 750 µm beträgt.