DE3902960A1 - Verfahren und vorrichtung zum registergenauen bearbeiten von materialbahnen, insbesondere zur herstellung von sicherheitsfaeden - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum registergenauen bearbeiten von materialbahnen, insbesondere zur herstellung von sicherheitsfaedenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum registergenauen
Bearbeiten von Materialbahnen, insbesondere zur Her
stellung von Sicherheitselementen gemäß Oberbegriff des
Anspruchs 1, eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver
fahrens sowie Materialbahnen, die als Halbzeug zur Her
stellung von Sicherheitsfäden Verwendung finden können.
Zur Erhöhung der Fälschungssicherheit von Banknoten,
Wertpapieren, Ausweiskarten etc. ist es bekannt, diese
Dokumente neben anderen Sicherheitsmerkmalen mit Sicher
heitsfäden auszustatten. Bei Papierprodukten werden die
Sicherheitsfäden während der Papierherstellung in die
sich bildende Faserschicht eingeführt, während sie bei
mehrschichtigen Kunststoffprodukten zwischen zwei oder
mehreren Einzelschichten eingelagert werden.
Die Sicherheitsfäden werden u. a. mit Druckbildern ver
sehen, die in Fadenlängsrichtung verlaufen, wobei be
kannte derartige Druckbilder in Form von Mustern oder
alphanumerischen Zeichen, optisch wirkenden Strukturen
und/oder visuell sichtbaren und/oder nur maschinell les
baren Aufdrucken, Zusätzen oder Beschichtungen vorliegen
können. Die Druckbilder erstrecken sich in gleichblei
bender Form über die gesamte Fadenlänge, wobei sich
Muster oder Schriftbilder beliebig oft wiederholen. Im
folgenden Text stehen Begriffe wie Druckmuster, Druckbild
usw. stellvertretend für beliebige Arten von Kennzeich
nungen; in diesem Sinn sind also auch Prägungen, Stanzun
gen, Beschichtungen etc. als "Druckbilder" zu verstehen.
Aus fertigungstechnischen Gründen werden bedruckte Si
cherheitsfäden aus breiten Folienbahnen hergestellt. Da
bei werden zunächst die Folienbahnen mit Druckmustern
bzw. Schriftzügen in parallel laufender Anordnung be
druckt; anschließend werden diese Folienbahnen in die
einzelnen Sicherheitsfäden geschnitten. Da die Fäden in
der Regel nur eine Breite von 0,5-1,5 mm aufweisen, ist
ein registergenaues Schneiden der Folie zum Druckbild im
allgemeinen mit einem hohem Aufwand verbunden. Man zog es
daher in vielen Fällen vor, die einzelnen Schriftzüge und
die Breite der Fäden so zu wählen, daß sich nach dem
Schneiden zumindest immer ein Schriftzug vollständig auf
dem geschnittenen Faden wiederfindet (DE-OS 14 46 851).
Ein anderes bekanntes Verfahren besteht darin, das ge
wünschte Muster mit größeren Zwischenräumen auf transpa
rente Folien zu drucken und den Schnitt dann im Zwischen
raum durchzuführen. Nach der Einbettung des Sicherheits
fadens im Papier ist der transparente Bereich nicht er
kennbar, sondern nur das in Fadenlängsrichtung laufende
Druckmuster. Diese Methode hat zur Folge, daß der ein
zubettende Faden wesentlich breiter sein muß als der
sichtbare Fadenteil. Die Einbettung eines breiten Fadens
wirkt sich nachteilig auf die Qualität der Dokumente und
Sicherheitspapiere aus, so sind die Reißfestigkeit des
Papiers und die Haftung des Fadens im Papier herabge
setzt. Außerdem lassen sich Fäden, die eine bestimmte
Breite übersteigen, nicht mehr in der erforderlichen Pro
duktionssicherheit, d. h. ohne Löcher zu bilden, in das
Papier einbetten.
Ein Verfahren, das in Umgehung der o.g. Probleme eine
registergenaue Bearbeitung von Folienbahnen gestattet,
ist z. B. aus der EP-A 02 38 043 bekannt. Gemäß diesem
bekannten Verfahren werden Sicherheitsfäden bzw. die
Folienbahnen, die die Sicherheitsfäden tragen, mit einer
mechanisch abgreifbaren längsgerichteten Oberflächen
struktur ausgestattet. Mit Hilfe von Profilrollen oder
ähnlichen Vorrichtungen, die in diese Strukturen ein
greifen, können damit die Folienbahnen in exakter Aus
richtung zu diesen Strukturen weiteren Bearbeitungs
vorrichtungen, wie z. B. Druckvorrichtungen oder Schneid
vorrichtungen, zugeführt werden. Diese Lösung ist aber
auf die Anwendung von Folienbahnen mit geeigneten Ober
flächenstrukturen begrenzt bzw. erfordert einen zusätz
lichen Verfahrensschritt zur Aufbringung der Oberflächen
strukturen.
Andere aus der allgemeinen Drucktechnik bekannte Ver
fahren bestehen darin, zur Führung von Materialbahnen
aufgedruckte Markierungen zu verwenden. Beim Einlaufen
der Materialbahnen in die Bearbeitungsstation, wie z. B.
eine Schneidstation, werden die Lageabweichungen der
Markierungen bezüglich einer Sollposition mit Sensoren
abgetastet. Ein daraus gebildetes Regelsignal wird einem
Registerregler zugeführt, der dann eine Lagekorrektur
vornimmt (DE-AS 21 46 492). Diese markierungsgeregelte
Positionierung der Bahn weist aber wesentliche Nachteile
auf.
So ist es notwendig, um Fehlerquellen, insbesondere um
ein unerwünschtes Auslaufen der Materialbahnen zwischen
Sensor und Schneidpostion zu vermeiden, den Sensor mög
lichst nahe an der eigentlichen Bearbeitungsstelle anzu
ordnen. Darüber hinaus haben die Sensoren und die Bear
beitungsstationen in einer räumlich festen Beziehung zu
einander zu stehen, was eine zusätzliche stabile mechani
sche Verbindung zwischen Maschine und Sensor erforderlich
macht.
Diese Bedingungen - feste Struktur und bearbeitungsnahe
Sensorpositionierung - führen zu vielfältigen Problemen.
In vielen Fällen erlauben es die räumlichen Verhältnisse
nicht, den Sensor in unmittelbarer Nähe zur Bearbeitungs
stelle anzuordnen. Falls es dennoch möglich ist, kommt
es zu Problemen bei Wartungs- und Justierarbeiten, da die
Sensoren nur schwer zugänglich sind. Außerdem erhöht sich
aufgrund der unmittelbaren Nähe der an sich empfindlichen
Sensoren zur Bearbeitungsvorrichtung die Verschmutzungs-
und Beschädigungsgefahr. Darüber hinaus sind wegen des
Platzbedarfs bestehende Schneidmaschinen nur bedingt mit
einer Bahnpositionierung nachrüstbar.
Ein weiterer und gravierender Nachteil besteht darin,
daß gemäß den bekannten Verfahren die Aufgabe einer
präzisen Zuführung der Materialbahn häufig nur unter
speziellen Betriebsbedingungen mit ausreichender Zuver
lässigkeit erfüllt werden kann.
Eine Anordnung zur Ausregelung von Sollageabweichungen
besteht bekannterweise aus einer Zuführungsvorrichtung
(Registerregler etc.) und einem Sensorkopf, die in die
ser Reihenfolge von einer mit Steuermarkierungen ver
sehenen Materialbahn passiert wurden (DE-AS 21 46 692).
Die Schneidstation befindet sich wahlweise vor oder hin
ter dem Sensorkopf. Der Sensorkopf ermittelt laufend die
Abweichungen der Bahnmarkierungen zu einer Sollposition,
bildet ein Regelsignal und gibt es an die Zuführungsvor
richtung weiter. Die Zuführung korrigiert anhand des Re
gelsignals die Lage der Materialbahn relativ zur Schneid
station. Nachteilig an dieser Anordnung ist, daß man je
nach den augenblicklich vorhandenen Parametern der Anord
nung - Regelgeschwindigkeit, Sensorempfindlichkeit, Bahn
geschwindigkeit usw. verschiedene Regelcharakteristika
erhält. Bei zu geringer Systemdämpfung oder gleichbedeu
tend bei Überreaktionen des Registerreglers gerät die
Ausregelung in einen permanent schwingenden Zustand. Bei
zu hoher Systemdämpfung ist die Zeitkonstante der Ausre
gelung unzureichend groß, wodurch Fehler zu spät korri
giert werden. Diese Regelung erfordert eine genaue Fest
legung der Parameter und arbeitet nur in einem engen Pa
rameterbereich in der gewünschten Weise. Je enger aber
die Toleranzgrenzen festgelegt sind, um so größer ist der
für die Regelung, Produktionsverfahren und -kontrolle zu
treibende Aufwand. Bei vertretbarem Aufwand betragen die
erreichbaren Schnittoleranzen mehrere 1/10 Millimeter.
Aus Gründen einer hohen Fälschungssicherheit und einer
zuverlässigen Papiereinbettung werden schmale, etwa mil
limeterbreite Sicherheitsfäden mit einer definierten Pla
zierung der Kennzeichnung zur Fadengeometrie gewünscht.
Aus den geforderten Fadenabmessungen resultiert eine
nicht zu überschreitende Schnittoleranz von 0,1 Millime
ter. Dabei ist zu beachten, daß die Papierherstellung in
langen Bahnen erfolgt und die Sicherheitsfäden dement
sprechend ebenfalls in langen Fäden bereitzustellen sind.
Das hat zur Folge, daß das Bearbeitungsverfahren die Ein
haltung der engen Toleranzgrenzen über eine große
Schnittlänge garantieren muß.
Schneidet man Sicherheitsfäden mit einer Breite im Sub
millimeterbereich unter Benutzung der bekannten Regel
techniken, die je nach vorliegenden Verfahrensparametern
Abweichungen von der Sollage äußerst unterschiedlich kor
rigieren, so ist zur Einhaltung der Toleranzen mit einem
hohen Kontrollaufwand zu arbeiten. Größere Abweichungen
können aus den o.g. Gründen nicht zugelassen werden.
Die bekannten Regeltechniken sind also für die Her
stellung von Sicherheitsfäden mit einem über die Breite
des Fadens exakt plazierten Druckbild nicht oder nur
bedingt anwendbar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein Ver
fahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Sicher
heitsfäden zu schaffen, die in Längsrichtung verlaufende
Druckbilder aufweisen, wobei unter Einhaltung enger Tole
ranzen und hoher Qualität eine exakte Ausrichtung dieser
Kennzeichnung zur Geometrie des Fadens vorzuliegen hat.
Darüber hinaus soll die aus dem Verfahren resultierende
Vorrichtung aufgrund räumlich flexibler Gestaltungsmög
lichkeiten leicht in bestehende Bearbeitungs- oder Ferti
gungseinrichtungen integrierbar sein.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs
1 enthaltenen Merkmale gelöst. Eine Vorrichtung zur
Herstellung und Bearbeitung von Sicherheitsfäden ist
Gegenstand eines Nebenanspruchs. Eine Materialbahn, wie
sie zur Herstellung und Bearbeitung von Sicherheits
fäden als Halbzeug verwendet werden kann, ist ebenfalls
Gegenstand eines Nebenanspruchs.
Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, daß
ein Verfahren Anwendung findet, das im technischen
Sinn eine Positionssteuerung gestattet, d. h. entspre
chend einer ermittelten Position des Druckbildes zur
Bahnkante erhält die Zuführung ein Stellsignal, wobei die
gemeinsame Referenzlinie die Bahnkante ist. Solche
Positionssteuerungen sind im Gegensatz zu Positionsrege
lungen, die nur auf Abweichungen von Sollwerten reagieren
können, frei von Regelfehlern.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht darin, daß man in der Wahl der Plazierung der
Sensoren große Freiheiten besitzt. So kann der Sensor
im Prinzip in beliebig großer Entfernung vor der Be
arbeitungsstation angeordnet werden. Für jeden Punkt
auf der Folienbahn muß lediglich sichergestellt werden,
daß zum Zeitpunkt seines Einlaufens in die Station das
zugehörige Stellsignal an der Zuführung anliegt; eine
konstante Bandgeschwindigkeit, bzw. ein exakter Maschi
nentakt erleichtert diese Aufgabe.
Mit diesem Verfahren lassen sich nun Folienbahnen, auf
denen das Druckbild von Sicherheitsfäden mehrfach in
Nebeneinanderlage angeordnet ist, so schneiden, daß jeder
aus dieser Folienbahn ausgeschnittene Faden sein Druck
bild in der gewünschten Lage, z. B. in einer Mittenlage,
aufweist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird
der Schneidprozeß in zwei Schritten durchgeführt. Die
beiden Schritte des Schneidprozesses gliedern sich in
einen Grob- und in einen Feinschnitt. Im ersten Schritt
werden aus den meterbreiten Folienbahnen im Grobschnitt
mehrere Folienbänder gleicher Breite ausgeschnitten.
Diese Folienbänder lassen sich aufgrund ihrer konstan
ten Breite in einfach gebauten, standardisierten Vorrich
tungen sicher an den Bahnkanten führen. Im zweiten
Schritt, dem Feinschnitt, werden aus den Folienbändern
dann die einzelnen Sicherheitsfäden geschnitten.
Vorzugsweise werden die meist transparenten Folien so
gestaltet, daß nach einer Anzahl von Nutzen (Druckbilder
einzelner Sicherheitsfäden) ein druckfreier Bereich vor
gesehen wird. In diesem Bereich wird eine zur transparen
ten Folienbahn kontrastierende Steuerlinie aufgedruckt.
Beim Grobschnitt wird die Folienbahn entlang dieser
Steuerlinie in die Folienbänder geschnitten, wobei die
Steuerlinie in ihrer Breite so gewählt ist, daß die
Schnittlinie stets innerhalb dieser Steuerlinie verläuft.
Da die Steuerlinie zusammen mit dem Druckbild aufgedruckt
wird, ist gewährleistet, daß die Kanten der Steuerlinien
parallel zu den Druckbildern verlaufen.
Nach dem Grobschnitt der Folienbahn erhält man damit
Folienbänder, die zumindest an einer Bahnkante eine
durchtrennte Steuerlinie aufweisen. Aufgrund der
Parallelität von Druckmuster- und Steuerlinienkante
ist die Breite dieser geschnittenen Steuerlinie ein
direktes Maß für den Abstand des Druckbilds zur Bahn
kante. Um den Feinschnitt nun nach dem erfindungsge
mäßen Verfahren durchführen zu können, ist es also
lediglich erforderlich, die verbliebene Breite der
Steuerlinie zu ermitteln. Der sich daraus ergebende
Meßwert kann dann direkt zur Bildung des Steuersignals
für die Zuführungsvorrichtung verwendet werden. Zur Er
mittlung des Meßsignals werden vorzugsweise optische Sen
soren, beispielsweise ein Linienraster aus CCD-Sensoren,
verwendet.
Neben dem Einsatz bei Schneidevorrichtungen läßt sich das
erfindungsgemäße Verfahren auch bei anderen Prozessen und
Materialbahnbearbeitungen einsetzen, z. B. zur Aufbrin
gung von Prägestrukturen in exakter Ausrichtung zu einem
vorab auf eine Folie aufgebrachten Druckbild, zum Auf
bringen von Druckbildern, die bereits vorhandenen Kenn
zeichnungen der Materialbahn exakt zugeordnet werden sol
len etc.
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und
Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche und
der Beschreibung anhand der Figuren.
Die Figuren zeigen:
Fig. 1 einen Sicherheitsfaden,
Fig. 2 eine bedruckte Folienbahn, wie sie als
Halbzeug für Sicherheitsfäden verwendet
wird,
Fig. 3 einen Ausschnitt der Folienbahn aus
Fig. 2,
Fig. 4 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum
Schneiden von Folienbändern in Seiten
ansicht,
Fig. 5 eine Zuführungsvorrichtung mit Meßsteuer
kreis zum Zuführen von Folienbändern,
Fig. 6 ein Folienband mit Lage der Schnittlinien,
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform eines Folien
bandes.
Fig. 1 zeigt einen Sicherheitsfaden 1, der zur Erhöhung
der Fälschungssicherheit mit einer zur Fadenmitte aus
gerichteten Druckbild 2 versehen ist. Das Druckbild be
steht im gezeigten Beispiel aus dem Schriftzug "XYZ", der
sich über die Länge des Fadens wiederholt. Als Material
für Sicherheitsfäden werden vorzugsweise durchsichtige
Kunststoffe wie Polyester verwendet. Die Breite der Fä
den, die in Papier eingebettet werden, reicht typischer
weise von 0,5 bis 1,5 mm; in Kunststoff eingebettete Fä
den weisen auch größere Breiten auf.
Die Sicherheitsfäden werden aus Folienbahnen hergestellt,
die eine Nutzbreite von 0,5 bis 1,5 m aufweisen. Die
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer solchen
Folienbahn 3, wie sie als Halbzeug zur Herstellung von
Sicherheitsfäden verwendet wird. Das Druckbild der
Folienbahn besteht aus nebeneinander angeordneten Nutzen
paketen 4 mit angrenzenden oder dazwischenliegenden
Steuerlinien 5. Die Nutzenpakete selbst bestehen aus
nebeneinanderliegenden Einzelnutzen, wobei etwa 50 Ein
zelnutzen, von denen jeder das Druckbild eines Sicher
heitsfadens enthält, ein derartiges Nutzenpaket bilden.
Die Steuerlinien befinden sich im druckfreien Bereich
zwischen den Nutzenpaketen und verlaufen parallel dazu.
In einem ersten Schneidvorgang, dem Grobschnitt, wird die
Folienbahn 3 in einzelne Folienbanden geschnitten, die
je ein Nutzenpaket enthalten. Die Justierung der Bahn
zuführung erfolgt dabei anhand der Steuerlinien 5 oder
anhand separater Randlinien 6.
In der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsform wird
die Folie mittels mehrerer parallel zueinander ausge
richteten Schneidmessern geschnitten, wobei die Schneid
messer so angeordnet sind, daß der Schnitt jeweils inner
halb dieser Steuerlinien 5 erfolgt.
Die Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt einer derartigen Fo
lienbahn 3, mit der in der Steuerlinie 5 verlaufenden
Grobschnittlinie 7. Die Steuerlinie 5 schließt sich dabei
direkt an die Druckbilder 8 der einzelnen Sicherheits
fäden an.
Die Breite der Steuerlinien ist dabei so bemessen, daß
auch unter Beachtung aller Schnittoleranzen der Verlauf
der Grobschnittlinie innerhalb der Steuerlinie über die
gesamte Länge der Bahn gewährleistet ist. Aufgrund der
parallelen Anordnung der Messer werden die Folienbahnen
zudem über die gesamte Bahnlänge konstant in einer vor
gegebenen Breite geschnitten.
Diese Folienbänder werden in einer in Fig. 4 und 5
schematisch gezeigten Vorrichtung in einem Feinschnitt
vorgang in die einzelnen Sicherheitsfäden geschnitten.
Die während des Grobschnitts auf Zwischenspeicherrollen
10 aufgerollten Folienbänder werden in dieser Vorrichtung
von diesen Speicherrollen abgezogen und mit Hilfe einer
Transportvorrichtung der Bearbeitungsstation, in diesem
Fall eine Schneidstation 12, zugeführt. Diese Schneid
station 12 ist mit einer in den Figuren nicht gezeigten
Messerwalze ausgestattet, die aus einer Vielzahl von
scheibenförmigen auf einer Achse gemeinsam angeordneten
Messern besteht. Die Anzahl der Messer ist auf die
Anzahl der Einzelnutzen auf dem Folienband abgestimmt;
der Abstand richtet sich nach der gewünschten Sicher
heitsfadenbreite. Beim Durchgang des Folienbands durch
diese Schneideinrichtung 12 wird diese Folie also in eine
Vielzahl von Sicherheitsfäden 13 geschnitten, die nach
Durchgang der Rollen 14 voneinander separiert und auf
ebenfalls nicht gezeigte einzelne Spulen aufgespult wer
den. Im Transportsystem ist eine Ausgleichseinheit 15
vorgesehen, mit deren Hilfe die Bandgeschwindigkeit kon
stant auf einem vorbestimmten Wert gehalten werden kann.
Vor der Schneidvorrichtung ist eine Zuführungsvorrichtung
16 vorgesehen, mit der das Band 11 in einer vorbestimmten
Lage zur Schneidvorrichtung 12, insbesondere zur Messer
walze, in diese eingeführt werden kann. In einem ein
fachen Fall besteht diese Zuführungsvorrichtung aus einer
Grundplatte 17, mit zwei zur Bandlaufrichtung parallelen
Reihen von Führungsstiften 18; der gegenseitige Abstand
der Reihen ist auf die Bandbreite abgestimmt, so daß das
Band durch beidseitigen Kantenanschlag geführt ist. Die
Zuführungsvorrichtung wird durch eine obere Abdeckung 19
abgeschlossen.
Abstandselemente, die etwas höher als die Banddicke sind
und zwischen der Grundplatte 17 und der Abdeckung 19
liegen, gewährleisten einen ungehinderten Durchlauf des
Bandes durch die Zuführvorrichtung. Die Vorrichtung ist
insgesamt z. B. über einen Spindelantrieb 20 lateral zur
Bandlaufrichtung verschiebbar. Die Verschiebung wird über
ein Stellglied 21, beispielsweise einen Schrittmotor,
gesteuert. Durch diese seitliche Verschiebung der Zufüh
rungsvorrichtung kann das Band damit in einer vorgegebe
nen geometrischen Zuordnung zur nachfolgenden Bearbei
tungseinrichtung in diese eingeführt werden.
Die jeweilige Position der Zuführungsvorrichtung 16 wird
über einen Meß- und Steuerkreis ermittelt. Hierzu ist
vor der Zuführungsvorrichtung eine Meßeinrichtung 22
vorgesehen, die im Bereich der angeschnittenen Steuer
linie 5 angeordnet ist und mit deren Hilfe die Breite
dieser Steuerlinie gemessen wird. Als Meßeinrichtung kann
z. B. ein CCD-Element in Verbindung mit entsprechenden
elektronischen Schaltkreisen 23 verwendet werden, die auf
der Basis des Meßergebnisses ein Steuersignal für die
Positionierung erzeugen.
Die Breite dieser angeschnittenen Steuerlinie 5 ist ein
direktes Maß für den Abstand der Druckbilder der einzel
nen Sicherheitsfäden zur Bandkante 25. Mißt man also die
Breite dieser Steuerlinie, so kann exakt vorausberechnet
werden, in welcher Position das Folienband mit Hilfe der
Zuführvorrichtung beim Einlauf in die Bearbeitungsvor
richtung gehalten werden muß, so daß die Druckbilder
der einzelnen Sicherheitsfäden z. B. in der gewünschten
Mittenlage jeweils exakt zwischen zwei Messern einlaufen.
Die Meßeinrichtung 22 selbst kann in nahezu beliebig
großer Entfernung von der Bearbeitungs- bzw. Zuführungs
station angeordnet werden. Es ist hier lediglich z. B.
über eine entsprechende zeitliche Korrelation dafür zu
sorgen, daß die von einem bestimmten Bandabschnitt er
faßte Breite der Steuerlinie und das aus dieser Breiten
bestimmung ermittelte Stellsignal in dem Moment an der
Zuführungsvorrichtung anliegt, in dem der betreffende
Bandabschnitt die Zuführungsvorrichtung durchläuft. Damit
hier keine Fehler entstehen, werden zusätzliche den Band
lauf kontrollierende und registrierende Elemente wie
Zählvorrichtungen für Bandlängen benutzt. Die zeitliche
Korrelation kann auch unter Ausnutzung des Maschinentakts
oder einer konstanten Bahngeschwindigkeit der Transport
vorrichtung erfolgen.
Anstatt der hier gezeigten Zuführungsvorrichtung können
auch ähnliche Vorrichtungen verwendet werden, die das
Band z. B. nur an einer Kante führen und wobei mit ent
sprechenden mechanischen Mitteln gewährleistet wird, daß
das Band stets mit der jeweiligen Führungskante an der
Zuführungsvorrichtung anliegt. Des weiteren können an
statt einer Rollenschneidmaschine mit fest zueinander
angeordneten Schneidrollen auch andere Bearbeitungssta
tionen wie Prägemaschinen, Druckwerke u. ä. vorgesehen
sein, mit Hilfe der in exakter Ausrichtung zu dem Druck
muster irgendwelche Muster längs jedes Sicherheitsfadens
aufgebracht werden. An diese Einrichtungen kann sich zu
sätzlich noch die vorbeschriebene Schneideinrichtung an
schließen. Die Zuführung des Bandes zu den Bearbeitungs
stationen und zur Schneidstation kann hierbei über eine
einzige Zuführungsvorrichtung, wie oben beschrieben, ge
steuert werden, wobei diese Zuführungsvorrichtung beiden
Stationen vorgelagert ist. Es kann aber auch jede der
Bearbeitungsstationen mit je einer derartigen Zuführungs
vorrichtung versehen werden, wobei aber beide Zuführungs
vorrichtungen und die entsprechenden Stellglieder auf das
Meßergebnis einer gemeinsamen Meßeinrichtung zurückgrei
fen können.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird die erfin
dungsgemäße Vorrichtung noch um eine weitere Meßeinheit
24, die eine Endkontrolle gestattet, erweitert. Diese
Kontrolleinrichtung 24 ist z. B. wiederum eine CCD-
Kamera, die einen der bereits geschnittenen Fäden erfaßt
und mit deren Hilfe die tatsächliche Lage der Druckbilder
auf den Fäden stellvertretend für alle anderen kontrol
liert werden kann. Mit dieser Einrichtung lassen sich z. B.
systematische Fehler feststellen, die z. B. durch eine
Nullpunktsdejustierung der Zuführungsvorrichtung zur
Bearbeitungsvorrichtung entstehen. Derartige Fehler
lassen sich durch die oben beschriebene Meßeinrichtung 22
nicht erfassen.
Um auch für die Kontrolleinrichtung eine gute Voraus
setzung für eine optische Abtastung zu schaffen, wird
auch beim Feinschnitt vorzugsweise so vorgegangen, daß
zumindest eine der Schnittlinien noch in der Steuerlinie
verläuft (Fig. 6). Läßt man nun den Faden 31, der diesen
Teil der Steuerlinie noch enthält, in die Kontrollein
richtung 24 einlaufen, so kann bei gutem Kontrast die
Breite der auf dem Faden noch verbliebenen Steuerlinien
einfach festgestellt werden. Wurde das Folienband in der
korrekten Lage der Bearbeitungs- bzw. Schneidvorrichtung
zugeführt, so hat diese Steuerlinie auf dem Kontrollfaden
31 eine vorbestimmte Breite, da die Steuerlinie zusammen
mit dem Druckbild der einzelnen Sicherheitsfäden auf die
Folie aufgedruckt wurde und durch diesen gemeinsamen
Druck gewährleistet ist, daß die Steuerlinie in einem
vorbestimmten Abstand zu diesen Druckbildern liegt. Mit
der Kontrolleinrichtung, die in ihrer Bauart ähnlich der
Meßeinrichtung sein kann, aber hinter der Bearbeitungs
station angeordnet ist, ist eine ständige und meßtech
nisch einfach durchführbare Qualitätskontrolle möglich.
In den vorhergehend beschriebenen Beispielen wurde immer
davon ausgegangen, daß die Zuführungssteuerung des
Folienbandes in die Bearbeitungsvorrichtung anhand eigens
hierfür vorgesehener Steuerlinien erfolgt. In vielen
Fällen bringen aber die Druckbilder der einzelnen Sicher
heitsfäden schon die Voraussetzungen hinsichtlich Ge
staltung und Kontrast mit, um selbst als Steuerlinien
dienen zu können. Bei Sicherheitsfäden, die z. B. ein
Längsstreifenmuster aufweisen, kann einer der Farb
streifen direkt als Steuerlinie herangezogen werden. Die
Fig. 7 zeigt eine derartige Ausführungsform. Der Sicher
heitsfaden soll je ein Muster mit drei verschiedenfar
bigen randparellelen Farbstreifen, die z. B. die Landes
farben schwarz, rot, gold darstellen, tragen. Dazu werden
die Farbstreifen 41, 42, 43 nebeneinander und ohne
Zwischenraum mit von Faden zu Faden jeweils wechselnder
Farbabfolge auf eine entsprechende Folie aufgedruckt.
Durch diese Anordnung entstehen jeweils in regelmäßigen
Abständen Farbstreifen 45 mit doppelter Breite. Ist die
Folie auf dichter Aufeinanderfolge über die gesamte
Breite mit diesen Streifenmustern bedruckt, so kann beim
ersten Schneidvorgang der Grobschnitt jeweils in einer
dieser doppelten Farbstreifen 45 erfolgen und aus dem
Folienband 40 die verbleibende Farbstreifenbreite 46 nach
dem oben beschriebenen Verfahren für die Justierung des
Folienbandes in die Feinschneidanlage genutzt werden. In
der Feinschneidanlage läuft dann in jede dieser doppelten
Farbstreifen ein Messer ein und man erhält damit Sicher
heitsfäden mit drei in Längsrichtung laufenden und in den
Abmessungen identischen Farbstreifen.
Diese Anordnung der Farbstreifen hat u. a. auch den
Vorteil, daß beim Schneiden nicht exakt zwischen zwei
direkt aneinandergrenzenden Farbstreifen zu schneiden
ist. In diesem Fall würden nämlich kleinste Abweichungen
zur Folge haben, daß der Sicherheitsfaden störende Farb
ränder aufweist, die in der Regel gut sichtbar sind.
Mit der oben beschriebenen Farbstreifenanordnung können
die Folienbahnen in direkter Nebeneinanderlage mit den
verschiedenen Farbstreifen bedruckt werden, ohne daß hier
irgend welche Zwischenräume notwendig wären, um Schnitt
toleranzen aufzufangen.
Claims (15)
1. Verfahren zum registergenauen Bearbeiten von Material
bahnen, insbesondere zur Herstellung von Sicherheitsele
menten in Form von Fäden, Bänder etc., die mit Kennzeich
nungen, insbesondere Druckbildern versehen sind, für die
Einbettung in Sicherheitsdokumente, dadurch ge
kennzeichnet, daß
- - die Führung der Materialbahn an mindestens einer Bahn kante über eine zur Transportrichtung lateral ver schiebbare Zuführvorrichtung erfolgt,
- - die Lage der Kennzeichnung zu einer der Bahnkanten ermittelt wird,
- - aus dieser Lagenbestimmung ein Signal erzeugt wird und
- - die Zuführungsvorrichtung auf Basis dieses Signals so eingestellt wird, daß die an den Kanten geführte Materialbahn mit der Kennzeichnung in einer fest vorgegebenen relativen Lage zur Bearbeitungsstation in diese einläuft.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Materialbahn eine Mehrzahl
derartiger Kennzeichnungen trägt und in der Bearbeitungs
station die Materialbahn in einzelne Fäden oder Bänder
geschnitten wird, wobei jeder Faden eine der Kennzeich
nungen trägt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Schneidvorgang in zwei
Schritten erfolgt, wobei in einem ersten Schritt aus
der Folienbahn Folienbänder mit konstanter Breite
geschnitten werden und in einem zweiten Schritt aus
diesen Bändern der oder die einzelnen Fäden geschnitten
werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß auf den Folienbahnen bzw. Folien
bändern zusätzlich zu den Kennzeichnungen zum Druckbild
parallel ausgerichtete Steuerlinien aufgedruckt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der erste Schnitt innerhalb der
Breite einer Steuerlinie erfolgt, wobei die Breite der
Steuerlinie so bemessen wird, daß unter Beachtung der
Toleranzen des Schnittprozesses die Schnittlinie über
die gesamte Länge der Folienbahn innerhalb der Steuer
linie verläuft.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Restbreite der angeschnitte
nen Steuerlinien auf den Folienbändern zur Ermittlung der
Lage der Kennzeichnung zu einer der Bandkanten verwendet
wird und daß auf der Basis des Steuersignals die Zufüh
rungsvorrichtung so eingestellt wird, daß die Folien
bahn in einer fest vorgegebenen Lage zur Schneidstation
in diese einläuft.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1, gekennzeichnet durch
- - eine Transporteinrichtung, mit der die Materialbahn einer Bearbeitungsstation (12) zugeführt wird,
- - eine Zuführungsvorrichtung (16), die vor der Bearbei tungsstation (12) angeordnet ist und die die Material bahn an mindestens einer Kante führend in vorbestimm ter Lage relativ zur Bearbeitungsstation dieser zu führt,
- - eine Meßeinrichtung (22), die vor der Zuführung ange ordnet ist und zur Feststellung der Lage der Kenn zeichnung relativ zu einer der Bandkanten dient und
- - eine Steuereinheit (23), in der auf der Basis des Signals der Meßeinrichtung ein Signal erzeugt wird sowie
- - ein Stellglied (21) zur Positionierung der Zuführungs vorrichtung entsprechend dem Signal.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Bearbeitungsmaschine (12) eine
Rollenschneidmaschine mit fest zueinander angeordneten
Schneidrollen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Schneidmaschine vor
geschaltet wird, in der die Folienbahn in eine der Zu
führungsvorrichtung angepaßte konstante Breite ge
schnitten wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (22)
ein optischer Sensor, z. B. ein CCD-Element ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Zuführung auf einem
Verschiebetisch mit Schrittmotorsteuerung montiert ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß nach der Bearbeitungs
station (12) eine Kontrolleinrichtung (24) angeordnet
ist, der mindestens ein Faden (31) zugeführt wird, an
hand dessen stellvertretend für alle Sicherheitsfäden
(13) die Lage der Kennzeichnung auf ihre Sollposition
geprüft wird.
13. Materialbahn, insbesondere Folienbahn als Halbzeug
zur Herstellung von Sicherheitselementen in Form von
Fäden, Bändern etc. für die Einbettung in Dokumente mit
einem längs zur Bahn angeordneten Druckbild und mit
mindestens einer aufgedruckten Steuerlinie, dadurch
gekennzeichnet, daß
- - die Steuerlinien (5) parallel zum Druckbild (8) ver laufen und
- - die Breite der Steuerlinie (5) so bemessen ist, daß unter Beachtung aller Toleranzen eines nachfolgenden Schneidvorgangs ein Schnitt innerhalb der Breite der Steuerlinie durchführbar ist.
14. Materialbahn nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Druckbild aus parallel ver
laufenden Kennzeichnungen von Sicherheitsfäden besteht.
15. Materialbahn nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Materialbahn über die Breite
mehrere Anordnungen (4) von Druckbildern und jeweils
dazu parallelen Steuerlinien (5) aufweist.
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