EP2385503B1 - Sicherheitselement zur Absicherung von Wertdokumenten - Google Patents

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EP2385503B1
EP2385503B1 EP11003143.2A EP11003143A EP2385503B1 EP 2385503 B1 EP2385503 B1 EP 2385503B1 EP 11003143 A EP11003143 A EP 11003143A EP 2385503 B1 EP2385503 B1 EP 2385503B1
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EP
European Patent Office
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magnetic
security element
regions
track
additional
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EP11003143.2A
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English (en)
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EP2385503A1 (de
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Jürgen Dr. Schützmann
Stefan Dr. Bichlmeier
Manfred Dr. Heim
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Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
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Publication date
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    • G07D7/04—Testing magnetic properties of the materials thereof, e.g. by detection of magnetic imprint
    • B42D2033/16—

Definitions

  • the invention relates to a security element for securing value documents. Furthermore, the invention relates to a document of value as well as a film material with the security element.
  • the DE102007025939 A1 a security element with a magnetic coding of high and low coercive magnetic areas, which is in the form of two parallel tracks.
  • these tracks are constructed identically, ie the sequence and arrangement of the high and low-coercive magnet areas in the two tracks is identical.
  • Magnetic encodings of a security element consist for example of high and low-coercive magnetic regions which are arranged in a certain way on the security element.
  • the high and low-coercive magnetic regions are usually formed by hard magnetic magnetic materials which have a large (remanent) magnetization even without the action of a magnetic field.
  • Magnetic sensors that detect magnetic signals of the security element are therefore usually used to detect such magnetic encodings, without having a magnetic field act on the security element during the detection.
  • these magnetic sensors From the magnetic signals, these magnetic sensors, the arrangement of determine high and low coercive magnet areas along the security element and from this the magnetic coding of the security element. For example, the authenticity and / or the type of the value document is checked or determined on the basis of the magnetic coding.
  • security elements that include high and low coercive magnetic field coding can not be reliably detected with conventional magnetic sensors that detect magnetic signals only at discrete positions along the security element. Because often these conventional magnetic sensors have only a few or even a single measuring track along the security element. If the magnetic areas of the magnetic coding, when transported past the magnetic sensor, lie randomly between the measuring tracks and thus outside their detection range, the magnetic sensor in question can not detect any magnetic signal of the security element at all. In addition, due to its high coercive force, high-coercive magnetic material is not completely magnetized by the magnetic field of the conventional conventional magnetic sensors, and therefore is not reliably detected by them.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a magnetically encoded security element, the presence of which can be reliably detected even with conventional, discrete-measuring magnetic sensors, and its magnetic encoding with a magnetic sensor, which is designed to detect the magnetic encoding, yet reliably detected.
  • the security element is designed to secure value documents and comprises a first magnetic track which extends along a longitudinal axis of the security element and which has a magnetic coding of the security element.
  • the magnetic coding is formed by at least one highly coercive magnetic region and at least one low-coercive magnetic region.
  • the high and low coercive magnetic regions are formed, for example, by two hard magnetic magnetic materials of different coercive force.
  • the magnetic coding may also comprise one or more magnetic regions of high and low coercive magnetic material, in which the two materials are mixedly contained or in which they are arranged on top of each other.
  • the security element has a second magnetic track which extends parallel to the first magnetic track along the longitudinal axis of the security element and which is formed by one or more additional magnetic areas.
  • the second magnetic track may be disposed adjacent to the first magnetic track on the security element.
  • the second magnetic track may also be arranged on the first magnetic track.
  • Each of the additional magnetic regions of the second magnetic track has a coercive force that is at most 50% of the coercive force of the high-coercive magnetic regions.
  • the additional magnetic region (s) of the second magnetic track are arranged on the security element such that in at least a portion along the longitudinal axis of the security element, in which none of the low-coercive magnetic regions is disposed in the first track, one of the additional magnetic regions is arranged in the second magnetic trace is.
  • These additional magnetic areas may be e.g. soft magnetic areas or low coercive hard magnetic magnetic areas.
  • the additional magnetic areas are arranged and / or designed such that their presence does not disturb the readout of the magnetic coding by a magnetic sensor which is designed to detect the magnetic coding.
  • the one or more low magnetic magnetic portions of the first magnetic track and the additional magnetic portion or portions of the second magnetic track are disposed on the security element such that the security element, viewed along its longitudinal axis, does not have a length greater than 18mm, preferably not a portion Length of more than 10 mm, in which neither the first track of one of the low-coercive magnetic regions nor the second track of one of the additional magnetic regions is arranged. That is, the security element contains along its longitudinal axis virtually everywhere either a low coercive or an additional magnetic region or both, with at most gaps of up to 25 mm, preferably at most gaps of up to 18 mm, in particular up to 10 mm, along the longitudinal axis exist, in which neither of the two areas exists.
  • a security element having such a gap may be provided by a conventional magnetic sensor two discrete measuring tracks, which are at least 25 mm, or at least 18 mm, or at least 10 mm apart, reliably detected.
  • Some security elements are provided with a magnetic coding in which, viewed along the longitudinal axis of the security element, one or more relatively long non-magnetic regions are present between the magnetic regions of the magnetic coding.
  • the first magnetic track has at least one nonmagnetic region extending, viewed along the longitudinal axis of the security element, between the magnetic regions of the first magnetic track over a section of 10 mm or more, in particular over a section of 14 mm or more.
  • the additional magnetic region (s) of the second magnetic track may, for example, be arranged on the security element such that one of the additional magnetic regions is arranged in the second trace in those sections along the longitudinal axis of the security element over which extends one of the high-coercive magnetic regions in the first trace is.
  • the additional magnetic region (s) of the second magnetic track are arranged in such a way that over all sections along the longitudinal axis of the security element, which extends in the first magnetic track of one of the high-coercive magnetic regions, in the second magnetic track extends continuously one of the additional magnetic areas.
  • the additional magnetic regions are applied, for example, only in those sections along the longitudinal axis of the security element, in which this is necessary in order to enable a reliable detection of the security element with conventional, discretely measuring magnetic sensors.
  • a security element can be manufactured more cost-effectively compared to a security element with a continuous additional magnetic area.
  • the additional magnetic region (s) of the second magnetic track are preferably arranged on the security element in such a way that, viewed along the longitudinal axis of the security element, they do not overlap with the low-coercive magnetic regions of the magnetic encoding of the first track.
  • a distance to each of the low-coercive magnetic regions of the magnetic coding is maintained, which is more than 0 mm, in particular at least 0.5 mm.
  • the distance to those low magnetic magnetic regions of the first magnetic track adjacent to the respective additional magnetic region along the longitudinal axis of the security element is respectively at least 0.5 mm, in particular at least 2 mm, and at most 10 mm, in particular at most 6 mm.
  • the security element may have one or more second magnetic tracks.
  • the additional magnetic regions may be equally disposed along the longitudinal axis of the security element.
  • the arrangements of the additional magnetic regions in the plurality of second magnetic tracks may differ from each other, e.g. to complement each other in their function.
  • the one or more second magnetic tracks are e.g. Edge marks of the security element.
  • the high-coercive and the low-coercive magnetic regions preferably have the same remanent flux density. Alternatively, however, the remanent flux densities of the high and low-magnetic magnetic regions may also be different. It is also advantageous that the low-coercive magnetic regions of the first magnetic track have a coercive field strength which is at most 50% of the coercive field strength of the high-coercive magnetic regions, preferably at most 30%. It is likewise advantageous if the additional magnetic region (s) of the second magnetic track has a coercive field strength which is at most 30% of the coercive field strength of the high-coercive magnetic regions of the first magnetic track.
  • the magnetic material of the high-coercive and the low-coercive magnetic regions may be hard-magnetic magnetic pigments, preferably one or more different iron compounds, for example one or more different iron oxides or magnetite.
  • the remanent flux density of the additional magnetic regions is at most 50%, preferably at most 30%, of the remanent flux density of the highly coercive magnetic regions and at most 50%, preferably at most 30%, of the remanent flux density of the low-coercive magnetic regions.
  • the additional magnetic area (s) are soft magnetic magnetic areas. However, they can also be hard-magnetic magnet areas which have such a low remanent flux density.
  • the one or more additional magnetic regions of the second magnetic track are arranged on the security element such that the security element, viewed along its longitudinal axis, does not have a length of more than 6 mm in which neither in the first Lane one of the low-coercive magnetic regions is still arranged in the second track of one of the additional magnetic areas.
  • the security element can be reliably detected even with conventional magnetic sensors with a single measuring track.
  • the additional magnetic regions may be arranged on the security element in such a way that, at each position along the longitudinal axis of the security element, one of the additional magnetic regions and / or in the first magnetic trace is one of the low-coercive magnetic regions in the second magnetic trace.
  • at least one of the additional magnetic regions extends continuously along the longitudinal axis over the entire security element.
  • the additional magnetic region (s) of the second magnetic track are low-coercive hard-magnetic magnetic regions whose coercive field strength is comparable to the coercive field strength of the low-coercive magnetic regions of the magnetic encoding.
  • the additional magnetic areas are arranged such that they do not overlap with the low-coercive magnetic areas of the first magnetic track when viewed along the longitudinal direction of the security element.
  • the additional magnetic region (s) of the second magnetic track may be made of the same low-coercive hard-magnetic magnetic material as the low-coercive magnetic regions of the first magnetic track.
  • the distance measured between the respective additional magnetic region and each of the low magnetic magnetic regions of the first magnetic track measured along the longitudinal axis of the security element is at least 2 mm, preferably at least 4 mm.
  • the security element can also have identification elements such as, for example, characters, symbols, text or even patterns. By means of these identification elements, the security element can be identified individually, ie according to its area of use, eg depending on the type of value document to be secured.
  • the identification elements are preferably arranged between the magnetic areas on or in the security element.
  • the security element can also have one or more further security features, in particular optically variable security features. These further security features may be partially or completely arranged on or in the security element.
  • the security element may have one or more of the following optically variable security features: diffraction structures, such as holograms, matt structures, optically variable coatings, such as interference layers, optically variable colors, such as, for example, colors having interference pigments or metallic effect colors, or imprints on whose flanks colors are printed.
  • optically variable security features such as diffraction structures, such as holograms, matt structures, optically variable coatings, such as interference layers, optically variable colors, such as, for example, colors having interference pigments or metallic effect colors, or imprints on whose flanks colors are printed.
  • the security element for example a security thread or a planchette or a label
  • the separate substrate on which the security element can be applied can be, for example, a film material.
  • the invention therefore also relates to a film material on which the security element according to the invention is applied.
  • the sheet material may e.g. a transfer material with which the security element is transferred to the value document or security paper, but which, after application to the value document or on the security paper, is removed again.
  • the attachment of the security element to a security document to be secured is effected by an adhesive layer which is applied to the value document or on the uppermost layer of the transfer material. After the transfer, the carrier material of the transfer material is removed and only the security element remains on the security document to be secured.
  • the film material may also remain on the document of value or security paper after application of the film material to the document of value or security paper.
  • the invention relates to a value document which has the security element according to the invention or the film material with the security element.
  • the security element or the film material can for example be applied to the value document or incorporated into the value document.
  • the value document provided with the security element is preferably a security document, for example a banknote, a check, a pass, a credit card or a security document Check guarantee card.
  • the value documents within the meaning of the invention may also be shares, certificates, stamps, entrance tickets, tickets, air tickets, labels, seals, product packaging or others.
  • FIG. 1 schematically a structure for testing value documents is shown on the magnetic properties.
  • a value document to be checked (not shown), which has a security element 1, eg a security thread, is conveyed by a transport system (not shown) along the direction indicated by the arrow in FIG FIG. 1 shown transport direction T transported past a magnetic sensor 10.
  • the magnetic sensor 10 checks the security element 1 for its magnetic properties, eg to check the authenticity or the type of the value document.
  • the security element 1 is, for example, a security thread which is embedded in or applied to the value document.
  • This in FIG. 1 shown security element 1 is a magnetically encoded security element according to the prior art, which has x along its longitudinal axis x magnetic material.
  • the security element 1 has a magnetic area l of low coercive magnetic material and a magnetic field h of high coercive magnetic material. Outside these magnetic regions are non-magnetic regions n, n10.
  • the magnetic sensor 10 in this example has two detection elements 11, 12, e.g. inductive or magnetoresistive elements which detect magnetic signals of the security element 1 at two discrete positions along the longitudinal axis x of the security element 2 when it is moved through its detection range.
  • the magnetic sensor 10 also has magnets which provide a magnetic field 14 in the detection areas of the detection elements 11, 12.
  • the magnetic field 14 causes the security element to be magnetized while being transported through the detection areas of the detection elements 11, 12.
  • the detection elements 11, 12 provide magnetic signals that provide information about a possible magnetization of the security element 2.
  • the magnetic signals detected by the detection elements 11, 12 are transmitted to an evaluation device 13 of the magnetic sensor 10, which checks or determines the authenticity and / or the type of the value document.
  • the position of the magnetic areas 1, h on the value document is usually random and can therefore be markedly different from one value document to another even for value documents of the same type. Therefore, the relative position (viewed along the longitudinal axis x of the security element) usually also varies between the magnetic regions 1, h of the value documents to be tested and the detection elements 11, 12 of the magnetic sensor 10 from one value document to another. At the in FIG. 1 In the example shown, this relative position is such that when the magnetic sensor 10 is transported past, only the non-magnetic regions n10 of the security element 1 are in the detection range of the detection elements 11, 12 arrive, but none of the magnetic areas l, h. The magnetic sensor 10 therefore detects only a negligible magnetic signal from the magnetically coded security element 1. In the known magnetically encoded security elements 1 can therefore not be reliably detected with discrete magnetic sensors 10, whether a value document such a security element 1 or not.
  • These discretely measuring magnetic sensors are usually designed for the detection of soft magnetic magnetic material and magnetic material of low coercive force.
  • the discrete magnetic sensors use a magnet to cause a magnetic field to act on the security element during the detection of the magnetic signals.
  • Soft magnetic and low-coercive magnet regions are magnetized by this magnetic field in such a way that a magnetic signal can reliably be detected by them.
  • safety elements 2 which has a first magnetic track A with a magnetic coding of highly coercive magnetic regions h and low coercive magnetic regions I.
  • the security elements 2 also have one or more second magnetic tracks B, B1, B2, which are formed by additional magnetic areas z.
  • the additional magnetic regions z are arranged along the longitudinal axis x of the security element 2 such that the security element 2 reliably generates a magnetic signal, even with discrete magnetic sensors (such as the magnetic sensor 10), regardless of its relative position to the detection elements.
  • the security element 2 is exposed by the magnetic sensor to a magnetic field of strength H D , which during the detection of the Magnetic signals acting on the security element 2, for example, the magnetic field 14 of the magnetic sensor 10th
  • the security element 2 off FIG. 2a has two second magnetic tracks B1 and B2, which are formed by additional magnetic regions z, which are formed in this embodiment by soft magnetic magnetic regions w.
  • the second magnetic tracks B1, B2 run parallel to the first magnetic track A along the longitudinal axis x of the security element 2.
  • the soft magnetic magnetic areas w are magnetized. This is in FIG. 3a illustrated by a hysteresis curve of the magnetic regions w (curve marked w).
  • the hysteresis curve w shows that a clear magnetization ⁇ of the soft-magnetic magnetic regions w is achieved by the magnetic field H D.
  • the additional magnetically soft magnetic regions w extend in the example of FIG FIG.
  • FIG. 2b a further embodiment of a security element 2 is shown, which has a second magnetic track B with additional magnetic areas z, in this case again soft magnetic magnetic areas w.
  • the second magnetic track B contains the additional magnetically soft magnetic regions w only in certain sections along the longitudinal axis x of the security element 2.
  • the soft magnetic regions w are specifically arranged in those sections 5 of the longitudinal axis x, which in the first magnetic track A no low-coercive magnetic region l is arranged.
  • the low-coercive magnetic regions 1 of the first magnetic track A are also magnetized by a magnetic field of the strength H D.
  • the magnetic sensor therefore detects a distinct magnetic signal from the low-coercive magnetic regions 1 when they enter the detection range of the detection elements of the magnetic sensor in the magnetic field of the strength H D.
  • the high-coercive magnetic regions h are hardly magnetized by the magnetic field of the thickness H D , since the magnetic field strength H D of the magnetic sensor is significantly lower than the coercive force Kh of the high-coercive magnetic regions h, cf.
  • the magnetic sensor therefore generally does not detect any or only an undefined magnetic signal.
  • an additional, soft-magnetic region is formed at the corresponding x-positions of the second magnetic track B. w arranged, cf. FIGS. 2a, 2b ,
  • a small distance d may exist between the low-coercive magnetic regions 1 of the first magnetic track A and the additional soft magnetic regions w of the second magnetic track B, viewed along the longitudinal axis x of the security element 2. How large the distance d may be depends in general on the extent of the detection range of the respective detection elements of the magnetic sensor used along the longitudinal direction x of the security element. With a small extent of the detection area along the longitudinal axis x and a small distance d must be maintained. Preferably, the distance d is at most 6 mm in order to be able to reliably detect a magnetic signal with detection elements of conventional magnetic sensors, independently of the relative position of the magnetic regions to the detection elements.
  • Figure 2c shows a further embodiment of a security element 2.
  • the additional magnetic regions z are not formed by soft magnetic magnetic regions, but the additional magnetic regions z are low-coercive magnetic regions l 'of hard magnetic magnetic material. These additional low-coercive magnetic regions l 'form a second magnetic track B which is parallel to the first magnetic track A of the Figure 2c runs.
  • the coercive force of the additional low-coercive magnetic regions 1 ' is at most 30% of the coercive force of the high-coercive magnetic regions h.
  • the coercive force of the additional low-coercive magnetic regions 1 'of the second magnetic track B is equal to the coercive force K 1 of the low-coercive magnetic regions 1 of the first magnetic trace A, cf. FIG. 3b .
  • the distances d1 between the low-coercive magnetic regions 1 of the first magnetic track A and the additional low-coercive magnetic regions 1 'of the second magnetic track B are again preferably at most 6 mm along the longitudinal axis x of the security element 2. This also applies to the distance d2 between the two low-coercive magnetic regions 1 of the first magnetic track A.
  • additional magnetic regions low-coercive magnetic regions 1 '' of another low-coercive magnetic material whose coercive force differs from that of the low-coercive magnetic regions 1 of the first magnetic track A may be used instead of the low-coercive magnetic regions 1 ' , see the in FIG. 3b drawn hysteresis curve l ".
  • FIG. 2d a further embodiment of a security element 2 is shown, which has two second magnetic tracks B1, B2.
  • the additional magnetic regions z of the second magnetic tracks B1, B2 are formed in this embodiment by additional low-coercive magnetic regions l z , which consist of the same magnetic material as the low-coercive magnetic regions l of the first magnetic track A.
  • the second magnetic tracks B1, B2 point into the Sections 3 of the longitudinal axis x, in which in the first magnetic track A a non-magnetic region n10 is arranged more than 10 mm in length, each having an additional low-coercive magnetic field l z on.
  • each of the additional low-coercive magnetic areas l z of the second magnetic traces B1, B2 and each of the low-coercive magnetic portions 1 of the first magnetic track A is a along the longitudinal axis x of the security element 2 Distance D of at least 2 mm maintained, preferably of at least 4 mm.
  • the extent of the additional low-coercive magnetic fields is also considered along the longitudinal direction x of the security element l z of the second magnetic traces B1, B2, clearly different, the additional low-coercive magnetic areas from the expansion of the low-coercive magnetic portions L of the first magnetic track A.
  • l z of the second magnetic tracks B1, B2 each at least twice as long or at most half as long as the low-coercive magnetic regions 1 of the first magnetic track A.
  • FIGS. 3a and 3b the hysteresis curves of the additional magnetically soft magnetic regions w and of additional low - coercive magnetic regions 1, 1 ', 1 "of the second magnetic tracks B, B1, B2 and of the low - coercive magnetic regions 1 and of the high - coercive magnetic regions h of the first magnetic track A of the security element 2 are sketched
  • the low-coercive magnetic regions 1 and the high-coercive magnetic regions h have a relatively high remanent flux density R
  • the soft-magnetic magnetic regions w have a virtually vanishing remanent flux density
  • the remanent flux density R 'of the additional low-coercive magnetic regions I' and I is considerably less than R and is preferably at most 50% of R.
  • the heights of the magnetic signals of the high-coercive magnetic regions h and of the low-coercive magnetic regions 1 are approximately equal, with comparable remanent flux density R.
  • the additional low-coercive magnetic regions l ' provide in such magnetic sensors, due to their significantly lower remanent flux density R', a reduced magnetic signal which is significantly smaller than that of the high-coercive h and the low-coercive magnetic field l.
  • the additional magnetic regions z are formed or arranged on the security element 2 according to the invention such that they do not interfere with the detection of the magnetic coding by such a magnetic sensor.
  • the remanent flux density of the additional magnetic regions z (l z ) is equal to that of the high coercive h and the low coercive magnetic regions 1 of the magnetic coding.
  • the low-coercive magnetic regions L of the first magnetic track A and the additional low-coercive magnetic areas l z of the second magnetic tracks B1, B2 are, however, arranged specifically so that, viewed along the longitudinal direction x of the security element 2, do not overlap.
  • Prefers is considered along the longitudinal direction x of the security element 2, a minimum distance D is maintained between the low-coercive magnetic regions 1 of the first magnetic track A and the additional low-coercive magnetic regions 1 z of the second magnetic tracks B1, B2.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement zur Absicherung von Wertdokumenten. Ferner betrifft die Erfindung ein Wertdokument sowie ein Folienmaterial mit dem Sicherheitselement.
  • Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Wertdokumente mit Sicherheitselementen, etwa Sicherheitsstreifen oder auch Sicherheitsfäden, auszustatten, die magnetisches Material enthalten. Das magnetische Material kann dabei durchgehend oder bereichsweise, zum Beispiel in Form einer Kodierung auf das Sicherheitselement aufgebracht sein. Zur magnetischen Kodierung eines Sicherheitsfadens dient beispielsweise eine bestimmte Abfolge von magnetischen und nichtmagnetischen Bereichen, die charakteristisch für Art des zu sichernden Wertdokuments ist. Beispielsweise ist aus der DE19650759 ein Sicherheitselement mit einer Magnetkodierung bekannt, die nur Magnetbereiche einer Sorte von Magnetmaterial enthält. Außerdem ist es bekannt, verschiedene magnetische Magnetmaterialien für eine Kodierung zu verwenden, beispielsweise Magnetmaterialien mit unterschiedlicher Koerzitivfeldstärke. So offenbart z.B. die DE102007025939 A1 ein Sicherheitselement mit einer Magnetkodierung aus hoch- und niederkoerzitiven Magnetbereichen, die in Form von zwei parallelen Spuren vorliegt. Diese Spuren sind jedoch identisch aufgebaut, d.h. die Abfolge und Anordnung der hoch- und niederkoerzitiven Magnetbereiche in den beiden Spuren ist identisch.
  • Magnetkodierungen eines Sicherheitselements bestehen z.B. aus hoch- und niederkoerzitiven Magnetbereichen, die in bestimmter Weise auf dem Sicherheitselement angeordnet sind. Die hoch- und niederkoerzitiven Magnetbereiche werden üblicherweise durch hartmagnetische Magnetmaterialien gebildet, die auch ohne Einwirkung eines Magnetfelds eine große (remanente) Magnetisierung aufweisen. Um die hoch- und niederkoerzitiven Magnetbereiche mit einem Magnetsensor zu detektieren, ist es daher nicht notwendig, während der Detektion der Magnetsignale ein Magnetfeld auf die Magnetbereiche einwirken zu lassen. Zur Detektion derartiger Magnetkodierungen werden daher üblicherweise Magnetsensoren verwendet werden, die Magnetsignale des Sicherheitselements detektieren, ohne auf das Sicherheitselement während der Detektion ein Magnetfeld einwirken zu lassen. Aus den Magnetsignalen können diese Magnetsensoren die Anordnung der hoch- und niederkoerzitiven Magnetbereiche entlang des Sicherheitselements und daraus die Magnetkodierung des Sicherheitselements bestimmen. Anhand der Magnetkodierung wird z.B. Echtheit und/oder die Art des Wertdokuments überprüft bzw. festgestellt.
  • Sicherheitselemente, die eine Kodierung aus hoch- und niederkoerzitiven Magnetbereichen aufweisen, können jedoch mit herkömmlichen Magnetsensoren, die nur an diskreten Positionen entlang des Sicherheitselements Magnetsignale detektieren, nicht zuverlässig nachgewiesen werden. Denn häufig haben diese herkömmlichen Magnetsensoren nur wenige oder sogar nur eine einzige Messspur entlang des Sicherheitselements. Wenn die Magnetbereiche der Magnetkodierung, bei Vorbeitransportieren an dem Magnetsensor, zufällig zwischen den Messspuren und damit außerhalb deren Erfassungsbereich liegen, so kann der betreffende Magnetsensor überhaupt kein Magnetsignal des Sicherheitselements nachweisen. Außerdem wird hochkoerzitives Magnetmaterial, aufgrund seiner hohen Koerzitivfeldstärke, durch das Magnetfeld der üblichen herkömmlichen Magnetsensoren nicht vollständig magnetisiert und wird daher durch diese nicht zuverlässig detektiert.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein magnetisch kodiertes Sicherheitselement anzugeben, dessen Vorhandensein auch mit herkömmlichen, diskret messenden Magnetsensoren zuverlässig nachgewiesen werden kann, und dessen Magnetkodierung mit einem Magnetsensor, der zum Detektieren der Magnetkodierung ausgelegt ist, dennoch zuverlässig detektiert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Das Sicherheitselement ist zur Absicherung von Wertdokumenten ausgebildet und umfasst eine erste magnetische Spur, die sich entlang einer Längsachse des Sicherheitselements erstreckt und die eine Magnetkodierung des Sicherheitselements aufweist. Die Magnetkodierung ist durch mindestens einen hochkoerzitiven Magnetbereich und mindestens einen niederkoerzitiven Magnetbereich gebildet. Die hoch- und niederkoerzitiven Magnetbereiche werden z.B. durch zwei hartmagnetische Magnetmaterialien unterschiedlicher Koerzitivfeldstärke gebildet. Die Magnetkodierung kann auch einen oder mehrere Magnetbereiche aus hoch- und niederkoerzitivem Magnetmaterial aufweisen, in dem die beiden Materialien gemischt enthalten sind oder bei dem sie aufeinander angeordnet sind. Um nun auch mit den oben genannten herkömmlichen Magnetsensoren das Vorhandensein eines magnetisch kodierten Sicherheitselements sicher nachweisen zu können, werden, zusätzlich zu der Magnetkodierung, zusätzliche Magnetbereiche auf dem Sicherheitselement aufgebracht, die im Vergleich zu den hochkoerzitiven Magnetbereichen der Magnetkodierung, eine deutlich geringe Koerzitivfeldstärke haben. Zu diesem Zweck weist das Sicherheitselement eine zweite magnetische Spur auf, die sich parallel zur ersten magnetischen Spur entlang der Längsachse des Sicherheitselements erstreckt, und die durch einen oder mehrere zusätzliche Magnetbereiche gebildet ist. Die zweite magnetische Spur kann neben der ersten magnetischen Spur auf dem Sicherheitselement angeordnet sein. Die zweite magnetische Spur kann auch auf der ersten magnetischen Spur angeordnet sein. Letzteres ist besonders vorteilhaft, da die beiden Spuren dadurch sehr platzsparend auf dem Sicherheitselement angeordnet sind und, auch bei geringer Breite des Sicherheitselements, Platz für weitere Sicherheitsmerkmale auf dem Sicherheitselement verbleibt, die neben den magnetischen Bereichen angeordnet werden.
  • Jeder der zusätzlichen Magnetbereiche der zweiten magnetischen Spur weist eine Koerzitivfeldstärke auf, die höchstens 50% der Koerzitivfeldstärke der hochkoerzitiven Magnetbereiche beträgt. Der oder die zusätzlichen Magnetbereiche der zweiten magnetischen Spur sind derart auf dem Sicherheitselement angeordnet, dass in zumindest einem Abschnitt entlang der Längsachse des Sicherheitselements, in dem in der ersten Spur keiner der niederkoerzitiven Magnetbereiche angeordnet ist, in der zweiten magnetischen Spur einer der zusätzlichen Magnetbereiche angeordnet ist. Diese zusätzlichen Magnetbereiche können z.B. weichmagnetische Bereiche sein oder niederkoerzitive hartmagnetische Magnetbereiche. Die zusätzlichen Magnetbereiche sind derart angeordnet und/oder derart ausgebildet, dass durch ihr Vorhandensein das Auslesen der Magnetkodierung durch einen Magnetsensor, der zum Detektieren der Magnetkodierung ausgelegt ist, nicht gestört wird.
  • Vorzugsweise sind der oder die niederkoerzitiven Magnetbereiche der ersten magnetischen Spur und der oder die zusätzlichen Magnetbereiche der zweiten magnetischen Spur derart auf dem Sicherheitselement angeordnet, dass das Sicherheitselement, entlang seiner Längsachse betrachtet, keinen Abschnitt einer Länge von mehr als 18 mm, vorzugsweise keinen Abschnitt einer Länge von mehr als 10 mm, aufweist, in dem weder in der ersten Spur einer der niederkoerzitiven Magnetbereiche noch in der zweiten Spur einer der zusätzlichen Magnetbereiche angeordnet ist. Das heißt, das Sicherheitselement enthält entlang seiner Längsachse quasi überall entweder einen niederkoerzitiven oder einen zusätzlichen Magnetbereich oder beides, wobei höchstens Lücken von bis zu 25 mm, vorzugsweise höchstens Lücken von bis zu 18 mm, insbesondere bis zu 10 mm, entlang der Längsachse existieren, in denen keiner der beiden Bereiche vorhanden ist. Ein Sicherheitselement mit einer solchen Lücke kann durch einen herkömmlichen Magnetsensor mit zwei diskreten Messspuren, die mindestens 25 mm, bzw. mindestens 18 mm, bzw. mindestens 10 mm voneinander beabstandet sind, zuverlässig nachgewiesen werden.
  • Manche Sicherheitselemente werden mit einer Magnetkodierung ausgestattet, bei der, entlang der Längsachse des Sicherheitselements betrachtet, zwischen den Magnetbereichen der Magnetkodierung einer oder mehrere relativ lang ausgedehnte nichtmagnetische Bereiche vorhanden sind. Zum Beispiel gibt es Sicherheitselemente, bei denen die erste magnetische Spur mindestens einen nichtmagnetischen Bereich aufweist, der sich, entlang der Längsachse des Sicherheitselements betrachtet, zwischen den Magnetbereichen der ersten magnetischen Spur über einen Abschnitt von 10 mm oder mehr erstreckt, insbesondere über einen Abschnitt von 14 mm oder mehr. In Gerade für diese Sicherheitselemente ist es besonders vorteilhaft, den oder die zusätzlichen Magnetbereiche der zweiten magnetischen Spur derart auf dem Sicherheitselement anzuordnen, dass in der zweiten magnetischen Spur, in jedem dieser Längsachsen-Abschnitte von mindestens 10 mm, insbesondere von mindestens 14 mm, einer der zusätzlichen Magnetbereiche angeordnet ist.
  • Der oder die zusätzlichen Magnetbereiche der zweiten magnetischen Spur können z.B. derart auf dem Sicherheitselement angeordnet sein, dass in denjenigen Abschnitten entlang der Längsachse des Sicherheitselements, über die sich in der ersten Spur einer der hochkoerzitiven Magnetbereiche erstreckt, in der zweiten Spur einer der zusätzlichen Magnetbereiche angeordnet ist. Insbesondere sind der oder die zusätzlichen Magnetbereiche der zweiten magnetischen Spur dabei derart angeordnet, dass sich über alle Abschnitte entlang der Längsachse des Sicherheitselements, über die sich in der ersten magnetischen Spur einer der hochkoerzitiven Magnetbereiche erstreckt, in der zweiten magnetischen Spur jeweils durchgehend einer der zusätzlichen Magnetbereiche erstreckt. Dadurch können mit einem herkömmlichen Magnetsensor auch solche Sicherheitselemente zuverlässig nachgewiesen werden, bei denen einzelne hochkoerzitive Magnetbereiche entlang der Längsachse relativ weit von den niederkoerzitiven Magnetbereichen der Magnetkodierung entfernt liegen.
  • Es kann aber auch bevorzugt sein, die zusätzlichen Magnetbereiche nicht durchgehend über das gesamte Sicherheitselement aufzubringen, sondern nur in einem oder in mehreren Abschnitten entlang der Längsachse des Sicherheitselements. Vorteilhaft werden die zusätzlichen Magnetbereiche zum Beispiel nur in denjenigen Abschnitten entlang der Längsachse des Sicherheitselements aufgebracht, in denen dies notwendig ist, um eine zuverlässige Detektion des Sicherheitselements mit herkömmlichen, diskret messenden Magnetsensoren zu ermöglichen. Ein solches Sicherheitselement kann kostengünstiger hergestellt werden im Vergleich zu einem Sicherheitselement mit einem durchgehenden zusätzlichen Magnetbereich. Bevorzugt werden dazu der oder die zusätzlichen Magnetbereiche der zweiten magnetischen Spur derart auf dem Sicherheitselement angeordnet, dass sie, entlang der Längsachse des Sicherheitselements betrachtet, nicht mit den niederkoerzitiven Magnetbereichen der Magnetkodierung der ersten Spur überlappen. Insbesondere wird dabei für jeden der zusätzlichen Magnetbereiche, entlang der Längsachse des Sicherheitselements betrachtet, ein Abstand zu jedem der niederkoerzitiven Magnetbereiche der Magnetkodierung eingehalten, der mehr als 0 mm beträgt, insbesondere mindestens 0,5 mm. Zum Beispiel beträgt, für jeden der zusätzlichen Magnetbereiche der zweiten magnetischen Spur, der Abstand zu denjenigen niederkoerzitiven Magnetbereichen der ersten magnetischen Spur, die entlang der Längsachse des Sicherheitselements zu dem jeweiligen zusätzlichen Magnetbereich benachbart sind, jeweils mindestens 0,5 mm, insbesondere mindestens 2 mm, und höchstens 10 mm, insbesondere höchstens 6 mm. Diese Wahl der Abstände erlaubt eine besonders kostengünstige Variante des erfindungsgemäßen Sicherheitselements, dessen Vorhandensein aber dennoch zuverlässig nachweisbar ist.
  • Das Sicherheitselement kann eine oder mehrere zweite magnetische Spuren aufweisen. Innerhalb dieser mehreren zweiten magnetischen Spuren können die zusätzlichen Magnetbereiche entlang der Längsachse des Sicherheitselements in gleicher Weise angeordnet sein. Die Anordnungen der zusätzlichen Magnetbereiche in den mehreren zweiten magnetischen Spuren können sich aber auch voneinander unterscheiden, z.B. um sich in ihrer Funktion zu ergänzen. Die eine oder mehreren zweiten magnetischen Spuren sind z.B. Randspuren des Sicherheitselements.
  • Um das Auslesen der Magnetkodierung zu erleichtern haben die hochkoerzitiven und die niederkoerzitiven Magnetbereiche vorzugsweise die gleiche remanente Flussdichte. Alternativ können die remanenten Flussdichten der hoch- und niederkorzitiven Magnetbereiche aber auch verschieden sein. Vorteilhaft ist dabei außerdem, dass der oder die niederkoerzitiven Magnetbereiche der ersten magnetischen Spur eine Koerzitivfeldstärke aufweisen, die höchstens 50% der Koerzitivfeldstärke der hochkoerzitiven Magnetbereiche beträgt, vorzugsweise höchstens 30%. Ebenso ist es von Vorteil, wenn der oder die zusätzlichen Magnetbereiche der zweiten magnetischen Spur eine Koerzitivfeldstärke aufweisen, die höchstens 30% der Koerzitivfeldstärke der hochkoerzitiven Magnetbereiche der ersten magnetischen Spur beträgt. Das Magnetmaterial der hochkoerzitiven und der niederkoerzitive Magnetbereiche können hartmagnetische Magnetpigmente sein, bevorzugt eine oder mehrere verschiedene Eisenverbindungen, z.B. ein oder mehrere verschiedene Eisenoxide oder Magnetit.
  • Bei einer ersten Variante der Erfindung beträgt die remanente Flussdichte der zusätzlichen Magnetbereiche höchstens 50%, vorzugsweise höchstens 30%, der remanenten Flussdichte der hochkoerzitiven Magnetbereiche und höchstens 50%, vorzugsweise höchstens 30%, der remanenten Flussdichte der niederkoerzitiven Magnetbereiche. Beispielsweise sind der oder die zusätzlichen Magnetbereiche weichmagnetische Magnetbereiche. Sie können aber auch hartmagnetische Magnetbereiche sein, die derart geringe remanente Flussdichte aufweisen. Bei dieser ersten Variante ist bevorzugt, dass der oder die zusätzlichen Magnetbereiche der zweiten magnetischen Spur derart auf dem Sicherheitselement angeordnet sind, dass das Sicherheitselement, entlang seiner Längsachse betrachtet, keinen Abschnitt einer Länge von mehr als 6 mm aufweist, in dem weder in der ersten Spur einer der niederkoerzitiven Magnetbereiche noch in der zweiten Spur einer der zusätzlichen Magnetbereiche angeordnet ist. Damit kann das Sicherheitselement auch bei herkömmlichen Magnetsensoren mit einer einzigen Messspur zuverlässig nachgewiesen werden. Insbesondere können die zusätzlichen Magnetbereiche derart auf dem Sicherheitselement angeordnet sein, dass sich, an jeder Position entlang der Längsachse des Sicherheitselements, in der zweiten magnetischen Spur einer der zusätzlichen Magnetbereiche und/oder in der ersten magnetischen Spur einer der niederkoerzitiven Magnetbereiche befindet. In einem Ausführungsbeispiel erstreckt sich mindestens einer der zusätzlichen Magnetbereiche entlang der Längsachse durchgehend über das gesamte Sicherheitselement.
  • Bei einer anderen Variante der Erfindung sind der oder die zusätzlichen Magnetbereiche der zweiten magnetischen Spur niederkoerzitive hartmagnetische Magnetbereiche, deren Koerzitivfeldstärke vergleichbar ist mit der Koerzitivfeldstärke der niederkoerzitiven Magnetbereiche der Magnetkodierung. In diesem Fall sind die zusätzlichen Magnetbereiche derart angeordnet, dass diese, entlang der Längsrichtung des Sicherheitselements betrachtet, nicht mit den niederkoerzitiven Magnetbereichen der ersten magnetischen Spur überlappen. Der oder die zusätzlichen Magnetbereiche der zweiten magnetischen Spur können z.B. aus dem gleichen niederkoerzitiven hartmagnetischen Magnetmaterial bestehen wie die niederkoerzitiven Magnetbereiche der ersten magnetischen Spur. Bevorzugt ist, dass, für jeden der zusätzlichen Magnetbereiche der zweiten magnetischen Spur, der entlang der Längsachse des Sicherheitselements gemessene Abstand zwischen dem jeweiligen zusätzlichen Magnetbereich und jedem der niederkoerzitiven Magnetbereiche der ersten magnetischen Spur jeweils mindestens 2 mm, bevorzugt mindestens 4 mm beträgt.
  • Zusätzlich zu den Magnetbereichen kann das Sicherheitselement ferner Kennzeichnungselemente wie zum Beispiel Zeichen, Symbole, Text oder auch Muster aufweisen. Durch diese Kennzeichnungselemente kann das Sicherheitselement individuell, d.h. entsprechend seinem Einsatzbereich, z.B. je nach Art des zu sichernden Wertdokuments, gekennzeichnet werden. Die Kennzeichnungselemente sind bevorzugt zwischen den Magnetbereichen auf bzw. in dem Sicherheitselement angeordnet. Darüber hinaus kann das Sicherheitselement auch ein oder mehrere weitere Sicherheitsmerkmale aufweisen, insbesondere optisch variable Sicherheitsmerkmale. Diese weiteren Sicherheitsmerkmale können teilweise oder vollständig auf oder auch in dem Sicherheitselement angeordnet sein. Das Sicherheitselement kann insbesondere eines oder mehrere der folgenden optisch variablen Sicherheitsmerkmale aufweisen: Beugungsstrukturen, wie z.B. Hologramme, Mattstrukturen, optisch variable Beschichtungen, wie z.B. Interferenzschichten, optisch variable Farben, wie z.B. Farben mit Interferenzpigmenten oder Metalleffektfarben, oder auch Prägungen, auf deren Flanken Farben aufgedruckt sind.
  • Das Sicherheitselement, beispielsweise ein Sicherheitsfaden oder eine Planchette oder ein Etikett, kann direkt auf einem Wertdokument oder auf einem Sicherheitspapier erzeugt werden, es kann aber auch auf einem separaten Substrat vorbereitet werden. Das separate Substrat, auf dem das Sicherheitselement aufgebracht sein kann, kann beispielsweise ein Folienmaterial sein. Die Erfindung betrifft daher außerdem ein Folienmaterial, auf dem das erfindungsgemäße Sicherheitselement aufgebracht ist. Das Folienmaterial kann z.B. ein Transfermaterial sein, mit dem das Sicherheitselement auf das Wertdokument oder Sicherheitspapier transferiert wird, das aber, nach dem Aufbringen auf das Wertdokument oder auf das Sicherheitspapier, wieder entfernt wird. Die Befestigung des Sicherheitselements auf ein zu sicherndes Wertdokument erfolgt dabei durch eine Klebstoffschicht, die auf das Wertdokument oder auch auf die oberste Schicht des Transfermaterials aufgebracht wird. Nach dem Übertrag wird das Trägermaterial des Transfermaterials abgezogen und lediglich das Sicherheitselement verbleibt auf dem zu sichernden Wertdokument. Das Folienmaterial kann alternativ aber auch, nach dem Aufbringen des Folienmaterials auf das Wertdokument oder Sicherheitspapier, auf dem Wertdokument oder Sicherheitspapier verbleiben.
  • Außerdem betrifft die Erfindung ein Wertdokument, das das erfindungsgemäße Sicherheitselement oder das Folienmaterial mit dem Sicherheitselement aufweist. Das Sicherheitselement oder das Folienmaterial kann z.B. auf das Wertdokument aufgebracht oder in das Wertdokument eingebracht sein. Bei dem Wertdokument, das mit dem Sicherheitselement versehen wird, handelt es sich vorzugsweise um ein Sicherheitsdokument, beispielsweise um eine Banknote, einen Scheck, einen Ausweis, eine Kreditkarte oder eine Scheckkarte. Bei den Wertdokumenten im Sinne der Erfindung kann es sich aber auch um Aktien, Urkunden, Briefmarken, Eintrittskarten, Fahrkarten, Flugscheine, Etiketten, Siegel, Produktverpackungen oder andere handeln.
  • Weitere Vorteile und Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Figuren näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    Ausschnitt eines Sicherheitselements eines Wertdokuments, welches zu dessen Prüfung an einem Magnetsensor vorbeitransportiert wird, gemäß dem Stand der Technik,
    Figuren 2a-d
    vier Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Sicherheitselements,
    Figuren 3a-b
    Hysteresekurven zur Erläuterung der Magnetisierung der Magnetbereiche des Sicherheitselements,
  • In Figur 1 ist schematisch ein Aufbau zum Prüfen von Wertdokumenten auf deren magnetische Eigenschaften gezeigt. Ein zu prüfendes Wertdokument (nicht gezeigt), das ein Sicherheitselement 1, z.B. einen Sicherheitsfaden, aufweist, wird von einem (nicht dargestellten) Transportsystem entlang der mit dem Pfeil in Figur 1 gezeigten Transportrichtung T an einem Magnetsensor 10 vorbeitransportiert. Der Magnetsensor 10 prüft das Sicherheitselement 1 auf seine magnetischen Eigenschaften, z.B. um die Echtheit oder die Art des Wertdokuments zu prüfen. Das Sicherheitselement 1 ist beispielsweise ein Sicherheitsfaden, der in das Wertdokument eingebettet oder auf dieses aufgebracht ist. Das in Figur 1 gezeigte Sicherheitselement 1 ist ein magnetisch kodiertes Sicherheitselement gemäß dem Stand der Technik, das entlang seiner Längsachse x abschnittsweise Magnetmaterial aufweist. In dem in Figur 1 gezeigten Beispiel weist das Sicherheitselement 1 einen Magnetbereich l aus niederkoerzitivem Magnetmaterial und einen Magnetbereich h aus hochkoerzitivem Magnetmaterial auf. Außerhalb dieser Magnetbereiche liegen nichtmagnetische Bereiche n, n10.
  • Der Magnetsensor 10 besitzt in diesem Beispiel zwei Detektionselemente 11, 12, z.B. induktive oder magnetoresistive Elemente, die Magnetsignale des Sicherheitselements 1 an zwei diskreten Positionen entlang der Längsachse x des Sicherheitselements 2 detektieren, wenn dieses durch deren Erfassungsbereich bewegt wird. Der Magnetsensor 10 weist außerdem Magnete auf, die in den Erfassungsbereichen der Detektionselemente 11, 12 ein Magnetfeld 14 bereitstellen. Das Magnetfeld 14 bewirkt, dass das Sicherheitselement, während es durch die Erfassungsbereiche der Detektionselemente 11, 12 transportiert wird, magnetisiert wird. Die Detektionselemente 11, 12 liefern Magnetsignale, die Aufschluss über eine etwaige Magnetisierung des Sicherheitselements 2 geben. Die durch die Detektionselemente 11, 12 detektierten Magnetsignale werden zu einer Auswerteeinrichtung 13 des Magnetsensors 10 übertragen, die die Echtheit und/oder die Art des Wertdokuments überprüft bzw. feststellt.
  • Bei derartigen Sicherheitselementen ist die Position der Magnetbereiche l, h auf dem Wertdokument üblicherweise zufällig und kann daher, auch bei Wertdokumenten derselben Art, von einem Wertdokument zum anderen deutlich verschieden sein. Daher variiert üblicherweise auch die relative Lage (entlang der Längsachse x des Sicherheitselements betrachtet) zwischen den Magnetbereichen l, h der zu prüfenden Wertdokumente und den Detektionselementen 11, 12 des Magnetsensors 10 von einem Wertdokument zum anderen. Bei dem in Figur 1 gezeigten Beispiel ist diese relative Lage so, dass beim Vorbeitransportieren an Magnetsensor 10, nur die nichtmagnetischen Bereiche n10 des Sicherheitselements 1 in den Erfassungsbereich der Detektionselemente 11, 12 gelangen, aber keiner der Magnetbereiche l, h. Der Magnetsensor 10 detektiert daher von dem magnetisch kodierten Sicherheitselement 1 nur ein vernachlässigbar geringes Magnetsignal. Bei den bekannten magnetisch kodierten Sicherheitselementen 1 kann daher mit diskret messenden Magnetsensoren 10 nicht zuverlässig nachgewiesen werden, ob ein Wertdokument ein solches Sicherheitselement 1 aufweist oder nicht.
  • Diese diskret messenden Magnetsensoren sind üblicherweise zur Detektion von weichmagnetischem Magnetmaterial und von Magnetmaterial geringer Koerzitivfeldstärke ausgelegt. Zu diesem Zweck verwenden die diskret messenden Magnetsensoren einen Magneten, um während der Detektion der Magnetsignale ein Magnetfeld auf das Sicherheitselement einwirken zu lassen. Weichmagnetische und niederkoerzitive Magnetbereiche werden durch dieses Magnetfeld so magnetisiert, dass von diesen zuverlässig ein Magnetsignal detektiert werden kann.
  • In den Figuren 2a-d sind erfindungsgemäße Sicherheitselemente 2 dargestellt, die eine erste magnetische Spur A mit einer Magnetkodierung aus hochkoerzitiven Magnetbereichen h und niederkoerzitiven Magnetbereichen l aufweist. Die Sicherheitselemente 2 weisen außerdem eine oder mehrere zweite magnetische Spuren B, B1, B2 auf, die durch zusätzliche Magnetbereiche z gebildet sind. Die zusätzlichen Magnetbereiche z sind entlang der Längsachse x des Sicherheitselementes 2 derart angeordnet, dass das Sicherheitselement 2, auch bei diskret messenden Magnetsensoren (wie dem Magnetsensor 10), unabhängig von seiner Relativposition zu den Detektionselementen, zuverlässig ein Magnetsignal erzeugt. Zur Prüfung des Sicherheitselements 2 wird das Sicherheitselement 2 durch den Magnetsensor einem Magnetfeld der Stärke HD ausgesetzt, das während des Detektierens der Magnetsignale auf das Sicherheitselement 2 einwirkt, z.B. dem Magnetfeld 14 des Magnetsensors 10.
  • Das Sicherheitselement 2 aus Figur 2a weist zwei zweite magnetische Spuren B1 und B2 auf, die durch zusätzliche Magnetbereiche z gebildet sind, welche in diesem Ausführungsbeispiel durch weichmagnetische Magnetbereiche w gebildet sind. Die zweiten magnetischen Spuren B1, B2 verlaufen parallel zu der ersten magnetischen Spur A entlang der Längsachse x des Sicherheitselements 2. Unter Einwirkung eines Magnetfelds der Stärke HD werden die weichmagnetischen Magnetbereiche w magnetisiert. Dies ist in Figur 3a anhand einer Hysteresekurve der Magnetbereiche w (mit w gekennzeichnete Kurve) veranschaulicht. Die Hysteresekurve w zeigt, dass durch das Magnetfeld HD eine deutliche Magnetisierung Φ der weichmagnetischen Magnetbereiche w erreicht wird. Die zusätzlichen, weichmagnetischen Magnetbereiche w erstrecken sich in dem Beispiel der Figur 2a durchgehend über das gesamte Sicherheitselement 2. Beim Vorbeitransportieren dieses Sicherheitselements 2 an einem diskret messenden Magnetsensor erzeugt das Sicherheitselement 2 daher, unabhängig von seiner Relativposition zu den Detektionselementen des Magnetsensors (entlang der Längsachse x des Sicherheitselements betrachtet), unter Einwirkung des Magnetfelds HD, zuverlässig ein deutliches Magnetsignal.
  • In Figur 2b ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Sicherheitselements 2 dargestellt, das eine zweite magnetische Spur B mit zusätzlichen Magnetbereichen z, in diesem Fall wiederum weichmagnetische Magnetbereiche w, aufweist. Die zweite magnetische Spur B enthält die zusätzlichen weichmagnetische Magnetbereiche w jedoch nur in bestimmten Abschnitten entlang der Längsachse x des Sicherheitselements 2. Die weichmagnetischen Bereiche w sind gezielt in denjenigen Abschnitten 5 der Längsachse x angeordnet, in denen in der ersten magnetischen Spur A kein niederkoerzitiver Magnetbereich l angeordnet ist.
  • Die in Figur 3a eingezeichnete Magnetfeldstärke HD ist deutlich größer als die Koerzitivfeldstärke K1 der niederkoerzitiven Magnetbereiche l, vgl. die mit l bezeichnete Hysteresekurve der niederkoerzitiven Mägnetbereiche l. Analog zu den weichmagnetischen Bereichen w werden daher auch die niederkoerzitiven Magnetbereiche l der ersten magnetischen Spur A durch ein Magnetfeld der Stärke HD magnetisiert. Der Magnetsensor detektiert daher von den niederkoerzitiven Magnetbereichen l, wenn sie im Magnetfeld der Stärke HD in den Erfassungsbereich der Detektionselemente des Magnetsensors kommen, ein deutliches Magnetsignal.
  • Im Gegensatz dazu werden die hochkoerzitiven Magnetbereiche h durch das Magnetfeld der Stärke HD kaum magnetisiert, da die Magnetfeldstärke HD des Magnetsensors deutlich geringer ist als die Koerzitivfeldstärke Kh der hochkoerzitiven Magnetbereiche h, vgl. Figur 3a (die Magnetisierung Φ der hochkoerzitiven Magnetbereiche h verläuft von H=0 bis H=HD entlang einer in Figur 3a nicht gezeigten Neukurve der mit h bezeichneten Hysteresekurve). Wenn der hochkoerzitive Magnetbereich h im Magnetfeld der Stärke HD in den Erfassungsbereich der Detektionselemente des Magnetsensors kommt, detektiert der Magnetsensor daher in der Regel kein bzw. nur ein undefiniertes Magnetsignal. Um auch in denjenigen Abschnitten 4 entlang der Längsrichtung x des Sicherheitselements 2, in denen die magnetische Spur A die hochkoerzitiven Magnetbereiche h aufweist, zuverlässig ein Magnetsignal detektieren zu können, wird an den entsprechenden x-Positionen der zweiten magnetischen Spur B ein zusätzlicher, weichmagnetischer Bereich w angeordnet, vgl. Figuren 2a, 2b.
  • Zwischen den niederkoerzitiven Magnetbereichen l der ersten magnetischen Spur A und den zusätzlichen weichmagnetischen Bereichen w der zweiten magnetischen Spur B kann, entlang der Längsachse x des Sicherheitselements 2 betrachtet, ein geringfügiger Abstand d bestehen. Wie groß der Abstand d sein darf, hängt im Allgemeinen von der Ausdehnung des Erfassungsbereichs der jeweiligen Detektionselemente des verwendeten Magnetsensors entlang der Längsrichtung x des Sicherheitselements ab. Bei geringer Ausdehnung des Erfassungsbereichs entlang der Längsachse x muss auch ein geringer Abstand d eingehalten werden. Vorzugsweise beträgt der Abstand d maximal 6 mm, um mit Detektionselementen üblicher Magnetsensoren, unabhängig von der Relativposition der Magnetbereiche zu den Detektionselementen, noch zuverlässig ein Magnetsignal detektieren zu können.
  • Figur 2c zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Sicherheitselements 2. In diesem Beispiel werden die zusätzlichen Magnetbereiche z jedoch nicht durch weichmagnetische Magnetbereiche gebildet, sondern die zusätzlichen Magnetbereiche z sind niederkoerzitive Magnetbereiche l' aus hartmagnetischem Magnetmaterial. Diese zusätzlichen niederkoerzitiven Magnetbereiche l' bilden eine zweite magnetische Spur B, die parallel zur ersten magnetischen Spur A der Figur 2c verläuft. Vorzugsweise beträgt die Koerzitivfeldstärke der zusätzlichen niederkoerzitiven Magnetbereiche l' höchstens 30% der Koerzitivfeldstärke der hochkoerzitiven Magnetbereiche h. Beispielsweise ist die Koerzitivfeldstärke der zusätzlichen niederkoerzitiven Magnetbereiche l' der zweiten magnetischen Spur B gleich der Koerzitivfeldstärke Kl der niederkoerzitiven Magnetbereiche l der ersten magnetischen Spur A, vgl. Figur 3b. Die zusätzlichen niederkoerzitiven Magnetbereiche l' sind in der zweiten magnetischen Spur B gezielt in denjenigen Abschnitten 5 der Längsachse x angeordnet, in denen in der ersten magnetischen Spur A kein niederkoerzitiver Magnetbereich l angeordnet ist. In dem in Figur 2c gezeigten Ausschnitt sind zwei zusätzliche niederkoerzitive Magnetbereiche l' enthalten, die entlang der Längsachse x des Sicherheitselements 2 gezielt auch die Abschnitte 4 abdecken, in denen die erste magnetische Spur A hochkoerzitive Magnetbereiche h aufweist. Die Abstände d1 zwischen den niederkoerzitiven Magnetbereichen l der ersten magnetischen Spur A und den zusätzlichen niederkoerzitiven Magnetbereichen l' der zweiten magnetischen Spur B betragen wiederum vorzugsweise höchstens 6 mm entlang der Längsachse x des Sicherheitselements 2. Dies gilt vorzugsweise genauso für den Abstand d2 zwischen den beiden niederkoerzitiven Magnetbereichen l der ersten magnetischen Spur A. Als zusätzliche Magnetbereiche können, an Stelle der niederkoerzitiven Magnetbereiche l', auch niederkoerzitive Magnetbereiche l" aus einem anderen niederkoerzitiven Magnetmaterial verwendet werden, dessen Koerzitivfeldstärke sich von der der niederkoerzitiven Magnetbereiche l der ersten magnetischen Spur A unterscheidet, vgl. die in Figur 3b eingezeichnete Hysteresekurve l".
  • In Figur 2d ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Sicherheitselements 2 dargestellt, das zwei zweite magnetische Spuren B1, B2 aufweist. Die zusätzlichen Magnetbereiche z der zweiten magnetischen Spuren B1, B2 sind in diesem Ausführungsbeispiel durch zusätzliche niederkoerzitive Magnetbereiche lz gebildet, die aus dem gleichen Magnetmaterial bestehen wie die niederkoerzitiven Magnetbereiche l der ersten magnetischen Spur A. Die zweiten magnetischen Spuren B1, B2 weisen in den Abschnitten 3 der Längsachse x, in denen in der ersten magnetischen Spur A ein nichtmagnetischer Bereich n10 von mehr als 10 mm Länge angeordnet ist, jeweils einen zusätzlichen niederkoerzitiven Magnetbereich lz auf. Zwischen jedem der zusätzlichen niederkoerzitiven Magnetbereiche lz der zweiten magnetischen Spuren B1, B2 und jedem der niederkoerzitiven Magnetbereiche 1 der ersten magnetischen Spur A wird entlang der Längsachse x des Sicherheitselements 2 ein Abstand D von mindestens 2 mm eingehalten, vorzugweise von mindestens 4 mm. Entlang der Längsrichtung x des Sicherheitselements betrachtet ist außerdem die Ausdehnung der zusätzlichen niederkoerzitiven Magnetbereiche lz der zweiten magnetischen Spuren B1, B2, deutlich verschieden von der Ausdehnung der niederkoerzitiven Magnetbereiche l der ersten magnetischen Spur A. Beispielsweise sind die zusätzlichen niederkoerzitiven Magnetbereiche lz der zweiten magnetischen Spuren B1, B2 jeweils mindestens doppelt so lang oder höchstens halb so lang wie die niederkoerzitiven Magnetbereiche l der ersten magnetischen Spur A.
  • In den Figuren 3a und 3b sind die Hysteresekurven der zusätzlichen weichmagnetischen Magnetbereiche w und von zusätzlichen niederkoerzitiven Magnetbereichen l, l', l" der zweiten magnetischen Spuren B, B1, B2 sowie der niederkoerzitiven Magnetbereiche l und der hochkoerzitiven Magnetbereiche h der ersten magnetischen Spur A des Sicherheitselements 2 skizziert. Der y-Abschnitt der jeweiligen Hysteresekurve entspricht der remanenten Flussdichte des jeweiligen Magnetbereichs (Φ bei H=0). Die niederkoerzitiven Magnetbereiche l und die hochkoerzitiven Magnetbereiche h weisen eine relativ hohe remanente Flussdichte R auf, während die weichmagnetischen Magnetbereiche w eine nahezu verschwindende remanente Flussdichte haben. Die remanente Flussdichte R' der zusätzlichen niederkoerzitiven Magnetbereiche l' bzw. l" ist erheblich geringer als R und beträgt vorzugsweise höchstens 50% von R.
  • Zum Detektieren der Magnetkodierung aus hoch- und niederkoerzitiven Magnetbereichen des Sicherheitselements 2 werden üblicherweise Magnetsensoren verwendet, die sich von den oben genannten, diskret messenden Magnetsensoren dadurch unterscheiden, dass in dessen Erfassungsbereich kein Magnetfeld zum Magnetisieren des Sicherheitselements herrscht. Detektiert wird also ein Magnetsignal, das der jeweilige Magnetbereich des Sicherheitselements bei H=0 bewirkt. Aufgrund der Messung ohne Magnetfeld (H=0) detektiert ein derartiger Magnetsensor von Magnetbereichen mit geringer remanenter Flussdichte nur ein entsprechend geringes Magnetsignal. Die weichmagnetischen Magnetbereiche w des Sicherheitselements 2 liefern bei derartigen Magnetsensoren daher ein vernachlässigbar geringes Magnetsignal. Die Höhen der Magnetsignale der hochkoerzitiven Magnetbereiche h und der niederkoerzitiven Magnetbereiche 1 sind, bei vergleichbarer remanenter Flussdichte R, etwa gleich. Die zusätzlichen niederkoerzitiven Magnetbereiche l' liefern bei derartigen Magnetsensoren, aufgrund ihrer deutlich geringeren remanenten Flussdichte R', ein reduziertes Magnetsignal, das deutlich kleiner ist als das des hochkoerzitiven h und des niederkoerzitiven Magnetbereichs l.
  • Die zusätzlichen Magnetbereiche z sind derart ausgebildet bzw. derart auf dem erfindungsgemäßen Sicherheitselement 2 angeordnet, dass durch diese das Detektieren der Magnetkodierung durch einen solchen Magnetsensor, nicht gestört wird. Bei den Sicherheitselementen der Figuren 2a, 2b und 2c wird dies dadurch erreicht, dass die remanente Flussdichte der zusätzlichen Magnetbereiche z (w, l', l") gezielt deutlich geringer gewählt wird als die remanente Flussdichte R der hockoerzitiven h und der niederkoerzitiven Magnetbereiche 1 der Magnetkodierung der ersten magnetischen Spur A. Bei dem Sicherheitselement aus Figur 2d ist die remanente Flussdichte der zusätzlichen Magnetbereiche z (lz) zwar gleich der der hochkoerzitiven h und der niederkoerzitiven Magnetbereiche l der Magnetkodierung. Die niederkoerzitiven Magnetbereiche l der ersten magnetischen Spur A und den zusätzlichen niederkoerzitiven Magnetbereiche lz der zweiten magnetischen Spuren B1, B2 werden jedoch gezielt so angeordnet, dass sie, entlang der Längsrichtung x des Sicherheitselements 2 betrachtet, nicht überlappen. Bevorzugt wird dabei entlang der Längsrichtung x des Sicherheitselements 2 betrachtet, ein Mindestabstand D eingehalten zwischen den niederkoerzitiven Magnetbereichen l der ersten magnetischen Spur A und den zusätzlichen niederkoerzitiven Magnetbereichen lz der zweiten magnetischen Spuren B1, B2. Dadurch lässt sich auch bei dem Sicherheitselement der Figur 2d erreichen, dass der Magnetsensor die niederkoerzitiven Magnetbereiche l der ersten magnetischen Spur A erkennen kann. Die Magnetkodierungen der in den Figuren 2a-d dargestellten Sicherheitselemente 2 bleiben daher, trotz der Magnetsignale der zusätzlichen Magnetbereiche w, l', l", lz der zweiten magnetischen Spuren B, B1, B2, für den Magnetsensor lesbar.

Claims (15)

  1. Sicherheitselement (2) zur Absicherung von Wertdokumenten, umfassend:
    - eine erste magnetische Spur (A), die sich entlang einer Längsachse (x) des Sicherheitselements (2) erstreckt und die eine Magnetkodierung des Sicherheitselements aufweist, die durch mindestens einen hochkoerzitiven Magnetbereich (h) und mindestens einen niederkoerzitiven Magnetbereich (l) gebildet ist, und
    - eine zweite magnetische Spur (B, B1, B2), die sich parallel zur ersten magnetischen Spur (A) entlang der Längsachse (x) des Sicherheitselements (2) erstreckt, und die durch einen oder mehrere zusätzliche Magnetbereiche (z) gebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - jeder der zusätzlichen Magnetbereiche (z) der zweiten magnetischen Spur (B, B1, B2) eine Koerzitivfeldstärke aufweist, die höchstens 50% der Koerzitivfeldstärke der hochkoerzitiven Magnetbereiche (h) beträgt, und dass
    - der oder die zusätzlichen Magnetbereiche (z) der zweiten magnetischen Spur (B, B1, B2) derart auf dem Sicherheitselement (2) angeordnet sind, dass in zumindest einem Abschnitt (5) entlang der Längsachse (x) des Sicherheitselements (2), in dem in der ersten Spur (A) keiner der niederkoerzitiven Magnetbereiche (l) angeordnet ist, in der zweiten magnetischen Spur einer der zusätzlichen Magnetbereiche (z) angeordnet ist, und dass
    - die remanente Flussdichte der zusätzlichen Magnetbereiche (z) höchstens 50% der remanenten Flussdichte der hochkoerzitiven Magnetbereiche (h) und höchstens 50% der remanenten Flussdichte der niederkoerzitiven Magnetbereiche (l) beträgt.
  2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die remanente Flussdichte der zusätzlichen Magnetbereiche (z) höchstens 30% der remanenten Flussdichte der hochkoerzitiven Magnetbereiche (h) beträgt und höchstens 30% der remanenten Flussdichte der niederkoerzitiven Magnetbereiche (l) beträgt, wobei der oder die zusätzlichen Magnetbereiche (z) insbesondere weichmagnetische Magnetbereiche (w) sind.
  3. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die zusätzlichen Magnetbereiche (z) der zweiten magnetischen Spur (B) derart auf dem Sicherheitselement (2) angeordnet sind, dass das Sicherheitselement (2), entlang seiner Längsachse (x) betrachtet, keinen Abschnitt einer Länge von mehr als 6 mm aufweist, in dem weder in der ersten Spur (A) einer der niederkoerzitiven Magnetbereiche (l) noch in der zweiten Spur (B, B1, B2) einer der zusätzlichen Magnetbereiche (z) angeordnet ist.
  4. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Magnetbereiche (z) derart auf dem Sicherheitselement (2) angeordnet sind, dass sich an jeder Position entlang der Längsachse (x) des Sicherheitselements (2) einer der zusätzlichen Magnetbereiche (z) in der zweiten magnetischen Spur und/oder einer der niederkoerzitiven Magnetbereiche (1) in der ersten magnetischen Spur befindet.
  5. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens einer der zusätzlichen Magnetbereiche (z) durchgehend entlang der Längsachse (x) über das gesamte Sicherheitselement (2) erstreckt.
  6. Sicherheitselement zur Absicherung von Wertdokumenten, umfassend:
    - eine erste magnetische Spur (A), die sich entlang einer Längsachse (x) des Sicherheitselements (2) erstreckt und die eine Magnetkodierung des Sicherheitselements aufweist, die durch mindestens einen hochkoerzitiven Magnetbereich (h) und mindestens einen niederkoerzitiven Magnetbereich (l) gebildet ist, und
    - eine zweite magnetische Spur (B, B1, B2), die sich parallel zur ersten magnetischen Spur (A) entlang der Längsachse (x) des Sicherheitselements (2) erstreckt, und die durch einen oder mehrere zusätzliche Magnetbereiche (z) gebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - jeder der zusätzlichen Magnetbereiche (z) der zweiten magnetischen Spur (B, B1, B2) eine Koerzitivfeldstärke aufweist, die höchstens 50% der Koerzitivfeldstärke der hochkoerzitiven Magnetbereiche (h) beträgt, und dass
    - der oder die zusätzlichen Magnetbereiche (z) der zweiten magnetischen Spur (B, B1, B2) derart auf dem Sicherheitselement (2) angeordnet sind, dass in zumindest einem Abschnitt (5) entlang der Längsachse (x) des Sicherheitselements (2), in dem in der ersten Spur (A) keiner der niederkoerzitiven Magnetbereiche (l) angeordnet ist, in der zweiten magnetischen Spur einer der zusätzlichen Magnetbereiche (z) angeordnet ist, und dass
    - der oder die zusätzlichen Magnetbereiche (z) der zweiten magnetischen Spur (B, B1, B2) aus einem niederkoerzitiven hartmagnetischen Magnetmaterial bestehen und derart angeordnet sind, dass diese, entlang der Längsrichtung (x) des Sicherheitselements (2) betrachtet, nicht mit den niederkoerzitiven Magnetbereichen (l) der ersten magnetischen Spur (A) überlappen, wobei für jeden der zusätzlichen Magnetbereiche (z) der zweiten magnetischen Spur (B, B1, B2), der entlang der Längsachse (x) des Sicherheitselements gemessene Abstand (D) zwischen dem jeweiligen zusätzlichen Magnetbereich (z) und jedem der niederkoerzitiven Magnetbereiche (l) der ersten magnetischen Spur (A) jeweils mindestens 2 mm beträgt.
  7. Sicherheitselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die zusätzlichen Magnetbereiche (z) der zweiten magnetischen Spur (B, B1, B2) aus dem gleichen niederkoerzitiven hartmagnetischen Magnetmaterial bestehen wie die niederkoerzitiven Magnetbereiche (1) der ersten magnetischen Spur (A).
  8. Sicherheitselement nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass, für jeden der zusätzlichen Magnetbereiche (z) der zweiten magnetischen Spur (B, B1, B2), der entlang der Längsachse (x) des Sicherheitselements gemessene Abstand (D) zwischen dem jeweiligen zusätzlichen Magnetbereich (z) und jedem der niederkoerzitiven Magnetbereiche (l) der ersten magnetischen Spur (A) jeweils mindestens 4 mm beträgt.
  9. Sicherheitselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die niederkoerzitiven Magnetbereiche (l) der ersten magnetischen Spur (A) und der oder die zusätzlichen Magnetbereiche (z) der zweiten magnetischen Spur (B, B1, B2) derart auf dem Sicherheitselement (2) angeordnet sind, dass das Sicherheitselement (2), entlang seiner Längsachse (x) betrachtet, keinen Abschnitt einer Länge von mehr als 25 mm, vorzugsweise keinen Abschnitt einer Länge von mehr als 18 mm, insbesondere von mehr als 10 mm, aufweist, in dem weder in der ersten Spur (A) einer der niederkoerzitiven Magnetbereiche (1) noch in der zweiten Spur (B, B1, B2) einer der zusätzlichen Magnetbereiche (z) angeordnet ist.
  10. Sicherheitselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste magnetische Spur (A) mindestens einen nichtmagnetischen Bereich (n10) aufweist, der sich, entlang der Längsachse (x) betrachtet, zwischen den Magnetbereichen (h, l) der ersten magnetischen Spur (A) über einen Abschnitt (3) von mindestens 10 mm erstreckt, und dass der oder die zusätzlichen Magnetbereiche (z) der zweiten magnetischen Spur (B, B1, B2) derart auf dem Sicherheitselement (2) angeordnet sind, dass in der zweiten magnetischen Spur (B, B1, B2) in jedem dieser Abschnitte (3) einer der zusätzlichen Magnetbereiche (z) angeordnet ist.
  11. Sicherheitselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die zusätzlichen Magnetbereiche (z) der zweiten magnetischen Spur (B, B1, B2) derart auf dem Sicherheitselement (2) angeordnet sind, dass in denjenigen Abschnitten (4) entlang der Längsachse (x) des Sicherheitselements (2), über die sich in der ersten Spur (A) einer der hochkoerzitiven Magnetbereiche (h) erstreckt, in der zweiten Spur (B, B1, B2) einer der zusätzlichen Magnetbereiche (z) angeordnet ist.
  12. Sicherheitselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die zusätzlichen Magnetbereiche (z) der zweiten magnetischen Spur (B, B1, B2) derart angeordnet sind, dass sich über alle Abschnitte (4) entlang der Längsachse (x) des Sicherheitselements (2), über die sich in der ersten magnetischen Spur (A) einer der hochkoerzitiven Magnetbereiche (h) erstreckt, in der zweiten magnetischen Spur jeweils durchgehend einer der zusätzlichen Magnetbereiche (z) erstreckt.
  13. Sicherheitselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die zusätzlichen Magnetbereiche (z) der zweiten magnetischen Spur (B, B1, B2) derart auf dem Sicherheitselement (2) angeordnet sind, dass sie, entlang der Längsachse des Sicherheitselements betrachtet, nicht mit den niederkoerzitiven Magnetbereichen (1) der Magnetkodierung der ersten Spur (A) überlappen, wobei, für jeden der zusätzlichen Magnetbereiche (z) der zweiten magnetischen Spur, der Abstand zwischen dem zusätzlichen Magnetbereich (z) und den zu diesem benachbarten niederkoerzitiven Magnetbereichen (1) der ersten magnetischen Spur, bevorzugt jeweils mindestens 0,5 mm und höchstens 10 mm beträgt.
  14. Folienmaterial mit mindestens einem Sicherheitselement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  15. Wertdokument (1) mit mindestens einem Sicherheitselement (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
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