EP3867078A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines sicherheitspapiers mit fenstersicherheitsfaden - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines sicherheitspapiers mit fenstersicherheitsfaden

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EP3867078A1
EP3867078A1 EP19794876.3A EP19794876A EP3867078A1 EP 3867078 A1 EP3867078 A1 EP 3867078A1 EP 19794876 A EP19794876 A EP 19794876A EP 3867078 A1 EP3867078 A1 EP 3867078A1
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EP
European Patent Office
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thread
security
paper
sieve
window
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EP19794876.3A
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Andreas Aigner
Andreas HÄNELT
Alexander TANTSCHER
Astrid DREXLER
Marcel PLÖGER
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Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
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    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
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    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
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    • D21H21/40—Agents facilitating proof of genuineness or preventing fraudulent alteration, e.g. for security paper
    • D21H21/42—Ribbons or strips

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for producing a security paper with window security thread.
  • security papers or documents of value are often equipped with authenticity features, such as watermarks, embedded security threads and the like, which allow the authenticity of the security paper or security document to be checked and which at the same time serve as protection against unauthorized reproduction.
  • authenticity features have proven themselves that can only be introduced into the security paper during manufacture, such as security threads fully or partially embedded in the security paper.
  • Security threads that are neither completely applied to a surface of a security paper nor are completely embedded in the security paper are referred to as window security threads. Some of these are embedded in the security paper in such a way that they are visible on one or both opposite surfaces of the security paper only in certain window areas (hereinafter also called thread windows).
  • Such thread windows are conventionally produced in bronze screens by means of highly embossed webs.
  • the webs are rectangular embossments in the form of a plateau.
  • the width of the plateau serves as a so-called wobble zone for the security thread, the width of which depends on the width of the thread.
  • the thread is brought onto the circular sieve with the embossing and then onto it laid here, so that the laid threads later in the paper stack do not come to lie exactly one above the other, but a distribution of the threads is achieved on the sides.
  • Such a so-called thread warp is indispensable to ensure that the sheets and stacks are sufficiently flat to be able to be cut on the cross cutter, when printing, when being used and when they can be processed on the cutpack.
  • the invention has for its object to avoid the disadvantages of the prior art and in particular to provide a method and an apparatus for producing security paper with window security thread, with which non-rectangular, in particular mo tive-shaped thread window can be used advantageously.
  • the invention provides a circular sieve of a circular sieve paper machine for the production of security paper with a partially embedded window security thread, the circular sieve scooping out a paper pulp in the form of a fiber-water suspension from a chest in papermaking.
  • the circular screen contains a production screen jacket with a circumferential direction and a transverse direction perpendicular to it, which extends along the circumference is provided with a plurality of raised thread window elements on which the window security thread rests during paper production in order to locally suppress the deposition of fiber-water suspension for the production of thread windows.
  • the thread window elements are arranged with a periodic offset along the circumference in the transverse direction, the circular screen circumference Ru being an integer multiple of the offset period P.
  • the circular screen size Ru is preferably equal to the displacement period P or twice the transfer period P. It is also possible in principle for the ratio of the circular screen size to the offset period Ru / P to be three or more, but correct thread guidance is technically more complex in large proportions, so that the smaller ratios of 1, 2 or 3 mentioned are currently preferred. The ratio is particularly advantageously 1, the circular screen size Ru is therefore equal to the displacement period P.
  • At least one thread element is provided for each use provided on the production screen jacket.
  • the thread window elements can also be combined with other screen elements, for example conventional watermark embossing, watermark inserts or E types.
  • these other sieve elements are arranged without dislocation and are therefore fitted to the outer contour of the cut security paper.
  • Such an arrangement is particularly advantageous when the screen elements are clearly, for example a few centimeters, spaced from the thread window elements and the window security thread and / or are not in context with the thread window elements.
  • the thread window elements can be at least partially formed by embossing in the production screen jacket.
  • the thread window elements can be at least partially formed by watermark inserts, in particular injection molded watermark inserts.
  • watermark inserts for producing high-resolution watermarks are described in more detail, for example, in the publications EP 2895310 A1 and EP 2899 312 A1, the disclosure of which is included in the present application.
  • the thread window elements are preferably non-rectangular, in particular motif-shaped.
  • the accumulation of fiber-water suspension is not completely suppressed in all areas, but is only partially suppressed in some areas.
  • the thread window elements then produce watermarks during paper production, in which the security thread in some partial areas, namely the partial areas with complete suppression of the fiber attachment, on the surface of the paper. piers runs, while in other parts it runs inside the paper.
  • the thread window elements contain at least a partial area in which the accumulation of fiber-water suspension is completely suppressed and at least a partial area in which the accumulation of fiber-water suspension is only partially suppressed.
  • the thread window elements are advantageously arranged along the circumference with a sinusoidal or a triangular offset.
  • the invention also includes a method for the provision of a security paper for the production of security documents, such as banknotes, identity cards or the like, with a window security thread which is embedded in the security paper and is guided at least one opening in the security paper to at least one of the surfaces of the security paper , wherein a rotary screen of a rotary paper machine scoops a paper mass in the form of a fiber-water suspension from a chest, and wherein the rotary screen contains a production screen jacket with a circumferential direction and a transverse direction perpendicular thereto, which along the circumferential direction with a plurality of raised Fadenten elements is provided, on which the security thread to be embedded rests during paper production in order to locally suppress the deposition of fiber-water suspension for the production of thread windows.
  • the thread window elements are arranged with a periodic offset in the transverse direction along the circumference, the circular screen circumference Ru being an integral multiple of the offset period P.
  • the security thread to be embedded is advantageously moved back and forth synchronously with the rotation of the circular sieve in the transverse direction of the circular sieve.
  • n is in particular 3, 2, or, particularly preferably, 1.
  • a circular sieve of the type described above is particularly preferably used in the method. Further exemplary embodiments and advantages of the invention are explained in the following with reference to the figures, in which the representation of scale and proportions has been omitted in order to increase the clarity. Show it:
  • FIG. 1 shows schematically a circular screen paper machine according to an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows schematically part of the production screen jacket of the rotary screen of FIG. 1,
  • FIG. 4 shows schematically the ver by the thread and window wobble flatness of several superimposed Textilbo gene
  • Fig. 5 is a security paper with oblique thread windows according to another embodiment of the invention.
  • Fig. 6 is a security paper with a thread window in the form of a
  • FIG. 1 shows schematically a circular screen paper machine 10 with a circular screen 12 which is immersed in a fiber-water suspension 14 in a chest 16.
  • an endless security thread 22 is embedded in the paper web 20 as a window security thread.
  • the security thread 22 runs before diving into the fiber-water suspension 14 on the hump 18 of the circular screen 12.
  • the security thread 22 is basically in an inner plane of the paper, but no paper fibers from the fiber-water suspension 14 are deposited on the contact surfaces of the security thread 22 with the bumps 18, so that windows there arise at which the security thread 22 emerges on the surface of the paper.
  • the security thread 22 to be embedded is used during the paper production in the cross-wire transverse direction 1 is perpendicular to the paper plane, moved back and forth.
  • the security thread conventionally runs back and forth on rectangular bumps, so that the width of the bumps forms a so-called wobble zone for the thread.
  • the bumps 18 are formed according to the invention by raised thread window elements 34, which are arranged along the circumference of the circular sieve 12 with a periodic offset in the transverse direction Q of the circular sieve.
  • FIG. 2 schematically shows a part of the production screen jacket 30 of the circular screen 12 in the circumferential direction U and the transverse screen direction Q.
  • the positions of the plurality of banknotes 32 are drawn with dashed lines. It is understood that a real production screen jacket 30 contains a substantially larger number of benefits in the circumferential direction and that the offset of the thread window elements 34 is in reality usually smaller than shown here for illustration.
  • the displacement amplitude A can be 15 mm, for example. In this way, the thread windows 40 (FIG.
  • FIG. 3 shows two security paper panels 42A, 42B produced with the circular screen of FIGS. 1 and 2 with different horizontal positions F A , F B of the Thread window 40 and correspondingly under different horizontal position of the window security thread 22 shows. Since the thread wobble is synchronized with the displacement period P of the thread window elements 34, the window security thread 22 lies in the panels 42A, 42B at the same point within the thread window 40, even if the Position of the thread window 40 along with the thread 22 varies within the benefit.
  • the security paper panels 42A, 42B of FIG. 3 have, in addition to the thread window 40, two further watermarks 44, 46 each with different orientations relative to the thread window 40 or the edges 48 of the panels.
  • the watermarks 44 which are arranged in the immediate vicinity of the embedded security thread 22, have the same periodic displacement as the thread window elements 40.
  • the watermarks 44 and the thread window 40 can also be in context and represent, for example, information which is complementary or related to one another, since their common appearance is the same in all the uses 42A, 42B.
  • the watermarks 46 are far away from the thread window 40 and the security thread 22 and are not affected by the thread wobble anyway.
  • the position of the watermarks 46 relative to the nearby edges 48 of the panels 42A, 42B is much more noticeable to the viewer than the position relative to the security thread 22 and the thread window 40.
  • the watermarks 46 are therefore unaltered in all security paper panels arranged in the same position with respect to the utility edges 48.
  • FIG. 4 schematically illustrates the flatness of a plurality of paper sheets 50 which are improved by the thread and window wobbling.
  • the circular screen circumference Ru is equal to the displacement period P and in which two sheets lie one behind the other in the circumferential direction of the circular screen. It goes without saying that, in practice, usually a larger number of sheets, for example 4, 5, 6, 8 or 10 sheets, lie one behind the other in the circumferential direction of a circular screen.
  • the sinusoidal displacements of the threads 22 and the associated windows 40 are shown schematically for two sheets of paper lying one above the other, for the first sheet of paper with a solid line (offset 52) and for the second sheet of paper with a dashed line (offset 54). The positions shown are repeated for other sheets of paper lying on top.
  • the displacement amplitude A is also shown. It can be clearly seen how the thread 22 and the windows 40 lie side by side due to the wobble. A thickening when stacking the paper sheets results only in the intersection area 56, which can, however, be kept very short. Since, in the exemplary embodiment, two sheets lie one behind the other in the circumferential direction of the circular screen, the thread window 40 and the security threads 22 have just half a sinusoidal displacement period in each sheet.
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment in which a security paper 60 is provided with oblique thread windows 62.
  • the window security thread 22 would assume an arbitrary position between the left window edge 64 and the right window edge 66 due to the wobble within position-fixed windows 62, and would therefore be too close to the upper and lower no. have edge 68.
  • the synchronization of the thread wobble and window wobble according to the invention ensures that the thread 22 is always in the center of the window 62, regardless of its specific horizontal position on the security paper 60, and thus was at a sufficient distance from the note edges 68.
  • the thread window of the security paper 70 is in the form of a watermark 72, in which the embedded security thread 22 runs in some areas on the surface of the paper 70, while in other areas it is embedded inside the paper.
  • window thread elements 34 described can have various shapes.
  • the thread window elements 34 can in particular be formed both by embossing in the production screen jacket and by a watermark insert arranged in the screen jacket.
  • the security thread 22 can be narrower, the same width or wider than that
  • Be window thread elements 34 in the latter case, the shape of the elements 34 can be reflected on the thread.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rundsieb (12) einer Rundsieb-Papiermaschine (10) zur Herstellung von Sicherheitspapier (42A, 42B) mit einem teilweise eingebetteten Fenstersicherheitsfaden (22), wobei das Rundsieb (12) bei der Papierherstellung eine Papiermasse in Form einer Faser-Wasser-Suspension (14) aus einer Bütte (16) schöpft, und wobei das Rundsieb (12) einen Produktionssiebmantel (30) mit einer Umfangsrichtung (U) und einer dazu senkrechten Querrichtung (Q) enthält, welcher entlang der Umfangsrichtung (U) mit einer Mehrzahl von erhabenen Fadenfensterelementen (34) versehen ist, auf denen der Fenstersicherheitsfaden (22) bei der Papierherstellung aufliegt um lokal die Anlagerung von Faser-Wasser-Suspension (14) zur Erzeugung von Fadenfenstern (40) zu unterdrücken. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Fadenfensterelemente (34) mit einer entlang des Umfangs periodischen Versetzung (36) in Querrichtung (Q) angeordnet sind, wobei der Rundsiebumfang RU ein ganzzahliges Vielfaches der Versetzungsperiode P ist. Die Erfindung enthält auch ein zugehöriges Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitspapiers.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Sicherheitspapiers mit
Fenstersicherheitsfaden
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Sicherheitspapiers mit Fenster sicherheitsfaden.
Sicherheitspapiere oder Wertdokumente werden zur Absicherung oft mit Echtheitsmerkmalen, wie Wasserzeichen, eingebetteten Sicherheitsfäden und dergleichen ausgestattet, die eine Überprüfung der Echtheit des Sicherheits- papiers oder Wertdokuments gestatten und die zugleich als Schutz vor uner laubter Reproduktion dienen. In der Vergangenheit haben sich dabei Echtheitsmerkmale bewährt, die nur während der Herstellung in das Sicherheitspapier eingebracht werden kön nen, wie etwa in das Sicherheitspapier vollständig oder teilweise eingebette te Sicherheitsfäden. Dabei werden Sicherheitsfäden, die weder vollständig auf eine Oberfläche eines Sicherheitspapiers aufgebracht, noch vollständig in das Sicherheitspapier eingebettet sind, als Fenstersicherheitsfäden bezeich net. Diese sind teilweise derart in das Sicherheitspapier eingebettet, dass sie an einer oder beiden gegenüberliegenden Oberflächen des Sicherheitspa piers nur in bestimmten Fensterbereichen (nachfolgend auch Fadenfenster genannt) sichtbar sind.
In Bronzesieben werden solche Fadenfenster herkömmlich mittels hochge prägter Stege erzeugt. In der Regel handelt es sich bei den Stegen um recht eckige Hochprägungen in Form eines Plateaus. Die Breite des Plateaus dient als sogenannte Wobbelzone für den Sicherheitsfaden, deren Breite von der Breite des Fadens abhängt. Während der Papierproduktion wird der Faden auf das Rundsieb mit den Hochprägungen gebracht und auf diesen hin und her verlegt, so dass die verlegten Fäden später im Papierstapel nicht genau übereinander zu liegen kommen, sondern eine Verteilung der Fäden zu bei den Seiten erreicht wird. Eine solche sogenannte Fadenwobblung ist uner lässlich um sicherzustellen, dass die Bögen und Stapel eine ausreichend gute Planlage aufweisen um am Querschneider, beim Drucken, beim Nutzen schneiden und an der Cutpack verarbeitbar zu sein.
Werden nicht-rechteckige Fensterformen verwendet, führt die Fadenwobb lung allerdings oft zu einer verschlechterten Planlage und zu stark unter schiedlichen und nicht klar definierten Fensterkonfigurationen. Für eine sinnhafte Ergänzung muss die Wobbelzone zudem im Designmotiv berück sichtigt werden, was große Einschränkungen bei der Motivfindung zur Folge hat.
Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Stands der Technik zu vermeiden und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Sicherheitspapiers mit Fenstersicher heitsfaden anzugeben, mit denen auch nicht-rechteckige, insbesondere mo tivförmige Fadenfenster vorteilhaft genutzt werden können.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche ge löst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung stellt ein Rundsieb einer Rundsieb-Papiermaschine zur Her stellung von Sicherheitspapier mit einem teilweise eingebetteten Fenstersi- cherheitsfaden bereit, wobei das Rundsieb bei der Papierherstellung eine Papiermasse in Form einer Faser-Wasser-Suspension aus einer Bütte schöpft. Das Rundsieb enthält einen Produktionssiebmantel mit einer Umfangsrich tung und einer dazu senkrechten Querrichtung, welcher entlang der Um- fangsrichtung mit einer Mehrzahl von erhabenen Fadenfensterelementen versehen ist, auf denen der Fenster sicherheitsfaden bei der Papierherstellung aufliegt um lokal die Anlagerung von Faser-Wasser-Suspension zur Erzeu gung von Fadenfenstem zu unterdrücken. Erfindungsgemäß ist dabei vorge sehen, dass die Fadenfensterelemente mit einer entlang des Umfangs perio dischen Versetzung in Querrichtung angeordnet sind, wobei der Rundsiebumfang Ru ein ganzzahliges Vielfaches der Versetzungsperiode P ist.
Bevorzugt ist der Rundsiebumfang Ru dabei gleich der Versetzungsperiode P oder dem Doppelten der Versetzungsperiode P. Es ist grundsätzlich auch möglich, dass das Verhältnis des Rundsiebumfangs zur Versetzungsperiode Ru/P drei oder mehr beträgt, allerdings ist eine korrekte Fadenführung bei großen Verhältnissen technisch aufwendiger, so dass die genannten kleine- ren Verhältnisse von 1, 2, oder 3 derzeit bevorzugt sind. Besonders vorteil haft beträgt das Verhältnis 1, ist der Rundsiebumfang Ru also gleich der Ver setzungsperiode P.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist für jeden auf dem Produktionssiebmantel vorgesehenen Nutzen zumindest ein Fadenfens terelement vorgesehen. Die Fadenfensterelemente können auch mit anderen Siebelementen, beispielsweise herkömmlichen Wasserzeichenprägungen, Wasserzeicheneinsätzen oder E-Typen kombiniert sein.
Zumindest einige dieser anderen Siebelemente weisen in vorteilhaften Ge staltungen dieselbe periodische Versetzung wie die Fadenfensterelemente auf und sind daher stets mit diesen gepassert auf dem Sicherheitspapier an geordnet. Eine solche Anordnung ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Siebelemente in immittelbarer Nachbarschaft zu den Fadenfensterelementen oder dem Fenstersicherheitsfaden angeordnet sind und/oder mit den Faden- fensterelementen in Sinnzusammenhang stehen und beispielsweise auf diese bezogene oder diese ergänzende Informationen darstellen.
In weiteren, ebenfalls vorteilhaften Gestaltungen sind zumindest einige die ser anderen Siebelemente ohne Versetzung angeordnet und sind daher zum äußeren Umriss des geschnittenen Sicherheitspapiers gepassert. Eine solche Anordnung ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Siebelemente deutlich, beispielsweise einige Zentimeter, von den Fadenfensterelementen und dem Fenstersicherheitsfaden beabstandet angeordnet sind und/ oder nicht mit den Fadenfensterelementen in Sinnzusammenhang stehen.
Die Fadenfensterelemente können zumindest teilweise durch Hochprägun- gen im Produktionssiebmantel gebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kön nen die Fadenfensterelemente zumindest teilweise durch Wasserzeichenein- sätze, insbesondere spritzgegossene Wasserzeicheneinsätze gebildet sein. Solche Wasserzeicheneinsätze zur Herstellxmg hochauflösender Wasserzei- chen sind beispielsweise in den Druckschriften EP 2895310 Al und EP 2899 312 Al näher beschrieben, deren Offenbarung insoweit in die vorliegenden Anmeldung auf genommen wird.
Die Fadenfensterelemente sind vorzugweise nicht-rechteckig, insbesondere motivförmig ausgebildet.
In vorteilhaften Gestaltungen wird die Anlagerung von Faser-Wasser- Suspension nicht in allen Bereichen vollständig unterdrückt, sondern in Teilbereichen auch nur teilweise unterdrückt. Die Fadenfensterelemente erzeugen dann bei der Papierherstellung Wasserzeichen, bei denen der Si cherheitsfaden in einigen Teilbereichen, nämlich den Teilbereichen mit voll ständiger Unter drückung der Faseranlagerung, an der Oberfläche des Pa- piers verläuft, während er in anderen Teilbereichen im Inneren des Papiers verläuft. Besonders vorteilhaft enthalten die Fadenfensterelemente zumin dest einen Teilbereich, in dem Anlagerung von Faser- Wasser-Suspension vollständig unterdrückt wird und zumindest einen Teilbereich, in dem An lagerung von Faser-Wasser-Suspension nur teilweise unterdrückt wird.
Die Fadenfensterelemente sind vorteilhaft mit einer sinusförmigen oder ei- ner dreieckförmigen Versetzung entlang des Umfangs angeordnet.
Die Erfindung enthält auch ein Verfahren zur Flerstellung eines Sicherheits papiers für die Herstellung von Sicherheitsdokumenten, wie Banknoten, Ausweiskarten oder dergleichen, mit einem Fenstersicherheitsfaden, der in das Sicherheitspapier eingebettet wird und an mindestens einer Öffnung im Sicherheitspapier an zumindest eine der Oberflächen des Sicherheitspapiers geführt wird, wobei ein Rundsieb einer Rundsieb-Papiermaschine eine Pa piermasse in Form einer Faser-Wasser-Suspension aus einer Bütte schöpft, und wobei das Rundsieb einen Produktionssiebmantel mit einer Umfangs richtung und einer dazu senkrechten Querrichtung enthält, welcher entlang der Umfangsrichtung mit einer Mehrzahl von erhabenen Fadenfensterele menten versehen ist, auf denen der einzubettende Sicherheitsfaden bei der Papierherstellung aufliegt um lokal die Anlagerung von Faser-Wasser- Suspension zur Erzeugung von Fadenfenstem zu unterdrücken. Erfin- dungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Fadenfensterelemente mit einer entlang des Umfangs periodischen Versetzung in Querrichtung angeordnet sind, wobei der Rundsiebumfang Ru ein ganzzahliges Vielfaches der Verset zungsperiode P ist.
Der einzubettende Sicherheitsfaden wird dabei vorteilhaft in der Rundsieb- Querrichtung synchron zur Umdrehung des Rundsiebs hin- und her bewegt. Bevorzugt wird der einzubettende Sicherheitsfaden in der Rundsieb- Querrichtung pro Umdrehung des Rundsiebs n mal hin- und her bewegt wird, wobei n= Ru/P das ganzzahlige Verhältnis von Rundsiebumfang und Versetzungsperiode darstellt. Wie weiter oben erläutert, ist n insbesondere gleich 3, gleich 2, oder, besonders bevorzugt, gleich 1.
Besonders bevorzugt wird bei dem Verfahren ein Rundsieb der oben be- schriebenen Art eingesetzt. Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nach folgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maß- stabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die An schaulichkeit zu erhöhen. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Rundsieb-Papiermaschine nach einem Aus führungsbeispiel der Erfindung, Fig. 2 schematisch einen Teil des Produktionssiebmantels des Rund siebs der Fig. 1,
Fig. 3 in (a) und (b) zwei mit dem Rundsieb der Figuren 1 und 2 her gestellte Sicherheitspapiernutzen mit unterschiedlicher hori zontaler Position des Fadenfensters und entsprechend unter schiedlicher horizontaler Position des Fenstersicherheitsfadens, Fig. 4 schematisch die durch die Faden- und Fensterwobbelung ver besserte Planlage mehrerer übereinanderliegender Papierbo gen, Fig. 5 ein Sicherheitspapier mit schrägen Fadenfenstern nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
Fig. 6 ein Sicherheitspapier mit einem Fadenfenster in Form eines
W asserzeichens.
Die Erfindung wird nun am Beispiel der Flerstellung von Sicherheitspapier für Banknoten mit Fenstersicherheitsfaden erläutert. Figur 1 zeigt hierzu schematisch eine Rundsieb-Papiermaschine 10 mit einem Rundsieb 12, das in eine Faser-Wasser-Suspension 14 in einer Bütte 16 eintaucht. Bei der Blattbil- düng wird ein endloser Sicherheitsfaden 22 als Fenstersicherheitsfaden in die Papierbahn 20 eingebettet. Dazu läuft der Sicherheitsfaden 22 vor dem Ein tauchen in die Faser-Wasser-Suspension 14 auf Höcker 18 des Rundsiebs 12 auf.
Bei der so hergestellten Papierbahn 20 liegt der Sicherheitsfaden 22 grund sätzlich in einer inneren Ebene des Papiers, wobei allerdings an den Berüh rungsflächen des Sicherheitsfadens 22 mit den Höckern 18 keine Papierfa sern aus der Faser-Wasser-Suspension 14 angelagert werden, so dass dort Fenster entstehen, an denen der Sicherheitsfadens 22 an der Oberfläche des Papiers hervortritt.
Um sicherzustellen dass die verlegten Fäden später im Papierstapel nicht genau übereinander zu liegen kommen, wird der einzubettende Sicherheits faden 22 während der Papierproduktion in der Rundsieb-Querrichtung, die in der Darstellung der Fig. 1 senkrecht auf der Papierebene steht, hin- und her bewegt.
Wie weiter oben erläutert, verläuft der Sicherheitsfaden dabei herkömmlich auf rechteckigen Höckern hin und her, so dass die Breite der Höcker eine sogenannte Wobbelzone für den Faden bildet.
Um allerdings auch Fadenfenster mit komplexeren Formen einsetzen zu können, sind die Höcker 18 erfindungsgemäß durch erhabene Fadenfens- terelemente 34 gebildet, die entlang des Umfangs des Rundsiebs 12 mit einer periodischen Versetzung in Rundsieb-Querrichtung Q angeordnet sind.
Das Prinzip ist anhand der Fig. 2 erläutert, die schematisch einen Teil des Produktionssiebmantels 30 des Rundsiebs 12 in Umfangsrichtung U und Rundsieb-Querrichtung Q zeigt. Die Positionen der Vielzahl von Bankno tennutzen 32 sind mit gestrichelten Linien eingezeichnet. Es versteht sich, dass ein realer Produktionssiebmantel 30 eine wesentlich größere Zahl von Nutzen in Umfangsrichtung enthält und dass auch die Versetzung der Fa denfensterelemente 34 in der Realität meist kleiner ist als hier zu Illustration gezeigt.
Entlang der Umfangsrichtung U des Produktionssiebmantels 30 sind nun jeweils eine Mehrzahl von erhabenen Fadenfensterelementen 34 angeordnet, auf denen der Sicherheitsfaden 22 bei der Papierherstellung aufliegt. Die Fadenfensterelemente 34 sind erfindungsgemäß mit einer entlang des Um fangs U periodischen Versetzung in Querrichtung Q angeordnet, wobei der Rundsiebumfang Ru ein ganzzahliges Vielfaches der Versetzungsperiode P ist, also Ru = n*P gilt, mit einer natürlichen Zahl n, insbesondere n=l, 2 oder 3. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist der besonders bevorzugte Fall n=l und eine sinusförmige Versetzung 36 illustriert, bei der die Versetzungsperiode P gerade dem Rundsiebumfang Ru entspricht. Die Versetzungsamplitude A kann beispielsweise 15 mm betragen. Auf diese Weise werden die Faden- fenster 40 (Fig. 3) nicht an derselben horizontalen Position innerhalb der Nutzen 32 erzeugt, sondern ihre Position wobbelt mit der Versetzungsperio de P und der Amplitude A hin- und her. Bei der Papierherstellung wird nun die Bewegung des Fadengestänges zur Erzeugung der Fadenwobblung mit der Umdrehung des Rundsiebes 12 syn chronisiert und der Einsatzpunkt und die Frequenz so gewählt werden, dass der Sicherheitsfaden 22 während der Einbettung genau auf den Fadenfens terelementen 34 zu liegen kommt. Im hier gezeigten Fall n=l wird der Si- cherheitsfaden 22 in der Rundsieb-Querrichtung genau einmal pro Umdre hung des Rundsiebs hin- und her gewobbelt. Es versteht sich, dass im allge meinen Fall der einzubettende Sicherheitsfaden in der Rundsieb- Querrichtung pro Umdrehung des Rundsiebs n mal hin- und her bewegt wird, wobei n= Ru/P das ganzzahlige Verhältnis von Rundsiebumfang und Versetzungsperiode ist.
Die durch diese synchrone Faden- und Fensterwobblung erzeugte Wirkung ist in Fig. 3 illustriert, die in (a) und (b) zwei mit dem Rundsieb der Figuren 1 und 2 hergestellte Sicherheitspapiernutzen 42A, 42B mit unterschiedlicher horizontaler Position FA, FB des Fadenfensters 40 und entsprechend unter schiedlicher horizontaler Position des Fenstersicherheitsfadens 22 zeigt. Da die Fadenwobbelung mit der Versetzungsperiode P der Fadenfensterelemen te 34 synchronisiert ist, liegt der Fenstersicherheitsfaden 22 in den Nutzen 42A, 42B an derselben Stelle innerhalb des Fadenfensters 40, auch wenn die Position des Fadenfensters 40 zusammen mit dem Faden 22 innerhalb der Nutzen variiert.
Für den Betrachter ist die registergenaue Ausrichtung von Fadenfenster 40 und Faden 22 wesentlich auffälliger und bedeutender als die kleinen Unter schiede in der relativen Lage der Fadenfenster 40 zwischen verschiedenen Nutzen 42A, 42B.
Die Sicherheitspapiernutzen 42A, 42B der Fig. 3 weisen neben dem Faden- fenster 40 jeweils noch zwei weitere Wasserzeichen 44, 46 mit unterschiedli cher relativer Ausrichtung zu den Fadenfenstem 40 bzw. den Kanten 48 der Nutzen auf. Die Wasserzeichen 44, die in unmittelbarer Nähe zum eingebet- teten Sicherheitsfaden 22 angeordnet sind, weisen dieselbe periodische Ver setzung wie die Fadenfensterelemente 40 auf. Dadurch bleibt die relative Position von Fadenfenstem 40, Sicherheitsfaden 22 und Wasserzeichen 44 in den Nutzen 42A, 42B trotz der Fadenwobbelung gleich und das Erschei nungsbild der Wasserzeichen 44 wird durch die Fadenwobbelung nicht ver ändert oder beeinträchtigt. Auch können die Wasserzeichen 44 und die Fa denfenster 40 in Sinnzusammenhang stehen und beispielsweise einander ergänzende oder aufeinander bezogenen Informationen darstellen, da ihr gemeinsames Erscheinungsbild in allen Nutzen 42A, 42B gleich ist.
Die Wasserzeichen 46 sind andererseits weit von dem Fadenfenster 40 und dem Sicherheitsfaden 22 entfernt und werden von der Fadenwobbelung oh nehin nicht beeinträchtigt. Zudem ist bei den Wasserzeichen 46 deren Lage relativ zu den naheliegenden Kanten 48 der Nutzen 42A, 42B für den Be trachter wesentlich auffälliger als die Position relativ zum Sicherheitsfaden 22 und dem Fadenfenster 40. Die Wasserzeichen 46 sind daher unversetzt in allen Sicherheitspapiernutzen an derselben Position bezogen auf die Nut- zenkanten 48 angeordnet.
Figur 4 illustriert schematisch die durch die Faden- und Fensterwobbelung verbesserte Planlage mehrerer übereinander liegender Papierbogen 50. Zur Illustration ist eine Ausgestaltung gezeigt, bei der der Rundsiebumfang Ru gleich der Versetzungsperiode P ist und bei der in Umfangrichtung des Rundsiebs zwei Bogen hintereinander liegen. Es versteht sich, dass in der Praxis meist eine größere Zahl von Bogen, beispielsweise 4, 5, 6, 8 oder 10 Bogen in Umfangrichtung eines Rundsiebs hintereinanderliegen.
Die sinusförmige Versetzungen der Fäden 22 und der zugehörigen Fenster 40 sind für zwei übereinander hegende Papierbogen schematisch einge- zeichnet, für den ersten Papierbogen mit einer durchgezogen Linie (Verset- zung 52) und für den zweiten Papierbogen mit einer gestrichelten Linie (Versetzung 54). Für weitere darüber liegende Papierbogen wiederholen sich die gezeigten Lagen. Ebenfalls gezeigt ist die Versetzungsamplitude A. Es ist deutlich zu erkennen, wie sich der Faden 22 und die Fenster 40 durch die Wobblung nebeneinander legen. Eine Verdickung beim Stapeln der Papier- bogen ergibt sich nur noch im Kreuzungsbereich 56, der aber sehr kurz ge halten werden kann. Da im Ausführungsbeispiel zwei Bogen in Umfangrich- tung des Rundsiebs hintereinander liegen, weisen die Fadenfenster 40 und die Sicherheitsfäden 22 in jedem Bogen gerade die Hälfte einer sinusförmi gen Versetzungsperiode auf. Liegen in der Praxis beispielsweise sechs Bogen in Umfangrichtung des Rundsiebs hintereinander, so zeigen die Fadenfens ter und die Sicherheitsfäden in jedem Bogen gerade ein Sechstel einer sinus förmigen Versetzungsperiode. Übereinanderliegende Positionen von Fäden 22 und Fenstern 40 wiederholen sich dann nur alle sechs Bogen. Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem ein Sicherheitspa- pier 60 mit schrägen Fadenfenstern 62 versehen ist. Herkömmlich würde der Fenstersicherheitsfaden 22 durch die Wobbelung innerhalb von positionsfi- xierten Fenstern 62 eine beliebige Lage zwischen dem linken Fensterrand 64 und dem rechten Fensterrand 66 einnehmen und damit in der Nähe der Randlagen 64, 66 einen zu geringen Abstand zur oberen bzw. unteren No- tenkante 68 aufweisen.
Durch die erfindungsgemäße Synchronisation der Fadenwobblung und Fensterwobblung ist dagegen sichergestellt, dass sich der Faden 22 unab- hängig von seiner konkreten horizontalen Position auf dem Sicherheitspa pier 60 stets in der Mitte der Fenster 62 und damit in ausreichendem Ab stand von den Notenkanten 68 befindet.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 ist das Fadenfenster des Sicherheits papiers 70 in Form eines Wasserzeichens 72 ausgebildet, bei welchem der eingebettete Sicherheitsfaden 22 in einigen Teilbereichen an der Oberfläche des Papier 70 verläuft, während er in anderen Teilbereichen im Inneren des Papiers eingebettet ist.
Herkömmlich muss bei solchen Gestaltungen berücksichtigt werden, dass die Position des Sicherheitsfadens 22 innerhalb einer Wobbelzone W schwankt und sich daher unterschiedliche und teilweise nicht verwendbare Kombinationen von Fadenposition und Wasserzeichenmotiv ergeben. Erfin dungsgemäß wird nun die Position des Wasserzeichens 72 als Fadenfenster in gleicher Weise wie die Faden wobbelung verändert, so dass sich eine Syn chronisation von Fadenwobblung und Fensterwobblung ergibt. Dadurch ist sichergestellt, dass sich der Sicherheitsfaden 22 unabhängig von seiner kon kreten vertikalen Position auf dem Sicherheitspapier 70 stets in der ge- wünschten Position relativ zu dem Motiv des Wasserzeichens 72 befindet. Konkret verläuft der Sicherheitsfaden 22 der Fig. 6 aufgrund der synchronen Faden- und Fenster wobblung stets in derselben Höhe H durch die Segel des Schiffmotivs 72.
Es versteht sich, dass die beschriebenen Fensterfadenelemente 34 verschie dene Formen haben können. Die Fadenfensterelemente 34 können insbeson dere sowohl durch eine Prägung im Produktionssiebmantel als auch durch einen im Siebmantel angeordneten Wasserzeicheneinsatz gebildet sein. Der Sicherheitsfaden 22 kann dabei schmäler, gleich breit oder breiter als die
Fensterfadenelemente 34 sein, wobei sich im letzteren Fall die Form der Ele mente 34 auf dem Faden abbilden können.
Bezugszeichenliste
10 Rundsieb-Papiermaschine 12 Rundsieb
14 Wasser-Faser-Suspension 16 Bütte
18 Höcker
20 Papierbahn
22 Sicherheitsfaden
30 Produktionssiebmantels 32 Banknotennutzen
34 Fadenfensterelemente 36 Versetzung
40 Fadenfenster
42A, 42B Sicherheitspapiernutzen 44 Wasserzeichen
46 W asserzeichen
50 Papierbogen
52, 54 Versetzungen
56 Kreuzungsbereich
60 Sicherheitspapier
62 schräge Fadenfenster
64, 66 Fensterrand
68 Notenkanten
70 Sicherheitspapier
72 Fadenfenster - Wasserzeichen U Umfangsrichtung
Q Rundsieb-Querrichtung FA, FB Position der Fadenfenster
H Höhe

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Rundsieb einer Rundsieb-Papiermaschine zur Herstellung von Si- cherheitspapier mit einem teilweise eingebetteten Fenstersicherheitsfaden, wobei das Rundsieb bei der Papierherstellung eine Papiermasse in Form ei ner Faser- Wasser-Suspension aus einer Bütte schöpft, und wobei das Rund sieb einen Produktionssiebmantel mit einer Umfangsrichtung und einer da zu senkrechten Querrichtung enthält, welcher entlang der Umfangsrichtung mit einer Mehrzahl von erhabenen Fadenfensterelementen versehen ist, auf denen der Fenstersicherheitsfaden bei der Papierherstellung aufliegt um lo kal die Anlagerung von Faser-Wasser-Suspension zur Erzeugung von Fa denfenstern zu unterdrücken,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Fadenfensterelemente mit einer entlang des Umfangs periodischen Ver setzung in Querrichtung angeordnet sind, wobei der Rundsiebumfang Ru ein ganzzahliges Vielfaches der Versetzungsperiode P ist.
2. Rundsieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rundsiebumfang Ru gleich der Versetzungsperiode P oder dem Doppelten der Versetzungsperiode P ist.
3. Rundsieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden auf dem Produktionssiebmantel vorgesehenen Nutzen zumindest ein Fadenfensterelement vorgesehen ist.
4. Rundsieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenfensterelemente zumindest teilweise durch Hochprägungen im Produktionssiebmantel gebildet sind.
5. Rundsieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenfensterelemente zumindest teilweise durch Wasserzeicheneinsätze, insbesondere spritzgegossene Wasserzeicheneinsät- ze gebildet sind.
6. Rundsieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenfensterelemente nicht-rechteckig, insbesondere motivförmig ausgebildet sind.
7. Rundsieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenfensterelemente mit einer sinusförmigen oder einer dreieckförmigen Versetzung entlang des Umfangs angeordnet sind.
8. Rundsieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenfensterelemente mit anderen Siebelementen, insbesondere Wasserzeichenprägungen, Wasserzeicheneinsätzen oder E- Typen, kombiniert sind.
9. Rundsieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumin dest einige der genannten anderen Siebelemente mit derselben periodischen Versetzung in Querrichtung wie die Fadenfensterelemente auf dem Produk tionssiebmantel angeordnet sind.
10. Rundsieb nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der genannten anderen Siebelemente ohne Versetzung in Querrichtung auf dem Produktionssiebmantel angeordnet sind.
11. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitspapiers für die Herstel- lung von Sicherheitsdokumenten, wie Banknoten, Ausweiskarten oder der gleichen, mit einem Fenstersicherheitsfaden, der in das Sicherheitspapier eingebettet wird und an mindestens einer Öffnung im Sicherheitspapier an zumindest eine der Oberflächen des Sicherheitspapiers geführt wird, wobei ein Rundsieb einer Rundsieb-Papiermaschine eine Papiermasse in Form ei ner Faser-Wasser-Suspension aus einer Bütte schöpft, und wobei das Rundsieb einen Produktionssiebmantel mit einer Umfangsrichtung und einer da zu senkrechten Querrichtung enthält, welcher entlang der Umfangsrichtung mit einer Mehrzahl von erhabenen Fadenfensterelementen versehen ist, auf denen der einzubettende Sicherheitsfaden bei der Papierherstellung aufliegt um lokal die Anlagerung von Faser-Wasser-Suspension zur Erzeugung von Fadenfenstem zu unterdrücken,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Fadenfensterelemente mit einer entlang des Umfangs periodischen Ver setzung in Querrichtung angeordnet sind, wobei der Rundsiebumfang Ru ein ganzzahliges Vielfaches der Versetzungsperiode P ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der ein zubettende Sicherheitsfaden in der Rundsieb-Querrichtung synchron zur Umdrehung des Rundsiebs hin- und her bewegt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der ein zubettende Sicherheitsfaden in der Rundsieb-Querrichtung pro Umdrehung des Rundsiebs n mal hin- und her bewegt wird, wobei n= Ru/P das ganz zahlige Verhältnis von Rundsiebumfang und Versetzungsperiode darstellt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rundsieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10 verwendet wird.
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