WO2019145119A1 - Verfahren zum befestigen eines prägewerkzeugs auf einer prägewalze - Google Patents

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WO2019145119A1
WO2019145119A1 PCT/EP2019/000025 EP2019000025W WO2019145119A1 WO 2019145119 A1 WO2019145119 A1 WO 2019145119A1 EP 2019000025 W EP2019000025 W EP 2019000025W WO 2019145119 A1 WO2019145119 A1 WO 2019145119A1
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WO
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embossing
tool
diameter
roller
embossing tool
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/000025
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English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Franz
Original Assignee
Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44B—MACHINES, APPARATUS OR TOOLS FOR ARTISTIC WORK, e.g. FOR SCULPTURING, GUILLOCHING, CARVING, BRANDING, INLAYING
    • B44B5/00—Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins
    • B44B5/0047—Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins by rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44B—MACHINES, APPARATUS OR TOOLS FOR ARTISTIC WORK, e.g. FOR SCULPTURING, GUILLOCHING, CARVING, BRANDING, INLAYING
    • B44B5/00—Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins
    • B44B5/02—Dies; Accessories
    • B44B5/026—Dies

Definitions

  • the invention relates to a method for fastening an embossing tool on an embossing roller, embossing structures being embossed into a substrate of valuables with the embossing tool.
  • embossing tools for gravure or high pressure are used.
  • a special application here is the use of structures which are particularly clearly visible by persons with visual impairment.
  • a particular embodiment in this case are the braille script or license plate, which are defined by typical points or line structures on the basis of the system or quantity, and represent, for example, a denomination of a banknote.
  • intaglio printing a special form of intaglio printing, while a pressure plate is used with recessed structures that transmits high-pressure raised areas on the substrate to be embossed.
  • a special form is also the embossing with the help of a high-pressure plate, which is clamped on a solid solid cylinder, or a sleeve conversion in the conventional gravure printing.
  • a method for producing a stamping tool is known, in particular a high-pressure plate for blind embossing, which tactile detectable structures are embossed into a substrate with the embossing tool.
  • the embossing tool is in this case generated via a galvanic Abformweg from a gravure plate, wherein initially a procurgemo tive is introduced into a gravure plate and then the embossing tool is generated by galvanic molding of gravure plate.
  • the embossing motif on the embossing tool consists of one or more elevations on the front side of the embossing tool and one or more ren directly opposite recesses on the back of the embossing tool.
  • the invention is therefore the object of developing a generic method for producing a stamping tool such that the disadvantages of the prior art are eliminated. Furthermore, a method for producing a stamping tool is to be created, which allows a better recording on a cylinder or sleeve or on a magnetic cylinder.
  • the embossing tool is configured in a hollow cylinder-shaped and has on its inner side a diameter which is smaller than the diameter of the outside of the embossing roller, wherein subsequently
  • the embossing tool is widened, so that the diameter of the inside of the embossing tool is larger than the diameter of the outside of the embossing roller and / or the embossing roller is shrunk, so that the diameter of the outside of the embossing roller is smaller than that Diameter of the inside of the embossing tool,
  • the embossing tool is shrunk so that the diameter of the inside of the embossing tool is smaller than the diameter of the outside of the embossing roller and / or the embossing roller is widened, so that the diameter of the outside of the embossing roller is larger as the diameter of the inside of the stamping tool, so that the stamping tool is pressed onto the stamping roller.
  • the embossing tool is thus first widened and / or the embossing roller is shrunk, so that the embossing tool can be easily pulled over the embossing roller. Finally, the embossing tool is shrunk back and / or widened on the embossing roll so that the embossing T ool on the embossing roll is pressed.
  • the embossing tool is fixedly mounted on the embossing roller after being mounted on the embossing roller, and can not move on the embossing roller during an embossing operation. Neither it can move in the longitudinal direction on the embossing roll back and forth, nor can occur during rotation of the embossing tool slip between embossing tool and embossing roller.
  • the embossing tool is widened by heating the embossing tool and is shrunk by cooling the embossing tool.
  • the material of the embossing tool in this case preferably consists of metal or an electrically conductive material which expands when heated and contracts again on cooling, so that the diameter of the hollow cylinder embossing tool increases when heated and decreases again on cooling.
  • the temperature is introduced into the embossing tool, its length also changes, that is, its dimensions in the direction of the axis of rotation of the embossing roller, but this change in length is irrelevant to the invention.
  • the embossing tool within the elastically moldable or Hooke range of its material can be widened mechanically by a force acting on its outer or inner side radially outward mechanical force and shrunk by stopping the mechanical force acting radially outward.
  • Hooke's range of a material is characterized by a linear relationship between the strain and the stress in an elastic body with the modulus of elasticity as a proportionality factor, which may coincide with reality if the deformation is sufficiently small. So as long as a body or its material is stretched in its elastically deformable area, it returns after “switching off” the Deh tion back to its original position or initial shape.
  • the embossing roll can be shrunk by cooling the embossing roll and widened again by heating the embossing roll or instead mechanically within the elastically deformable Be rich of their material by a radially on its outer side Internal mechanical force shrunk and widened by turning off the radially inward mechanical force.
  • the hollow cylinder-shaped embossing tool is produced from a preferably rectangular or square embossing plate, wherein the embossing plate is first bent in a cylindrical shape and then joined together at its merged edges to form the hollow cylinder-shaped embossing tool.
  • the embossing plate is preferably initially made planar or planar and bent at closing to the hollow cylinder-shaped embossing tool, wherein the edges of the embossing tool, which are brought together by bending, are joined together.
  • This merging of the merged edges of the embossing plate is preferably carried out by means of a laser beam, which is guided over the joint of the two merged edges and thereby welded together the two merging edges.
  • the joined edges of the stamping plate can also be joined together with other methods known from the prior art, for example by means of gluing, screwing, spark erosion, welding or clamping.
  • welding the material is melted at the edges and thus into each other or put together, the melting example, by entry of heat (welding torch) or electricity can be done.
  • the thickness d 2 of the wall of the hollow cylinder-shaped embossing tool is from 300 pm to 3000 pm, preferably from 250 pm to 2000 pm and particularly preferably from 300 pm to 1000 pm.
  • the circumference of the hollow cylinder-shaped embossing tool is preferably 300 mm to 1200 mm, particularly preferred to 400 mm to 900 mm and most preferably 450 mm to 800 mm.
  • the actual embossing height is at most d 2 - di and preferably corresponds to 100 gm to 2700 gm, more preferably 300 gm to 2000 gm and most preferably 350 gm to 1000 gm.
  • Valuables which can be embossed with a stamping tool according to the invention are in particular banknotes, shares, bonds, originals, vouchers, checks, high-quality admission tickets, but also other papers which are subject to counterfeiting, such as passports and other identification documents, as well as cards, such as credit or debit cards, whose card body has at least one layer of security paper, and also product securing elements, such as labels, seals, packaging, packaging, folding boxes, leaflets, blisters, foils, thin metal surfaces or soft metal molds or plastic molds and the like.
  • Valuable includes all of the above materials, documents and product safeguards.
  • the substrate of the article of value is particularly preferably made of paper made of cotton fibers, as used for example for banknotes, or of other natural fibers or of synthetic fibers or of a mixture of natural and synthetic fibers, or of at least one plastic film.
  • the substrate consists of a combination of at least two superposed and interconnected different substrates, a so-called hybrid.
  • the substrate consists, for example, of a combination of plastic film-paper-plastic film, ie a substrate made of paper is covered on both sides by a plastic film, or of a composite material. Paper plastic film paper, ie a plastic film substrate, is covered by paper on each of its two sides.
  • the paper layer usually has a weight of 50 g / m 2 to 100 g / m 2 , preferably from 80 g / m 2 to 90 g / m 2 .
  • any other suitable weight can be used.
  • the substrate consists of a cardboard or a paper having a basis weight of 120 g / m 2 or more.
  • the terms "outside” or “inside” of the embossing cylinder, the embossing plate or their precursors are relative terms which may also be referred to as “the one" and “the opposite” side and which make up the overwhelming portion of the overall surface of the embossing cylinder, the Embossing plate or its precursor form. Specifically not included with these terms are the side surfaces of a stamping cylinder or a stamping plate, which are negligible in a thickness of a stamping cylinder or an embossing plate up to a few millimeters and are usually not provided with pre ge Modellen or can be.
  • FIG. 1 is a side view of a flat embossing tool
  • Fig. 2 is a cylindrically curved embossing tool and this in
  • Fig. 2a in an oblique plan view
  • Fig. 2b in side view
  • Fig. 2c in side view during laser welding of Stoßfu ge
  • Fig. 3 in an oblique plan view, the winding of the cylindrically gebogen NEN and welded embossing tool on an embossing roller and in this case in Fig. 3a before mounting and in Fig. 3b after mounting on the embossing roller.
  • Fig. 1 shows a side view of a flat embossing plate 1 with embossed structures 2, which consist of elevations.
  • the stamping plate points outside the Embossed structures have a thickness di and within the embossed structures a thickness d 2 .
  • This embossing plate 1 is now bent cylindrically in the direction of the two arrows, which are shown in Fig. 1 at the left and right edge of the embossing plate 1, according to Fig. 2a and Fig. 2b, wherein the embossing plate 1 after bending at their merged Edges has a gap 3.
  • This gap is welded to a laser beam 4, so that there is a Hohlzylin- der-shaped embossing tool.
  • Fig. 3a shows an oblique plan view in the right figure, the Hohlzylin- der-shaped embossing tool 5 with the weld 6 before mounting on an embossing roller 7.
  • the diameter of the inside of the embossing tool 5 is dimensioned so that it at the same temperature of embossing tool. 5 and embossing roller 7 is slightly smaller than the outer diameter of the embossing roller 7, so that the embossing tool 5 is fixedly mounted on the embossing roller 7 after being mounted on the embossing roller 7, and can not move on the embossing roller 7 during an embossing process. Neither can it move in the longitudinal direction on the embossing roller 7 back and forth, nor can slip during the rotation of the entire embossing tool between refgewerk- 5 and embossing roller 7 occur.
  • the embossing tool 5 For mounting the embossing tool 5 on the embossing roller 7, the embossing tool 5 is heated so that it expands and increases its diameter, and either simultaneously or alternatively the embossing roller 7 is cooled so that it contracts and reduces its diameter. Embossing tool 5 and embossing roller 7 thus have a temperature difference to one another, so that the diameter of the embossing tool 5 on its inner side is greater than the diameter of the embossing roller 7 on its outer side and thus can be easily pushed onto the embossing roller 7.
  • FIG. 3b shows the embossing roller 7 after mounting the embossing tool. 5
  • any other suitable joining technique known from the prior art can be used, for example cold stretching.
  • the embossing tool 5 is widened mechanically within the elastically deformable region (Hookscher or elastic region) of its material by a force acting radially outward on its outer or inner side, pushed over the embossing roller 7 and then radially outward acting force turned off again.
  • the embossing tool 5 then returns to its original shape and tensions with the embossing roller 7.

Landscapes

  • Machines For Manufacturing Corrugated Board In Mechanical Paper-Making Processes (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen eines Prägewerkzeugs auf einer Prägewalze, wobei mit dem Prägewerkzeug Prägestrukturen in ein Substrat von Wertgegenständen geprägt werden. Erfindungsgemäß ist das Prägewerkzeug Hohlzylinder-förmig ausgestaltet und weist an seiner Innenseite einen Durchmesser auf, der kleiner ist als der Durchmesser der Außenseite der Prägewalze, wobei anschließend a) das Prägewerkzeug aufgeweitet wird, so dass der Durchmesser der Innenseite des Prägewerkzeugs großer ist, als der Durchmesser der Außen¬ seite der Prägewalze und/ oder die Prägewalze geschrumpft wird, so dass der Durchmesser der Außenseite der Prägewalze kleiner ist, als der Durchmesser der Innenseite des Prägewerkzeugs, b) danach das Prägewerkzeug über die Prägewalze gezogen wird c) und danach das Prägewerkzeug geschrumpft wird, so dass der Durchmesser der Innenseite des Prägewerkzeugs kleiner ist, als der Durchmesser der Außenseite der Prägewalze und/ oder die Prägewalze aufgeweitet wird, so dass der Durchmesser der Außenseite der Prägewalze größer ist, als der Durchmesser der Innenseite des Prägewerkzeugs, so dass das Prägewerkzeug auf die Prägewalze gepresst wird.

Description

Verfahren zum Befestigen eines Prägewerkzeugs auf einer Prägewalze
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen eines Prägewerkzeugs auf einer Prägewalze, wobei mit dem Prägewerkzeug Prägestrukturen in ein Substrat von Wertgegenständen geprägt werden.
Zur Abwehr von Fälschungs versuchen werden für jegliche Datenträger, die einen Wert darstellen, ständig neue Sicherheitselemente gesucht. Dies gilt ebenso für den Markenschutz. Vorteilhaft sind dabei Elemente, die eine Prä gestruktur aufweisen, welche haptisch fühlbar und daher leicht ohne Hilfs- mittel zu überprüfen sind.
Zur Herstellung dieser Prägestrukturen kommen Prägewerkzeuge für den Tiefdruck oder den Hochdruck zur Anwendung. Eine spezielle Anwendung ist hierbei der Einsatz von Strukturen, die durch Personen mit Sehbehinde rung besonders deutlich zu erkennen sind. Eine besondere Ausgestaltung sind hierbei die Brailleschrift oder Kennzeichen, die landestypisch durch Punkte oder Linienstrukturen anhand von der Anlage oder Menge definiert sind, und beispielsweise eine Denomination einer Banknote darstellen.
Im Stichtiefdruck, einer Sonderform des Tiefdrucks, wird dabei eine Druck platte mit vertieften Strukturen verwendet, die mit hohem Druck erhabene Stellen auf das zu prägende Substrat überträgt.
Im Hochdruck werden gefräste, gelaserte, ausgewaschene oder geätzte Prä geplatten verwendet, welche durch eine Gegendruckform mittels mechani schem Druck eine erhabene Struktur auf dem Substrat erzeugt. Der mecha nische Druck zum Prägen wird dabei direkt lokal auf die Druckplatte ausge- übt, wobei dieser Druck auf das Druckwerk und die entsprechenden Lager von Druck- und Gegendruckzylindern sowie gegebenenfalls weiteren Zylin dern übertragen wird und diese stark belastet.
Eine besondere Form ist auch die Prägung mit Hilfe einer Hochdruckplatte, die auf einen massiven Vollzylinder auf gespannt wird, oder einer Sleeve- umsetzung im konventionellen Tiefdruck.
Aus DE 10 2017005 838 Al ist ein Verfahren zur Herstellung eines Präge werkzeugs bekannt, insbesondere einer Hochdruckplatte für Blindprägung, wobei mit dem Prägewerkzeug taktil erfassbare Strukturen in ein Substrat geprägt werden. Das Prägewerkzeug wird hierbei über einen galvanischen Abformweg aus einer Tiefdruckplatte erzeugt, wobei zunächst ein Prägemo tiv in eine Tiefdruckplatte eingebracht wird und anschließend das Präge werkzeug durch galvanische Abformung der Tiefdruckplatte erzeugt wird. Das Prägemotiv auf dem Prägewerkzeug besteht aus einer oder mehreren Erhöhungen auf der Vorderseite des Prägewerkzeugs und einer oder mehre ren direkt gegenüberliegenden Vertiefungen auf der Rückseite des Präge werkzeugs.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Prägewerkzeugs derart weiterzubilden, dass die Nachteile des Standes der Technik behoben werden. Des Weiteren soll ein Verfahren zur Herstellung eines Präge Werkzeug geschaffen werden, das eine bessere Aufnahme auf einem Zylinder oder Sleeve oder auf einem Magnetzylinder ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs ge löst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen An sprüche. Erfindungsgemäß ist das Prägewerkzeug Hohlzylinder-förmig ausgestaltet und weist an seiner Innenseite einen Durchmesser auf, der kleiner ist als der Durchmesser der Außenseite der Prägewalze, wobei anschließend
a) das Prägewerkzeug aufgeweitet wird, so dass der Durchmesser der In- nenseite des Prägewerkzeugs großer ist, als der Durchmesser der Außen- seite der Prägewalze und/ oder die Prägewalze geschrumpft wird, so dass der Durchmesser der Außenseite der Prägewalze kleiner ist, als der Durchmesser der Innenseite des Prägewerkzeugs,
b) danach das Prägewerkzeug über die Prägewalze gezogen wird
c) und danach das Prägewerkzeug geschrumpft wird, so dass der Durch messer der Innenseite des Prägewerkzeugs kleiner ist, als der Durchmes- ser der Außenseite der Prägewalze und/ oder die Prägewalze auf geweitet wird, so dass der Durchmesser der Außenseite der Prägewalze größer ist, als der Durchmesser der Innenseite des Prägewerkzeugs, so dass das Prägewerkzeug auf die Prägewalze gepresst wird.
Erfindungsgemäß wird somit zunächst das Prägewerkzeug aufgeweitet und/ oder die Prägewalze geschrumpft, so dass das Prägewerkzeug einfach über die Prägewalze gezogen werden kann. Abschließend wird das Präge- werkzeug wieder geschrumpft und/ oder die Prägewalze auf geweitet, so dass das Präge Werkzeug auf die Präge walze gepresst wird.
Das Prägewerkzeug ist nach dem Aufziehen auf die Prägewalze fest auf der Prägewalze befestigt, und kann sich während eines Prägevorgangs nicht auf der Prägewalze bewegen. Weder kann es sich in Längsrichtung auf der Prä gewalze hin oder her bewegen, noch kann bei Rotation des Prägewerkzeugs einen Schlupf zwischen Prägewerkzeug und Prägewalze auftreten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Prä- gewerkzeug durch Erwärmen des Prägewerkzeugs aufgeweitet wird und durch Abkühlen des Prägewerkzeugs geschrumpft wird. Das Material des Prägewerkzeugs besteht hierbei bevorzugt aus Metall oder einem elektrisch leitfähigen Material, das sich bei Erwärmen ausdehnt und bei Abkühlen wieder zusammenzieht, so dass sich der Durchmesser des Hohlzylinder- förmigen Prägewerkzeugs bei Erwärmen vergrößert und bei Abkühlen wie- der verkleinert. Selbstverständlich verändert sich bei Temper atureintrag in das Prägewerkzeug auch seine Länge, also seine Abmessungen in Richtung der Drehachse der Prägewalze, diese Längenänderung ist jedoch für die Er- findung unerheblich.
Alternativ dazu kann das Prägewerkzeug innerhalb des elastisch formbaren bzw. Hookeschen Bereichs seines Materials mechanisch durch eine an seiner Außen- oder Innenseite radial nach Außen wirkende mechanische Kraft auf- geweitet werden und durch Abstellen der radial nach Außen wirkenden me chanischen Kraft geschrumpft werden. Der elastisch formbare bzw.
Hookesche Bereich eines Materials ist gekennzeichnet durch einen linearen Zusammenhang zwischen der Dehnung und der Spannung in einem elasti- schen Körper mit dem Elastizitätsmodul als Proportionalitätsfaktor, was be kanntlich bei hinreichend kleiner Verformung mit der Wirklichkeit überein stimmt. Solange also ein Körper bzw. dessen Material in seinem elastisch verformbaren Bereich gedehnt wird, kehrt er nach„Abschalten" der Deh nung wieder in seine Ausgangslage oder Ausgangsform zurück.
Die Verformung des Prägewerkzeugs durch Temper atureintrag oder Eintrag einer mechanischen Kraft erfolgt in beiden Fällen also reversibel.
Ebenso kann alternativ oder zusätzlich auch die Prägewalze durch Abkühlen der Prägewalze geschrumpft und durch Erwärmen der Prägewalze wieder aufgeweitet werden oder stattdessen innerhalb des elastisch formbaren Be reichs ihres Materials mechanisch durch eine an ihrer Außenseite radial nach Innen wirkende mechanische Kraft geschrumpft und durch Abstellen der radial nach Innen wirkenden mechanischen Kraft aufgeweitet werden.
Besonders zweckmäßig ist es darüber hinaus, wenn das Hohlzylinder- förmige Prägewerkzeug aus einer bevorzugt rechteckigen oder quadrati- schen Prägeplatte erzeugt wird, wobei die Prägeplatte zuerst zylinderförmig gebogen und anschließend an ihren zusammengeführten Kanten zu dem Hohlzylinder-förmigen Prägewerkzeug zusammengefügt wird. Die Präge platte wird dabei bevorzugt zunächst eben oder planar hergestellt und an schließend zu dem Hohlzylinder-förmigen Prägewerkzeug gebogen, wobei die Kanten des Prägewerkzeugs, die durch das Biegen zusammengeführt werden, miteinander zusammengefügt werden.
Dieses Zusammenfügen der zusammengeführten Kanten der Prägeplatte erfolgt bevorzugt mittels eines Laserstrahl, der über die Fügestelle der bei- den zusammengeführten Kanten geführt wird und dabei die beiden zusam- mengeführten Kanten miteinander verschweißt. Stattdessen können die zu sammengeführten Kanten der Prägeplatte auch mit anderen aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zusammengefügt werden, beispielsweise mittels Verklebung, Verschraubung, Funkenerosion, Schweißen oder Klam- merung. Bei Schweißen wird das Material an den Kanten geschmolzen und damit ineinander- oder zusammengefügt, wobei das Schmelzen beispiels weise durch Eintrag von Hitze (Schweißbrenner) oder elektrischen Strom erfolgen kann.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Dicke d2 der Wandung des Hohlzylinder-förmigen Prägewerkzeugs 300 pm bis 3000 pm, bevorzugt 250 pm bis 2000 pm und besonders bevor zugt 300 pm bis 1000 pm beträgt. Der Umfang des Hohlzylinder-förmigen Prägewerkzeugs beträgt bevorzugt 300 mm bis 1200 mm, besonders bevor- zugt 400 mm bis 900 mm und ganz besonders bevorzugt 450 mm bis 800 mm.
Die eigentliche Prägehöhe ist dabei maximal d2 - di und entspricht bevor- zugt 100 gm bis 2700 gm, besonders bevorzugt 300 gm bis 2000 gm und ganz besonders bevorzugt 350 gm bis 1000 gm.
Wertgegenstände, die mit einem erfindungsgemäßen Prägewerkzeug ge- prägt werden können, sind insbesondere Banknoten, Aktien, Anleihen, Ur- künden, Gutscheine, Schecks, hochwertige Eintrittskarten, aber auch andere fälschungsgefährdete Papiere, wie Pässe und sonstige Ausweisdokumente, sowie Karten, wie beispielsweise Kredit- oder Debitkarten, deren Kartenkör- per mindestens eine Lage eines Sicherheitspapiers aufweist, und auch Pro- duktsicherungselemente, wie Etiketten, Siegel, Verpackungen, Umverpa- ckung, Faltschachteln, Beipackzettel, Blister, Folien, dünne Metallflächen oder weiche Metallformen oder Kunststoffformen und dergleichen.
Die vereinfachte Benennung Wertgegenstand schließt alle oben genannten Materialien, Dokumente und Produktsicherungsmittel ein.
Das Substrat des Wertgegenstands besteht besonders bevorzugt aus Papier aus Baumwollfasern, wie es beispielsweise für Banknoten verwendet wird, oder aus anderen natürlichen Fasern oder aus Synthesefasern oder einer Mi- schung aus natürlichen und synthetischen Fasern, oder aus mindestens einer Kunststofffolie. Weiterhin bevorzugt besteht das Substrat aus einer Kombi- nation aus mindestens zwei übereinander angeordneten und miteinander verbundenen unterschiedlichen Substraten, einem sogenannten Hybrid. Hierbei besteht das Substrat beispielsweise aus einer Kombination Kunst- stofffolie-Papier-Kunststofffolie, d.h. ein Substrat aus Papier wird auf jeder seiner beiden Seiten durch eine Kunststofffolie bedeckt, oder aus einer Kom- bination Papier-Kunststofffolie-Papier, d.h. ein Substrat aus einer Kunststoff folie wird auf jeder seiner beiden Seiten durch Papier bedeckt.
Angaben zum Gewicht des verwendeten Substrats sind beispielsweise in der Schrift DE 10243 653 A9 angegeben, deren Ausführungen diesbezüglich vollumfänglich in diese Anmeldung aufgenommen werden. Die Schrift DE 10243 653 A9 führt insbesondere aus, dass die Papier Schicht üblicher- weise ein Gewicht von 50 g/m2 bis 100 g/ m2 aufweist, vorzugsweise von 80 g/ m2 bis 90 g/ m2. Selbstverständlich kann je nach Anwendung jedes an- dere geeignete Gewicht eingesetzt werden.
Besonders bevorzugt besteht das Substrat aus einer Pappe oder einem Papier mit einem Flächengewicht von 120 g/ m2 oder mehr. Die Begriffe„Außenseite" oder„Innenseite" des Prägezylinders, der Präge- platte oder deren Vorläufer sind relative Begriffe, die auch als„die eine" und „die gegenüberliegende" Seite bezeichnet werden können und die den überwiegenden Anteil der Gesamtoberfläche des Prägezylinders, der Präge- platte oder deren Vorläufer bilden. Ausdrücklich nicht umfasst mit diesen Begriffen sind die Seitenflächen eines Prägezylinders oder einer Prägeplatte, die bei einer Dicke eines Prägezylinders oder einer Prägeplatte bis zu einigen Millimetern verschwindend gering sind und üblicherweise nicht mit Prä gestrukturen versehen werden bzw. werden können. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen, soweit dies von dem Schutzum fang der Ansprüche erfasst ist. Anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele und der ergänzenden Fi guren werden die Vorteile der Erfindung erläutert. Die Ausführungsbeispie le stellen bevorzugte Ausführungsformen dar, auf die jedoch die Erfindung in keinerlei Weise beschränkt sein soll. Des Weiteren sind die Darstellungen in den Figuren des besseren Verständnisses wegen stark schematisiert und spiegeln nicht die realen Gegebenheiten wider. Insbesondere entsprechen die in den Figuren gezeigten Proportionen nicht den in der Realität vorlie- genden Verhältnissen und dienen ausschließlich zur Verbesserung der An- schaulichkeit. Des Weiteren sind die in den folgenden Ausführungsbeispie- len beschriebenen Ausführungsformen der besseren Verständlichkeit wegen auf die wesentlichen Kerninformationen reduziert. Bei der praktischen Um setzung können wesentlich komplexere Muster oder Bilder zur Anwendung kommen.
Im Einzelnen zeigen schematisch:
Fig. 1 in Seitenansicht ein ebenes Prägewerkzeug,
Fig. 2 eine zylinderförmig gebogenes Prägewerkzeug und hierbei in
Fig. 2a in schräger Draufsicht, in Fig. 2b in Seitenansicht und in Fig. 2c in Seitenansicht während des Laserschweißens der Stoßfu ge
Fig. 3 in schräger Draufsicht das Aufziehen des zylinderförmig geboge- nen und verschweißten Prägewerkzeugs auf eine Prägewalze und hierbei in Fig. 3a vor dem Aufziehen und in Fig. 3b nach dem Aufziehen auf die Präge walze.
Fig. 1 zeigt in Seitenansicht eine ebene Prägeplatte 1 mit Prägestrukturen 2, die aus Erhöhungen bestehen. Die Prägeplatte weist hierbei außerhalb der Prägestrukturen eine Dicke di und innerhalb der Prägestrukturen eine Dicke d2 auf.
Diese Prägeplatte 1 wird nun in Richtung der beiden Pfeile, die in Fig. 1 am linken und rechten Rand der Prägeplatte 1 eingezeichnet sind, gemäß Fig. 2a und Fig. 2b zylinderförmig gebogen, wobei die Prägeplatte 1 nach dem Bie- gen an ihren zusammengeführten Kanten einen Spalt 3 aufweist. Dieser Spalt wird mit einem Laserstrahl 4 verschweißt, so dass sich ein Hohlzylin- der-förmiges Prägewerkzeug ergibt.
Fig. 3a zeigt in schräger Draufsicht in der rechten Abbildung das Hohlzylin- der-förmige Prägewerkzeug 5 mit der Schweißnaht 6 vor dem Aufziehen auf eine Prägewalze 7. Der Durchmesser der Innenseite des Prägewerkzeugs 5 ist so bemessen, dass er bei gleicher Temperatur von Prägewerkzeug 5 und Prägewalze 7 etwas kleiner ist, als der äußere Durchmesser der Prägewalze 7, so dass das Prägewerkzeug 5 nach dem Aufziehen auf die Prägewalze 7 fest auf der Prägewalze 7 befestigt ist, und sich während eines Prägevor- gangs nicht auf der Prägewalze 7 bewegen kann. Weder kann es sich in Längsrichtung auf der Prägewalze 7 hin oder her bewegen, noch kann bei Rotation des gesamten Prägewerkzeugs einen Schlupf zwischen Prägewerk- zeug 5 und Prägewalze 7 auftreten.
Zum Aufziehen des Prägewerkzeugs 5 auf die Prägewalze 7 wird das Prä gewerkzeug 5 erwärmt, so dass er sich ausdehnt und seinen Durchmesser vergrößert, und entweder gleichzeitig oder alternativ die Prägewalze 7 ab- gekühlt, so dass sie sich zusammenzieht und ihren Durchmesser verkleinert. Prägewerkzeug 5 und Prägewalze 7 weisen also eine Temper aturdiff er enz zueinander auf, so dass der Durchmesser des Prägewerkzeugs 5 an seiner Innenseite größer ist als der Durchmesser der Prägewalze 7 an ihrer Außen- seite und damit einfach auf die Prägewalze 7 geschoben werden kann. Nach dem abschließenden Abkühlen des Prägewerkzeugs 5 bzw. dem Erwärmen der Prägewalze 7, so lange bis keine Temper aturdiff er enz zwischen Präge- werkzeug 5 und Prägewalze 7 mehr besteht, sitzt das Prägewerkzeug 5 fest auf der Prägewalze 7. Fig. 3b zeigt die Prägewalze 7 nach dem Aufziehen des Prägewerkzeugs 5.
Statt des thermischen Aufschrumpfens des Prägewerkzeugs 5 auf die Prä gewalze 7 durch Einbringens einer Temperaturdifferenz zwischen Präge- werkzeug 5 und Prägewalze 7, kann selbstverständlich auch jede andere ge- eignete aus dem Stand der Technik bekannte Fügetechnik verwendet wer den, beispielsweise Kaltdehnen. Beim Kaltdehnen wird das Prägewerkzeug 5 innerhalb des elastisch formbaren Bereichs (Hookscher oder federelasti- scher Bereich) seines Materials mechanisch durch eine an seiner Außen- oder Innenseite radial nach Außen wirkende Kraft aufgeweitet, über die Präge- walze 7 geschoben und anschließend die radial nach Außen wirkende Kraft wieder abgestellt. Das Prägewerkzeug 5 kehrt daraufhin in seine ursprüngli- che Form zurück und verspannt sich mit der Prägewalze 7.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum Befestigen eines Prägewerkzeugs auf einer Präge walze , wobei mit dem Prägewerkzeug Prägestrukturen in ein Substrat von Wertgegenständen geprägt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Prägewerkzeug Hohlzylinder-förmig ausgestaltet ist und an seiner In- nenseite einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Durchmes- ser der Außenseite der Prägewalze, wobei anschließend
a. das Prägewerkzeug aufgeweitet wird, so dass der Durchmesser der Innenseite des Prägewerkzeugs großer ist, als der Durchmes ser der Außenseite der Prägewalze und/ oder die Prägewalze ge- schrumpft wird, so dass der Durchmesser der Außenseite der Prä- gewalze kleiner ist, als der Durchmesser der Innenseite des Prä gewerkzeugs,
b. das Präge Werkzeug über die Präge walze gezogen wird,
c. das Prägewerkzeug geschrumpft wird, so dass der Durchmesser der Innenseite des Prägewerkzeugs kleiner ist, als der Durchmes ser der Außenseite der Prägewalze und/ oder die Prägewalze auf geweitet wird, so dass der Durchmesser der Außenseite der Prä gewalze größer ist, als der Durchmesser der Innenseite des Präge werkzeugs, so dass das Prägewerkzeug auf die Prägewalze ge presst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Präge werkzeug durch Erwärmen des Prägewerkzeugs aufgeweitet wird und durch Abkühlen des Prägewerkzeugs geschrumpft wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Präge werkzeug innerhalb des elastisch formbaren Bereichs seines Materials mechanisch durch eine an seiner Außen- oder Innenseite radial nach Außen wirkende mechanische Kraft aufgeweitet wird und durch Abstel- len der radial nach Außen wirkenden mechanischen Kraft geschrumpft wird.
4. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägewalze durch Abkühlen der Prägewalze geschrumpft wird und durch Erwärmen der Präge walze auf geweitet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägewalze innerhalb des elastisch formbaren Bereichs ihres
Materials mechanisch durch eine an ihrer Außenseite radial nach Innen wirkende mechanische Kraft geschrumpft wird und durch Abstellen der radial nach Innen wirkenden mechanischen Kraft auf ge weitet wird.
6. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlzylinder-förmige Prägewerkzeug aus einer bevorzugt rechteckigen oder quadratischen Prägeplatte erzeugt wird, wobei die Prägeplatte zuerst zylinderförmig gebogen und anschließend an ihren zusammengeführten Kanten zu dem Hohlzylinder-förmigen Prägewerk- zeug zusammengefügt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zusam- mengeführten Kanten der Prägeplatte mit einem Laserstrahl zusammen gefügt werden, wobei die zusammengeführten Kanten der Prägeplatte durch den Laserstrahl miteinander verschweißt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammengeführten Kanten der Prägeplatte mittels Verkle- bung, Verschraubung, Funkenerosion, Schweißen oder Klammerung zu- sammengefügt werden.
9. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Prägehöhe (d2 - di) 100 gm bis 2700 gm, bevorzugt 300 gm bis 2000 gm und besonders bevorzugt 350 gm bis 1000 gm ist.
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