EP0381112A2 - Verfahren und Vorrichtung zum registergenauen Bearbeiten von Materialbahnen, insbesondere zur Herstellung von Sicherheitsfäden - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren, Vorrichtung und Mate­rialbahnen zur Herstellung von gekennzeichneten Sicher­heitsfäden, wie sie zur Erhöhung der Fälschungssicherheit von Dokumenten und Wertpapieren verwendet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum registergenauen Be­arbeiten, insbesondere Schneiden von Sicherheitsfäden aus Materialbahnen, wobei die Materialbahnen zu exakter Aus­richtung den Bearbeitungsstationen zugeführt werden. Das Zuführungsprinzip basiert auf
- die Führung der Materialbahn an mindestens einer Bahnkante,
- der Ermittlung der Lage relativ zu einer der Bahn­kanten,
- der Erzeugung eines Signals aus der Lagebestimmung und
- einer Positionierung der Zuführeinrichtung relativ zur Bearbeitungsstation, so daß die Materialbahn in vorbestimmter Lage in diese einläuft.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum registergenauen Bearbeiten von Materialbahnen, insbesondere zur Her­stellung von Sicherheitselementen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver­fahrens sowie Materialbahnen, die als Halbzeug zur Her­stellung von Sicherheitsfäden Verwendung finden können.
• Zur Erhöhung der Fälschungssicherheit von Banknoten, Wertpapieren, Ausweiskarten etc. ist es bekannt, diese Dokumente neben anderen Sicherheitsmerkmalen mit Sicher­heitsfäden auszustatten. Bei Papierprodukten werden die Sicherheitsfäden während der Papierherstellung in die sich bildende Faserschicht eingeführt, während sie bei mehrschichtigen Kunststoffprodukten zwischen zwei oder mehreren Einzelschichten eingelagert werden.
• Die Sicherheitsfäden werden u. a. mit Druckbildern ver­sehen, die in Fadenlängsrichtung verlaufen, wobei be­kannte derartige Druckbilder in Form von Mustern oder alphanumerischen Zeichen, optisch wirkenden Strukturen und/oder visuell sichtbaren und/oder nur maschinell les­baren Aufdrucken, Zusätzen oder Beschichtungen vorliegen können. Die Druckbilder erstrecken sich in gleichblei­bender Form über die gesamte Fadenlänge, wobei sich Muster oder Schriftbilder beliebig oft wiederholen. Im folgenden Text stehen Begriffe wie Druckmuster, Druckbild usw. stellvertretend für beliebige Arten von Kennzeich­nungen; in diesem Sinn sind also auch Prägungen, Stanzun­gen, Beschichtungen etc. als "Druckbilder" zu verstehen.
• Aus fertigungstechnischen Gründen werden bedruckte Si­cherheitsfäden aus breiten Folienbahnen hergestellt. Da­bei werden zunächst die Folienbahnen mit Druckmustern bzw. Schriftzügen in parallel laufender Anordnung be­druckt; anschließend werden diese Folienbahnen in die einzelnen Sicherheitsfäden geschnitten. Da die Fäden in der Regel nur eine Breite von 0,5 - 1,5 mm aufweisen, ist ein registergenaues Schneiden der Folie zum Druckbild im allgemeinen mit einem hohem Aufwand verbunden. Man zog es daher in vielen Fällen vor, die einzelnen Schriftzüge und die Breite der Fäden so zu wählen, daß sich nach dem Schneiden zumindest immer ein Schriftzug vollständig auf dem geschnittenen Faden wiederfindet (DE-OS 14 46 851).
• Ein anderes bekanntes Verfahren besteht darin, das ge­wünschte Muster mit größeren Zwischenräumen auf transpa­rente Folien zu drucken und den Schnitt dann im Zwischen­raum durchzuführen. Nach der Einbettung des Sicherheits­fadens im Papier ist der transparente Bereich nicht er­kennbar, sondern nur das in Fadenlängsrichtung laufende Druckmuster. Diese Methode hat zur Folge, daß der ein­zubettende Faden wesentlich breiter sein muß als der sichtbare Fadenteil. Die Einbettung eines breiten Fadens wirkt sich nachteilig auf die Qulität der Dokumente und Sicherheitspapiere aus, so sind die Reißfestigkeit des Papiers und die Haftung des Fadens im Papier herabge­setzt. Außerdem lassen sich Fäden, die eine bestimmte Breite übersteigen, nicht mehr in der erforderlichen Pro­duktionssicherheit, d. h. ohne Löcher zu bilden, in das Papier einbetten.
• Ein Verfahren, das in Umgehung der o.g. Probleme eine registergenaue Bearbeitung von Folienbahnen gestattet, ist z. B. aus der EP-A 0 238 043 bekannt. Gemäß diesem bekannten Verfahren werden Sicherheitsfäden bzw. die Folienbahnen, die die Sicherheitsfäden tragen, mit einer mechanisch abgreifbaren längsgerichteten Oberflächen­struktur ausgestattet. Mit Hilfe von Profilrollen oder ähnlichen Vorrichtungen, die in diese Strukturen ein­greifen, können damit die Folienbahnen in exakter Aus­richtung zu diesen Strukturen weiteren Bearbeitungs­vorrichtungen, wie z. B. Druckvorrichtungen oder Schneid­vorrichtungen, zugeführt werden. Diese Lösung ist aber auf die Anwendung von Folienbahnen mit geeigneten Ober­ flächenstrukturen begrenzt bzw. erfordert einen zusätz­lichen Verfahrensschritt zur Aufbringung der Oberflächen­strukturen.
• Andere aus der allgemeinen Drucktechnik bekannte Ver­fahren bestehen darin, zur Führung von Materialbahnen aufgedruckte Markierungen zu verwenden. Beim Einlaufen der Materialbahnen in die Bearbeitungsstation, wie z. B. eine Schneidstation, werden die Lageabweichungen der Markierungen bezüglich einer Sollposition mit Sensoren abgetastet. Ein daraus gebildetes Regelsignal wird einem Registerregler zugeführt, der dann eine Lagekorrektur vornimmt (DE-AS 21 46 492). Diese markierungsgeregelte Positionierung der Bahn weist aber wesentliche Nachteile auf.
• So ist es notwendig, um Fehlerquellen, insbesondere um ein unerwünschtes Auslaufen der Materialbahnen zwischen Sensor und Schneidpostion zu vermeiden, den Sensor mög­lichst nahe an der eigentlichen Bearbeitungsstelle anzu­ordnen. Darüber hinaus haben die Sensoren und die Bear­beitungsstationen in einer räumlich festen Beziehung zu­einander zu stehen, was eine zusätzliche stabile mechani­sche Verbindung zwischen Maschine und Sensor erforderlich macht.
• Diese Bedingungen - feste Struktur und bearbeitungsnahe Sensorpositionierung - führen zu vielfältigen Problemen. In vielen Fällen erlauben es die räumlichen Verhältnisse nicht, den Sensor in unmittelbarer Nähe zur Bearbeitungs­stelle anzuordnen. Falls es dennoch möglich ist, kommt es zu Problemen bei Wartungs- und Justierarbeiten, da die Sensoren nur schwer zugänglich sind. Außerdem erhöht sich aufgrund der unmittelbaren Nähe der an sich empfindlichen Sensoren zur Bearbeitungsvorrichtung die Verschmutzungs- und Beschädigungsgefahr. Darüber hinaus sind wegen des Platzbedarfs bestehende Schneidmaschinen nur bedingt mit einer Bahnpositionierung nachrüstbar.
• Ein weiterer und gravierender Nachteil besteht darin, daß gemäß den bekannten Verfahren die Aufgabe einer präzisen Zuführung der Materialbahn häufig nur unter speziellen Betriebsbedingungen mit ausreichender Zuver­lässigkeit erfüllt werden kann.
• Eine Anordnung zur Ausregelung von Sollageabweichungen besteht bekannterweise aus einer Zuführungsvorrichtung (Registerregler etc.) und einem Sensorkopf, die in die­ser Reihenfolge von einer mit Steuermarkierungen ver­sehenen Materialbahn passiert wurden (DE-AS 21 46 692). Die Schneidstation befindet sich wahlweise vor oder hin­ter dem Sensorkopf. Der Sensorkopf ermittelt laufend die Abweichungen der Bahnmarkierungen zu einer Sollposition, bildet ein Regelsignal und gibt es an die Zuführungsvor­richtung weiter. Die Zuführung korrigiert anhand des Re­gelsignals die Lage der Materialbahn relativ zur Schneid­station. Nachteilig an dieser Anordnung ist, daß man je nach den augenblicklich vorhandenen Parametern der Anord­nung - Regelgeschwindigkeit, Sensorempfindlichkeit, Bahn­geschwindigkeit usw. verschiedene Regelcharakteristika erhält. Bei zu geringer Systemdämpfung oder gleichbedeu­tend bei Überreaktionen des Registerreglers gerät die Ausregelung in einen permanent schwingenden Zustand. Bei zu hoher Systemdämpfung ist die Zeitkonstante der Ausre­gelung unzureichend groß, wodurch Fehler zu spät korri­giert werden. Diese Regelung erfordert eine genaue Fest­legung der Parameter und arbeitet nur in einem engen Pa­rameterbereich in der gewünschten Weise. Je enger aber die Toleranzgrenzen festgelegt sind, um so größer ist der für die Regelung, Produktionsverfahren und -kontrolle zu treibende Aufwand. Bei vertretbarem Aufwand betragen die erreichbaren Schnittoleranzen mehrere 1/10 Millimeter.
• Aus Gründen einer hohen Fälschungssicherheit und einer zuverlässigen Papiereinbettung werden schmale, etwa mil­limeterbreite Sicherheitsfäden mit einer definierten Pla­zierung der Kennzeichnung zur Fadengeometrie gewünscht. Aus den geforderten Fadenabmessungen resultiert eine nicht zu überschreitende Schnittoleranz von 0,1 Millime­ter. Dabei ist zu beachten, daß die Papierherstellung in langen Bahnen erfolgt und die Sicherheitsfäden dement­sprechend ebenfalls in langen Fäden bereitzustellen sind. Das hat zur Folge, daß das Bearbeitungsverfahren die Ein­haltung der engen Toleranzgrenzen über eine große Schnittlänge garantieren muß.
• Schneidet man Sicherheitsfäden mit einer Breite im Sub­millimeterbereich unter Benutzung der bekannten Regel­techniken, die je nach vorliegenden Verfahrensparametern Abweichungen von der Sollage äußerst unterschiedlich kor­rigieren, so ist zur Einhaltung der Toleranzen mit einem hohen Kontrollaufwand zu arbeiten. Größere Abweichungen können aus den o.g. Gründen nicht zugelassen werden.
• Die bekannten Regeltechniken sind also für die Her­stellung von Sicherheitsfäden mit einem über die Breite des Fadens exakt plazierten Druckbild nicht oder nur bedingt anwendbar.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein Ver­fahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Sicher­heitsfäden zu schaffen, die in Längsrichtung verlaufende Druckbilder aufweisen, wobei unter Einhaltung enger Tole­ranzen und hoher Qualität eine exakte Ausrichtung dieser Kennzeichnung zur Geometrie des Fadens vorzuliegen hat. Darüber hinaus soll die aus dem Verfahren resultierende Vorrichtung aufgrund räumlich flexibler Gestaltungsmög­lichkeiten leicht in bestehende Bearbeitungs- oder Ferti­gungseinrichtungen integrierbar sein.
• Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst. Eine Vorrichtung zur Herstellung und Bearbeitung von Sicherheitsfäden ist Gegenstand eines Nebenanspruchs. Eine Materialbahn, wie sie zur Herstellung und Bearbeitung von Sicherheits­fäden als Halbzeug verwendet werden kann, ist ebenfalls Gegenstand eines Nebenanspruchs.
• Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, daß ein Verfahren Anwendung findet, das im technischen Sinn eine Positionssteuerung gestattet, d. h. entspre­chend einer ermittelten Position des Druckbildes zur Bahnkante erhält die Zuführung ein Stellsignal, wobei die gemeinsame Referenzlinie die Bahnkante ist. Solche Positionssteuerungen sind im Gegensatz zu Positionsrege­lungen, die nur auf Abweichungen von Sollwerten reagieren können, frei von Regelfehlern.
• Ein weiterer Vorteil des erf indungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man in der Wahl der Plazierung der Sensoren große Freiheiten besitzt. So kann der Sensor im Prinzip in beliebig großer Entfernung vor der Be­arbeitungsstation angeordnet werden. Für jeden Punkt auf der Folienbahn muß lediglich sichergestellt werden, daß zum Zeitpunkt seines Einlaufens in die Station das zugehörige Stellsignal an der Zuführung anliegt; eine konstante Bandgeschwindigkeit, bzw. ein exakter Maschi­nentakt erleichtert diese Aufgabe.
• Mit diesem Verfahren lassen sich nun Folienbahnen, auf denen das Druckbild von Sicherheitsfäden mehrfach in Nebeneinanderlage angeordnet ist, so schneiden, daß jeder aus dieser Folienbahn ausgeschnittene Faden sein Druck­bild in der gewünschten Lage, z. B. in einer Mittenlage, aufweist.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Schneidprozeß in zwei Schritten durchgeführt. Die beiden Schritte des Schneidprozesses gliedern sich in einen Grob- und in einen Feinschnitt. Im ersten Schritt werden aus den meterbreiten Folienbahnen im Grobschnitt mehrere Folienbänder gleicher Breite ausgeschnitten. Diese Folienbänder lassen sich aufgrund ihrer konstan­ten Breite in einfach gebauten, standardisierten Vorrich­tungen sicher an den Bahnkanten führen. Im zweiten Schritt, dem Feinschnitt, werden aus den Folienbändern dann die einzelnen Sicherheitsfäden geschnitten.
• Vorzugsweise werden die meist transparenten Folien so gestaltet, daß nach einer Anzahl von Nutzen (Druckbilder einzelner Sicherheitsfäden) ein druckfreier Bereich vor­gesehen wird. In diesem Bereich wird eine zur transparen­ten Folienbahn kontrastierende Steuerlinie aufgedruckt. Beim Grobschnitt wird die Folienbahn entlang dieser Steuerlinie in die Folienbänder geschnitten, wobei die Steuerlinie in ihrer Breite so gewählt ist, daß die Schnittlinie stets innerhalb dieser Steuerlinie verläuft. Da die Steuerlinie zusammen mit dem Druckbild aufgedruckt wird, ist gewährleistet, daß die Kanten der Steuerlinien parallel zu den Druckbildern verlaufen.
• Nach dem Grobschnitt der Folienbahn erhält man damit Folienbänder, die zumindest an einer Bahnkante eine durchtrennte Steuerlinie aufweisen. Aufgrund der Parallelität von Druckmuster- und Steuerlinienkante ist die Breite dieser geschnittenen Steuerlinie ein direktes Maß für den Abstand des Druckbilds zu Bahn­kante. Um den Feinschnitt nun nach dem erfindungsge­mäßen Verfahren durchführen zu können, ist es also lediglich erforderlich, die verbliebene Breite der Steuerlinie zu ermitteln. Der sich daraus ergebende Meßwert kann dann direkt zur Bildung des Steuersignals für die Zuführungsvorrichtung verwendet werden. Zur Er­ mittlung des Meßsignals werden vorzugsweise optische Sen­soren, beispielsweise ein Linienraster aus CCD-Sensoren, verwendet.
• Neben dem Einsatz bei Schneidevorrichtungen läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren auch bei anderen Prozessen und Materialbahnbearbeitungen einsetzen, z. B. zur Aufbrin­gung von Prägestrukturen in exakter Ausrichtung zu einem vorab auf eine Folie aufgebrachten Druckbild, zum Auf­bringen von Druckbildern, die bereits vorhandenen Kenn­zeichnungen der Materialbahn exakt zugeordnet werden sol­len etc.
• Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche und der Beschreibung anhand der Figuren.
• Die Figuren zeigen:
• Fig. 1 einen Sicherheitsfaden,
• Fig. 2 eine bedruckte Folienbahn, wie sie als Halbzeug für Sicherheitsfäden verwendet wird,
• Fig. 3 einen Ausschnitt der Folienbahn aus Fig. 2,
• Fig. 4 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schneiden von Folienbändern in Seiten­ansicht,
• Fig. 5 eine Zuführungsvorrichtung mit Meßsteuer­kreis zum Zuführen von Folienbändern,
• Fig. 6 ein Folienband mit Lage der Schnittlinien,
• Fig. 7 eine weitere Ausführungsform eines Folien­bandes.
• Fig. 1 zeigt einen Sicherheitsfaden 1, der zur Erhöhung der Fälschungssicherheit mit einer zur Fadenmitte aus­gerichteten Druckbild 2 versehen ist. Das Druckbild be­steht im gezeigten Beispiel aus dem Schriftzug "XYZ", der sich über die Länge des Fadens wiederholt. Als Material für Sicherheitsfäden werden vorzugsweise durchsichtige Kunststoffe wie Polyester verwendet. Die Breite der Fä­den, die in Papier eingebettet werden, reicht typischer­weise von 0,5 bis 1,5 mm; in Kunststoff eingebettete Fä­den weisen auch größere Breiten auf.
• Die Sicherheitsfäden werden aus Folienbahnen hergestellt, die eine Nutzbreite von 0,5 bis 1,5 m aufweisen. Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer solchen Folienbahn 3, wie sie als Halbzeug zur Herstellung von Sicherheitsfäden verwendet wird. Das Druckbild der Folienbahn besteht aus nebeneinander angeordneten Nutzen­paketen 4 mit angrenzenden oder dazwischenliegenden Steuerlinien 5. Die Nutzenpakete selbst bestehen aus nebeneinanderliegenden Einzelnutzen, wobei etwa 50 Ein­zelnutzen, von denen jeder das Druckbild eines Sicher­heitsfadens enthält, ein derartiges Nutzenpaket bilden. Die Steuerlinien befinden sich im druckfreien Bereich zwischen den Nutzenpaketen und verlaufen parallel dazu.
• In einem ersten Schneidvorgang, dem Grobschnitt, wird die Folienbahn 3 in einzelne Folienbanden geschnitten, die je ein Nutzenpaket enthalten. Die Justierung der Bahn­zuführung erfolgt dabei anhand der Steuerlinien 5 oder anhand separater Randlinien 6.
• In der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsform wird die Folie mittels mehrerer parallel zueinander ausge­richteten Schneidmessern geschnitten, wobei die Schneid­ messer so angeordnet sind, daß der Schnitt jeweils inner­halb dieser Steuerlinien 5 erfolgt.
• Die Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt einer derartigen Fo­lienbahn 3, mit der in der Steuerlinie 5 verlaufenden Grobschnittlinie 7. Die Steuerlinie 5 schließt sich dabei direkt an die Druckbilder 8 der einzelnen Sicherheits­fäden an.
• Die Breite der Steuerlinien ist dabei so bemessen, daß auch unter Beachtung aller Schnittoleranzen der Verlauf der Grobschnittlinie innerhalb der Steuerlinie über die gesamte Länge der Bahn gewährleistet ist. Aufgrund der parallelen Anordnung der Messer werden die Folienbahnen zudem über die gesamte Bahnlänge konstant in einer vor­gegebenen Breite geschnitten.
• Diese Folienbänder werden in einer in Fig. 4 und 5 schematisch gezeigten Vorrichtung in einem Feinschnitt­vorgang in die einzelnen Sicherheitsfäden geschnitten. Die während des Grobschnitts auf Zwischenspeicherrollen 10 aufgerollten Folienbänder werden in dieser Vorrichtung von diesen Speicherrollen abgezogen und mit Hilfe einer Transportvorrichtung der Bearbeitungsstation, in diesem Fall eine Schneidstation 12, zugeführt. Diese Schneid­station 12 ist mit einer in den Figuren nicht gezeigten Messerwalze ausgestattet, die aus einer Vielzahl von scheibenförmigen auf einer Achse gemeinsam angeordneten Messern besteht. Die Anzahl der Messer ist auf die Anzahl der Einzelnutzen auf dem Folienband abgestimmt; der Abstand richtet sich nach der gewünschten Sicher­heitsfadenbreite. Beim Durchgang des Folienbands durch diese Schneideinrichtung 12 wird diese Folie also in eine Vielzahl von Sicherheitsfäden 13 geschnitten, die nach Durchgang der Rollen 14 voneinander separiert und auf ebenfalls nicht gezeigte einzelne Spulen aufgespult wer­den. Im Transportsystem ist eine Ausgleichseinheit 15 vorgesehen, mit deren Hilfe die Bandgeschwindigkeit kon­stant auf einem vorbestimmten Wert gehalten werden kann.
• Vor der Schneidvorrichtung ist eine Zuführungsvorrichtung 16 vorgesehen, mit der das Band 11 in einer vorbestimmten Lage zur Schneidvorrichtung 12, insbesondere zur Messer­walze, in diese eingeführt werden kann. In einem ein­fachen Fall besteht diese Zuführungsvorrichtung aus einer Grundplatte 17, mit zwei zur Bandlaufrichtung parallelen Reihen von Führungsstiften 18; der gegenseitige Abstand der Reihen ist auf die Bandbreite abgestimmt, so daß das Band durch beidseitigen Kantenanschlag geführt ist. Die Zuführungsvorrichtung wird durch eine obere Abdeckung 19 abgeschlossen.
• Abstandselemente, die etwas höher als die Banddicke sind und zwischen der Grundplatte 17 und der Abdeckung 19 liegen, gewährleisten einen ungehinderten Durchlauf des Bandes durch die Zuführvorrichtung. Die Vorrichtung ist insgesamt z. B. über einen Spindelantrieb 20 lateral zur Bandlaufrichtung verschiebbar. Die Verschiebung wird über ein Stellglied 21, beispielsweise einen Schrittmotor, gesteuert. Durch diese seitliche Verschiebung der Zufüh­rungsvorrichtung kann das Band damit in einer vorgegebe­nen geometrischen Zuordnung zur nachfolgenden Bearbei­tungseinrichtung in diese eingeführt werden.
• Die jeweilige Position der Zuführungsvorrichtung 16 wird über einen Meß- und Steuerkreis ermittelt. Hierzu ist vor der Zuführungsvorrichtung eine Meßeinrichtung 22 vorgesehen, die im Bereich der angeschnittenen Steuer­linie 5 angeordnet ist und mit deren Hilfe die Breite dieser Steuerlinie gemessen wird. Als Meßeinrichtung kann z. B. ein CCD-Element in Verbindung mit entsprechenden elektronischen Schaltkreisen 23 verwendet werden, die auf der Basis des Meßergebnisses ein Steuersignal für die Positionierung erzeugen.
• Die Breite dieser angeschnittenen Steuerlinie 5 ist ein direktes Maß für den Abstand der Druckbilder der einzel­nen Sicherheitsfäden zur Bandkante 25. Mißt man also die Breite dieser Steuerlinie, so kann exakt vorausberechnet werden, in welcher Position das Folienband mit Hilfe der Zuführvorrichtung beim Einlauf in die Bearbeitungsvor­richtung gehalten werden muß, so daß die Druckbilder der einzelnen Sicherheitsfäden z. B. in der gewünschten Mittenlage jeweils exakt zwischen zwei Messern einlaufen.
• Die Meßeinrichtung 22 selbst kann in nahezu beliebig großer Entfernung von der Bearbeitungs- bzw. Zuführungs­station angeordnet werden. Es ist hier lediglich z. B. über eine entsprechende zeitliche Korrelation dafür zu sorgen, daß die von einem bestimmten Bandabschnitt er­faßte Breite der Steuerlinie und das aus dieser Breiten­bestimmung ermittelte Stellsignal in dem Moment an der Zuführungsvorrichtung anliegt, in dem der betreffende Bandabschnitt die Zuführungsvorrichtung durchläuft. Damit hier keine Fehler entstehen, werden zusätzliche den Band­lauf kontrollierende und registrierende Elemente wie Zählvorrichtungen für Bandlängen benutzt. Die zeitliche Korrelation kann auch unter Ausnutzung des Maschinentakts oder einer konstanten Bahngeschwindigkeit der Transport­vorrichtung erfolgen.
• Anstatt der hier gezeigten Zuführungsvorrichtung können auch ähnliche Vorrichtungen verwendet werden, die das Band z. B. nur an einer Kante führen und wobei mit ent­sprechenden mechanischen Mitteln gewährleistet wird, daß das Band stets mit der jeweiligen Führungskante an der Zuführungsvorrichtung anliegt. Des weiteren können an­statt einer Rollenschneidmaschine mit fest zueinander angeordneten Schneidrollen auch andere Bearbeitungssta­tionen wie Prägemaschinen, Druckwerke u. ä. vorgesehen sein, mit Hilfe der in exakter Ausrichtung zu dem Druck­muster irgendwelche Muster längs jedes Sicherheitsfadens aufgebracht werden. An diese Einrichtungen kann sich zu­sätzlich noch die vorbeschriebene Schneideinrichtung an­schließen. Die Zuführung des Bandes zu den Bearbeitungs­stationen und zur Schneidstation kann hierbei über eine einzige Zuführungsvorrichtung, wie oben beschrieben, ge­steuert werden, wobei diese Zuführungsvorrichtung beiden Stationen vorgelagert ist. Es kann aber auch jede der Bearbeitungsstationen mit je einer derartigen Zuführungs­vorrichtung versehen werden, wobei aber beide Zuführungs­vorrichtungen und die entsprechenden Stellglieder auf das Meßergebnis einer gemeinsamen Meßeinrichtung zurückgrei­fen können.
• Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird die erfin­dungsgemäße Vorrichtung noch um eine weitere Meßeinheit 24, die eine Endkontrolle gestattet, erweitert. Diese Kontrolleinrichtung 24 ist z. B. wiederum eine CCD-­Kamera, die einen der bereits geschnittenen Fäden erfaßt und mit deren Hilfe die tatsächliche Lage der Druckbilder auf den Fäden stellvertretend für alle anderen kontrol­liert werden kann. Mit dieser Einrichtung lassen sich z. B. systematische Fehler feststellen, die z. B. durch eine Nullpunktsdejustierung der Zuführungsvorrichtung zur Bearbeitungsvorrichtung entstehen. Derartige Fehler lassen sich durch die oben beschriebene Meßeinrichtung 22 nicht erfassen.
• Um auch für die Kontrolleinrichtung eine gute Voraus­setzung für eine optische Abtastung zu schaffen, wird auch beim Feinschnitt vorzugsweise so vorgegangen, daß zumindest eine der Schnittlinien noch in der Steuerlinie verläuft (Fig. 6). Läßt man nun den Faden 31, der diesen Teil der Steuerlinie noch enthält, in die Kontrollein­richtung 24 einlaufen, so kann bei gutem Kontrast die Breite der auf dem Faden noch verbliebenen Steuerlinien einfach festgestellt werden. Wurde das Folienband in der korrekten Lage der Bearbeitungs- bzw. Schneidvorrichtung zugeführt, so hat diese Steuerlinie auf dem Kontrollfaden 31 eine vorbestimmte Breite, da die Steuerlinie zusammen mit dem Druckbild der einzelnen Sicherheitsfäden auf die Folie aufgedruckt wurde und durch diesen gemeinsamen Druck gewährleistet ist, daß die Steuerlinie in einem vorbestimmten Abstand zu diesen Druckbildern liegt. Mit der Kontrolleinrichtung, die in ihrer Bauart ähnlich der Meßeinrichtung sein kann, aber hinter der Bearbeitungs­station angeordnet ist, ist eine ständige und meßtech­nisch einfach durchführbare Qualitätskontrolle möglich.
• In den vorhergehend beschriebenen Beispielen wurde immer davon ausgegangen, daß die Zuführungssteuerung des Folienbandes in die Bearbeitungsvorrichtung anhand eigens hierfür vorgesehener Steuerlinien erfolgt. In vielen Fällen bringen aber die Druckbilder der einzelnen Sicher­heitsfäden schon die Voraussetzungen hinsichtlich Ge­staltung und Kontrast mit, um selbst als Steuerlinien dienen zu können. Bei Sicherheitsfäden, die z. B. ein Längsstreifenmuster aufweisen, kann einer der Farb­streifen direkt als Steuerlinie herangezogen werden. Die Fig. 7 zeigt eine derartige Ausführungsform. Der Sicher­heitsfaden soll je ein Muster mit drei verschiedenfar­bigen randparellelen Farbstreifen, die z. B. die Landes­farben schwarz, rot, gold darstellen, tragen. Dazu werden die Farbstreifen 41, 42, 43 nebeneinander und ohne Zwischenraum mit von Faden zu Faden jeweils wechselnder Farbabfolge auf eine entsprechende Folie aufgedruckt. Durch diese Anordnung entstehen jeweils in regelmäßigen Abständen Farbstreifen 45 mit doppelter Breite. Ist die Folie auf dichter Aufeinanderfolge über die gesamte Breite mit diesen Streifenmustern bedruckt, so kann beim ersten Schneidvorgang der Grobschnitt jeweils in einer dieser doppelten Farbstreifen 45 erfolgen und aus dem Folienband 40 die verbleibende Farbstreifenbreite 46 nach dem oben beschriebenen Verfahren für die Justierung des Folienbandes in die Feinschneidanlage genutzt werden. In der Feinschneidanlage läuft dann in jede dieser doppelten Farbstreifen ein Messer ein und man erhält damit Sicher­heitsfäden mit drei in Längsrichtung laufenden und in den Abmessungen identischen Farbstreifen.
• Diese Anordnung der Farbstreifen hat u. a. auch den Vorteil, daß beim Schneiden nicht exakt zwischen zwei direkt aneinandergrenzenden Farbstreifen zu schneiden ist. In diesem Fall würden nämlich kleinste Abweichungen zur Folge haben, daß der Sicherheitsfaden störende Farb­ränder aufweist, die in der Regel gut sichtbar sind. Mit der oben beschriebenen Farbstreifenanordnung können die Folienbahnen in direkter Nebeneinanderlage mit den verschiedenen Farbstreifen bedruckt werden, ohne daß hier irgend welche Zwischenräume notwendig wären, um Schnitt­toleranzen aufzufangen.

Claims (15)

1. Verfahren zum registergenauen Bearbeiten von Material­bahnen, insbesondere zur Herstellung von Sicherheitsele­menten in Form von Fäden, Bänder etc., die mit Kennzeich­nungen, insbesondere Druckbildern versehen sind, für die Einbettung in Sicherheitsdokumente, dadurch ge­kennzeichnet, daß
- die Führung der Materialbahn an mindestens einer Bahn­kante über eine zur Transportrichtung lateral ver­schiebbare Zuführvorrichtung erfolgt,
- die Lage der Kennzeichnung zu einer der Bahnkanten ermittelt wird,
- aus dieser Lagenbestimmung ein Signal erzeugt wird und
- die Zuführungsvorrichtung auf Basis dieses Signals so eingestellt wird, daß die an den Kanten geführte Materialbahn mit der Kennzeichnung in einer fest vorgegebenen relativen Lage zur Bearbeitungsstation in diese einläuft.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Materialbahn eine Mehrzahl derartiger Kennzeichnungen trägt und in der Bearbeitungs­station die Materialbahn in einzelne Fäden oder Bänder geschnitten wird, wobei jeder Faden eine der Kennzeich­nungen trägt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Schneidvorgang in zwei Schritten erfolgt, wobei in einem ersten Schritt aus der Folienbahn Folienbänder mit konstanter Breite geschnitten werden und in einem zweiten Schritt aus diesen Bändern der oder die einzelnen Fäden geschnitten werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn­zeichnet, daß auf den Folienbahnen bzw. Folien­bändern zusätzlich zu den Kennzeichnungen zum Druckbild parallel ausgerichtete Steuerlinien aufgedruckt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß der erste Schnitt innerhalb der Breite einer Steuerlinie erfolgt, wobei die Breite der Steuerlinie so bemessen wird, daß unter Beachtung der Toleranzen des Schnittprozesses die Schnittlinie über die gesamte Länge der Folienbahn innerhalb der Steuer­linie verläuft.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Restbreite der angeschnitte­nen Steuerlinien auf den Folienbändern zur Ermittlung der Lage der Kennzeichnung zu einer der Bandkanten verwendet wird und daß auf der Basis des Steuersignals die Zufüh­rungsvorrichtung so eingestellt wird, daß die Folien­bahn in einer fest vorgegebenen Lage zur Schneidstation in diese einläuft.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
- eine Transporteinrichtung, mit der die Materialbahn einer Bearbeitungsstation (12) zugeführt wird,
- eine Zuführungsvorrichtung (16), die vor der Bearbei­tungsstation (12) angeordnet ist und die die Material­bahn an mindestens einer Kante führend in vorbestimm­ter Lage relativ zur Bearbeitungsstation dieser zu­führt,
- eine Meßeinrichtung (22), die vor der Zuführung ange­ordnet ist und zur Feststellung der Lage der Kenn­zeichnung relativ zu einer der Bandkanten dient und
- eine Steuereinheit (23), in der auf der Basis des Signals der Meßeinrichtung ein Signal erzeugt wird sowie
- ein Stellglied (21) zur Positionierung der Zuführungs­vorrichtung entsprechend dem Signal.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Bearbeitungsmaschine (12) eine Rollenschneidmaschine mit fest zueinander angeordneten Schneidrollen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge­kennzeichnet, daß eine Schneidmaschine vor­geschaltet wird, in der die Folienbahn in eine der Zu­führungsvorrichtung angepaßte konstante Breite ge­schnitten wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 9, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (22) ein optischer Sensor, z. B. ein CCD-Element ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 10, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Zuführung auf einem Verschiebetisch mit Schrittmotorsteuerung montiert ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge­kennzeichnet, daß nach der Bearbeitungs­station (12) eine Kontrolleinrichtung (24) angeordnet ist, der mindestens ein Faden (31) zugeführt wird, an­hand dessen stellvertretend für alle Sicherheitsfäden (13) die Lage der Kennzeichnung auf ihre Sollposition geprüft wird.

13. Materialbahn, insbesondere Folienbahn als Halbzeug zur Herstellung von Sicherheitselementen in Form von Fäden, Bändern etc. für die Einbettung in Dokumente mit einem längs zur Bahn angeordneten Druckbild und mit mindestens einer aufgedruckten Steuerlinie, dadurch gekennzeichnet, daß
- die Steuerlinien (5) parallel zum Druckbild (8) ver­laufen und
- die Breite der Steuerlinie (5) so bemessen ist, daß unter Beachtung aller Toleranzen eines nachfolgenden Schneidvorgangs ein Schnitt innerhalb der Breite der Steuerlinie durchführbar ist.

14. Materialbahn nach Anspruch 13, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Druckbild aus parallel ver­laufenden Kennzeichnungen von Sicherheitsfäden besteht.

15. Materialbahn nach Anspruch 11, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Materialbahn über die Breite mehrere Anordnungen (4) von Druckbildern und jeweils dazu parallelen Steuerlinien (5) aufweist.

Images