IT201700013602A1 - Macchina e metodo per la produzione di carta di sicurezza con almeno un filo magnetico incorporato - Google Patents

Description

“MACCHINA E METODO PER LA PRODUZIONE DI CARTA DI SICUREZZA CON ALMENO UN FILO MAGNETICO INCORPORATO”

La presente invenzione riguarda le macchine ed i metodi per la produzione di carte di sicurezza, ed in particolare di una carta comprendente uno o più fili magnetici incorporati in essa. Nel seguito si farà riferimento indifferentemente ad uno o a più fili magnetici essendo chiaro che il numero di fili può variare a seconda delle necessità senza che ciò comporti sostanziali differenze nella macchina e nel metodo descritti.

È noto che vi sono vari accorgimenti di sicurezza applicati alla carta destinata alla realizzazione di carte valori (banconote, assegni, titoli, etc.), tra i quali incorporare uno o più fili magnetici nella carta. Ciò viene tradizionalmente ottenuto inserendo i fili magnetici direttamente in fase di produzione della carta nella cartiera, cosicché la carta che arriva alla stamperia ha già i fili magnetici incorporati in essa e presenta una superficie liscia poiché i fili sono annegati nello spessore della carta.

Questa soluzione nota implica alcuni inconvenienti dovuti al fatto che i fili sono inseriti nella carta quando non è ancora essiccata e quindi è abbastanza cedevole da permettere alle fibre che la compongono di schiacciarsi e spostarsi per accogliere i fili nello spessore finale della carta. Infatti, tale cedevolezza risulta svantaggiosa per quanto riguarda il preciso posizionamento dei fili che nelle fasi finali della lavorazione della carta si possono spostare, torcere o deformare proprio perché sono inseriti in un materiale ancora cedevole. Inoltre, specialmente nel caso di carte valori di piccole dimensioni, la posizione dei fili magnetici nel prodotto finale può risultare imprecisa poiché è difficile prevedere dove avrà luogo esattamente il taglio del prodotto finale dal nastro di carta nelle fasi finali di lavorazione.

Una possibile alternativa atta a garantire una posizione precisa dei fili magnetici è ovviamente quella di applicarli alla carta finita, che garantisce un supporto stabile e non deve più subire altre lavorazioni. Tuttavia ciò richiede anche l’impiego di un adesivo, tipicamente un rivestimento termo-adesivo applicato ai fili magnetici in una precedente fase di produzione degli stessi, ed implica che i fili magnetici risultino sporgenti rispetto al piano della carta la quale non essendo più cedevole non è in grado di accoglierli nel suo spessore.

Sebbene lo spessore dei fili magnetici sia di solito limitato a valori di 25-40 µm, può comunque creare dei problemi in fase di stampa e può dare luogo a fastidiose sporgenze in grosse bobine in cui molti strati di carta sono avvolti l’uno sull’altro con i fili in posizione corrispondente cosicché i loro spessori si sommano. Inoltre, la pressione e la temperatura utilizzate per incollare a caldo i fili magnetici possono essere dannose per le informazioni contenute nello strato magnetico dei fili, di solito costituiti da due strati di PET con in mezzo una metallizzazione magnetica di 4-14 µm di spessore.

Scopo della presente invenzione è pertanto quello di fornire una macchina ed un metodo che superano tali inconvenienti. Detto scopo viene conseguito mediante un metodo comprendente una fase di fresatura della carta atta a creare in essa almeno una scanalatura, una fase di introduzione di un filo magnetico in detta scanalatura ed una fase di fissaggio a caldo del filo nella scanalatura, nonché una corrispondente macchina comprendente un’unità di fresatura della carta ed una successiva unità di introduzione di uno o più fili magnetici in un pari numero di scanalature, subito seguita da una calandra riscaldata. Altre vantaggiose caratteristiche della presente macchina e metodo sono specificate nelle rivendicazioni dipendenti.

Il vantaggio principale della macchina e del metodo secondo la presente invenzione è quello di fornire una carta di sicurezza con uno o più fili magnetici posizionati con precisione e che non danno problemi di sporgenze.

Un altro vantaggio è quello di ridurre significativamente i rischi di deformazione, torsione e danneggiamento dei fili magnetici.

Un ulteriore vantaggio di questo metodo e della relativa macchina che lo implementa risiede nel fatto di ottenere la carta di sicurezza in modo semplice ed economico.

Questi ed altri vantaggi e caratteristiche della macchina e del metodo secondo la presente invenzione risulteranno evidenti agli esperti del ramo dalla seguente dettagliata descrizione di alcune sue forme realizzative con riferimento all'unico disegno, annesso come Fig.1, che ne illustra schematicamente la struttura. Facendo riferimento a tale figura si vede che la presente macchina comprende una serie di stazioni sequenziali nelle quali vengono eseguite le varie fasi del relativo metodo, alcune fasi essendo alternative o opzionali.

Più specificamente la macchina comprende, da sinistra a destra in Fig.1 secondo il percorso del nastro di carta attraverso la macchina, una prima stazione di svolgimento o svolgitore primario 1 seguita da una stazione di fresatura comprendente una fresa 2 ed un aspiratore 3, una stazione di alimentazione dei fili magnetici o alimentatore 4 ed una stazione di accoppiamento a caldo in cui una calandra riscaldata 5 è preferibilmente preceduta da un pre-riscaldatore 6 (ad es. a infrarossi o ad aria calda).

Sopra a detta stazione di accoppiamento sono anche preferibilmente disposti uno svolgitore secondario 7 ed un avvolgitore secondario 8, rispettivamente atti ad alimentare verso e ricevere da detta calandra 5 un ulteriore nastro di carta o altro materiale, che possono essere utilizzati o meno a seconda della forma realizzativa del metodo che si intende applicare nella produzione della carta di sicurezza.

Infine la macchina comprende una stazione di controllo qualità 9 ed una stazione di avvolgimento o avvolgitore primario 10. Il semplice ed efficace funzionamento della macchina secondo la presente invenzione risulta immediatamente comprensibile.

Una bobina di carta B, tipicamente carta da 80 g/m² già provvista di filigrana, viene montata sullo svolgitore 1 per alimentare un nastro di carta C alla fresa 2 che realizza una o più scanalature nel nastro di carta C, la polvere di carta risultante da tale lavorazione essendo aspirata dall’aspiratore 3. Nella sua forma realizzativa più semplice la fresa 2 agisce sulla carta in modo continuo ed in una posizione fissa, ricavando quindi una semplice scanalatura longitudinale dritta.

Tuttavia, la fresa 2 potrebbe essere realizzata in modo da avere un utensile di fresatura mobile perpendicolarmente rispetto al nastro di carta C, in modo da variare la profondità della scanalatura fino ad azzerarla cosicché la scanalatura sia eseguita in maniera discontinua, e/o mobile in direzione trasversale alla direzione di alimentazione della carta. In altre parole, la scanalatura potrebbe essere presente solo su certi tratti del nastro di carta C e/o non essere longitudinale bensì diagonale o curvilinea.

Nella successiva stazione di alimentazione l’alimentatore 4 eroga almeno un filo magnetico M (fino ad un massimo di sei fili nell’esempio illustrato) destinato ad essere inserito nella scanalatura realizzata nella precedente stazione di fresatura quando il filo M ed il nastro di carta C convergono all’ingresso della calandra riscaldata 5. Nella forma realizzativa più semplice sopra menzionata, il filo M è ovviamente alimentato in modo continuo ed in una posizione fissa per inserirlo nella scanalatura longitudinale dritta, mentre nel caso di una fresatura discontinua e/o non longitudinale l’alimentatore 4 sarà provvisto di mezzi di taglio e/o di un posizionatore mobile trasversalmente per inserire il filo magnetico della lunghezza giusta e nella posizione corrispondente al percorso della scanalatura.

L’accoppiamento a caldo del filo magnetico M con il nastro di carta C nella calandra riscaldata 5 può avere luogo in tre modi diversi, a seconda del metodo di produzione scelto per ottenere una carta di sicurezza con specifiche caratteristiche.

Nel caso più semplice il filo magnetico M è provvisto sul lato a contatto con la carta di un rivestimento termo-adesivo pre-applicato, come nella tecnica nota sopra citata, ma essendo il filo M inserito nella scanalatura la pressione e la temperatura utilizzate per incollarlo a caldo non sono dannose per le informazioni contenute nello strato magnetico.

In un secondo caso il filo magnetico M non è provvisto di adesivo ma è bloccato nella scanalatura mediante un secondo nastro di carta, tipicamente carta più leggera da 15-20 g/m², provvisto sul lato a contatto con la carta da 80 g/m² di un rivestimento termo-adesivo pre-applicato. Tale nastro di carta leggera viene alimentato dallo svolgitore secondario 7 per convergere nella calandra 5 insieme al nastro C ed al filo magnetico M in modo che quest’ultimo si trovi in mezzo tra i due nastri di carta.

In una terza variante, il bloccaggio del filo magnetico M nella scanalatura è realizzato mediante il trasferimento a caldo di una stampa a fondo pieno in materiale plastico e/o metallico (ad es. una immagine metallizzata) pre-applicata su un nastro di supporto, in PET o poliestere o simili, che viene alimentato dallo svolgitore secondario 7 come la carta leggera nel caso precedente. In questo caso, tuttavia, è anche necessaria la presenza dell’avvolgitore secondario 8 per avvolgere tale nastro di supporto dopo che ha rilasciato la stampa sul nastro di carta C nella calandra 5.

Si noti che in tutti i tre casi sopra descritti è preferibile far passare il materiale provvisto della sostanza termosensibile, cioè il termo-adesivo o la stampa termotrasferibile, attraverso il pre-riscaldatore opzionale 6 prima dell’introduzione nella calandra 5 al fine di garantire un accoppiamento a caldo ottimale in quest’ultima.

Dopo l’accoppiamento con il filo magnetico M, il nastro di carta lavorato C’ così ottenuto passa attraverso la stazione di controllo qualità 9 e giunge infine all’avvolgitore primario 10 dove viene riavvolto in modo da ottenere una bobina B’ di carta con filo magnetico incorporato, il quale essendo inserito nella scanalatura non genera alcuna sporgenza anche nei punti in cui numerosi strati di carta sono sovrapposti con il filo magnetico in posizione corrispondente.

A questo proposito si noti che, poiché la carta da 80 g/m² ha uno spessore di circa 80-100 µm, la scanalatura per accogliere un filo magnetico da 25-40 µm è sempre profonda non più della metà dello spessore del nastro di carta C, che quindi mantiene una sufficiente robustezza strutturale. Nel caso di accoppiamento con la carta leggera, perdipiù, lo spessore di quest’ultima di circa 20-25 µm compensa almeno per la metà se non totalmente la profondità della scanalatura.

Si consideri anche che il filo magnetico potrebbe non essere completamente incassato nello spessore della carta, poiché una minima sporgenza dell’ordine di 5-10 µm può essere accettabile in molte applicazioni. Nel caso di accoppiamento con la stampa termo-trasferibile, inoltre, lo spessore di quest’ultima dell’ordine di 20-30 µm può compensare anche una maggiore sporgenza del filo dalla scanalatura. Infatti il filo magnetico resta incassato nello spessore della stampa che è cedevole nel momento del trasferimento a caldo nella calandra 5, per cui il nastro di carta lavorato C’ così ottenuto ha una superficie piana uniforme anche se la scanalatura ha una profondità pari a solo la metà dello spessore del filo magnetico.

È altresì evidente che il metodo secondo la presente invenzione può comprendere diverse combinazioni dei tre modi di accoppiamento sopra descritti a seconda delle caratteristiche che la carta di sicurezza deve avere. Ad esempio, anche se il filo magnetico è già provvisto di adesivo può comunque essere bloccato dalla carta leggera o dalla stampa termo-trasferibile, oppure entrambe queste ultime possono essere applicate in sequenza in due successivi passaggi attraverso la calandra 5 nell’ordine desiderato (cioè con la stampa tra i due nastri di carta oppure all’esterno).

Per questa doppia applicazione sequenziale è chiaro che la bobina B’ ottenuta alla fine del primo passaggio attraverso la macchina deve poi essere montata sullo svolgitore primario 1 per un secondo passaggio attraverso la macchina, con lo svolgitore secondario 7 che porterà la carta leggera o il nastro di supporto della stampa termotrasferibile a seconda di quale applicazione ha avuto luogo nel primo passaggio.

In alternativa, la macchina può essere dotata di due stazioni di accoppiamento affiancate, ovvero di due calandre riscaldate 5 disposte in sequenza, preferibilmente con un pre-riscaldatore 6 ed una coppia svolgitore 7/avvolgitore 8 in ciascuna stazione di accoppiamento per assicurare la massima flessibilità di funzionamento.

Il metodo di produzione di una carta di sicurezza secondo la presente invenzione può quindi essere riassunto nelle seguenti fasi:

a) svolgimento di un nastro di carta C da una bobina B montata su uno svolgitore 1; b) fresatura di almeno una scanalatura in detto nastro di carta C mediante una fresa 2; c) inserimento di almeno un filo magnetico M in detta almeno una scanalatura;

d) accoppiamento a caldo di detto almeno un filo magnetico M con il nastro di carta C in una calandra riscaldata 5, in modo da ottenere un nastro di carta lavorato C’ con almeno un filo magnetico M incorporato;

e) avvolgimento di detto nastro di carta lavorato C’ in una bobina B’ montata su un avvolgitore 10.

La fase di accoppiamento d), come sopra spiegato, può essere realizzata in vari modi, ovvero mediante:

- utilizzo di un filo magnetico M provvisto di un rivestimento termo-adesivo, e/o - utilizzo di un secondo nastro di carta provvisto di un rivestimento termo-adesivo ed alimentato da uno svolgitore secondario 7 per convergere nella calandra 5 insieme al nastro C ed al filo magnetico M in modo che quest’ultimo si trovi in mezzo tra i due nastri di carta, e/o

- utilizzo di una stampa a fondo pieno in materiale termo-trasferibile pre-applicata su un nastro di supporto che viene alimentato da uno svolgitore secondario 7 per convergere nella calandra 5 insieme al nastro C ed al filo magnetico M in modo che quest’ultimo si trovi in mezzo tra detti due nastri, con successivo avvolgimento del nastro di supporto su un avvolgitore secondario 8 dopo che è passato attraverso la calandra 5.

È chiaro che le forme realizzative della macchina e del metodo secondo l'invenzione sopra descritte ed illustrate costituiscono solo esempi suscettibili di numerose variazioni. In particolare, la presenza della stazione di controllo qualità 9 è preferibile ma non indispensabile, ed un tecnico del ramo sarebbe in grado di adattare senza difficoltà la macchina ed il metodo sopra descritti alla produzione di una carta di sicurezza realizzata come un nastro a modulo continuo o come fogli separati invece che come un nastro avvolto in bobina.

Inoltre è ovvio che tutti i dispositivi tradizionali compresi nella macchina quali avvolgitori, svolgitori, alimentatore, fresa, calandra, etc. possono essere di qualsiasi tipo idoneo all’uso e la Fig.1 ha solo uno scopo esemplificativo ma non limitativo.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina per la produzione di una carta di sicurezza, comprendente in sequenza uno svolgitore (1) atto ad alimentare un nastro di carta (C) avvolto in una prima bobina (B), un alimentatore (4) atto ad erogare almeno un filo magnetico (M), almeno una calandra riscaldata (5) disposta per ricevere al suo ingresso detto nastro di carta (C) e detto filo magnetico (M) per il loro accoppiamento a caldo in modo da ottenere un nastro di carta lavorato (C’) provvisto di almeno un filo magnetico (M), nonché un avvolgitore (10) atto ad avvolgere detto nastro di carta lavorato (C’) in una seconda bobina (B’), caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre una fresa (2) atta a realizzare almeno una scanalatura nel nastro di carta (C) e disposta tra detto svolgitore (1) e detto alimentatore (4), quest’ultimo essendo provvisto di mezzi per l’inserimento di detto almeno un filo magnetico (M) in detta almeno una scanalatura a monte della posizione in cui esso viene accoppiato al nastro di carta (C).
2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la fresa (2) comprende almeno un utensile di fresatura mobile perpendicolarmente rispetto al nastro di carta (C) e/o mobile in direzione trasversale alla direzione di alimentazione di quest’ultimo, e l’alimentatore (4) è provvisto di mezzi di taglio e/o di un posizionatore mobile trasversalmente così da inserire nella scanalatura un filo magnetico (M) della lunghezza giusta ed in una posizione corrispondente al percorso della scanalatura.
3. 3. Macchina secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre uno svolgitore secondario (7) atto ad alimentare all’ingresso della calandra riscaldata (5) un ulteriore nastro insieme al nastro di carta (C) ed al filo magnetico (M) in modo che quest’ultimo si trovi in mezzo tra detti due nastri.
4. 4. Macchina secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre un avvolgitore secondario (8) atto ad avvolgere detto ulteriore nastro dopo che è passato attraverso la calandra riscaldata (5).
5. 5. Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre un pre-riscaldatore (6) disposto subito a monte della calandra riscaldata (5).
6. 6. Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere due calandre riscaldate (5) disposte in sequenza, ciascuna delle quali è preferibilmente abbinata ad un pre-riscaldatore (6), uno svolgitore secondario (7) ed un avvolgitore secondario (8).
7. 7. Metodo di produzione di una carta di sicurezza comprendente le fasi di: a) svolgimento di un nastro di carta (C) da una prima bobina (B) montata su uno svolgitore (1); b) accoppiamento a caldo di almeno un filo magnetico (M) con detto nastro di carta (C) in una calandra riscaldata (5), in modo da ottenere un nastro di carta lavorato (C’) comprendente almeno un filo magnetico (M); c) avvolgimento di detto nastro di carta lavorato (C’) in una seconda bobina (B’) montata su un avvolgitore (10); caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre, tra le suddette fasi a) e b), le fasi di: a’) fresatura di almeno una scanalatura in detto nastro di carta (C) mediante una fresa (2); a”) inserimento di detto almeno un filo magnetico (M) in detta almeno una scanalatura; ed in cui la suddetta fase di accoppiamento b) può essere realizzata mediante uno o più tra: - utilizzo di un filo magnetico (M) provvisto di un rivestimento termo-adesivo, - utilizzo di un secondo nastro di carta provvisto di un rivestimento termo-adesivo ed alimentato da uno svolgitore secondario (7) per convergere in detta calandra riscaldata (5) insieme al nastro di carta (C) ed al filo magnetico (M) in modo che quest’ultimo si trovi in mezzo tra i due nastri di carta, - utilizzo di una stampa a fondo pieno in materiale termo-trasferibile pre-applicata su un nastro di supporto che viene alimentato da uno svolgitore secondario (7) per convergere in detta calandra riscaldata (5) insieme al nastro di carta (C) ed al filo magnetico (M) in modo che quest’ultimo si trovi in mezzo tra detti due nastri, con successivo avvolgimento di detto nastro di supporto su un avvolgitore secondario (8) dopo che è passato attraverso la calandra riscaldata (5).
8. 8. Metodo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che nella fase a’) la fresatura è eseguita in maniera discontinua e/o con almeno un utensile di fresatura mobile in direzione trasversale alla direzione di alimentazione del nastro di carta (C).
9. 9. Metodo secondo la rivendicazione 7 o 8, caratterizzato dal fatto che nella fase a’) la fresatura è eseguita fino ad una profondità non superiore alla metà dello spessore del nastro di carta (C) e comunque sufficiente a fare in modo che il filo magnetico (M) sia incassato nello spessore del nastro di carta lavorato (C’) o non sporga per più di 10 µm dalla superficie di quest’ultimo.
10. 10. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 7 a 9, caratterizzato dal fatto di comprendere sia l’utilizzo del secondo nastro di carta provvisto di un rivestimento termo-adesivo che l’utilizzo della stampa a fondo pieno in materiale termo-trasferibile, in questo ordine o in ordine inverso, mediante doppio passaggio in una stessa calandra riscaldata (5) oppure singolo passaggio in due calandre riscaldate (5) disposte in sequenza.