WO2014040706A1 - Spritzgusswerkzeug und entsprechender prozess zur erzeugung eines wasserzeicheneinsatzes in einem entwässerungssieb - Google Patents

Spritzgusswerkzeug und entsprechender prozess zur erzeugung eines wasserzeicheneinsatzes in einem entwässerungssieb Download PDF

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André Gregarek
Andreas HÄNELT
Bernhard Wiedner
Andreas Aigner
Günther WILD
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Giesecke and Devrient GmbH
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Definitions

  • the invention relates to an injection molding tool for producing a watermark insert in a dewatering screen and to an apparatus and a method for equipping a dewatering screen with a watermark insert using such an injection molding tool.
  • Watermark paper can be equipped with two-level watermarks with a strong Patoscuro effect as well as multilevel watermarks with soft transitions between light and dark and a detailed representation of a subject.
  • a desired three-dimensional relief is conventionally embossed in a metal drainage screen.
  • the paper thickness of the finished paper then varies according to the embossed relief and allows the transmission of soft, gradual transitions between lighter and darker areas.
  • the present invention seeks to provide a dewatering screen, which allows the production of paper with multi-level watermark high detail and can be used as possible on Langsieb- or Schrägsiebpapiermaschinen.
  • the invention is intended to provide suitable apparatus and methods for producing such dewatering screens which ideally also accommodate the increasing machine speeds in the production of watermarked papers so that the quality of the watermarks is maintained or even increased despite increased machine speed.
  • the invention includes an injection molding tool for producing a watermark insert with a multi-stage injection molding relief in a recessed with a drainage screen, with
  • a nozzle tool serving as an injection mold top
  • the injection molding tool has an injection molding cavity which is produced by a nozzle tool cavity arranged on the underside of the nozzle tool and / or a relief tool cavity arranged on the upper side of the relief tool,
  • the nozzle tool has on its upper side a nozzle opening for injecting plastic into the injection molding cavity
  • the relief tool is provided on its upper side with a multi-level watermark relief in the form of the inverted injection-molded relief, and
  • the nozzle tool and the relief tool as the injection molding tool upper part or injection-molding tool lower part receive the dewatering screen in the region of the recess between them, thereby producing the injection molding cavity which surrounds the nozzle tool cavity and / or the relief mold cavity and the recess of the dewatering screen and is bounded on its underside by the watermark relief of the relief tool, so that when injecting plastic into the injection molding cavity, a watermark insert directly injected into the dewatering screen with the desired
  • multi-stage in the context of the invention is to be understood as meaning “two-stage”.
  • multistage is to be understood as meaning more than two stages, which applies to all embodiments of the present invention.
  • the recessed drainage screen may contain multiple recesses throughout the screen. Usually, the number of recesses will benefit the end products to be produced, e.g. Banknotes, correspond.
  • the recess of the drainage screen does not have to be limited to the topmost layer of sieve.
  • the injected watermark insert can also be produced in a deeper sieve layer of a multi-layer sieve, for which purpose these deeper and the overlying sieve layers are recessed.
  • the recesses of these Sieblagen then together form the recess of the Enticassungssiebs.
  • the injection molding cavity of the injection molding tool can be produced by two cavities, namely by a nozzle tool cavity arranged on the underside of the nozzle tool and a relief tool cavity arranged on the upper side of the relief tool.
  • the injection molding cavity can also be produced only by a cavity, namely either a nozzle tool cavity, without the relief tool having a corresponding relief tool cavity, or by a relief tool cavity, without the nozzle tool having a corresponding nozzle tool cavity. If the relief tool contains a relief tool cavity, then the multi - level watermark relief in the form of the inverted injection molding relief usually lies within the relief tool cavity.
  • the relief tool has on its upper side, adjacent to the watermark relief a Sieb Weggerelief and the nozzle tool on its underside a corresponding inverted Sieb Weggerelief, so that the Sieb Weggereliefs nozzle tool and relief tool the Entskyss mecanicssieb adjacent to the watermark insert with a stamping area Mistake.
  • the nozzle tool has a nozzle tool cavity, then the corresponding inverted screen embossing relief is advantageously provided adjacent to the nozzle tool cavity.
  • the watermark relief and the screen embossing reliefs advantageously form a first or second motif, the first and second motifs representing in particular related or complementary information.
  • the region adjacent to the watermark relief of the upper side of the relief tool and the underside or the region of the underside of the nozzle tool adjoining the nozzle tool cavity be formed without relief structure.
  • only one watermark insert is produced in the area of the recess without the adjacent area being additionally embossed.
  • the injection molding tool can advantageously have a peripheral sealing edge for sealing the injection molding cavity.
  • the invention further relates to a device for providing a dewatering screen with a watermark insert carrying a multi-step injection molding relief comprising
  • a screen processing surface for receiving a dewatering screen, a laser device for creating recesses in the dewatering screen,
  • a laser device for generating drainage perforations in the water drawing insert.
  • the laser device for producing recesses in the dewatering screen comprises a Nd: Y AG laser
  • the laser device for generating dewatering perforations in the watermark insert comprises a CO2 laser.
  • a device is particularly suitable for processing screens with a metal mesh, such as bronze screens, or screens with a metal-plastic blended fabric.
  • the device comprises a laser device with an X-laser, which serves both to create recesses in the dewatering screen and to generate dewatering perforations in the watermark insert Seven with pure plastic fabrics.
  • the invention also includes a method of providing a dewatering screen with a watermark insert carrying a multi-stage injection molded relief in which
  • a drainage screen is provided and received on a screen processing surface
  • a watermark insert is produced with a multi-stage injection molding relief in the recessed areas of the dewatering screen, and
  • the laser radiation produces recesses in the dewatering screen which are 0.05 mm to 1.5 mm smaller, preferably 0.1 mm to 0.8 mm smaller than the watermark insert to be produced.
  • a dewatering screen with a mesh made of metal, in particular bronze is provided, and the recesses in the dewatering mesh are formed by the action of laser radiation in the near infrared, preferably at one wavelength from 800 nm to 1500 nm, particularly preferably produced by the action of the laser radiation of a Nd: Y AG laser.
  • a drainage sieve with a plastic screen fabric is provided, and the recesses in the drainage sieve are irradiated by the action of laser radiation in the middle infrared, preferably at a wavelength of 5 ⁇ m to 20 ⁇ m, particularly preferably by the action of Laser radiation generated by a C0 2 laser.
  • both a watermark insert having a multi-stage injection molding relief in the recessed areas of the dewatering screen and an embossing area adjacent the watermark insert can be produced .
  • Both in sieves with a metal fabric and in fabrics with a plastic fabric can by means of an injection mold of the type described above, which has no Sieboniagereliefs in the relief and nozzle tool, a watermark insert with a multi-stage injection molding relief in the recessed areas of the Enticass mecanicssiebs generated with the area adjacent to the watermark insert remaining unmarked.
  • the drainage perforations in the watermark insert with advantage by the action of laser radiation in the middle infrared, preferably at a wavelength of 5 ⁇ to 20 ⁇ , particularly preferably produced by the action of the laser radiation of a C0 2 laser.
  • multiple watermark inserts and also watermark inserts with multiple injection-molded reliefs can be produced with an injection molding tool.
  • recesses of the dewatering screen may be created that extend through multiple screen layers so that the watermark insert is produced in a deeper screen of a multi-ply screen.
  • the outline of the watermark insert is congruent with the motif outline.
  • the motif extends to the edge of the watermark insert.
  • the outline of a portrait is modeled as an outline of the water drawing inset.
  • the outline of a motif can coincide in its entirety or alternatively only in parts with the outline of the watermark insert. This has the advantage that in the finished product, the transition between water insert and sieve a little or not noticeable to a viewer.
  • FIG. 1 Show it: a plan view of a produced according to the invention dewatering wire for the production of paper with multi-level watermark, a cross section of the Entskyss mecanicssiebs along the line II-II of Fig. 1, the detail III of Fig. 2, schematically an inventive device for providing a dewatering screen with watermark inserts , which carry a multi-stage Spritzgussrelief, in (a) to (d) intermediate steps in the inventive equipment a dewatering screen with a perforated, injection-molded watermark insert, in (a) and (b) an injection molding tool according to an embodiment of the invention, an injection molding tool according to another An embodiment of the invention, and a dewatering screen equipped with a watermark insert using the injection molding tool of FIG.
  • FIGS. 1 to 3 show first schematic table a bronze dewatering screen 10 for the production of banknote paper, wherein Fig. 1, the Entskyssansssieb 10 in plan view and Fig. 2 shows a cross section along the line II-II of Fig. 1.
  • FIG. 3 shows the detailed section III of the mesh fabric of the drainage sieve 10.
  • the screen cloth 12 of the dewatering screen 10 includes at least one system of interwoven, longitudinally extending warp threads 14 and weft threads 16 extending transversely thereto.
  • the screen cloth 12 is a metal web, namely a bronze web
  • the screen fabric can also be a metal-plastic mixed fabric, in particular a bronze-plastic mixed fabric or even a pure plastic fabric, as explained in more detail below.
  • the screen fabric can be single-layer or multi-layer, wherein for the sake of simplicity, only one single-layer screen fabric is shown in the figures.
  • the dewatering screen 10 includes an injection molded watermark insert 20 which is injected directly into the screen cloth in the region of a recess 18 of the dewatering screen.
  • the watermark insert 20 in this case has a multi-stage injection-molded relief 22 which allows a very detailed representation of graphic motifs, such as the portrait shown in FIG. 1.
  • this is provided with a plurality of perforations 24.
  • the diameter of the perforations 24 is chosen so small that they do not adhere to fibers in paper production. Typical perforation diameter are between 50 ⁇ and some 100 ⁇ , for example, at about 500 ⁇ .
  • the dewatering screen 10 contains a stamping area 30 surrounding the watermark insert 20 in a precise register, in which the screen mesh 12 is provided with an embossing.
  • Embodiments in which the embossing area is precisely engraved by a watermark insert are designed to be particularly demanding in terms of technology.
  • Both the embossing area 30 and the watermark insert 20 produce watermarks in the paper during paper production. As a result of the common and simultaneous production described below, the positions of embossing area 30 and watermark insert 20 have no register tolerances relative to each other.
  • the watermark insert 20 generates a watermark in the form of a first motif and the embossing region 30 generates a watermark in the form of a second motif matched thereto, the first and second motifs advantageously representing information that is related or complementary to one another.
  • embossing area and watermark insert By means of the two different watermark-generating elements embossing area and watermark insert, different sharpness and richness of detail can be generated.
  • embossing area With the use of watermarks, it is possible in contrast to the embossing area to represent motifs in a particularly detailed manner and to achieve a very large depth of focus. This can be used, for example, to design the foreground and background of a subject with different depth of focus.
  • embossing area and watermarking within a sieve is technically very demanding in terms of implementation, so that an imitation and thus forgery of such generated watermarks is extremely difficult.
  • the processing steps for providing a mesh fabric with the watermark insert 20 and the embossment 30 are performed on a single unit.
  • the machined screen preferably remains stationary or is moved only in one spatial direction.
  • the respective processing devices are then moved in one or two spatial directions over the screen mesh.
  • the apparatus 40 includes a screen processing surface 42 for receiving the dewatering screen 10 to be processed, a first laser device 44 in the form of a Nd: Y AG laser cutter for producing recesses 18 in the dewatering screen 10, an injection molding tool 46 described below for producing watermark inserts 20 with a multi-stage injection molding relief 22 in the areas of the dewatering screen 10 provided with recesses 18, and a second laser device 48 in the form of a CO 2 laser for producing the dewatering perforations 24 in the water drawing insert 20.
  • a first laser device 44 in the form of a Nd: Y AG laser cutter for producing recesses 18 in the dewatering screen 10
  • an injection molding tool 46 described below for producing watermark inserts 20 with a multi-stage injection molding relief 22 in the areas of the dewatering screen 10 provided with recesses 18, and a second laser device 48 in the form of a CO 2 laser for producing the dewatering perforations 24 in the water drawing insert 20.
  • the first laser device 44, the injection molding tool 46 and the second laser device 48 can be moved, for example via a portal in the x and y direction over the screen processing surface 42, in which the dewatering screen 10 is clamped during machining stationary.
  • the dewatering screen 10 may also be in a transport direction, For example, the x-direction, are moved over the screen processing surface, while the processing devices are moved on a carriage along a cross-over the Siebbearbeitungs constitutional or cross-crossbeam in the y-direction.
  • FIG. 5 (a) shows the dewatering screen 10 after the first processing step of cutting the recesses 18 out of the screen cloth 12.
  • a special injection mold 60 is used, which will be described in more detail with reference to Figures 6 (a) and (b).
  • the injection molding tool 60 includes a nozzle tool 62 serving as an injection molding tool top, and a relief tool 80 serving as an injection mold base.
  • the nozzle tool 62 is in the form of a flat plate having a top and a bottom.
  • On its underside 64 a nozzle tool cavity 66 is formed in the nozzle tool 62, which is connected to a nozzle opening 70 arranged at the upper side 68 of the nozzle tool 62 for injecting plastic into the nozzle tool cavity 66.
  • the relief tool 80 is also formed in the form of a flat plate having a top and a bottom.
  • the relief tool 80 is provided with a multi-level watermark relief 84 in the form of the inverted injection-molded relief 22.
  • a screen embossing relief 86 is provided on the upper side 82 of the relief tool 80.
  • the nozzle tool 62 has on its underside 64, adjacent to the nozzle tool cavity 66, a corresponding inverted screen embossing relief 76.
  • an injection molding tool 60 of the described type with nozzle tool 62 and relief tool 80 is then moved at recessed areas of the dewatering screen 10 so that the nozzle tool 62 above and the relief tool 80 is arranged congruently below the recess 18. Then the two tools 62, 80 are brought together in the vertical direction (arrows on the right-hand edge of the picture) so that they receive the dewatering screen 10 in the area of the recess 18 with a predetermined pressing pressure between them. As shown in FIG. 6 (b), the injection molding tool 60 forms an injection molding cavity 90, which comprises the nozzle tool cavity 66 and the recess 18 of the dewatering screen 10 and which is bounded on its underside by the watermark relief 84 of the relief tool 80.
  • a water-indicating insert 20 with the desired injection molding relief 22 is injected directly into the dewatering screen 10.
  • the dewatering screen 10 is pressed by the pressing pressure and the corresponding screen embossing reliefs 76, 86 of nozzle tool and relief tool embossed, as shown in Fig. 6 (b) also shown.
  • the dewatering screen 10 includes a water mark insert 20 having the desired relief 22 and a stamping area 30 surrounding the watermark insert, as shown in FIG. 5 (c).
  • both the nozzle tool and the relief tool can each have a cavity, which together produce the injection mold cavity as nozzle tool cavity and relief tool cavity.
  • only the relief tool has a relief tool cavity, while the nozzle tool has no corresponding cavity.
  • the second laser device 44 is moved to the locations of the screen fabric 12 provided with watermark inserts 20, and the watermark inserts are provided with a plurality of dewatering perforations 24 by the action of the laser radiation of the C0 2 laser, as in FIGS 1 and 5 (d).
  • the watermark inserts 20 can be provided with position marks, which are then detected by a camera for controlling the C0 2 laser.
  • a possible offset of the watermark inserts by a sieve delay can be taken into account. be rectified and balanced.
  • the perforations can also be produced in different areas of the inserts with different perforation patterns, for example with patterns of different geometry (square grid, hexagonal grid and the like) and / or with different spacing of adjacent perforations.
  • the different perforation patterns and distances of the perforations can advantageously be selected so that specifically different brightnesses in the watermark area are achieved. For example, a few to possibly even non-perforated areas appear very bright compared to the rest of the paper.
  • the perforations can also be designed so large that the perforation pattern in the watermark is visible to the naked eye. This can be used to insert additional substructures in the watermark area.
  • upper part / lower part and upper side / lower side refer to the arrangement of nozzle tool and relief tool above or below the dewatering screen shown in the figures and thus indicate the relative orientation of the elements described.
  • Frame of the invention can also be used in a different orientation, for example in a vertically mirrored arrangement in which the nozzle tool is located below and the relief tool on the dewatering screen.
  • An alternative embodiment of an injection molding tool 100 serves only to create watermark inserts 20 without simultaneously embossing the screen cloth. This may be useful, for example, in pure plastic fabrics that are not ver rempligbar.
  • the production Watermark inserts 20 is therefore the only way to produce multi-level watermarks in the paper with such plastic dewatering screens.
  • the injection molding tool 100 of FIG. 7 largely corresponds to the injection molding tool 60 of FIG. 6, but in contrast to this, the upper side 82 of the relief tool 80 and the lower side 64 of the nozzle tool 62 have no relief structures.
  • the dewatering screen 110 shown in FIG. 8 is obtained, which contains perforated 24, injection-molded watermark inserts 20 in the region of the recess in the screen fabric 12 having this surrounding embossing area.
  • the production of the recesses 18 as well as the perforation of the watermark inserts 20 can take place with a CO 2 laser, so that only one laser source must be provided for both processing steps.

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Description

SPRITZGUSSWERKZEUG UND ENTSPRECHENDER PROZESS ZUR ERZEUGUNG EINES WASSERZEICHENEINSATZES IN EINEM ENTWÄSSERUNGSSIEB
Die Erfindung betrifft ein Spritzgusswerkzeug zur Erzeugung eines Wasser- zeicheneinsatzes in einem Entwässerungssieb sowie eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausstatten eines Entwässerungssiebs mit einem Wasserzeicheneinsatz unter Verwendung eines derartigen Spritzgusswerkzeugs.
Bei der Papierherstellung auf Rundsiebmaschinen oder Langsiebmaschinen lagert sich Papiermasse kontinuierlich auf einem bewegten Entwässerungssieb an und wird soweit verfestigt, dass sie als feuchte Papierbahn zur Weiterbearbeitung vom Entwässerungssieb abgezogen werden kann. Vor allem Sicherheitspapiere für Banknoten, Ausweisdokumente und dergleichen werden zur Absicherung oft mit Wasserzeichen ausgestattet, die eine Über- prüfung der Echtheit des Sicherheitspapiers gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen.
Wasserzeichenpapier kann sowohl mit zweistufigen Wasserzeichen mit einem starken Hell-Dunkel-Eff ekt als auch mit mehrstufigen Wasserzeichen mit weichen Übergängen zwischen Hell und Dunkel und detailreicher Darstellung eines Motivs ausgestattet werden. Für die Herstellung mehrstufiger Wasserzeichen wird herkömmlich in ein Entwässerungssieb aus Metall ein gewünschtes dreidimensionales Relief geprägt. Die Papierdicke des fertigen Papiers variiert dann entsprechend dem geprägten Relief und lässt im Durchlicht weiche, graduelle Übergänge zwischen helleren und dunkleren Bereichen erkennen.
Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Entwässerungssieb zu schaffen, das die Herstellung von Papier mit mehrstufigen Wasserzeichen hoher Detailgenauigkeit ermöglicht und möglichst auch auf Langsieb- oder Schrägsiebpapiermaschinen eingesetzt werden kann. Die Er- findung soll insbesondere geeignete Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung solcher Entwässerungssiebe bereitstellen, die idealerweise auch den steigenden Maschinengeschwindigkeiten bei der Erzeugung von Wasserzeichenpapieren Rechnung tragen, so dass die Qualität der Wasserzeichen trotz erhöhter Maschinengeschwindigkeit beibehalten oder sogar erhöht wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter ansprüche. Die Erfindung enthält ein Spritzguss Werkzeug zur Erzeugung eines Wasserzeicheneinsatzes mit einem mehrstufigen Spritzgussrelief in einem mit einer Aussparung versehenen Entwässerungssieb, mit
einem Düsenwerkzeug, das als Spritzgusswerkzeugoberteil dient, und
- einem Relief Werkzeug, das als Spritzgusswerkzeugunterteil dient, wobei
das Spritzgusswerkzeug eine Spritzgusskavität aufweist, die durch eine an der Unterseite des Düsenwerkzeugs angeordnete Düsenwerk- zeugkavität und/ oder eine an der Oberseite des Relief Werkzeugs an- geordnete Reliefwerkzeugkavität erzeugt wird,
das Düsenwerkzeug an seiner Oberseite eine Düsenöffnung zum Einspritzen von Kunststoff in die Spritzgusskavität aufweist,
das Reliefwerkzeug an seiner Oberseite mit einem mehrstufigen Wasserzeichenrelief in Form des invertierten Spritzgussreliefs versehen ist, und
das Düsenwerkzeug und das Reliefwerkzeug als Spritzgusswerkzeugoberteil bzw. Spritzgusswerkzeugunterteil das Entwässerungssieb im Bereich der Aussparung zwischen sich aufnehmen und dabei die Spritzgusskavität erzeugen, welche die Düsenwerkzeugkavität und/ oder die Reliefwerkzeugkavität und die Aussparung des Entwässerungssiebs enthält und an ihrer Unterseite von dem Wasserzeichenrelief des Reliefwerkzeugs begrenzt ist, so dass beim Einspritzen von Kunststoff in die Spritzgusskavität ein direkt in das Entwässe- rungssieb eingespritzter Wasserzeicheneinsatz mit dem gewünschten
Spritzgussrelief entsteht.
Unter dem Begriff„mehrstufig" ist im Sinne der Erfindung auch„zweistufig" zu verstehen. Vorteilhafterweise ist unter dem Begriff„mehrstufig" mehr als zweistufig zu verstehen. Dies gilt für sämtliche Ausführungen der vorliegenden Erfindung.
Das mit einer Aussparung versehene Entwässerungssieb kann selbstverständlich über das gesamte Sieb betrachtet mehrere Aussparungen enthalten. Üblicherweise wird die Anzahl der Aussparungen dem Nutzen der zu erzeugenden Endprodukte, z.B. Banknoten, entsprechen.
Weiter versteht sich, dass mit einem Spritzgusswerkzeug auch mehrere Wasserzeicheneinsätze und auch Wasserzeicheneinsätze mit mehreren Spritzgussreliefs erzeugt werden können.
Die Aussparung des Entwässerungssiebs muss nicht auf die oberste Sieblage beschränkt sein. Der eingespritzte Wasserzeicheneinsatz kann auch in einer tieferen Sieblage eines mehrlagigen Siebs erzeugt werden, wozu diese tiefere und die darüberliegenden Sieblagen ausgespart werden. Die Aussparungen dieser Sieblagen bilden dann zusammen die Aussparung des Entwässerungssiebs. Die Spritzgusskavität des Spritzgusswerkzeugs kann erfindungsgemäß durch zwei Kavitäten erzeugt werden, nämlich durch eine an der Unterseite des Düsenwerkzeugs angeordnete Düsenwerkzeugkavität und eine an der Oberseite des Reliefwerkzeugs angeordnete Reliefwerkzeugkavität. Alterna- tiv kann die Spritzgusskavität auch nur durch eine Kavität erzeugt werden, nämlich entweder eine Düsenwerkzeugkavität, ohne dass das Reliefwerkzeug eine entsprechende Reliefwerkzeugkavität aufweist, oder durch eine Reliefwerkzeugkavität, ohne dass das Düsenwerkzeug eine entsprechende Düsenwerkzeugkavität aufweist. Enthält das Reliefwerkzeug eine Relief - werkzeugkavität, so liegt das mehrstufige Wasserzeichenrelief in Form des invertierten Spritzgussreliefs in der Regel innerhalb der Reliefwerkzeugkavität.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Reliefwerk- zeug an seiner Oberseite, angrenzend an das Wasserzeichenrelief ein Siebprägerelief und das Düsenwerkzeug an seiner Unterseite ein korrespondierendes invertiertes Siebprägerelief auf, so dass die Siebprägereliefs von Düsenwerkzeug und Reliefwerkzeug das Entwässerungssieb angrenzend an den Wasserzeicheneinsatz mit einem Prägebereich versehen. Weist das Dü- senwerkzeug eine Düsenwerkzeugkavität auf, so ist das korrespondierende invertierte Siebprägerelief mit Vorteil angrenzend an die Düsenwerkzeugkavität vorgesehen. Das Wasserzeichenrelief und die Siebprägereliefs bilden dabei mit Vorteil ein erstes bzw. zweites Motiv, wobei das erste und zweite Motiv insbesondere aufeinander bezogene oder einander ergänzende Inf or- mationen darstellen.
Alternativ können der an das Wasserzeichenrelief angrenzende Bereich der Oberseite des Reliefwerkzeugs und die Unterseite bzw. der an die Düsenwerkzeugkavität angrenzende Bereich der Unterseite des Düsenwerkzeugs auch ohne Reliefstruktur ausgebildet sein. In diesem Fall wird im Bereich der Aussparung nur ein Wasserzeicheneinsatz erzeugt ohne dass der angrenzende Bereich zusätzlich geprägt wird. In allen Gestaltungen kann das Spritzgusswerkzeug mit Vorteil eine umlaufende Dichtkante zum Abdichten der Spritzgusskavität aufweisen.
Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zum Ausstatten eines Entwässerungssiebs mit einem Wasserzeicheneinsatz, der ein mehrstufiges Spritzgussrelief trägt, umfassend
eine Siebbearbeitungsfläche zur Aufnahme eines Entwässerungssiebs, eine Laservorrichtung zur Erzeugung von Aussparungen in dem Entwässerungssieb,
ein Spritzgusswerkzeug der oben beschriebenen Art zur Erzeugung eines Wasserzeicheneinsatzes mit einem mehrstufigen Spritzgussrelief in den mit Aussparungen versehenen Bereichen des Entwässerungssiebs, und
eine Laservorrichtung zur Erzeugung von Entwässerungs-Perforationen in dem Wasser Zeicheneinsatz.
In einer vorteilhaften Erfindungsvariante umfasst die Laservorrichtung zur Erzeugung von Aussparungen in dem Entwässerungssieb einen Nd:Y AG- Laser, und die Laservorrichtung zur Erzeugung von Entwässerungs-Perforationen in dem Wasserzeicheneinsatz umfasst einen CO2 -Laser. Eine derarti- ge Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Bearbeitung von Sieben mit einem Metallgewebe, wie etwa Bronzesiebe, oder von Sieben mit einem Metall-Kunststoff-Mischgewebe. Bei einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Erfindungsvariante enthält die Vorrichtung eine Laservorrichtung mit einem (X -Laser, die sowohl der Erzeugung von Aussparungen in dem Entwässerungssieb als auch der Erzeugung von Entwässerungs-Perforationen in dem Wasserzeicheneinsatz dient. Eine derartige Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Bearbeitung von Sieben mit reinen Kunststoff geweben.
Die Erfindung enthält schließlich auch ein Verfahren zum Ausstatten eines Entwässerungssiebs mit einem Wasserzeicheneinsatz, der ein mehrstufiges Spritzgussrelief trägt, bei dem
ein Entwässerungssieb bereitgestellt und auf einer Siebbearbeitungsfläche aufgenommen wird,
durch Einwirkung von Laserstrahlung Aussparungen in dem Entwässerungssieb erzeugt werden,
mittels eines Spritzgusswerkzeugs der oben beschriebenen Art ein Wasserzeicheneinsatz mit einem mehrstufigen Spritzgussrelief in den mit Aussparungen versehenen Bereichen des Entwässerungssiebs erzeugt wird, und
durch Einwirkung von Laserstrahlung Entwässerungs-Perforationen in dem Wasserzeicheneinsatz erzeugt werden.
Mit Vorteil werden durch die Laserstrahlung Aussparungen in dem Entwässerungssieb erzeugt, die 0,05 mm bis 1,5 mm kleiner, vorzugsweise 0,1 mm bis 0,8 mm kleiner als der zu erzeugende Wasserzeicheneinsatz sind.
In einer vorteilhaften Erfindungsvariante wird ein Entwässerungssieb mit einem Siebgewebe aus Metall, insbesondere aus Bronze, bereitgestellt, und die Aussparungen in dem Entwässerungssieb werden durch Einwirkung von Laserstrahlung im nahen Infrarot, vorzugsweise bei einer Wellenlänge von 800 nm bis 1500 nm, besonders bevorzugt durch Einwirkung der Laserstrahlung eines Nd:Y AG-Lasers erzeugt.
Bei einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Erfindungsvariante wird ein Ent- wässerungssieb mit einem Siebgewebe aus Kunststoff bereitgestellt, und die Aussparungen in dem Entwässerungssieb werden durch Einwirkung von Laserstrahlung im mittleren Infrarot, vorzugsweise bei einer Wellenlänge von 5 μηι bis 20 μιτι, besonders bevorzugt durch Einwirkung der Laserstrahlung eines C02-Lasers erzeugt.
Im Fall eines bereitgestellten Metallsiebs kann mittels eines Spritzgusswerkzeugs der oben beschriebenen Art, welches Siebprägereliefs im Relief- und Düsenwerkzeug aufweist, sowohl ein Wasserzeicheneinsatz mit einem mehrstufigen Spritzgussrelief in den mit Aussparungen versehenen Berei- chen des Entwässerungssiebs als auch ein an den Wasserzeicheneinsatz angrenzender Prägebereich erzeugt werden.
Sowohl bei Sieben mit einem Metallgewebe als auch bei Sieben mit einem Kunststoff gewebe können mittels eines Spritzgusswerkzeugs der oben be- schriebenen Art, welches keine Siebprägereliefs im Relief- und Düsenwerkzeug aufweist, ein Wasserzeicheneinsatz mit einem mehrstufigen Spritzgussrelief in den mit Aussparungen versehenen Bereichen des Entwässerungssiebs erzeugt werden, wobei der an den Wasserzeicheneinsatz angrenzende Bereich unverprägt bleibt.
In allen Verfahrensvarianten werden die Entwässerungs-Perforationen in dem Wasserzeicheneinsatz mit Vorteil durch Einwirkung von Laserstrahlung im mittleren Infrarot, vorzugsweise bei einer Wellenlänge von 5 μτη bis 20 μηι, besonders bevorzugt durch Einwirkung der Laserstrahlung eines C02-Lasers erzeugt.
Wie oben bereits erwähnt, können mit einem Spritzgusswerkzeug auch meh- rere Wasserzeicheneinsätze und auch Wasserzeicheneinsätze mit mehreren Spritzgussreliefs erzeugt werden. Auch können Aussparungen des Entwässerungssiebs erzeugt werden, die sich durch mehrere Sieblagen erstrecken, so dass der Wasserzeicheneinsatz in einer tieferen Sieblage eines mehrlagigen Siebs erzeugt wird.
In allen Ausführungsformen, insbesondere in Ausführungsformen ohne Siebprägereliefs, ist der Umriss des Wasserzeicheneinsatzes deckungsgleich mit dem Motivumriss. In diesem Fall reicht das Motiv bis an die Kante des Wasserzeicheneinsatzes. Beispielsweise wird der Umriss eines Portrai ts als Umriss des Wasser Zeicheneinsatzes nachgebildet. Dies ist selbstverständlich mit jedem Motiv machbar. Der Umriss eines Motives kann dabei in seiner Gesamtheit oder alternativ auch nur in Teilen mit dem Umriss des Wasserzeicheneinsatzes zusammenfallen. Dies hat den Vorteil, dass im fertigen Produkt der Übergang zwischen Wassereinsatz und Sieb einem Betrachter wenig bis nicht auffällt.
Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maß- stabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die An- schaulichkeit zu erhöhen.
Es zeigen: eine Aufsicht auf ein erfindungsgemäß hergestelltes Entwässerungssieb für die Herstellung von Papier mit mehrstufigen Wasserzeichen, einen Querschnitt des Entwässerungssiebs entlang der der Linie II-II von Fig. 1, den Detailausschnitt III von Fig. 2, schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ausstatten eines Entwässerungssiebs mit Wasserzeicheneinsätzen, die ein mehrstufiges Spritzgussrelief tragen, in (a) bis (d) Zwischenschritte bei der erfindungsgemäßen Ausstattung eines Entwässerungssiebs mit einem perforierten, spritzgegossenen Wasserzeicheneinsatz, in (a) und (b) ein Spritzgusswerkzeug nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, ein Spritzgusswerkzeug nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, und ein Entwässerungssieb, das unter Verwendung des Spritzgusswerkzeugs von Fig. 7 mit einem Wasserzeicheneinsatz ausgestattet wurde,
Die Erfindung wird nun am Beispiel von Entwässerungssieben für die Herstellung von Papier mit mehrstufigen Wasserzeichen erläutert. Figuren 1 bis 3 zeigen zunächst Schema tisch ein Bronze-Entwässerungssieb 10 für die Herstellung von Banknotenpapier, wobei Fig. 1 das Entwässerungssieb 10 in Aufsicht und Fig. 2 einen Querschnitt entlang der der Linie II-II von Fig. 1 darstellt. Fig. 3 zeigt den Detailausschnitt III des Siebgewebes des Entwässe- rungssiebs 10.
Mit Bezug zunächst auf Fig. 3 enthält das Siebgewebe 12 des Entwässerungssiebs 10 zumindest ein System von miteinander verwobenen, in Längsrichtung verlaufenden Kettfäden 14 und quer dazu verlaufenden Schussfäden 16. Im Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 3 ist das Siebgewebe 12 ein Metallgewebe, nämlich ein Bronzegewebe. In anderen Gestaltungen kann das Siebgewebe auch ein Metall-Kunststoff -Mischgewebe, insbesondere ein Bronze- Kunststoff-Mischgewebe oder auch ein reines Kunststoffgewebe sein, wie weiter unten genauer erläutert. In allen Gestaltungen kann das Siebgewebe einlagig oder mehrlagig sein, wobei der einfacheren Darstellung halber in den Figuren jeweils nur ein einlagiges Siebgewebe gezeigt ist.
Mit Bezug auf Figuren 1 und 2 enthält das Entwässerungssieb 10 einen spritzgegossenen Wasserzeicheneinsatz 20, der im Bereich einer Aussparung 18 des Entwässerungssiebs direkt in das Siebgewebe eingespritzt ist. Der Wasserzeicheneinsatz 20 weist dabei ein mehrstufiges Spritzgussrelief 22 auf, das eine sehr detailreiche Darstellung graphischer Motive, wie etwa des in Fig. 1 gezeigten Portraits, erlaubt. Um die Entwässerung bei der Papierherstellung auch im Bereich des Wasserzeicheneinsatzes 20 sicherzustellen, ist dieser mit einer Mehrzahl von Perforationen 24 versehen. Der Durchmesser der Perforationen 24 ist dabei so klein gewählt, dass in ihnen bei der Papierherstellung keine Fasern anhaften. Typische Perforationsdurchmesser liegen zwischen 50 μηι und einigen 100 μιη, beispielsweise bei etwa 500 μπ . Schließlich enthält das Entwässerungssieb 10 einen den Wasserzeicheneinsatz 20 passergenau umgebenden Prägebereich 30, in dem das Siebgewebe 12 mit einer Prägung versehen ist. Technisch besonders anspruchsvoll gestalten sich Ausführungsformen, bei denen der Prägebereich passergenau von einem Wasserzeicheneinsatz umgeben ist. Sowohl der Prägebereich 30 als auch der Wasserzeicheneinsatz 20 erzeugen bei der Papierherstellung Wasserzeichen im Papier. Durch die weiter unten beschriebene gemeinsame und gleichzeitige Herstellung weisen die Positionen von Prägebereich 30 und Wasserzeicheneinsatz 20 zueinander keinerlei Passertoleranzen auf. Typi- scherweise erzeugt der Wasserzeicheneinsatz 20 ein Wasserzeichen in Form eines ersten Motivs und der Prägebereich 30 ein Wasserzeichen in Form eines dazu gepasserten zweiten Motivs, wobei das erste und zweite Motiv vorteilhaft aufeinander bezogene oder einander ergänzende Informationen darstellen.
Mittels der beiden unterschiedliche Wasserzeichen erzeugenden Elemente Prägebereich und Wasserzeicheneinsatz lassen sich unterschiedliche Schärfe und Detailreichtum erzeugen. Insbesondere mit dem Wasserzeicheneinsatz ist es im Vergleich zum Prägebereich möglich, Motive besonders detailreich darzustellen und eine sehr große Tiefenschärfe zu erzielen. Dies kann beispielsweise genutzt werden, um Vorder- und Hintergrund eines Motivs mit unterschiedlicher Tiefenschärfe auszugestalten.
Die Kombination eines Prägebereichs und eines Wasserzeicheneinsatzes zur Erzeugung eines Motivs ermöglicht daher eine vollkommen neuartige Möglichkeit zur Ausgestaltung und Darstellung des Motivs.
Zudem ist die Kombination von Prägebereich und Wasserzeicheneinsatz innerhalb eines Siebes technisch sehr anspruchsvoll in der Umsetzung, so dass eine Nachahmung und damit Fälschung derartig erzeugter Wasserzeichen extrem erschwert ist.
Erfindungsgemäß werden die Bearbeitungsschritte zum Ausstatten eines Siebgewebes mit dem Wasserzeicheneinsatz 20 und der Prägung 30 auf einer einzigen Anlage durchgeführt. Das bearbeitete Sieb bleibt dabei vorzugsweise ortsfest oder wird nur in einer Raumrichtung verfahren. Die jeweiligen Bearbeitungseinrichtungen werden dann in einer oder zwei Raumrichtungen über dem Siebgewebe verfahren.
Fig. 4 zeigt schematisch eine derartige Anlage bzw. Vorrichtung 40 zum Ausstatten eines Entwässerungssiebs mit Wasserzeicheneinsätzen 20, die ein mehrstufiges Spritzgussrelief 22 tragen. Die Vorrichtung 40 enthält eine Siebbearbeitungsfläche 42 zur Aufnahme des zu bearbeitenden Entwässerungssiebs 10, eine erste Laser Vorrichtung 44 in Form eines Nd:Y AG-Laserschneiders zur Erzeugung von Ausnehmungen 18 in dem Entwässerungssieb 10, ein nachfolgend genauer beschriebenes Spritzgusswerkzeug 46 zur Erzeugung von Wasserzeicheneinsätzen 20 mit einem mehrstufigen Spritzgussrelief 22 in den mit Aussparungen 18 versehenen Bereichen des Entwässerungssiebs 10, und eine zweite Laservorrichtung 48 in Form eines C02-Lasers zur Erzeugung der Entwässerungs- Perforationen 24 in dem Wasser Zeicheneinsatz 20. Die erste Laservorrichtung 44, das Spritzgusswerkzeug 46 und die zweite Laservorrichtung 48 können beispielsweise über ein Portal in x- und y- Richtung über der Siebbearbeitungsfläche 42 verfahren werden, in der das Entwässerungssieb 10 bei der Bearbeitung ortsfest eingespannt ist. Vorzugsweise kann das Entwässerungssieb 10 auch in einer Transportrichtung, beispielsweise der x-Richtung, über der Siebbearbeitungsfläche verfahren werden, während die Bearbeitungseinrichtungen auf einem Schlitten entlang eines die Siebbearbeitungsfläche über- bzw. untergreifenden Querholms in y-Richtung verfahren werden.
Zur Herstellung des in Fig. 1 gezeigten Entwässerungssiebs 10 wird zunächst ein Siebgewebe 12 bereitgestellt und auf der Siebbearbeitungsfläche 42 der Vorrichtung 40 aufgenommen, wie in Fig. 5(a) schematisch dargestellt. Dann wird die Laservorrichtung 44 an die Stellen des Siebgewebes 12 verfahren, an denen Wasserzeicheneinsätze 20 vorgesehen sind. Durch die Einwirkung der Laserstrahlung des Nd:Y AG-Lasers werden an diesen Stellen Aussparungen 18 erzeugt, die etwas kleiner, beispielsweise 1/10 mm kleiner als die gewünschte Form des Wasserzeicheneinsatzes sind. Fig. 5(b) zeigt das Entwässerungssieb 10 nach dem ersten Bearbeitungsschritt des Ausschneidens der Aussparungen 18 aus dem Siebgewebe 12.
Um nun gleichzeitig das Siebgewebe prägen und einen Wasserzeicheneinsatz 20 direkt in das Siebgewebe einspritzen zu können, kommt erfindungsgemäß ein besonderes Spritzgusswerkzeug 60 zum Einsatz, das mit Bezug auf die Figuren 6(a) und (b) näher beschrieben wird.
Das Spritzgusswerkzeug 60 enthält ein Düsenwerkzeug 62, das als Spritzgusswerkzeugoberteil dient, und ein Reliefwerkzeug 80, das als Spritzgusswerkzeugunterteil dient. Das Düsenwerkzeug 62 ist in Form einer flachen Platte mit einer Ober- und einer Unterseite ausgebildet. An seiner Unterseite 64 ist in dem Düsenwerkzeug 62 eine Düsenwerkzeugkavität 66 ausgebildet, die mit einer an der Oberseite 68 des Düsenwerkzeugs 62 angeordneten Düsenöffnung 70 zum Einspritzen von Kunststoff in die Düsenwerkzeugkavität 66 verbunden ist. Das Reliefwerkzeug 80 ist ebenfalls in Form einer flachen Platte mit einer Ober- und einer Unterseite ausgebildet. An seiner Oberseite 82 ist das Reliefwerkzeug 80 mit einem mehrstufigen Wasserzeichenrelief 84 in Form des invertierten Spritzgussreliefs 22 versehen.
Angrenzend an das Wasserzeichenrelief 84 ist auf der Oberseite 82 des Reliefwerkzeugs 80 ein Siebprägerelief 86 vorgesehen. Das Düsenwerkzeug 62 weist an seiner Unterseite 64, angrenzend an die Düsenwerkzeugkavität 66 ein korrespondierendes invertiertes Siebprägerelief 76 auf.
Nach dem Ausschneiden der Aussparung 18 wird nun ein Spritzgusswerkzeug 60 der beschriebenen Art mit Düsenwerkzeug 62 und Reliefwerkzeug 80 an ausgesparten Stellen des Entwässerungssiebs 10 verfahren, so dass das Düsenwerkzeug 62 oberhalb und das Relief werkzeug 80 deckungsgleich un- terhalb der Aussparung 18 angeordnet ist. Dann werden die beiden Werkzeuge 62, 80 in vertikaler Richtung (Pfeile am rechten Bildrand) zusammengeführt, so dass sie das Entwässerungssieb 10 im Bereich der Aussparung 18 mit einem vorgegebenen Pressdruck zwischen sich aufnehmen. Wie in Fig. 6(b) gezeigt, bildet das Spritzgusswerkzeug 60 dabei eine Spritz- gusskavität 90 aus, die die Düsenwerkzeugkavität 66 und die Aussparung 18 des Entwässerungssiebs 10 umfasst und die an ihrer Unterseite von dem Wasserzeichenrelief 84 des Reliefwerkzeugs 80 begrenzt ist. Bei Einspritzen von Kunststoff in die Spritzgusskavität 90 (Pfeil K) entsteht so zum einen ein direkt in das Entwässerungssieb 10 eingespritzter Wasser Zeicheneinsatz 20 mit dem gewünschten Spritzgussrelief 22. Zugleich wird nach dem Schließen des Spritzgussaggregats 60 das Entwässerungssieb 10 durch den Pressdruck und die korrespondierenden Siebprägereliefs 76, 86 von Düsenwerkzeug und Reliefwerkzeug verprägt, wie in Fig. 6(b) ebenfalls dargestellt. Nach dem Entfernen des Spritzgusswerkzeugs 60 enthält das Entwässerungssieb 10 einen Wasser Zeicheneinsatz 20 mit dem gewünschten Relief 22 und einen den Wasserzeicheneinsatz umgebenden Prägebereich 30, wie in Fig. 5(c) gezeigt. Bei alternativer Gestaltung des Spritzgusswerkzeugs und des Reliefwerkzeugs besteht auch die Möglichkeit, ein Entwässerungssieb herzustellen, bei dem ein Prägebereich von einem Wasserzeicheneinsatz mit Relief umgeben ist.
Bei dem hier beispielhaft beschriebenen Spritzgusswerkzeug 60 enthält nur das Düsenwerkzeug 62 eine Düsenwerkzeugkavität 66 zur Erzeugung der Spritzgusskavität 90, während das Reliefwerkzeug 80 keine entsprechende Kavität enthält. In einer anderen Gestaltung kann auch sowohl das Düsenwerkzeug als auch das Reliefwerkzeug jeweils eine Kavität aufweisen, welche als Düsenwerkzeugkavität und Reliefwerkzeugkavität zusammen die Spritzgusskavität erzeugen. Bei einer weiteren Gestaltung weist nur das Reliefwerkzeug eine Reliefwerkzeugkavität auf, während das Düsenwerkzeug keine entsprechende Kavität aufweist.
Nach der Erzeugung der Wasserzeicheneinsätze wird die zweite Laservor- richtung 44 an die mit Wasserzeicheneinsätzen 20 versehenen Stellen des Siebgewebes 12 verfahren, und die Wasserzeicheneinsätze werden durch Einwirkung der Laserstrahlung des C02-Lasers mit einer Mehrzahl von Entwässerungs-Perforationen 24 versehen, wie in Figuren 1 und 5(d) gezeigt. Um die Perforationen 24 an den korrekten Stellen des Wasserzeicheneinsatzes 20 erzeugen zu können, können die Wasserzeicheneinsätze 20 mit Positionsmarken versehen werden, die dann zur Steuerung des C02-Lasers von einer Kamera erfasst werden. Dadurch kann beispielsweise auch ein möglicher Versatz der Wasserzeicheneinsätze durch einen Siebverzug berücksich- tigt und ausgeglichen werden. Die Perforationen können auch in verschiedenen Bereichen der Einsätze mit unterschiedlichen Perforationsmustern erzeugt werden, beispielsweise mit Mustern unterschiedlicher Geometrie (Quadratraster, Sechseckraster und dergleichen) und/ oder mit unterschied- lichem Abstand benachbarter Perforationen.
Die unterschiedlichen Perforationsmuster und Abstände der Perforationen können vorteilhafterweise so gewählt werden, dass gezielt unterschiedliche Helligkeiten im Wasserzeichenbereich erzielt werden. Wenig bis eventuell sogar nicht perforierte Stellen erscheinen beispielsweise sehr hell im Vergleich zum übrigen Papier. Die Perforationen können auch so groß ausgestaltet werden, dass das Perforationsmuster im Wasserzeichen für das bloße Auge erkennbar ist. Dies kann genutzt werden, um zusätzliche Unterstrukturen im Wasserzeichenbereich einzufügen.
Die Begriffe Oberteil/ Unterteil und Oberseite/ Unterseite beziehen sich bei der vorstehenden Beschreibung auf die in den Figuren dargestellte Anordnung von Düsenwerkzeug und Reliefwerkzeug ober- bzw. unterhalb des Entwässerungssiebs und geben somit die relative Orientierung der beschrie- benen Elemente an. Selbstverständlich kann das Spritzgusswerkzeug im
Rahmen der Erfindung auch in einer anderen Orientierung verwendet werden, beispielsweise in einer vertikal gespiegelten Anordnung, bei der das Düsenwerkzeug unter und das Reliefwerkzeug über dem Entwässerungssieb angeordnet ist.
Eine alternative Ausgestaltung eines Spritzgusswerkzeugs 100, das in Fig. 7 gezeigt ist, dient nur der Erzeugung von Wasserzeicheneinsätzen 20, ohne gleichzeitig das Siebgewebe zu prägen. Dies kann beispielsweise bei reinen Kunststoffgeweben sinnvoll sein, die nicht verprägbar sind. Die Erzeugung von Wasserzeicheneinsätzen 20 stellt daher die einzige Möglichkeit dar, mit derartigen Kunststoff-Entwässerungssieben mehrstufige Wasserzeichen im Papier zu erzeugen. Das Spritzgusswerkzeug 100 der Fig. 7 entspricht weitgehend dem Spritzgusswerkzeug 60 der Fig. 6, allerdings weisen im Unter- schied zu diesem die Oberseite 82 des Reliefwerkzeugs 80 und die Unterseite 64 des Düsenwerkzeugs 62 keine Reliefstrukturen auf.
Wird in dem oben beschriebenen Verfahren das Spritzgusswerkzeug 100 der Fig. 7 anstelle des Spritzgusswerkzeugs 60 eingesetzt, so erhält man das in Fig. 8 gezeigte Entwässerungssieb 110, das im Bereich der Aussparung im Siebgewebe 12 perforierte 24, spritzgegossene Wasserzeicheneinsätze 20 enthält, das aber keinen diese umgebenden Prägebereich aufweist.
Enthält das Siebgewebe 12 ein Kunststoffgewebe, so kann die Erzeugung der Aussparungen 18 ebenso wie die Perforation der Wasserzeicheneinsätze 20 mit einem CO2-Laser erfolgen, so dass nur eine Laserquelle für beide Bearbeitungsschritte vorgesehen werden muss.
Bezugszeichenliste
Entwässerungssieb
Siebgewebe
Kettfäden
Schussfäden
Aussparung
Wasserzeicheneinsatz
Spritzgussrelief
Perforationen
Prägebereich
Vorrichtung
Siebbearbeitungsfläche erste Laservorrichtung
Spritzgusswerkzeug
zweite Laservorrichtung
Spritzgusswerkzeug
Düsenwerkzeug
Unterseite Düsenwerkzeug
Düsenwerkzeugkavität
Oberseite Düsenwerkzeug
Düsenöffnung
invertiertes Siebprägerelief
Reliefwerkzeug
Oberseite Reliefwerkzeug
Wasserzeichenrelief
Siebprägerelief
Spritzgusskavität Spritzgusswerkzeug Entwässerungssieb

Claims

1. Spritzgusswerkzeug zur Erzeugung eines Wasserzeicheneinsatzes mit einem mehrstufigen Spritzgussrelief in einem mit einer Aussparung versehenen Entwässerungssieb, mit
einem Düsenwerkzeug, das als Spritzgusswerkzeugoberteil dient, und
einem Reliefwerkzeug, das als Spritzgusswerkzeugunterteil dient, wobei
das Spritzgusswerkzeug eine Spritzgusskavität aufweist, die durch eine an der Unterseite des Düsenwerkzeugs angeordnete Düsenwerk- zeugkavität und/ oder eine an der Oberseite des Relief Werkzeugs angeordnete Reliefwerkzeugkavität erzeugt wird,
das Düsenwerkzeug an seiner Oberseite eine Düsenöffnung zum Einspritzen von Kunststoff in die Spritzgusskavität aufweist,
das Reliefwerkzeug an seiner Oberseite mit einem mehrstufigen Wasserzeichenrelief in Form des invertierten Spritzgussreliefs versehen ist, und
das Düsenwerkzeug und das Reliefwerkzeug als Spritzgusswerkzeugoberteil bzw. Spritzgusswerkzeugunterteil das Entwässerungssieb im Bereich der Aussparung zwischen sich aufnehmen und dabei die Spritzgusskavität erzeugen, welche die Düsenwerkzeugkavität und/ oder die Reliefwerkzeugkavität und die Aussparung des Entwässerungssiebs enthält und an ihrer Unterseite von dem Wasserzeichenrelief des Reliefwerkzeugs begrenzt ist, so dass beim Einspritzen von Kunststoff in die Spritzgusskavität ein direkt in das Entwässerungssieb eingespritzter Wasserzeicheneinsatz mit dem gewünschten Spritzgussrelief entsteht.
2. Spritzgusswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reliefwerkzeug an seiner Oberseite, angrenzend an das Wasserzeichenrelief ein Siebprägerelief und das Düsenwerkzeug an seiner Unterseite, gegebenenfalls angrenzend an die Düsenwerkzeugkavität ein korrespondie- rendes invertiertes Siebprägerelief aufweist, so dass die Siebprägereliefs von Düsenwerkzeug und Reliefwerkzeug das Entwässerungssieb angrenzend an den Wasserzeicheneinsatz mit einem Prägebereich versehen.
3. Spritzgusswerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserzeichenrelief und die Siebprägereliefs ein erstes bzw. zweites Motiv bilden und dass das erste und zweite Motiv aufeinander bezogene oder einander ergänzende Informationen darstellen.
4. Spritzguss Werkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzgusswerkzeug eine umlaufende
Dichtkante zum Abdichten der Spritzgusskavität aufweist.
5. Vorrichtung zum Ausstatten eines Entwässerungssiebs mit einem Wasserzeicheneinsatz, der ein mehrstufiges Spritzgussrelief trägt, umfassend - eine Siebbearbeitungsfläche zur Aufnahme eines Entwässerungssiebs, eine Laservorrichtung zur Erzeugung von Aussparungen in dem Entwässerungssieb,
ein Spritzgusswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Erzeugung eines Wasserzeicheneinsatzes mit einem mehrstufigen Spritz- gussrelief in den mit Aussparungen versehenen Bereichen des Entwässerungssiebs, und
eine Laservorrichtung zur Erzeugung von Entwässerungs- Perforationen in dem Wasserzeicheneinsatz.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Laservorrichtung zur Erzeugung von Aussparungen in dem Entwässerungssieb einen Nd:Y AG-Laser umfasst, und die Laservorrichtung zur Erzeugung von Entwässerungs-Perforationen in dem Wasserzeicheneinsatz einen C02 - Laser umfasst.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Laservorrichtung mit einem CÜ2-Laser enthält, die sowohl der Erzeugung von Aussparungen in dem Entwässerungssieb als auch der Erzeugung von Entwässerungs-Perforationen in dem Wasserzeicheneinsatz dient.
8. Verfahren zum Ausstatten eines Entwässerungssiebs mit einem Wasserzeicheneinsatz, der ein mehrstufiges Spritzgussrelief trägt, bei dem
- ein Entwässerungssieb bereitgestellt und auf einer Siebbearbeitungsfläche aufgenommen wird,
durch Einwirkung von Laserstrahlung Aussparungen in dem Entwässerungssieb erzeugt werden,
mittels eines Spritzgusswerkzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ein Wasserzeicheneinsatz mit einem mehrstufigen Spritzgussrelief in den mit Aussparungen versehenen Bereichen des Entwässerungssiebs erzeugt wird, und
durch Einwirkung von Laserstrahlung Entwässerungs-Perforationen in dem Wasserzeicheneinsatz erzeugt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entwässerungssieb mit einem Siebgewebe aus Metall, insbesondere aus Bronze, bereitgestellt wird, und dass die Aussparungen in dem Entwässerungssieb durch Einwirkung von Laserstrahlung im nahen Infrarot, vorzugsweise bei einer Wellenlänge von 800 nm bis 1500 nm, besonders bevorzugt durch Einwirkung der Laserstrahlung eines Nd:Y AG-Lasers erzeugt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ent- wässerungssieb mit einem Siebgewebe aus Kunststoff bereitgestellt wird, und dass die Aussparungen in dem Entwässerungssieb durch Einwirkung von Laserstrahlung im mittleren Infrarot, vorzugsweise bei einer Wellenlänge von 5 μιη bis 20 μπι, besonders bevorzugt durch Einwirkung der Laserstrahlung eines C02-Lasers erzeugt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Spritzgusswerkzeugs nach Anspruch 2 sowohl ein Wasserzeicheneinsatz mit einem mehrstufigen Spritzgussrelief in den mit Aussparungen versehenen Bereichen des Entwässerungssiebs erzeugt wird als auch ein an den Wasserzeicheneinsatz angrenzender Prägebereich erzeugt wird.
12. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Spritzgusswerkzeugs nach Anspruch 1 ein Wasserzeicheneinsatz mit einem mehrstufigen Spritzgussrelief in den mit Aussparungen versehenen Bereichen des Entwässerungssiebs erzeugt wird und der an den Wasserzeicheneinsatz angrenzende Bereich unverprägt bleibt.
13. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwässerungs-Perforationen in dem Wasserzeicheneinsatz durch Einwirkung von Laserstrahlung im mittleren Infrarot, vorzugsweise bei einer Wellenlänge von 5 μιη bis 20 μιτι, besonders bevorzugt durch Einwirkung der Laserstrahlung eines C02-Lasers erzeugt werden.
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