DE102006022059A1

DE102006022059A1 - Entwässerungssieb und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE102006022059A1
Application number: DE102006022059A
Authority: DE
Inventors: Gerrit Lund; Günter Wild; André Gregarek
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date: 2005-06-21
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2006-12-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Entwässerungssieb (20) für die Herstellung von Papier mit mehrstufigen Wasserzeichen, mit einem Siebgewebe (22) mit zumindest je einem System von miteinander verwobenen, in Längsrichtung verlaufenden Kettfäden und quer dazu verlaufenden Schussfäden, bei dem zumindest eines der Fadensysteme (24) aus Kunststoff besteht. Das Entwässerungssieb (20) weist darüber hinaus in einem Teilbereich ein mehrstufiges Relief (28) in Form des zu erzeugenden Wasserzeichens auf.

Description

Die Erfindung betrifft ein Entwässerungssieb für die Herstellung von Papier mit mehrstufigen Wasserzeichen, insbesondere für die Herstellung von Wertpapieren, wie Banknoten, Schecks, Ausweisen und anderen Sicherheitspapieren. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Entwässerungssiebs sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Papiers mit einem mehrstufigen Wasserzeichen unter Verwendung eines solchen Entwässerungssiebs.

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 Überprüfung der Echtheit des Sicherheitspapiers gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen.

Bei der Herstellung von Papier mit Wasserzeichen wird zwischen zweistufigen Wasserzeichen mit einem starken Hell-Dunkel-Effekt und mehrstufigen Wasserzeichen mit weichen Übergängen zwischen Hell und Dunkel und detailreicher Darstellung eines Motivs unterschieden. Der Begriff „mehrstufig" ist dabei in Abgrenzung zu zweistufigen Hell-Dunkel-Wasserzeichen zu verstehen und umfasst alle Wasserzeichen mit mehr als zwei Helligkeitsstufen und schließt insbesondere auch Wasserzeichen mit kontinuierlichen Hell-Dunkel-Übergängen ein.

Zur Erzeugung von zweistufigen Wasserzeichen werden beispielsweise Metalldrähte oder Metallformteile, so genannte Elektrotypen, auf die Siebstruk tur aufgelötet, um das Entwässerungssieb an diesen Stellen vollständig zu schließen. Dadurch wird die Papieranlagerung in Teilbereichen des Entwässerungssiebs behindert und es bilden sich dünne Stellen im Papier, die im Durchlicht betrachtet sehr hell erscheinen.

Für die Herstellung mehrstufiger Wasserzeichen wird in das Entwässerungssieb ein dreidimensionales Relief geprägt, so dass die Papierdicke des fertigen Papiers entsprechend dem Relief variiert und im Durchlicht weiche, graduelle Übergänge zwischen hellen und dunklen Bereichen erkennen lässt.

Derzeit ist die Herstellung von detailreichen Wasserzeichen mit mehreren abgestuften Schattierungen nur in Rundsiebtechnologie möglich. Das Entwässerungssieb einer Rundsiebanlage besteht aus einem zylinderförmig geschweißten, meist vierlagigen Aufbau verschiedener Bronzesiebe. Das unterste und grobmaschigste Gewebe dient dabei als Stützgewebe. Das nächste Gewebe ist feiner und kann im Wasserzeichenbereich ausgeschnitten sein, so dass die darüber liegende Wasserzeichenprägung bei den in der Papiermaschine auftretenden Belastungen nachgeben kann.

In die beiden obersten Gewebe, die die feinsten Strukturen aufweisen, wird mithilfe eines Metallstempels ein Relief in Form des gewünschten Wasserzeichens eingeprägt. An den erhöhten Stellen des Siebs wird bei der Papierherstellung eine dünnere Papierschicht gebildet, so dass das fertige Papier dort heller erscheint, während an den vertieften Stellen eine dickere Papierschicht gebildet wird, die zu einem dunkleren visuellen Eindruck führt. Ein derartiges Rundsiebwasserzeichen bildet einen integralen und unveränderlichen Bestandteil des Papiers selbst und weist daher einen hohen Sicherheitswert auf. Allerdings sind die Produktionsgeschwindigkeiten der Rundsiebtechnologie eher gering und sie erfordert einen hohen technischen Aufwand.

Langsieb- oder Schrägsiebtechnologien zur Papierherstellung weisen wesentlich höhere Produktionsgeschwindigkeiten als die Rundsiebtechnologie auf, sind unabhängig von der Faserlänge und können auch für die Herstellung sehr dünner Papiere eingesetzt werden. Allerdings können Papiere auf Langsieb- oder Schrägsiebpapiermaschinen derzeit nur mit zweistufigen Wasserzeichen versehen werden, die nach der Papierherstellung, beispielsweise mit einem Egoutteur, in die noch feuchte Papierbahn eingeprägt und nicht bei der Papierherstellung selbst erzeugt werden. Die bei der Rundsiebtechnologie eingesetzten Bronzesiebe sind nämlich aufgrund ihrer Starrheit nicht für Langsieb- oder Schrägsiebpapiermaschinen geeignet, bei denen die Siebe relativ häufig über Rollen umgelenkt werden. Auf der anderen Seite können in die Kunststoffsiebe, die bei Langsieb- oder Schrägsiebpapiermaschinen verwendet werden, keine Wasserzeichen eingeprägt werden.

Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Entwässerungssieb der eingangs genannten Art zu schaffen, das die Nachteile des Stands der Technik vermeidet. Insbesondere soll das Entwässerungssieb die Herstellung von Papier mit mehrstufigen Wasserzeichen hoher Detailgenauigkeit ermöglichen und auch auf Langsieb- oder Schrägsiebpapiermaschinen eingesetzt werden können. Nach einem weiteren Aspekt soll ein Entwässerungssieb vorgeschlagen werden, das bei einfacher Herstellung mehrstufige Wasserzeichen hoher Qualität liefert.

Diese Aufgabe wird durch das Entwässerungssieb mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Entwässerungssiebs, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Papiers mit mehrstufigen Wasserzeichen sind in den nebengeordneten Ansprüchen angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung weist ein Entwässerungssieb der eingangs genannten Art ein Siebgewebe mit zumindest je einem System von miteinander verwobenen, in Längsrichtung verlaufenden Kettfäden und quer dazu verlaufenden Schussfäden auf, bei dem zumindest eines der Fadensysteme aus Kunststoff besteht. In einem Teilbereich weist das Entwässerungssieb darüber hinaus ein mehrstufiges Relief in Form des zu erzeugenden Wasserzeichens auf. Wie nachfolgend im Detail erläutert, können derartige Siebe nicht nur bei Rundsiebmaschinen sondern auch bei Langsieb- oder Schrägsiebpapiermaschinen eingesetzt werden, und erlauben auf allen Papiermaschinen die Erzeugung detailreicher mehrstufiger Wasserzeichen direkt bei der Papierherstellung.

In einer ersten bevorzugten Erfindungsvariante bestehen alle Fadensysteme des Siebgewebes aus Kunststoff. Das Siebgewebe kann dabei beispielsweise eine einlagige oder doppellagige Bindung aufweisen. Einlagige Bindungen bestehen stets aus einem Kett- und einem Schusssystem, wobei als Kettsystem eine zusammengehörende Schar von Kettfäden, als Schusssystem eine Schar zusammengehörender Schussfäden bezeichnet wird. Doppellagige Bindungen bestehen aus einem Kettsystem und zwei Schusssystemen, so dass ein Schusssystem nur an der Oberseite, das andere Schusssystem nur an der Unterseite des Siebs hervortritt.

Als besonders gut geeignet haben sich Siebgewebe herausgestellt, die mehrere Lagen aus miteinander verwobenen Kett- und Schussfäden enthalten, die durch ein Bindesystem zusammengehalten sind. Bei den im Rahmen der Erfindung insbesondere bevorzugten Compound-Bindungen sind bei dem Siebgewebe mindestens zwei Kettsysteme und zwei Schusssysteme so miteinander verwoben, dass zwei getrennte Lagen mit zumeist einlagiger Bindung entstehen, die durch ein Bindesystem, typischerweise einen Binde schuss, zusammengehalten sind. Bei diesen Compound-Bindungen können sowohl die beiden Kettsysteme als auch die beiden Schusssysteme unterschiedliche Verhältnisse haben. Um beide Sieblagen optimal aufeinander abzustimmen und insgesamt ein dünnes Gewebe zu erhalten, werden sowohl das Kettverhältnis als auch das Schussverhältnis mit Vorteil zu 1:1 gewählt.

Als Kunststofffäden werden vorzugsweise Polyesterfäden eingesetzt, wobei selbstverständlich auch andere geeignete höherwertige Kunststoffmaterialien infrage kommen. Da in reine Kunststoffsiebe keine Wasserzeichenprägungen eingebracht werden können, werden diese Siebe vorzugsweise zusammen mit den weiter unter beschriebenen Wasserzeicheneinsätzen verwendet.

Nach einer anderen Erfindungsvariante enthält das Siebgewebe des Entwässerungssiebs ein Metall-Kunststoff-Mischgewebe, bei dem zumindest ein Fadensystem aus Kunststoff und zumindest ein Fadensystem aus Metall besteht. Vorzugsweise wird als Metall Bronze eingesetzt. Das Siebgewebe kann insbesondere aus einem einlagigen Metall-Kunststoff-Mischgewebe bestehen, bei dem beispielsweise Kunststoff-Kettfäden mit Metall-Schussfäden verwebt sind. Die Metallfäden sorgen dabei für die nötige Festigkeit und damit für die Prägbarkeit des Gewebes, während die Kunststofffäden dem Mischgewebe die nötige Flexibilität für den Einsatz in einer Langsieb- oder Schrägsiebpapiermaschine verleihen.

Gemäß einer weiteren Erfindungsvariante enthält das Siebgewebe des Entwässerungssiebs ein Metallgewebe und ein mit dem Metallgewebe verbundenes Kunststoffgewebe. Das Siebgewebe kann insbesondere zweilagig sein, wobei die erste Sieblage durch das Metallgewebe und die zweite Sieblage durch das Kunststoffgewebe gebildet ist. Das Metallgewebe und das Kunst stoffgewebe können miteinander verklebt, verschweißt, insbesondere ultraschallverschweißt, oder auch miteinander verprägt sein. Im letzteren Fall kann in dem Prägeschritt zugleich das mehrstufige Wasserzeichenrelief in das Siebgewebe eingeprägt werden. Auch bei dieser Erfindungsvariante ist das Metallgewebe bevorzugt ein Bronzegewebe.

Sowohl bei dem Metall-Kunststoff-Mischgewebe als auch bei der Metall-Kunststoff-Siebkombination kommt als Kunststoff mit Vorteil Polyester und/oder ein anderer höherwertiger Kunststoff zum Einsatz.

Das mehrstufige Relief zur Erzeugung des Wasserzeichens bei der Papierherstellung wird nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung unter Wärme- und Druckeinfluss in das Siebgewebe eingeprägt. Im Fall einer Metall-Kunststoff-Siebkombination kann auch die Verbindung des Metall- und des Kunststoffgewebes durch den Prägeschritt erfolgen. Insbesondere können die beiden Gewebe durch das mehrstufige Relief selbst miteinander verprägt sein. Zur Prägung werden die beiden Gewebe bis zur Erweichung des Kunststoffes erwärmt und dann gemeinsam abgeformt. Die Erweichungstemperatur hängt von dem verwendeten Kunststoff ab und liegt für die bevorzugt verwendeten Polyesterfäden beispielsweise bei 150 bis 200°C.

Reine Kunststoffsiebe bestehen vorzugsweise aus PVC. Die Prägung des Wasserzeichens erfolgt vorzugsweise bei Temperaturen nahe am Schmelzpunkt und anschließender, vorzugsweise sofortiger Abkühlung des Siebes am Ende des Prägevorgangs. PVC kann selbstverständlich auch in Metall-Kunststoff-Mischgeweben eingesetzt werden.

Nach einer anderen, ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung ist das mehrstufige Relief durch einen Wasserzeicheneinsatz aus einem perforierten Hartma terial, insbesondere aus einem perforierten Metallplättchen oder einem harten, perforierten Kunststoffplättchen, gebildet. Die perforierten Kunststoffplättchen können beispielsweise in einem Gießverfahren aus einem harten Kunststoff in Form des gewünschten Wasserzeichens abgeformt werden. Die Perforationen werden zweckmäßig mithilfe eines Lasers in den Wasserzeicheneinsatz eingebracht.

Der Wasserzeicheneinsatz ist in einer Ausgestaltung direkt an dem Siebgewebe befestigt, insbesondere mit dem Siebgewebe verschweißt oder verklebt. Alternativ kann auch ein mit dem Wasserzeicheneinsatz verbundenes, mit Entwässerungsöffnungen versehenes Stützelement zum Halten des Wasserzeicheneinsatzes vorgesehen sein. Insbesondere wenn das Stützelement sehr dünn ausgebildet ist, kann es unterhalb eines einlagigen Siebgewebes oder unterhalb der oberen Lage eines mehrlagigen Siebgewebes angeordnet sein.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Siebgewebe zwei oder mehr Gewebelagen auf, wobei der Wasserzeicheneinsatz in einem ausgeschnittenen Bereich der oberen Gewebelage angeordnet ist. Das Stützelement ist in diesem Fall mit Vorteil in einem ausgeschnittenen Bereich einer unteren Gewebelage angeordnet. Falls das Stützelement sehr dünn ist, kann auf das Ausschneiden der unteren Gewebelage verzichtet werden.

In allen Fällen können weitere Wasserzeicheneinsätze zur Erzeugung mehrstufiger Wasserzeichen und/oder unperforierte Metall-/Kunststoffformteile zur Erzeugung von zweistufigen Wasserzeichen vorgesehen sein, die über das Stützelement mit dem ersten Wasserzeicheneinsatz verbunden sind. Das Stützelement selbst kann mit dem Siebgewebe verklebt oder verschweißt sein.

Nach einem weiteren Erfindungsaspekt weist ein Entwässerungssieb der eingangs genannten Art ein Metallsiebgewebe mit zumindest je einem System von miteinander verwobenen, in Längsrichtung verlaufenden Kettfäden und quer dazu verlaufenden Schussfäden auf, wobei das Entwässerungssieb in einem Teilbereich ein mehrstufiges Relief in Form des zu erzeugenden Wasserzeichens aufweist, das durch einen Wasserzeicheneinsatz aus einem perforierten Hartmaterial gebildet ist. Bei dem Metallsiebgewebe handelt es sich bevorzugt um ein Bronzegewebe. Für weitere bevorzugte Ausgestaltung des Wasserzeicheneinsatzes wird auf die obigen Ausführungen verwiesen, die für die mit Metallsiebgeweben verwendeten Wasserzeicheneinsätze gleichermaßen gelten.

Bei den beschriebenen Entwässerungssieben kann es sich um Rundsiebe, oder, insbesondere bei den ein Kunststofffadensystem enthaltenden Sieben, mit besonderem Vorteil, um Langsiebe oder Schrägsiebe handeln.

Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Herstellung eines Entwässerungssieb für die Papierherstellung, bei dem ein Siebgewebe mit zumindest je einem System von miteinander verwobenen, in Längsrichtung verlaufenden Kettfäden und quer dazu verlaufenden Schussfäden bereitgestellt wird, wobei zumindest eines der Fadensysteme aus Kunststoff besteht, und bei dem ein Teilbereich des Siebgewebes mit einem mehrstufigen Relief in Form des zu erzeugenden Wasserzeichens versehen wird.

Entsprechend dem oben genannten zweiten Erfindungsaspekt umfasst die Erfindung darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines Entwässerungssieb für die Papierherstellung mit mehrstufigen Wasserzeichen, bei dem ein Metallsiebgewebe mit zumindest je einem System von miteinander verwobenen, in Längsrichtung verlaufenden Kettfäden und quer dazu ver laufenden Schussfäden bereitgestellt wird, und bei dem das Siebgewebe in einem Teilbereich mit einem Wasserzeicheneinsatz aus einem perforierten Hartmetall versehen wird, der ein mehrstufiges Relief in Form des zu erzeugenden Wasserzeichens bildet. Als Metallsiebgewebe wird vorzugsweise ein Bronzegewebe verwendet.

Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Papiers, insbesondere eines Sicherheitspapiers, mit mehrstufigen Wasserzeichen, bei dem die Papieranlagerung auf einem Entwässerungssieb der beschriebenen Art erfolgt.

Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit zweistufigen und einem mehrstufigen Wasserzeichen,
2 einen Querschnitt durch ein Entwässerungssieb mit einer zweilagigen Kunststoff-Bronze-Siebkombination nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
3 eine Aufsicht auf das Entwässerungssieb der 2 im Bereich des Wasserzeichenreliefs,
4 einen Querschnitt durch ein Entwässerungssieb mit einem Bronze-Kunststoff-Mischgewebe nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung,
5 einen Detailausschnitt von 4,
6 eine Aufsicht auf ein Entwässerungssieb mit einem mehrlagigen Polyestersiebgewebe und mit Wasserzeicheneinsätzen nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,
7 einen Querschnitt durch das Sieb von 6 entlang der Linie VII-VII, und
8 einen Detailausschnitt von 7 zur Illustration der Bindung des Obersiebs des Polyestersiebgewebes.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Banknote 10, die mehrere zweistufige Wasserzeichen 12 in Form der Denomination der Banknote (Ziffernfolge „10") und ein mehrstufiges Wasserzeichen 14 in Gestalt eines in der Figur nur angedeuteten Portraits aufweist.
Um derartige Banknoten mit mehrstufigen Wasserzeichen auf einer Langsieb- oder Schrägsiebpapiermaschine herstellen zu können, wird bei der Papierherstellung erfindungsgemäß eines der nachfolgend beschriebenen Entwässerungssiebe eingesetzt. Die Siebgewebe weisen nach der Erfindung zumindest je ein System von miteinander verwobenen, in Längsrichtung verlaufenden Kettfäden und quer dazu verlaufenden Schussfäden auf, wobei zumindest eines der Fadensysteme aus Kunststoff besteht.
Bei dem in den 2 und 3 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel ist das Siebgewebe 22 des Entwässerungssiebs 20 durch eine zweilagige Kunststoff-Bronze-Siebkombination 24, 26 gebildet, in die ein mehrstufiges Relief 28 in Form des zu erzeugenden Wasserzeichens, im Ausführungsbeispiel in Form eines Portraits, eingeprägt ist.
Die untere Lage der Siebkombination besteht dabei aus einem Kunststoffgewebe 24, dessen Kett- und Schussfäden aus Polyester bestehen. Die obere Lage der Siebkombination ist aus einem Bronzegewebe 26 gebildet. Beide Gewebe wurden bei der Herstellung des Siebs 20 bis zur Erweichung des Kunststoffes erwärmt und dann gemeinsam abgeformt. Durch die Verprägung wird sowohl das Wasserzeichenrelief 28 erzeugt, als auch der Zusammenhalt des Bronzegewebes 26 und des Kunststoffgewebes 24 sichergestellt.
In einem anderen Ausführungsbeispiel werden das Kunststoffgewebe 24 und das Bronzegewebe 26 bereits vor dem Prägeschritt miteinander verbunden. Sie können beispielsweise mithilfe eines geeigneten Klebers verklebt oder verschweißt, insbesondere ultraschallverschweißt werden. Das Wasserzeichenrelief 28 wird dann in einem späteren Arbeitsgang durch Wärme- und Druckeinfluss in die Siebkombination 22 eingeprägt.
Das weitere Ausführungsbeispiel der 4 und 5 zeigt ein Entwässerungssieb 30 aus einem Bronze-Kunststoff-Mischgewebe 32, das, wie im Detailausschnitt 35 der 5 gezeigt, Kettfäden 34 aus Polyester und quer dazu verlaufende Schussfäden 36 aus Bronze aufweist. Im Ausführungsbeispiel haben die Polyester-Kettfäden 34 einen Durchmesser von 0,4 mm und die Bronze-Schussfäden 36 einen Durchmesser von 0,55 mm. Die Bronzefäden 36 sorgen für die nötige Festigkeit für die Prägung, während die Polyesterfäden 34 dem Mischgewebe 32 die nötige Flexibilität für den Einsatz in einer Lang sieb- oder Schrägsiebpapiermaschine verleihen. Auch dem Entwässerungssieb 30 wurde unter Wärmeeinfluss ein Wasserzeichenrelief 38 eingeprägt.
Werden die Wasserzeichenreliefs statt durch Prägungen durch die nachfolgend beschriebenen Wasserzeicheneinsätze erzeugt, so kann das Siebgewebe des Entwässerungssiebs auch aus einem reinen Kunststoffgewebe bestehen, wie nunmehr mit Bezug auf die 6 bis 8 erläutert.
6 zeigt eine Aufsicht auf einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Entwässerungssiebs 40 mit einem mehrlagigen Polyestersiebgewebe und mit Wasserzeicheneinsätzen, 7 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie VII-VII von 6, und 8 zeigt die Bindung des im Ausführungsbeispiel verwendeten Obersiebs 44 42 im Detailausschnitt 60 der 7.
Das Siebgewebe 42 weist ein Obersieb 44 mit einer oben bereits erwähnten Compound-Bindung auf, bei der zwei Kettsysteme und zwei Schusssysteme so miteinander verwoben sind, dass zwei getrennte Lagen mit einlagiger Bindung entstehen, die durch ein in den Figuren nicht dargestelltes Bindesystem zusammengehalten sind. Das Untersieb 46 ist durch ein grobes Stützgewebe gebildet.
Im Ausführungsbeispiel enthält das Obersieb 44 zwei Sieblagen, nämlich eine erste Obersieblage 44A und eine zweite Obersieblage 44B, die in 8 gezeigt sind. Der übersichtlicheren Darstellung halber ist in der Aufsicht der 6 nur die erste Obersieblage 44A gezeigt.
Das Obersieb 44 weist sowohl ein Kettverhältnis von 1:1 als auch ein Schussverhältnis von 1:1 auf. Dadurch sind die erste Obersieblage 44A und die zweite Obersieblage 44B sehr homogen gestaltet und so aufeinander abge stellt, dass die Gesamtdicke des Obersiebs 44 klein gehalten werden kann. Im Ausführungsbeispiel ist die erste Obersieblage 44A mit einer 2-schäftigen Bindung und die zweite Obersieblage 44B mit einer 4-schäftigen Bindung ausgeführt, wie im Detailausschnitt 60 der 8 gezeigt, in dem das Bezugszeichen 62 den Oberschuss, 64 die Oberkette, 66 den Unterschuss und 68 die Unterkette bezeichnet.
Das Entwässerungssieb 40 ist weiter mit zwei perforierten Wasserzeicheneinsätzen 50 und 52 sowie mit einem unperforierten Formteil 54 ausgestattet, das aus Metall oder Kunststoff bestehen kann. Die Wasserzeicheneinsätze 50 und 52 sind in einem Gießverfahren aus einem harten Kunststoffmaterial in Gestalt der gewünschten Wasserzeichen abgeformt und zur Entwässerung mit einer Mehrzahl von Perforationen 56 versehen.
Im Ausführungsbeispiel bildet der Wasserzeicheneinsatz 50 das Relief eines Portraits und der Einsatz 52 ein alternierendes Hell-Dunkel-Muster mit weichen, graduellen Übergängen zwischen den hellen und dunklen Flächenbereichen, das der Erzeugung von Fensterfäden dient. Die Perforationen 56 sind im Ausführungsbeispiel in einem regelmäßigen zweidimensionalen Array angeordnet, wobei die Perforationsöffnungen einen Durchmesser von 0,18 mm und einen Abstand von 0,2 mm aufweisen. Der Abstand bemisst sich jeweils vom rechten bzw. oberen Rand einer Perforationsöffnung zum linken bzw. unteren Rand der benachbarten Öffnung.
Das Formteil 54 ist im Ausführungsbeispiel ein unperforiertes Metallplättchen, das in Form der Ziffernfolge „10" gestaltet ist. Derartige Metallplättchen erzeugen zweistufige Wasserzeichen, die beispielsweise zur Darstellung der Denomination einer Banknote verwendet werden, wie in 1 ge zeigt. Ein derartiges Formteil 54 kann auch sehr hoch ausgebildet werden, um ein Büttenrandloch gewünschter Form zu erzeugen.
Die Wasserzeicheneinsätze 50, 52 und das Formteil 54 können gemäß einer Erfindungsvariante durch ein geeignetes Klebe- oder Schweißverfahren auf dem Obersieb 44 befestigt sein.
Die 6 und 7 zeigen jedoch eine andere bevorzugte Variante, bei der die Einsätze 50, 52 und das Formteil 54 fest mit einem Verbindungssteg 58 in der Untersieblage verbunden sind und von diesem in Position gehalten werden. In 6 ist das Untersieb 46 selbst nicht dargestellt und der Verbindungssteg 58 in der Untersieblage mit gestrichelten Linien angedeutet.
Wie am besten in 7 zu erkennen, ist das Obersieb 44 im Bereich der Wasserzeicheneinsätze 50, 52 und des Formteils 54 ausgeschnitten, während das Untersieb 46 im Bereich des Verbindungsstegs 58 ausgeschnitten ist. An den Kontaktstellen sind die Einsätze 50, 52 und das Formteil 54 mit dem Verbindungssteg 58 verschweißt. Der Verbindungssteg 58 kann mit dem Obersieb 44 verklebt oder verschweißt sein. Um eine Entwässerung zu ermöglichen, weist auch der Verbindungssteg 58 Öffnungen auf, wie in 6 gezeigt.
Derartige Wasserzeicheneinsätze können insbesondere einen höheren Detailreichtum aufweisen als derzeit durch Prägungen im Siebgewebe erzielbar sind und so besonders fein abgestufte Wasserzeichen erzeugen. Diese fein abgestuften Wasserzeichen können problemlos mit herkömmlichen Wasserzeichen kombiniert werden, wie sie etwa durch die Formteile 54 erzeugt werden.

Claims

Entwässerungssieb für die Herstellung von Papier mit mehrstufigen Wasserzeichen, mit einem Siebgewebe mit zumindest je einem System von miteinander verwobenen, in Längsrichtung verlaufenden Kettfäden und quer dazu verlaufenden Schussfäden, bei dem zumindest eines der Fadensysteme aus Kunststoff besteht und wobei das Entwässerungssieb in einem Teilbereich ein mehrstufiges Relief in Form des zu erzeugenden Wasserzeichens aufweist.
Entwässerungssieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle Fadensysteme des Siebgewebes aus Kunststoff bestehen.
Entwässerungssieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebgewebe mehrere Lagen aus miteinander verwobenen Kett- und Schussfäden enthält, die durch ein Bindesystem zusammengehalten sind.
Entwässerungssieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebgewebe ein Metall-Kunststoff-Mischgewebe, insbesondere ein Bronze-Kunststoff-Mischgewebe enthält.
Entwässerungssieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebgewebe aus einem einlagigen Metall-Kunststoff-Mischgewebe, insbesondere einem einlagigen Bronze-Kunststoff-Mischgewebe besteht.
Entwässerungssieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebgewebe ein Metallgewebe und ein mit dem Metallgewebe verbundenes Kunststoffgewebe enthält.
Entwässerungssieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallgewebe und das Kunststoffgewebe miteinander verschweißt oder verklebt sind.
Entwässerungssieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallgewebe und das Kunststoffgewebe miteinander verprägt sind.
Entwässerungssieb nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallgewebe ein Bronzegewebe ist.
Entwässerungssieb nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebgewebe zweilagig ist.
Entwässerungssieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunststoff Polyester und/oder ein höherwertiger Kunststoff gewählt ist.
Entwässerungssieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mehrstufige Relief in das Siebgewebe eingeprägt ist.
Entwässerungssieb nach Anspruch 8 oder 9 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallgewebe und das Kunststoffgewebe durch das eingeprägte Relief miteinander verprägt sind.
Entwässerungssieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mehrstufige Relief durch einen Wasserzeicheneinsatz aus einem perforierten Hartmaterial gebildet ist.
Entwässerungssieb nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserzeicheneinsatz aus einem perforierten Metallplättchen oder einem harten, perforierten Kunststoffplättchen gebildet ist.
Entwässerungssieb nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserzeicheneinsatz an dem Siebgewebe befestigt, insbesondere mit dem Siebgewebe verschweißt oder verklebt ist.
Entwässerungssieb nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebgewebe zwei oder mehr Gewebelagen aufweist und der Wasserzeicheneinsatz in einem ausgeschnittenen Bereich der oberen Gewebelage angeordnet ist.
Entwässerungssieb nach wenigstens einem der Ansprüche 14,15 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Wasserzeicheneinsatz verbundenes, mit Entwässerungsöffnungen versehenes Stützelement zum Halten des Wasserzeicheneinsatzes vorgesehen ist.
Entwässerungssieb nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement unterhalb des Siebgewebes angeordnet ist.
Entwässerungssieb nach Anspruch 17 und Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement in einem ausgeschnittenen Bereich einer unteren Gewebelage angeordnet ist.
Entwässerungssieb nach wenigstens einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Wasserzeicheneinsätze zur Erzeugung mehrstufiger Wasserzeichen und/oder unperforierte Metall-/Kunststoffformteile zur Erzeugung von zweistufigen Wasserzeichen vorgesehen sind, die über das Stützelement mit dem ersten Wasserzeicheneinsatz verbunden sind.
Entwässerungssieb nach wenigstens einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement mit dem Siebgewebe verklebt oder verschweißt ist.
Entwässerungssieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das mehrstufige Relief ein Wasserzeichen mit kontinuierlichen Hell-Dunkel-Übergängen erzeugt.
Entwässerungssieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein Rundsieb handelt.
Entwässerungssieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein Langsieb oder Schrägsieb handelt.
Entwässerungssieb für die Herstellung von Papier mit mehrstufigen Wasserzeichen, mit einem Metallsiebgewebe mit zumindest je einem System von miteinander verwobenen, in Längsrichtung verlaufenden Kettfäden und quer dazu verlaufenden Schussfäden, wobei das Entwässerungssieb in einem Teilbereich ein mehrstufiges Relief in Form des zu erzeugenden Wasserzeichens aufweist, das durch einen Wasserzeicheneinsatz aus einem perforierten Hartmaterial gebildet ist.
Entwässerungssieb nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallsiebgewebe ein Bronzegewebe ist.
Entwässerungssieb nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserzeicheneinsatz aus einem perforierten Metallplättchen oder einem harten, perforierten Kunststoffplättchen gebildet ist.
Entwässerungssieb nach wenigstens einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserzeicheneinsatz an dem Siebgewebe befestigt, insbesondere mit dem Siebgewebe verschweißt oder verklebt ist.
Entwässerungssieb nach wenigstens einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebgewebe zwei oder mehr Gewebelagen aufweist und der Wasserzeicheneinsatz in einem ausgeschnittenen Bereich der oberen Gewebelage angeordnet ist.
Entwässerungssieb nach wenigstens einem der Ansprüche 26 bis 28 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Wasserzeicheneinsatz verbundenes, mit Entwässerungsöffnungen versehenes Stützelement zum Halten des Wasserzeicheneinsatzes vorgesehen ist.
Entwässerungssieb nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement unterhalb des Siebgewebes angeordnet ist.
Entwässerungssieb nach Anspruch 30 und 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement in einem ausgeschnittenen Bereich einer unteren Gewebelage angeordnet ist.
Entwässerungssieb nach wenigstens einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Wasserzeicheneinsätze zur Erzeugung mehrstufiger Wasserzeichen und/oder unperforierte Metall-/Kunststoffformteile zur Erzeugung von zweistufigen Wasserzeichen vorgesehen sind, die über das Stützelement mit dem ersten Wasserzeicheneinsatz verbunden sind.
Entwässerungssieb nach wenigstens einem der Ansprüche 31 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement mit dem Siebgewebe verklebt oder verschweißt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Entwässerungssieb für die Papierherstellung mit mehrstufigen Wasserzeichen, bei dem a) ein Siebgewebe mit zumindest je einem System von miteinander verwobenen, in Längsrichtung verlaufenden Kettfäden und quer dazu verlaufenden Schussfäden bereitgestellt wird, wobei zumindest eines der Fadensysteme aus Kunststoff besteht, und b) das Siebgewebe in einem Teilbereich mit einem mehrstufigen Relief in Form des zu erzeugenden Wasserzeichens versehen wird.
Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bereitstellung des Siebgewebes in Schritt a) ein Metall-Kunststoff-Mischgewebe, insbesondere ein Bronze-Kunststoff-Mischgewebe erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bereitstellung des Siebgewebes in Schritt a) ein Metallgewebe mit einem Kunststoffgewebe verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallgewebe mit dem Kunststoffgewebe verschweißt, insbesondere ultraschallverschweißt, oder verklebt wird.
Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallgewebe mit dem Kunststoffgewebe verprägt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass als Metallgewebe ein Bronzegewebe eingesetzt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 36 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) ein mehrstufiges Relief unter Wärme- und Druckeinfluss in das Siebgewebe eingeprägt wird.
Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass beide Gewebe bis zur Erweichung des Kunststoffes erwärmt und dann gemeinsam abgeformt werden.
Verfahren nach Anspruch 42 oder 43, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Prägeschritt gleichzeitig das Metallgewebe mit dem Kunststoffgewebe verprägt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 36 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebgewebe mit einem Wasserzeicheneinsatz aus einem perforierten Hartmaterial versehen wird.
Verfahren nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserzeicheneinsatz in einem Gießverfahren aus einem harten Kunststoff in Form des gewünschten Wasserzeichens abgeformt wird.
Verfahren nach Anspruch 45 oder 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforationen mithilfe eines Lasers in den Wasserzeicheneinsatz eingebracht werden.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 45 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserzeicheneinsatz an dem Siebgewebe befestigt, insbesondere mit dem Siebgewebe verschweißt oder verklebt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 45 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserzeicheneinsatz mit einem mit Entwässerungsöffnungen versehenen Stützelement verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement unterhalb des Siebgewebes angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 49 oder 50, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebgewebe zwei oder mehr Gewebelagen aufweist, wobei das Stützelement in einem ausgeschnittenen Bereich einer unteren Gewebelage angeordnet wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 49 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Wasserzeicheneinsätze zur Erzeugung mehrstufiger Wasserzeichen und/oder unperforierte Metall-/Kunststoffformteile zur Erzeugung von zweistufigen Wasserzeichen über das Stützelement mit dem ersten Wasserzeicheneinsatz verbunden werden.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 49 bis 52, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement mit dem Siebgewebe verklebt oder verschweißt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Entwässerungssieb für die Papierherstellung mit mehrstufigen Wasserzeichen, bei dem a) ein Metallsiebgewebe mit zumindest je einem System von miteinander verwobenen, in Längsrichtung verlaufenden Kettfäden und quer dazu verlaufenden Schussfäden bereitgestellt wird, und b) das Siebgewebe in einem Teilbereich mit einem Wasserzeicheneinsatz aus einem perforierten Hartmetall versehen wird, der ein mehrstufiges Relief in Form des zu erzeugenden Wasserzeichens bildet.
Verfahren nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, dass als Metallsiebgewebe ein Bronzegewebe eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 54 oder 55, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserzeicheneinsatz in einem Gießverfahren aus einem harten Kunststoff in Form des gewünschten Wasserzeichens abgeformt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 54 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforationen mithilfe eines Lasers in den Wasserzeicheneinsatz eingebracht werden.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 54 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserzeicheneinsatz an dem Siebgewebe befestigt, insbesondere mit dem Siebgewebe verschweißt oder verklebt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 54 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserzeicheneinsatz mit einem mit Entwässerungsöffnungen versehenen Stützelement verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement unterhalb des Siebgewebes angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 59 oder 60, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebgewebe zwei oder mehr Gewebelagen aufweist, wobei Stützelement in einem ausgeschnittenen Bereich einer unteren Gewebelage angeordnet wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 59 bis 61, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Wasserzeicheneinsätze zur Erzeugung mehrstufiger Wasserzeichen und/oder unperforierte Metall-/Kunststoffformteile zur Erzeugung von zweistufigen Wasserzeichen über das Stützelement mit dem ersten Wasserzeicheneinsatz verbunden werden.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 59 bis 62, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement mit dem Siebgewebe verklebt oder verschweißt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Papiers, insbesondere eines Sicherheitspapiers, mit einem mehrstufigen Wasserzeichen, bei dem die Papieranlagerung auf einem Entwässerungssieb nach einem der Ansprüche 1 bis 63 erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierherstellung auf einer Rundsiebmaschine erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierherstellung auf einer Langsieb- oder Schrägsiebmaschine erfolgt.