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DE102018000696A1 - Method of attaching an embossing tool to an embossing roll - Google Patents

Method of attaching an embossing tool to an embossing roll Download PDF

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DE102018000696A1
DE102018000696A1 DE102018000696.5A DE102018000696A DE102018000696A1 DE 102018000696 A1 DE102018000696 A1 DE 102018000696A1 DE 102018000696 A DE102018000696 A DE 102018000696A DE 102018000696 A1 DE102018000696 A1 DE 102018000696A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
embossing
tool
diameter
embossing tool
roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102018000696.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Peter Franz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH filed Critical Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
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Priority to PCT/EP2019/000025 priority patent/WO2019145119A1/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44B—MACHINES, APPARATUS OR TOOLS FOR ARTISTIC WORK, e.g. FOR SCULPTURING, GUILLOCHING, CARVING, BRANDING, INLAYING
    • B44B5/00—Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins
    • B44B5/0047—Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins by rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44B—MACHINES, APPARATUS OR TOOLS FOR ARTISTIC WORK, e.g. FOR SCULPTURING, GUILLOCHING, CARVING, BRANDING, INLAYING
    • B44B5/00—Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins
    • B44B5/02—Dies; Accessories
    • B44B5/026—Dies

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen eines Prägewerkzeugs auf einer Prägewalze, wobei mit dem Prägewerkzeug Prägestrukturen in ein Substrat von Wertgegenständen geprägt werden.Erfindungsgemäß ist das Prägewerkzeug Hohlzylinder-förmig ausgestaltet und weist an seiner Innenseite einen Durchmesser auf, der kleiner ist als der Durchmesser der Außenseite der Prägewalze, wobei anschließenda) das Prägewerkzeug aufgeweitet wird, so dass der Durchmesser der Innenseite des Prägewerkzeugs großer ist, als der Durchmesser der Außenseite der Prägewalze und/oder die Prägewalze geschrumpft wird, so dass der Durchmesser der Außenseite der Prägewalze kleiner ist, als der Durchmesser der Innenseite des Prägewerkzeugs,b) danach das Prägewerkzeug über die Prägewalze gezogen wirdc) und danach das Prägewerkzeug geschrumpft wird, so dass der Durchmesser der Innenseite des Prägewerkzeugs kleiner ist, als der Durchmesser der Außenseite der Prägewalze und/oder die Prägewalze aufgeweitet wird, so dass der Durchmesser der Außenseite der Prägewalze größer ist, als der Durchmesser der Innenseite des Prägewerkzeugs, so dass das Prägewerkzeug auf die Prägewalze gepresst wird.The invention relates to a method for fastening an embossing tool on an embossing roller, wherein the embossing tool embossing structures are embossed into a substrate of valuables. According to the invention, the embossing tool is configured in the form of a hollow cylinder and has on its inside a diameter which is smaller than the diameter of the Outside of the embossing roll, which subsequentlya) the embossing tool is widened, so that the diameter of the inside of the embossing tool is larger than the diameter of the outside of the embossing roller and / or the embossing roller is shrunk, so that the diameter of the outside of the embossing roller is smaller the diameter of the inside of the embossing tool, b) then the embossing tool is pulled over the embossing roller c) and then the embossing tool is shrunk so that the diameter of the inside of the embossing tool is smaller than the diameter of the outside of the embossing roller and / or the pre rolled so that the diameter of the outside of the embossing roller is greater than the diameter of the inside of the embossing tool, so that the embossing tool is pressed onto the embossing roller.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen eines Prägewerkzeugs auf einer Prägewalze, wobei mit dem Prägewerkzeug Prägestrukturen in ein Substrat von Wertgegenständen geprägt werden.The invention relates to a method for fastening an embossing tool on an embossing roller, embossing structures being embossed into a substrate of valuables with the embossing tool.

Zur Abwehr von Fälschungsversuchen werden für jegliche Datenträger, die einen Wert darstellen, ständig neue Sicherheitselemente gesucht. Dies gilt ebenso für den Markenschutz. Vorteilhaft sind dabei Elemente, die eine Prägestruktur aufweisen, welche haptisch fühlbar und daher leicht ohne Hilfsmittel zu überprüfen sind.In order to avert counterfeiting attempts, new security elements are constantly being searched for any data carriers that represent a value. This also applies to trademark protection. In this case, elements which have an embossed structure which are tactile to feel and therefore easy to check without aids are advantageous.

Zur Herstellung dieser Prägestrukturen kommen Prägewerkzeuge für den Tiefdruck oder den Hochdruck zur Anwendung. Eine spezielle Anwendung ist hierbei der Einsatz von Strukturen, die durch Personen mit Sehbehinderung besonders deutlich zu erkennen sind. Eine besondere Ausgestaltung sind hierbei die Brailleschrift oder Kennzeichen, die landestypisch durch Punkte oder Linienstrukturen anhand von der Anlage oder Menge definiert sind, und beispielsweise eine Denomination einer Banknote darstellen.For the production of these embossing structures embossing tools for gravure or high pressure are used. A special application here is the use of structures that are particularly clearly visible by persons with visual impairment. A particular embodiment in this case are the braille script or license plate, which are defined by typical points or line structures on the basis of the system or quantity, and represent, for example, a denomination of a banknote.

Im Stichtiefdruck, einer Sonderform des Tiefdrucks, wird dabei eine Druckplatte mit vertieften Strukturen verwendet, die mit hohem Druck erhabene Stellen auf das zu prägende Substrat überträgt.In intaglio printing, a special form of intaglio printing, a printing plate with recessed structures is used, which transmits high-pressure raised areas to the substrate to be embossed.

Im Hochdruck werden gefräste, gelaserte, ausgewaschene oder geätzte Prägeplatten verwendet, welche durch eine Gegendruckform mittels mechanischem Druck eine erhabene Struktur auf dem Substrat erzeugt. Der mechanische Druck zum Prägen wird dabei direkt lokal auf die Druckplatte ausgeübt, wobei dieser Druck auf das Druckwerk und die entsprechenden Lager von Druck- und Gegendruckzylindern sowie gegebenenfalls weiteren Zylindern übertragen wird und diese stark belastet.At high pressure, milled, lasered, washed-out or etched embossing plates are used which, by means of a counter-pressure mold, produce a raised structure on the substrate by means of mechanical pressure. The mechanical pressure for embossing is exercised directly locally on the printing plate, this pressure being transferred to the printing unit and the corresponding bearings of pressure and counter-pressure cylinders and, if appropriate, further cylinders and this heavily loaded.

Eine besondere Form ist auch die Prägung mit Hilfe einer Hochdruckplatte, die auf einen massiven Vollzylinder aufgespannt wird, oder einer Sleeveumsetzung im konventionellen Tiefdruck.A special form is the embossing with the help of a high-pressure plate, which is clamped on a solid solid cylinder, or a Sleeveumsetzung in conventional gravure printing.

Aus DE 10 2017 005 838 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Prägewerkzeugs bekannt, insbesondere einer Hochdruckplatte für Blindprägung, wobei mit dem Prägewerkzeug taktil erfassbare Strukturen in ein Substrat geprägt werden. Das Prägewerkzeug wird hierbei über einen galvanischen Abformweg aus einer Tiefdruckplatte erzeugt, wobei zunächst ein Prägemotiv in eine Tiefdruckplatte eingebracht wird und anschließend das Prägewerkzeug durch galvanische Abformung der Tiefdruckplatte erzeugt wird. Das Prägemotiv auf dem Prägewerkzeug besteht aus einer oder mehreren Erhöhungen auf der Vorderseite des Prägewerkzeugs und einer oder mehreren direkt gegenüberliegenden Vertiefungen auf der Rückseite des Prägewerkzeugs.Out DE 10 2017 005 838 A1 a method for producing an embossing tool is known, in particular a high-pressure plate for blind embossing, wherein tactile detectable structures are embossed into a substrate with the embossing tool. The embossing tool is in this case produced via a galvanic Abformweg from a gravure plate, wherein initially an embossing motif is introduced into a gravure plate and then the embossing tool is produced by galvanic molding of gravure plate. The embossing motif on the embossing tool consists of one or more elevations on the front side of the embossing tool and one or more directly opposite depressions on the rear side of the embossing tool.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Prägewerkzeugs derart weiterzubilden, dass die Nachteile des Standes der Technik behoben werden. Des Weiteren soll ein Verfahren zur Herstellung eines Prägewerkzeug geschaffen werden, das eine bessere Aufnahme auf einem Zylinder oder Sleeve oder auf einem Magnetzylinder ermöglicht.The invention is therefore the object of developing a generic method for producing a stamping tool such that the disadvantages of the prior art are eliminated. Furthermore, a method for producing an embossing tool is to be created, which allows a better recording on a cylinder or sleeve or on a magnetic cylinder.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is solved by the features of the independent claim. Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist das Prägewerkzeug Hohlzylinder-förmig ausgestaltet und weist an seiner Innenseite einen Durchmesser auf, der kleiner ist als der Durchmesser der Außenseite der Prägewalze, wobei anschließend

  1. a) das Prägewerkzeug aufgeweitet wird, so dass der Durchmesser der Innenseite des Prägewerkzeugs großer ist, als der Durchmesser der Außenseite der Prägewalze und/oder die Prägewalze geschrumpft wird, so dass der Durchmesser der Außenseite der Prägewalze kleiner ist, als der Durchmesser der Innenseite des Prägewerkzeugs,
  2. b) danach das Prägewerkzeug über die Prägewalze gezogen wird
  3. c) und danach das Prägewerkzeug geschrumpft wird, so dass der Durchmesser der Innenseite des Prägewerkzeugs kleiner ist, als der Durchmesser der Außenseite der Prägewalze und/oder die Prägewalze aufgeweitet wird, so dass der Durchmesser der Außenseite der Prägewalze größer ist, als der Durchmesser der Innenseite des Prägewerkzeugs, so dass das Prägewerkzeug auf die Prägewalze gepresst wird.
According to the embossing tool is configured in a hollow cylinder-shaped and has on its inner side a diameter which is smaller than the diameter of the outside of the embossing roller, wherein subsequently
  1. a) the embossing tool is widened so that the diameter of the inside of the embossing tool is larger than the diameter of the outside of the embossing roller and / or the embossing roller is shrunk so that the diameter of the outside of the embossing roller is smaller than the diameter of the inside of the embossing tool,
  2. b) thereafter the embossing tool is pulled over the embossing roller
  3. c) and then the stamping tool is shrunk so that the diameter of the inside of the stamping tool is smaller than the diameter of the outside of the stamping roller and / or the embossing roller is widened so that the diameter of the outside of the stamping roller is greater than the diameter of the Inside the embossing tool, so that the embossing tool is pressed onto the embossing roller.

Erfindungsgemäß wird somit zunächst das Prägewerkzeug aufgeweitet und/oder die Prägewalze geschrumpft, so dass das Prägewerkzeug einfach über die Prägewalze gezogen werden kann. Abschließend wird das Prägewerkzeug wieder geschrumpft und/oder die Prägewalze aufgeweitet, so dass das Prägewerkzeug auf die Prägewalze gepresst wird.According to the invention, the embossing tool is thus first widened and / or the embossing roller is shrunk, so that the embossing tool can be easily pulled over the embossing roller. Finally, the embossing tool is shrunk again and / or the embossing roller is widened, so that the embossing tool is pressed onto the embossing roller.

Das Prägewerkzeug ist nach dem Aufziehen auf die Prägewalze fest auf der Prägewalze befestigt, und kann sich während eines Prägevorgangs nicht auf der Prägewalze bewegen. Weder kann es sich in Längsrichtung auf der Prägewalze hin oder her bewegen, noch kann bei Rotation des Prägewerkzeugs einen Schlupf zwischen Prägewerkzeug und Prägewalze auftreten.The embossing tool is fixedly mounted on the embossing roller after being mounted on the embossing roller, and can not move on the embossing roller during an embossing operation. Neither it can move in the longitudinal direction on the embossing roll back and forth, nor can during rotation of the embossing tool a slip between embossing tool and embossing roller occur.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Prägewerkzeug durch Erwärmen des Prägewerkzeugs aufgeweitet wird und durch Abkühlen des Prägewerkzeugs geschrumpft wird. Das Material des Prägewerkzeugs besteht hierbei bevorzugt aus Metall oder einem elektrisch leitfähigen Material, das sich bei Erwärmen ausdehnt und bei Abkühlen wieder zusammenzieht, so dass sich der Durchmesser des Hohlzylinder-förmigen Prägewerkzeugs bei Erwärmen vergrößert und bei Abkühlen wieder verkleinert. Selbstverständlich verändert sich bei Temperatureintrag in das Prägewerkzeug auch seine Länge, also seine Abmessungen in Richtung der Drehachse der Prägewalze, diese Längenänderung ist jedoch für die Erfindung unerheblich.According to a preferred embodiment, it is provided that the embossing tool is widened by heating the embossing tool and is shrunk by cooling the embossing tool. The material of the embossing tool in this case preferably consists of metal or an electrically conductive material which expands when heated and contracts again on cooling, so that the diameter of the hollow cylinder-shaped embossing tool increases when heated and reduced again on cooling. Of course, changes in temperature in the embossing tool and its length, so its dimensions in the direction of the axis of rotation of the embossing roll, this change in length is irrelevant to the invention.

Alternativ dazu kann das Prägewerkzeug innerhalb des elastisch formbaren bzw. Hookeschen Bereichs seines Materials mechanisch durch eine an seiner Außen- oder Innenseite radial nach Außen wirkende mechanische Kraft aufgeweitet werden und durch Abstellen der radial nach Außen wirkenden mechanischen Kraft geschrumpft werden. Der elastisch formbare bzw. Hookesche Bereich eines Materials ist gekennzeichnet durch einen linearen Zusammenhang zwischen der Dehnung und der Spannung in einem elastischen Körper mit dem Elastizitätsmodul als Proportionalitätsfaktor, was bekanntlich bei hinreichend kleiner Verformung mit der Wirklichkeit übereinstimmt. Solange also ein Körper bzw. dessen Material in seinem elastisch verformbaren Bereich gedehnt wird, kehrt er nach „Abschalten“ der Dehnung wieder in seine Ausgangslage oder Ausgangsform zurück.Alternatively, the embossing tool may be mechanically expanded within the elastically-formable or Hooke's region of its material by a mechanical force acting radially outwardly on its outer or inner side and shrunk by shutting off the radially outward-acting mechanical force. The elastically moldable or Hooke region of a material is characterized by a linear relationship between the elongation and the stress in an elastic body with the modulus of elasticity as a proportionality factor, which is known to coincide with reality at a sufficiently small deformation. So as long as a body or its material is stretched in its elastically deformable area, it returns to "shutdown" the strain back to its original position or initial shape.

Die Verformung des Prägewerkzeugs durch Temperatureintrag oder Eintrag einer mechanischen Kraft erfolgt in beiden Fällen also reversibel.The deformation of the embossing tool by the application of temperature or entry of a mechanical force is reversible in both cases.

Ebenso kann alternativ oder zusätzlich auch die Prägewalze durch Abkühlen der Prägewalze geschrumpft und durch Erwärmen der Prägewalze wieder aufgeweitet werden oder stattdessen innerhalb des elastisch formbaren Bereichs ihres Materials mechanisch durch eine an ihrer Außenseite radial nach Innen wirkende mechanische Kraft geschrumpft und durch Abstellen der radial nach Innen wirkenden mechanischen Kraft aufgeweitet werden.Likewise, alternatively or additionally, the embossing roll may be shrunk by cooling the embossing roll and widened again by heating the embossing roll, or instead shrunk mechanically within the elastically deformable region of its material by a mechanical force acting radially inwards on its outer side and by turning it radially inward acting mechanical force to be widened.

Besonders zweckmäßig ist es darüber hinaus, wenn das Hohlzylinder-förmige Prägewerkzeug aus einer bevorzugt rechteckigen oder quadratischen Prägeplatte erzeugt wird, wobei die Prägeplatte zuerst zylinderförmig gebogen und anschließend an ihren zusammengeführten Kanten zu dem Hohlzylinder-förmigen Prägewerkzeug zusammengefügt wird. Die Prägeplatte wird dabei bevorzugt zunächst eben oder planar hergestellt und anschließend zu dem Hohlzylinder-förmigen Prägewerkzeug gebogen, wobei die Kanten des Prägewerkzeugs, die durch das Biegen zusammengeführt werden, miteinander zusammengefügt werden.In addition, it is particularly useful if the hollow cylinder-shaped embossing tool is produced from a preferably rectangular or square embossing plate, wherein the embossing plate is first bent cylindrically and then joined together at their merging edges to form the hollow cylinder-shaped embossing tool. The embossing plate is preferably first made planar or planar and then bent to the hollow cylinder-shaped embossing tool, wherein the edges of the embossing tool, which are brought together by bending, are joined together.

Dieses Zusammenfügen der zusammengeführten Kanten der Prägeplatte erfolgt bevorzugt mittels eines Laserstrahl, der über die Fügestelle der beiden zusammengeführten Kanten geführt wird und dabei die beiden zusammengeführten Kanten miteinander verschweißt. Stattdessen können die zusammengeführten Kanten der Prägeplatte auch mit anderen aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zusammengefügt werden, beispielsweise mittels Verklebung, Verschraubung, Funkenerosion, Schweißen oder Klammerung. Bei Schweißen wird das Material an den Kanten geschmolzen und damit ineinander- oder zusammengefügt, wobei das Schmelzen beispielsweise durch Eintrag von Hitze (Schweißbrenner) oder elektrischen Strom erfolgen kann.This joining of the merged edges of the embossing plate is preferably carried out by means of a laser beam which is guided over the joint of the two merged edges, thereby welding the two merged edges together. Instead, the merged edges of the stamping plate can also be joined together with other methods known from the prior art, for example by means of gluing, screwing, spark erosion, welding or clamping. When welding, the material is melted at the edges and thus into each other or put together, the melting can be done for example by entry of heat (welding torch) or electric current.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Dicke d2 der Wandung des Hohlzylinder-förmigen Prägewerkzeugs 300 µm bis 3000 µm, bevorzugt 250 µm bis 2000 µm und besonders bevorzugt 300 µm bis 1000 µm beträgt. Der Umfang des Hohlzylinder-förmigen Prägewerkzeugs beträgt bevorzugt 300 mm bis 1200 mm, besonders bevorzugt 400 mm bis 900 mm und ganz besonders bevorzugt 450 mm bis 800 mm.According to a further preferred embodiment, it is provided that the thickness d 2 the wall of the hollow cylinder-shaped embossing tool 300 microns to 3000 microns, preferably 250 microns to 2000 microns and more preferably 300 microns to 1000 microns. The circumference of the hollow cylinder-shaped embossing tool is preferably 300 mm to 1200 mm, more preferably 400 mm to 900 mm and most preferably 450 mm to 800 mm.

Die eigentliche Prägehöhe ist dabei maximal d2 - d1 und entspricht bevorzugt 100 µm bis 2700 µm, besonders bevorzugt 300 µm bis 2000 µm und ganz besonders bevorzugt 350 µm bis 1000 µm.The actual embossing height is maximum d 2 - d 1 and preferably corresponds to 100 microns to 2700 microns, more preferably 300 microns to 2000 microns and most preferably 350 microns to 1000 microns.

Wertgegenstände, die mit einem erfindungsgemäßen Prägewerkzeug geprägt werden können, sind insbesondere Banknoten, Aktien, Anleihen, Urkunden, Gutscheine, Schecks, hochwertige Eintrittskarten, aber auch andere fälschungsgefährdete Papiere, wie Pässe und sonstige Ausweisdokumente, sowie Karten, wie beispielsweise Kredit- oder Debitkarten, deren Kartenkörper mindestens eine Lage eines Sicherheitspapiers aufweist, und auch Produktsicherungselemente, wie Etiketten, Siegel, Verpackungen, Umverpackung, Faltschachteln, Beipackzettel, Blister, Folien, dünne Metallflächen oder weiche Metallformen oder Kunststoffformen und dergleichen.Valuables that can be embossed with a stamping tool according to the invention are, in particular, banknotes, stocks, bonds, certificates, vouchers, checks, high-quality admission tickets, but also other counterfeit securities, such as passports and other identification documents, as well as cards, such as credit or debit cards, for example. whose card body has at least one layer of security paper, and also product securing elements, such as labels, seals, packaging, outer packaging, folding boxes, leaflets, blisters, foils, thin metal surfaces or soft metal molds or plastic molds and the like.

Die vereinfachte Benennung Wertgegenstand schließt alle oben genannten Materialien, Dokumente und Produktsicherungsmittel ein.The simplified term Valuable includes all of the above materials, documents and product safeguards.

Das Substrat des Wertgegenstands besteht besonders bevorzugt aus Papier aus Baumwollfasern, wie es beispielsweise für Banknoten verwendet wird, oder aus anderen natürlichen Fasern oder aus Synthesefasern oder einer Mischung aus natürlichen und synthetischen Fasern, oder aus mindestens einer Kunststofffolie. Weiterhin bevorzugt besteht das Substrat aus einer Kombination aus mindestens zwei übereinander angeordneten und miteinander verbundenen unterschiedlichen Substraten, einem sogenannten Hybrid. Hierbei besteht das Substrat beispielsweise aus einer Kombination Kunststofffolie-Papier-Kunststofffolie, d.h. ein Substrat aus Papier wird auf jeder seiner beiden Seiten durch eine Kunststofffolie bedeckt, oder aus einer Kombination Papier-Kunststofffolie-Papier, d.h. ein Substrat aus einer Kunststofffolie wird auf jeder seiner beiden Seiten durch Papier bedeckt.The substrate of the article of value is particularly preferably made of paper made of cotton fibers, as used for example for banknotes, or of other natural fibers or from synthetic fibers or a mixture of natural and synthetic fibers, or from at least one plastic film. Further preferably, the substrate consists of a combination of at least two superimposed and interconnected different substrates, a so-called hybrid. Here, the substrate is made of, for example, a combination of plastic film-paper plastic film, ie a paper substrate is covered on both sides by a plastic film, or a combination of paper-plastic film paper, ie a substrate made of a plastic film on each of its covered by paper on both sides.

Angaben zum Gewicht des verwendeten Substrats sind beispielsweise in der Schrift DE 102 43 653 A9 angegeben, deren Ausführungen diesbezüglich vollumfänglich in diese Anmeldung aufgenommen werden. Die Schrift DE 102 43 653 A9 führt insbesondere aus, dass die Papierschicht üblicherweise ein Gewicht von 50 g/m2 bis 100 g/m2 aufweist, vorzugsweise von 80 g/m2 bis 90 g/m2. Selbstverständlich kann je nach Anwendung jedes andere geeignete Gewicht eingesetzt werden.Information on the weight of the substrate used are, for example, in the Scriptures DE 102 43 653 A9 specified, the statements of which are fully incorporated in this application in this regard. The font DE 102 43 653 A9 in particular states that the paper layer usually has a weight of 50 g / m 2 to 100 g / m 2 , preferably from 80 g / m 2 to 90 g / m 2 . Of course, depending on the application, any other suitable weight can be used.

Besonders bevorzugt besteht das Substrat aus einer Pappe oder einem Papier mit einem Flächengewicht von 120 g/m2 oder mehr.Particularly preferably, the substrate consists of a cardboard or a paper having a basis weight of 120 g / m 2 or more.

Die Begriffe „Außenseite“ oder „Innenseite“ des Prägezylinders, der Prägeplatte oder deren Vorläufer sind relative Begriffe, die auch als „die eine“ und „die gegenüberliegende“ Seite bezeichnet werden können und die den überwiegenden Anteil der Gesamtoberfläche des Prägezylinders, der Prägeplatte oder deren Vorläufer bilden. Ausdrücklich nicht umfasst mit diesen Begriffen sind die Seitenflächen eines Prägezylinders oder einer Prägeplatte, die bei einer Dicke eines Prägezylinders oder einer Prägeplatte bis zu einigen Millimetern verschwindend gering sind und üblicherweise nicht mit Prägestrukturen versehen werden bzw. werden können.The terms "outside" or "inside" of the embossing cylinder, the embossing plate, or their precursors are relative terms, which may also be referred to as "the one" and "the opposite" side and which account for the majority of the overall surface of the embossing cylinder, embossing plate or whose precursors form. Specifically not included with these terms are the side surfaces of a stamping cylinder or an embossing plate, which are vanishingly small with a thickness of a stamping cylinder or an embossing plate up to a few millimeters and are usually not provided with embossing structures or can be.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen, soweit dies von dem Schutzumfang der Ansprüche erfasst ist.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the specified combinations but also in other combinations, without departing from the scope of the present invention, insofar as this is covered by the scope of the claims.

Anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele und der ergänzenden Figuren werden die Vorteile der Erfindung erläutert. Die Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen dar, auf die jedoch die Erfindung in keinerlei Weise beschränkt sein soll. Des Weiteren sind die Darstellungen in den Figuren des besseren Verständnisses wegen stark schematisiert und spiegeln nicht die realen Gegebenheiten wider. Insbesondere entsprechen die in den Figuren gezeigten Proportionen nicht den in der Realität vorliegenden Verhältnissen und dienen ausschließlich zur Verbesserung der Anschaulichkeit. Des Weiteren sind die in den folgenden Ausführungsbeispielen beschriebenen Ausführungsformen der besseren Verständlichkeit wegen auf die wesentlichen Kerninformationen reduziert. Bei der praktischen Umsetzung können wesentlich komplexere Muster oder Bilder zur Anwendung kommen.Reference to the following embodiments and the additional figures, the advantages of the invention will be explained. The embodiments represent preferred embodiments, to which, however, the invention should not be limited in any way. Furthermore, the representations in the figures of better understanding are highly schematized and do not reflect the realities. In particular, the proportions shown in the figures do not correspond to the conditions present in reality and serve exclusively to improve the clarity. Furthermore, the embodiments described in the following exemplary embodiments are reduced to the essential core information for the sake of clarity. In the practical implementation much more complex patterns or images can be used.

Im Einzelnen zeigen schematisch:

  • 1 in Seitenansicht ein ebenes Prägewerkzeug,
  • 2 eine zylinderförmig gebogenes Prägewerkzeug und hierbei in 2a in schräger Draufsicht, in 2b in Seitenansicht und in 2c in Seitenansicht während des Laserschweißens der Stoßfuge,
  • 3 in schräger Draufsicht das Aufziehen des zylinderförmig gebogenen und verschweißten Prägewerkzeugs auf eine Prägewalze und hierbei in 3a vor dem Aufziehen und in 3b nach dem Aufziehen auf die Prägewalze.
In detail, show schematically:
  • 1 in side view a flat embossing tool,
  • 2 a cylindrically curved embossing tool and this in 2a in angled top view, in 2 B in side view and in 2c in side view during laser welding of the butt joint,
  • 3 in oblique plan view, the mounting of the cylindrically curved and welded embossing tool on an embossing roll and this in 3a before mounting and in 3b after mounting on the embossing roller.

1 zeigt in Seitenansicht eine ebene Prägeplatte 1 mit Prägestrukturen 2, die aus Erhöhungen bestehen. Die Prägeplatte weist hierbei außerhalb der Prägestrukturen eine Dicke d1 und innerhalb der Prägestrukturen eine Dicke d2 auf. 1 shows a side view of a flat stamping plate 1 with embossed structures 2 consisting of increases. The embossing plate hereby has a thickness outside the embossed structures d 1 and within the embossed structures, a thickness d 2 on.

Diese Prägeplatte 1 wird nun in Richtung der beiden Pfeile, die in 1 am linken und rechten Rand der Prägeplatte 1 eingezeichnet sind, gemäß 2a und 2b zylinderförmig gebogen, wobei die Prägeplatte 1 nach dem Biegen an ihren zusammengeführten Kanten einen Spalt 3 aufweist. Dieser Spalt wird mit einem Laserstrahl 4 verschweißt, so dass sich ein Hohlzylinder-förmiges Prägewerkzeug ergibt.This stamping plate 1 will now be in the direction of the two arrows that are in 1 on the left and right edges of the stamping plate 1 are drawn in accordance with 2a and 2 B bent in a cylindrical shape, the embossing plate 1 after bending at their merged edges a gap 3 having. This gap is made with a laser beam 4 welded, so that there is a hollow cylinder-shaped embossing tool.

3a zeigt in schräger Draufsicht in der rechten Abbildung das Hohlzylinder-förmige Prägewerkzeug 5 mit der Schweißnaht 6 vor dem Aufziehen auf eine Prägewalze 7. Der Durchmesser der Innenseite des Prägewerkzeugs 5 ist so bemessen, dass er bei gleicher Temperatur von Prägewerkzeug 5 und Prägewalze 7 etwas kleiner ist, als der äußere Durchmesser der Prägewalze 7, so dass das Prägewerkzeug 5 nach dem Aufziehen auf die Prägewalze 7 fest auf der Prägewalze 7 befestigt ist, und sich während eines Prägevorgangs nicht auf der Prägewalze 7 bewegen kann. Weder kann es sich in Längsrichtung auf der Prägewalze 7 hin oder her bewegen, noch kann bei Rotation des gesamten Prägewerkzeugs einen Schlupf zwischen Prägewerkzeug 5 und Prägewalze 7 auftreten. 3a shows in oblique plan view in the right figure, the hollow cylinder-shaped embossing tool 5 with the weld 6 before mounting on an embossing roller 7 , The diameter of the inside of the stamping tool 5 is sized so that it is at the same temperature of embossing tool 5 and embossing roll 7 is slightly smaller than the outer diameter of the embossing roll 7 so that the stamping tool 5 after mounting on the embossing roller 7 firmly on the embossing roller 7 is attached, and not during embossing on the embossing roll 7 can move. Neither can it be longitudinally on the embossing roll 7 move back and forth, nor can a rotation between the embossing tool during rotation of the entire embossing tool 5 and embossing roll 7 occur.

Zum Aufziehen des Prägewerkzeugs 5 auf die Prägewalze 7 wird das Prägewerkzeug 5 erwärmt, so dass er sich ausdehnt und seinen Durchmesser vergrößert, und entweder gleichzeitig oder alternativ die Prägewalze 7 abgekühlt, so dass sie sich zusammenzieht und ihren Durchmesser verkleinert. Prägewerkzeug 5 und Prägewalze 7 weisen also eine Temperaturdifferenz zueinander auf, so dass der Durchmesser des Prägewerkzeugs 5 an seiner Innenseite größer ist als der Durchmesser der Prägewalze 7 an ihrer Außenseite und damit einfach auf die Prägewalze 7 geschoben werden kann. Nach dem abschließenden Abkühlen des Prägewerkzeugs 5 bzw. dem Erwärmen der Prägewalze 7, so lange bis keine Temperaturdifferenz zwischen Prägewerkzeug 5 und Prägewalze 7 mehr besteht, sitzt das Prägewerkzeug 5 fest auf der Prägewalze 7. 3b zeigt die Prägewalze 7 nach dem Aufziehen des Prägewerkzeugs 5. For mounting the stamping tool 5 on the embossing roll 7 becomes the embossing tool 5 heated so that it expands and increases its diameter, and either simultaneously or alternatively the embossing roller 7 cooled down so that it contracts and reduces its diameter. embossing tool 5 and embossing roll 7 So have a temperature difference to each other, so that the diameter of the embossing tool 5 on its inside is larger than the diameter of the embossing roll 7 on its outside and thus just on the embossing roller 7 can be pushed. After the final cooling of the embossing tool 5 or the heating of the embossing roll 7 , until no temperature difference between stamping tool 5 and embossing roll 7 more exists, the stamping tool sits 5 firmly on the embossing roller 7 , 3b shows the embossing roller 7 after mounting the stamping tool 5 ,

Statt des thermischen Aufschrumpfens des Prägewerkzeugs 5 auf die Prägewalze 7 durch Einbringens einer Temperaturdifferenz zwischen Prägewerkzeug 5 und Prägewalze 7, kann selbstverständlich auch jede andere geeignete aus dem Stand der Technik bekannte Fügetechnik verwendet werden, beispielsweise Kaltdehnen. Beim Kaltdehnen wird das Prägewerkzeug 5 innerhalb des elastisch formbaren Bereichs (Hookscher oder federelastischer Bereich) seines Materials mechanisch durch eine an seiner Außen- oder Innenseite radial nach Außen wirkende Kraft aufgeweitet, über die Prägewalze 7 geschoben und anschließend die radial nach Außen wirkende Kraft wieder abgestellt. Das Prägewerkzeug 5 kehrt daraufhin in seine ursprüngliche Form zurück und verspannt sich mit der Prägewalze 7.Instead of the thermal shrinkage of the embossing tool 5 on the embossing roll 7 by introducing a temperature difference between embossing tool 5 and embossing roll 7 , Of course, any other suitable known from the prior art joining technique can be used, for example, cold stretching. During cold stretching, the embossing tool 5 within the elastically deformable region (Hooke's or spring-elastic region) of its material, expanded mechanically by means of a force acting radially outward on its outer or inner side, via the embossing roller 7 pushed and then turned off the radially outward force. The embossing tool 5 then returns to its original shape and tense with the embossing roller 7 ,

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102017005838 A1 [0007]DE 102017005838 A1 [0007]
  • DE 10243653 A9 [0024]DE 10243653 A9 [0024]

Claims (9)

Verfahren zum Befestigen eines Prägewerkzeugs auf einer Prägewalze, wobei mit dem Prägewerkzeug Prägestrukturen in ein Substrat von Wertgegenständen geprägt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Prägewerkzeug Hohlzylinder-förmig ausgestaltet ist und an seiner Innenseite einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser der Außenseite der Prägewalze, wobei anschließend a. das Prägewerkzeug aufgeweitet wird, so dass der Durchmesser der Innenseite des Prägewerkzeugs großer ist, als der Durchmesser der Außenseite der Prägewalze und/oder die Prägewalze geschrumpft wird, so dass der Durchmesser der Außenseite der Prägewalze kleiner ist, als der Durchmesser der Innenseite des Prägewerkzeugs, b. das Prägewerkzeug über die Prägewalze gezogen wird, c. das Prägewerkzeug geschrumpft wird, so dass der Durchmesser der Innenseite des Prägewerkzeugs kleiner ist, als der Durchmesser der Außenseite der Prägewalze und/oder die Prägewalze aufgeweitet wird, so dass der Durchmesser der Außenseite der Prägewalze größer ist, als der Durchmesser der Innenseite des Prägewerkzeugs, so dass das Prägewerkzeug auf die Prägewalze gepresst wird.A method for attaching an embossing tool on an embossing roller, wherein the embossing tool embossing structures are embossed into a substrate of valuables, characterized in that the embossing tool is configured in a hollow cylinder-shaped and has on its inside a diameter which is smaller than the diameter of the outside of the Embossing roll, followed by a. the embossing tool is widened so that the diameter of the inside of the embossing tool is larger than the diameter of the outside of the embossing roller and / or the embossing roller is shrunk so that the diameter of the outside of the embossing roller is smaller than the diameter of the inside of the embossing tool, b. the embossing tool is pulled over the embossing roll, c. the embossing tool is shrunk so that the diameter of the inside of the embossing tool is smaller than the diameter of the outside of the embossing roller and / or the embossing roller is widened, so that the diameter of the outside of the embossing roller is greater than the diameter of the inside of the embossing tool, so that the embossing tool is pressed onto the embossing roller. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Prägewerkzeug durch Erwärmen des Prägewerkzeugs aufgeweitet wird und durch Abkühlen des Prägewerkzeugs geschrumpft wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the embossing tool is widened by heating the embossing tool and is shrunk by cooling the embossing tool. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Prägewerkzeug innerhalb des elastisch formbaren Bereichs seines Materials mechanisch durch eine an seiner Außen- oder Innenseite radial nach Außen wirkende mechanische Kraft aufgeweitet wird und durch Abstellen der radial nach Außen wirkenden mechanischen Kraft geschrumpft wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the embossing tool is mechanically expanded within the elastically deformable region of its material by a force acting on its outer or inner side radially outward mechanical force and shrunk by turning off the radially outwardly acting mechanical force. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägewalze durch Abkühlen der Prägewalze geschrumpft wird und durch Erwärmen der Prägewalze aufgeweitet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the embossing roll is shrunk by cooling the embossing roll and is widened by heating the embossing roll. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägewalze innerhalb des elastisch formbaren Bereichs ihres Materials mechanisch durch eine an ihrer Außenseite radial nach Innen wirkende mechanische Kraft geschrumpft wird und durch Abstellen der radial nach Innen wirkenden mechanischen Kraft aufgeweitet wird.Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the embossing roller within the elastically deformable region of its material is mechanically shrunk by a mechanical force acting radially inwards on its outer side and is widened by shutting off the radially inward acting mechanical force. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlzylinder-förmige Prägewerkzeug aus einer bevorzugt rechteckigen oder quadratischen Prägeplatte erzeugt wird, wobei die Prägeplatte zuerst zylinderförmig gebogen und anschließend an ihren zusammengeführten Kanten zu dem Hohlzylinder-förmigen Prägewerkzeug zusammengefügt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow cylinder-shaped embossing tool is produced from a preferably rectangular or square embossing plate, wherein the embossing plate is first bent cylindrically and then joined together at their merging edges to form the hollow cylinder-shaped embossing tool. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammengeführten Kanten der Prägeplatte mit einem Laserstrahl zusammengefügt werden, wobei die zusammengeführten Kanten der Prägeplatte durch den Laserstrahl miteinander verschweißt werden.Method according to Claim 6 , characterized in that the merged edges of the embossing plate are joined together with a laser beam, wherein the merged edges of the embossing plate are welded together by the laser beam. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammengeführten Kanten der Prägeplatte mittels Verklebung, Verschraubung, Funkenerosion, Schweißen oder Klammerung zusammengefügt werden.Method according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the merged edges of the stamping plate are joined together by gluing, screwing, spark erosion, welding or stapling. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Prägehöhe (d2 - d1) 100 µm bis 2700 µm, bevorzugt 300 µm bis 2000 µm und besonders bevorzugt 350 µm bis 1000 µm ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the maximum embossing height (d 2 - d 1 ) is 100 microns to 2700 microns, preferably 300 microns to 2000 microns and more preferably 350 microns to 1000 microns.
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