[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitspapiers sowie
eine Saugvorrichtung zur Erzeugung von Dünnstellen oder Öffnungen in einer feuchten
Papierbahn in einem solchen Papierherstellungsverfahren.
[0002] Sicherheitspapiere oder Wertdokumente werden zur Absicherung oft mit Echtheitsmerkmalen,
wie Wasserzeichen, eingebetteten Sicherheitsfäden und dergleichen, ausgestattet, die
eine Überprüfung der Echtheit des Sicherheitspapiers oder Wertdokuments gestatten
und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen.
[0003] Im Sinne der Erfindung bezeichnet dabei der Begriff "Sicherheitspapier" das unbedruckte
Papier, das üblicherweise in quasi endloser Form vorliegt und zu einem späteren Zeitpunkt
weiterverarbeitet wird. Als "Wertdokument" wird ein Dokument bezeichnet, das für seinen
bestimmungsgemäßen Gebrauch fertig gestellt ist. Wertdokumente im Sinne der vorliegenden
Erfindung sind insbesondere Banknoten, Aktien, Anleihen, Urkunden, Gutscheine, Schecks,
hochwertige Eintrittskarten, aber auch andere fälschungsgefährdete Papiere, wie Pässe
und sonstige Ausweisdokumente, sowie Produktsicherungselemente, wie Etiketten, Siegel,
Verpackungen und dergleichen. Die vereinfachte Benennung "Sicherheitspapier" oder
"Wertdokument" schließt im Folgenden alle derartigen Dokumente und Produktsicherungsmittel
ein.
[0004] In der Vergangenheit haben sich insbesondere solche Echtheitsmerkmale bewährt, die
nur während der Herstellung in das Sicherheitspapier eingebracht werden können. Eine
erste Art von Echtheitsmerkmalen, wie etwa Wasserzeichen, Sicherheitsfäden, chemisch
reagierende Zusätze oder Melierfasern, dient der visuellen Echtheitsprüfung durch
einen Menschen. Obwohl diese Merkmale visuell erkennbar sind, garantieren sie eine
hohe Sicherheit, da das mit solchen Echtheitsmerkmalen ausgestattete Papier nur mit
aufwändigen Maschinen hergestellt werden kann, zu denen ein Fälscher keinen Zugang
hat und deren Anschaffung oder Nachbau sich für Fälschungszwecke wirtschaftlich nicht
lohnt.
[0005] Neben den visuell und ohne Hilfsmittel identifizierbaren Merkmalen werden Sicherheitspapiere
seit langem auch mit Echtheitsmerkmalen einer zweiten Art ausgestattet, welche nur
mithilfe spezieller Nachweisvorrichtungen nachweisbar sind. Bei dieser Art von Merkmalen
hat ein Fälscher zusätzlich das Problem, das Vorliegen eines Merkmals und dessen besondere
Eigenschaften erst identifizieren zu müssen.
[0006] Viele Sicherheitspapiere und Wertdokumente enthalten Echtheitsmerkmale beider genannter
Arten, um eine Echtheitsprüfung auf verschiedenen Ebenen zu ermöglichen. Beispielsweise
kann ein Sicherheitsfaden für eine Einbettung in Banknoten oder andere Wertdokumente
eine im Durchlicht visuell erkennbare Negativschrift und zusätzlich einen nur maschinell
lesbaren Magnetcode aufweisen.
[0007] Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung
von Sicherheitspapier mit hoher Fälschungssicherheit vorzuschlagen.
[0008] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen
sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0009] Nachfolgend werden den neben den erfindungsgemäßen Ausgestaltungen auch weitere,
selbst nicht zur Erfindung gehörenden Gestaltungen beschrieben, die dem besseren Verständnis
der Erfindung und der mit der Erfindung verbundenen Vorteile dienen.
[0010] Mehrlagiges Sicherheitspapier ist ein aus mehreren Schichten kombiniertes Sicherheitspapier,
wobei die Zusammenführung der Schichten bereits bei der Papierherstellung oder erst
nach der Papierherstellung erfolgen kann. In beiden Varianten gibt es mehrere verschiedene
Prinzipien, nach denen das Sicherheitspapier mit einem oder mehreren Echtheitsmerkmalen
ausgestattet werden kann. Auf das Sicherheitspapier können Fremdelemente aufgebracht
werden, es können visuell oder maschinell prüfbare Maßnahmen an den einzelnen, das
mehrlagige Sicherheitspapier aufbauenden Schichten vorgenommen werden, und es können
Einlagerungen zwischen zwei oder mehreren der Einzelschichten eingebracht werden.
[0011] Das mehrlagige Sicherheitspapier enthält zumindest eine Lage aus Papier. Die weiteren
Lagen können ebenfalls aus Papier, aber auch aus anderen Materialien, beispielsweise
durch Kunststofffolien, gebildet sein.
[0012] Die Fremdelemente können sowohl bei als auch nach der Papierherstellung in endloser
Form, etwa als Streifen oder Bänder, oder in Form von etikettenförmigen Einzelelementen
auf das Sicherheitspapier aufgebracht, beispielsweise aufgeklebt werden. Für die Einlagerungen
zwischen den Schichten kommen Einzelelemente, wie Fasern, Planchetten, Pigmente, Aufdrucke
und dergleichen, oder Endlosmaterial, wie etwa Sicherheitsfäden, Sicherheitsbänder,
Netze, Gitter, Gewebematerial oder Folienbahnen, in Betracht.
[0013] Bei der Papierherstellung bietet sich eine Vielzahl von an den einzelnen Papierschichten
vorzunehmenden Maßnahmen an. Beispielsweise können die Einzelschichten insgesamt oder
auch nur bereichsweise unterschiedliche Dicke oder unterschiedliche Zusammensetzung
aufweisen. Letzteres kann beispielsweise durch Zusätze bei der Herstellung der Einzelschichten
oder durch Ausbildung der Einzelschichten aus unterschiedlichen Fasern erreicht werden.
Weiter können die Einzelschichten eine unterschiedliche Flächenstruktur aufweisen.
Darunter fallen beispielsweise Echtheitsmerkmale, wie durchgehende Öffnungen, Wasserzeichen
oder Unterbrechungen, in einer oder mehreren der Einzelschichten. Auch eine nachträgliche
Verformung der Papierlagen, etwa mithilfe eines Egoutteurs, kommt in Betracht.
[0014] Werden die Papierlagen erst nach der Papierherstellung etwa durch Kaschieren miteinander
verbunden, so können Echtheitsmerkmale zum einen mit den eben erwähnten Maßnahmen,
also insbesondere durch Variation der Dicke, der Zusammensetzung oder der Flächenstruktur
der Papierlagen erzeugt werden. Zusätzliche Möglichkeiten ergeben sich, wenn unterschiedliche
Materialien, wie Papier und Kunststofffolien, miteinander kombiniert werden. Eine,
mehrere, oder sogar alle der unterschiedlichen Materialschichten können dann mit Echtheitsmerkmalen
versehen werden, wobei ein besonders hoher Fälschungsschutz erreicht wird, wenn die
Echtheitsmerkmale aus verschiedenen Schichten miteinander eine funktionelle Wechselbeziehung
eingehen. Beispielsweise können sich die in verschiedenen Schichten vorliegenden Informationen
zu einer Gesamtinformation ergänzen, oder die Wirkung eines Echtheitsmerkmals einer
Schicht kann das Vorhandensein eines weitern Merkmals in einer anderen Schicht voraussetzen.
[0015] Bei einem mehrlagigen Sicherheitspapier für die Herstellung von Sicherheits- oder
Wertdokumenten, wie Banknoten, Ausweiskarten und dergleichen, das selbst nicht Teil
der Erfindung ist, ist in eine erste Papierlage ein endloses Sicherheitselement eingebracht,
welches auf zumindest einer Seite der Papierlage frei zugänglich ist. Die erste Papierlage
ist auf der frei zugänglichen Seite des Sicherheitselements von einer zweiten Papierlage
abgedeckt, welche im Bereich des Sicherheitselements eine oder mehrere Öffnungen aufweist.
Vorzugweise ist die Ausdehnung der Öffnung(en) senkrecht zur Laufrichtung des endlosen
Sicherheitselements kleiner als dessen Breite, so dass sie nicht über das Sicherheitselement
hinausreicht.
[0016] Das endlose Sicherheitselement kann insbesondere durch einen Sicherheitsfaden oder
ein breites Sicherheitsband gebildet sein. Sicherheitsfäden weisen dabei eine Breite
von 2 mm oder weniger, zumeist von etwa 1 mm auf. Breitere endlose Sicherheitselemente
werden im Rahmen dieser Beschreibung als Sicherheitsbänder bezeichnet. Sie weisen
insbesondere eine Breite von 4 mm bis 20 mm, teilweise sogar bis zu 30 mm auf.
[0017] Während die schmäleren Sicherheitsfäden meist in die erste Papierlage eingebettet
sind, teilen die breiten Sicherheitsbänder typischerweise die erste Papierlage in
zwei Teile, so dass sie auf beiden Seiten der Papierlage sichtbar und zugänglich sind.
Dabei wird in den Randbereichen des Sicherheitsbands mit Vorteil ein charakteristischer
Büttenrand ausgebildet, der durch Schneiden oder Stanzen nicht nachzubilden ist. Das
Sicherheitselement kann auch mit einem Kleber in der ersten Papierlage befestigt sein.
[0018] Das endlose Sicherheitselement kann darüber hinaus mit optisch variablen Effekten,
insbesondere mit einer Beugungsstruktur, einem Hologramm, einem Farbkippeffekt oder
einem anderen Interferenzschichteffekt, ausgestattet sein. Es kann auch mit einem
Druckbild, insbesondere Positiv- oder Negativschriftzeichen, versehen sein.
[0019] Die Öffnung der zweiten Papierlage kann beispielsweise in Gestalt einer sich entlang
des endlosen Sicherheitselements erstreckenden streifenförmigen Unterbrechung vorgesehen
sein. Eine solche Unterbrechung kann bei der Herstellung mit einem aufreißbaren Releasestreifen
verschlossen werden, so dass ein zunächst geschlossenes Sicherheitspapier entsteht,
in das zu einem späteren Zeitpunkt eine Öffnung eingebracht werden kann. Auch beliebige
andere Lochformen kommen für die Öffnungen infrage, wie etwa eine regelmäßige Abfolge
runder oder eckiger Unterbrechungen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die
Öffnungen in der zweiten Papierlage mit einem transparenten Material, insbesondere
einem Polyurethankleber, gefüllt.
[0020] Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Sicherheitspapiers enthält die erste Papierlage
ein Wasserzeichen und die zweite Papierlage im Bereich des Wasserzeichens eine Unterbrechung,
in der das Wasserzeichen deutlich hervortritt.
[0021] Die erste Papierlage weist in einer vorteilhaften Variante eine Grammatur von 60
bis 80 g/m
2, insbesondere von 65 bis 70 g/m
2 auf, während die zweite Papierlage eine Grammatur von 15 bis 45 g/m
2, insbesondere von 20 bis 25 g/m
2 aufweist. In einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Variante sind die Verhältnisse
umgekehrt, und die erste Papierlage weist eine Grammatur von 15 bis 45 g/m
2, insbesondere von 20 bis 25 g/m
2 auf, während die zweite Papierlage eine Grammatur von 60 bis 80 g/m
2, insbesondere von 65 bis 70 g/m
2 aufweist.
[0022] Bei einem Verfahren zur Herstellung eines oben geschilderten Sicherheitspapiers,
das selbst nicht Teil der Erfindung ist, ist vorgesehen, dass
- eine erste Papierbahn gebildet wird, und ein endloses Sicherheitselement so in die
erste Papierbahn eingebracht wird, dass das endlose Sicherheitselement zumindest auf
einer Seite der Papierbahn frei zugänglich ist,
- eine zweite Papierbahn gebildet wird, die im noch feuchten Zustand mit der ersten
Papierbahn zusammengeführt und fest verbunden wird, so dass sie die frei zugängliche
Seite des Sicherheitselements abdeckt,
- wobei in die zweite Papierbahn eine oder mehrere Öffnungen eingebracht werden, die
nach dem Zusammenführen mit der ersten Papierbahn im Bereich des endlosen Sicherheitselements
zu liegen kommen.
[0023] Die Herstellung der ersten und/ oder zweiten Papierbahn erfolgt vorteilhaft in einer
Gleichstromrundsieb-Papiermaschine. Alternativ oder zusätzlich kann die erste und/
oder zweite Papierbahn in einem Kurzformer erzeugt werden, bei dem die Papiermasse
auf ein Rundsieb aufgedüst wird.
[0024] In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird die zweite Papierbahn
auf einem Rundsieb erzeugt, dessen Löcher in Teilbereichen verschlossen sind. Dadurch
wird die Blattbildung in diesen Teilbereichen unterdrückt und es entstehen faserfreie
Bereiche, also Öffnungen, in der zweiten Papierbahn. Das Verschließen der Löcher kann
mit Vorteil durch Aufbringen, insbesondere Aufkleben eines Abdeckstreifens, durch
partielles Bedrucken des Siebs mit einer Lackschicht oder durch einen von innen an
der Mantelfläche des Rundsiebs anliegenden Abdeckring erfolgen. Es ist auch möglich,
das endlose Sicherheitselement bei der Papierherstellung so auf das Rundsieb auflaufen
zu lassen, dass es an den aufgelaufenen Stellen die Löcher des Rundsiebs verschließt.
[0025] Bei einem weiteren mehrlagigen Sicherheitspapier für die Herstellung von Sicherheits-
oder Wertdokumenten, wie Banknoten, Ausweiskarten und dergleichen, das selbst nicht
Teil der Erfindung ist, sind zumindest zwei mit unterschiedlichen Fasern erzeugte
Papierlagen miteinander kombiniert. Die zumindest zwei Papierlagen können insbesondere
aus Fasern unterschiedlicher Farbe, unterschiedlicher Länge oder aus Fasern mit unterschiedlichen
Merkmalszusätzen gebildet sein.
[0026] In einer Ausgestaltung sind die mit unterschiedlichen Fasern erzeugten Papierlagen
mit zueinander komplementären Unterbrechungen ausgebildet und ergänzen sich zu einer
Kombinationspapierlage. Diese Kombinationspapierlage weist keine größere Dicke als
die Einzellagen auf, da die Beiträge der Einzellagen zur Kombinationspapierlage jeweils
in Unterbrechungen der anderen Papierlagen angeordnet sind. Im einfachsten Fall bestehen
die Papierlagen aus zwei komplementären Streifenmustern, so dass sich als Kombinationspapierlage
eine alternierende Abfolge aus Streifen der beiden Einzelpapierlagen ergibt.
[0027] Bei einer anderen Ausgestaltung weisen die zumindest zwei mit unterschiedlichen Fasern
erzeugten Papierlagen Unterbrechungen in Form von senkrechten oder waagrechten Streifen
auf und sind im Sicherheitspapier übereinander angeordnet, so dass sie ein Schachbrettmuster
bilden.
[0028] In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist eine erste, ein Wasserzeichen enthaltende
Papierlage aus kurzen Fasern gebildet und zur Erhöhung der Reißfestigkeit mit einer
zweiten dünneren Papierlage aus langen Fasern kombiniert. Mit Vorteil ist die erste
Papierlage aus kurzen Fasern sogar zwischen zwei dünneren Papierlagen mit langen Fasern
eingebettet. Dadurch wird die hohe Reißfestigkeit der langfasrigen Schicht(en) mit
dem ausgeprägten Wasserzeicheneffekt der kurzfaserigen Schicht kombiniert.
[0029] Bei einer weiteren vorteilhaften Gestaltung ist eine erste, ein Wasserzeichen enthaltende
Papierlage von einer zweiten Papierlage abgedeckt, die im Bereich des Wasserzeichens
mit transparenten Fasern und außerhalb des Wasserzeichenbereichs mit gewöhnlichen,
nichttransparenten Fasern gebildet ist. Das Wasserzeichen ist dann durch den transparenten
Faserbereich geschützt und dennoch klar erkennbar.
[0030] Es versteht sich, dass die zumindest zwei mit unterschiedlichen Fasern erzeugten
Papierlagen mit weiteren vollflächigen oder unterbrochenen Papierlagen kombiniert
sein können. Sie können auch mit einem Sicherheitselement kombiniert sein, das vorzugsweise
zumindest in einem Teilbereich, beispielsweise einer Öffnung, durch die Papierlagen
sichtbar ist.
[0031] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitspapiers,
bei dem
- in einer ersten Nasspartie einer Papiermaschine eine erste Papierbahn gebildet und
gegebenenfalls mit Individualisierungsmerkmalen, wie einer Öffnung oder einem Wasserzeichen,
versehen wird,
- in einer zweiten Nasspartie einer Papiermaschine eine zweite Papierbahn gebildet wird,
- die zweite Papierbahn über ein Abnahmeband mit der ersten Papierbahn zusammengeführt
und fest verbunden wird, und bei dem
- aus der zweiten Papierbahn mittels einer Saugvorrichtung im noch feuchten Zustand
Papierfasern, vorzugsweise im Register zu den Individualisierungsmerkmalen der ersten
Papierbahn, entfernt werden.
[0032] Bei der Saugvorrichtung kann es sich um eine perforierte Saugwalze oder ein Saugrohr
handeln. Das Saugrohr kann dabei wahlweise gepulst oder kontinuierlich saugen. Die
Öffnungen der Saugwalze bzw. des Saugrohrs können beliebig geformt sein, so dass auch
kompliziertere Lochformen, wie Sterne, alphanumerische Zeichen etc., erzeugt werden
können.
[0033] In einer Erfindungsvariante werden die Fasern der zweiten Papierbahn durch die Saugvorrichtung
nur teilweise entfernt, um Bereiche geringerer Schichtdicke in der zweiten Papierbahn
zu erzeugen. Die Bereiche verminderter Schichtdicke der zweiten Papierbahn können
beispielsweise im Register zu Wasserzeichenbereichen der ersten Papierbahn stehen,
um diese dadurch hell zu stellen.
[0034] Nach einer anderen Variante werden die Fasern der zweiten Papierbahn durch die Saugvorrichtung
vollständig entfernt, um Öffnungen in der zweiten Papierbahn zu erzeugen. Diese Öffnungen
werden vorteilhaft im Register zu Öffnungen der ersten Papierbahn erzeugt. Die Öffnungen
der ersten und zweiten Papierbahn können sich so zu einem Durchsichtsloch ergänzen.
Vorzugsweise werden die Öffnungen der ersten Papierbahn durch so genannte E-Typen
auf einem Rundsieb erzeugt, während die Öffnung in der zweiten Papierbahn als durchgehender
Streifen mit dem kontinuierlich saugenden Saugrohr ausgeformt ist und die E-Typen-Öffnung
und Streifenöffnung übereinander zu liegen kommen. Selbstverständlich ist es auch
möglich, zusätzlich ein streifenförmiges Sicherheitselement zwischen den Papierbahnen
oder in einer der Papierbahnen anzuordnen, wobei das Sicherheitselement in vorteilhaften
Ausgestaltungen im Bereich der Öffnungen liegt. Die Breite des Sicherheitselements
kann dabei der Breite der Öffnungen entsprechen, aber auch kleiner oder größer sein.
[0035] In einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung des Verfahrens ist die Saugvorrichtung
zwischen der zweiten und der ersten Nasspartie angeordnet, so dass sie die Papierfasern
der zweiten Papierbahn auf deren Weg zur ersten Papierbahn hin absaugt. Es ist jedoch
auch möglich, die Saugvorrichtung nach dem Zusammenführungspunkt der ersten und zweiten
Papierbahn anzuordnen. Die Papierfasern der zweiten Papierbahn werden in diesem Fall
mit Vorteil durch Öffnungen der ersten Papierbahn hindurch abgesaugt.
[0036] Um die Registerhaltigkeit der Öffnungen der ersten und zweiten Papierbahn zu gewährleisten,
bietet es sich an, die erste Papierbahn auf einem Rundsieb zu erzeugen, und die Saugvorrichtung,
insbesondere die perforierte Saugwalze, im Register zu diesem Rundsieb anzutreiben.
[0037] Die genannten registerhaltigen Öffnungen der beiden Papierbahnen werden mit Vorteil
mit einem Sicherheitselement kombiniert, dessen jeweilige Sicherheitsmerkmale dann
von beiden Seiten des Sicherheitspapiers her sichtbar sind. Als Sicherheitselement
kommt insbesondere ein Sicherheitsfaden, vorzugsweise ein zweiseitiger Sicherheitsfaden,
wie ein Doppelhologramm-Sicherheitsfaden, ein Doppelfarbschicht-Sicherheitsfaden oder
dergleichen, in Betracht. Das Sicherheitselement kann auch in Papierbahnlaufrichtung
ein Element aufweisen, das im Register zu dem herzustellenden Dokument steht. Das
Sicherheitselement wird dann im Längspasser eingebracht, was für Sicherheitsfäden
beispielsweise mithilfe eines direkten Fadenantrieb erfolgen kann.
[0038] Vor allem bei beengten Platzverhältnissen zwischen der ersten und zweiten Nasspartie
kann es sich anbieten, die Saugvorrichtung in Trapez- oder Dreiecksform auszubilden,
um eine ausreichend große Berührungsfläche mit der zweiten Papierbahn zu erhalten.
[0039] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird eine Saugvorrichtung
eingesetzt, die als ein aus mehreren Segmentplatten zusammengesetztes Absaugrad ausgebildet
ist.
[0040] Eine derartige Saugvorrichtung kann allgemein bei der Papierherstellung zur Erzeugung
von Dünnstellen oder Öffnungen in einer feuchten Papierbahn eingesetzt werden. Die
Saugvorrichtung ist durch ein aus mehreren Segmentplatten zusammengesetztes Absaugrad
gebildet, wobei als Segmentplatten eine oder mehrere Zwischenplatten vorgesehen sind,
die die Entnahmeöffnungen zum Absaugen eines Stoff/Wasser-Gemisches aus der feuchten
Papierbahn ausbilden, sowie zwei beiderseits der Zwischenplatten angeordnete Deckplatten,
die der Randbegrenzung dienen. Zumindest ein Teil der Segmentplatten weist zweckmäßig
mit den Entnahmeöffnungen jeweils verbundene Kanäle zur Absaugung des Stoff/Wasser-Gemisches
auf. Um das Anhaften von Fasern zu verhindern, sind die an die Entnahmeöffnungen angrenzenden
Bereiche der Zwischenplatten mit Vorteil ausgespart.
[0041] Zusätzlich kann eine ortsfeste Vakuumeinrichtung vorgesehen sein, die im Betrieb
an der Oberfläche zumindest einer der Deckplatten des sich drehenden Absaugrads schleift
und die zur Absaugung des Stoff/WasserGemisches über einen der Kanäle mit der jeweils
in Kontakt mit der Papierbahn stehenden Entnahmeöffnung verbunden ist.
[0042] Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Absaugeinrichtung mit
einer flexiblen Kunststoffmaske überzogen, die im Bereich der Entnahmeöffnungen Aussparungen
in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen aufweist. Diese Aussparungen können
sehr fein ausgeführt sein und beispielsweise in Form alphanumerischer Zeichen oder
fein ziselierter graphischer Symbole gebildet sein. Sie können auch kontinuierliche
oder passergenau angeordnete Muster bilden.
[0043] Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitspapiers, das selbst nicht Teil
der Erfindung ist, ist vorgesehen, dass in einer Nasspartie einer Papiermaschine auf
einem Rundsieb eine Papierbahn gebildet und mittels eines Trägerbands vom Rundsieb
abgehoben wird, und bei dem das Abheben der Papierbahn von einer in unmittelbarer
Nähe zum Rundsieb und mit kurzen Abstand zum Trägerband angeordneten Saugeinrichtung
unterstützt wird. In der Saugeinrichtung wird dabei vorzugsweise ein Unterdruck erzeugt,
der um mindestens 0,1 bar, insbesondere um etwa 0,2 bar, größer als der Unterdruck
im Inneren des Rundsiebs ist. Mithilfe einer solchen Saugeinrichtung kann das gebildete
Blatt besonders sauber und ohne Risse vom Rundsieb der Papiermaschine abgelöst werden.
[0044] In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Saugeinrichtung durch eine drehbare
Saugwalze gebildet, die vorzugsweise im registerhaltigen Gleichlauf zu dem Rundsieb
der Nasspartie angetrieben wird. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Saugwalze
einen perforierten Walzenmantel auf, der von einem perforierten Gummituch und einem
Filz definierter Durchlässigkeit umgeben ist.
[0045] Das beschriebene Verfahren eignet sich besonders für solche Herstellungsvarianten,
bei denen auf dem Rundsieb ein Wasserzeichen in die Papierbahn eingebracht wird. Wegen
der unterschiedlichen Papierdicke wird dann der Abstand der Saugeinrichtung zu dem
Rundsieb zweckmäßig im Bereich des Wasserzeichens an die lokale Papierdicke angepasst.
[0046] Bei einem Sieb für die Papierherstellung in einer Papiermaschine, das selbst ebenfalls
nicht Teil der Erfindung ist, ist vorgesehen, dass das Sieb zur Erzeugung von Wasserzeichenbereichen
Erhöhungen und Vertiefungen aufweist und bei dem in den Vertiefungen Strukturierungen
vorgesehen sind, die die Papierablösung von dem Sieb erleichtern.
[0047] In einer vorteilhaften Variante sind die Erhöhungen und Vertiefungen zur Erzeugung
von Balkenwasserzeichen balkenförmig nebeneinander angeordnet. Besonders vorteilhaft
sind die Strukturierungen durch Rillen, insbesondere durch in die Vertiefungen eingefräste
Rillen, gebildet. Die Strukturierungen in den Vertiefungen führen zu einer regelmäßigeren
Ablagerung von Papierstoff auf dem Sieb, einer verbesserten Abnahme und somit zu einer
gleichmäßigeren Helligkeit in den Wasserzeichenbereichen der erzeugten Papierbahn.
[0048] Bei einem Verfahren zur Erzeugung einer Durchgangsöffnung in einem mehrlagigen Sicherheitspapier,
das selbst nicht Teil der Erfindung ist, ist vorgesehen, dass
- eine erste Papierbahn gebildet und mit einer Öffnung versehen wird,
- eine zweite vollflächige Papierbahn gebildet wird, die im noch feuchten Zustand mit
der ersten Papierbahn zusammengeführt wird,
- die zusammengeführte erste und zweite Papierbahn zwischen einem erst- und einem zweitbahnseitigen
Trägerfilz geführt werden, und
- der zweitbahnseitige Trägerfilz von der zusammengeführten Papierbahn abgehoben wird,
um im Bereich der Öffnung der ersten Papierbahn einen Teilbereich der zweiten Papierbahn
mitzunehmen und dadurch eine Durchgangsöffnung in der zusammengeführten Papierbahn
zu erzeugen.
[0049] Der zweitbahnseitige Trägerfilz wird dabei zweckmäßig mit einem Saugdruck S
2 beaufschlagt und der erstbahnseitige Trägerfilz in den Bereichen außerhalb der Öffnung
mit einem Saugdruck S
1 beaufschlagt, der größer als S
2 ist, so dass die zweite Papierbahn in diesen Bereichen nicht abgehoben werden kann.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird an den erstbahnseitigen Filz im Bereich
der Öffnung kein Saugdruck angelegt, was beispielsweise durch gepulstes Saugen erreicht
werden kann. Vorteilhaft wird der erstbahnseitige Trägerfilz im Bereich der Öffnung
sogar mit einem Gegenblasdruck, insbesondere einem Luftstrahl, Wasserstrahl oder einem
Laserstrahl, beaufschlagt, um das Abheben der zweiten Papierbahn in diesem Bereich
zu unterstützen.
[0050] Bei einem mehrlagigen Sicherheitspapier für die Herstellung von Sicherheits- oder
Wertdokumenten, das selbst nicht Teil der Erfindung ist, sind in wenigstens einer
ersten Papierlage des Sicherheitspapiers ein Lumineszenzstoff und gegebenenfalls ein
weiterer Merkmalsstoff homogen im Volumen der Papierlage verteilt, wobei diese erste
Papierlage wenigstens in einem Teilbereich mindestens zwei unterschiedliche Papierdicken
aufweist.
[0051] Da der Lumineszenzstoff homogen im Papier verteilt ist, spiegelt sich die unterschiedliche
Papierdicke in der Menge des vorhandenen Lumineszenzstoffs bzw. der emittierten Lumineszenzstrahlung
wider, d.h., in Bereichen mit dickerem Papier liegt pro Flächeneinheit mehr Lumineszenzstoff
vor als in Bereichen mit dünnerem Papier, folglich ist auch die Intensität der Lumineszenzstrahlung
in Bereichen mit dickerem Papier höher als in Bereichen mit dünnerem Papier.
[0052] Vermisst man nun in Abhängigkeit von der Position eines Sensors über dem fertigen
Dokument die Intensität der Lumineszenzstrahlung, kann man auf die Dicke des Papiers
an dieser Position rückschließen und ein Schichtdickenprofil des Papiers erstellen.
Der besondere Vorteil besteht nun darin, dass man bei der Papierherstellung eine ganz
bestimmte Dickenmodulation, z.B. in Form eines Barcodes, in das Papier einarbeiten
kann, die mit dem beschriebenen Verfahren leicht nachgemessen werden kann. Nur wenn
der gemessene Intensitätsverlauf der eingearbeiteten Dickenmodulation entspricht,
handelt es sich um ein echtes Dokument. Da eine Abwandlung der Dickenmodulation bei
der Papierherstellung sehr leicht möglich ist, kann das Sicherheitspapier mit einer
Vielzahl unterschiedlichster Codes versehen werden. Die Anzahl der Codes kann durch
Einarbeiten weiterer Merkmalsstoffe noch zusätzlich beträchtlich erweitert werden.
[0053] Als Lumineszenzstoffe kommen dabei alle fluoreszierenden und phosphoreszierenden
Stoffe infrage, die nach entsprechender Anregung Licht im sichtbaren, UV- und IR-Spektralbereich
emittieren. Vorzugsweise werden Lumineszenzstoffe eingesetzt, die außerhalb des sichtbaren
Spektralbereichs emittieren. Beispielsweise können als Lumineszenzstoffe Stoffe verwendet
werden, wie sie in
EP 0 053 183 B und
EP 0 052 624 B offenbart sind.
[0054] Die Konzentration eines Lumineszenzstoffs bezogen auf das Gewicht des fertig geleimten
Papiers reicht üblicherweise von 0,05 Gew.-% bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,1 Gew.-%
bis 1 Gew.-%.
[0055] Vorzugsweise ist der Lumineszenzstoff im visuellen Spektralbereich transparent, so
dass er nicht ohne weiteres visuell erkennbar ist. Die Bandbreite der zur Verfügung
stehenden Lumineszenzstoffe sowie deren optisch überprüfbare Eigenschaften ist sehr
groß, so dass ein potentieller Betrüger, selbst wenn er weiß, dass ein Lumineszenzstoff
vorhanden ist, eine aufwändige Analyse betreiben müsste, um den richtigen Lumineszenzstoff
sowie die von den zuständigen Stellen überprüfte optische Eigenschaft dieses Stoffes
zu finden. Für die maschinelle Überprüfung eignen sich vorteilhaft Lumineszenzstoffe,
die im freien Handel nicht erhältlich sind und besondere optische Eigenschaften aufweisen,
sowie lediglich mit speziellen hierauf abgestimmten Messgeräten nachweisbar sind.
So können beispielsweise Lumineszenzstoffe mit Anti-Stokes-schem oder quasiresonantem
Verhalten verwendet werden. Vorzugsweise werden Lumineszenzstoffe, bei welchen sowohl
Anregung als auch Emissionsspektrum außerhalb des sichtbaren Bereichs liegen, eingesetzt.
[0056] In das Papier werden die Lumineszenzstoffe eingearbeitet, indem sie bei der Papierherstellung
z.B. der Papiermasse zugesetzt werden und durch Rühren der Papiermasse homogen darin
verteilt werden.
[0057] Der verwendete Lumineszenzstoff kann mit einem oder mehreren weiteren Lumineszenzstoffen
aber auch mit einem oder mehreren weiteren Merkmalsstoffen kombiniert werden. Als
Merkmalsstoffe eignen sich dabei alle Materialien, die bei der Papierherstellung in
die Papiermasse eingearbeitet werden können und maschinell erkennbar sind, also einen
physikalisch oder chemisch messbaren oder nachweisbaren Effekt aufweisen. Dabei kommen
Stoffe mit elektrischen und/oder magnetischen Eigenschaften infrage, so z.B. elektrisch
leitende Pigmente, wie Metallpartikel, elektrisch leitende Polymere, magnetisierbare
Eisenoxid- oder Eisenpartikel, paramagnetische Partikel, wie z.B. aus Ni oder Mn.
Die Konzentration eines Merkmalsstoffs bezogen auf das Gewicht des fertig geleimten
Papiers liegt üblicherweise bei etwa 1 Gew.-%.
[0058] Die Merkmalsstoffe können bei der Papierherstellung wie Papierfüllstoffe verarbeitet
werden. Verfahren hierzu sind dem Fachmann bekannt.
[0059] Die erste Papierlage weist des Weiteren in wenigstens einem Teilbereich Dickenmodulationen
auf, d.h. Bereiche, in denen das Sicherheitspapier unterschiedlich dick ist. Dabei
ist jede denkbare Form möglich. Im einfachsten Fall liegt in der Papierlage ein Bereich
mit zwei unterschiedlichen Dicken vor. Die unterschiedlichen Papierdicken können durch
verschiedene Techniken erzeugt werden. In die Papierlage können auch Fenster eingearbeitet
werden, also Bereiche, die eine Papierdicke von Null aufweisen.
[0060] Vorzugsweise wird die Dickenmodulation jedoch in Form eines Wasserzeichens realisiert.
Dabei kann das Wasserzeichen beim Schöpfprozess in die Papierlage eingearbeitet werden
oder nachträglich geprägt werden. Die Dickenmodulation kann dabei jede denkbare Form
aufweisen. In der einfachsten Form stellt das Wasserzeichen einen Barcode dar. Beispielsweise
kann das Wasserzeichen auch als zweidimensionaler Flächencode in Art eines Schachbretts
gebildet werden. Aber auch komplizierte Wasserzeichen, z. B. Portraits, mit vielen
unterschiedlichen Papierdicken, die im fertigen Papier als unterschiedliche Graustufen
zu erkennen sind, können hergestellt und verwendet werden.
[0061] Bei der Herstellung eines Balkenwasserzeichens in Form eines Barcodes kann man sich
den Herstellungsprozess für Sicherheitspapier mit Fensterfäden zunutze machen, wie
er beispielsweise in der
EP 059056 A beschrieben ist. Dieses Verfahren wird auf einer Papiermaschine mit Rundsieb durchgeführt.
Auf einer Papiermaschine mit Langsieb dagegen wird das Balkenwasserzeichen über den
Egoutteur nach der Papierherstellung in die Papierbahn eingeprägt, wodurch die gewünschten
Dickenmodulationen entstehen.
[0062] Das Papier der ersten Papierlage weist üblicherweise ein Gewicht von 65 bis 120 g/m
2, eine Dichte von 500 bis 1000 kg/m
3 und eine Dicke von 50 bis 200 µm auf. Bei einer mittleren Papierdicke von 100 µm
beträgt die Dicke der im Durchlicht heller erscheinenden Bereiche etwa 85 µm oder
weniger und die Dicke der im Durchlicht dunkler erscheinenden Bereiche etwa 115 µm
oder mehr.
[0063] Vorzugsweise weist das Papier der ersten Papierlage ein Gewicht von 70 g/m
2, eine mittlere Dicke von 100 µm und eine Dichte von 700 kg/m
3 auf. Die im Durchlicht heller erscheinenden Bereiche weisen dabei eine Dicke von
etwa 70 µm auf.
[0064] In einer weiteren Ausgestaltung sind die Dickenunterschiede im Papier visuell nicht
wahrnehmbar. Dies erreicht man dadurch, dass die Dickenunterschiede im Papier sehr
klein gehalten werden. Die minimale bzw. maximale Papierdicke im Wasserzeichen liegt
dabei 1 bis 10 %, vorzugsweise 1 bis 5 %, unter bzw. über der mittleren Papierdicke.
Papierdickenmodulationen, die z.B. im Bereich von 105 µm bis 115 µm liegen, sind im
Durchlicht mit bloßem Auge nicht mehr als Wasserzeichen zu erkennen, mit einem Sensor
aber sehr wohl nachweisbar.
[0065] Eine weitere Möglichkeit der Tarnung besteht darin, die Bereiche unterschiedlicher
Papierdicken zu überdrucken. Vorzugsweise werden Druckfarben verwendet, die in den
Spektralbereichen, in denen der Merkmalsstoff angeregt wird und emittiert, nicht absorbieren,
d.h. transparent sind.
[0066] In einer Ausführungsform des mehrlagigen Sicherheitspapiers umfasst die erste Lage
eingearbeitete Dickenmodulationen und wenigstens einen Lumineszenzstoff, der gegebenenfalls
mit weiteren Lumineszenzstoffen kombiniert werden kann. Die zweite Lage kann keinen
Lumineszenzstoff, den gleichen Lumineszenzstoff wie den der ersten Lage, einen von
der ersten Lage verschiedenen Lumineszenzstoff oder auch Kombinationen verschiedener
Lumineszenzstoffe umfassen. Analoges gilt für eventuell weiter vorhandene Papierlagen.
Die Papierdickenvariationen der ersten und zweiten Lage oder gegebenenfalls auch weiterer
Lagen können so aufeinander abgestimmt werden, dass sich die Lagen zu einem mehrlagigen
Sicherheitspapier konstanter Dicke ergänzen.
[0067] Gegebenenfalls können in die einzelnen Lagen unabhängig voneinander zusätzlich ein
oder mehrere weitere Merkmalsstoffe eingearbeitet werden. Bei den Merkmalsstoffen
handelt es sich, wie oben beschrieben, um maschinenlesbare Stoffe, vorzugsweise mit
elektrischen und/oder magnetischen Eigenschaften.
[0068] Dieser Aspekt bietet den Vorteil, dass ein Sicherheitspapier, obwohl es lediglich
mit einem Lumineszenzstoff versehen ist, durch einfache Variation der Papierdicke
mit einer Vielzahl von Codierungen produziert werden kann. Durch Kombination der Lumineszenz-
und Merkmalsstoffe lässt sich die Anzahl der unterschiedlichen Variationsmöglichkeiten
weiter erhöhen. Besonders einfach gestaltet sich die Herstellung des codierten Sicherheitspapiers
dadurch, dass das Einbringen der Lumineszenz- und gegebenenfalls Merkmalsstoffe wie
auch der Papierdickenmodulation in einem Arbeitsschritt bei der Papierherstellung
erfolgt und keine zusätzlichen Vorrichtungen erforderlich sind, die in die Papiermaschine
integriert werden müssen. Auf diese Weise können unterschiedliche Währungen, Denominationen
einer Währung oder auch Steuerbanderolen etc. kostengünstig mit einer maschinell lesbaren
Codierung versehen werden.
[0069] Neben der einfachen Möglichkeit der Herstellung kann auch der Fälschungsschutz deutlich
dadurch erhöht werden, dass die Codierung unsichtbar gestaltet wird, d.h. visuell
nicht erkennbar, aber trotzdem leicht maschinell messbar ist. Aufgrund der im Papiervolumen
integrierten Lumineszenz- und Merkmalsstoffe ist auch eine nachträgliche Veränderung
der Echtheitskennzeichen nicht ohne Zerstörung des Papiers möglich.
[0070] Weiter wird ein Verfahren zur Prüfung der Echtheit eines Sicherheitspapiers beschrieben,
das selbst nicht Teil der Erfindung ist. Bei dieser Echtheitsprüfung werden die lumineszierenden,
elektrischen und/ oder magnetischen Eigenschaften des Sicherheitspapiers mithilfe
eines Sensor gemessen, wobei sich in Abhängigkeit von der Konzentration des Lumineszenz-
bzw. des Merkmalsstoffs und der Papierdicke ganz bestimmte Signalintensitäten ergeben.
Die Signalintensität wird folgendermaßen beeinflusst: je höher die Konzentration (Menge
eines Stoffes pro Volumeneinheit) des Lumineszenz- bzw. des Merkmalsstoffs im Papier
ist oder je dicker das Papier an einer bestimmten Stelle ist, desto höher ist die
Intensität des Messsignals.
[0071] Bei einem Wasserzeichen ist an den im Durchlicht heller erscheinenden Stellen das
Papier dünner, an den dunkler erscheinenden Stellen dicker in Bezug auf die normale
Papierdicke. Folglich ergibt die Dickenmodulation im Papier eine Modulation der Menge
an Lumineszenz- bzw. Merkmalsstoff. Dementsprechend varüert auch die Signalintensität.
Vorteilhafterweise erfolgt die Messung mittels eines Handsensors, der auf die unterschiedlichen
Lumineszenz- bzw. Merkmalsstoffe anspricht.
[0072] Einige besonders vorteilhafte Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Gestaltungen
werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs-
und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.
[0073] Es zeigen:
- Fig.1
- eine schematische Darstellung einer Doppelrundsieb-Papiermaschine zur Herstellung
eines Sicherheitspapiers,
- Fig. 2
- eine Papiermaschine mit einer Rundsieb-Papiermaschine und einem Kurzformer in schematischer
Darstellung,
- Fig. 3
- den Schichtaufbau eines Sicherheitspapiers nach einer illustrierenden Gestaltung im
Querschnitt,
- Fig. 4
- in (a) den Schichtaufbau eines Sicherheitspapiers nach einer anderen illustrierenden
Gestaltung im Querschnitt und in (b) und (c) eine Aufsicht auf die Vorder- bzw. Rückseite
des Sicherheitspapiers,
- Fig. 5 und 6
- den Schichtaufbau weiterer Sicherheitspapiere im Querschnitt,
- Fig. 7
- in (a) ein Rundsieb eines Kurzformers mit aufgeklebtem Abdeckstreifen sowie in (b)
einen Abschnitt des Abdeckstreifens selbst,
- Fig. 8
- ein Rundsieb wie in Fig. 7(a) mit einem im Inneren laufenden Abdeckring,
- Fig. 9 und 10
- den Schichtaufbau weiterer Sicherheitspapiere im Querschnitt,
- Fig.11
- ein dreilagiges Sicherheitspapier, in (a) im Querschnitt und in (b) in Aufsicht,
- Fig.12
- ein weiteres Sicherheitspapier in Aufsicht,
- Fig.13 und 14
- den Schichtaufbau weiterer Sicherheitspapiere im Querschnitt,
- Fig.15
- eine schematische Darstellung eines Doppelrundsiebsystems mit einer Lochblechwalze
zur erfindungsgemäßen Herstellung von Sicherheitspapier,
- Fig.16
- die Lochblechwalze der Fig.15 separat,
- Fig.17 bis 20
- den Schichtaufbau weiterer erfindungsgemäß hergestellter Sicherheitspapiere im Querschnitt,
- Fig. 21 und 22
- jeweils einen Teilbereich einer Papiermaschine zur Herstellung eines mehrlagigen Sicherheitspapiers,
- Fig. 23
- die Sauggautsche von Fig. 22 im Querschnitt,
- Fig. 24
- in (a) eine schematische Darstellung eines Siebs zur Herstellung von Balkenwasserzeichen
und in (b) einen Querschnitt durch das vom Sieb abgelöste Papier im Wasserzeichenbereich,
- Fig. 25
- ein Zwischenstadium bei der Papierherstellung zur Illustration einer weiteren Möglichkeit,
eine Durchgangsöffnung in einem mehrlagigen Sicherheitspapier zu erzeugen,
- Fig. 26
- ein Wertdokument aus Sicherheitspapier nach einer illustrierenden Gestaltung,
- Fig. 27 bis 29
- Varianten des Sicherheitspapiers der Fig. 26 bei einem Schnitt entlang der Linie A-A,
- Fig. 30
- ein Messsignal bei der Echtheitsprüfung, nämlich die Intensität I in Abhängigkeit
vom Messort,
- Fig. 31
- eine schematische Darstellung einer Papiermaschine mit erfindungsgemäßen Absaugeinrichtungen,
- Fig. 32
- ein erfindungsgemäß hergestelltes Sicherheitspapier, in (a) in Aufsicht und in (b)
im Querschnitt,
- Fig. 33 und 34
- schematische Darstellungen von weiteren, erfindungsgemäß hergestellten Sicherheitspapieren
in Aufsicht,
- Fig. 35
- ein weiteres erfindungsgemäß hergestelltes Sicherheitspapier im Querschnitt,
- Fig. 36
- ein Ausführungsbeispiel einer in der Papiermaschine der Fig. 31 einsetzbaren Absaugeinrichtung,
die besonders für beengte Platzverhältnisse geeignet ist,
- Fig. 37
- einen Ausschnitt einer Seitenansicht eines Absaugrads nach einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung,
- Fig. 38
- eine Aufsicht auf ein Absaugrad mit gegenüber Fig. 37 etwas anders gestalteten Entnahmeöffnungen
nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
- Fig. 39
- in (a) und (b) Seitenansichten der mittleren Segmente des Absaugrads von Fig. 38 in
Blickrichtung der Linien A-A bzw. B-B.
[0074] Fig.1 zeigt in schematischer Darstellung eine Doppelrundsieb-Papiermaschine 10, wie
sie bei der Herstellung von Sicherheitspapier eingesetzt wird. Die Papiermaschine
10 enthält zwei Rundsieb-Papiermaschinen 12 und 14, die über einen Abnahmefilz 16
miteinander in Verbindung stehen.
[0075] In der ersten Papiermaschine 12 wird auf einem Rundsieb 18 eine Papierbahn 20 gebildet,
in die ein Sicherheitselement, hier ein breites flüssigkeitsundurchlässiges Sicherheitsband
22, eingebettet wird. Dazu läuft das Sicherheitsband 22 vor dem Eintauchen in die
Papiermasse 24 der Papiermaschine auf Höcker 26 des Rundsiebs 18 auf. Das Sicherheitsband
22 kann beispielsweise eine Breite von 20 mm oder sogar 30 mm aufweisen. Aufgrund
seiner großen Breite findet in den Bereichen, in denen das flüssigkeitsundurchlässige
Sicherheitsband 22 auf den Höckern 26 des ersten Papiersiebs 18 aufliegt, keine Blattbildung
statt, so dass das Sicherheitsband 22 die erste Papierbahn 20 in zwei Teile teilt.
An den Rändern des Sicherheitsbands 22 bildet sich dabei ein charakteristischer Büttenrand.
Zur besseren Verankerung des Sicherheitsbands 22 können in seinen Randbereichen flüssigkeits-
oder sogar faserdurchlässige Bereiche vorgesehen werden.
[0076] In der zweiten Papiermaschine 14 wird parallel dazu eine zweite, homogene Papierbahn
30 hergestellt, mittels des Abnahmefilzes 16 vom Rundsieb 34 abgenommen und zur ersten
Papiermaschine 12 geführt, wo sie im Bereich der Andruckrolle 36 mit der ersten Papierbahn
20 verbunden wird. Die erste Papierbahn 20 mit dem eingeschlossenen Sicherheitsband
22 wird dabei von der homogenen zweiten Papierbahn 30 vollflächig abgedeckt. Die miteinander
verbundenen Papierbahnen 38 werden dann weiteren Bearbeitungsstationen, wie Kalander,
Leimung und dergleichen, zugeführt.
[0077] Die zweite Papierbahn 30 kann, wie in Fig. 2 dargestellt, auch mit einem Kurzformer
40 erzeugt werden, bei dem die Papiermasse mit einer Stoffauflaufdüse 42 auf die Oberfläche
eines Rundsiebs 44 aufgedüst wird. Mit einem solchen Kurzformer lassen sich besonders
dünne Papierlagen, beispielsweise mit einer Grammatur von 15 bis 25 g/m
2, erzeugen.
[0078] Es versteht sich, dass mit den gezeigten Papiermaschinen 12, 14, 40 in analoger Weise
auch drei oder mehr Papierbahnen erzeugt und zusammengeführt werden können.
[0079] Ein mehrlagiges Sicherheitspapier 50, wie es mit einer der Papiermaschinen der Figuren
1 oder 2 hergestellt werden kann, ist in Fig. 3 im Querschnitt gezeigt. Das Sicherheitspapier
50 enthält eine erste Papierlage 52, die von einem breiten Sicherheitsband 54 geteilt
wird, sowie eine dünnere zweite Papierlage 56, die eine Seite der ersten Papierlage
52 abdeckt. In einer vorteilhaften Variante ist die erste Papierlage 52 mit einem
Wasserzeichen versehen und das Sicherheitsband 54 weist ein Hologramm oder eine hologrammähnliche
Beugungsstruktur auf. Die dünne zweite Papierlage 56 dient hierbei als Verstärkung
im Bereich des Sicherheitsbandes 54. Alternativ hierzu können in der ersten Papierlage
Löcher längs des in das Papier eingebetteten Sicherheitsfadens vorliegen, die breiter
sind als das Sicherheitsband. Die zweite Papierlage deckt die erste Papierlage ab.
[0080] Zur Herstellung des mehrlagigen Sicherheitspapiers in Fig. 3 kann auch so vorgegangen
werden, dass erst Papierlage 52 mit einer streifenförmigen Aussparung und die Papierlage
56 hergestellt und zusammengeführt werden und dann das Sicherheitsband 54 in die streifenförmige
Aussparung eingelegt wird.
[0081] In dem illustrierenden Beispiel der Fig. 4 ist in die zweite Papierlage 56 eine Unterbrechung
58 eingebracht, deren Breite oder Durchmesser 60 kleiner als die Breite 62 des Sicherheitsbandes
54 ist. Die Unterbrechung 58 kann beispielsweise in Form einer streifenförmigen Öffnung
mit Breite 60, aber auch in Gestalt einzelner Öffnungen beliebiger Form ausgebildet
sein. Die Abmessung 60 entspricht dann der Ausdehnung der Öffnungen senkrecht zur
Laufrichtung des Sicherheitsbands 54. Für eine Ausgestaltung der Unterbrechung 58
als lineares Lochraster zeigt Fig. 4(a) das Sicherheitspapier im Querschnitt und die
Figuren 4(b) und 4(c) Aufsichten auf die Vorder- bzw. Rückseite des Sicherheitspapiers.
[0082] Das weitere illustrierende Beispiel der Fig. 5 zeigt ein Sicherheitspapier 64, bei
dem im Unterschied zu dem Beispiel der Fig. 4 nicht ein breites Sicherheitsband, sondern
ein schmaler Sicherheitsfaden 66 mit einer Breite von 1,5 mm oder weniger eingebettet
ist. Bei derartigen Sicherheitsfäden wird die rückseitige Blattbildung in der ersten
Papiermaschine 12 nicht unterdrückt, so dass der Sicherheitsfaden 66 die erste Papierlage
52 nicht teilt, sondern in sie eingebettet und nur von einer Seite her frei zugänglich
ist.
[0083] In beiden Varianten kann die erste Papierlage 52 ein Wasserzeichen, zusätzliche Öffnungen
oder andere Echtheitskennzeichen enthalten. Enthält die erste Papierlage 52, wie in
Fig. 6 gezeigt, ein Wasserzeichen 68, so ist die zweite Papierlage 56 im Bereich des
Wasserzeichens 68 mit Vorteil unterbrochen, um die Sichtbarkeit des Wasserzeichens
zu erhöhen. Anstelle des Sicherheitsfadens kann selbstverständlich auch ein breites
Sicherheitsband in dem Sicherheitspapier der Fig. 6 eingebracht sein.
[0084] Um die Unterbrechung 58 in der zweiten Papierlage 56 zu erzeugen, werden die Poren
des Rundsiebs der zweiten Blattbildungseinheit, beispielsweise des Rundsiebs 44 des
Kurzformers 40, in Teilbereichen verschlossen. Dies kann, wie in Fig. 7(a) und (b)
gezeigt, durch einen auf den Mantel des Rundsiebs 44 aufgeklebten Netzstreifen 70
mit in Form der gewünschten Öffnungen abgedeckten Bereichen 72 erfolgen. Der Abdeckstreifen
70 kann zur Erzeugung einer streifenförmigen Unterbrechung auch vollständig undurchlässig
ausgebildet sein.
[0085] Alternativ können die Löcher der Sieboberfläche an den gewünschten Stellen auch mit
einem Lackaufdruck verschlossen werden. Eine im Siebdruck aufgebrachte Lackschicht
kann nach Auftragsbeendigung problemlos wieder ausgewaschen werden und das Sieb für
den nächsten Auftrag mit einer neuen Lackschicht versehen werden.
[0086] Nach der in Fig. 8 dargestellten weiteren Variante ist im Inneren des Rundsiebs 44
ein auf der Siebachse 46 laufender Abdeckring 74 mit geschlossenen und perforierten
Teilbereichen vorgesehen, der radial nach außen gegen den Siebmantel drückt und so
in den geschlossenen Teilbereichen die Blattbildung verhindert.
[0087] Bei allen geschilderten Verfahren werden Unterbrechungen 58 in der zweiten Papierlage
56 erzeugt, die einen durch Stanzen oder Schneiden nicht nachstellbaren Büttenrand
aufweisen.
[0088] Nach einer weiteren Variante des Herstellungsverfahrens läuft der Sicherheitsfaden
oder das Sicherheitsband an der zweiten Blattbildungseinheit, beispielsweise dem Kurzformer
40, ein. Das Rundsieb der zweiten Blattbildungseinheit kann dabei im Bereich des Sicherheitsfadens
oder Sicherheitsbands abgeklebt sein oder das einlaufende Sicherheitselement kann
das Rundsieb selbst entsprechend abdecken. Die dickere erste Papierbahn kann in dieser
Variante mit oder ohne durchgehende Öffnung im Bereich des Sicherheitselements ausgebildet
werden.
[0089] Ein Beispiel eines nach dieser Herstellungsvariante erzeugten Sicherheitspapiers
80 ist in Fig. 9 dargestellt. Die erste und zweite Papierlage 82 bzw. 84 sind nur
zur Illustration mit verschiedenen Schraffuren dargestellt, sie treten am fertigen
Sicherheitspapier 80 als einheitliche Papierlage in Erscheinung.
[0090] Das in der Lücke der zweiten Papierlage 84 angeordnete Sicherheitselement 86 ist
durch die Unterbrechung 88 in der ersten Papierlage 82 von beiden Seiten des Sicherheitspapiers
her sichtbar und kann beispielsweise auf beiden Seiten optisch variable Elemente aufweisen.
Falls erforderlich, kann das Sicherheitselement 86 mit einem Kleber in der Lücke der
zweiten Papierlage befestigt sein. Die streifenförmige Unterbrechung oder die anderen
erzeugten Öffnungen beliebiger Form können nach dem Trocknen des Sicherheitspapiers
mit Polyurethan gefüllt werden.
[0091] Eine Abwandlung des mehrlagigen Sicherheitspapiers der Fig. 9, bei der die Unterbrechung
zu einem beliebigen Zeitpunkt nach der Herstellung freigelegt werden kann, ist in
Fig.10 gezeigt. Wie in dem Beispiel der Fig. 9 ist in die zweite Papierlage 84 des
Sicherheitspapiers ein diese Papierlage trennendes Sicherheitselement 86 und eine
streifenförmige Unterbrechung 88 in der ersten Papierlage 82 erzeugt. In die streifenförmige
Unterbrechung 88 wurde bei der Papierherstellung zusätzlich ein Releasestreifen 90
eingebracht, auf dessen Rückseite sich eine dünne Papierschicht 92 gebildet hat. Der
Releasestreifen 90 kann am fertigen Sicherheitspapier zusammen mit der Papierablagerung
92 wie ein Aufreißfaden abgezogen werden und hinterlässt eine nachträglich eingebrachte
Öffnung in der ersten Papierlage 82, die den Blick auf das Sicherheitselement 86 freigibt.
[0092] Es versteht sich, dass auch mehr als zwei Papierlagen zu einem mehrlagigen Sicherheitspapier
kombiniert werden können. Beispielsweise kann eine auf einer Gleichstromrundsieb erzeugte
relativ dicke Papierlage, in die Wasserzeichen, Öffnungen oder ein Sicherheitselement
eingebracht sein können, mit zwei oder mehreren dünneren Papierlagen kombiniert werden,
die auf weiteren Blattbildungseinheiten, insbesondere den oben beschriebenen Kurzformern,
gebildet sind. Diese Papierlagen können mit getrennten Blattbildungseinheiten erzeugt
werden oder auch durch getrennte Stoffaufläufe auf demselben Kurzformer hergestellt
werden.
[0093] Einige besonders vorteilhafte, illustrierende Beispiele solcher mehrlagiger Sicherheitspapiere
werden nun mit Bezug auf die Figuren 11 bis 14 beschrieben.
[0094] Fig.11 zeigt in (a) ein dreilagiges Sicherheitspapier 100 im Querschnitt und in (b)
in Aufsicht. In eine erste, auf einem Gleichstromrundsieb erzeugte, dicke Papierlage
102 ist in der weiter oben beschriebenen Art ein Sicherheitsstreifen oder ein breites
Sicherheitsband 104 eingebracht. Auf die erste Papierlage 102 sind mithilfe zweier
Kurzformer zwei verschiedenfarbige dünne Papierlagen 106 und 110 aufgebracht.
[0095] In die Papierlagen 106 und 110 sind durch Abkleben der Rundsiebe der jeweiligen Kurzformer
streifenförmige Unterbrechungen eingebracht. Das Rundsieb des ersten Kurzformers ist
dabei mit senkrechten Klebestreifen versehen, um streifenförmige Unterbrechungen 108
in der zweiten Papierlage 106 zu erzeugen. Das Rundsieb des zweiten Kurzformers ist
mit waagrechten Streifen abgeklebt, wodurch streifenförmige Unterbrechungen 112 in
der dritten Papierlage 110 gebildet werden, die senkrecht auf den Streifen 108 der
zweiten Papierlage 106 stehen. Die Bezeichnungen "waagrecht" und "senkrecht" für die
Klebestreifen beziehen sich dabei auf die Achse des jeweiligen Kurzformersiebs.
[0096] Durch die zueinander senkrechten Unterbrechungsstreifen 108 und 112 entsteht ein
schachbrettartiges Muster in dem Sicherheitspapier 100 sowie Durchblicke zur Oberfläche
des Sicherheitselements 104 in den Kreuzungspunkten. Im Beispiel ist die zweite Papierlage
106 rötlich gefärbt, während die erste und dritte Papierlage 104 und 110 weiß sind.
[0097] In den Bereichen 114, in denen weder die zweite noch die dritte Papierlage eine Unterbrechung
aufweist, scheint die rötliche Färbung der zweiten Papierlage 106 durch die dünne
dritte Papierlage 110 durch und erzeugt ein leicht rötliches Erscheinungsbild. In
den waagrechten Unterbrechungen 112 der dritten Papierlage ist der Blick auf die zweite
Papierlage 106 freigegeben, so dass dort eine kräftigere Rotfärbung aufscheint. An
den Stellen mit einer Unterbrechung nur in der zweiten Papierlage 106 fehlt die Rotfärbung,
so dass diese Stellen ein senkrechtes weißes Streifenmuster vor einem rötlichen Hintergrund
erzeugen. Zuletzt ist in den Kreuzungsbereichen 116 der beiden Unterbrechungsmuster
die Oberfläche der ersten Papierlage 102 freigelegt. In demjenigen Unterbrechungsstreifen
108, der gerade über dem Sicherheitsband 104 liegt, ist in den Kreuzungsbereichen
118 der Blick auf die Oberfläche des Sicherheitsbands 104 freigegeben, so dass dort
weitere Echtheitsmerkmale erkennbar sein können.
[0098] Ein Sicherheitspapier nach einer anderen Variante ist in Fig.12 in Aufsicht gezeigt.
Bei dieser Variante erzeugt ein erster Kurzformer eine Papierlage 122 mit streifenförmigen
Unterbrechungen und ein zweiter Kurzformer erzeugt eine dazu komplementäre Papierlage
124 ebenfalls mit streifenförmigen Unterbrechungen, so dass sich die beiden streifenförmigen
Papierlagen 122,124 zu einer vollflächigen Papierlage 120 ergänzen. Zur Erzeugung
eines visuell oder maschinell prüfbaren Kontrasts sind die Papierlagen 122,124 insbesondere
aus unterschiedlichen Fasern, etwa aus Fasern verschiedener Farbe, verschiedener Länge
oder aus Fasern mit unterschiedlichen Merkmalszusätzen gebildet. Die Papierlage 120
kann auch mit einer dritten, homogenen Papierlage oder mit weiteren Schichten aus
Papier oder Kunststoff kombiniert sein.
[0099] Ein weiteres illustrierendes Beispiel ist in Fig.13 dargestellt. Um eine besonders
hohe Reißfestigkeit mit einem gut erkennbaren und deutlichen Wasserzeichen zu verbinden,
werden bei dem Sicherheitspapier 130 Papierlagen unterschiedlicher Dicke und mit unterschiedlicher
Faserlänge eingesetzt. Die mittlere Papierlage 132 ist auf einem Gleichstromrundsieb
mit kurzen Fasern erzeugt. Diese Papierlage 132 nimmt etwa 2/3 der Gesamtdicke des
Sicherheitspapiers 130 ein. Sie ist in einem Teilbereich mit einem Wasserzeichen 134
versehen, das aufgrund der verwendeten kurzen Fasern scharf konturiert und mit ausgeprägtem
Wasserzeicheneffekt in Erscheinung tritt.
Auf ihrer Ober- und Unterseite ist die mittlere Papierlage 132 mit zwei dünneren Papierlagen
136 verbunden, die beispielsweise mit einem Kurzformer erzeugt sind. Für ihre Herstellung
werden längere Fasern verwendet, die der Mehrlagenstruktur 130 eine besonders hohe
Reißfestigkeit verleihen.
[0100] Eine weitere Variante ist in Fig.14 dargestellt. Bei dieser Variante ist eine dickere
Papierlage 142 des Sicherheitspapiers 140 mit einem Wasserzeichen 144 versehen. Auf
die Oberfläche der ersten Papierlage 142 sind zwei zueinander komplementäre Kurzformerlagen
146 und 148 aufgebracht, wobei die erste Kurzformerlage 146 im Bereich des Wasserzeichens
144 eine streifenförmige Unterbrechung aufweist, in der die zweite Kurzformerlage
148 zu liegen kommt. Die zweite Kurzformerlage 148 ist mit transparenten Fasern, im
Beispiel mit geeigneten Polymerfasern, gebildet, durch die der Wasserzeichenbereich
144 gleichzeitig gut geschützt und deutlich sichtbar ist.
[0101] Eine erfindungsgemäße Möglichkeit, Sicherheitspapier über ein Doppelrundsiebsystem
mit hohen Fahrgeschwindigkeiten herzustellen, wird nunmehr mit Bezug auf die Figuren
15 bis 20 erläutert. Fig.15 zeigt dazu schematisch ein ähnlich wie in Fig.1 aufgebautes
Doppelrundsiebsystem 150 mit einem Erstrundsieb 152 und einem Zweitrundsieb 154 zur
Herstellung einer ersten und zweiten Papierbahn 156 bzw.158, die zusammengeführt und
im Bereich der Andruckrolle 160 miteinander verbunden werden. Das Erstrundsieb 152
ist in der Regel für die Herstellung verschiedener Sicherheitspapiere jeweils individuell
gestaltet.
[0102] Befindet sich die zweite Papierbahn 158 im Grammaturbereich von etwa 10 bis 45 g/m
2, so hat es sich als besonders effektiv herausgestellt, wenn die zweite Papierbahn
158 homogen, also mit Velincharakter erzeugt wird, da dann das zweite Rundsieb 154
homogen gestaltet sein kann. Insbesondere entfällt in diesem Fall die Notwendigkeit,
das zweite Rundsieb 154 jeweils an die individuelle Gestaltung des Erstrundsiebs 152
anzupassen. Dadurch gelingt eine Optimierung des technischen Aufbaus auf eine stabile
und wartungsfreie Herstellung genau dieses Velinpapiers niedriger Grammatur. Eine
projektindividuelle Gestaltung des Zweitrundsiebs 154 ist dann allerdings nur mit
erheblichem Aufwand oder überhaupt nicht möglich.
[0103] In manchen Fällen ist jedoch eine Individualisierung auch der zweiten Papierbahn
gewünscht. Soll beispielsweise neben einer Öffnung der Erstrundsiebseite auch eine
Öffnung des Papiers zur Zweitrundsiebseite erfolgen und diese Öffnung in der Nasspartie
stattfinden, so muss im Allgemeinen das Zweitrundsieb 154 individualisiert werden.
Weiter oben wurden bereits Möglichkeiten angegeben, diese Individualisierung durch
teilweisen Verschluss der Löcher des Zweitrundsiebs zu erreichen. Diese Möglichkeiten
bieten sich insbesondere dann an, wenn die Zweitrundsieböffnung in Papierbahnlaufrichtung
ohne jegliche Registrierung auf jedem hergestellten Dokument unterschiedlich platziert
liegen kann.
[0104] Soll dagegen die Zweitrundsieböffnung an bestimmten, vorgegebenen Stellen der hergestellten
Dokumente liegen, so muss bei der oben geschilderten Vorgehensweise der Umfang des
Zweitrundsiebs an das Erstrundsieb angepasst sein und im Register und Umdrehungsgeschwindigkeit
passend zum Erstrundsieb betrieben werden. Dies bringt einen erheblichen Aufwand bei
der Einrichtung der Papiermaschinen wie auch der Siebherstellung und dem Siebwechsel
mit sich.
[0105] Der nachfolgend geschilderte Herstellungsweg geht daher von dem Gedanken aus, die
höchsteffiziente Fahrweise des Zweitrundsiebs im Grammaturbereich 10 bis 45 g/m
2 zu belassen und die Individualisierung nicht über eine Individualisierung des Zweitrundsiebs
154, sondern über eine Individualisierung der produzierten Velin-Papierbahn 158 zu
erzielen. Hierzu ist im Ausführungsbeispiel eine Lochblechwalze 170 vorgesehen, die
in Fig.16 nochmals separat dargestellt ist.
[0106] Die Lochblechwalze 170 weist eine Blechtrommel 172 in Papierbahnbreite auf, die Bohrungen
174 in einer gewünschten Anordnung und Größe aufweist und die weiter mit einem Vakuumsauganschluss
176 versehen ist. Die Lochblechwalze 170 ist drehbar gelagert und zwischen dem Zweitrundsieb
154 und dem Erstrundsieb 152 in kleinem Abstand zum Abnahmefilz angeordnet, auf dem
die zweite Papierbahn 158 zur Andruckrolle 160 geführt wird. Der Umfang der Blechtrommel
172 entspricht der Länge eines Druckbogens und steht damit im Register zum Erstrundsieb
152. Darüber hinaus wird die Lochblechwalze 170 im Register zum Erstrundsieb 152 angetrieben,
um die Registerhaltigkeit aufrechtzuerhalten.
[0107] Über den Vakuumsauganschluss 176 und die Bohrungen 174 können Papierfasern aus der
zweiten Papierbahn 158 abgesaugt werden, so dass sich neue Effekte im Register zur
ersten Papierbahn 154 verwirklichen lassen.
[0108] Beispielsweise zeigt das Ausführungsbeispiel der Fig.17 ein Sicherheitspapier 180
mit einer ersten Papierlage 182 mit einem Wasserzeichen 184 und einer auf die erste
Papierlage aufgebrachten zweiten Papierlage 186. Mit der Lochblechwalze 170 wurden
dabei in der Nasspartie der Papiermaschine 150 aus der zweiten Papierlage 186 im Register
zu dem Wasserzeichen 184 Papierfasern entfernt, so dass das Wasserzeichen 184 deutlich
zu erkennen ist. Für diese Hellstellung des Wasserzeichens 184 ist es nicht erforderlich,
alle Papierfasern im Wasserzeichenbereich zu entfernen, es genügt vielmehr ein teilweises
Absaugen von Fasern aus der zweiten Papierbahn 156, wie in Fig. 17 dargestellt.
[0109] Auch ein punktuelles vollständiges Entfernen der Fasern der zweiten Papierlage 186
kommt in Betracht, wie bei dem Sicherheitspapier 190 der Fig.18 gezeigt. In den abgesaugten
Bereichen 188 ist die erste Papierlage 182 vollständig freigelegt.
[0110] Das teilweise oder vollständige Entfernen der Papierfasern der zweiten Papierbahn
kann vor allem zusammen mit Öffnungen der ersten Papierbahn mit dem Einbringen verschiedener
Sicherheitselemente, wie Pendelsicherheitsfäden, zweiseitigen Sicherheitsfäden oder
mit seitenrichtig eingebrachten zweiseitigen Sicherheitselementen, kombiniert werden.
Das Sicherheitselement kann dabei in Papierbahnlaufrichtung ein Element aufweisen,
das im Register zum herzustellenden Dokument steht. Das Sicherheitselement wird dann
im Längspasser eingebracht, was für Sicherheitsfäden beispielsweise mit einem direkten
Fadenantrieb verwirklicht werden kann.
[0111] Fig.19 zeigt ein Sicherheitspapier 200 mit mehreren Durchsichtsöffnungen 202, die
durch registerhaltig angeordnete Öffnungen in der ersten und zweiten Papierlage 204
bzw. 206 gebildet sind. Die Durchsichtsöffnungen 202 können nach der Papierherstellung
von einer oder von beiden Seiten mit einer transparenten oder transluzenten Folie
208 geschlossen werden.
[0112] In der Abwandlung der Fig. 20 wird der zweiseitige Sicherheitsfaden 212 bei der Herstellung
der ersten Papierbahn so eingebracht, dass er vollständig auf der Erst-Filzseite liegt.
Die durch die registerhaltigen Öffnungen der ersten und zweiten Papierlage gebildete
Durchsichtsöffnung 214 wird dann bei entsprechendem Betrieb der Lochblechwalze 170
durch den Sicherheitsfaden 212 von innen geschlossen. Von den beiden gegenüberliegenden
Seiten des Sicherheitspapiers 210 sind dann jeweils die ober- bzw. unterseitigen Sicherheitsmerkmale
des Sicherheitsfadens 212 zu erkennen.
[0113] Die Durchsichtsöffnung(en) der Figuren 19 oder 20 können auch mit einem Folienfadenelement
gestaltet werden, das seitenrichtig eingebracht und/ oder im Längspasser zum herzustellenden
Dokument steht.
[0114] Die Lochblechwalze kann auch erst nach dem Zusammenführungspunkt der ersten und zweiten
Papierbahn angeordnet sein und dort die Papierfasern der zweiten, dünneren Bahn durch
Öffnungen der ersten Papierbahn hindurch absaugen.
[0115] Gerade bei der Herstellung vergleichsweise dünner Papierbahnen, wie sie oft für eine
der Papierlagen eines mehrlagigen Sicherheitspapiers verwendet werden, besteht die
Gefahr, dass beim Ablösen der Bahn vom Rundsieb Löcher in die fertige Papierbahn gerissen
werden. Abhilfe kann hier beispielsweise durch eine über dem Trägersieb angeordnete
Sauggautsche geschaffen werden.
[0116] Fig. 21 zeigt dazu einen Teilbereich einer Papiermaschine zur Herstellung mehrlagigen
Sicherheitspapiers, wie etwa der in Fig. 2 dargestellten Papiermaschine. Dabei ist
zusätzlich zu den bereits in Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebenen Elementen eine
Sauggautsche 220 über dem Trägersieb 48 angeordnet, um das gebildete Blatt sauber
vom Rundsieb 44 abzuheben. Die Sauggautsche 220 erzeugt dazu einen Unterdruck, der
im Beispiel um 0,2 bar größer als der Unterdruck im Inneren des Rundsiebs 44 ist.
Das Blatt wird dadurch von der Sauggautsche 220 nach oben auf das Trägersieb 48 gezogen
und sauber und ohne Risse vom Rundsieb 44 abgelöst.
[0117] Eine derartige Sauggautsche kann vorteilhaft auch in Verbindung mit einem Gleichstromrundsieb
eingesetzt werden, wie anhand der Fig. 22 illustriert.
Fig. 22 zeigt einen Teilbereich einer Papiermaschine zur Herstellung mehrlagigen Sicherheitspapiers,
bei der über dem Rundsieb 18 eine Sauggautsche 230 mit kleinem Abstand schwebend angeordnet
ist. Durch die schwebende Anordnung wird das Rundsieb 18 und die Wasserzeichentypen
geschont. Da die Sauggautsche 230 nicht auf dem Rundsieb aufsitzt, muss sie über einen
eigenen Antrieb zusätzlich angetrieben werden, wobei ein registerhaltiger Gleichlauf
mit dem Rundsieb 18 von Vorteil ist.
[0118] Der Abstand der Sauggautsche 230 zu dem Rundsieb liegt bei einer Papierdicke von
etwa 0,7 mm vorzugsweise unterhalb von 1 mm. Die Gautsche 230 wird daher in Wasserzeichenbereichen
des Papiers, in denen die Papierdicke bis zu 1,2 mm betragen kann, angehoben, so dass
sie auch in diesen Bereichen das Sieb nicht berührt. Eine solche Sauggautsche 230
kann beispielsweise bei der Herstellung von Balkenwasserzeichen in Sicherheitspapier
vorteilhaft eingesetzt werden. Durch die Unterstützung der Ablösung der Papierbahn
werden Balken mit hoher Helligkeitskonstanz erzielt.
[0119] Im Beispiel umfasst die Sauggautsche 230, wie im Querschnitt der Fig. 23 dargestellt,
einen perforierten Bronzemantel 232 einer Stärke von etwa 2 cm. Die Öffnungen 234
im Bronzemantel weisen einen Durchmesser von etwa 6 mm auf. Auf seiner Außenseite
ist der Bronzemantel 232 von einem perforierten Gummituch 236 und einem Filz 238 definierter
Durchlässigkeit umgeben.
[0120] Die Gleichmäßigkeit von Balkenwasserzeichen in einem mehrlagigen Sicherheitspapier
lässt sich auch mithilfe des in Fig. 24(a) gezeigten Siebs 240 verbessern. Das Sieb
240 weist zur Erzeugung eines Balkenwasserzeichens eine entsprechend angeordnete Abfolge
von Erhöhungen 242 und Vertiefungen 244 auf. In den Vertiefungen 244 des Siebs, also
den Stellen größerer Papierdicke, sind Rillen 246 eingefräst, die die Papierabnahme
von dem Sieb 240 erleichtern. Es hat sich herausgestellt, dass die Rillen 244 zu einer
regelmäßigeren Ablagerung von Papierstoff auf dem Sieb, einer verbesserten Abnahme
und damit zu einer gleichmäßigeren Helligkeit der erzeugten Balkenwasserzeichen in
der abgehobenen Papierbahn 248 (Fig. 24(b)) führen.
[0121] Wie weiter oben bereits erwähnt, kann es gewünscht sein, in einem mehrlagigen Sicherheitspapier
eine Durchgangsöffnung auszubilden. Dazu können etwa mithilfe der oben beschriebenen
Lochblechwalze registerhaltige Öffnungen in den Papierlagen erzeugt werden. Eine andere
Möglichkeit wird nunmehr mit Bezug auf die Darstellung der Fig. 25 erläutert.
[0122] Fig. 25 zeigt ein Zwischenstadium bei der Papierherstellung, in dem eine erste und
zweite Papierbahn 250 und 252 bereits zusammengeführt und miteinander verbunden sind.
In die erste, dickere Papierbahn 250 ist eine Öffnung 254 eingebracht, die zweite
Papierbahn 252 ist homogen und ohne Individualisierung ausgebildet. Die beiden Papierbahnen
250, 252 laufen auf einem ersten Filz 256, der in den Bereichen 258 außerhalb der
Öffnung 254 mit einem Saugdruck S
1 beaufschlagt ist. An einem zweiten, auf der zweiten Papierbahn 252 aufliegenden Filz
260 liegt ein Saugdruck S
2 nach oben an. Der Saugdruck S
1 ist dabei größer als der Saugdruck S
2, so dass die zweite Papierbahn 252 in den Bereichen 258 nicht vom zweiten Filz 260
abgehoben werden kann.
[0123] Im Bereich der Öffnung 254 wird, beispielsweise durch gepulstes Saugen, kein Saugdruck
S
1 nach unten angelegt. Dort überwiegt somit der Saugdruck S
2 und die zweite Papierbahn 252 wird mit dem Filz abgehoben, so dass eine Durchgangsöffnung
in dem mehrlagigen Sicherheitspapier 250, 252 entsteht. Gegebenenfalls kann in dem
Bereich der Öffnung 254 auch mit einem Luftstrahl gegen den ersten Filz 256 geblasen
werden, um das Abheben der zweiten Papierbahn zu erleichtern. Auch andere Maßnahmen,
wie beispielsweise ein durch einen Laserstrahl oder einen Wasserstrahl erzeugter Gegendruck
oder spezielle geometrische Lochformen, die die Entfernung der zweiten Papierbahn
im Öffnungsbereich 254 erleichtern, können vorgesehen sein.
[0124] Wie bereits angesprochen, besteht eine weitere Möglichkeit, Echtheitsmerkmale in
mehrlagiges Sicherheitspapier zu integrieren, in der Zugabe von Merkmalsstoffen, wie
etwa Lumineszenzstoffen. Als besonders vorteilhaft haben sich dabei Ausgestaltungen
herausgestellt, bei denen in zumindest eine der Papierschichten ein Lumineszenzstoff
homogen im Volumen der Papierschicht verteilt ist und diese Papierschicht wenigstens
in einem Teilbereich unterschiedliche Papierdicken aufweist, wie nachfolgend an einigen
exemplarischen Ausführungsbeispielen verdeutlicht.
[0125] Fig. 26 zeigt dazu ein Wertdokument 300, hier eine Banknote, in welches ein Balkenwasserzeichen
302 in Form eines Barcodes eingearbeitet ist. Fig. 27 zeigt das Wertdokument 300 im
Schnitt entlang der Linie A - A und gibt den Schichtaufbau des verwendeten Sicherheitspapiers
wider. Das Sicherheitspapier weist demnach eine homogene erste Papierlage 304 und
eine damit verbundene zweite Papierlage 306 mit einem Stufenprofil auf.
[0126] Die Erhöhungen 308 der zweiten Papierlage, d.h. die Bereiche mit dickerem Papier,
erscheinen im Durchlicht dunkler, die Vertiefungen 310, d.h. die Bereiche mit dünnerem
Papier, erscheinen im Durchlicht heller. Als Merkmalsstoff ist ein Lumineszenzstoff
312 homogen in der zweiten Papierlage 306 verteilt.
[0127] Diese Variante des Sicherheitspapiers kann mit unterschiedlichen Verfahren hergestellt
werden. Zum einen kann in die zweite Papierbahn, in die der Lumineszenzstoff homogen
eingearbeitet wurde, ein Barcode eingeprägt werden, zum anderen kann ein Wasserzeichen
in Form eines Barcodes während der Papierbahnbildung am Rundsieb in die zweite Papierbahn
eingebracht werden. Selbstverständlich können auch Kombinationen von Lumineszenzstoffen
eingesetzt werden. Des Weiteren lässt sich ein Merkmalsstoff bzw. auch eine Kombination
von Merkmalsstoffen der oben genannten Art in die zweite Papierbahn einbringen.
[0128] Fig. 28 zeigt den Aufbau eines Wertdokuments nach einem weiteren illustrierenden
Beispiel im Querschnitt. Das Wertdokument 320 zeigt in Aufsicht das gleiche Aussehen
wie das in Fig. 26 dargestellte Wertdokument, allerdings weist die zweite Papierlage
306 hier durchgehende Öffnungen 322 auf und die erste Papierlage enthält ebenfalls
einen Lumineszenzstoff 324, der insbesondere von dem Lumineszenzstoff 312 verschieden
sein kann. Die erste und/ oder zweite Papierlage kann auch einen oder mehrere weitere
Merkmalsstoffe der oben beschriebenen Art umfassen. Beispielsweise kann die erste
Lage einen Lumineszenzstoff und die zweite Lage einen Merkmalsstoff enthalten.
[0129] Die Herstellung dieser Variante kann gemäß der Herstellung für Sicherheitspapier
mit Fensterfäden, wie oben angegeben, ausgeführt werden. Gemäß dieses Prinzips werden
zwei Blätter, ein Ober- und ein Unterblatt gebildet und zusammengefügt, wobei in das
Oberblatt Fenster eingefügt werden und das Unterblatt vollflächig hergestellt wird.
Bei der Herstellung von Ober- und Unterblatt werden in die Blätter die gewünschten
Lumineszenz- und Merkmalsstoffe eingearbeitet. Alternativ können die Fenster im Oberblatt
auch nach dessen Herstellung durch Stanzen, Schneiden oder dergleichen erzeugt werden.
[0130] Fig. 29 zeigt einen zweilagigen Aufbau eines Wertdokuments 330, wie er sich bei einem
Schnitt entlang A-A in Fig. 26 ergibt. In diesem Beispiel weisen beide Papierlagen
Balkenwasserzeichen auf. Die zweite Papierlage 306 enthält einen Lumineszenzstoff
312, die erste Papierlage 304 enthält einen von 312 verschiedenen Lumineszenzstoff
324 und darüber hinaus einen Merkmalsstoff 332. Weiterhin ist es möglich, dass in
der ersten und/ oder zweiten Lage unabhängig voneinander weitere Lumineszenzstoffe
vorhanden sind und gegebenenfalls unabhängig voneinander einer oder mehrere Merkmalsstoffe
in die erste und/oder zweite Lage eingearbeitet werden. Generell können die Balken
der unterschiedlichen Lagen deckungsgleich oder aber auch auf Lücke ausgerichtet sein.
In einer weiteren Ausführungsform können die Dickenmodulationen in beiden Lagen mittels
Fenster realisiert werden.
[0131] Fig. 30 zeigt ein Messsignal 340, wie es sich bei der Echtheitsprüfung eines Wertdokuments
300 mit Balkenwasserzeichen 302 ergibt. An der Ordinate sind die Intensitäten I des
Messsignals 340 in Abhängigkeit von der Messposition x, d.h. der Position des Sensors
über dem Wertdokument aufgetragen. Gemessen ist dabei die Emissionsintensität des
Lumineszenzstoffes 312. In Bereichen mit dickerem Papier ist die Signalintensität
größer als in Bereichen mit dünnerem Papier, da sich in Abhängigkeit von der Papierlagendicke
mehr bzw. weniger Lumineszenz- bzw. Merkmalsstoff unter dem Sensor befindet. Führt
man den Sensor quer über das Balkenwasserzeichen 302, misst man im Bereich des dickeren
Papiers eine höhere Intensität als im Bereich des dünneren Papiers und misst so eine
Art Barcode, der durch das Messsignal 340 wiedergegeben wird.
[0132] Weist das Wertdokument bzw. die zu prüfende Lage des Wertdokuments Fenster ohne Lumineszenzstoff
312 auf, so fällt die gemessene Intensität des Lumineszenzstoffs bis auf Null ab.
Die Echtheitsprüfung für Wertdokumente 320 oder 330 mit verschiedenen Lumineszenzstoffen
erfolgt analog, wobei gegebenenfalls Filter eingesetzt werden, die nur die Strahlung
eines der Lumineszenzstoffe durchlassen.
[0133] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden nun mit Bezug auf die Figuren
31 bis 39 erläutert. Zunächst zeigt das Ausführungsbeispiel der Fig. 31 eine Papiermaschine
370, in der eine erste Papierlage mit einem Gegenstromrundsieb 374 und eine zweite
Papierlage mit einem Kurzformer 372 erzeugt wird. Auch wenn nachfolgend auf die erste
Papierlage stets als Gegenstromrundsieblage Bezug genommen wird, versteht es sich,
dass die erste Papierlage in anderen Ausgestaltungen mit einem Gleichstromsieb erzeugt
werden kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
[0134] Die beiden Papierlagen werden im Bereich der Abnahmewalze 376 zusammengeführt und
miteinander vergautscht. Zwischen die Papierlagen wird ein am Gegenstromrundsieb 374
zugeführter Sicherheitsfaden 378 oder ein Sicherheitsband eingebracht. Mittels einer
zwischen Kurzformer 372 und Gegenstromrundsieb 374 angeordneten ersten Absaugeinrichtung
380 können Öffnungen in die zweite Papierlage (Kurzformerlage) 384 eingebracht werden.
Falls gewünscht, können mithilfe einer optionalen zweiten Absaugeinrichtung 382, die
nach dem Zusammenführungspunkt der beiden Papierlagen angeordnet ist, auch Öffnungen
in die erste Papierlage (Gegenstromrundsieblage) eingebracht werden.
[0135] Fig. 32 zeigt einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen zweilagigen Sicherheitspapier
350 in Aufsicht, wie es mit einer Papiermaschine 370 der in Fig. 31 gezeigten Art
hergestellt werden kann. In der ersten Papierbahn 360 befindet sich ein kreisförmiges
Loch 354, das vorzugsweise papiermacherisch durch auf ein Rundsieb aufgebrachte E-Typen
erzeugt wurde. In der zweiten Papierlage 358, die vorzugsweise mittels eines Kurzformers
erzeugt wurde, befinden sich sternförmige Öffnungen 356. Diese Öffnungen wurden im
Ausführungsbeispiel mittels einer perforierten Saugwalze 380 erzeugt, die im noch
feuchten Zustand die Papierfasern aus dieser zweiten Papierbahn entfernte. Die Formen
der beiden Öffnungen 354 und 356 können dabei beliebig ausgestaltet sein. Auch die
Lage der Öffnungen zueinander sowie deren Größe kann den Erfordernissen entsprechend
gesteuert werden. So können die beiden Öffnungen beispielsweise übereinander zu liegen
kommen, so dass ein Durchsichtsfenster entsteht. Sie können aber selbstverständlich
auch nebeneinander angeordnet sein. Selbstverständlich können die Öffnungen relativ
zueinander auch größer oder kleiner oder gleich groß sein. Zusätzlich kann, wie in
diesem Ausführungsbeispiel gezeigt, im Bereich der Öffnungen ein bandförmiges Sicherheitselement
352, beispielsweise ein breiter Sicherheitsfaden, zwischen den Papierbahnen eingelagert
sein. Das bandförmige Sicherheitselement 352 ist dabei von der ersten und zweiten
Papierlage verdeckt und ist lediglich in Aufsicht an den Öffnungen 354 und 356 sichtbar.
Fig. 32(b) zeigt den Querschnitt des Sicherheitspapiers entlang der Linie A - A. Das
bandförmige Sicherheitselement 352 wird von der zweiten Papierlage 358 sowie von der
ersten Papierlage 360 abgedeckt und ist an den Öffnungen 354 und 356 zugänglich. Die
Größe der Öffnungen kann dabei der Breite des Sicherheitsbandes entsprechen. Es ist
aber auch durchaus möglich, dass eine oder beide Öffnungen breiter oder schmaler als
das bandförmige Sicherheitselement ist/ sind.
[0136] Handelt es sich bei den beiden Papierlagen um eine Kurzformerlage 358 und eine Gegenstromrundsieblage
360, zwischen denen ein Sicherheitsfaden 352 eingebettet ist, so bestehen durch die
verschiedenen relativen Größen der Öffnungen in der Kurzformlage und der Gegenstromrundsieblage,
der Breite des Sicherheitsfadens 352 sowie der relativen Anordnung der beiden Öffnungen
und eventueller Merkmale des Sicherheitsfadens eine Vielzahl möglicher Gestaltungen,
die alle mit der Papiermaschine 370 der Fig. 31 erzeugt werden können (oder in anderen
Ausführungsformen mit einer Papiermaschine, bei der die erste Papierlage durch ein
Gleichstromsieb erzeugt wird).
[0137] In einer ersten Variante werden durch die erste Absaugeinrichtung 380 Öffnungen 356
in der Kurzformerlage erzeugt, die beliebige Formen, beispielsweise auch Zeichen,
Symbole oder dergleichen, darstellen können. Am Gegenstromrundsieb 374 wird ein Faden
352 eingebracht, welcher auf einer E-Type aufliegt. Die E-Type ist dabei so hoch gewählt,
dass Fasern unter den eingebrachten Faden "schwimmen" können und somit der Faden im
Bereich der E-Typen offen liegt. Die Gegenstromrundsieböffnungen 354 sind bei dieser
Variante stets schmäler als die Fadenbreite ausgebildet. Die Formen der Kurzformlagenöffnung
356 können schmäler als die Fadenbreite sein, wie in Fig. 32(a) gezeigt, oder auch
breiter. Die Öffnungen 356 können positionsgenau zu den Gegenstromrundsieböffnungen
354 ausgerichtet sein, wie in Fig. 32(a) links gezeigt, oder zufällig zwischen diesen
Öffnungen liegen oder mit ihnen überlappen. Im ersten Fall zeigt diese Variante ein
Durchsichtsfenster, dessen Größe durch die Öffnungen 354 in der Gegenstromrundsieblage
begrenzt ist, siehe Fig. 32(b). Die gewünschte Form 356 ist nur von der Seite der
Kurzformlage her im Auflicht erkennbar. Im zweiten Fall liefert diese Variante ein
Substrat, bei dem der eingebrachte Sicherheitsfaden 352 auf beiden Seiten partiell
offen liegt. Ein Durchsichtsfenster bildet sich dann nur, wenn gegenüberliegende Öffnungen
zufällig überlappen.
[0138] Bei einer zweiten Variante, die in Fig. 33 in Aufsicht dargestellt ist, werden die
Öffnungen 354 in der Gegenstromrundsieblage stets größer als die Öffnungen 356 in
der Kurzformerlage ausgebildet, wobei die Öffnungen 354 schmäler oder breiter als
die Fadenbreite sein können. Die Kurzformerlagenöffnungen 356 können wie in Fig. 33
positionsgenau zu den Öffnungen 354 angeordnet sein oder zufällig zwischen diesen
Öffnungen liegen oder mit ihnen überlappen. Ein Durchsichtsfenster ergibt sich nur
bei positionsgenauer Ausrichtung der beiden Öffnungen. In diesem Fall ist die Form
der Kurzformerlagenöffnungen 356 von beiden Seiten des Substrats her sichtbar. Werden
die Öffnungen nicht positionsgenau aufeinander ausgerichtet, ergibt sich wieder ein
Substrat mit einem auf beiden Seiten partiell offen liegenden Sicherheitsfaden 352.
[0139] Bei einer dritten, in Fig. 34 dargestellten Variante werden in die Kurzformerlage
wie oben beschrieben Öffnungen 356 eingebracht, während das Gegenstromrundsieb weder
E-Typen noch eine Prägung aufweist. Durch eine Registersteuerung, die beispielsweise
mithilfe von Registermarken 362 erfolgen kann, werden die Öffnungen 356 in der Kurzformerlage
auf bestimmte Stellen des am Gegenstromrundsieb zugeführten Sicherheitsfadens 352
ausgerichtet. Beispielsweise kann eine Negativschrift 364 des Sicherheitsfadens 352
in den Öffnungen 356 der Kurzformerlage sichtbar werden.
[0140] Nach einer vierten Variante, die in Fig. 35 im Querschnitt gezeigt ist, werden in
die Kurzformerlage 358 Öffnungen 356 eingebracht und ein Sicherheitsfaden 352 am Gegenstromrundsieb
zugeführt. Das Gegenstromrundsieb 374 ist dabei mit einer Prägung versehen, deren
Stege vorzugsweise mit den Kurzformerlagenöffnungen 356 im Register stehen, so dass
die erzeugten Fensteröffnungen 354 in der Gegenstromrundsieblage 360 und die Öffnungen
356 in der Kurzformerlage 358 auf beiden Substratseiten alternieren.
Gemäß einer fünften Variante wird zunächst in der beschriebenen Art eine Öffnung in
die Kurzformerlage eingebracht und die Kurzformerlage und die Gegenstromrundsieblage
mit dem Sicherheitsfaden vergautscht. Nach der Abnahme der gesamten Papierlage wird
durch eine zweite Absaugeinrichtung 382 im Bereich des Sicherheitsfadens eine Öffnung
herausgesaugt. Die Öffnungen der beiden Papierlagen können zueinander im Register
stehen oder zufällig angeordnet sein.
[0141] Die sechste Variante ähnelt der dritten Variante, allerdings wird das Gegenstromrundsieb
bei dieser Variante mit einer Wasserzeichenprägung versehen, die auf den Bereich des
einlaufenden Fadens fällt. Mit der ersten Absaugeinrichtung 380 werden aus der Kurzformerlage
Öffnungen beliebiger Form herausgesaugt, so dass der Faden in den abgesaugten Stellen
frei liegt. Durch Registrierung von Wasserzeichen und Kurzformerlagenöffnungen kann
beispielsweise erreicht werden, dass die Wasserzeichen der Gegenstromrundsieblage
um die herausgesaugten Öffnungen herumliegen.
[0142] Anstatt Formen aus der ersten oder zweiten Papierbahn herauszusaugen, ist es auch
möglich, den Saugmechanismus der ersten und/oder zweiten Einrichtung 380, 382 umzukehren
und Material auf die Papierlage aufzubringen. Beispielsweise können beliebig geformte
Öffnungen der Einrichtung 380 mit einem Material, wie etwa Fasern, Kunststoffgranulat
oder Gummi, gefüllt und das Material durch Überdruck bzw. Adhäsion auf die nasse Kurzformerbahn
übertragen werden. Anschließend wird die Papierbahn mit der Gegenstromrundsieblage
mit Faden vergautscht. Das eingebrachte Material erscheint dann im Durchlicht als
dunkle Form. Wird ein Öl als Material aufgebracht, kann die Form im getrockneten Substrat
auch semitransparent erscheinen.
[0143] Der Durchmesser der ersten oder zweiten Absaugeinrichtung 380, 382 ist abhängig von
der Bogenlänge und wird zweckmäßig so groß wie möglich gewählt, um die Umlaufgeschwindigkeit
so gering wie möglich zu halten. Der maximal mögliche Durchmesser wird jedoch auch
durch die Platzverhältnisse zwischen Kurzformer 372 und Gegenstromrundsieb 374 begrenzt.
Da bei kleinem Durchmesser die Berührungsfläche an die Kurzformerlage 384 ebenfalls
klein sein wird, kann es sich vor allem bei beengten Platzverhältnissen empfehlen,
die Absaugeinrichtung 380 nicht rund zu gestalten, sondern in Trapez- oder Dreiecksform
auszubilden, wie in Fig. 36 gezeigt. Bei dieser Ausgestaltung der Absaugeinrichtung
380 sind Absaugformen 386 auf einem flexiblen Grundmaterial 388 befestigt. Der Antrieb
erfolgt im Ausführungsbeispiel über eine Kette 390.
[0144] Besonders zweckmäßige Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Absaugeinrichtung 380
werden nun mit Bezug auf die Figuren 37 bis 39 beschrieben. Die dort gezeigten Ausführungsbeispiele
stellen ein Absaugrad 380 dar, das aus mehreren Segmenten 400 bis 406 zusammengesetzt
ist. Fig. 37 zeigt einen Ausschnitt eines Absaugrads 380 in Seitenansicht, Fig. 38
ein ähnliches Absaugrad 380 mit einer etwas anderen Gestaltung der Entnahmeöffnungen
408 bzw. Kanäle 414 im Bereich einer derartigen Öffnung in Aufsicht und die Figuren
39(a) und (b) Seitenansichten der mittleren Segmente 402 und 404 von Fig. 38 in Blickrichtung
der Linien A-A bzw. B-B von Fig. 38. Die mit den Bezugszeichen 416 bzw. 418 markierten
Stellen bezeichnen dabei die in den Querschnittsansichten der Fig. 39(a) bzw. (b)
sichtbaren Kanten. Die in Fig. 37 gezeigte Seitenansicht entspricht der Seitenansicht
der Deckplatte 406 in Blickrichtung der Linie C-C von Fig. 38.
[0145] Das Absaugrad 380 weist einen Sandwichaufbau aus mehreren Segmentplatten auf, durch
den eine Vielzahl von Formgebungen für die Entnahmeöffnungen 408 erreicht werden kann.
Im Ausführungsbeispiel besteht das Absaugrad aus einer ersten Deckplatte 400, zwei
Zwischenplatten 402 und 404, und einer weiteren Deckplatte 406. Die Platten 400 bis
406 können aus Metall oder einem schlagzähen, nicht zu spröden Kunststoff bestehen
und mithilfe eines Laserstrahls, eines Wasserstrahls oder einer ähnlichen Technik
hergestellt sein. Die Platten sind verschraubt, wobei zur Dichtung gegebenenfalls
eine Sprühdichtmasse und/oder Dichtringe eingesetzt werden. Der Umfang des Absaugrads
380 entspricht der Bogenlänge der zu bearbeitenden Papierlage im Nasszustand. Nach
der Verschraubung wird das Absaugrad 380 auf eine nicht dargestellte Führungswelle
gesteckt und fixiert. Auf die Führungswelle können bei Bedarf auch mehrere Absaugräder
aufgeschoben und fixiert werden. Die Führungswelle wird zentral angetrieben und läuft
in bevorzugten Ausgestaltungen mit der Bahngeschwindigkeit synchron.
[0146] Nach dem Start der Papiermaschine startet auch das Absaugrad 380, wird auf Produktionsgeschwindigkeit
gebracht und der Kurzformerbahn 384 zugestellt bis sich durch die Absaugung Öffnungen
in der Kurzformerbahn bilden. Die in Fig. 37 und Fig. 39(a) erkennbaren erhöhten Stellen
410 stechen dabei in die noch nasse Papierbahn ein und eine Öffnung der gewünschten
Form wird durch ein angelegtes partielles Vakuum über die Entnahmeöffnung 408 abgesaugt.
Um das Anhaften von Fasern auf der Oberfläche des Absaugrads 380 zu verhindern, können
die Bereiche neben den Entnahmeöffnungen 408 ausgespart sein.
[0147] Die Absaugung des Stoff/Wasser-Gemisches erfolgt über die Entnahmeöffnung 408 und
einen Kanal 414, der sich durch die Zwischenplatte 404 zur Deckplatte 406 erstreckt.
Um den abgesaugten Stoff sicher zu entfernen, müssen die Entnahmeöffnungen 408 und
die Kanäle 414 gereinigt werden. Dazu kann beispielsweise eine Wanne 392 mit filtriertem
Wasser (Fig. 31) vorgesehen sein, die das Absaugrad 380 im gegenüberliegenden Bereich
der Absaugung durchläuft. Das Vakuum wird im Ausführungsbeispiel mit einer ortsfesten
Vakuumeinrichtung 394 (Fig. 31) angelegt, die an der Oberfläche der Deckplatte 406
schleift. Die Absaugung wirkt so über einen der Kanäle 414 jeweils nur an derjenigen
Entnahmeöffnung 408, die mit der Papierbahn 384 in Kontakt steht.
[0148] Wie am besten in Fig. 38 zu erkennen, ermöglicht der Sandwichaufbau aus mehreren
Segmentplatten eine fast unbegrenzte Formgebung für die Entnahmeöffnungen 408. Die
Zwischenplatten, die in beliebiger Anzahl zusammengestellt werden können, erzeugen
dabei die Form der Entnahmeöffnungen an sich. Durch die Anzahl und Dicke der Zwischenplatten
kann die Breite der Öffnung eingestellt werden. Beispielsweise kann eine 10 mm breite
Öffnung durch zwei Zwischenplatten à 5 mm, oder auch durch fünf Zwischenplatten à
2 mm erzeugt werden. Die Deckplatten 400, 406 dienen der Randbegrenzung und der Anlegung
des Vakuums. Während in Fig. 38 nur eine Deckplatte 406 eine Kanalöffnung aufweist,
können derartige Öffnungen selbstverständlich auch in beiden Deckplatten vorgesehen
sein, wobei dann beiderseits des Absaugrads 380 eine Vakuumeinrichtung 394 anzuordnen
wäre.
[0149] Es versteht sich, dass die beschriebene Gestaltung auch für die zweite Absaugeinrichtung
382 zum Einsatz kommen kann.
[0150] Die Absaugeinrichtungen 380 bzw. 382 können auch mit einer flexiblen Kunststoffmaske
überzogen sein, in der nicht nur vergleichsweise grobe, sondern auch sehr feine Muster,
wie etwa alphanumerische oder abstrakte Zeichen, ausgespart sein können. Auf diese
Weise können auch kontinuierliche Muster, wie etwa Mäanderformen oder Fließtexte,
oder auch passergenau angeordnete Muster, wie etwa Wertangaben bei einer Banknote,
in den Papierlagen erzeugt werden. Die genannten Muster können dabei in einer der
Papierlagen oder deckungsgleich oder versetzt in beiden Papierlagen angeordnet sein.
Illustrierende Ausgestaltungen:
[0151] Ausgestaltung 1: Mehrlagiges Sicherheitspapier für die Herstellung von Sicherheits-
oder Wertdokumenten, wie Banknoten, Ausweiskarten und dergleichen, dadurch gekennzeichnet,
dass in eine erste Papierlage ein endloses Sicherheitselement eingebracht ist, welches
auf zumindest einer Seite der Papierlage frei zugänglich ist, dass die erste Papierlage
auf der frei zugänglichen Seite des Sicherheitselements von einer zweiten Papierlage
abgedeckt ist, und dass die zweite Papierlage im Bereich des Sicherheitselements eine
oder mehrere Öffnungen aufweist.
[0152] Ausgestaltung 2: Sicherheitspapier nach Ausgestaltung 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausdehnung der Öffnung(en) senkrecht zur Laufrichtung des endlosen Sicherheitselements
kleiner als dessen Breite ist.
[0153] Ausgestaltung 3: Sicherheitspapier nach Ausgestaltung 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Papierlage ein Wasserzeichen aufweist und die zweite Papierlage im
Bereich des Wasserzeichens unterbrochen ist.
[0154] Ausgestaltung 4: Sicherheitspapier nach wenigstens einer der Ausgestaltungen 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, dass das endlose Sicherheitselement mit optisch variablen
Effekten, insbesondere mit einer Beugungsstruktur, einem Hologramm, einem Farbkippeffekt
oder einem anderen Interferenzschichteffekt ausgestattet ist.
[0155] Ausgestaltung 5: Sicherheitspapier nach wenigstens einer der Ausgestaltungen 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, dass das endlose Sicherheitselement mit einem Druckbild,
insbesondere Positiv- oder Negativschriftzeichen, versehen ist.
[0156] Ausgestaltung 6: Sicherheitspapier nach wenigstens einer der Ausgestaltungen 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, dass das endlose Sicherheitselement ein breites Sicherheitsband
ist, das die erste Papierlage teilt.
[0157] Ausgestaltung 7: Sicherheitspapier nach wenigstens einer der Ausgestaltungen 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, dass das endlose Sicherheitselement ein schmaler Sicherheitsstreifen
ist, der in die erste Papierlage eingebettet ist.
[0158] Ausgestaltung 8: Sicherheitspapier nach wenigstens einer der Ausgestaltungen 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Papierlage eine Grammatur von 60 bis 80
g/m
2, insbesondere von 65 bis 70 g/ m
2 aufweist, und die zweite Papierlage eine Grammatur von 15 bis 45 g/m
2, insbesondere von 20 bis 25 g/m
2 aufweist.
[0159] Ausgestaltung 9: Sicherheitspapier nach wenigstens einer der Ausgestaltungen 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Papierlage eine Grammatur von 15 bis 45
g/m
2, insbesondere von 20 bis 25 g/m
2 aufweist, und die zweite Papierlage eine Grammatur von 60 bis 80 g/m
2, insbesondere von 65 bis 70 g/m
2 aufweist.
[0160] Ausgestaltung 10: Sicherheitspapier nach wenigstens einer der Ausgestaltungen 1 bis
9, dadurch gekennzeichnet, dass das endlose Sicherheitselement mit einem Kleber in
der ersten Papierlage befestigt ist.
[0161] Ausgestaltung 11: Sicherheitspapier nach wenigstens einer der Ausgestaltungen 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Papierlage im Bereich des Sicherheitselements
eine streifenförmige Öffnung aufweist, die gegebenenfalls mit einem aufreißbaren Releasestreifen
verschlossen ist.
[0162] Ausgestaltung 12: Sicherheitspapier nach wenigstens einer der Ausgestaltungen 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen in der zweiten Papierlage mit einem
transparenten Material, insbesondere einem Polyurethankleber, gefüllt sind.
[0163] Ausgestaltung 13: Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitspapiers nach wenigstens
einer der Ausgestaltungen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass
- eine erste Papierbahn gebildet wird, und ein endloses Sicherheitselement so in die
erste Papierbahn eingebracht wird, dass das endlose Sicherheitselement zumindest auf
einer Seite der Papierbahn frei zugänglich ist,
- eine zweite Papierbahn gebildet wird, die im noch feuchten Zustand mit der ersten
Papierbahn zusammengeführt und fest verbunden wird, so dass sie die frei zugängliche
Seite des Sicherheitselements abdeckt,
- wobei in die zweite Papierbahn eine oder mehrere Öffnungen eingebracht werden, die
nach dem Zusammenführen mit der ersten Papierbahn im Bereich des endlosen Sicherheitselements
zu liegen kommen.
[0164] Ausgestaltung 14: Verfahren nach Ausgestaltung 13, dadurch gekennzeichnet, dass die
erste und/ oder zweite Papierbahn in einer Gleichstromrundsieb-Papiermaschine erzeugt
wird.
[0165] Ausgestaltung 15: Verfahren nach Ausgestaltung 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet,
dass die erste und/ oder zweite Papierbahn in einem Kurzformer erzeugt wird, bei dem
die Papiermasse auf ein Rundsieb aufgedüst wird.
[0166] Ausgestaltung 16: Verfahren nach wenigstens einer der Ausgestaltungen 13 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Papierbahn auf einem Rundsieb erzeugt wird,
dessen Löcher in Teilbereichen verschlossen sind.
[0167] Ausgestaltung 17: Verfahren nach Ausgestaltung 16, dadurch gekennzeichnet, dass die
Löcher des Rundsiebs durch Aufbringen, insbesondere Aufkleben eines Abdeckstreifens
verschlossen werden.
[0168] Ausgestaltung 18: Verfahren nach Ausgestaltung 16, dadurch gekennzeichnet, dass die
Löcher des Rundsiebs durch partielles Aufdrucken einer Lackschicht verschlossen werden.
[0169] Ausgestaltung 19: Verfahren nach Ausgestaltung 16, dadurch gekennzeichnet, dass die
Löcher des Rundsiebs durch einen von innen an der Mantelfläche des Rundsiebs anliegenden
Abdeckring verschlossen werden.
[0170] Ausgestaltung 20: Verfahren nach Ausgestaltung 16, dadurch gekennzeichnet, dass das
endlose Sicherheitselement auf das Rundsieb aufläuft und an den aufgelaufenen Stellen
die Löcher des Rundsiebs verschließt.
[0171] Ausgestaltung 21: Verfahren nach einer der Ausgestaltungen 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet,
dass das endlose Sicherheitselement mit einem Kleber in der ersten Papierlage befestigt
wird.
[0172] Ausgestaltung 22: Verfahren nach einer der Ausgestaltungen 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
dass in die zweite Papierlage eine streifenförmige Öffnung eingebracht wird und diese
gegebenenfalls bei der Papierherstellung mit einem aufreißbaren Releasestreifen verschlossen
wird.
[0173] Ausgestaltung 23: Verfahren nach einer der Ausgestaltungen 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
dass die Öffnungen in der zweiten Papierlage mit einem transparenten Material, insbesondere
einem Polyurethankleber, gefüllt werden.
[0174] Ausgestaltung 24: Mehrlagiges Sicherheitspapier für die Herstellung von Sicherheits-
oder Wertdokumenten, wie Banknoten, Ausweiskarten und dergleichen, dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest zwei mit unterschiedlichen Fasern erzeugte Papierlagen miteinander
kombiniert sind.
[0175] Ausgestaltung 25: Sicherheitspapier nach Ausgestaltung 24, dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest zwei mit unterschiedlichen Fasern erzeugten Papierlagen mit zueinander
komplementären Unterbrechungen ausgebildet sind, und sich zu einer Kombinationspapierlage
ergänzen, die keine größere Dicke als die zumindest zwei Einzelschichten aufweist.
[0176] Ausgestaltung 26: Sicherheitspapier nach Ausgestaltung 24, dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest zwei mit unterschiedlichen Fasern erzeugten Papierlagen Unterbrechungen
in Form von senkrechten oder waagrechten Streifen aufweisen und im Sicherheitspapier
übereinander angeordnet sind.
[0177] Ausgestaltung 27: Sicherheitspapier nach wenigstens einer der Ausgestaltungen 24
bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Papierlagen aus Fasern unterschiedlicher
Farbe, unterschiedlicher Länge oder aus Fasern mit unterschiedlichen Merkmalszusätzen
gebildet sind.
[0178] Ausgestaltung 28: Sicherheitspapier nach Ausgestaltung 24, dadurch gekennzeichnet,
dass eine erste, ein Wasserzeichen enthaltende Papierlage aus kurzen Fasern gebildet
ist, und eine zweite, dünnere Papierlage zur Erhöhung der Reißfestigkeit aus langen
Fasern gebildet ist.
[0179] Ausgestaltung 29: Sicherheitspapier nach Ausgestaltung 28, dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Papierlage aus kurzen Fasern zwischen zwei dünneren Papierlagen mit
langen Fasern eingebettet ist.
[0180] Ausgestaltung 30: Sicherheitspapier nach Ausgestaltung 24, dadurch gekennzeichnet,
dass eine erste, ein Wasserzeichen enthaltende Papierlage von einer zweiten Papierlage
abgedeckt ist, die im Bereich des Wasserzeichens mit transparenten Fasern und außerhalb
des Wasserzeichenbereichs mit gewöhnlichen, nichttransparenten Fasern gebildet ist.
[0181] Ausgestaltung 31: Sicherheitspapier nach einer der Ausgestaltungen 24 bis 30, dadurch
gekennzeichnet, dass die zumindest zwei mit unterschiedlichen Fasern erzeugten Papierlagen
mit weiteren vollflächigen oder unterbrochenen Papierlagen kombiniert sind.
[0182] Ausgestaltung 32: Sicherheitspapier nach einer der Ausgestaltungen 24 bis 31, dadurch
gekennzeichnet, dass die zumindest zwei mit unterschiedlichen Fasern erzeugten Papierlagen
mit einem Sicherheitselement kombiniert sind, das zumindest in einem Teilbereich durch
die Papierlagen sichtbar ist.
[0183] Ausgestaltung 51: Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitspapiers, bei dem in
einer Nasspartie einer Papiermaschine auf einem Rundsieb eine Papierbahn gebildet
und mittels eines Trägerbands vom Rundsieb abgehoben wird, dadurch gekennzeichnet,
dass das Abheben der Papierbahn von einer in unmittelbarer Nähe zum Rundsieb und mit
kurzen Abstand zum Trägerband angeordneten Saugeinrichtung unterstützt wird.
[0184] Ausgestaltung 52: Verfahren nach Ausgestaltung 51, dadurch gekennzeichnet, dass in
der Saugeinrichtung ein Unterdruck erzeugt wird, der um mindestens 0,1 bar, vorzugsweise
um etwa 0,2 bar größer als der Unterdruck im Inneren des Rundsiebs ist.
[0185] Ausgestaltung 53: Verfahren nach Ausgestaltung 51 oder 52, dadurch gekennzeichnet,
dass die Saugeinrichtung durch eine drehbare Saugwalze gebildet ist, die vorzugsweise
im registerhaltigen Gleichlauf zu dem Rundsieb der Nasspartie angetrieben wird.
[0186] Ausgestaltung 54: Verfahren nach Ausgestaltung 53, dadurch gekennzeichnet, dass die
Saugwalze einen perforierten Walzenmantel aufweist, der von einem perforierten Gummituch
und einem Filz definierter Durchlässigkeit umgeben ist.
[0187] Ausgestaltung 55: Verfahren nach wenigstens einer der Ausgestaltungen 51 bis 54,
dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Rundsieb ein Wasserzeichen in die Papierbahn
eingebracht wird.
[0188] Ausgestaltung 56: Verfahren nach Ausgestaltung 55, dadurch gekennzeichnet, dass der
Abstand der Saugeinrichtung zu dem Rundsieb im Bereich des Wasserzeichens an die lokale
Papierdicke angepasst wird.
[0189] Ausgestaltung 57: Sieb für die Papierherstellung in einer Papiermaschine, das zur
Erzeugung von Wasserzeichenbereichen Erhöhungen und Vertiefungen aufweist, dadurch
gekennzeichnet, dass in den Vertiefungen Strukturierungen vorgesehen sind, die die
Papierablösung von dem Sieb erleichtern.
[0190] Ausgestaltung 58: Sieb nach Ausgestaltung 57, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen
und Vertiefungen zur Erzeugung von Balkenwasserzeichen balkenförmig nebeneinander
angeordnet sind.
[0191] Ausgestaltung 59: Sieb nach Ausgestaltung 57 oder 58, dadurch gekennzeichnet, dass
die Strukturierungen durch Rillen, insbesondere durch in die Vertiefungen eingefräste
Rillen, gebildet sind.
[0192] Ausgestaltung 60: Verfahren zur Erzeugung einer Durchgangsöffnung in einem mehrlagigen
Sicherheitspapier, dadurch gekennzeichnet, dass
- eine erste Papierbahn gebildet und mit einer Öffnung versehen wird,
- eine zweite vollflächige Papierbahn gebildet wird, die im noch feuchten Zustand mit
der ersten Papierbahn zusammengeführt wird,
- die zusammengeführte erste und zweite Papierbahn zwischen einem erst- und einem zweitbahnseitigen
Trägerfilz geführt werden, und
- der zweitbahnseitige Trägerfilz von der zusammengeführten Papierbahn abgehoben wird,
um im Bereich der Öffnung der ersten Papierbahn einen Teilbereich der zweiten Papierbahn
mitzunehmen und dadurch eine Durchgangsöffnung in der zusammengeführten Papierbahn
zu erzeugen.
[0193] Ausgestaltung 61: Verfahren nach Ausgestaltung 60, dadurch gekennzeichnet, dass der
zweitbahnseitige Trägerfilz mit einem Saugdruck S
2 beaufschlagt wird, und der erstbahnseitige Trägerfilz in den Bereichen außerhalb
der Öffnung mit einem Saugdruck S
1 beaufschlagt wird, der größer als S
2 ist.
[0194] Ausgestaltung 62: Verfahren nach Ausgestaltung 60 oder 61, dadurch gekennzeichnet,
dass der erstbahnseitige Trägerfilz in dem Bereich der Öffnung mit einem Gegenblasdruck,
insbesondere einem Luftstrahl, Wasserstrahl oder einem Laserstrahl, beaufschlagt wird.
[0195] Ausgestaltung 63: Mehrlagiges Sicherheitspapier für die Herstellung von Sicherheits-
oder Wertdokumenten, wie Banknoten, Ausweiskarten und dergleichen, dadurch gekennzeichnet,
dass in wenigstens einer ersten Papierlage des Sicherheitspapiers ein Lumineszenzstoff
und gegebenenfalls ein weiterer Merkmalsstoff homogen im Volumen der Papierlage verteilt
sind und diese erste Papierlage wenigstens in einem Teilbereich mindestens zwei unterschiedliche
Papierdicken aufweist.
[0196] Ausgestaltung 64: Sicherheitspapier nach Ausgestaltung 63, dadurch gekennzeichnet,
dass eine zweite Papierlage des Sicherheitspapiers wenigstens in Teilbereichen unterschiedliche
Papierdicken aufweist.
[0197] Ausgestaltung 65: Sicherheitspapier nach Ausgestaltung 64, dadurch gekennzeichnet,
dass sich die Papierdickevariationen der ersten und zweiten Papierlage zu einer konstanten
Gesamtdicke des Sicherheitspapiers ergänzen.
[0198] Ausgestaltung 66: Sicherheitspapier nach wenigstens einer der Ausgestaltungen 63
bis 65, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Papierdicken visuell nicht
wahrnehmbar sind.
[0199] Ausgestaltung 67: Sicherheitspapier nach wenigstens einer der Ausgestaltungen 63
bis 66, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche mit unterschiedlichen Papierdicken
zumindest teilweise überdruckt sind.
[0200] Ausgestaltung 68: Sicherheitspapier nach wenigstens einer der Ausgestaltungen 63
bis 67, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Papierdicken als Wasserzeichen
vorliegen.
[0201] Ausgestaltung 69: Sicherheitspapier nach Ausgestaltung 68, dadurch gekennzeichnet,
dass das Wasserzeichen ein Balkenwasserzeichen ist.
[0202] Ausgestaltung 70: Sicherheitspapier nach wenigstens einer der Ausgestaltungen 63
bis 67, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Papierdicken durch Einarbeiten
von Fenstern erzeugt sind.
[0203] Ausgestaltung 71: Sicherheitspapier nach wenigstens einer der Ausgestaltungen 63
bis 70, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Papierlage mehrere Lumineszenzstoffe
enthält.
[0204] Ausgestaltung 72: Sicherheitspapier nach wenigstens einer der Ausgestaltungen 63
bis 71, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Papierlage denselben Lumineszenzstoff
wie die erste Lage und/oder wenigstens einen von dem Lumineszenzstoff der ersten Lage
verschiedenen Lumineszenzstoff enthält.
[0205] Ausgestaltung 73: Sicherheitspapier nach wenigstens einer der Ausgestaltungen 63
bis 72, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Lumineszenzstoffe im visuellen Spektralbereich
transparent sind.
[0206] Ausgestaltung 74: Sicherheitspapier nach wenigstens einer der Ausgestaltungen 63
bis 73, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Lage wenigstens einen
weiteren Merkmalsstoff umfasst.
[0207] Ausgestaltung 75: Sicherheitspapier nach wenigstens einer der Ausgestaltungen 63
bis 74, dadurch gekennzeichnet, dass der Merkmalsstoff wenigstens einen weiteren Stoff
mit maschinenlesbaren Eigenschaften umfasst.
[0208] Ausgestaltung 76: Sicherheitspapier nach Ausgestaltung 75, dadurch gekennzeichnet,
dass die maschinenlesbare Eigenschaft eine elektrische und/oder magnetische Eigenschaft
ist.
[0209] Ausgestaltung 77: Verfahren zur Herstellung eines mehrlagigen Sicherheitspapiers
gemäß einer der Ausgestaltungen 63 bis 76 mit wenigstens einem Lumineszenzstoff und
gegebenenfalls wenigstens einem weiteren Merkmalsstoff, dadurch gekennzeichnet, dass
der wenigstens eine Lumineszenzstoff und der gegebenenfalls wenigstens eine weitere
Merkmalsstoff homogen im Volumen der für die Herstellung der ersten Papierlage verwendeten
Papiermasse verteilt wird und bei der Herstellung der ersten Papierlage wenigstens
in einem Teilbereich mindestens zwei unterschiedliche Papierdicken eingearbeitet werden.
[0210] Ausgestaltung 78: Verfahren zur Prüfung der Echtheit eines Sicherheitspapiers gemäß
einer der Ausgestaltungen 63 bis 76, dadurch gekennzeichnet, dass die lumineszierenden
Eigenschaften des Sicherheitspapiers mittels eines Sensors gemessen werden.
[0211] Ausgestaltung 79: Verfahren zur Prüfung der Echtheit eines Sicherheitspapiers gemäß
Ausgestaltung 78, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich wenigstens eine maschinenlesbare
Eigenschaft des wenigstens einen weiteren Merkmalsstoffs mittels Sensor gemessen wird.
[0212] Ausgestaltung 80: Verfahren zur Prüfung der Echtheit eines Sicherheitspapiers gemäß
Ausgestaltung 79, dadurch gekennzeichnet, dass als maschinenlesbare Eigenschaft eine
elektrische und/oder magnetische Eigenschaft gemessen wird.