專利名稱：用于把箔材料施用至連續(xù)片材上的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及用于把箔材料施用至連續(xù)片材尤其是證券的片材上的方法和 設(shè)備。本發(fā)明在證券票據(jù)，例如紙幣，的生產(chǎn)環(huán)境中是特別適用的。
背景技術(shù)：
把箔材料施用至片材上，特別是證券的片材，是本領(lǐng)域中已經(jīng)熟知的。這樣的 施用通常目的在于提供具有附加的證券要素，例如特別是所謂的OVD (光學(xué)可變圖像)， 的證券。OVD通常采用包含產(chǎn)生光學(xué)可變效應(yīng)的光學(xué)衍射層(通常是金屬化的層)的片 或箔層壓物的形式。OVD特別地已知具有KINEGRAM 的名稱，KINEGRAM 是 Leonhard Kurz Group 的子公司 OVD KinegramAG 的注冊商標(biāo)。OVD通常以載有將最終形成實(shí)際的OVD的轉(zhuǎn)移元件(transfer element)的載體
材料的連續(xù)膜或帶的形式被供給。這些通常使用所謂的熱箔燙印技術(shù)(hot-foil stamping technique)來施用，熱箔燙印技術(shù)利用結(jié)合的壓力和溫度激活在轉(zhuǎn)移元件上設(shè)置的粘合劑 層，并且導(dǎo)致轉(zhuǎn)移元件從載體材料轉(zhuǎn)移至正在被處理的片材或卷筒紙上。在例如國際申請第WO 94/13487A1號、第WO 97/01442A1號、第WO 97/35721A1 號、第 WO 97/35794A1 號、第 WO 97/35795A1 號、第 WO 97/36756A1 號、 第WO 03/043823A1號、第WO 2005/102733A2號和歐洲專利申請EP 0965446A1中公開 了用于實(shí)施熱箔燙印技術(shù)的方法和設(shè)備。除OVD在證券上的應(yīng)用之外，還已經(jīng)提出在證券中切割窗并且用通常透明的箔 材料的膜覆蓋這些窗。在例如國際申請第W095/10420A1號中提出了這樣的解決方案。 與OVD相比，被施用以覆蓋窗的箔材料的層相比來說更厚并且抵抗力更大，因?yàn)樗诖?的區(qū)域中必須抵抗更大的力學(xué)約束，并且必須是自支持的。相似地，還已經(jīng)提出通過把箔材料的膜供應(yīng)至證券中產(chǎn)生的減小的厚度的區(qū)域 上來加強(qiáng)所述區(qū)域。在例如國際申請第WO 2004/024464A1號中公開了用于加強(qiáng)設(shè)置有 至少一個(gè)區(qū)的減小的厚度的證券票據(jù)的方法?？梢砸圆煌姆绞綄?shí)施在證券中提供窗。在例如國際申請第W003/092971A1號 中公開了用于使用機(jī)械切割工具在片材中切割窗的方法和設(shè)備。在例如國際申請第WO 2004/096482A1號中公開了用于使用激光切割工具在片材中切割窗的方法和設(shè)備。在國際申請第WO 2004/096541A1號和第WO 2005/068211A1號中更詳細(xì)地討 論了用箔材料覆蓋窗。根據(jù)國際申請第WO 2004/096541A1號，箔材料以在施用單元的上游被切割的 箔材料的連續(xù)條的形式被施用。該施用單元與用于實(shí)施熱箔燙印的那些施用單元基本上 相似，主要不同是箔材料的條被完全轉(zhuǎn)移至片材上。在這方面，更恰當(dāng)?shù)恼f，施用單元 進(jìn)行箔材料向片材上的層壓，而不是燙印，其過程涉及元件從載體帶向片材上的轉(zhuǎn)移和 使用的載體帶的收回。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，國際申請第WO 2004/096541A1號的解決方案相當(dāng)難以實(shí)施，因?yàn)?它需要精確的切割和層壓物的切割條相對于片材的定位。這種現(xiàn)有技術(shù)解決方案特別地要求專門設(shè)計(jì)的抽吸系統(tǒng)(specifically-designed aspiration system)，以適當(dāng)?shù)毓潭ê洼斔?br> 層壓物的條，使得這些條在期望的地點(diǎn)與片材接觸。此外，國際申請第WO 2004/096541A1號的解決方案僅對具有最小長度的層壓 物的條適用，并且尤其不適合于把箔材料的小尺寸的片施用至片材上。因此，需要改進(jìn)的用于把箔材料施用至連續(xù)片材上的方法和設(shè)備。這樣的改進(jìn) 的方法和設(shè)備形成了以本申請人的名義于2007年2月27日提交的題目為“METHOD AND INSTALLATION FOR APPLYING FOIL MATERIAL ONTO SUCCESSIVE SHEETS(用于把箔材料施用至連續(xù)片材上的方法和設(shè)備)”的歐洲專利申請第 07103051.4號(作為EP 1 961 578 Al公布)的主題，以及要求EP 07103051.4的優(yōu)先權(quán)的 2008年2月21日的國際申請第PCT/IB2008/050626號(作為WO 2008/104904A1公布) 的主題，兩個(gè)申請的內(nèi)容都以其全文以引用方式并入本文。這種改進(jìn)的方法包括以下步驟。在第一步驟中，沿著片材輸送路徑連續(xù)地輸送 各個(gè)片材。在第二步驟中，沿著基本上平行于各個(gè)片材的位移方向的方向把箔材料的至 少一個(gè)連續(xù)帶施用至各個(gè)片材上，從而形成由所述箔材料的至少一個(gè)連續(xù)帶彼此聯(lián)接的 片材的連續(xù)流。在第三步驟中，切割所述箔材料的至少一個(gè)連續(xù)帶，使得片材的連續(xù)流 被再次分離為各個(gè)片材，同時(shí)部分箔材料保持在片材上。所述箔材料的至少一個(gè)連續(xù)帶 的切割在位于片材上的位置進(jìn)行，使得保持在片材上的部分箔材料不延伸超出片材的前 邊緣和后邊緣。用于實(shí)施以上的方法的設(shè)備包括⑴逐片材供入站(sheet-by-sheet feeding
station),其用于供入各個(gè)片材，(ii)箔施用單元，其用于把所述箔材料的至少一個(gè)連續(xù) 帶施用至各個(gè)片材上，(iii)切割單元，其位于箔施用單元的下游，用于切割所述箔材料 的至少一個(gè)連續(xù)帶，以及(iv)片材運(yùn)送站(sheet delivery station)，其用于接收各個(gè)片材。由于以上的方法和設(shè)備，確保了箔材料向連續(xù)片材上的精確的施用，同時(shí)保證 了施用的箔材料在片材在下游的工藝中進(jìn)一步處理期間不引起擾動(dòng)。實(shí)際上，由于箔材 料的切割在位于片材上的位置進(jìn)行，使得保持在片材上的部分箔材料不延伸超出片材的 前邊緣和后邊緣，所以不影響片材在下游的工藝中的合適的對準(zhǔn)(該對準(zhǔn)使用片材的前 邊緣作為基準(zhǔn)，或可以根據(jù)情況以后邊緣作為基準(zhǔn))。根據(jù)以上的方法和設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方案，可以例如由機(jī)械切割工具進(jìn)行切割而 不引起對片材的破壞。根據(jù)可選擇的實(shí)施方案，并且假設(shè)箔材料由塑料或任何其他可以 被熔融的材料制造，可以通過使用加熱元件(例如熱電線)熔融箔材料來實(shí)施切割。再 根據(jù)可選擇的實(shí)施方案，可以使用激光束實(shí)施箔材料的切割。由本申請人實(shí)施的測試已 經(jīng)證明，激光切割對于選擇性地切割箔材料而不破壞片材來說是非常高效率的。激光切割的主要優(yōu)點(diǎn)在于，可以以“非接觸”方式進(jìn)行切割操作，即嚴(yán)格意義 上激光切割單元不接觸箔材料，而是僅由激光切割單元產(chǎn)生的激光束接觸箔材料。然而，出現(xiàn)了與箔材料的連續(xù)帶的不保持在片材上的廢棄部分的撤離有關(guān)的困 難。這樣的撤離優(yōu)選通過抽吸進(jìn)行，如在歐洲專利申請第07103051.4號和國際申請第 PCT/IB2008/050626號中提出的。對于借助于激光切割箔材料的情況，這樣的困難加 大，因?yàn)樾枰O(shè)置特殊的裝置來在不干擾激光的情況下實(shí)施這樣的撤離。發(fā)明_既述
因此，本發(fā)明的大體目的是進(jìn)一步改進(jìn)已知的用于把箔材料施用至連續(xù)片材上 的方法和設(shè)備。特別地，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供比已知的解決方案更容易實(shí)施的解決方案。本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供允許以精確的方式把箔材料施用至片材上的解決方案。本發(fā)明的又一個(gè)的目的是提供允許把箔材料施用至片材上而不影響所述片材在 下游的工藝中的進(jìn)一步的處理的解決方案。本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供能夠把箔材料的很多種大小的部分施用至片材上的
解決方案。更確切地說，本發(fā)明的特定的目的是提出在歐洲專利申請第07103051.4號和國 際申請第PCT/IB2008/050626號中提出的類型的解決方案，其中借助于激光束進(jìn)行切割 操作，并且其中箔材料的連續(xù)帶的不保持在片材上的廢棄部分被適當(dāng)?shù)爻冯x。由于權(quán)利要求中限定的解決方案，實(shí)現(xiàn)了這些目的。根據(jù)本發(fā)明的方法包括以下步驟。在第一步驟中，沿著片材輸送路徑連續(xù)地輸 送各個(gè)片材。在第二步驟中，沿著基本上平行于各個(gè)片材的位移方向的方向把箔材料的 至少一個(gè)連續(xù)帶施用至各個(gè)片材上，從而形成由所述箔材料的至少一個(gè)連續(xù)帶彼此聯(lián)接 的片材的連續(xù)流。在第三步驟中，借助于激光束切割所述箔材料的至少一個(gè)連續(xù)帶，使 得片材的連續(xù)流被再次分離為各個(gè)片材，同時(shí)部分箔材料保持在片材上。所述箔材料的 至少一個(gè)連續(xù)帶的切割在位于片材上的位置進(jìn)行，使得保持在片材上的部分箔材料不延 伸超出片材的前邊緣和后邊緣。此外，所述箔材料的至少一個(gè)連續(xù)帶的不保持在片材上 的廢棄部分通過抽吸撤離，所述撤離通過至少在位于切割位置的下游并且緊鄰切割位置 的第一位置對廢棄部分直接抽吸來實(shí)施，在切割位置，所述箔材料的至少一個(gè)連續(xù)帶被 激光束切割。由于以上的方法，確保了箔材料向連續(xù)片材上的精確的施用，同時(shí)保證了施用 的箔材料在片材在下游的工藝中的進(jìn)一步處理期間不引起擾動(dòng)。實(shí)際上，由于箔材料的 切割在位于片材上的位置進(jìn)行，使得保持在片材上的部分箔材料不延伸超出片材的前邊 緣和后邊緣，所以不影響片材在下游的工藝中的合適的對準(zhǔn)(該對準(zhǔn)使用片材的前邊緣 作為基準(zhǔn)，或可以根據(jù)情況以后邊緣作為基準(zhǔn))。現(xiàn)有技術(shù)的在位于片材上的位置切割箔材料看上去對片材的完整性有害。然 而，測試已經(jīng)顯示，可以使用激光束在片材的表面上實(shí)施箔材料的切割而沒有任何主要 的問題。由本申請人實(shí)施的測試的確已經(jīng)證明，激光切割對于選擇性地切割箔材料而不 破壞片材來說是非常有效的。本發(fā)明的有利的實(shí)施方案形成從屬權(quán)利要求的主題并且在下文討論。根據(jù)有利的實(shí)施方案，所述箔材料的至少一個(gè)連續(xù)帶的切割在箔材料的連續(xù)帶 的整個(gè)寬度上緊接片材的前邊緣之后并且緊接片材的后邊緣之前進(jìn)行，使得箔材料的連 續(xù)部分被留下保持在每個(gè)片材上。在這樣的情況下，在片材的未印刷的邊際中實(shí)施切割 是特別優(yōu)選的。根據(jù)可選擇的實(shí)施方案，所述箔材料的至少一個(gè)連續(xù)帶的切割在沿著箔材料的 連續(xù)帶的長度的多個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行，使得多個(gè)不同的部分箔材料被留下保持在每個(gè)片材上。
在本發(fā)明的環(huán)境中，箔材料的連續(xù)帶可以有利地以箔材料的卷的形式供給。在票據(jù)，例如證券票據(jù)的生產(chǎn)環(huán)境中，其中片材每個(gè)載有以行和列的矩陣布置 的印記的陣列，箔材料的至少一個(gè)連續(xù)帶沿著每列印記施用。本發(fā)明對于覆蓋在箔材料的連續(xù)帶的施用之前在片材中切割的窗或開口是特別 適用的。特別在這種情況下，施用基本上透明的箔材料是有利的。箔材料優(yōu)選是包括與片材的表面接觸的粘合劑層的塑料層壓物。這種粘合劑層 有利地是壓力活化粘合劑層和/或熱活化粘合劑層，在施用期間，其僅在相應(yīng)于保持在 片材上的部分箔材料的地點(diǎn)被活化。在這種情況下，切割優(yōu)選地在粘合劑層沒有被活化 的地點(diǎn)實(shí)施，有利地在緊鄰保持在片材上的部分箔材料處實(shí)施。在這種情況下，盡管箔 材料的外周部分在施用過程之后不粘合于片材，但是外周部分的尺寸可以被最小化。此 外，通常的做法是，在箔材料的施用之后使片材經(jīng)受凹版印刷工藝，特別是為了套印箔 材料。作為凹版印刷的結(jié)果，由于凹版印刷固有的溫度和壓力的組合效果，箔材料的外 周部分被粘合于片材。用于實(shí)施以上的方法的設(shè)備形成從屬權(quán)利要求的主題，該設(shè)備大體上包括(i) 逐片材供入站，其用于供入各個(gè)片材，Gi)箔施用單元，其用于把所述箔材料的至少一個(gè) 連續(xù)帶施用至各個(gè)片材上，Gii)激光切割單元，其位于箔施用單元的下游，用于切割所 述箔材料的至少一個(gè)連續(xù)帶，以及Gv)片材運(yùn)送站，其用于接收各個(gè)片材。所述設(shè)備還 包括至少第一抽吸單元，第一抽吸單元包括被布置為毗鄰片材的抽吸頭，抽吸頭用于在 所述第一位置對所述箔材料的至少一個(gè)連續(xù)帶的廢棄部分實(shí)施抽吸，所述第一位置位于 切割位置的下游并且緊鄰切割位置，在切割位置，所述箔材料的至少一個(gè)連續(xù)帶被激光 束切割。抽吸頭有利地包括用于抽吸所述箔材料的至少一個(gè)連續(xù)帶的廢棄部分的抽吸孔 和在不被所述箔材料的至少一個(gè)連續(xù)帶覆蓋的地點(diǎn)靠在片材上的至少一個(gè)非抽吸支持部 分。這樣的抽吸頭配置使得能夠確保箔材料的待撤離的部分的合適的抽吸，同時(shí)防止片 材被拉入抽吸頭中。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，每個(gè)抽吸頭的位置沿著和/或橫向于所述片 材的位移方向可調(diào)整。根據(jù)設(shè)備的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，第二抽吸單元被設(shè)置和布置在位于第一位 置的下游的第二位置，以撤離所述箔材料的至少一個(gè)連續(xù)帶的可能沒有被第一抽吸單元 撤離的廢棄部分。在這樣的情況下，第一抽吸單元和第二抽吸單元可以被方便地操作性 地耦合至彼此，即通過使用共用的抽吸源。 優(yōu)選進(jìn)一步設(shè)置用于檢查箔材料的廢棄部分已經(jīng)被適當(dāng)?shù)爻冯x的檢查裝置。根據(jù)設(shè)備的又一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，進(jìn)一步提供用于檢查片材的前邊緣和/或 后邊緣的通過并且根據(jù)片材的前邊緣和/或后邊緣的通過調(diào)整激光切割單元的操作的檢 查調(diào)整裝置。這確保了穩(wěn)定的操作和箔材料在每個(gè)片材上的確定的地點(diǎn)的精確的切割。附圖簡述本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將從閱讀以下的完全借助非限制性的實(shí)施例表示的并 且由附示的本發(fā)明的實(shí)施方案的詳述更清楚地體現(xiàn)，在附圖中

圖1是如在歐洲專利申請第07103051.4號和國際申請第PCT/IB2008/050626號 中討論的用于把箔材料施用至連續(xù)片材上的供入片材處理機(jī)的示意性的側(cè)視圖2是由箔材料的多個(gè)連續(xù)帶彼此聯(lián)接的兩個(gè)連續(xù)片材的示意性的俯視圖，箔 材料的多個(gè)連續(xù)帶被沿著平行于片材的位移方向的方向施用至片材上；圖3是在圖2的箔材料的多個(gè)連續(xù)帶的切割之后的單一片材的示意性的俯視 圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案的用于把箔材料施用至連續(xù)片材上的 供入片材處理機(jī)的示意性的側(cè)視圖；圖5是圖4的實(shí)施方案中使用的激光切割單元和抽吸單元的局部透視圖；圖6a和6b分別是圖5的抽吸單元的抽吸頭布置的示意性的側(cè)視圖和示意性的仰 視圖；圖7是示出根據(jù)圖4的實(shí)施方案的兩個(gè)相鄰的抽吸頭的各個(gè)地點(diǎn)的示意性的俯視 圖；圖8是可以用于本發(fā)明的環(huán)境的抽吸系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施方案的示意性的側(cè)視 圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的變化形式的在圖2的箔材料的多個(gè)連續(xù)帶的切割之后的單一 片材的示意性的俯視圖；以及圖10是箔材料的帶的局部俯視圖，圖示了箔材料的帶的可能的切割可選形式。本發(fā)明的實(shí)施方案的詳述圖1是如在上文討論的歐洲專利申請第07103051.4號和國際申請第PCT/ IB2008/050626號中討論的用于把箔材料施用至連續(xù)片材上的供入片材處理機(jī)的示意性 的側(cè)視圖。其配置與現(xiàn)有技術(shù)的熱箔燙印機(jī)是幾乎相同的，如例如在國際申請第WO 97/35721A1 號、第 WO 97/35794A1 號、第 WO 97/35795A1 號和第 WO 97/36756A1 號 中公開的，這些國際申請的公開內(nèi)容以引用方式并入本文。它包括用于把各個(gè)片材S供 入至箔施用單元2的逐片材供入站1，所述箔施用單元2基本上包括施用筒21 (在這種情 況下是具有四個(gè)區(qū)段的四區(qū)段筒，四個(gè)區(qū)段每個(gè)能夠固定和輸送來自逐片材供入站1的 片材)，施用筒21配合借助于氣壓缸(未指出)彈性地壓在施用筒21的圓周上的多行壓 力輥22。在這種情況下，三對的壓力輥22的行被壓在施用筒21的圓周上。箔材料以箔材料200的連續(xù)帶的形式從供給輥20方便地供給。該連續(xù)帶200被 供入施用筒21，以被夾在施用筒21的圓周和片材S之間。在證券票據(jù)，例如紙幣，的生 產(chǎn)環(huán)境中，每個(gè)片材S通常設(shè)置有以行和列的矩陣布置的印記P的陣列(如例如在圖2和 圖3中圖示的)。因此，人們將理解，將設(shè)置至少一個(gè)供給輥20，以沿著每列印記P供 給相應(yīng)的箔材料200的帶。箔材料200優(yōu)選由塑料層壓物，優(yōu)選基本上透明的塑料層壓物制造，例如但 不限于聚酯(PET)或聚碳酸酯(PC)材料，包括與片材的表面接觸的粘合劑層。該 箔材料200可以可選擇地設(shè)置有部分脫金屬層(partially demetallized layer)，如例如以 KINEGRAM zero.zero 的名稱出售的，KINEGRAM zero.zero 是 OVD Kinegram AG
的注冊商標(biāo)。這種粘合劑層優(yōu)選是壓力活化粘合劑層和/或溫度活化粘合劑層，在施用期 間，其僅在相應(yīng)于箔材料的保持在片材上的部分的地點(diǎn)被活化?？蛇x擇地，可以使 用二組分粘合劑(two-compound adhesive)，其中在箔施用之前，把一種粘合劑組分
8施用在箔材料上并且把另一種粘合劑組分施用至片材上(例如在例如國際申請第WO 2005/068211A1號中討論的)。施用筒21在箔材料200待施用至片材S上的地點(diǎn)設(shè)置有多個(gè)受熱燙印構(gòu)件(未 示出)。國際申請第W0 2005/102733A2號，其公開內(nèi)容以引用方式并入本文，提供了 對配備這樣的燙印構(gòu)件的施用筒21的詳細(xì)描述。足以理解的是，燙印構(gòu)件的尺寸根據(jù)粘 合劑層的待在箔材料200上活化的部分確定，并且壓力輥22被設(shè)計(jì)成與所述燙印構(gòu)件滾 動(dòng)接觸。例如，在圖2和圖3圖示的將在下文討論的實(shí)施方案的內(nèi)容中，設(shè)想施用箔材料 200的每個(gè)連續(xù)帶，使得其由參考數(shù)字200*指代的連續(xù)部分被留下保持在每個(gè)片材S上。 換句話說，施用筒21上的每個(gè)燙印構(gòu)件的尺寸制定成使得展現(xiàn)出具有條的形狀，該條的 長度相應(yīng)于待在箔材料200的帶上活化的粘合劑層的長度。在把箔材料200的連續(xù)帶施用至各個(gè)片材S上之后，形成了由箔材料200的連續(xù) 帶彼此聯(lián)接的片材S的連續(xù)流，如圖2中示意性地圖示的。再次參照圖1，由箔材料200的連續(xù)帶聯(lián)接的片材S的連續(xù)流被供入包括配合傳 送皮帶24的冷卻輥23的冷卻裝置。在所示出的實(shí)施方案中，傳送皮帶24被驅(qū)動(dòng)為旋 轉(zhuǎn)，從而以圖1中的逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)并且拉動(dòng)片材S的連續(xù)流遠(yuǎn)離施用筒21的表面，緊 貼冷卻輥23的圓周(所述輥23以圖1中的順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn))，并且到達(dá)水平引導(dǎo)板25上。冷卻裝置因此不是必需的，并且可以省去。然而，測試已經(jīng)顯示，冷卻裝置可 能是有利的，因?yàn)樗箤μ幚淼钠腟的溫度的穩(wěn)定化和控制以及對箔施用單元2的作為 由參考數(shù)字5指代的切割單元所處的下游部分的穩(wěn)定化和控制成為可能。切割單元5位于箔施用單元2的下游，在水平引導(dǎo)板25的附近，用于切割箔材 料200的連續(xù)帶。在圖1的圖示中，切割單元5是包括切割筒50的機(jī)械切割單元，如在 歐洲專利申請第07103051.4號和國際申請第PCT/IB2008/050626號中更詳細(xì)地描述的。作為這種切割的結(jié)果，片材S的連續(xù)流被再次分離為各個(gè)片材S，同時(shí)由圖3中 的參考數(shù)字200*指代的箔材料的部分保持在片材S上。這樣的分離是必要的，因?yàn)槠?S將被轉(zhuǎn)移至位于下游的通常由圖1中的參考數(shù)字3指代的鏈?zhǔn)絺魉蛶到y(tǒng)。如圖1圖示的，抽吸滾筒26位于傳送皮帶24下方，在引導(dǎo)板25和切割單元5 的下游。抽吸滾筒26的圓周表面與片材S在該區(qū)域中傳遞的平面成切線。抽吸滾筒26 優(yōu)選具有專用的速度可控的和/或位置可控的驅(qū)動(dòng)器(未示出)，包括例如速度可以調(diào)整 的電動(dòng)機(jī)。抽吸滾筒26的圓周速度被以這樣的方式控制，即抽吸滾筒26初始地以傳送 皮帶24的傳送速度，然后被加速至略大于鏈?zhǔn)絺魉蛶到y(tǒng)3的速度，并且然后被再次減 速以允許片材S的轉(zhuǎn)移，對于片材S的轉(zhuǎn)移，抽吸滾筒26與鏈?zhǔn)絺魉蛶到y(tǒng)3的夾持棒 30中的相應(yīng)的一個(gè)配合。這種“超速”是必需的，以控制片材S在抽吸滾筒26和鏈?zhǔn)?傳送帶系統(tǒng)3之間的必要的行進(jìn)。一旦被轉(zhuǎn)移至鏈?zhǔn)絺魉蛶到y(tǒng)3，然后，處理的片材被傳遞至片材運(yùn)送站4的運(yùn) 送堆單元。圖2是片材S的在其將作為在圖1的施用筒21的下游施用箔材料200的連續(xù)帶 的結(jié)果而形成時(shí)的流的示意圖。在圖2中，參考數(shù)字100指代在箔材料200的連續(xù)帶的施用之前已經(jīng)被設(shè)置在片材S中的窗。這樣的窗100可以在施用箔材料200的同一個(gè)處 理機(jī)中在線提供(如例如在國際申請第W0 2004/096541A1號中提出的)或在單獨(dú)的機(jī)器
中提供。在圖示了片材S的圖2中，每個(gè)片材S載有以八行和五列布置的印記P的陣列 (該矩陣布置完全是闡述性的)，箔材料200的五個(gè)連續(xù)帶被沿著平行于片材輸送方向的 方向(由圖2中的豎直箭頭表示)施用，即每列印記P有一個(gè)連續(xù)帶200。應(yīng)意識到， 可以在每列印記P施用箔材料200的多于一個(gè)連續(xù)帶，例如在沿著每個(gè)印記P的長度(即 橫向于片材輸送方向)的多于一個(gè)地點(diǎn)設(shè)置窗100的情況下。在圖示的實(shí)施例中，每個(gè) 印記P設(shè)置有被箔材料200的同一個(gè)帶覆蓋的兩個(gè)窗100。在圖2中，參考Im和tm分別指代片材S的前邊際和后邊際，即片材的不載有任 何印記P的部分。雖然這些邊際將也被稱為“未印刷的邊際”，但是應(yīng)當(dāng)理解，然而， 這樣的邊際可以設(shè)置有印刷的標(biāo)記，例如在片材的物流管理和/或質(zhì)量管理的過程中利 用的標(biāo)記。在圖2中，在片材的后部分和前部分的由參考Cl和C2指代的虛線分別表示在 該第一實(shí)施方案的過程中待實(shí)施切割操作的地點(diǎn)。換句話說，根據(jù)該第一實(shí)施方案，箔 材料200的連續(xù)帶跨越連續(xù)帶200的整個(gè)寬度緊接片材S的前邊緣(更精確地在未印刷的 前邊際Im內(nèi))之后并且緊接片材S的后邊緣之前(更精確地在未印刷的后邊際tm內(nèi))被 切割。因此，如圖3圖示的，箔材料的由參考數(shù)字200*指代的連續(xù)部分被留下保持在每 個(gè)片材S上。圖4示意性地圖示了用于實(shí)施本發(fā)明的方法的設(shè)備的實(shí)施方案，該實(shí)施方案不 同于圖1中圖示的實(shí)施方案，因?yàn)闄C(jī)械切割系統(tǒng)5、50被激光切割單元5*代替。設(shè)備的 所有其他組成零件與圖1中圖示的設(shè)備的那些相同，并且因此由與圖1中的相同的參考數(shù) 字指代。如在下文中將變得明顯的，在本實(shí)施方案中，激光切割單元5*包括被布置在水 平引導(dǎo)板25上方的多個(gè)激光單元500 (即三個(gè)單元)，由激光單元500產(chǎn)生的激光束被向 下引導(dǎo)朝向正在激光單元500下方被輸送的片材S的表面。在激光切割單元5*的相對于 片材S的位移方向的下游進(jìn)一步設(shè)置了總體上由參考數(shù)字550指代的第一抽吸單元。圖5是圖4的實(shí)施方案中使用的激光切割單元5*、500和抽吸單元550的局部透 視圖。如已經(jīng)提到過的，在該優(yōu)選的實(shí)施例中，激光切割單元5*包括安裝在片材的路徑 的豎直上方的三個(gè)激光單元500。這些激光單元500可以是任何合適的激光單元，例如 CO2 型激光單元或 Nd-YAG 型激光單元，如可從 Macsa Laser Solutions (www.macsalaser. com)和KBA-Metronic (www.kba-metronic.com)商購獲得的?？蓮纳鲜龅墓?yīng)商以產(chǎn)品 名“K-1060P1US”獲得的60W CO2型激光單元被成功地用于實(shí)施切割過程。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，并且如圖5中示意性地圖示的，使用一個(gè)激光單元500進(jìn) 行被施用在片材上的箔材料200的兩個(gè)相鄰的連續(xù)帶的切割(在圖5中用虛線示意性地圖 示了箔材料200的兩個(gè)這樣的帶)。取決于施用，可以用同一個(gè)激光單元500切割箔材 料200的僅一個(gè)或多于兩個(gè)相鄰的帶。每個(gè)激光單元500可以在橫向于片材的位移方向 的約200毫米至250毫米的距離上實(shí)施切割操作。換句話說，三個(gè)激光單元500可以共 同地覆蓋600毫米至750毫米的距離，這足以處理在證券票據(jù)的生產(chǎn)的過程中使用的大多 數(shù)片材型式。當(dāng)然可以在必要的情況下使用多于三個(gè)激光單元。
10
在圖5的具體的實(shí)施例中，并且考慮到切割操作在正在被輸送的片材上進(jìn)行(如 由圖5中的箭頭示意性地圖示的)，箔材料200的兩個(gè)相鄰的帶的切割操作優(yōu)選由每個(gè)激 光單元橫向于片材的位移方向以交錯(cuò)的方式實(shí)施。因此，第一切割操作在兩個(gè)帶200中 的第一個(gè)上的第一地點(diǎn)(并且在第一時(shí)間點(diǎn))實(shí)施，如由圖5中的線A示意性地圖示的， 而第二切割操作在兩個(gè)帶200中的另一個(gè)上的第二地點(diǎn)(并且在第二時(shí)間點(diǎn))實(shí)施，如由 圖5中的線B示意性地圖示的(也見圖7)。由每個(gè)激光單元500產(chǎn)生的激光束被合適地 轉(zhuǎn)移至每個(gè)切割地點(diǎn)A、B，并且有合適的定時(shí)，以在相對于正在被處理的片材的合適的 地點(diǎn)對兩個(gè)帶實(shí)施所需的切割操作。當(dāng)然應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然圖5(以及圖7)示出了每 個(gè)激光單元500的激光束被引導(dǎo)至兩個(gè)相對于彼此交錯(cuò)的地點(diǎn)，但是這是根據(jù)定時(shí)進(jìn)行 的，使得所得到的其中帶200相對于片材S被實(shí)際切割的地點(diǎn)相應(yīng)于其中帶必須被切割的 期望的地點(diǎn)(例如圖2中的切割線Cl和C2)。激光束的定時(shí)將基本上取決于正在被輸送 的片材S的速度。圖5進(jìn)一步圖示了根據(jù)本發(fā)明的第一抽吸單元550的可能的配置。為了確保箔 材料200的帶的不保持在片材上的部分的合適的撤離(所述部分在圖2的實(shí)施例中相應(yīng)于 帶的處于切割線Cl和C2之間的部分)，撤離通過至少在位于切割位置A、B的下游并且 緊鄰切割位置A、B的第一位置對廢棄部分直接抽吸來實(shí)施，在切割位置A、B，箔材料 200的連續(xù)帶被激光切割。應(yīng)意識到，廢棄部分的這樣的直接抽吸在機(jī)械切割系統(tǒng)的環(huán)境與歐洲專利申請 第07103051.4號和國際申請第PCT/IB2008/050626號中討論的解決方案形成對比，在這 些申請中，廢棄部分在通過抽吸實(shí)際撤離之前首先由在抽吸單元前面的筒輸送(因此， 這樣的先前的解決方案不提供如在所附的權(quán)利要求中限定的從處于實(shí)施切割操作的地點(diǎn) 的下游并且緊鄰所述地點(diǎn)的位置對廢棄部分的直接抽吸)。為這個(gè)目的，第一抽吸單元550包括多個(gè)抽吸頭(它們中的兩個(gè)在圖5中由參考 數(shù)字555a和555b指代)，多個(gè)抽吸頭被布置為毗鄰正在被輸送的片材S的表面，用于在 位于上文提到的切割位置A、B的下游并且緊鄰切割位置A、B的位置對箔材料200的 帶的所述廢棄部分實(shí)施抽吸。在圖5的實(shí)施例中，抽吸頭555a、555b因此橫向于片材 S的位移方向以交錯(cuò)的方式布置。圖7的示意性俯視圖中更清楚地圖示了這樣的交錯(cuò)布 置。每個(gè)抽吸頭555a、555b通過如圖5圖示的相應(yīng)的柔性軟管551方便地耦合至抽吸單 元 550。人們可以設(shè)置與被施用至片材S上的箔材料200的帶一樣多的抽吸頭，即每個(gè)被 施用至片材S上的箔材料200的連續(xù)帶都有一個(gè)抽吸頭(例如在圖2和圖3中圖示的實(shí)施 例中將需要五個(gè)抽吸頭)。可選擇地，一個(gè)抽吸頭可以用于與箔材料200的多于一個(gè)帶配合。抽吸頭555a、555b可以有利地被安裝至支持軌(未圖示出)上，特別是以使得 每個(gè)抽吸頭555a、555b的位置可以沿著和/或橫向于片材S的位移方向調(diào)整的方式。圖6a和6b分別是優(yōu)選的抽吸頭布置的示意性的側(cè)視圖和示意性的仰視圖。如 這些圖中所示，每個(gè)抽吸頭555a、555b優(yōu)選包括用于吸出箔材料200的待撤離的廢棄部 分(在圖6a中由參考數(shù)字205指代)的抽吸孔556和被設(shè)計(jì)為在不被箔材料200的帶覆 蓋的地點(diǎn)靠在片材S的表面上的至少一個(gè)非抽吸支持部分557。如圖6b的仰視圖中圖示的，被安裝在抽吸頭555a、555b的遠(yuǎn)端上的兩個(gè)這樣的支持部分557被設(shè)置在其中箔材 料200的帶被引導(dǎo)的地點(diǎn)的每個(gè)側(cè)上。支持部分557的目的是提供支持物，片材S的表面可以靠在該支持物上，從而防 止片材S被吸入抽吸孔556并且最大化撤離效率。因?yàn)橹С植糠?57可以接觸片材S的 表面，所以使用低摩擦材料實(shí)現(xiàn)所述部分557以防止在片材S上發(fā)生由于摩擦或磨損導(dǎo)致 的缺陷是方便的。圖8是可以用于本發(fā)明的環(huán)境的抽吸系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施方案的示意性的側(cè)視 圖。該抽吸系統(tǒng)包括第一抽吸單元550以及第二抽吸單元560，第一抽吸單元550具有 通過連接軟管551與第一抽吸單元550連接的多個(gè)抽吸頭555a、555b，第一抽吸單元550 位于相對于片材S的位移方向的上游的第一地點(diǎn)，第二抽吸單元560被布置在位于第一 抽吸單元的第一位置的下游的第二位置(在圖8中，應(yīng)當(dāng)理解，片材S從右向左移動(dòng))。 該第二抽吸單元560用于撤離箔材料200的帶的可能沒有被第一抽吸單元撤離的廢棄部分 205。該第二抽吸單元560可以有利地以被布置在上方并且橫向于片材S的位移方向并且 有位于其下側(cè)的抽吸孔的簡單抽吸管的方式設(shè)計(jì)。如圖示的，第二抽吸單元560可以被 操作性地耦合至第一抽吸單元550，例如通過連接軟管561耦合至第一抽吸單元550。根據(jù)本發(fā)明的可選擇的實(shí)施方案，人們可以在沿著箔材料的長度的多個(gè)地點(diǎn)切 割箔材料200的連續(xù)帶，使得箔材料200*的多個(gè)不同的部分被留下保持在片材上的每列 印記P中，如例如圖9中圖示的。在人們希望避免箔材料200*延伸超過每個(gè)印記P的整 個(gè)高度并且被限制于僅圍繞窗100的小區(qū)域的情況下，這是有用的。人們將意識到，這 將需要對每個(gè)片材進(jìn)行更多次數(shù)的切割操作。這可以通過對每個(gè)片材合適地多次操作激 光切割單元來容易地進(jìn)行。在這樣的情況下，激光切割單元的操作參數(shù)應(yīng)該選擇成使得排他地切割箔材料 200且不標(biāo)記片材S的下表面。為了產(chǎn)生圖9的結(jié)果，可以在箔材料200的連續(xù)帶的整個(gè)寬度上實(shí)施切割操作， 如圖10圖示的，從而產(chǎn)生將保持在片材S上的部分200*和將被撤離的廢棄部分205的交 替的相繼。在本發(fā)明的環(huán)境中，切割優(yōu)選在粘合劑層沒有被活化的地點(diǎn)實(shí)施，優(yōu)選在緊鄰 箔材料的保持在片材上的部分處實(shí)施。雖然在這種情況下箔材料的外周部分在施用過程 之后不粘合于片材，但是外周部分的尺寸可以被最小化。此外，通常的做法是，在箔材 料的施用之后使片材經(jīng)受凹版印刷工藝，特別是為了套印箔材料。作為凹版印刷的結(jié) 果，由于凹版印刷固有的溫度和壓力的組合效果，箔材料的外周部分被粘合于片材?？梢詫ι衔拿枋龅膶?shí)施方案做出各種修改和/或改進(jìn)，而不偏離本發(fā)明的如所 附的權(quán)利要求所限定的范圍。應(yīng)當(dāng)特別地意識到，雖然本發(fā)明優(yōu)選為了覆蓋在片材中切割的窗而應(yīng)用，但是 本發(fā)明同樣適用于任何其他的人們希望通過層壓而不是通過熱箔燙印技術(shù)把箔材料施用 至片材上的情況。特別地，本發(fā)明也可以在增強(qiáng)減小的厚度的區(qū)域的環(huán)境中應(yīng)用，例如 WO 2004/024464A1 中討論的。此外，可以提供用于檢查箔材料200的廢棄部分205已經(jīng)被適當(dāng)?shù)爻冯x的檢查裝 置(未圖示出)。這可以使用被朝向在其中箔材料200被施用的地點(diǎn)的片材S的表面引
12導(dǎo)的簡單發(fā)光裝置以及用于檢查由發(fā)光裝置產(chǎn)生的光束的反射點(diǎn)的光感受器來進(jìn)行。該 檢查裝置可以可選擇地包括用于采集片材S的其中箔材料200被施用的地點(diǎn)的一部分的整 體圖的照相機(jī)，以及用于探測箔材料200的存在或不存在的圖像處理系統(tǒng)。另一個(gè)細(xì)化可以在于提供用于檢查片材S的前邊緣和/或后邊緣的通過并且根據(jù) 所述邊緣的通過調(diào)整激光切割單元5*、500的操作的檢查調(diào)整裝置。這樣的裝置可以包 括用于產(chǎn)生垂直于片材S被輸送的平面的光束的產(chǎn)生光束裝置，以及用于監(jiān)測由所述產(chǎn) 生光束裝置產(chǎn)生的光束在片材S的表面上的反射點(diǎn)的檢測裝置?？蛇x擇地，可以在片材 的另一側(cè)設(shè)置光感受器，以探測由片材S的通過導(dǎo)致的光束的中斷。對片材S的前邊緣和 /或后邊緣的通過的探測可以用于校正激光切割單元的定時(shí)并且確保激光束在合適的時(shí)間 產(chǎn)生。對在前的片材的后邊緣和在后的片材的前邊緣的通過的探測可以提供對兩個(gè)連續(xù) 片材S之間的實(shí)際距離的指示。最后，可能是有利的是，在切割單元的下游設(shè)置檢查系統(tǒng)，用于檢查片材的質(zhì) 量并且探測片材上的缺陷，例如被不正確地切割的箔材料和/或附著于片材的箔材料的 廢棄部分，視情況而定。
權(quán)利要求
1 一種用于把箔材料(200)施用至連續(xù)片材(S)尤其是證券的片材上的方法，包括以 下步驟沿著片材輸送路徑連續(xù)地輸送各個(gè)片材(S)；沿著基本上平行于所述各個(gè)片材的位移方向的方向把箔材料(200)的至少一個(gè)連續(xù) 帶施用至所述各個(gè)片材上(S)上，從而形成由所述箔材料(200)的至少一個(gè)連續(xù)帶彼此聯(lián) 接的片材的連續(xù)流；并且借助于激光束切割所述箔材料(200)的至少一個(gè)連續(xù)帶，使得所述片材的連續(xù)流被 分離為各個(gè)片材(S)，同時(shí)部分箔材料(200*)保持在所述片材(S)上，其中，切割在位 于所述片材(S)上的位置(A、B)進(jìn)行，使得保持在所述片材上的所述部分箔材料(200*) 不延伸超出所述片材(S)的前邊緣和后邊緣，其中，所述箔材料(200)的帶的被切割的廢棄部分(205)通過抽吸撤離，所述撤離通 過至少在位于所述切割位置(A、B)的下游并且緊鄰所述切割位置(A、B)的第一位置對 所述廢棄部分(205)直接抽吸來進(jìn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，至少在位于所述第一位置的下游的第二位置進(jìn) 行進(jìn)一步抽吸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，一個(gè)激光束用于進(jìn)行被施用至所述片材 (S)上的箔材料(200)的至少兩個(gè)相鄰的連續(xù)帶的切割。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述箔材料(200)的至少一個(gè) 連續(xù)帶在所述箔材料(200)的至少一個(gè)連續(xù)帶的整個(gè)寬度上緊接所述片材(S)的前邊緣之 后并且緊接所述片材(S)的后邊緣之前被切割，使得連續(xù)的部分箔材料(200*)被留下保 持在每個(gè)片材(S)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，切割在所述片材(S)的未印刷的邊際(lm、tm) 中進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述箔材料(200)的至少一個(gè) 連續(xù)帶在沿著所述箔材料(200)的至少一個(gè)連續(xù)帶的長度的多個(gè)地點(diǎn)被切割，使得多個(gè) 不同的部分箔材料(200*)被留下保持在每個(gè)片材上。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述箔材料(200)的至少一個(gè)連 續(xù)帶以箔材料的卷(20)的形式供給。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述片材(S)是載有以行和列的 矩陣布置的印記(P)的陣列的片材，并且其中，箔材料(200)的至少一個(gè)連續(xù)帶沿著每列 印記(P)施用。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括以下步驟在所述箔材料(200) 的至少一個(gè)連續(xù)帶的施用之前向所述片材(S)中切割窗或開口(100)，所述窗或開口 (100)由所述箔材料(200)的至少一個(gè)連續(xù)帶覆蓋。
10.一種用于實(shí)施根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法的設(shè)備，包括逐片材供入站(1)，其用于供入所述各個(gè)片材(S)；箔施用單元(2)，其用于把所述箔材料(200)的至少一個(gè)連續(xù)帶施用至所述各個(gè)片材 (S)上；激光切割單元(5*、500),其位于所述箔施用單元(2)的下游，用于借助于激光束來切割所述箔材料(200)的至少一個(gè)連續(xù)帶；以及片材運(yùn)送站(4)，其用于接收所述各個(gè)片材(S)，所述設(shè)備還包括至少第一抽吸單元(550)，所述第一抽吸單元(550)包括被布置為毗 鄰所述片材(S)的表面的抽吸頭(555a、555b)，所述抽吸頭(555a、555b)用于在所述第 一位置對所述箔材料(200)的至少一個(gè)連續(xù)帶的廢棄部分(205)實(shí)施抽吸，所述第一位置 位于所述切割位置(A、B)的下游并且緊鄰所述切割位置(A、B)，在所述切割位置(A、 B)，所述箔材料(200)的至少一個(gè)連續(xù)帶被激光束切割。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，所述抽吸頭(555a、555b)包括用于吸出所 述箔材料(200)的至少一個(gè)連續(xù)帶的所述廢棄部分(205)的抽吸孔(556)和在不被所述箔 材料(200)的至少一個(gè)連續(xù)帶覆蓋的地點(diǎn)靠在所述片材(S)上的至少一個(gè)非抽吸支持部分 (557)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的設(shè)備，其中，所述抽吸頭(555a、555b)的位置沿著 和/或橫向于所述片材(S)的位移方向可調(diào)整。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述片材(S)是載有以行 和列的矩陣布置的印記(P)的陣列的片材，并且其中，箔材料(200)的至少一個(gè)連續(xù)帶沿 著每列印記(P)施用，并且其中，對施用至所述片材(S)上的箔材料(200)的每個(gè)連續(xù)帶 設(shè)置有抽吸頭(555a、555b)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，還包括第二抽吸單元(560)，所 述第二抽吸單元(560)布置在位于所述第一位置的下游的第二位置，以撤離所述箔材料 (200)的至少一個(gè)連續(xù)帶的可能沒有被所述第一抽吸單元(550)撤離的廢棄部分(205)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，所述第一抽吸單元和所述第二抽吸單元 (550、560)被操作性地耦合至彼此。
全文摘要
描述了一種用于把箔材料(200)施用至連續(xù)片材(S)尤其是證券的片材上的方法。在第一步驟中，沿著片材輸送路徑連續(xù)地輸送各個(gè)片材(S)。在第二步驟中，沿著基本上平行于各個(gè)片材的位移方向的方向把箔材料(200)的至少一個(gè)連續(xù)帶施用至各個(gè)片材(S)上，從而形成由所述箔材料(200)的至少一個(gè)連續(xù)帶彼此聯(lián)接的片材的連續(xù)流。在第三步驟中，借助于激光束切割所述箔材料(200)的至少一個(gè)連續(xù)帶，使得片材的連續(xù)流被再次分離為各個(gè)片材(S)，同時(shí)部分箔材料(200*)保持在片材上。切割在位于片材(S)上的位置進(jìn)行，使得保持在片材上的所述部分箔材料(200*)不延伸超出片材(S)的前邊緣和后邊緣。所述箔材料(200)的至少一個(gè)連續(xù)帶的不保持在片材(S)上的廢棄部分(205)通過抽吸撤離，撤離通過至少在位于切割位置的下游并且緊鄰切割位置的第一位置對廢棄部分(205)直接抽吸來進(jìn)行，在切割位置，所述箔材料(200)的至少一個(gè)連續(xù)帶被激光束切割。還描述了用于進(jìn)行以上的方法的設(shè)備。
文檔編號B41F19/06GK102015307SQ200980115626
公開日2011年4月13日 申請日期2009年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月14日
發(fā)明者埃米爾·艾特爾 喬安, 格奧爾格·納格勒 庫爾特, 馬賽厄斯·蓋吉 申請人:卡巴-喬利有限公司