устройство для прорезания отверстий в основе

Формула изобретения

1. Устройство для прорезания отверстия в виде окна в плоской основе (8), содержащее, по меньшей мере, средство (11) прорезания, отличающееся тем, что содержит первый цилиндр (3), несущий основу (8) и перемещающий основу со средством (5) захвата вокруг первой оси (6) вращения, второй цилиндр (10), содержащий средство (11) прорезания с формой отверстия и вращающийся вокруг второй оси (12) вращения, параллельной первой оси (6) вращения, и установленной на средстве (22) бокового смещения для приведения второго цилиндра (10) в положение прорезания относительно первого цилиндра (3), и средство (15) эвакуации для эвакуации вырезанной части (21) основы (8).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первый цилиндр содержит в качестве наружного слоя (4) твердый материал.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что средство прорезания содержит лезвие (16), имеющее форму отверстия.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что второй цилиндр (10) содержит удерживающее средство (13, 14, 19) для удержания вырезанной части (21) основы.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что удерживающее средство содержит клапан (13), который в его первом положении способен подавать разреженный воздух к средству (11) прорезания для удержания вырезанной части (21) основы и во втором его положении способен подавать сжатый воздух для эвакуации вырезанной части основы.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство (11) прорезания дополнительно содержит часть (20) из эластомера.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что второй цилиндр (10) содержит множество средств (11) прорезания.

8. Способ прорезания отверстия в виде окна в плоской основе, отличающийся тем, что включает следующие этапы: удерживание основы на первом цилиндре несущем основу, перемещение второго цилиндра к первому цилиндру, прикладывние средства прорезания, прикрепленного ко второму цилиндру, к основе и прорезание упомянутого отверстия, удерживание вырезанной части основы средством прорезания, перемещение второго цилиндра от первого цилиндра и эвакуацию вырезанной части основы.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что прорезание упомянутого отверстия осуществляют посредством дополнительного перемещения второго цилиндра к первому цилиндру, несущему основу.

10. Способ по п.8 или 9, отличающийся тем, что вырезанную часть удерживают посредством подачи разреженного газа в средство прорезания.

11. Способ по п.8 или 9, отличающийся тем, что вырезанную часть эвакуируют посредством подачи сжатого газа в средство прорезания.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к устройству для прорезания отверстия, например окна, в плоской основе.

Настоящее изобретение также относится к способу для прорезания отверстия, например окна, в плоской основе.

В области банкнот и их защиты увеличилась необходимость в защитных признаках, обеспечивающих защиту от подделки. Действительно, за прошедшие годы большое развитие получили компьютеры, сканеры и копировальные машины, и стала возможной покупка высокотехнологичных устройств по разумной цене. Поскольку эти устройства обладают более высокими возможностями, в то же самое время появилась необходимость разработки новых и улучшенных средств защиты для защищаемых объектов, таких как банкноты, чеки, карточки (например, кредитные карточки), идентификационные карточки, паспорта и т.п., которые бы нельзя было копировать посредством стандартных компьютеров или сканеров, или даже посредством современных копировальных машин.

Такие защитные признаки включают особые чернила с переливающимися свойствами, так называемые визуально изменяющиеся чернила, используемые для печати специальных рисунков на основе банкноты, визуально изменяющиеся устройства (такие как голограммы, кинеграммы) в форме небольших металлизированных участков или также специальных рисунков, таких как рисунки с эффектом муара или другие похожие рисунки, которые очень трудно, если невозможно, копировать существующими машинами, но, с другой стороны, которые легко контролировать визуально.

Другие защитные признаки включают комбинации с промежуточными линиями и/или рисунками с цветами, которые проявляются только в специальных условиях, например в ультрафиолетовом свете или при просвечивании. Опять-таки, интерес к таким средствам защиты заключается в том, что они могут быть легко напечатаны или помещены на защищаемый документ и ими также можно управлять простыми устройствами, даже визуально, но их невозможно произвести обычными принтерами, сканерами или копировальными машинами.

Другой особый метод включает водяные знаки, при котором бумажная основа маркируется линиями или рисунками, видимыми только при просвечивании. Дальнейшее усовершенствование этого метода опирается на псевдоводяные знаки, состоящее в создании окна в основе, особенно в бумажных основах, которые обычно не просвечиваются, при этом упомянутое окно просвечивается.

Однако очень сложно создать или копировать просвечивающееся окно в бумажной основе. Просвечивающееся окно, само по себе, широко используется в основах на полимере для банкнот и защитных устройств для получения защитных элементов. Эти основы на полимере являются обычно полностью просвечиваемыми, тем самым формируя просвечивающееся окно, и нужно лишь оставить выбранную зону свободной от печати. Однако в случае с бумагой - основой, которая не является просвечиваемой - был разработан первый способ, согласно которому возможно локально снизить толщину бумаги для создания просвечивающегося окна в основе. Например, международная публикация WO 99/14433 описывает такой способ, и содержание данной заявки включено в настоящую заявку посредством ссылок. Согласно этому известному способу впитывающийся раствор наносится, по меньшей мере, на одну поверхность бумаги в одной или нескольких заранее определенных зонах, затем к нему прикладывают давление и нагревают пропитанную зону так, чтобы выпарить и уплотнить покрытую бумагу в упомянутой зоне относительно остальной части бумаги. Таким образом, упомянутые зоны имеют уменьшенную толщину по отношению к остальной бумаге и являются просвечивающимися.

Этот первый способ, однако, имеет недостаток, т.к. локально ослабляет бумагу в упомянутой зоне, включающей упомянутое окно. В частности, чем меньше толщина окна, тем слабее зона. Таким образом, банкноты, использующие такой способ, имеют меньший срок службы и их должны заменять, т.е. необходимо печатать новые банкноты взамен старых поврежденных.

Другой способ позволяет прорезать отверстие прямо в основе для создания просвечивающегося окна. Например, международная публикация WO 95/10420, содержание которой включено в настоящее описание посредством ссылок, описывает бумажную банкноту с прорезанным окном. Конечно, необходимо покрыть отверстие, прорезанное в основе, которое производится в этом случае посредством покрытия полосы просвечивающегося материала, например фольги или ламината.

Целью настоящего изобретения является улучшение известных устройств и способов.

Целью настоящего изобретения является улучшение устройства для прорезания отверстия в плоской основе.

Дополнительная цель изобретения состоит в создании усовершенствованного способа для прорезания отверстия в плоской основе.

Для достижения этих целей создано изобретение, определенное признаками формулы изобретения.

Изобретение будет наилучшим образом понятно из описания варианта воплощения и со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее:

фиг. 1 - первый вариант воплощения устройства согласно изобретению;

фиг. 2 - вид в поперечном сечении средства прорезания в положении прорезания;

фиг. 2а - вид снизу средства прорезания;

фиг. 3 - вид в поперечном сечении средства прорезания, после прорезания отверстия;

фиг. 4 - блок-схема способа согласно настоящему изобретению.

Устройство прорезания отверстия в плоской основе сначала описано со ссылкой на фиг. 1. Упомянутое устройство включает первый перемещающий цилиндр 1, удерживающий плоскую основу, например лист бумаги, через первое средство 2 захвата. Основа 8 перемещается на противодействующий цилиндр 3 и устанавливается на нем вторым средством 5 захвата. На поверхности противодействующего цилиндра 3 и под основой 8 расположен слой твердого материала, напротив которого производится прорезание. Сразу после прорезания отверстия основа 8 перемещается на второй перемещающий цилиндр 7 и удерживается на этом цилиндре 7 средствами 9 захвата. Средства 2, 5, 9 захвата приводятся, например, с помощью кулачков известным в данной области техники способом, например, раскрытым в патенте США № 2125336, приведенном в настоящей заявке в качестве ссылки.

Система прорезания показана над противодействующим цилиндром 3. Эта система прорезания включает цилиндр 10 прорезания, который имеет по своей периферии несколько средств 11 прорезания. Цилиндр 10 прорезания вращается вокруг оси 12, которая параллельна оси цилиндров 1, 3, 7, и цилиндр 10 прорезания дополнительно выполнен с возможностью передвижения в направлении к и от противодействующего цилиндра 3 для выполнения операции прорезания. Цилиндр 10 прорезания двигают, например, перемещая его ось 12 посредством эксцентрических подшипников (например, как раскрыто в патенте США № 4290361, при этом принципы которого включены в настоящее описание посредством ссылки), схематично указанных на Фиг. 1 ссылочной позицией 22. Конечно, возможно использование и любых других схожих средств, известных из уровня техники.

Для того чтобы прорезать отверстие посредством средства 11 прорезания, цилиндр 10 прорезания перемещают в направлении противодействующего цилиндра 3, а средство 11 прорезания вводят в контакт с противодействующим цилиндром 3, эффективно прорезая отверстие в основе 8. Операция прорезания будет раскрыта более подробно ниже со ссылкой на фиг. 2 и 3.

Сразу после прорезания отверстия в основе 8, вырезанная часть удерживается средством 11 прорезания, прижатой к мягкой части 20 (фиг. 2) посредством разреженного газа, например воздуха (положение D), и переводится к средству 11 клапаном 13 и соответствующим каналом 14. Разреженный воздух поддерживается в средстве 11 посредством канала 19 в цилиндре 10 (фиг. 2), соединенным с каналом 14 с последующим средством 11 прорезания, пока средство 11 путем вращения цилиндра 10 прорезания не достигнет системы 15 эвакуации. Для поддержания разрежения закрытая коробка 17, находящаяся под давлением, помещается напротив цилиндра 10 и поддерживает разрежение в канале 19 каждого средства 11 прорезания, удерживающего вырезанную часть или кусочек 21 основы 8 на пути, по которому движется каждое средство, до тех пор, пока он не достигнет системы эвакуации. В этой точке канал в цилиндре 10, соответствующий средству 11 прорезания спереди системы 15 эвакуации, более не соединен с каналом 14, через который проходит разреженный газ через коробку 17, так что вырезанная часть может быть удалена системой 15 эвакуации. Как вариант, сжатый воздух может быть введен в канал 19 цилиндра 10, соответствующего средству 11 напротив системы 15 эвакуации, для придания уверенности в том, что вырезанная часть 21 вдута в систему 15 эвакуации.

Как показано на фиг. 1, цилиндр 10 прорезания имеет множество средств 11 прорезания, распределенных по круговой поверхности цилиндра 10. Таким образом можно прорезать несколько следующих одно за одним отверстий в основе в последовательных заданных положениях. Это устройство соответственно подходит для прорезания отверстий в листе основы, используемой для банковских билетов или защитных устройств, таких как банкноты, на котором банковские билеты печатаются в соседних рядах и колонках в форме матрицы. Стало возможно прорезать необходимые отверстия путем наложения средства 11 прорезания на соответствующие ряды и колонки, то есть по одному на отпечатанный банковский билет листа основы 8 за один оборот противодействующего цилиндра 3.

Средство прорезания раскрывается более подробно со ссылкой на фиг. 2, 2а, 3, на которых для достаточного понимания приведено только одно средство 11. Часть слоя твердого материала обозначена ссылочной позицией 4, над которой удерживается основа 8. Средство 11 прорезания включает лезвие 16, имеющее форму отверстия, которое должно быть прорезано. Лезвие 16 удерживается держателем 18, прикрепленным к цилиндру 10 прорезания или выполнено на упомянутом цилиндре 10. Цилиндрический канал 19 соединен с каналом 14 (фиг. 1) для подачи разреженного или сжатого воздуха в средство 11. Средство 11 дополнительно включает мягкую часть 20, например часть из эластомера или резины, которая уменьшает амплитуду смещения цилиндра 10 прорезания от противодействующего цилиндра 3 и которая также помогает удалять вырезанную часть.

Дополнительно на фиг. 2 лезвие 16 показано в положении прорезания, в котором оно находится в процессе прорезания отверстия в основе 8, таким образом образуя кусочек 21 основы при прохождении лезвия сквозь основу 8, что производится относительным боковым смещением цилиндра 10 прорезания относительно противодействующего цилиндра 3, как показано на фиг. 1.

Как показано на фиг. 2а, средство прорезания может иметь, например, ромбоидальную форму с лезвиями 16, мягкой частью 20 и каналом 19. Эта форма представлена только как пример, и возможно использование и других форм. Дополнительно лезвие 16 может состоять как из одной части, так и из нескольких частей, соединенных вместе.

Как только основа 8 была прорезана и таким образом получено отверстие, подается разреженный воздух в канал 19, тем самым удерживая кусочек 21 основы 8 на мягкой части 20. Фиг. 3 показывает средство 11 прорезания сразу после выполнения прорезания, и цилиндр 10 прорезания вращается в направлении к системе 15 эвакуации (фиг. 1). Цилиндр 10 прорезания перемещают от противодействующего цилиндра 3, тем самым обеспечивая расслабленное состояние мягкой части 20, в котором она может выступать за кромки лезвий 16 и 17.

Из-за разреженного воздуха, заполняющего канал 19, кусочек 21 основы 8 устанавливается напротив мягкой части 20, пока цилиндры прорезания достигают системы 15 эвакуации, в результате чего клапан 13 подает затем сжатый воздух в канал 19, который выдувает вырезанную часть или кусочек 21 основы 8 в систему 15 эвакуации (фиг. 1).

Способ согласно настоящему изобретению раскрыт со ссылкой на блок-схему, представленную на фиг. 4.

Первоначально лист плоской основы 8 берется и удерживается на первом цилиндре, например на противодействующем цилиндре 3. Второй цилиндр, цилиндр 20 прорезания, несущий средства 11 прорезания, перемещают в направлении к первому цилиндру, пока средство прорезания прорезает отверстие в основе 8.

После проведения прорезания, вырезанная часть (кусочек 21 основы) удерживается в средстве 11 прорезания путем приложения разреженного газа, т.е. воздуха, к средству 11 прорезания. Затем второй цилиндр перемещают от первого цилиндра, и, когда он доходит до позиции эвакуации, сжатый газ (например, воздух) может быть подан к средству 11 прорезания для вдувания вырезанной части в систему эвакуации.

Варианты воплощения изобретения, описанные в настоящем описании, даны как наглядные примеры и не должны восприниматься как ограничивающие. Возможны и другие варианты в рамках формулы изобретения.