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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten flächiger Teile, insbesondere von Kunststoffsubstraten, vorzugsweise von Plastik-Karten, mit einem die zu bearbeitenden Teile enthaltenden Depot, mindestens einer eine Bearbeitungsstrecke definierenden Bearbeitungseinrichtung und einer Transporteinrichtung zum Transportieren der Teile über die Bearbeitungsstrecke hinweg, wobei vor der Bearbeitungseinrichtung eine sich über eine Zuführstrecke hinweg erstreckende Zuführeinrichtung vorgesehen ist, und wobei die Zuführeinrichtung zumindest über einen Bereich der Zuführstrecke hinweg Ausrichtmittel zum Ausrichten der Teile umfasst. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich grundsätzlich auf das Bearbeiten beliebiger Substrate, wobei es sich dabei beispielsweise um das Bedrucken so genannter Plastik-Karten handeln kann. Ebenso geht es bei der Bearbeitung von Plastik-Karten sehr häufig um das Anbringen eines Magnetstreifens oder sonstiger Identifizierungs- und Sicherheitsmerkmale. Lediglich beispielhaft sei dazu auf Bankkarten, Kreditkarten, Telefonkarten, Ausweiskarten, Karten als Zugangsberechtigung, Geschenkkarten mit speicherbaren Guthaben, etc. verwiesen.
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Des Weiteren sei darauf hingewiesen, dass die hier in Rede stehenden Karten meist im Sinne von konventionellen Plastik-Karten im rechteckigen Format ausgeführt sind. Insbesondere bei Geschenkkarten besteht jedoch der Bedarf, diese nahezu beliebig auszugestalten, beispielsweise mit figürlichen Umrissen. Zum Bearbeiten, vor allem aber auch zum Lesen der Karte, ist es jedoch erforderlich, dass die Karte eine geradlinige Kante zum Anlegen bzw. Positionieren aufweist.
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Das Bearbeiten von Plastik-Karten ist insoweit problematisch, als der Produktionsprozess mit hoher Geschwindigkeit zu erfolgen hat. So werden im Gesamtprozess Geschwindigkeiten nicht selten von 0,4 m/sec und mehr erreicht, wodurch sich bis zu 6.000 Teile bzw. Karten pro Stunde bearbeiten bzw. bedrucken lassen.
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Bislang aus der Praxis bekannte Vorrichtungen zum Bearbeiten entsprechender Karten weisen jedoch erhebliche Probleme in Bezug auf die Präzision auf, was häufig auf eine nicht immer reproduzierbare Positioniergenauigkeit der Karte zurückzuführen ist. Beim Transport der Karten treten zu hohe Geschwindigkeitsschwankungen der Fördereinrichtung bei gleichzeitig ungenauer Positionierung auf. Außerdem lässt sich die jeweilige Position der Karte nicht hinreichend schnell oder gar nicht erfassen. Außerdem werden die Karten regelmäßig vor der ersten Bearbeitungsstation positioniert und danach auf einem Saugband durch alle Stationen hindurch gefördert. Ein nachträgliches Ausrichten, insbesondere nach einem ungewollten Verschieben der Karte, ist nicht möglich.
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DE 41 09 338 A1 offenbart ein Zuführgerät zum Zuführen einer auf einer Prägestanze bearbeiteten Plastikkarte oder eines derartig bearbeiteten Metallschildchens an einen Sammelbehälter.
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DE 41 09 339 A1 zeigt eine Drehvorrichtung zum Ändern der Vorschubrichtung einer Plastikkarte oder eines Metallschildchens in einer Prägestanze oder Prägemaschine.
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DE 198 14 141 C2 betrifft ein Verfahren zum positionsgenauen Zuführen von flächenförmigen Gütern zu einem Bearbeitungsprozess, insbesondere zum positionsgenauen Zuführen von Blechtafeln zu einem Druck- oder Lackierwerk einer Blech-Beschichtungsmaschine oder dergleichen.
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DE 699 05 820 T2 offenbart eine korrigierende Vorrichtung mit Rollen oder Riemen zur seitlichen Ausrichtung, während der Verarbeitung, von Gegenständen, wie in einer Falt-Leimmaschine teilweise gefalteten Blättern oder Zuschnitten.
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DE 24 56 047 A1 bezieht sich allgemein auf Fördersysteme für den Transport von Blättern, und insbesondere auf ein Blatt-Transportsystem, welches die Strömung einer Luftmenge benutzt, um das Blattmaterial auf dem bewegten Band oder Riemen aufzunehmen und zu halten.
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DE 102 05 488 A1 betrifft gattungsbildenden Stand der Technik und offenbart ein Saugriementransportsystem einer Blech-Druckmaschine oder Blech-Lackiermaschine, mit die jeweilige Vorderkante von zu bearbeitenden Blechtafeln beaufschlagenden Vorderkantenanschlägen und einer Anlegetrommel, die mindestens eine Anlegemarke für die Vorderkante der jeweiligen Blechtafel aufweist. Dabei ist vorgesehen, die zu bearbeitende Blechtafel durch einsetzendes Vakuum des Saugriemenriementransportsystems permanent an die Anlegemarken bis zum Schließen des Greifersystems anzulegen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren der gattungsbildenden Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass eine hoch präzise Bearbeitung bei exakter Positionierung des Teils möglich ist.
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Entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung einen Zuführtisch mit darauf laufenden Zuführmitteln umfasst, wobei die Zuführmittel zueinander beabstandete Bänder oder Riemen umfassen, die den Zuführtisch umlaufen, und dass der Zuführtisch über die gesamte Zuführstrecke hinweg Öffnungen zum Ansaugen von Luft und somit zum Ansaugen der Teile umfasst.
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Zunächst ist erkannt worden, dass ein einmaliges Positionieren vor der ersten Bearbeitung, ungeachtet der Anzahl der Bearbeitungsstationen, nicht ausreichend ist. So ist vor der Bearbeitungseinrichtung, d. h. bei mehreren Bearbeitungseinrichtungen entsprechend vor jeder Bearbeitungseinrichtung, eine Zuführeinrichtung vorgesehen. Die Zuführeinrichtung umfasst über die Zuführstrecke hinweg Ausrichtmittel zum Ausrichten der Teile.
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Mit anderen Worten ist eine Vorrichtung realisiert, bei der einer jeden Bearbeitungseinrichtung eine besondere Zuführeinrichtung vorgeschaltet ist. Dies bedeutet, dass das Teil bzw. die Karte vor Zuführung bzw. Übergabe an die jeweilige Bearbeitungseinrichtung über die Zuführstrecke hinweg positioniert wird, wobei die Positionierung über Ausrichtmittel zum Ausrichten der Teile erfolgt.
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Unabhängig von der jeweiligen Position des zu bearbeitenden Teils nach einer Bearbeitung wird das Teil vor der folgenden Bearbeitungseinrichtung über die dortige Zuführstrecke hinweg neu positioniert. Somit spielt die Genauigkeit der Positionierung in der vorangegangenen Bearbeitungseinrichtung insoweit eine allenfalls untergeordnete Rolle, nämlich ausschließlich in Bezug auf den vorangegangenen Bearbeitungsprozess.
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An dieser Stelle sei noch einmal ganz besonders darauf hingewiesen, dass die Bearbeitungseinrichtung als modulare, autark arbeitende Einheit zu verstehen ist. So kann die Bearbeitungseinrichtung einen Drucker zum Bedrucken des Teils bzw. der Karte oder eine Einrichtung zum Aufbringen eines Magnetstreifens oder dergleichen umfassen. Jedwede Arten der Bearbeitung einer Karte sind in den jeweiligen Bearbeitungseinrichtungen denkbar.
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Wie bereits zuvor erwähnt, ist der Bearbeitungseinrichtung ein Depot mit den zu bearbeitenden Teilen bzw. Karten vorgeschaltet. Zwischen dem Depot und der ersten Bearbeitungseinrichtung ist eine Zuführeinrichtung vorgesehen, die entsprechende Ausrichtmittel zum Ausrichten der Teile umfasst.
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Sofern mindestens zwei konstruktiv voneinander unabhängige Bearbeitungseinrichtungen vorgesehen sind, ist zwischen den Bearbeitungseinrichtungen und somit - im Lichte der voranstehenden Ausführungen - vor jeder Bearbeitungseinrichtung eine Zuführeinrichtung mit entsprechenden Ausrichtmitteln vorgesehen. Durch diese Maßnahme lassen sich die Bearbeitungseinrichtungen als autarke modulare Einheiten verstehen, denen die zu bearbeitenden Teile unabhängig von der vorangegangenen Bearbeitungseinrichtung exakt positioniert zugeführt werden.
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Im Konkreten umfasst die Zuführeinrichtung eine Art Zuführtisch mit darauf laufenden Zuführmitteln. Somit wird das Teil bzw. die Karte über den Zuführtisch gefördert, wobei es sich bei dem Zuführtisch in vorteilhafter Weise um eine Einrichtung handelt, die eine vorzugsweise aus Metall gefertigte Zuführfläche, vorzugsweise aus Edelstahl, umfasst.
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Die zum Zuführen dienenden Zuführmittel sind als zueinander beabstandete, vorzugsweise parallel angeordnete Bänder oder Riemen ausgebildet, die den Zuführtisch vorzugsweise endlos über endseitige Rollen umlaufen. Die Zuführmittel können zur Zuführfläche geringfügig beabstandet sein, nämlich durch entsprechende Dimensionierung der endseitigen Rollen. Ebenso ist es denkbar, dass die Zuführmittel unmittelbar auf der Zuführfläche aufliegen und entlang der Fläche geführt werden. Wesentlich ist jedenfalls, dass es sich bei den Zuführmitteln um Bänder oder Riemen handeln kann, die synchron laufen.
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Die zum Fördern dienenden Bänder können eine Dicke im Bereich von ca. 1 mm bis 5 mm haben. Unterschiedliche Querschnitte sind denkbar. So können die Bänder, oder Riemen einen runden, ovalen oder abgeflachten Querschnitt haben, je nach Bedarf. Dadurch lässt sich in Bezug auf die zu fördernden Teile, bei entsprechender Ausgestaltung der Bänder oder Riemen, eine flächige Auflage oder eine linienförmige Auflage der Teile generieren, wodurch sich die Ausrichtbarkeit der Teile auf den Bändern oder Riemen begünstigen lässt.
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Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn die Bänder oder Riemen zumindest weitgehend dehnfest ausgebildet sind. So können die Bänder oder Riemen eine Metalllitze oder aber einen dehnfesten Kunststoff, beispielsweise ebenfalls in Form einer Litze, umfassen. Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn die Zuführmittel an der Oberfläche gummiert oder sonst wie rutschhemmend ausgestaltet sind, jedenfalls auf deren Oberseite, so dass die zu fördernden Teile sicher positionierbar sind.
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Weiter ist es von Vorteil, wenn die Zuführmittel derart dimensioniert und zueinander beabstandet sind, dass die darauf positionierten Teile mit zumindest geringfügigem Abstand zum Zuführtisch über diesen hinweg förderbar sind, ohne nämlich den Zuführtisch unmittelbar zu berühren.
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Ferner ist der Zuführtisch mit einer Art Saugeinrichtung ausgestattet, sind nämlich über die Zuführstrecke hinweg Öffnungen zum Ansaugen von Luft und somit zum Ansaugen der jeweiligen Teile bzw. Karten vorgesehen. Das Ansaugen erfolgt in vorteilhafter Weise über einen einstellbaren Unterdruck, der die Teile in der jeweiligen Position auf den Bändern oder Riemen hält, jedoch ein Verschieben der Teile auf den Zuführmitteln mit nur geringer Krafteinwirkung gestattet. Folglich ist ein Positionieren der Teile auch während des Förderns möglich, ohne die zu fördernden Teile zu beschädigen oder ungewollt zu markieren. Die Öffnungen, über die der Unterdruck generiert wird, sind bevorzugt äquidistant zueinander ausgebildet.
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Wie bereits zuvor erwähnt, umfasst die Zuführeinrichtung über die Zuführstrecke hinweg, zumindest über einen Bereich der Zuführstrecke, besondere Ausrichtmittel zum Ausrichten der Teile. Zu diesen Ausrichtmittel gehört eine auf oder neben dem Zuführtisch angeordnete, sich vorzugsweise über die gesamte Zuführstrecke hinweg erstreckende Führungsleiste auf einer Seite des Zuführtischs. Entsprechend werden die Teile entlang der Führungsleiste ausgerichtet und gefördert. Durch das Fördern der Teile entlang der Führungsleiste werden die Teile ausgerichtet, nämlich mit ihrer mindestens einen geradlinigen Kante. Somit dient diese Kante in Wechselwirkung mit der Führungsleiste zum Ausrichten, wobei die Bewegung der Teile über die Ausrichtmittel generiert wird.
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Das Ausrichten der Teile lässt sich durch eine einfache Maßnahme ganz besonders einfach realisieren, nämlich dadurch, dass die Zuführmittel zumindest geringfügig gegen die Führungsleiste gefördert werden, so dass das Teil über die Zuführstrecke hinweg zur seitlichen Anlage an die Führungsleiste gelangt. Da das Teil nicht unmittelbar auf dem Zuführtisch aufliegt und somit die ansaugende Wirkung der Saugeinrichtung durch geringe Kraftaufwendung überwindbar ist, lässt sich das Teil über die Zuführstrecke hinweg in Anlage an der Führungsleiste positionieren, wobei das Teil - auf den Ausrichtmitteln bzw. Bändern oder Riemen positioniert - entlang der Führungsleiste gleitet.
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Die Führungsleiste selbst ist mit Justiermitteln zu deren Justage ausgestattet. Beliebige konventionelle Mittel, beispielsweise Stellschrauben oder Ähnliches, sind dabei nutzbar.
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Am Ende der Zuführeinrichtung ist eine Übergabestation zur positionsgenauen Übergabe der über die Zuführstrecke hinweg ausgerichteten Teile an bzw. auf die Transporteinrichtung der folgenden Bearbeitungsstation vorgesehen. Die Transporteinrichtung kann ein konventionelles Saugband umfassen. Dabei ist wesentlich, dass das über die Zuführeinrichtung bzw. Zuführstrecke hinweg exakt positionierte Teil positionsgenau auf die Transporteinrichtung übergeben bzw. auf diese gefördert wird, wobei das Teil auf der Transporteinrichtung bzw. auf dem dortigen Saugband in seiner Position gehalten wird.
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In verfahrensmäßiger Hinsicht wird die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des nebengeordneten Patentanspruchs 18 gelöst. Danach ist ein Verfahren zum Bearbeiten flächiger Teile angegeben.
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Das Verfahren dient vorzugsweise zur Nutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Im Rahmen des Verfahrens werden die Teile vor der Bearbeitungseinrichtung ausgerichtet. Dies bedeutet, dass vor jeder Bearbeitungseinrichtung eine entsprechende Ausrichtung bzw. Positionierung des Teils stattfindet. Die Ausrichtung erfolgt über eine Zuführstrecke hinweg mittels besonderer Ausrichtmittel.
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Des Weiteren sei angemerkt, dass das Ausrichten vor jeder Bearbeitungsstation auf identische Weise erfolgen kann. Ebenso ist es denkbar, dass eine Art Umpositionieren des Teils stattfindet bzw. ein Ausrichten vor jeder Arbeitsstation entsprechend dem jeweiligen Erfordernis der nachfolgenden Bearbeitung.
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Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die den Patentansprüchen 1 und 18 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
- 1 in einer schematischen Ansicht den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei Bearbeitungseinrichtungen,
- 2 in einer schematischen Draufsicht ein Ausführungsbeispiel einer Zuführeinrichtung und
- 3 in einer schematischen Stirnansicht die Zuführeinrichtung aus 2 .
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1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bearbeiten flächiger Teile, wobei es sich dabei um eine Vorrichtung handelt, die eine Bearbeitungseinrichtung zum Bedrucken einer Karte und eine Bearbeitungseinrichtung zum Aufbringen eines Magnetbandes bzw. einer Magnetschicht auf die Karte umfasst. Details in Bezug auf konkrete Bearbeitungen und/oder in Bezug auf die Karte spielen hier keine Rolle, so dass auf die Darstellung konkreter Bearbeitungsmöglichkeiten, beispielsweise zur Herstellung von Kreditkarten, sowie auf die Darstellung konkreter Karten, an dieser Stelle verzichtet werden kann.
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Gemäß der Darstellung in 1 umfasst die Vorrichtung ein Depot 1, aus dem zu bearbeitende Karten 2 zur Verfügung gestellt werden. Die Karten 2 gelangen über eine erste Zuführeinrichtung 3 und entsprechend über eine Zuführstrecke 4 hinweg zu einer ersten Bearbeitungseinrichtung 5, die eine sich über eine Bearbeitungsstrecke 6 erstreckende Transporteinrichtung 7 umfasst.
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Der ersten Bearbeitungseinrichtung 5 bzw. der Transporteinrichtung 7 schließt sich eine zweite Zuführeinrichtung 8 an, die sich wiederum über eine Zuführstrecke 9 hinweg erstreckt. Der zweiten Zuführeinrichtung 8 folgt eine zweite Bearbeitungseinrichtung 10 über eine entsprechende Bearbeitungsstrecke 11 hinweg, die durch eine Transporteinrichtung 12 definiert ist.
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Ferner ist vor jeder Bearbeitungseinrichtung 5, 10 eine Zuführeinrichtung 3, 8 vorgesehen, wobei die Zuführeinrichtungen 3, 8 über die jeweilige Zuführstrecke 4, 9 hinweg besondere Ausrichtmittel 13 zum Ausrichten der Teile bzw. Karten 2 umfasst. Insoweit sei auf die 2 und 3 verwiesen.
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Entsprechend der Draufsicht aus 2 sind die Ausrichtmittel 13 auf einem Zuführtisch 14 der Zuführeinrichtung 3, 8 angeordnet. Die Ausrichtmittel 13 umfassen endlos über den Zuführtisch 14 laufende Bänder 15, die zum Auflegen der in 2 nicht gezeigten Karten 2 dienen. Die Bänder 15 laufen über endseitige Rollen 16, die synchron über eine gemeinsame Welle angetrieben sind. Auf einer Seite des Zuführtischs 14 ist eine Führungsleiste 17 angeordnet, wobei die Bänder 15 unter einem spitzen Winkel zu der Führungsleiste 17 schräg bzw. geneigt verlaufen. Diese Anordnung der Bänder 15 führt dazu, dass auf den Bändern 15 aufgelegte Karten seitlich zur Führungsleiste 17 hin gefördert werden bzw. „wandern“ und sich dort mit ihrer Kante an der Führungsleiste 17 ausrichten. Ein einfaches Ausrichten der Karten ist dadurch realisiert.
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Des Weiteren ist der Zuführtisch 14 mit einem Unterdrucksystem bzw. mit einem Saugsystem ausgestattet. Dazu weist der Zuführtisch 14 Ansaugöffnungen 18 in der Tischfläche 19 auf, die die Karten in Richtung der Tischfläche 19 ansaugen. Da jedoch die Karten aufgrund der Vorkehrung der Bänder 15 zur Tischfläche 19 zumindest geringfügig beabstandet sind, ist die Wirkung der Ansaugvorrichtung bzw. des Unterdrucks reduziert. Dadurch ist das Ausrichten der Karten entlang der Führungsleiste 17 erleichtert, kann nämlich ein Verschieben der jeweiligen Karte ohne große Krafteinwirkung und somit ohne Beschädigung der Karte erfolgen. Über die Zuführstrecke 4, 9 hinweg wird somit eine jede Karte entlang der Führungsleiste 17 ausgerichtet, und zwar vor jeder Bearbeitungseinrichtung 5, 10 erneut, wodurch ein positionsgenaues Bearbeiten der Karten in den Bearbeitungseinrichtungen 5, 10 möglich ist.
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3 zeigt die Zuführeinrichtung 3, 8 gemäß 2 von der Stirnseite her. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Führungsleiste 17 über Justiermittel in Form von Stellschrauben 20 verfügt. Die Rollen 16 sind über eine gemeinsame Welle 21 drehangetrieben. Dazu sitzen die Rollen 16 drehfest auf der Welle 21.
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In Bezug auf Merkmale, die sich den Figuren nicht entnehmen lassen, sei zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung verwiesen.
