DE102008012943A1 - Verfahren und Heftvorrichtung zum Heften von Folien in einem Folienstapel sowie Zusammentragmaschine für Folien - Google Patents

Verfahren und Heftvorrichtung zum Heften von Folien in einem Folienstapel sowie Zusammentragmaschine für Folien Download PDF

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Abstract

Zur Verbesserung der Maßhaltigkeit von Folien, die in einem Folienstapel vor dem Laminieren geheftet werden, wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem zunächst ein Sandwich aus den Folien gebildet wird, das Sandwich mit Klemmeinrichtungen (100, 110) zusammengehalten und die Folien unter Bildung eines gehefteten Folienstapels geheftet wird. In erfindungsgemäßer Weise wird hierzu jede zum bisher gebildeten gehefteten Folienstapel zusätzlich zugeführte Folie an diesen separat geheftet. Zur Durchführung des Verfahrens wird vorzugsweise eine Zusammentragmaschine (10) eingesetzt, die mindestens eine Heftvorrichtung aufweist sowie jeweils einen der mindestens einen Heftvorrichtung zugeordneten Anleger (15) zum Zuführen jeweils einer Folie zu der mindestens einen Heftvorrichtung und zum Auflegen der zugeführten Folie auf eine in der mindestens einen Heftvorrichtung gehaltene erste Folie oder auf einen in der mindestens einen Heftvorrichtung gehaltenen gehefteten Folienstapel. Die Heftvorrichtung in der Zusammentragmaschine (10) weist auf: eine Haltevorrichtung (12) für eine erste Folie oder einen gehefteten Folienstapel, Klemmeinrichtungen (100, 110) an der Halteeinrichtung (12) zum Zusammenhalten eines aus der ersten Folie oder dem gehefteten Folienstapel und einer weiteren darauf gelegtungen zum Heften der weiteren Folie auf der ersten Folie oder auf dem gehefteten Folienstapel.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Heftvorrichtung zum Heften von Folien in einem Folienstapel sowie eine Zusammentragmaschine für Folien. Die Erfindung ist insbesondere im Bereich der Herstellung von Sicherheits- und/oder Wertdokumenten einsetzbar.
  • Zusammentragmaschinen werden beispielsweise in der grafischen Technik und insbesondere im Druckwesen verwendet. Derartige Maschinen dienen dazu, gedruckte und gegebenenfalls nummerierte Bogen oder Bogenteile in die für die einzelnen Druckexemplare richtige Reihenfolge zu bringen und zu stapeln. Sie werden u. a. zur Herstellung von Broschüren oder von Präsentationsunterlagen in einer Kleinauflage, etwa im Bürobereich, oder auch in der Buchbinderei zur Bearbeitung von Großauflagen im Produktionsbereich eingesetzt.
  • In der Druckindustrie dienen Zusammentragmaschinen dazu, die gefalzten Druckbogen lose in einem Buchblock zusammenzuführen. Danach werden die Falzbogen an Fuß und Bund durch Vibration ausgerichtet. Anschließend werden die Buchblocks zwischen zwei Transportklammern mit dem Bund nach unten eingeklemmt. Erst nach dem Abfräsen des nach unten herausstehenden Bundes und Bearbeiten der Frässtelle werden die einzelnen Buchseiten durch Kleben miteinander verbunden.
  • Zur Herstellung von Laminaten, beispielsweise bei der Herstellung von Sicherheits- und/oder Wertdokumenten, insbesondere von Personalausweisen, Reisepässen, ID-Karten, Zugangskontrollausweisen, Visa, Steuerzeichen, Tickets, Führerscheinen, Kreditkarten, beliebigen Chipkarten und Haftetiketten, etwa in der Produktsicherung, werden die einzelnen Folien, aus denen die Laminate bestehen, zusammengestellt, indem mehrere unterschiedliche Papier- und/oder Kunststofffolienlagen übereinander gestapelt und dann anschließend an einzelnen Stellen lokal verschweißt. Dadurch können die Laminatlagen nicht mehr gegeneinander verrutschen. Danach werden die Laminatlagen ganzflächig miteinander verschweißt (laminiert).
  • Allerdings hat diese Art und Weise der Stapelung und Laminierung erhebliche Nachteile, da sich die Laminatlagen insbesondere dann, wenn es sich um thermoplastische Kunststofffolien handelt, die beim Verschweißen zumindest teilweise anschmelzen, im Bereich der Schweißpunkte lokal verziehen, denn die thermische Belastung führt zu einer zumindest teilweise irreversiblen thermischen Längenänderung des Folienmaterials. Beispielsweise wird festgestellt, dass die fertig gestellten Laminate im Bereich der Heftpunkte Wellen bilden. Wenn die Heftpunkte zu stark, zu fest und/oder zu dick sind, können Verzerrungen entstehen, die nicht unbedingt in Form einer (gleichmäßigen) Wellenform ausgeprägt sein müssen. Dies hat zur Folge, dass die Qualität von Sicherheitsmerkmalen in dem zu bildenden Sicherheits- und/oder Wertdokument, die aus sehr feinen Strukturen bestehen und die gegebenenfalls eine dreidimensionale Ausdehnung in dem Dokument haben, erheblich beeinträchtigt werden kann, weil die nötige Maßhaltigkeit des Materials unter diesen Bedingungen nicht mehr gewährleistet ist. Andererseits können die Laminatlagen auch nicht laminiert werden, ohne sie vorher punktweise miteinander zu verbinden, da dies zu einer unkontrollierten Depositionierung führen würde.
  • Von daher liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, dass die bisher bekannten Verfahren zum Herstellen von Sicherheits- und/oder Wertdokumenten aus Laminatstapeln nicht geeignet sind, hochauflösende Sicherheitsmerkmale zu bilden, so dass es wünschenswert ist, ein Verfahren und eine zur Ausführung geeignete Vorrichtung zu finden, mit denen die genannten Probleme gelöst werden können und mit denen es insbesondere möglich ist, hochauflösende Sicherheitsmerkmale in Sicherheits- und/oder Wertdokumenten reproduzierbar und mit vergleichsweise geringem Aufwand herzustellen.
  • Unter dem Begriff „Folie” ist, soweit er in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet wird, eine einzelne Folie oder ein Folienstapel, der vorzugsweise bereits geheftet oder laminiert ist, zu verstehen.
  • Die vorgenannten Probleme werden insbesondere durch ein Verfahren gelöst, dass zum Heften von Folien in einem Folienstapel dient und das folgende Verfahrensschritte umfasst: (A) Bilden eines Sandwiches aus den Folien, (B) Zusammenhalten des Sandwiches mit Klemmeinrichtungen und (C) Heften der Folien unter Bildung eines gehefteten Folienstapels. In erfindungsgemäßer Weise wird hierzu jede zum bisher gebildeten gehefteten Folienstapel zusätzlich zugeführte Folie an diesen separat angeheftet. Somit werden die einzelnen Folien nacheinander an den Stapel geheftet.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die herkömmliche Heftung durch die thermische Belastung des Laminatmaterials beim lokalen Verschweißen zu einem lateralen und/oder transversalen Verzug des Materials führt, so dass die hoch auflösenden Sicherheitsmerkmale ihre Funktion evtll. nicht mehr ausreichend erfüllen können. Davon ausgehend besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, dass nicht das gesamte durch Aufstapelung gebildete Folien-Sandwich in einem einzigen Schweißvorgang geheftet wird, d. h. dass nicht eine Schweißstelle durch das gesamte Sandwich hindurch gesetzt werden muss, sondern dass jede Folie nach dem Zuführen und Auflegen auf einen bereits gehefteten Folienstapel mit diesem jeweils separat verschweißt wird. Somit muss immer nur eine einzelne Folie mit einer Folie oder mit einem Folienstapel verschweißt werden. Indem also nicht das gesamte Sandwich mit einer einzigen Schweißung für jede Schweißstelle im Folienstapel mit relativ großem Energieeintrag geheftet wird, sondern jede Folie an den bisher gebildeten Folienstapel einzeln mit geringem Energieeintrag geheftet werden kann, tritt der bisher evtll. beobachtete Verzug in den Folien nicht auf.
  • Zwar muss jede Folie dem Heftvorgang separat unterworfen werden, so dass eine Vielzahl von sequenziellen Heftvorgängen durchgeführt wird. Indem jedoch geeignete erfindungsgemäße Maßnahmen getroffen werden, kann die Erfindung rationell realisiert werden.
  • Hierzu weist das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere folgende Verfahrensschritte auf:
    • a. Bereitstellen einer ersten Folie auf einer Halteeinrichtung in einer Ausgangsposition in einer Zusammentragmaschine,
    • b. Zuführen und Auflegen einer weiteren Folie auf die erste Folie unter Bildung eines Sandwiches,
    • c. Zusammenhalten des Sandwiches mit an der Halteeinrichtung angeordneten Klemmeinrichtungen,
    • d. Heften der weiteren Folie auf die erste Folie mit an der Halteeinrichtung angeordneten Schweißeinrichtungen unter Bildung eines gehefteten Folienstapels und
    • e. Befördern des Sandwiches zu einer Zielposition in der Zusammentragmaschine,
    • f. optional erneutes Durchführen der Verfahrensschritte a.–e., mit der Maßgabe, dass anstelle der ersten Folie der geheftete Folienstapel vorgesehen ist.
  • Zur effizienten Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind vorzugsweise erfindungsgemäße Heftvorrichtungen zum Heften der Folien in dem Folienstapel vorgesehen. Jede dieser Vorrichtungen umfasst:
    • a. eine Halteeinrichtung für eine erste Folie oder einen gehefteten Folienstapel,
    • b. Klemmeinrichtungen an der Halteeinrichtung zum Zusammenhalten eines aus der ersten Folie oder dem gehefteten Folienstapel und einer weiteren darauf gelegten Folie gebildeten Sandwiches und
    • c. Schweißeinrichtungen zum Heften der weiteren Folie auf die erste Folie oder auf den gehefteten Folienstapel.
  • Derartige Heftvorrichtungen sind vorzugsweise Bestandteil einer erfindungsgemäßen Zusammentragmaschine für Folien, die insbesondere zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Diese Zusammentragmaschine umfasst:
    • a. mindestens eine erfindungsgemäße Heftvorrichtung und
    • b. jeweils einen der mindestens einen Heftvorrichtung zugeordneten Anleger zum Zuführen jeweils einer Folie zu der mindestens einen Heftvorrichtung und Auflegen der zugeführten Folie auf eine in der mindestens einen Heftvorrichtung gehaltene erste Folie oder auf einen in der mindestens einen Heftvorrichtung gehaltenen gehefteten Folienstapel.
  • Zur effizienten Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind daher an jeder Halteeinrichtung, auf der eine erste Folie oder ein bereits gehefteter Folienstapel gehalten wird, Klemmeinrichtungen und Schweißeinrichtungen vorgesehen. Dadurch kann die Heftung jeder einzelnen zugeführten Folie separat ohne erheblichen Mehraufwand vorgenommen werden. Die Klemm- und Schweißeinrichtungen sind vorzugsweise neben den Halteeinrichtungen angeordnet und so befestigt, dass sie zur Anpassung an unterschiedliche Formate der Folien leicht verschoben werden können.
  • Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die Klemmeinrichtungen die Schweißeinrichtungen umfassen, d. h. derartige kombinierte Klemm- und Schweißeinrichtungen dienen gleichzeitig zum Klemmen und Verschweißen der Folien. Ganz besonders bevorzugt sind die Klemmeinrichtun gen mit den Schweißeinrichtungen identisch. In diesem Falle kann es sich beispielsweise um Heißklammern handeln.
  • Alternativ können die Schweißeinrichtungen auch zusätzlich zu den Klemmeinrichtungen vorgesehen sein, d. h. es sind sowohl Klemmeinrichtungen vorgesehen als auch Schweißeinrichtungen (mechanische Klammern mit Schweißvorrichtung).
  • Die Klemmeinrichtungen und die Schweißeinrichtungen bzw. deren Kombination sind vorzugsweise Klammern, die an der Halteeinrichtung befestigt sind. Für den Fall rechteckiger Folien bzw. Folienstapel sind vorzugsweise vier derartige Klammern vorgesehen und zwar beispielsweise jeweils zwei Klammern an den beiden einander gegenüber liegenden Querseiten der Folie bzw. des Folienstapels. Allerdings kann je nach Folienart- und -dicke evtll. auch nur ein Schweißpunkt an einem Folienstapel ausreichen. Für den Fall, dass die Klemmeinrichtungen die Schweißeinrichtungen umfassen (sie enthalten) oder die Klemmeinrichtungen mit den Schweißeinrichtungen identisch sind, d. h. es sich um kombinierte Klemm- und Schweißeinrichtungen handelt, sind die Klemmeinrichtungen so ausgebildet, dass mit ihnen Schweißverbindungen in den Folien erzeugt werden können.
  • Die Schweißeinrichtungen oder kombinierten Klemm- und Schweißeinrichtungen sind vorzugsweise so ausgebildet, dass dem Sandwich Energie, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Wärme, Ultraschall und Hochfrequenz, zugeführt werden kann. Entweder eine der vorgenannten Energieformen allein oder zwei oder alle drei dieser Energieformen können mit einer Schweißeinrichtung auf das Sandwich übertragen werden. Die Energiezufuhr ist an den einzelnen Arbeitsstationen vorzugsweise individuell steuerbar. Je nach Materialbeschaffenheit und Foliendicke ist eine individuelle Energiezufuhr notwendig, um zu dicke oder zu starre Schweißpunkte zu vermeiden.
  • Eine auf Wärmeeintrag basierende Schweißeinrichtung besteht im einfachsten Fall aus einem elektrisch beheizten Stift. Dessen Temperatur sollte möglichst konstant einstellbar sein. Für den Fall, dass die Klemmeinrichtungen die Schweißeinrichtungen umfassen bzw. mit diesen identisch sind, handelt es sich um Heißklammern. Die Heißklammern können bevorzugt mit einem Fluorpolymer, beispielsweise Teflon® (Marke von DuPont), beschichtet sein, um ein Festbacken auf der Folie zu verhindern. Für die Zufuhr von Ultraschallenergie kann insbesondere eine mit einer Ultraschallquelle verbundene Sonotrode eingesetzt werden. Die Ultraschallquelle ist vorzugsweise ein Piezokristall. Insbesondere eine Ultraschallzuführung ist vorteilhaft, da diese mit geringer Energiezufuhr zu dem Laminat auskommt. Dadurch wird eine besonders schonende Behandlung der Folien erreicht, so dass eine Beeinträchtigung von hoch auflösenden Sicherheitsmerkmalen praktisch ausgeschlossen wird.
  • Die Klemmeinrichtungen können auf unterschiedliche Art und Weise betätigt werden: Beispielsweise können die Klammern durch Federkraft die zum Halten der Folien oder gehefteten Folienstapel erforderliche Kraft aufwenden. Alternativ können auch elektronisch gesteuerte Klammern, die mittels Öl- oder Luftdruck betrieben werden, verwendet werden.
  • Die Klemmeinrichtungen werden während der Beförderung in Verfahrensschritt e. mit dem Sandwich mitbefördert und halten das Sandwich dabei zusammen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schweißeinrichtungen während der Beförderung in Verfahrensschritt e. mit dem Sandwich mitbefördert werden und das Sandwich dabei mit den Schweißeinrichtungen geheftet wird. Dadurch wird gewährleistet, dass die dem bereits gehefteten Folienstapel weiter zugeführte Folie bereits während der Beförderung zu einer weiteren Halteeinrichtung in der Zusammentragmaschine an den Folienstapel geheftet wird, ohne dass dazu eine separate Arbeitsstation erforderlich ist. Schweißeinrichtungen sind vorzugsweise an allen Halteeinrichtungen angeordnet, mit Ausnahme der ersten Halteeinrichtung, die lediglich eine erste Folie hält.
  • Die Zusammentragmaschine kann in einer Ausführungsform der Erfindung einen Rundtisch mit mehreren in einem Taktvorschub vorrückbaren Halteeinrichtungen aufweisen. In diesem Falle werden die Folienstapel auf einem Karussell befördert. Alternativ kann die Zusammentragmaschine auch als umlaufendes Fördersystem nach Art eines Kofferbandes mit Rundführung ausgebildet sein, das aus starren Platten mit Vakuumdüsen besteht. Dieses Fördersystem besteht aus mehreren vorzugsweise wie Dachziegel überlappenden Kreissegmentplatten mit jeweils darauf angeordneten Halteeinrichtungen und läuft ebenfalls in einem Taktvorschub um. Dem Folienstapel werden in diesen Vorrichtungen mehrfach Folien zugeführt und jeweils sofort mit dem Folienstapel über Heftstellen verschweißt. In diesen Fällen entspricht die Beförderung in Verfahrensschritt e. jeweils dem Taktvorschub der Halteeinrichtungen auf dem Rundtisch bzw. dem Taktvorschub des umlaufenden plattenförmigen Fördersystems. Die Anleger der Zusammentragmaschine sind im Abstand des Taktvorschubes der Heftvorrichtungen an dem Rundtisch bzw. an dem umlaufenden Fördersystem angeordnet.
  • Die Zusammentragmaschine kann alternativ auch ein Taktband mit mehreren in einem Taktvorschub vorrückbaren Halteeinrichtungen aufweisen. Das Taktband wird in einem Gestell geführt. In diesem Falle werden die Folienstapel auf einem longitudinalen Weg befördert. Dem Folienstapel werden dabei mehrfach Folien zugeführt und jeweils sofort mit dem bereits gebildeten und gehefteten Folienstapel über Heftstellen verschweißt. In diesem Falle entspricht die Beförderung in Verfahrensschritt e. jeweils dem Taktvorschub der Halteeinrichtungen auf dem Taktband. Die Anleger der Zusammentragmaschine sind in dieser Ausführungsvariante im Abstand des Taktvorschubes der Heftvorrichtungen an dem Taktband angeordnet.
  • Zur effizienten Verfahrensführung und einfachen technischen Realisierbarkeit können die Klemmeinrichtungen und die Schweißeinrichtungen bzw. die aus Klemm- und Schweißeinrichtungen kombinierten Einrichtungen nach einem Fördertakt in der Zusammentragmaschine mit Taktband von einer Ausgangsposition zu einer benachbarten Zielposition wieder zur Ausgangsposition zurück befördert werden. Dadurch bleiben diese Einrichtungen einer Halteeinrichtung zugeordnet und können nach der Rückführung sofort die Bearbeitung eines weiteren Folienstapels übernehmen. Im Falle der Rundtisch- oder umlaufenden Fördersystem-Variante der Zusammentragmaschine sind die Klemm- und Schweißeinrichtungen auf dem Rundtisch bzw. auf den Kreissegmentplatten des umlaufenden Fördersystems fest installiert und werden daher mit dem Taktvorschub in Drehrichtung ohne Rückwärtsbewegung kontinuierlich mitgenommen.
  • Die Halteeinrichtung einer Hefteinrichtung in der Zusammentragmaschine weist zur Halterung der ersten Folie oder eines Folienstapels vorzugsweise eine Vakuumeinrichtung, insbesondere eine Vakuumplatte, zum Ansaugen und damit Fixieren der ersten Folie bzw. des Folienstapels auf. Im Falle des Taktbandes kann der Folienstapel beispielsweise über ein flächiges Vakuumband und im Falle eines Rundtisches und des umlaufenden Fördersystems über Vakuumplatten oder anderweitige Vakuumeinrichtungen auf dem Rundtisch oder auf den Kreissegmentplatten fixiert werden. Derartige Vakuumeinrichtungen weisen in herkömmlicher Art und Weise bevorzugt eine Lochmatrix auf, an die ein Vakuum angelegt werden kann, so dass eine Folie oder ein Folienstapel nach dem Auflegen auf die Vakuumeinrichtung von dieser fest gehalten wird, ohne verrutschen zu können. Dadurch kann die Heftung der weiteren Folie auf einer ersten festgehaltenen Folie oder auf einem festgehaltenen Folienstapel durchgeführt werden, ohne dass befürchtet zu werden braucht, dass eine einmal vorgenommene Justierung der weiteren zugeführten Folie relativ zu der ersten Folie oder zum bereits gehefteten Folienstapel wieder verloren geht. Der Vakuumeinrichtung kann vorzugsweise ein in üblicher Art und Weise ausgebildetes Vakuumsystem zugeordnet sein, mit dem dann, wenn eine Folie auf der Vakuumeinrichtung festgehalten werden soll, Vakuum an die Lochmatrix angelegt werden kann, während die Lochmatrix dann, wenn die Folie wieder freigegeben werden soll, mit Normaldruck oder leichtem Überdruck beaufschlagt werden kann.
  • Zur Zuführung von Folien zu den einzelnen Stationen einer Zusammentragmaschine kann vorgesehen sein, dass jeder Anleger ein Magazin zur Speicherung von Folien aufweist. Somit können Folien von dem Magazin eines Anlegers der Halteeinrichtung einzeln zugeführt werden, wo sie mit der dort befindlichen ersten Folie oder dem dort befindlichen bereits gehefteten Folienstapel vereinigt werden. Das Magazin kann beispielsweise auf dem Paternoster-Prinzip basieren, um eine kontinuierliche (non-stop) Bestückung zu gewährleisten.
  • Ferner kann jeder Anleger einen Positioniertisch zum Ausrichten einer der Folien aufweisen. Dadurch kann eine von dem Anleger der Halteeinrichtung zugeführte Folie zuvor exakt ausgerichtet werden. Der Positioniertisch ist vorzugsweise so ausgebildet, dass die Folie sowohl in x- als auch in y-Richtung (jeweils in der Horizontalen, d. h. in der Folienebene) ausgerichtet und außerdem insbesondere in derselben Ebene gedreht werden kann. Der Positioniertisch umfasst vorzugsweise Sensoren, beispielsweise Lasertaster, Druckmarkensensoren oder Sensoren zur Bogenkantenabfrage und zur Bogenpositionserkennung (Passer- und Druckmarken). Ferner weist der Positioniertisch ebenso wie die Halteeinrichtung einer Heftvorrichtung vorzugsweise eine Vakuumeinrichtung, vorzugsweise eine Vakuumplatte, zum Ansaugen der Folie auf. Diese Vakuumeinrichtung und deren Funktionsweise können ebenso wie die der Halteeinrichtung ausgebildet sein.
  • Weiterhin können an dem Anleger Einrichtungen zum Reinigen und gegebenenfalls zur Antistatik-Behandlung der Folien vorgesehen werden. Hierzu kann beispielsweise eine Einrichtung zur Erzeugung einer Koronaentladung vorgesehen sein.
  • Des Weiteren kann jeder Anleger Sensoren zur Überwachung der Funktionen des Anlegers sowie der zugeführten Folien aufweisen, beispielsweise um zu gewährleisten, dass die vorgesehenen Folien (vertauschungssicher und positionsgenau) zu den Halteeinrichtungen befördert werden. Derartige Sensoren können beispielsweise Passermarken- oder Druckmarkenleser sein oder auch Sensoren, mit denen die Position von unbedruckten Produkten erkannt wird (beispielsweise Druckmarkensensorik, Bogenkantenabfrage). Weiterhin können auch Sensoren vorgesehen sein, die bei integriertem Chip in einer Folie den Stand des Chips bzw. der RFID-Antenne überprüfen. Auch an den Magazinen können Sensoren vorgesehen sein, beispielsweise um die Füllstandshöhe zu überwachen. Im Falle einer von den Sensoren detektierten Fehlfunktion wird eine Fehlermeldung (Computeranzeige, optisches, akustisches Signal) generiert. Gegebenenfalls wird der Prozess unterbrochen.
  • Für die Zuführung der Folie aus einem Magazin zur Halteeinrichtung kann ferner vorgesehen sein, dass jeder Anleger eine erste Linearführung mit Saugern, beispielsweise Saugbalken, zum Transport der Folie vom Magazin zum Positioniertisch und eine zweite Linearführung mit Saugern, beispielsweise Saugbalken, zum Transport der Folie vom Positioniertisch zu einer Hefteinrichtung aufweist.
  • Für den Fall, dass fehlerhaft mehr als eine Folie aus dem Magazin zum Positioniertisch befördert worden ist, können ferner ein Ausschleusungsfach sowie eine Transporteinrichtung vom Positioniertisch zu diesem Fach vorgesehen sein, um den fehlerhaft beförderten Folienstoß auszuschleusen.
  • Die genannten Aggregate der Anleger und der Heftvorrichtungen sind vorzugsweise computergesteuert, d. h. die Funktionen des Magazins, der Linearführungen, der Sauger an den Linearführungen, der Vakuumeinrichtungen am Positioniertisch und an der Halteeinrichtung sowie der Klemm- und Schweißeinrichtungen werden durch eine zentrale Rechnersteuerung gesteuert und können über ein Bedienpanel an der Maschine gesteuert werden.
  • Die Zusammentragmaschine kann ferner mindestens eine Stanzeinrichtung auf dem Taktband, auf dem Rundtisch bzw. auf dem umlaufenden Fördersystem aufweisen. An dieser Stanzeinrichtung kann der geheftete Folienstapel einem Stanzvorgang unterworfen werden. Dadurch kann in den Arbeitsablauf auch ein Stanzvorgang integriert werden, ohne dass die bereits gehefteten Folienstapel aus der Zusammentragmaschine ausgeschleust werden müssten oder ohne dass von außen eingegriffen werden müsste. Mit der Stanzeinrichtung werden Aussparungen in die Folienstapel eingebracht, die in einem nachfolgenden Arbeitsschritt, insbesondere bei der Laminierung, zu einer genauen Fixierung des gehefteten Folienstapels in einer Kassette dienen. In der Zusammentragmaschine können mehrere derartige Stanzeinrichtungen vorgesehen sein, um Aussparungen an unterschiedlichen Stellen in unterschiedlich großen Folien bilden zu können. Hierzu werden beispielsweise zunächst Folien mit kleinerem Format vereinigt und die Aussparungen in diesen kleineren Folien gebildet. Danach wird der daraus gebildete geheftete Folienstapel mit Folien mit größerem Format vereinigt und die Aussparungen in diesen größeren Folien gebildet.
  • Schließlich weist die Zusammentragmaschine vorzugsweise mindestens eine Ausschleuseinheit auf, die im Falle eines Rundtisches oder eines umlaufenden Fördersystems wie ein Anleger am Rundtisch bzw. an den Kreissegmentplatten angeordnet ist, die gehefteten Folienstapel dort übernimmt und diese durch geeignete Transportsysteme vom Rundtisch wegführt. Die Ausschleuseinheit weist beispielsweise eine Linearführung mit Saugern, beispielsweise mit einem Saugbalken, auf, die die fertig gestellten Folienstapel übernimmt und in einem Magazin ablegt. Auch im Falle eines Taktbandes ist die Ausschleuseinheit eine Übergabeeinheit, etwa eine Linearführung mit Saugern, beispielsweise Saugbalken, die die zum Ende des Taktbandes gelangten Folienstapel dort aufnehmen und vom Taktband wegführen können. Die gehefteten Folienstapel gelangen vorzugsweise in ein Magazin, wo sie zwischengelagert werden, bevor sie zu weiteren Bearbeitungsstationen gelangen, beispielsweise in eine Laminierpresse.
  • Die Zusammentragmaschine ist vorzugsweise modular aufgebaut, d. h. einzelne Stationen am Taktband oder Rundtisch können mit Anlegern oder Stanzeinrichtungen oder anderen Einrichtungen bestückt werden. Die Modularität schließt außerdem ein, dass die Kapazität der Zusammentragmaschine durch Integrieren zusätzlicher Stationen, beispielsweise weiterer Anleger, erhöht wird. Eine Erhöhung der Kapazität kann beispielsweise ferner dadurch erreicht werden, dass nicht einzelne Folien zu den Heftvorrichtungen zugeführt werden, sondern bereits geheftete Folienstapel, etwa Stapel aus zwei Folien. Bereits geheftete Folienstapel können erfindungsgemäß hergestellt werden.
  • Die Folien und Folienstapel können insbesondere aus Kunststoff und/oder Papier bzw. einem daraus gebildeten Verbund bestehen. Das Material der Folien kann beispielsweise Polycarbonat (PC), thermoplastischer Kunststoff auf Polyurethanbasis (TPU), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE), ein Verbund aus PC und TPU (PC/TPU/PC) oder Papier, Pappe oder Gewebe oder ein Verbund aus einzelnen der vorgenannten Materialien sein. Folien aus unterschiedlichen oder gleichen Materialien können bereits zu einem Verbund miteinander verbunden sein (geheftet oder laminiert). Aus den Folien werden typischerweise die eingangs genannten kartenförmigen Sicherheits- und/oder Wertdokumente hergestellt. Hierzu werden die Folienstapel vorzugsweise zunächst in einem Mehrfachnutzen für die Karten hergestellt und anschlie ßend, beispielsweise durch Ausstanzen, vereinzelt. Grundsätzlich können die Karten natürlich auch direkt ohne vorherige Bildung eines Mehrfachnutzens hergestellt werden. Die Karten können in beliebigen Formaten hergestellt werden, beispielsweise ID1-Chipkarten, TP2, ID3.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, wobei die dargestellten Ausführungsformen nicht dazu dienen, den Schutz der Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele zu beschränken.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Zusammentragmaschine mit Rundtisch in Draufsicht;
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Zusammentragmaschine mit umlaufendem Fördersystem mit Kreissegmentplatten in Draufsicht;
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Zusammentragmaschine mit Taktband in Draufsicht;
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Details der Zusammentragmaschine mit Rundtisch oder mit umlaufendem Fördersystem in einer Seitenansicht;
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Paars von Heißklammern auf einer Vakuumplatte in Seitenansicht;
  • 6 zeigt eine mechanische Klammer an einer Halteeinrichtung schematisch in einer Seitenansicht;
  • 7 zeigt eine schematische Darstellung einer Heftvorrichtung mit zugeordnetem Anleger in einer Seitenansicht;
  • 7a zeigt eine schematische Darstellung eines Positioniertisches in Draufsicht;
  • 8 zeigt eine schematische Darstellung eines Anlegers mit Magazin in einer Seitenansicht;
  • 9 zeigt ein Detail eines Anlegers schematisch in einer Seitenansicht;
  • 10 zeigt in schematischer Darstellung ein Stanzwerkzeug in einer Querschnittsansicht;
  • 11 zeigt das durch Stanzen erzeugte Lochraster in einem Folienstapel in Draufsicht.
  • In den Figuren beziffern gleiche Bezugsziffern gleiche Elemente.
  • In den 1, 2 und 3 sind Zusammentragmaschinen schematisch dargestellt, in 1 eine Zusammentragmaschine mit Rundtisch, in 2 eine Zusammentragmaschine mit umlaufen dem Fördersystem aus Kreissegmentplatten und in 3 eine Zusammentragmaschine mit Taktband.
  • Die Zusammentragmaschine 10 gemäß 1 weist einen Rundtisch 11 auf, auf dem sich zwölf Stationen befinden. Die Grundmaschine besteht aus einem massiven schwingungsarmen Maschinengestell, beispielsweise aus einem aus Vierkantrohren verschweißten Gestell. Der Rundtisch wird von diesem Gestell gehalten und besteht aus Aluminium. Der Rundtisch dreht sich in Pfeilrichtung 14 taktweise um einen bestimmten Winkelbetrag, der dem Winkelabstand von sich in dem Rundtisch befindenden Halteeinrichtungen entspricht. Auf dem Rundtisch sind zwölf Halteeinrichtungen für die Folien-Sandwiches angeordnet. Somit beträgt eine Drehung pro Takt 30°. Jeder Maschinentakt dauert bis zu 5 sec.
  • Die Halteeinrichtungen sind Vakuumplatten 12, auf denen die Folien unverrückbar fest gehalten werden. Hierzu wird an die Öffnungen in den Vakuumplatten ein Vakuum angelegt, so dass die Folien fixiert werden.
  • Am Rundtisch 11 sind weiterhin Arbeitsstationen ➀, ➁, ➂, ...,
    Figure 00120001
    durch entsprechende Vorrichtungen präzise und genau ausgerichtet am Maschinengestell angedockt, nämlich Anleger 15, Stanzeinrichtungen 16 und eine Ausschleuseinheit 17. Mit den Anlegern 15 werden Folien zu den Vakuumplatten 12 zugeführt. Mit den Stanzeinrichtungen 16 werden Aussparungen in den Folienstapeln erzeugt, und die Ausschleuseinheit 17 dient zur Entnahme des fertigen gehefteten Folienstapels vom Rundtisch 11.
  • Eine Vakuumplatte 12 und ein Anleger 15 oder eine Stanzeinrichtung 16 oder eine Ausschleuseinheit 17 sind in 4 näher dargestellt. Die Vakuumplatte 12 wird vom Maschinengestell 19 des Rundtisches gehalten. Der Anleger 15 oder die Stanzeinrichtung oder die Ausschleuseinheit ist über eine Fixierung 13 ebenfalls am Maschinengestell 19 befestigt.
  • Zum Fixieren und Heften der Folienstapel werden vorzugsweise Heißklammern 100 verwendet. Grundsätzlich können auch mechanische Klammern mit Schweißvorrichtung 110 wie im Falle der Zusammentragmaschine 1 mit Taktband verwendet werden.
  • Mittels des ersten Auslegers 15 an der Position ➀ wird eine erste Folie zur Vakuumplatte 12 in der ersten Heftvorrichtung zugeführt. Die Folie wird auf der Vakuumplatte 12 festgesaugt und somit fixiert. Der Rundtisch wird taktweise in Richtung des Pfeiles 14 zum zweiten Anleger an der Position ➁ gedreht. Dabei braucht noch keine Klammer verwendet zu werden, um die Folie zu fixieren. An der Position ➁ wird eine zweite Folie von dem Ausleger 15 auf die erste Folie gelegt. Die Heißklammern 100 oder mechanischen Klammern mit Schweißeinrichtungen 110 fixieren das auf der Vakuumplatte 12 liegende Sandwich aus der ersten und der zweiten Folie, und heften die oben aufgelegte Folie auf die darunter liegende Folie an vier Punkten, während sich der Rundtisch 11 von der zweiten Station ➁ zur dritten Station ➂ taktweise weiterdreht. Dabei werden die Klammern 100 oder 110 mit dem Sandwich mitbewegt. Der Schweißvorgang ist dann abgeschlossen, wenn der Rundtisch 11 den Drehtakt beendet hat. Dann werden die Klammern 100 oder 110 geöffnet, um eine weitere Folie auf den mittlerweile gebildeten gehefteten Folienstapel auflegen zu können. Danach wiederholt sich dieser Vorgang mit diesem gehefteten Folienstapel und der dritten aufgelegten Folie.
  • Nachdem drei Folien zu einem gehefteten Folienstapel verbunden sind, gelangt der Stapel in die Stanzeinheit 16 an Position ➃. Dort werden Aussparungen in den Stapel gestanzt. Danach wird der mit den Aussparungen versehene Folienstapel zur Position ➄ weiter befördert. Dort und an den weiteren Stationen ➅, ➆, ➇, ➈ und ➉ wird jeweils eine weitere Folie auf die jeweils bereits gebildeten gehefteten Folienstapel aufgelegt und mit diesem verbunden. Der nun aus neun Folien bestehende geheftete Folienstapel wird in die Stanzeinheit 16 an der Position
    Figure 00130001
    befördert und dort mit weiteren Aussparungen versehen. Anschließend wird der Stapel zur Ausscheuseinheit 17 an der Position
    Figure 00130002
    befördert und dort von der Vakuumplatte 12 abgenommen, nachdem das Vakuumsystem belüftet worden ist, vom Rundtisch weg befördert und in einem Magazin abgelegt (nicht dargestellt).
  • Die Zusammentragmaschine 10 verfügt weiterhin über ein Bedientableau 18, über das die Zusammentragmaschine gesteuert werden kann.
  • Eine mögliche Bauform eines Paars von Heißklammern 100, wie sie in der Zusammentragmaschine mit Rundtisch 10 verwendet werden, ist in 5 gezeigt. Die einzelnen Klammern 101, 101' weisen Spitzen auf, die auf den Folienstapel (nicht dargestellt) drücken. Diese Spitzen können insbesondere mit einem Überzug aus einem Fluorpolymer beschichtet sein, um ein Festbacken der Klammerspitzen auf der Folie zu vermeiden. Jede der Heißklammern 101, 101' ist in einer Halterung 102, 102' über einen jeweiligen Drehpunkt 103, 103' gehalten und wird über eine Federkraft auf die Unterlagen (Folie) niedergedrückt. Alternativ können die Klammern 101, 101' auch elektronisch gesteuert und hydraulisch mittels Öl- oder Luftdruck betrieben werden. Die Halterung 102, 102' ist wiederum an der Halteeinrichtung gehalten. Diese ist in 5 schematisch mit 105 bezeichnet. Anstelle der Heißklammern 100 können grundsätzlich auch mechanische Klammern mit Schweißvorrichtung 110 wie im Falle der Zusammentragmaschine mit Taktband 30 verwendet werden (nachstehend).
  • In 2 ist eine Zusammentragmaschine 20 mit einem umlaufenden Fördersystem mit Kreissegmentplatten 21 dargestellt. Die Kreissegmentplatten 21 sind nach Art eines Transportbandes auf Flughäfen überlappend angeordnet und mit einem Karussell verbunden, so dass sie sich gemeinsam in Richtung des Pfeiles 24 um eine Achse drehen. Auf jeder Kreissegmentplatte 21 ist eine Vakuumplatte 22 mit Heißklammern 100 oder mechanischen Klammern mit Schweißeinrichtung 110 angeordnet. Im Übrigen entsprechen die Elemente 25 (Anlager), 26 (Stanzeinrichtung) und 27 (Ausschleuseinheit) den Elementen 15, 16 und 17 in 1. Insofern sowie in Bezug auf die Funktionsweise dieser Zusammentragmaschine 20 wird auf die korrespondierende Beschreibung zu 1 Bezug genommen.
  • Die Zusammentragmaschine 30 gemäß 3 ist in herkömmlicher Weise mit einem Taktband 32 aufgebaut. Die Grundmaschine besteht aus einem massiven schwingungsarmen Maschinengestell, beispielsweise aus einem aus Vierkantrohren verschweißten Gestell. Oben liegend ist ein Förderband (Taktband 32) angeordnet, das sich im Wesentlichen über die gesamte Breite des Gestells erstreckt und in Längsrichtung umläuft (Pfeil 33). Das Taktband 32 weist beispielsweise eine Breite von 360 mm und eine Dicke von 10 mm auf. Es besteht aus abrieb- und verschleißarmem gewebeverstärktem Kunststoff und wird über einen schlupffreien Zahnriemenantrieb angetrieben. Es wird taktweise befördert und zwar in einem Zeittakt von bis zu 5 sec pro Takt, d. h. es wird nach vorbestimmten Vorschubschritten jeweils angehalten, um die Platzierung einer Folie von einem am Taktband 32 angeordneten Anleger 35 auf dem Taktband zu ermöglichen. Der Abstand der in 3 gezeigten Stationen ➀, ➁, ➂, ..., ➈, ➉ zueinander entspricht dem Vorschubweg des Taktbandes 32.
  • Das Taktband 32 ist als flächiges Vakuumband zur Fixierung der darauf platzierten Folien ausgebildet. Hierzu ist das Taktband 32 in bestimmten Bereichen mit einer Lochmatrix versehen, durch die Luft angesaugt werden kann, so dass die darauf liegende Folie angesaugt und dann dort unverrückbar gehalten wird (nicht dargestellt). Unterhalb des Taktbandes 32 befinden sich im Bereich der Arbeitsstationen Auflageflächen für das Taktband mit integrierten Ansaugdüsen, die mit den Öffnungen im Taktband fluchten, wenn dieses positionsgenau an einer Station anhält. Dadurch kann eine Folie oder ein Folienstapel auf dem Taktband 32 durch Ansaugen fixiert werden.
  • Am Taktband 32 sind ferner Arbeitsstationen durch entsprechende Vorrichtungen präzise und genau ausgerichtet am Maschinengestell angedockt, beispielsweise Anleger 35 und Stanzeinrichtungen (nicht dargestellt). Im vorliegenden Beispiel sind Anleger 35 an den Stationen ➀, ➁, ➂, ➄, ➅, ➆, ➇, ➈ und ➉ angedockt. An der Station ➃ kann eine Stanzeinheit angedockt werden. Die Anleger 35 dienen dazu, aus einem Magazin entnommene Folien auszurichten und auf dem Taktband 32 abzulegen.
  • In erfindungsgemäßer Weise wird jede neu auf einen bereits bestehenden Folienstapel abgelegte Folie mit dem Folienstapel an vier Punkten verschweißt. Hierzu werden Heißklammern 100 oder alternativ mechanische Klammern mit Schweißvorrichtung 110 (in 3 nicht dargestellt) verwendet, die die Folien festhalten (5, 6). Die Heißklammern 100 fixieren in jeder (Ausgangs-)Station die gerade aufgelegte Folie und bewegen sich während des Transportes parallel zum Taktband 32 mit, bis sie zur benachbarten (Ziel-)Station gelangen (beispielsweise von Station ➅ zu Station ➆). Während des Transports werden die Folien unter Verwendung der Heißklammern 100 bzw. mit den Schweißeinrichtungen der mechanischen Klammern 110 mit dem darunter liegenden Folienstapel verschweißt. Dies gilt allerdings nicht für den Transport der ersten Folie von der ersten Station ➀ zur zweiten Station ➁. An der jeweiligen (Ziel-)Station werden die Heißklammern 100 bzw. die mechanischen Klammern mit Schweißeinrichtungen 110 gelöst und dann zur (Ausgangs-)Station zurück befördert. Hierzu sind die Klammern an einem starren Rand vorzugsweise an beiden Seiten des Taktbandes 32 gehalten. Die Heißklammern 100 bzw. mechanischen Klammern mit Schweißeinrichtungen 110 können je nach Größe der Folien auf dem starren Rand verschoben und so auf das jeweilige Format angepasst werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Breite des Taktbandes 32 so gewählt, dass die Folien im Bereich der Heftpunkte leicht überhängen. Die Klammern 100 oder 110 haben ein Gegenlager, das die Folien in diesem überhängenden Bereich bündig mit dem Taktband 32 unterstützt, so dass die Heftpunkte in den Folien-Sandwiches problemlos gesetzt werden können. Hierzu unterfahren die Gegenlager der Klammern 100 oder 110 die jeweiligen überhängenden Ränder der Folien und heben diese auf das Niveau des Taktbandes 32 an.
  • Die Bauform der Heißklammern 100 in der Zusammentragmaschine mit Taktband 30 entspricht der zur Zusammentragmaschine mit Rundtisch erläuterten Bauform (5).
  • Anstelle von Heißklammern 100 können auch mechanische Klammern mit Schweißvorrichtung 110 oder elektronisch gesteuerte Klammern, die hydraulisch mittels Öl- oder Luftdruck betrieben werden, eingesetzt werden. Die mechanischen Klammern werden bei jeder Positionsansteuerung an einer Station über einen Stationsnocken 111 gefahren (6). Der Stationsnocken 111 ist am Maschinengestell 31 der Zusammentragmaschine 30 befestigt. Die mechanische Klammer 110 wird parallel zum Förderband 32 fortbewegt. Die Klammer 110 weist einen Widerhaken 112 auf, der beim Auflaufen auf den Nocken 111 freigesetzt wird. Dadurch wird die Druckfeder 113, die den Klemmhebel 114 der Klammer 110 nach unten hält, entspannt, so dass der Klemmhebel komplett freigesetzt wird. Nach dem Freisetzen des Klemmhebels 114 kann eine weitere Folie auf den bereits vorhandenen Folienstapel aufgelegt werden, so dass ein Sandwich 50 aus dieser weiteren Folie und dem bereits gehefteten Folienstapel entsteht. Die Klammer 110 wird dann zur vorherigen Station zurückbewegt (beispielsweise zur Station ➅). In dieser Phase übernimmt eine weitere Klammer 110, die gerade von der nächsten Station (Station ➇) zur aktuellen Station (➆) zurückgefahren ist und die über den an jener Station (Station ➇) befindlichen Stationsnocken 111 aufgedrückt worden ist, das nun gebildete Sandwich 50. Zur Übernahme des Sandwiches 50 an dieser Station (➆) wird diese Klammer 110 durch einen kleinen Pneumatikzylinder, der sich an dieser Station am Maschinengestell 10 befindet, zugedrückt (nicht dargestellt) und fixiert das Sandwich. Danach wird das Sandwich 50 zusammen mit der zugedrückten Klammer 110 zur nächsten Station (➇) befördert. Dabei heftet die ebenfalls am Sandwich 50 anliegende Schweißvorrichtung die oben aufliegende Folie am Folienstapel (nicht dargestellt). Somit wird auf dem Taktband 32 nach und nach ein gehefteter Folienstapel gebildet, der nach Erreichen des Endes des Taktbandes in einem Magazin abgelegt wird (nicht dargestellt).
  • Ein Anleger 15 (25) für einen Rundtisch 11 oder für ein umlaufendes Fördersystem mit Kreissegmentplatten ist in 7 dargestellt. Ein entsprechender Anleger 35 für die Zusammentragmaschine 30 mit Taktband kann entsprechend aufgebaut sein.
  • Der Anleger 15 umfasst im Wesentlichen ein Magazin 210 zur Zuführung von Folien zum Rundtisch 11, einen Positioniertisch 220 zur Ausrichtung der Folie, bevor diese auf die Vakuumplatte 12 des Rundtisches 11 platziert wird, eine Ausschleuseinrichtung 230 zur Entfernung von Folien aus der Zuführung, eine erste Linearführung 240 zur Überführung einer Folie vom Magazin 210 zum Positioniertisch 220 und eine zweite Linearführung 250 vom Positioniertisch 220 zur Vakuumplatte 12 des Rundtisches 11.
  • Das Magazin 210 ist im Paternosterprinzip aufgebaut (8), so dass eine kontinuierliche (nonstop) Bestückung ermöglicht ist. Jedes Fach 211 des Paternosters kann einen Stoß von mindestens 200 Bögen (Folien) fassen. Die Bögen werden von oben mit Saugern 241 abgezogen. Das Abziehen der Bögen ist im Detail in 9 gezeigt. Vom Bogenstapel 280 wird mittels eines Saugbalkens 241 (7) die oben liegende Folie 60 auf dem mit dem Pfeil 282 markierten Weg abgezogen. Hierzu wird die Folie zunächst gekippt und dann angehoben. Zur Unterstützung des Ablösens des oberen Bogens 60 von den darunter liegenden Bögen wird Trennluft eingesetzt. Dabei wird die Folie mittels einer Koronaentladung 283 gereinigt und antistatisch behandelt. Die Folie 60 wird dann horizontal zum Positioniertisch 220 befördert.
  • Der Positioniertisch weist zur Fixierung des Bogens 60 eine Vakuumplatte 221 auf (7). Nach der Fixierung des Bogens 60 auf der Vakuumplatte 221 wird dessen Lage mit Sensoren erfasst. Hierzu dienen beispielsweise Passer- und Druckmarken im Bogen 60, die über Lasertaster detektiert werden. Außerdem kann für unbedrucktes Material eine Druckmarkensensorik oder eine Bogenkantenabfrage eingesetzt werden. Der Positioniertisch 220 weist Mittel zur Ausrichtung des Bogens 60 in x- und y-Richtung mit einer Genauigkeit von ±0,1 mm sowie zur Drehung auf (7a). Somit kann der Bogen 60 in eine sehr präzise Lage gebracht werden, bevor er auf dem Rundtisch 11 abgelegt wird. Falls sich auf dem Positioniertisch 220 herausstellt, dass anstelle eines einzigen mehrere Bögen vom Magazin 210 entnommen wurden, können diese in das Ausschleusfach 230 hinausbefördert werden.
  • Nach der Ausrichtung des Bogens 60 auf dem Positioniertisch 220 wird dieser mit der zweiten Linearführung 250 zur Vakuumplatte 12 auf dem Rundtisch 11 befördert. Hierzu wird der Bogen 60 mit einem Saugbalken 251 angehoben und befördert.
  • In 10 und 11 ist eine Stanzeinrichtung 16 mit einem Stanzwerkzeug 260, bestehend aus einem Stanzwerkzeugoberteil 261 und einem Stanzwerkzeugunterteil 262, in diesem Fall, für eine Zusammentragmaschine 30 mit Taktband gezeigt. Das Stanzwerkzeug 260 kann in der Zusammentragmaschine 30 in 3 beispielsweise an der Station ➃ angeordnet sein. Das Stanzwerkzeugunterteil 262 befindet sich unterhalb des Taktbandes 32. Das Taktband 32 fährt durch das Stanzwerkzeug 260 hindurch. Im Taktband 32 befindet sich an der vorgesehenen Stanzposition eine Freimachung (nicht dargestellt), durch die das Stanzwerkzeug 261 hindurch treten kann, sobald die Freimachung im Taktband 32 zentrisch über der Matrize im Stanzwerkzeugunterteil 262 angeordnet ist. Zur exakten Positionierung des Taktbandes 32 relativ zur Stanzeinrichtung 260 werden geeignete Passermarken im Folienstapel benutzt. Nach der exakten Positionierung fährt das Stanzwerkzeugunterteil 262 exakt von unten gegen das Taktband 32, hebt dieses aber nicht an, sondern bleibt in exakt gleicher Höhe des Taktbandes 32 stehen. Danach senkt sich das Stanzwerkzeugoberteil 261 auf den Folienstapel. Nachdem auch ein Werkzeugniederhalter (nicht dargestellt) auf den Folienstapel gedrückt worden ist, stanzt das Stanzwerkzeugoberteil 261 die Aussparung aus und bewegt sich danach wieder nach oben. Stanzabfall wird automatisch abgesaugt. Nach dem Stanzen wird das Taktband 32 mit dem gestanzten Folienstapel zur nächsten Station (➄) weiterbefördert. In 11 ist eine Darstellung des gestanzten Folienstapels 50 mit ausgestanzten (halbkreisförmigen) Löchern 51 gezeigt.
  • In entsprechender Weise ist auch die Stanzeinrichtung 16 in der Zusammentragmaschine 10 mit Rundtisch und in der Zusammentragmaschine 20 mit umlaufendem Fördersystem eingerichtet. In den Zusammentragmaschine mit Rundtisch 10 und mit umlaufendem Fördersystem 20 befinden sich Stanzeinrichtungen an den Stationen ➃ und
    Figure 00180001
    .

Claims (27)

  1. Verfahren zum Heften von Folien in einem Folienstapel, umfassend die Verfahrensschritte: (A) Bilden eines Sandwiches aus den Folien, (B) Zusammenhalten des Sandwiches mit Klemmeinrichtungen (110, 110) und (C) Heften der Folien unter Bildung eines gehefteten Folienstapels, dadurch gekennzeichnet, dass jede zum bisher gebildeten gehefteten Folienstapel zusätzlich zugeführte Folie an diesen separat geheftet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst: a. Bereitstellen einer ersten Folie auf einer Halteeinrichtung (12, 22) in einer Ausgangsposition in einer Zusammentragmaschine (10, 20, 30), b. Zuführen und Auflegen einer weiteren Folie auf die erste Folie unter Bildung eines Sandwiches, c. Zusammenhalten des Sandwiches mit an der Halteeinrichtung (12, 22) angeordneten Klemmeinrichtungen (100, 110), d. Heften der weiteren Folie auf die erste Folie mit an der Halteeinrichtung (12, 22) angeordneten Schweißeinrichtungen unter Bildung eines gehefteten Folienstapels und e. Befördern des Sandwiches zu einer Zielposition in der Zusammentragmaschine (10, 20, 30), f. optional erneutes Durchführen der Verfahrensschritte a.–e., mit der Maßgabe, dass anstelle der ersten Folie der geheftete Folienstapel vorgesehen ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtungen (100, 110) die Schweißeinrichtungen umfassen.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißeinrichtungen zusätzlich zu den Klemmeinrichtungen (100, 110) vorgesehen sind.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtungen (100, 110) während der Beförderung mit dem Sandwich in Verfahrensschritt e. mitbefördert werden und dabei das Sandwich zusammenhalten.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißeinrichtungen während der Beförderung in Verfahrensschritt e. mit dem Sandwich mitbefördert werden und dass das Sandwich dabei geheftet wird.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammentragmaschine (10) einen Rundtisch (11) mit mehreren in einem Taktvorschub vorrückbaren Halteeinrichtungen (12) aufweist und dass die Beförderung in Verfahrensschritt e. jeweils dem Taktvorschub der Halteeinrichtungen (12) auf dem Rundtisch (11) entspricht.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammentragmaschine (20) ein in einem Taktvorschub umlaufendes Fördersystem aus mehreren Kreissegmentplatten (21) mit jeweils darauf angeordneten Halteeinrichtungen (22) aufweist und dass die Beförderung in Verfahrensschritt e. jeweils dem Taktvorschub des Fördersystems entspricht.
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammentragmaschine (30) ein Taktband (32) mit mehreren in einem Taktvorschub vorrückbaren Halteeinrichtungen aufweist und dass die Beförderung in Verfahrensschritt e. jeweils dem Taktvorschub der Halteeinrichtungen auf dem Taktband (32) entspricht.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtungen (100, 110) und die Schweißeinrichtungen nach dem Befördern des Sandwiches jeweils zu ihrer Ausgangsposition zurück befördert werden.
  11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sandwich mit den Schweißeinrichtungen Energie, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Wärme, Ultraschall und Hochfrequenz, zugeführt wird.
  12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der geheftete Folienstapel einem Stanzvorgang unterworfen wird.
  13. Heftvorrichtung zum Heften von Folien in einem Folienstapel, umfassend a. eine Halteeinrichtung (12, 22) für eine erste Folie oder einen gehefteten Folienstapel, b. Klemmeinrichtungen (100, 110) an der Halteeinrichtung (12, 22) zum Zusammenhalten eines aus der ersten Folie oder dem gehefteten Folienstapel und einer weiteren darauf gelegten Folie gebildeten Sandwiches und c. Schweißeinrichtungen zum Heften der weiteren Folie auf die erste Folie oder auf den gehefteten Folienstapel.
  14. Heftvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtungen (100, 110) die Schweißeinrichtungen umfassen.
  15. Heftvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißeinrichtungen zusätzlich zu den Klemmeinrichtungen (100, 110) vorgesehen sind.
  16. Heftvorrichtung nach einem der Ansprüche 13–15, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sandwich mit den Schweißeinrichtungen Energie, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Wärme, Ultraschall und Hochfrequenz, zuführbar ist.
  17. Heftvorrichtung nach einem der Ansprüche 13–16, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (12, 22) eine Vakuumeinrichtung zum Ansaugen der ersten Folie oder des gehefteten Folienstapels umfasst.
  18. Zusammentragmaschine für Folien, insbesondere zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–12, umfassend a. mindestens eine Heftvorrichtung nach einem der Ansprüche 13–17 und b. jeweils einen der mindestens einen Heftvorrichtung zugeordneten Anleger (15, 25, 35) zum Zuführen jeweils einer Folie zu der mindestens einen Heftvorrichtung und zum Auflegen der zugeführten Folie auf eine in der mindestens einen Heftvorrichtung gehaltene erste Folie oder auf einen in der mindestens einen Heftvorrichtung gehaltenen gehefteten Folienstapel.
  19. Zusammentragmaschine für Folien nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammentragmaschine (10) einen Rundtisch (11) mit mehreren in einem Taktvorschub vorrückbaren Heftvorrichtungen aufweist und dass die Anleger (15) im Abstand des Taktvorschubes der Heftvorrichtungen an dem Rundtisch (11) angeordnet sind.
  20. Zusammentragmaschine für Folien nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammentragmaschine (20) ein in einem Taktvorschub umlaufendes Fördersystem aus mehreren Kreissegmentplatten (21) mit jeweils darauf angeordneten Halteeinrichtungen (22) aufweist und dass die Anleger (25) im Abstand des Taktvorschubes der Heftvorrichtungen an dem Fördersystem angeordnet sind.
  21. Zusammentragmaschine für Folien nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammentragmaschine (30) ein Taktband (32) mit mehreren in einem Taktvorschub vorrückbaren Heftvorrichtungen aufweist und dass die Anleger (35) im Abstand des Taktvorschubes der Heftvorrichtungen an dem Taktband (32) angeordnet sind.
  22. Zusammentragmaschine für Folien nach einem der Ansprüche 18–21, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Anleger (15, 25, 35) ein Magazin (210) zur Speicherung der Folien aufweist.
  23. Zusammentragmaschine für Folien nach einem der Ansprüche 18–22, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Anleger (15, 25, 35) einen Positioniertisch (220) zum Ausrichten einer der Folien aufweist.
  24. Zusammentragmaschine für Folien nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Positioniertisch (220) eine Vakuumeinrichtung (221) zum Ansaugen der Folie aufweist.
  25. Zusammentragmaschine für Folien nach einem der Ansprüche 23 und 24, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Anleger (15, 25, 35) eine erste Linearführung (240) mit Saugern (241) zum Transport einer der Folien vom Magazin (210) zum Positioniertisch (220) und eine zweite Linearführung (250) mit Saugern (251) zum Transport der Folie vom Positioniertisch (220) zu einer Hefteinrichtung aufweist.
  26. Zusammentragmaschine für Folien nach einem der Ansprüche 18–26, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich mindestens ein Stanzwerkzeug (16, 26) auf dem Rundtisch (11), auf dem Fördersystem oder auf dem Taktband (32) vorgesehen ist.
  27. Zusammentragmaschine für Folien nach einem der Ansprüche 18–26, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich mindestens eine Ausschleuseinheit (17, 27) vorgesehen ist.
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