DE102009013181B4

DE102009013181B4 - Vereinzelungsvorrichtung und Verfahren zum Vereinzeln von Präzisionsdokumenten mit Abblas- und Absaugeinrichtung

Info

Publication number: DE102009013181B4
Application number: DE102009013181.7A
Authority: DE
Inventors: Albert Brunner
Original assignee: Bundesdruckerei GmbH
Current assignee: Bundesdruckerei GmbH
Priority date: 2009-03-17
Filing date: 2009-03-17
Publication date: 2022-09-01
Anticipated expiration: 2029-03-18
Also published as: DE102009013181A1

Abstract

Vereinzelungsvorrichtung (1) für Präzisionsdokumente (8, 8', 8") umfassendeine Stanzeinrichtung (2) zum Vereinzeln der Präzisionsdokumenten (8, 8', 8") aus einem Stanzgut (7),eine Sammeleinrichtung (15), die unterhalb der Stanzeinrichtung (2) angeordnet ist, um die aus der Stanzeinrichtung (2) fallenden Präzisionsdokumente (8, 8', 8") aufzunehmen,wobeidie aus der der Stanzeinrichtung (2) fallenden Präzisionsdokumente (8, 8', 8") in der Sammeleinrichtung (15) gestapelt werden und eine Blaseinrichtung (30) vorgesehen ist, die ein Reinigungsfluid (16, 21) aus mindestens einer Düse (19) in einen Fallbereich des Präzisionsdokuments (8) einbläst, um Stanzrückstände und/oder andere Partikel von dem Präzisionsdokument (8) zu blasen,dadurch gekennzeichnet, dassdie mindestens eine Düse (19) in einer Begrenzungsfläche der Sammeleinrichtung (15) ausgebildet oder an dieser angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vereinzelungsvorrichtung zum Vereinzeln von Präzisionsdokumenten sowie ein entsprechendes Verfahren. Eine Vereinzelungsvorrichtung umfasst eine Stanzeinrichtung zum Vereinzeln eines Präzisionsdokuments (Nutzen) aus einem Stanzgut, welches vorzugsweise mehrere Nutzen umfasst, und eine Sammeleinrichtung, die unterhalb der Stanzeinrichtung angeordnet ist, um die aus der Stanzeinrichtung fallenden Präzisionsdokumente aufzunehmen und vorzugsweise zu stapeln. Bei einem entsprechenden Verfahren wird somit das zu vereinzelnde Präzisionsdokument mit dem Stanzgut relativ zu den Stanzwerkzeugen einer Stanzeinrichtung positioniert, das Stanzgut mittels eines einen Scherenschnitt ausführenden Stanzvorgangs gestanzt, um das Präzisionsdokument zu vereinzeln, und das Präzisionsdokument ausgegeben, so dass dieses aus der Stanzeinrichtung fällt und vorzugsweise in einer Sammeleinrichtung aufgefangen wird.
Solche Stanzeinrichtungen sind im Stand der Technik dem Fachmann bekannt. Als Präzisionsdokumente werden hier Dokumente angesehen, die als Wert- und/oder Sicherheitsdokumente verwendet werden können und an die hohe Anforderungen hinsichtlich ihrer Oberflächenbeschaffenheit und ihrer Maßhaltigkeit gestellt werden.
Wert- und/oder Sicherheitsdokumente umfassen beispielsweise Identifikationskarten, Reisepässe, Führerscheine, Fahrzeugpapiere, Kreditkarten, Wertkarten, Postwertzeichen, Banknoten, Sicherungsetiketten und Ähnliches. Ein Großteil dieser Wert- und/oder Sicherheitsdokumente wird heutzutage auf Basis eines Kunststoffkörpers hergestellt, auf den oder in den unterschiedliche Informationen und/oder Sicherheitselemente und Sicherheitsmerkmale eingebracht sind.
Sicherheitsmerkmale sind solche Merkmale, die ein Fälschen, Verfälschen und/oder Nachahmen gegenüber einem einfachen Kopieren des jeweiligen Dokuments erschweren. Als Sicherheitselemente werden bauliche Einheiten bezeichnet, die mindestens ein Sicherheitsmerkmal umfassen.
Werden an solche Wert- und/oder Sicherheitsdokumente hinsichtlich einer Oberflächenbeschaffenheit und/oder einer Maßhaltigkeit hinsichtlich der Abmessungen hohe Anforderungen gestellt, so werden diese Wert- und/oder Sicherheitsdokumente als Präzisionsdokumente bezeichnet.
Die zur Herstellung verwendeten Materialien umfassen unterschiedliche Kunststoffe, beispielsweise Polycarbonate, Polyethylentereftalat, Polyvinylchlorid, Acrylnitrilbutadienstyrol oder Verbundmaterialien wie Teslin. Die Dokumentkörper der Präzisionsdokumente können jedoch auch weitere Bestandteile, beispielsweise papier- oder zellstoffbasierte Schichten, Mikrochips, Antennen usw. umfassen.
Eine Stanzvorrichtung umfasst Stanzwerkzeuge, zwischen denen ein Stanzgut, welches ein oder mehrere Nutzen umfasst, angeordnet wird. Die Stanzwerkzeuge werden dann aufeinander zubewegt und dringen in das Stanzgut ein, um das zu stanzende Gutstück, im hier betrachteten Fall das Präzisionsdokument, aus dem Stanzgut zu vereinzeln. In der Regel ist das eine Stanzwerkzeug als Schneidplatte oder Untermesser ausgebildet, welches eine ebene Fläche darstellt, in der eine Aussparung gebildet ist. Diese Aussparung ist an die Umfangsform des zu vereinzelnden Präzisionsdokuments angepasst. Eine umlaufende Kante des Untermessers bzw. der Schneidplatte ist hierbei scharfkantig ausgebildet, um beim Stanzvorgang in das Stanzgut einzuschneiden. Angepasst an die Aussparung im Untermesser ist ein so genanntes Obermesser ausgebildet, welches relativ zu der Schneidplatte bzw. dem Untermesser während des Stanzvorgangs bewegt wird. Eine umlaufende Kante des Obermessers ist ebenfalls scharfkantig ausgebildet, um in das Stanzgut einzuschneiden. Das Obermesser ist in der Regel so ausgebildet, dass es in das Untermesser eingreifen kann. Während des Stanzvorgangs schneiden somit zeitgleich das Ober- und das Untermesser in das Stanzgut ein.
Aus der EP1 889 696 A1 sind in eine Stanzvorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer Stanzvorrichtung bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung zum Stanzen von Zuschnitten aus einem Materialbogen, insbesondere von Karten aus einem Karton-, Plastik- oder Verbundmaterial werden zwei hohlzylindrische Stanzmesser derart aufeinander zu bewegt, dass sie während des Stanzvorgangs unter Bildung einer Seele im Materialbogen voneinander beabstandet sind. Mit einem innerhalb des ersten Stanzmessers angeordneten, relativ zu dem ersten Stanzmesser beweglichen Stempel wird der Zuschnitt durch eine in Stanzrichtung durchgehende Öffnung im zweiten Stanzmesser und einer diesem zugeordneten Trägervorrichtung ausgestoßen. Die Messerkrone des ersten Stanzmessers definiert eine Messerkontur, die kleiner als die entsprechende Messerkontur des zweiten Stanzmessers ist. Ziel dieser Vorrichtung ist es, die Qualität der Schnittkanten zu verbessern.
Aus der DE 448 337 A ist eine Staubsaugevorrichtung an einer Filmperforiermaschine bekannt, bei der oberhalb eines Führungstisches gegenüber einer Endstellung von Greifern Saugöffnungen angebracht sind. Aus der DE 395 877 A ist eine Ausstanzvorrichtung für Filmperforiermaschinen bekannt, bei denen der Film durch einen Luftstrom auf seine Unterlage gedrückt wird. Bei einer Ausführungsform ist die Stanze mit einem an ihrem unteren Ende mündenden Druckkanal versehen. Ein Träger für den Stanzstift weist einen gewissen Abstand von der Filmauslage auf. Durch den verbleibenden freien Raum kann Bruchstaub entfernt werden.
Aus der US 4 425 829 A ist eine Stanzvorrichtung zum Stanzen von Löchern aus bahnförmigen Material bekannt. Bei der Vorrichtung ist vorgesehen, dass das ausgestanzte Material von der Spitze des Stanzwerkzeugs abgeblasen wird, bevor das Stanzwerkzeug zurückgezogen wird, um zu verhindern, dass das ausgestanzte Material zurück in das Loch des bahnförmigen Materials gezogen wird. Demselben Problem widmet sich die DE 690 380 A , bei der die Stoßfläche des Stanzwerkzeugs mit einem Saugstutzen versehen ist, um die Abfälle festzuhalten und ein Umkippen vor einem Austritt aus dem Stanzwerkzeug zu verhindern.
Die DE 72 13 634 U beschreibt eine Vorrichtung zum Ausschneiden von Bildern mit abgerundeten Ecken aus einem Bandmaterial, die in eine Auffangschale fallen.
Ein Problem bei der Erzeugung von Präzisionsdokumenten besteht darin, dass, obwohl der Stanzvorgang in einer Reinraumatmosphäre vorgenommen wird, kleinste mikroskopische Stanzrückstände entstehen. Diese lagern sich bei Vereinzelungsvorrichtungen nach dem Stand der Technik teilweise auf der Oberfläche des Präzisionsdokuments ab, welches aus der Stanzeinrichtung in der Regel in eine Sammeleinrichtung fällt. In dieser werden gewöhnlich mehrere nacheinander vereinzelte Präzisionsdokumente als Stapel gesammelt und anschließend einer weiteren Verarbeitung als Stapel zugeführt. Im Zuge der weiteren Verarbeitung werden die Präzisionsdokumente oben vom Stapel seitlich weggezogen oder unter dem Stapel seitlich herausgezogen. Es hat sich gezeigt, dass hierbei feinste mikroskopische Kratzer in den Oberflächen der Präzisionsdokumente erzeugt werden. Für Präzisionsdokumente, an die höchste Anforderungen hinsichtlich einer glatten Oberfläche gestellt werden, ergibt sich somit das technische Problem, Vereinzelungsvorrichtungen und Vereinzelungsverfahren so weiterzubilden, dass eine Kratzerbildung in den Oberflächen des Präzisionsdokuments vermieden oder minimiert werden.
Zur Lösung des Problems wird vorgeschlagen, ein Reinigungsfluid nach dem Beenden der Vereinzelung einzublasen, so dass Stanzrückstände von dem Präzisionsdokument entfernt werden. Bei einem eingangsgenannten Verfahren ist somit erfindungsgemäß vorgesehen, dass während des Fallens des Präzisionsdokuments aus der Stanzeinrichtung ein Reinigungsfluid eingeblasen wird, das das Präzisionsdokument zumindest teilweise umströmt, um Stanzrückstände zu entfernen. Bei einer eingangs genannten Vereinzelungsvorrichtung ist erfindungsgemäß eine Blaseinrichtung vorgesehen, die ein Reinigungsfluid aus mindestens einer Düse in einen Fallbereich des Präzisionsdokuments einbläst, um Partikel von dem Präzisionsdokument, der Sammeleinrichtung und/oder einem zuvor vereinzelten Präzisionsdokument in der Sammeleinrichtung zu blasen. Hierdurch wird erreicht, dass auf dem Präzisionsdokument keine Stanzrückstände verbleiben, die in einem nachfolgenden Arbeitsschritt zu einer Beschädigung der Oberfläche des Präzisionsdokuments oder eines hierauf angeordneten weiteren Präzisionsdokument führen können.
Eine besonders gute Reinigung des vereinzelten Präzisionsdokuments erhält man, wenn das Reinigungsfluid zumindest teilweise quer zur Fallrichtung des Präzisionsdokuments eingeblasen wird. Erfindungsgemäß ist hierfür an einer Seitenfläche der Sammeleinrichtung, die das Präzisionsdokument auffängt, mindestens eine Düse ausgebildet oder angeordnet, die das Reinigungsfluid einbläst. Bei einigen Ausführungsformen sind es mehrere Düsen, die das Reinigungsfluid einblasen.
Bei einer Ausführungsform ist eine Steuereinrichtung mit der Blaseinrichtung gekoppelt, die ausgebildet ist, die Blaseinrichtung so zu steuern, dass das Reinigungsfluid zeitlich synchronisiert mit dem Ausgeben des Präzisionsdokuments aus der Stanzeinrichtung eingeblasen wird. Reinigungsfluid wird bevorzugt erst eingeblasen, wenn sich das Präzisionsdokument vollständig aus der Stanzeinrichtung gelöst hat. Ein Ausgeben des Präzisionsdokuments aus der Stanzeinrichtung wird durch das eingeblasene Reinigungsfluid dann nicht behindert.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung sind die mehreren Düsen in einer oder mehreren Reihen angeordnet, die vorzugsweise jeweils eine Länge aufweisen, die einer Ausdehnung des Präzisionsdokuments beim Fallen parallel zu der jeweiligen Reihe entsprechen. Die Düsen einer Reihe sind vorzugsweise quer zur Fallrichtung orientiert. Sind mehre Reihen von Düsen vorhanden, so sind diese bevorzugt parallel zueinender ausgerichtet und entlang der Fallrichtung voneinander beabstandet. Die seitlich einblasenden Düsen sind somit vorzugsweise in mehreren übereinander angeordneten Reihen vorgesehen. Hierdurch wird erreicht, dass parallel zu dem fallenden Präzisionsdokument laminare Strömungsebenen ausgebildet werden, die einen besonders guten Transport der mikroskopischen Stanzrückstände von der Oberfläche des Präzisionsdokuments gewährleisten.
Um zu verhindern, dass die Stanzrückstände in dem Raum, in dem die Stanzeinrichtung angeordnet ist, verteilt werden, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass das Reinigungsfluid benachbart zu einem Fallbereich des Präzisionsdokuments abgesaugt wird. Die Absaugeinrichtung kann umlaufend um den Fallbereich angeordnet sein. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Absaugeinrichtung so ausgebildet, dass sie an einer der einen Seitenfläche, in der die Düsen zum Einblasen des Reinigungsfluids quer zur Fallrichtung angeordnet sind, gegenüberliegenden Seitenfläche angeordnet ist.
Um eine statische Aufladung durch das Reinigungsfluid, welches vorzugsweise Druckluft oder Stickstoff ist, zu vermeiden und eine besonders gute Reinigungswirkung zu erzielen, wird das Reinigungsfluid vor oder beim Einblasen ionisiert. Hierdurch kann erreicht werden, dass eine statische Aufladung des Präzisionsdokuments, welche unerwünscht ist, vermieden wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist somit mit der Fluidquelle eine lonisierungseinrichtung gekoppelt. Bei einer Verwendung von ionisierten Molekülen des Reinigungsfluids lösen sich die Stanzrückstände leichter vom Präzisionsdokument.
Wie dem Fachmann bekannt ist, eilt bei einem Stanzvorgang den jeweiligen durch das Obermesser und das Untermesser erzeugten Schnittkanten ein vorauseilender Riss voraus. Somit ergeben sich bei einem Gutstück, welches ausgestanzt ist, entlang der Stanzrichtung drei Abschnitte. Ein Abschnitt ist durch ein Einschneiden des Obermesser, ein Abschnitt durch ein Einschneiden des Untermessers und ein dazwischen liegender Abschnitt durch den bzw. die vorauseilenden Risse gebildet. Dieser durch den vorauseilenden Riss gebildete Abschnitt weist eine höhere Unebenheit auf. Insbesondere bei Stanzwerkzeugen, deren Schneidkanten in parallel zueinander ausgerichteten Ebenen angeordnet sind, ergibt sich somit entlang der Stanzrichtung jeweils ein durch den vorauseilenden Riss bedingter unebener Randabschnitt.
Diese Effekte können minimiert werden, indem mindestens eines der Messer, welches als Obermesser bezeichnet wird, einen so genannten Dachschliff aufweist. Dies bedeutet, dass die Schneidkante nicht in einer planaren Ebene liegt, die senkrecht zur Stanzrichtung, d.h. einer Bewegungsrichtung des Obermessers auf das Untermesser zu, befindlich ist. Wird ein solches Obermesser verwendet, so wird der Stanzvorgang an einem oder mehreren Punkten begonnen und setzt sich dann umlaufend entlang des Messers fort. Einen solchen Stanzvorgang nennt man Scherenschnitt.
Da das Stanzgut bzw. das Präzisionsdokument aus einem flexiblen Material hergestellt sind, insbesondere aus einem oder mehreren Kunststoffmaterialien, die miteinander zu einem Verbundkörper verbunden sind, vorzugsweise über eine Lamination, verformt sich das Präzisionsdokument während des Stanzvorgangs. Je nach konkreter Ausgestaltung des Obermessers erfolgt eine Verwindung des Präzisionsdokuments in eine gekrümmte Fläche. Hierdurch tritt eine Spannung in dem Stanzgut bzw. dem gerade vereinzelten Präzisionsdokument auf. Aufgrund dieser Spannung und der Tatsache, dass auch bei einem solchen Scherenschnitt ein vorauseilender Riss entsteht, welcher jedoch entlang des Umlaufs durch die nachfolgend über den entsprechend gerissenen Bereich geführten Messer geglättet wird, kippt das Präzisionsdokument kurz vor Vollendung des Scherenschnitts ab und löst sich von dem Stanzgut, so dass es zu einer Abweichung der Umfangskontur, z. B. aufgrund einer Bruchbildung an einem Rand des Präzisionsdokuments, von der durch das Untermesser und das Obermesser vorgegebenen Kontur kommt.
Zur Lösung dieses Problems wird vorgeschlagen, eine Kontaktfläche eines Auswerfers als Saugplatte auszubilden und das Präzisionsdokument während des Stanzens an der Kontaktfläche über ein Ansaugen zu fixieren. Hierdurch wird erreicht, dass sich ein beim Stanzen verformendes Präzisionsdokument nicht kurz vor der Vollendung des Stanzvorgangs, beispielsweise eines Scherenschnitts, durch ein Abkippen oder eine andere Bewegung relativ zu den Stanzwerkzeugen bewegen kann. Eine solche Bewegung führt bei Stanzeinrichtungen nach dem Stand der Technik nämlich zu Problemen hinsichtlich einer Form- und Maßhaltigkeit.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung werden Öffnungen der als Saugplatte ausgebildeten Kontaktfläche des Auswerfers genutzt, um nach einem Vereinzeln des Präzisionsdokuments Reinigungsfluid in den Fallbereich des Präzisionsdokuments einzublasen. Das Einblasen kann in einer nicht beanspruchten Variante alternativ zu einem erfindungegemäßen Einblasen über seitlich unterhalb des Untermessers, vorzugsweise an der Sammeleinrichtung ausgebildete oder angeordnete Düsen, oder in einer erfindungegmäßen Weiterbildung zusätzlich hierzu erfolgen.
Folgt ein Einblasen von Reinigungsfluid über die Öffnungen in dem Auswerfer, so wird das Einblasen von Reinigungsfluid beendet, bevor durch einen Vorschub des Stanzgutes oder eines neuen Stanzgutes eine Aussparung des Untermessers, beispielsweise der Schnittplatte, vollflächig durch das Stanzgut überdeckt wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass durch das Einblasen des Reinigungsfluids eine Kante des Stanzgutes sich bei dem Vorschub aufgrund einer Verformung des Stanzgutes nicht verharken kann.
Wird sowohl Reinigungsfluid durch den Auswerfer als auch durch Düsen, die seitlich vom Fallbereich unterhalb des Untermessers angeordnet sind, eingeblasen, so erfolgt zunächst ein Einblasen des Reinigungsfluids durch den Auswerfer und anschließend ein Einblasen des Reinigungsfluids durch die seitlich vom Fallbereich angeordneten Düsen. Vorzugsweise wird das Einblasen von Reinigungsfluid durch den Auswerfer beendet, wenn zusätzlich Reinigungsfluid durch die seitlich vom Fallbereich angeordneten Düsen eingeblasen wird.
Es ergibt sich für den Fachmann, dass das Präzisionsdokument nicht zwangsläufig ein bereits vollständig fertiges Dokument, beispielsweise Personaldokument sein muss. Vielmehr kann es vorgesehen sein, das vereinzelte Präzisionsdokument weiteren Bearbeitungsschritten zuzuführen, beispielsweise einer Personalisierung, das heißt, einem Einbringen von persönlichen Informationen über einen Nutzer, für den das fertige Präzisionsdokument einmal bestimmt ist. Ein Präzisionsdokument kann somit im Sinne des hier beschriebenen auch ein Zwischenprodukt der Herstellung von Wert- und/oder Sicherheitsdokumenten sein.
Die Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens weisen dieselben Vorteile wie die entsprechenden Merkmale der erfindungsgemäße Vorrichtung und umgekehrt auf.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer Vereinzelungsvorrichtung.

In 1 ist schematisch eine Ausführungsform einer Vereinzelungsvorrichtung 1 als schematische Schnittdarstellung gezeigt. Die Vereinzelungsvorrichtung 1 umfasst eine Stanzeinrichtung 2. Die Stanzeinrichtung 2 umfasst ein als Schnittplatte ausgebildetes Untermesser 3. Ein Obermesser 4 ist mit einem Dachschliff ausgebildet. Ein Auswerfer 5 ist relativ beweglich zu dem Obermesser 4 und dem Untermesser 3 angeordnet. Der Auswerfer 5 weist eine Kontaktfläche 6 auf, die beim Auswerfen eines aus einem Stanzgut 7 vereinzelten Präzisionsdokuments 8 in Kontakt kommt, um das Präzisionsdokument 8 aus den als Untermesser 3 und Obermesser 4 ausgebildeten Stanzwerkzeugen zu lösen. In der Regel wird das von dem Stanzgut 7 vereinzelte Präzisionsdokument 8 nach dem Stanzvorgang in dem Untermesser 3 verklemmt sein und durch den Auswerfer 5 aus dem Untermesser 3 herausgedrückt.
In der Kontaktfläche 6 sind mehrere Öffnungen 9 ausgebildet, die strömungstechnisch über eine Leitung 10 miteinander verbunden sind. In der Leitung 10 ist eine Schalteinrichtung 11 angeordnet. Diese ist bei der dargestellten Ausführungsform als Mehrstellungsventil ausgebildet. Mit der Schalteinrichtung 11 ist eine Fluidsenke 12, die beispielsweise als Saugleitung ausgebildet sein kann, verbunden. Die Fluidsenke 12 kann auch als Vakuumpumpe ausgebildet sein.
Zum Ausführen einer Vereinzelung des zu vereinzelnden Präzisionsdokuments 8 aus dem Stanzgut 7 wird zunächst das Stanzgut 7 relativ zu der Stanzeinrichtung 2, d.h. zu dem Untermesser 3 und dem Obermesser 4 positioniert. Anschließend wird der Stanzvorgang ausgeführt. Hierzu wird das Obermesser 4 auf das Untermesser 3 zubewegt, um das zu vereinzelnde Präzisionsdokument 8 von dem Stanzgut 7 zu trennen.
Um zu verhindern, dass das Präzisionsdokument 8 sich stark verspannen kann oder sich kurz vor Vollendung des vorzugsweise als Scherenschnitt ausgeführten Stanzvorgangs relativ zu dem Untermesser 3 und/oder dem Obermesser 4 bewegen kann, wird der Auswerfer 5 mit seiner Kontaktfläche 6 in Kontakt mit einer Oberfläche des Präzisionsdokuments gebracht. Ferner wird über die Schalteinrichtung 11 eine strömungstechnische Verbindung zwischen der Fluidsenke 12 und der Leitung 10 und somit den Öffnungen 9 hergestellt. Hierdurch entsteht an den Öffnungen 9 jeweils ein Unterdruck. Somit wird das zu vereinzelnde Präzisionsdokument 8 gegen die Kontaktfläche 6 des Auswerfers 5 gesaugt und fixiert.
Bei einer Ausführungsform findet dieses Ansaugen und Fixieren vor einem Beginn des eigentlichen Stanzvorgangs statt. Bei anderen Ausführungsformen wird dieses während des Stanzvorgangs ausgeführt. In jedem Fall wird jedoch sichergestellt, dass das Präzisionsdokument an dem Auswerfer 5 fixiert ist, bevor der Stanzvorgang vollendet wird. Nach dem Abtrennen, d.h. Vereinzeln, des Präzisionsdokuments 8 von dem Stanzgut 7 wird der Auswerfer 5 entlang einer Stanzrichtung 14 weiter bewegt, um das Präzisionsdokument 8 durch das Untermesser 3 hindurch bzw. aus dem Obermesser 4 herauszudrücken. Ferner wird über die Schalteinrichtung 11 die strömungstechnische Verbindung zwischen den Öffnungen 9 und der Fluidsenke 12 unterbrochen. Vorzugsweise kann die Schalteinrichtung 11 in eine Stellung bewegt werden, so dass die Fluidleitung 10 und die Öffnungen 9 mit der Umgebung verbunden sind, so dass in dieser Stellung an den Öffnungen 9 kein Unterdruck herrscht.
Bei der dargestellten Ausführungsform fällt das vereinzelte Präzisionsdokument 8 nach dem Vereinzeln und dem Ausgeben aus der Stanzeinrichtung in eine Sammeleinrichtung 15. Das fallende Präzisionsdokument 8 ist hier gestrichelt dargestellt. In der Sammeleinrichtung 15 wird das Präzisionsdokument 8 mit zuvor vereinzelten Präzisionsdokumenten 8', 8" gesammelt und gestapelt. Um zu vermeiden, dass zwischen den übereinander gestapelten Präzisionsdokumenten 8-8" Stanzrückstände liegen, wird in einen Fallbereich ein Reinigungsfluid 16 aus einer Fluidquelle 17 eingeblasen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Schalteinrichtung 11 so ausgebildet, dass sie in einer dritten Stellung die Leitung 10 mit einer Zuführleitung 18 strömungstechnisch verbinden kann, so dass die Fluidquelle 17 über die Zuführleitung 18 und die Leitung 10 mit den Öffnungen 9 verbunden ist. Durch diese wird, nachdem das Präzisionsdokument 8 aus dem Untermesser 3 gedrückt ist, Reinigungsfluid 16 auf das Präzisionsdokument 8 geblasen. Dieses entfernt die Stanzrückstände von der Oberfläche 13 des Präzisionsdokuments 8 während des Fallens. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird zusätzlich über Düsen 19 quer zu einer Fallrichtung 20 weiteres Reinigungsfluid 21 eingeblasen. Die Düsen 19 sind vorzugsweise in horizontal ausgerichteten Reihen angeordnet, deren Erstreckung senkrecht zur Zeichenebene einer Erstreckung des fallenden Präzisionsdokuments 8 parallel zu den Reihen entspricht. Dadurch, dass mehrere Reihen von Düsen 19 vorgesehen sind, können sich laminare Strömungsebenen parallel zu der Oberfläche 13 des Präzisionsdokuments 8 ausbilden.
Um das eingeblasene Reinigungsfluid 16 und weitere Reinigungsfluid 21 zusammen mit den Stanzrückständen zu entfernen, ist vorzugsweise eine Absaugeinrichtung 22 vorgesehen. Diese kann umlaufend um den Fallbereich ausgebildet sein. Bei der dargestellten Ausführungsform ist diese Absaugeinrichtung 22 so ausgestaltet, dass sie das Reinigungsfluid 16 und das weitere Reinigungsfluid 21 an einer Seitenfläche 27 der Sammeleinrichtung 15 absaugt, die einer Seitenfläche 28 gegenüberliegend ist, an der die Düsen 19 angeordnet sind. Hierdurch bildet sich eine gerichtete Strömung innerhalb des Fallbereichs aus. Es bilden sich vorzugsweise laminare Strömungsebenen aus. Das Einblasen des weiteren Reinigungsfluids wird über eine weitere Schalteinrichtung 23 gesteuert, die in einer Verbindungsleitung 29 angeordnet ist, die mit der Fluidquelle 17 oder einer weiteren Fluidquelle verbunden ist. Die Verbindungsleitung 29 verbindet die Fluidquelle 17 mit den Düsen 19.
Um zu verhindern, dass sich die vereinzelten Präzisionsdokumente statisch aufladen, ist mit der Fluidquelle eine lonisierungseinrichtung 24 gekoppelt, die das Reinigungsfluid 16 und weitere Reinigungsfluid 21 ionisiert. Ionisiertes Reinigungsfluid 16, 21 verbessert ferner die Reinigungswirkung.
Bei der beschriebenen Ausführungsform umfasst eine Blaseinrichtung 30 die Fluidquelle 17, die Zuführleitung 18, die Schalteinrichtung 11, die Leitung 10, die Öffnungen 9, die weitere Schalteinrichtung 23, die Düsen 19 sowie die die Düsen 19 mit der weiteren Schalteinrichtung 23 und der Fluidquelle 17 verbindende Verbindungsleitung 29.
Es versteht sich für den Fachmann, dass die einzelnen nicht dargestellten Aktoren und Schalteinrichtungen mit einer nicht dargestellten Steuerung verbunden sind, die eine zeitliche Synchronisation der einzelnen Bewegungen und des Einblasens bzw. Absaugens steuert. Es versteht sich ferner, dass bei einer einfachen Ausführungsform ein Ansaugen des Präzisionsdokuments an den Auswerfer nicht vorgesehen sein muss.
Eine Anordnung der Öffnungen in dem Auswerfer sowie deren Ausgestaltung kann unterschiedlich gewählt werden, um ein möglichst gutes Ansaugen sowie gegebenenfalls eine möglichst vorteilhafte Strömung beim Einblasen von Reinigungsfluid zu erhalten. Selbiges gilt für die Ausgestaltung und Ausrichtung der Düsen, welche beispielsweise als gerichtete Bohrungen in einer Seitenwand der Sammeleinrichtung 15 ausgebildet sein können.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung können die seitlich vom Fallbereich angeordneten Düsen auch zeitlich gesteuert nacheinander Reinigungsfluid einblasen, um eine möglichst gute Reinigung des Präzisionsdokuments während des Fallens zu erreichen.
Ein Einblasen von Reinigungsfluid 16 bei der Ausführungsform nach 1 wird auf alle Fälle beendet, bevor das Stanzgut 7 soweit weiterbewegt worden ist, dass eine Stanzkante 25 des Stanzgutes sich mit der Schneidkante 26 des Untermessers 3 verhaken kann. Eine solche Gefahr besteht, wenn das Stanzgut 7 durch das aus dem Auswerfer 5 austretende Reinigungsfluid 16 verformt würde.
Eine Anordnung der Öffnungen 9 der Kontaktfläche 6 des Auswerfers 5 erfolgt vorzugsweise gleichmäßig verteilt über die Fläche in einem regelmäßigen Muster. Hierdurch wird eine gleichmäßige Ansaugung des Präzisionsdokuments 8 während des Stanzvorgangs gewährleistet. Um eine gerichtete Luftströmung parallel zu der Oberfläche 13 durch das Reinigungsfluid 16 zu erreichen, können die einzelnen Öffnungen bei einzelnen Ausführungsformen auch getrennt voneinander gruppenweise mit der Fluidquelle, der Fluidsenke oder der Umgebung verbunden werden. Beispielsweise kann bei matrixartig angeordneten Öffnungen zeitlich versetzt oder zeitlich versetzt einsetzend das Einblasen von Reinigungsfluid reihen- bzw. spaltenweise erfolgen.
Werden Reinigungsfluid 16 und das weitere Reinigungsfluid 21 eingeblasen, so erfolgt zunächst das Einblasen des weiteren Reinigungsfluids von oben auf das Präzisionsdokument 8 und anschließend das seitliche Einblasen des Reinigungsfluids 16. Ein Absaugen erfolgt kontinuierlich während des Einblasens des Reinigungsfluids 16 und des weiteren Reinigungsfluids 21. Während des eigentlichen Stanzvorgangs erfolgt kein Einblasen von Reinigungsfluid 16 oder weiterem Reinigungsfluid 21. Ein Absaugen wird in der Regel ebenfalls nicht ausgeführt, kann jedoch durchgeführt werden.
Auch wenn nur seitlich unterhalb der Stanzeinrichtung 2 Reinigungsfluid 16 eingeblasen wird, erfolgt dieses nur während der Phase, in der das Präzisionsdokument aus der Stanzeinrichtung fällt.
Das Reinigungsfluid 16 und das weitere Reinigungsfluid 21 werden vorzugsweise mit hohem Druck in den Fallbereich eingeblasen.
Bezugszeichenliste

1: Vereinzelungsvorrichtung
2: Stanzeinrichtung
3: Untermesser
4: Obermesser
5: Auswerfer
6: Kontaktfläche
7: Stanzgut
8, 8', 8": Präzisionsdokument
9: Öffnung
10: Leitung
11: Schalteinrichtung
12: Fluidsenke
13: Oberfläche des Präzisionsdokuments
14: Stanzrichtung
15: Sammeleinrichtung
16: Reinigungsfluid
17: Fluidquelle
18: Zuführleitung
19: Düsen
20: Fallrichtung
21: weiteres Reinigungsfluid
22: Absaugeinrichtung
23: weitere Schalteinrichtung
24: lonisierungseinrichtung
25: Stanzkante
26: Schneidkante
27: Seitenfläche
28: Seitenfläche
29: Verbindungsleitung
30: Blaseinrichtung

Claims

Vereinzelungsvorrichtung (1) für Präzisionsdokumente (8, 8', 8") umfassend eine Stanzeinrichtung (2) zum Vereinzeln der Präzisionsdokumenten (8, 8', 8") aus einem Stanzgut (7), eine Sammeleinrichtung (15), die unterhalb der Stanzeinrichtung (2) angeordnet ist, um die aus der Stanzeinrichtung (2) fallenden Präzisionsdokumente (8, 8', 8") aufzunehmen, wobei die aus der der Stanzeinrichtung (2) fallenden Präzisionsdokumente (8, 8', 8") in der Sammeleinrichtung (15) gestapelt werden und eine Blaseinrichtung (30) vorgesehen ist, die ein Reinigungsfluid (16, 21) aus mindestens einer Düse (19) in einen Fallbereich des Präzisionsdokuments (8) einbläst, um Stanzrückstände und/oder andere Partikel von dem Präzisionsdokument (8) zu blasen, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Düse (19) in einer Begrenzungsfläche der Sammeleinrichtung (15) ausgebildet oder an dieser angeordnet ist.
Vereinzelungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung mit der Blaseinrichtung (30) gekoppelt ist, die ausgebildet ist, die Blaseinrichtung (30) so zu steuern, dass das Reinigungsfluid (16, 21) zeitlich synchronisiert mit dem Ausgeben des Präzisionsdokuments (8) aus der Stanzeinrichtung (2) eingeblasen wird.
Vereinzelungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, das zusätzlich zu der mindestens einen Düse (19), weitere Düsen (19) so angeordnet sind, dass das Reinigungsfluid (16, 21) das fallende Präzisionsdokument (8) einmal vollflächig überstreicht.
Vereinzelungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine und die weiteren Düsen (19) zumindest teilweise in einer oder mehreren Reihen angeordnet sind, deren Länge jeweils in etwa einer Ausdehnung des Präzisionsdokuments (8) parallel zu der Reihe beim Fallen entspricht.
Vereinzelungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Absaugeinrichtung (22) an der Sammeleinrichtung (15) angeordnet ist, die ausgebildet ist, das eingeblasene Reinigungsfluid (16, 21) mit den Stanzrückständen abzusaugen.
Vereinzelungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine noch weitere Düsen (19) als eine Öffnung (9) in einem Auswerfer (5) ausgebildet ist, der das Präzisionsdokument (8) nach dem Stanzvorgang aus der Stanzeinrichtung (2) drückt.
Vereinzelungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Blaseinrichtung (30) eine lonisierungsseinrichtung (24) zum Ionisieren des Reinigungsfluids (16, 21) gekoppelt ist, so dass das eingeblasene Reinigungsfluid (16, 21) ionisiert ist.
Verfahren zum Vereinzeln eines Präzisionsdokuments (8) aus einem Stanzgut umfassen die Schritte: Positionieren des Präzisionsdokuments (8)/ Stanzgutes relativ zu Stanzwerkzeugen einer Stanzeinrichtung (2), Stanzen des Stanzgutes, um das Präzisionsdokument (8) zu vereinzeln, Ausgeben des Präzisionsdokuments (8), so dass das Präzisionsdokument (8) aus der Stanzeinrichtung (2) fällt, wobei während des Fallens des Präzisionsdokuments (8) ein Reinigungsfluid (16, 21) eingeblasen wird, dass das Präzisionsdokument (8) zumindest teilweise umströmt, um im Stanzprozess erzeugte Partikel zu entfernen, und das Präzisionsdokument (8) in einer Sammeleinrichtung (15) mit weiteren Präzisionsdokumenten (8) bei einem Sammeln gestapelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsfluid (16, 21) über mehrere Düsen (19) eingeblasen wird, die ein einer Seitenfläche (28) der Sammeleinrichtung (15) ausgebildet sind oder an dieser angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsfluid (16, 21) vor oder bei dem Einblasen ionisiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsfluid (16, 21) zumindest teilweise quer zur Fallrichtung eingeblasen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Einblasen erst beginnt, nach dem das Präzisionsdokument (8) sich aus dem oder den Stanzwerkzeugen gelöst hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich das Reinigungsfluid (16, 21) zumindest teilweise durch einen Auswerfer (5) von oben auf das fallende Präzisionsdokument (8) geblasen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsfluid (16, 21) über eine an der Sammeleinrichtung (15) angeordnete oder in einer der einen Seitenfläche gegenüber liegenden Seitenfläche ausgebildete Absaugeinrichtung (22) abgesaugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die angegebenen Verfahrensschritte iterativ ausgeführt werden, wobei das Einblasen von Reinigungsfluid (16, 21) über den Auswerfer (5) beendet wird, bevor das Stanzgut (7) oder ein neues Stanzgut die Fläche des unten angeordneten Stanzwerkzeugs vollflächig überdeckt.