DE19861187B4 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Laminieren - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung
zum kontinuierlichen Laminieren mehrerer Folienstreifen, insbesondere
zum Herstellen von Chipkarten, wie beispielsweise "ID-Cards" oder "Smart-Cards", aus mehrlagig
laminierten Folien, mit paarweise angeordneten gegensinnig laufenden
endlosen Bändern,
wobei im Bearbeitungsbereich Platten (7, 8) vorgesehen sind, die
sowohl zum Aufbringen des Drucks dienen als auch temperierbar sind
und wobei die Platten (7, 8) eine Perforation und/oder Poren aufweisen.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Laminieren mehrerer Folienstreifen, insbesondere zum Herstellen von Chipkarten, wie beispielsweise "ID-Cards" oder "Smart-Cards", aus mehrlagig laminierten Folien, mit paarweise angeordneten gegensinnig laufenden endlosen Bändern, wobei im Bearbeitungsbereich Platten vorgesehen sind, die sowohl zum Aufbringen des Drucks dienen als auch temperierbar sind.
- Vorrichtungen zum kontinuierlichen Laminieren mehrerer Folienstreifen sind in unterschiedlichsten Ausführungen bekannt. So ist aus der
EP 0 134 820 A1 ein Verfahren zum Herstellen von Kunststoffkarten bekannt, bei dem Einlagestreifen laminiert werden. Hierzu ist vorgesehen, die einzelnen Bahnen vor einem nach Art einer Doppelbandpresse aufgebauten Laminator zusammenzuführen, die Bahnen in einem ersten Abschnitt des Laminators zu erwärmen und somit zu verkleben und die Bahnen in einem zweiten Abschnitt des Laminators abzukühlen. Eine kraftschlüssige Verbindung der einzelnen Bahnen wird erst durch die thermische Aktivierung im Laminator möglich. Dies setzt einen getakteten Betrieb und einen komplizierten Aufbau des Laminators voraus, der zum einen dazu dient, die Bahnen zu erwärmen, um sie somit zu verkleben, zum anderen aber auch so ausgestaltet sein muss, dass er eine Kühlzone vorsieht. - Die bekannte Laminiervorrichtung ist nachteilig, da sie bedingt durch die „Zwei-Zonen-Aufteilung" relativ groß baut und einen komplizierten Aufbau aufweist.
- Eine weitere bekannte Vorrichtung (
DE 43 33 684 A1 ) dient zur Herstellung von großen, gepressten Holzplatten, wie Spanplatten, Faserplatten oder Laminatplatten. Auch diese Vorrichtung weist paarweise angeordnete, gegensinnig laufende endlose Bänder auf, auf deren zum Arbeitsbereich hin gerichteten Innenseiten Platten vorgesehen sind. Im Gegensatz zur erfindungsgemäßen Lösung wird hier allerdings der Druck von den Platten auf Rollstangen übertragen, die mit Kettenführungen endlos umlaufen und zwischen den Platten und den Bändern angeordnet sind. Die Rollstangenkette läuft während des Betriebs in derselben Geschwindigkeit und Richtung wie die Endlosbänder und die zu laminierenden Materialien. Im Bearbeitungsbereich übertragen dann die Rollstangen den auf sie ausgeübten Druck erst auf das Laminat. - Auch die
DE 195 41 406 C1 offenbart eine Vorrichtung zum Laminieren mehrerer Folienstreifen mit einander gegenüberliegenden, gegensinnig laufenden Endlosbändern. Auch hier sind Platten im Bearbeitungsbereich vorgesehen. Allerdings dienen diese Platten nicht zum Aufbringen des Drucks auf das Laminat, sondern sollen dieses erwärmen und später abkühlen. Der Druck hingegen wird über eine Druckkammer erzeugt, die aus einer separaten Druckplatte und mehreren unterschiedlichen Dichtungen besteht. In der Druckkammer wird ein relativ hoher Luftdruck erzeugt, der das Laminat unabhängig von den zur Erwärmung und zum Abkühlen dienenden Platten zusammenpresst. - Aus der
DE 35 30 309 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen thermoplastischer Kunststoffbahnen bekannt. Dabei wird eine Kalibrier- und Glätteinrichtung verwendet, wobei in einer Doppelbandpresse die Abkühlung der Thermoplastbahn von der Verarbeitungstemperatur bis zur Endtemperatur, bei der das Glätten und Kalibrieren der Oberfläche beendet wird, unter Einwirkung von Flächendruck vorgenommen wird. - Schließlich ist auch aus der
DE 31 45 085 A1 eine Doppelbandpresse bekannt, welche als Rollenkette ausgeführt ist. - Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte und zuvor näher beschriebene Vorrichtung zum kontinuierlichen Laminieren mehrerer Folienstreifen so zu verbessern, dass mit konstruktiv einfachem Aufwand ein verbesserter Produktionsprozess ermöglicht wird.
- Gelöst wird diese Aufgabe durch die Gesamtheit aller Merkmale des Anspruchs 1.
- Zur Reduzierung der Reibung zwischen den Stahlbändern und den Platten sind die Platten mit einer Perforation oder mit Poren versehen. Durch die die Perforation bildenden Löcher, Schlitze od. dgl. wird zur Bildung eines Luftkissens Druckluft zwischen die Platten und die darauf gleitenden Stahlbänder geleitet. Durch eingelegte Heiz- und/oder Kühlelemente kann die durch die Platten aufgebrachte Druckluft temperiert werden. Über die Länge des Laminators, die temperierte Druckluft und die Geschwindigkeit der Stahlbänder lassen sich die wesentlichen Koordinaten beim Laminierprozess steuern und regeln.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich insbesondere zur Herstellung von Chipkarten, wie beispielsweise „ID-Karten" oder „Smart-Cards" einsetzen, wobei diese Karten überwiegend aus mehrlagig laminierten Folien mit unterschiedlichen Eigenschaften und Stärken bestehen. Dabei ist der schichtweise Aufbau teilweise auch durch die Herstellungsverfahren der Karten bedingt. Beim Laminieren der Karten werden extrudierte Folien schichtweise übereinander angeordnet und mittels Temperatur und Druck zu einer Einheit verbunden. Die Produktionsmethoden unterscheiden sich je nach Art der eingesetzten Datenträger, sind also davon abhängig, ob Magnetstreifen, Chips, Transponder (Chip mit Spule zur kontaktlosen Datenübertragung) oder Kombinationen davon verwendet werden sollen.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich insbesondere unmittelbar zur Verarbeitung von gerade extrudierten Folien bzw. Schmelzefilmen einsetzen, da hier die Laminierung unmittelbar nach dem Koextrudieren der erforderlichen Schichten bei einem bereits vorhandenen hohen Temperaturniveau erfolgt.
- Es lassen sich alle Möglichkeiten bekannter Koextrusionsverfahren mit einem oder mehreren Extrudern einsetzen. Die extrudierten Schmelzefilme werden dabei über Walzen umgelenkt und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugeführt. Die Walzen können dabei als Umlenkwalzen, Kalibrierwalzen und/oder als Reckanlage ausgebildet sein.
- Der Extruder schafft einen kontinuierlichen Produktionsprozess, der zu einer fließenden Weiterverarbeitung zwingt und die Geschwindigkeit der Produktionsanlage im wesentlichen vorgibt. Durch den kontinuierlichen Produktionsprozess wird eine besonders hohe Wirtschaftlichkeit erreicht.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich auch zur Herstellung von kontaktlosen Karten einsetzen, wobei die Chips bzw. Spulen bereits vor dem Laminieren zwischen die Schmelzefilme eingelegt werden müssen. Als Transponder kommen alle Bauformen in Betracht, unabhängig, ob es sich um Kupferdrahtspulen mit angebondeten Chips, oder um auf Trägerfolie aufgebrachte Kupferdrahtspulen mit angebondeten Chips oder um auf Trägerfolie aufgeätzte Kupferwicklungen mit angebondeten Chips handelt. Auch das Einbringen von Folienbatterien und/oder Solarzellen bei aktiven Karten, sowie Chips mit Kontakten oder Chips mit Kontakten und Spulen wird durch die Erfindung abgedeckt, dazu muss vor dem Laminator eine zum Ausstanzen der benötigten Hohlräumen geeignete Vorrichtung in den Produktionsprozess integriert sein.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich bevorzugte Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
-
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Darstellung, -
2 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Darstellung, -
3 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Darstellung und -
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Laminators in schematischer Darstellung. - In den
1 bis3 sind unterschiedliche Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Produktionsanlagen dargestellt. In den1 und2 besteht die Vorrichtung zum kontinuierlichen Laminieren von Folienstreifen, im folgenden kurz Laminator genannt, aus symmetrischen Teilen. Um vier Wellen1 bis4 sind zwei Stahlbänder5 und6 angeordnet, welche vorzugsweise an ihren Enden stumpf zu einem endlosen Band verschweißt sind. Zwei nur in ihrem Abstand zueinander verstellbare Platten7 und8 bilden den Bearbeitungsbereich. Über diese Platten7 und8 wird der zum Laminieren erforderliche Druck auf die Stahlbänder5 und6 übertragen. - Zur Reduzierung der Reibung zwischen den Stahlbändern
5 und6 und den Platten7 und8 sind die Platten7 und8 mit einer Perforation oder mit Poren versehen. Durch die die Perforation bildenden Löcher, Schlitze od. dgl. wird zur Bildung eines Luftkissens Druckluft zwischen die Platten7 ,8 und die darauf gleitenden Stahlbänder5 und6 geleitet. Durch eingelegte Heiz- und/oder Kühlelemente kann die durch die Platten7 ,8 aufgebrachte Druckluft temperiert werden. Über die Länge des Laminators, die temperierte Druckluft und die Geschwindigkeit der Stahlbänder5 ,6 lassen sich die wesentlichen Koordinaten beim Laminierprozess steuern und regeln. - Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Platten
7 ,8 segmentiert ausgeführt sind, um den Bearbeitungsbereich in unterschiedliche Druck- und Temperaturbereiche aufteilen zu können. - Für die gesamte Produktionslinie der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen von Chipkarten aus mehrlagig laminierten Folien wird der vorgenannte Laminator bezüglich der Geschwindigkeit der Stahlbänder
5 und6 mit einem Extruder9 oder einer Mehrzahl parallel oder hintereinander angeordneter Extruder synchronisiert in dem zwei Schmelzefilme10 ,11 erzeugt werden und über Walzen12 ,13 ,14 ,15 im noch heißen Zustand soweit voneinander beabstandet werden, dass zwischen die noch nicht erstarrten Schmelzefilme10 ,11 ein Datenträger16 einsetzbar ist. Als Extruder9 lassen sich alle bekannten Arten herkömmlicher Extrusionsanlagen einsetzen. -
2 hat prinzipiell den gleichen Aufbau, hier sind jedoch neben den beiden vom Extruder9 erzeugten Schmelzefilme10 ,11 noch zwei von Rollen17 ,18 abgewickelte äußere Folien19 ,20 dargestellt, so dass im Laminator alle vier Folienschichten10 ,11 ,19 ,20 und die darin eingebetteten Datenträger16 laminiert werden. Die von den Rollen17 ,18 abgewickelten Folien19 ,20 können Klarsichtfolien, bedruckte Folien oder auch Hologrammfolien sein, die zum Oberflächenschutz dienen oder als Sicherheitsmerkmal "eingebaut" werden. - Durch eine nicht dargestellte Zuführvorrichtung werden die Datenträger
16 in einem vorbestimmten Takt soweit zwischen die Rollen1 und2 geschoben, bis sie von dem in den Laminator hineingezogenen Folienverbund erfasst und mitgenommen werden. - Eine alternative Beschickungsart der Datenträger
16 ist in3 dargestellt. Dort wird der untere Folie11 waagerecht zugeführt und die Positionierung der Datenträger16 erfolgt im vorgegebenen Abstand. Um den ausreichenden Abstand der Filme10 und11 in dem Bereich der eingelegten Datenträger16 zu erreichen, ist eine weitere Walze14' vorgesehen. Der Verbund von Folien und Datenträger wird anschließend, wie bei den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen bei unterschiedlichen Druck- und Temperaturkurven durch den Laminator geführt. -
4 zeigt schließlich ein weiteres Ausführungsbeispiel mit der Verwendung mehrerer hintereinander geschalteter Laminatoren, wobei die dort hergestellten Chipkarten vierschichtig aufgebaut sind. Die von nicht näher bezeichneten Speicherrollen zugeführten Folien23 ,24 ,25 ,26 werden wie in den vorbeschriebenen Beispielen durch entsprechend angeordnete und nicht näher bezeichnete Walzenpaare in einem solchen Abstand voneinander geführt, dass es möglich ist, die Datenträger16 einzubringen. Im Unterschied zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen müssen die Folien bei dieser Anordnung erst auf ein hohes Temperaturniveau gebracht werden, welches in einem ersten Laminator27 erfolgen kann. Der eigentliche Laminierungsvorgang erfolgt dann in einem nachgeschalteten Laminator28 . - Es ist schnell ersichtlich, dass die beiden die gesamte Laminatoreinheit bildenden Laminatoren
27 und28 den identischen Aufbau haben können und nur durch unterschiedliche Temperierung ihre verschiedenen Aufgaben erfüllen können. Demgemäß eignet sich der erfindungsgemäße Laminator für ein breites Einsatzspektrum und ist nicht auf die Herstellung kontaktloser Chipkarten beschränkt. Seine Realisierung bringt aufgrund des einfachen konstruktiven Aufbaus und der geringen Anzahl der verwendeten Teile große wirtschaftliche Vorteile mit sich.
Claims (5)
- Vorrichtung zum kontinuierlichen Laminieren mehrerer Folienstreifen, insbesondere zum Herstellen von Chipkarten, wie beispielsweise "ID-Cards" oder "Smart-Cards", aus mehrlagig laminierten Folien, mit paarweise angeordneten gegensinnig laufenden endlosen Bändern, wobei im Bearbeitungsbereich Platten (
7 ,8 ) vorgesehen sind, die sowohl zum Aufbringen des Drucks dienen als auch temperierbar sind und wobei die Platten (7 ,8 ) eine Perforation und/oder Poren aufweisen. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bänder (
5 ,6 ) als Stahlbänder ausgeführt sind. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (
7 ,8 ) mit Druckluft beaufschlagbar sind, so dass sich zwischen Band (5 bzw.6 ) und Platte/n (7 bzw.8 ) ein temperierbares Luftkissen bildet. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (
7 ,8 ) segmentiert ausgeführt sind, so dass sich der Bearbeitungsbereich in unterschiedliche Druck- und Temperaturbereiche aufteilen lässt. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bänder (
5 ,6 ) und Platten (7 ,8 ) symmetrisch angeordnet sind.
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