DE19946928C2 - Vorrichtung zum abschnittsweisen Laminieren eines Schichtaufbaus aus mindestens zwei Kunststoffbändern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum abschnittsweisen Laminieren eines Schichtaufbaus aus mindestens zwei Kunststoffbändern mit aufeinanderfolgend ausgebildeten Nutzen zur Herstellung von Kunststoffkarten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

EP 0 134 820 B1 beschreibt eine Vorrichtung, die für eine kontinuierliche Herstellung von Kunststoffkarten, insbesondere Kreditkarten, Scheckkarten, Accesskarten usw. einen synchronen Zulauf von Kunststoffbändern in eine Laminieranlage zur Bildung eines Schichtstoffes erlaubt. Die Kunststoffbänder bestehen aus einzelnen voneinander getrennten Nutzen, die ein- oder mehrreihig hintereinander angeordnet sind. Die Laminieranlage umfaßt Heiz- und Kühleinrichtungen aus auf einem Längsträger angeordneten temperierbaren Preßorganen, deren Abmessungen zur Behandlung jeweils einer ganzzahligen Anzahl von Nutzen gewählt sind und ein abschnittsweises verbacken der einen Schichtaufbau bildenden Kunststoffbänder mit anschließendem Kühlen erlauben. Durch die Preßorgane bewegt werden die mindestens zwei Kunststoffbänder durch Anordnung zwischen einander zugekehrten, taktweise antreibbaren Preßbändertrums, die die Wärme-Druck- Einwirkung und die Kühl-Druck-Einwirkung auf die Kunststoffbänder übertragen und diese dazu in Behandlungszonen transportieren. Die Kunststoffbänder werden hierdurch abschnittsweise laminiert.

Als nachteilig erwiesen hat sich jedoch, daß die temperierte Behandlung der zu laminierenden Kunststoffbänder zu lokalen Ausdehnungen und Schrumpfungen der Preßbändertrums als auch gegebenenfalls der Kunststoffbänder führen, und zwar insbesondere im Randbereich der Preßzonen, wo diskontinuierliche Temperatur- und Druckbedingungen herrschen. Dies führt zu Beschädigungen der Preßbändertrums, so daß diese einem hohen Verschleiß unterliegen. Wenn zur Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit mit kürzeren Standzeiten für eine Wärmebehandlung, dafür aber höheren Temperaturen gearbeitet wird, erhöht sich dieser nachteilige Verschleiß. Weiterhin entstehen Laminierfehler an den Nutzen die zu einer unerwünschten Ausschußrate führen, da die Forderung an die Maßhaltigkeit solcher Kunststoffkarten hoch ist.

DE 42 05 746 C2 beschreibt eine Vorrichtung zum Verkleben flächenförmiger Werkstücke, insbesondere zum Kaschieren von plattenförmigen Kunststoff­ teilen, in der nacheinander eine Auflegestation, eine Heizstation, eine Preßstation und eine außerhalb der Preßstation angeordnete Kühlstation angeordnet sind. Die zu verklebenden Werkstücke werden einzeln nacheinander über ein unteres Transportband erst durch die Heizstation und anschließend durch ein Preßwalzenpaar der Preßstation geführt. Die von dem Preßwalzenpaar definierte Preßstation dient zugleich als Umlenkrolle für Transportbänder und sind gegenüber der Förderstrecke nicht bewegbar. Die Heizstation umfaßt zwei Heizplatteneinheiten, welche jeweils von eine Gliederkette aus mehreren Kettengliedern aufweist, auf denen quer zur Förderrichtung verlaufende Querträger mit Heizkörpern montiert sind. Die Glieder der Gliederkette sind über Zwischenglieder jeweils beidseitig mit einem Antriebszylinder über eine Antriebsstange verbunden, durch dessen Betätigung die beiden Gliederketten der Heizplatteneinheiten zueinander parallel, im wesentlichen in dieselbe Richtung ausgebaucht oder auch keilförmig zusammenlaufend ausgestaltet werden können. Die Gliederkletten der Heizplatteneinheit sind zwar einstellbar, jedoch ermöglicht diese Einstellung aufgrund der statischen ausreichend bestimmten feststehenden Lage der Antriebszylinder weder eine bewegbare Anordnung der Heizkörper oder gar der Preßstation noch die Bewegung in Richtung der Förderstrecke. Ein kühlende Presse ist nicht vorgesehen. Die tage der Kettenglieder ist statisch.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum abschnittsweisen Laminieren eines Schichtaufbaus nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die die Herstellung von Kunststoffkarten mit hoher Laminierqualität bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Hierdurch wird eine Vorrichtung zum abschnittsweisen Laminieren eines Schichtaufbaus aus mindestens zwei Kunststoffbändern mit aufeinanderfolgend ausgebildeten Nutzen zur Herstellung von Kunststoffkarten entlang einer Förderstrecke geschaffen, die die temperaturbedingten lokalen Längenänderungen der Preßbändertrums überträgt auf die Positionierung der Preßorgane, indem diese axialen Verschiebungen folgen können und dadurch einen Ausgleich ermöglichen. Unerwünschte Verzerrungen der Preßbändertrums als auch der Kunststoffbänder in Längsrichtung werden dadurch vermieden.

Vorteilhaft hierbei ist, daß durch eine konstruktive Ableitung der auftretenden axialen Verzerrungskräfte die Vorrichtung direkt anspricht, so daß aufwendige Steuerungen entfallen können.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum abschnittsweisen Laminieren als Teilstation einer kompletten Anlage zur Herstellung von Kunststoffkarten,

Fig. 2 zeigt schematisch eine Teilseitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum abschnittsweisen Laminieren als Teilstation einer kompletten Anlage zur Herstellung von Kunststoffkarten.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum abschnittsweisen Laminieren eines Schichtaufbaus 1 aus mindestens zwei Kunststoffbändern mit aufeinanderfolgend ausgebildeten Nutzen zur Herstellung von Kunststoffkarten entlang einer Förderstrecke. Die den Schichtaufbau 1 bildenden Kunststoffbänder werden synchron zugeführt, wobei die verschiedenen zu einem Schichtstoff zu laminierenden Kunststoffbänder zuvor unterschiedliche Bearbeitungsstationen durchlaufen haben können, in denen die Nutzen mit Druckbildern, Informationsträgern, Stanzungen usw. versehen worden sein können, um die herzustellenden Kunststoffkarten für den jeweils vorgesehenen Verwendungszweck auszustatten. Die durchschnittliche Dicke der zu verarbeitenden Kunststoffbänder liegt vorzugsweise bei etwa 0,1 bis 0,2 mm, je nachdem wieviele Kunststoffbänder einen Schichtaufbau 1 bilden. Die Gesamtdicke der fertigen Kunststoffkarten liegt üblicherweise im Bereich um 0,5 mm. Vorzugsweise werden vier Kunststoffbänder zu einem Schichtaufbau 1 zusammengeführt, und zwar ein ober- und unterseitiges Klarsichtfolienband und zwei mittlere bedruckte Einledestreifenbänder.

Nachdem die mindestens zwei Kunststoffbänder zusammengeführt worden sind, bilden sie den Schichtaufbau 1, der in einen Nip zwischen zwei Preßbändertrums 2, 3 einläuft. Die Preßbändertrums 2, 3 werden von zwei in sich geschlossenen, einander zugekehrten Bändern gebildet, die jeweils über eine Einlauftrommel 4, 5 und eine Auslauftrommel 6, 7 gelegt sind. Mindestens eines der Bänder, z. B. das untere Band, wird schrittweise angetrieben und nimmt bei seiner Umlaufbewegung den Schichtaufbau 1 und das andere Band mit, sofern diese nicht synchron mit angetrieben werden. Damit die Preßbändertrums 2, 3 als möglichst schlupffreie Mitnehmer für den Schicht­ aufbau 1 arbeiten, sind vorzugsweise Einrichtungen für einen registerhaltigen Transport in Förderrichtung vorgesehen. Derartige Einrichtungen sind vorzugsweise an mindestens einem Preßbandtrum vorgesehene Stifte, die in fluchtende Registerlöcher des Schichtaufbaus 1 eingreifen. Alternativ sind auch Hafteinrichtungen einsetzbar. Die Lage des Schichtaufbaus 1 zwischen den Preßbändertrums 2, 3 wird hierdurch festgelegt. Ein Antrieb des mit den Stiften versehenen Preßbandtrums führt zu lagegenauen Positionen des Schichtaufbaus 1 in den nachfolgend beschriebenen Heizeinrichtungen und Kühleinrichtungen.

Entlang der Preßbändertrums 2, 3 sind aufeinanderfolgend Heizeinrichtungen 8, 9 und Kühleinrichtungen 10, 11 angeordnet, die von einzelnen temperierbaren Preßorganen gebildet werden. Die Anzahl der nebeneinander angeordneten Heizeinrichtungen 8, 9 und Kühleinrichtungen 10, 11 ist wählbar. Die Heizeinrichtungen 8, 9 und die Kühleinrichtungen 10, 11 sind jeweils beabstandet zueinander angeordnet, wobei ihre Beabstandung der Beabstandung der Nutzen des Schichtaufbaus 1 folgt, damit die Heiz- und Kühleinrichtungen 8, 9, 10, 11 jeweils auf eine ganzzahlige Anzahl Nutzen einwirken.

Die Heizeinrichtungen 8, 9 und Kühleinrichtungen 10, 11 sind als Preßorgane mit jeweils einem oberen Stempel 12 und einem unteren Stempel 13 ausgebildet. Zwischen dem oberen Stempel 12 und dem unteren Stempel 13 einer Anzahl von Preßorganen läuft der Schichtaufbau 1, geführt zwischen den beiden Preßbändertrums 2, 3, in einer Förderrichtung, die in Fig. 1 und 2 von rechts nach links verläuft, durch. Die als Heizeinrichtung 8, 9 ausgebildeten Preßorgane sind elektrisch oder mittels eines temperierbaren Fluids beheizbar, während die als Kühleinrichtungen 10, 11 ausgebildeten Preßorgane vorzugsweise wassergekühlt sind.

Die einzelnen Pressen sind hinsichtlich ihrer Temperatur und des von ihnen ausgeübten Drucks individuell einstellbar, wobei für den Aufheiz- und Abkühlvorgang der Schichtaufbau 1 zwischen den Pressen stehen bleibt. Temperatur und Druck sind derart gewählt, daß der verbackene und abgekühlte Schichtaufbau 1 einen stabilen Schichtstoff bildet. Für einen schrittweisen Vorschub des Schichtaufbaus 1 werden die Pressen jeweils geöffnet. Vorzugsweise wird der Abschnitt des Schichtaufbaus 1, der von der Mehrzahl Heizeinrichtungen 8, 9 behandelt wurde, bei einem taktweisen Vorschub in den Behandlungsbereich der Kühleinrichtungen 10, 11 bewegt, so daß vorzugsweise der Schichtaufbau 1 abschnittsweise einen Aufheiz- und einen Abkühlvorgang durchläuft. Die Dauer der Aufheiz- und Abkühlvorgänge bestimmt die Taktzeiten.

Die Heizeinrichtungen 8, 9 und Kühleinrichtungen 10, 11 sind auf einem gemeinsamen Träger 14 angeordnet, der die einzelnen Preßorgane der Heizeinrichtungen 8, 9 und der Kühleinrichtungen 10, 11 entgegen einer Rückstellkraft axial verschiebbar zueinander aufstellt.

Dazu ist gemäß Fig. 1 der Träger 14 als ein gerader Längsträger ausgebildet, der an beiden Enden abgestützt ist durch Auflager 15, 16 und Sollbiegestellen 17, 18, 19 zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Preßorganen der Heiz- und Kühleinrichtungen 8, 9, 10, 11 aufweist. Die Sollbiegestellen 17, 18, 19, die eine lokale Durchbiegung oder Aufbiegung des Trägers 14 erlauben, werden von in Richtung einer Längsträgerabstützfläche 20 sich erstreckende Schlitze 21, 22, 23 gebildet, unterhalb denen der Träger 14 federnd auf Auflagern 24, 25, 26 aufliegt. Die Schlitze 21, 22, 23 durchtrennen den Träger 14 quer zur Längsachse teilweise, wobei die Schlitzlänge in Richtung Abstützfläche 20 das Biegemaß bestimmt. Wesentlich hierbei ist, daß die Sollbiegestellen 17, 18, 19 jeweils zwischen den einzelnen Heiz- und Kühleinrichtungen 8, 9, 10, 11 quer zur Längsachse liegen, und zwar möglichst mittig zwischen diesen, um Verzerrungen der Preßbändertrums 2, 3 folgen zu können, wodurch diese entlastet werden.

Durch die vorstehend beschriebene konstruktive Gestaltung kann eine durch Temperaturveränderung bedingte Schrumpfung oder Dehnung der Preßbändertrums 2, 3 als auch gegebenenfalls des Schichtaufbaus 1 im Bereich zwischen zwei Heiz- und Kühleinrichtungen 8, 9, 10, 11, dargestellt in Fig. 1 durch die Symbole + und -, eine lokale Auf- oder Durchbiegung des Trägers 14 in diesem zugeordneten Bereich bewirken, wodurch sich der Abstand zwischen den jeweils zwei Heiz- und Kühleinrichtungen 8, 9, 10, 11 vergrößert oder verkleinert. Diese Last baut eine Rückstellkraft auf, die aus der von den Schlitzen 21, 22, 23 belassenen Reststarrheit des Trägers 14 und den federnden Auflagern 24, 25, 26 folgt. Der konstruktiv bewirkte Ausgleich einer durch die Preßbändertrums 2, 3 bedingten zeitweiligen Auf- oder Durchbiegung ist einzeln durchführbar, d. h. die verschiedenen Sollbiegestellen können unterschiedlich belastet werden.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum abschnitts­ weisen Laminieren eines Schichtaufbaus 1 aus mindestens zwei Kunststoff­ bändern mit aufeinanderfolgend ausgebildeten Nutzen zur Herstellung von Kunststoffkarten entlang einer Förderstrecke, das sich von dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, daß zur axialen Verschiebbarkeit der einzelnen Preßorgane zueinander entgegen einer Rückstellkraft die aufeinanderfolgenden Preßorgane der Heiz- und Kühl­ einrichtungen 8, 9, 10, 11 über Rollenlagerungen 27, 28 gegenüber dem Längsträger 14 axial verschiebbar zueinander angeordnet sind. Dabei stützen sich in Förderrichtung die Preßorgane jeweils zwischen zwei die axiale Verschiebbarkeit begrenzenden Anschlägen 29, 30 über Federn 31, 32 an diesen ab.

Durch die vorstehend beschriebene konstruktive Gestaltung kann eine durch eine Temperaturveränderung bedingte Schrumpfung oder Dehnung der in die Heizeinrichtungen 8, 9 und Kühleinrichtungen 10, 11 gelangenden Preßbändertrums 2, 3 im Bereich zwischen zwei Heiz- und Kühleinrichtungen 8, 9, 10, 11 zu einer lokalen axialen Verschiebung eines Preßorgans einer Heiz- oder Kühleinrichtung führen, ohne daß die übrigen Kühl- und Heizeinrichtungen eine axiale Verschiebung erfahren. Die einstellbaren Federkräfte stellen den Gleichgewichtszustand wieder her, bei der das jeweilige Preßorgan eine Grundstellung einnimmt.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum abschnittsweisen Laminieren eines Schichtaufbaus aus mindestens zwei Kunststoffbändern mit aufeinanderfolgend ausgebildeten Nutzen zur Herstellung von Kunststoffkarten entlang einer Förderstrecke, umfassend aufeinanderfolgend angeordnete Heiz- und Kühleinrichtungen, die von einzelnen temperierbaren, eine ganzzahlige Anzahl Nutzen aufnehmenden Preßorganen gebildet sind, die auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sind, und eine Antriebseinheit von einander zugekehrten, in einer Förderrichtung intermittierend antreibbaren Preßbändertrums gebildet wird, zwischen denen die Kunststoffbänder abschnittsweise durch die Heiz- und Kühleinrichtungen bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßorgane in Richtung der Förderstrecke entgegen einer auf ihre Ausgangslage wirksame Rückstellkraft bewegbar angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgenden Preßorgane auf einem an beiden Enden abgestützten geraden Längsträger (14) angeordnet sind, der Sollbiegestellen (17, 18, 19) zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Preßorganen aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbiegestellen (17, 18, 19) zur Ausbildung einer Durchbiegung oder Aufbiegung von in Richtung einer Längsträgerabstützfläche (20) sich erstreckenden Schlitzen (21, 22, 23) gebildet werden, unterhalb denen der Längsträger (14) federnd aufliegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (21, 22, 23) den Längsträger (14) quer zur Förderstrecke durchsetzen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgenden Preßorgane über Rollenlagerungen (27, 28) gegenüber dem Längsträger (14) axial verschiebbar zueinander angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Förderrichtung die Preßorgane jeweils zwischen zwei an die axiale Verschiebbarkeit begrenzenden Anschlägen (29, 30) sich abstützenden Federn (31, 32) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßbänder Positionierstifte aufweisen, die in Registeröffnungen der Kunststoffbänder eingreifen für eine positioniergenaue Führung der Kunststoffbänder in einem Schichtverband durch die Preßorgane.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Temperatur, Druck und Bearbeitungszeit der beheizbaren Preßorgane mittels einer Steuereinheit einstellbar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bearbeitungszeit der kühlbaren Preßorgane in Abhängigkeit von der Bearbeitungszeit der beheizbaren Preßorgane mittels der Steuereinheit einstellbar ist.