EP1378330B1 - Apparatus and method for cutting out plastic cards - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Heraustrennen von Kunststoffkarten, insbesondere Chipkarten, aus einem Bogen- bzw. Bandmaterial, mit einem oberen und unteren, die Schneidkontur vorgebenden Schneidwerkzeug, die unter Beibehaltung eines Reststegs in eine entsprechende Ober- und Unterseite des Bogen- bzw. Bandmaterials einschneidbar ausgestaltet sind, gemäß dem Oberbegriff des Auspruchs 1.The invention relates to a device for cutting out plastic cards, in particular chip cards, from a sheet or strip material, with an upper and lower, the cutting contour predetermining cutting tool, while maintaining a residual web in a corresponding top and bottom of the sheet or Strip material are designed einschneidbar, according to the preamble of
Derartige Schneidvorrichtungen sind seit längerem bekannt und werden zum Schneiden von Kunststoff mit unterschiedlichsten Eigenschaften aber auch anderen nichtmetallischen Materialien eingesetzt. Diese Schneidvorrichtungen können gegenüber herkömmlichen Stanzvorrichtungen Schnittgut mit einer wesentlich verbesserten Maßhaltigkeit und verbesserten Schnittkanten erzeugen. Die Maßhaltigkeit ist dabei weitestgehend unabhängig vom zu schneidenden Material, so dass problematisch zu verarbeitende Kunststoffe, z.B. mehrlagige Laminatmaterialien, maßhaltig geschnitten werden können. Darüber hinaus können mit derartigen Schneidvorrichtungen unterschiedliche Materialien und Materialstärken verarbeitet werden, ohne die Schneidvorrichtung an das betreffende Material anzupassen.Such cutting devices have been known for some time and are used for cutting plastic with a wide variety of properties but also other non-metallic materials. These cutting devices can produce clippings with a significantly improved dimensional stability and improved cutting edges over conventional punching devices. The dimensional stability is largely independent of the material to be cut, so that problematic to be processed plastics, e.g. multilayer laminate materials that can be cut to size. In addition, with such cutting devices different materials and material thicknesses can be processed without adapting the cutting device to the material in question.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der WO 85/01241A1 bekannt. Diese Vorrichtung dient zum Schneiden von Leder, Gummi, Papier und Kunststoff sowie ähnlichen Materialien. Das zu schneidende Material wird zwischen zwei keilförmige Messer eingebracht und von beiden Seiten eingeschnitten, wobei die Vorrichtung derart ausgestaltet ist, dass sich die Messer in ihrer Endposition nicht berühren können. Die Schneidmesser verbleiben in dieser Endposition während das eingeschnittene Teil aus dem Ausgangsmaterial herausgetrennt wird. Zum Heraustrennen drückt ein zwischen den keilförmigen Messern verlaufender Stempel das eingeschnittene Teil nach unten und zertrennt dabei den zwischen dem herausgetrennten Teil und dem Ausgangsmaterial verbliebenden Steg. Nach dem Heraustrennen befindet sich das Teil zwischen den unteren keilförmigen Messern, von wo es entnehmbar ist.A generic device is known from WO 85 / 01241A1. This device is used for cutting leather, rubber, paper and plastic as well as similar materials. The material to be cut is introduced between two wedge-shaped knives and cut from both sides, wherein the device is designed such that the blades can not touch in their final position. The cutting blades remain in this end position while the cut part is cut out of the starting material. To cut out a running between the wedge-shaped knives punch pushes the cut part down and thereby cuts the remaining between the separated part and the starting material web. After separation, the part is located between the lower wedge-shaped knives, from where it can be removed.
Solche Vorrichtungen werden bereits unter anderem benutzt um Kunststoffkarten, insbesondere Chipkarten, für die eine hohe Maßhaltigkeit gefordert ist, aus ein- oder mehrlagigen Kunststoffstreifen auszuschneiden. Die zunehmende Bedeutung von Chipkarten und Kunststoffkarten mit mehreren Funktionen, insbesondere aus mehrlagigen Laminaten mit unterschiedlichsten Materialien für die einzelnen Laminatschichten, führt durch höhere Stückzahlen und eine fortschreitende Automatisierung zu einem Verbesserungsbedarf und einer notwendigen Anpassung der Schneidvorrichtung an die gestiegenen Anforderungen.Such devices are already used among others to plastic cards, in particular smart cards, for which a high dimensional accuracy is required from cut one or more layers of plastic strip. The increasing importance of smart cards and plastic cards with multiple functions, especially from multi-layer laminates with different materials for the individual laminate layers, leads by higher volumes and progressive automation to a need for improvement and a necessary adjustment of the cutting device to the increased requirements.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zum Heraustrennen von Kunststoffkarten der Eingangs genannten Art bereitzustellen, die hinsichtlich den gestiegenen Anforderungen für die Herstellung und die Produktionsqualität von Kunststoffkarten verbessert ausgeführt ist.The present invention is based on the object to provide a device for cutting out plastic cards of the type mentioned, which is designed improved in terms of increased requirements for the production and production quality of plastic cards.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Auspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of
Eine Anordnung mehrer Schneidwerkzeuge nebeneinander ermöglicht das gleichzeitige Heraustrennen mehrere Kunststoffkarten in einem Einschneid- und Heraustrennschritt. Auch kann das Bogen- bzw. Bandmaterial für die Kunststoffkarten, neben Chipkarten können diese z.B. auch Telefon- und Kundenkarten oder Scheck- und Kreditkarten sein, direkt in einer Vorrichtung mit mehreren nebeneinander angeordneten Schneidwerkzeugen verarbeitet werden. Eine Auftrennung des Bogen- bzw. Bandmaterials in einzelne Streifen ist nicht erforderlich. Das gleichzeitige Heraustrennen mehrerer Kunststoffkarten verringert den nicht weiterverwendbaren Verschnitt des Bogen- bzw. Bandmaterials, da zwischen den nebeneinander herausgetrennten Kunststoffkarten, im Gegensatz zu herkömmlich verarbeiteten einzelnen Streifen, jeweils nur ein Randstreifen benötigt wird.An arrangement of several cutting tools side by side allows the simultaneous cutting out several plastic cards in a cutting and separating step. Also, the sheet material for the plastic cards, in addition to smart cards can this example. also telephone and customer cards or check and credit cards are processed directly in a device with several juxtaposed cutting tools. A separation of the sheet or strip material into individual strips is not required. The simultaneous cutting out of multiple plastic cards reduces the unusable waste of the sheet or strip material, since between the juxtaposed plastic cards, in contrast to conventionally processed individual strips, only one edge strip is needed.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass zwischen einem oberen und unteren Schneidwerkzeug eine Fixiereinrichtung zum Positionieren und Festhalten des Bogen- bzw. Bandmaterials zumindestens während des Schneidevorgangs vorgesehen ist. Die Fixierung des Bogen- bzw. Bandmaterials während des Schneidvorgangs verbessert besonders bei mehreren nebeneinander angeordneten Schneidwerkzeugen die Maßhaltigkeit der Kunststoffkarten.A preferred embodiment provides that between a top and bottom cutting tool a fixing device for positioning and holding the sheet or strip material is provided at least during the cutting process. The fixation of the sheet or strip material during the cutting process improves the dimensional accuracy of the plastic cards, especially with several juxtaposed cutting tools.
Zum sicheren Positionieren und Fixieren des Bogen- bzw. Bandmaterials während des Schneidvorganges kann die Fixiereinrichtung aus einem oberen und einem unteren Führungsrahmenelement bestehen.For secure positioning and fixing of the sheet or strip material during the cutting process, the fixing device may consist of an upper and a lower guide frame element.
Günstigerweise können die Führungsrahmenelemente von mindestens zwei benachbarten Schneidwerkzeugen zu einem gemeinsam bewegbaren Führungsrahmen verbunden sein. Die Verbindung der einzelnen Führungsrahmenelemente zu einem gemeinsamen Führungsrahmen reduziert den konstruktiven Aufwand für die Lagerung des Führungsrahmens. Auch lassen sich durch die Verbindung der einzelnen Führungsrahmenelemente Probleme beim Fixieren des Bogen- bzw. Bandmaterials durch nebeneinander angeordnete Rahmenelemente vermeiden, da die verbundenen Rahmenelemente das Material gleichzeitig fixieren.Conveniently, the guide frame elements of at least two adjacent cutting tools can be connected to a jointly movable guide frame. The connection of the individual guide frame elements to a common guide frame reduces the design effort for the storage of the guide frame. Also can be avoided by the connection of the individual guide frame elements problems in fixing the sheet or strip material by juxtaposed frame members, since the connected frame elements fix the material at the same time.
Eine vorteilhafte Ausbildung sieht vor, dass der Führungsrahmen federnd gelagert ist. Die federnde Lagerung des Führungsrahmens ermöglicht ein gleichmäßiges Fixieren des Bogen- bzw. Bandmaterials unter Berücksichtigung der jeweiligen individuellen Ausgestaltung des zu schneidenden Bereichs des Bogen- bzw. Bandmaterials.An advantageous embodiment provides that the guide frame is resiliently mounted. The resilient mounting of the guide frame allows a uniform fixing of the sheet or strip material, taking into account the respective individual configuration of the region of the sheet or strip material to be cut.
Um geringere Abstände zwischen den nebeneinander angeordneten Schneidwerkzeugen zu realisieren und damit eine bessere Ausnutzung des Bogen- bzw. Bandmaterial zu ermöglichen, kann der Führungsrahmen als einheitliches Bauelement ausgebildet sein.In order to realize shorter distances between the juxtaposed cutting tools and thus to allow better utilization of the sheet or strip material, the guide frame may be formed as a unitary component.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass die Schneidwerkzeuge jeweils ein, die Schneidkontur vorgebendes keilförmiges Schneidmesser aufweisen und das jeweils zugeordnete Führungsrahmenelement ein Fenster aufweist, wobei das Schneidmesser in das zugeordnete Fenster einfahrbar ausgestaltet ist. Dadurch kann das Führungsrahmenelement das Bogen- bzw. Bandmaterial während des Einschneidvorganges fixieren, wodurch die Einschnitte auf der Ober- und Unterseite des Bogen- bzw. Bandmaterials exakt übereinander liegen und eine saubere versatzfreie Schnittkante ermöglichen.An expedient embodiment provides that the cutting tools each have a, the cutting contour predetermining wedge-shaped cutting blade and the respectively associated guide frame member has a window, wherein the cutting blade is designed to be retractable in the associated window. This allows the guide frame element to fix the sheet or strip material during the cutting process, whereby the cuts on the top and bottom of the sheet or strip material are exactly above the other and allow a clean offset-free cut edge.
Vorteilhafterweise kann der Führungsrahmen mindestens zwei nebeneinander angeordnete Fenster aufweisen, die durch Verbindungsstreben voneinander getrennt sind. Die Ausbildung einer Verbindungsstrebe zwischen den nebeneinander angeordneten Fenstern des Führungsrahmens ermöglicht geringe Abstände der herauszutrennenden Kunststoffkarten auf dem Bogen- bzw. Bandmaterial und somit eine gute Ausnutzung des Materials.Advantageously, the guide frame may comprise at least two juxtaposed windows, which are separated by connecting struts. The formation of a connecting strut between the juxtaposed windows of the guide frame allows small distances of herauszutrennenden plastic cards on the sheet or strip material and thus a good utilization of the material.
Eine Variante sieht vor, dass die Verbindungsstreben des Führungsrahmens durch auswechselbare Rundstäbe gebildet sind. Die Verbindungsstreben bilden eine Schwachstelle im Führungsrahmen, der durch die Ausbildung der Verbindungsstreben als Rundstäbe und durch ihre Auswechselbarkeit begegnet wird.A variant provides that the connecting struts of the guide frame are formed by exchangeable rods. The connecting struts form a weak point in the guide frame, which is counteracted by the formation of the connecting struts as round rods and their interchangeability.
Um nochmals geringere Abstände zwischen den nebeneinander angeordneten Schneidwerkzeugen zu realisieren und damit eine nochmals bessere Ausnützung des Bogens- bzw. Bandmaterials zu ermöglichen, können die Verbindungsstreben eine Breite von 2 bis 5 mal der Dicke der Kunststoffkarten aufweisen.To realize even smaller distances between the juxtaposed cutting tools and thus to allow even better utilization of the sheet or strip material, the connecting struts may have a width of 2 to 5 times the thickness of the plastic cards.
Eine günstige Ausführungsform sieht vor, dass die Schneidwerkzeuge eine rechteckförmig umlaufende Schneidkontur mit einer längeren und einer kürzeren Seite aufweisen, und die kürzeren Seiten der nebeneinander angeordnet Schneidwerkzeuge parallel zueinander ausgerichtet sind. Die Anordnung der kürzeren Seiten der Schneidwerkzeuge nebeneinander führt durch kurze Verbindungsstreben zu einer größeren Stabilität des Führungsrahmens und damit auch zu einem besseren Fixieren des Bogen- bzw. Bandmaterials.A favorable embodiment provides that the cutting tools have a rectangular circumferential cutting contour with a longer and a shorter side, and the shorter sides of the juxtaposed cutting tools are aligned parallel to each other. The arrangement of the shorter sides of the cutting tools side by side leads by short connecting struts to a greater stability of the guide frame and thus also to a better fixing of the sheet or strip material.
Eine Modifikation sieht vor, dass zwischen zwei nebeneinander angeordneten keilförmigen Schneidmessern eine Nut zur Aufnahme der Verbindungsstreben während des Schneidvorganges ausgebildet ist. Durch die Nut zwischen den nebeneinander angeordneten keilförmigen Schneidmessern werden die Schneidwerkzeuge in die Lage versetzt, trotz der Fixierung des Bogens- bzw. Bandmaterials durch den Führungsrahmen mit Verbindungsstreben hindurch gleichzeitig mehrere Kunststoffkarten einzuschneiden.A modification provides that between two adjacent wedge-shaped cutting blades a groove for receiving the connecting struts is formed during the cutting process. Through the groove between the juxtaposed wedge-shaped cutting blades, the cutting tools are able to cut in spite of the fixation of the sheet or strip material through the guide frame with connecting struts through several plastic cards simultaneously.
Ein Vorteil ist weiter, dass die Tiefe der Nut größer als die Höhe der Verbindungsstreben ausgestaltet ist. Durch die Aufnahmen der Verbindungsstreben in die Nut zwischen den keilförmigen Schneidmessern ist ein problemfreies Einschneiden und Heraustrennen der Kunststoffkarten möglich trotz der eng aneinander stehenden keilförmigen Schneidmessern. Dabei ist es von besonderen Vorteil, wenn die Tiefe der Nut mindestens der Höhe der Verbindungsstreben zuzüglich der halben Dicke der Kunststoffkarten entspricht.An advantage is further that the depth of the groove is made larger than the height of the connecting struts. By the shots of the connecting struts in the groove between the wedge-shaped cutting blades problem-free cutting and separating the plastic cards is possible despite the closely spaced wedge-shaped cutting blades. It is particularly advantageous if the depth of the groove corresponds at least to the height of the connecting struts plus half the thickness of the plastic cards.
Eine bevorzugte Ausbildung sieht vor, dass zumindestens ein unteres und/oder ein zugehöriges oberes Schneidwerkzeug auf einer Grundplatte angeordnet ist und diese Grundplatte zumindestens ein koaxial zur Schneidkontur eines Schneidwerkzeuges angeordnetes Fenster aufweist, wobei die Öffnungsfläche der Fenster mindestens der durch die Schneidkontur aufgespannten Fläche entspricht. Diese auf der Grundplatte angeordneten Fenster sind geeignet die herausgetrennten Kunststoffkarten in einem Bereich unterhalb der Vorrichtung hindurchzulassen. So verbleiben die Kunststoffkarten nicht in der Vorrichtung oder in dem Bogen- bzw. Bandmaterial. Das Einschneiden und Heraustrennen von Kunststoffkarten kann ohne eine Berücksichtigung der Lage von schon herausgetrennten Kunststoffkarten in der Vorrichtung oder in dem Bogen- bzw. Bandmaterial erfolgen.A preferred embodiment provides that at least one lower and / or associated upper cutting tool is arranged on a base plate and this base plate has at least one coaxially arranged to the cutting contour of a cutting tool window, wherein the opening surface of the window corresponds at least to the surface defined by the cutting contour. These windows arranged on the base plate are suitable for passing the separated plastic cards in an area below the device. Thus, the plastic cards do not remain in the device or in the sheet or strip material. The cutting and separating plastic cards can be done without taking into account the location of already separated plastic cards in the device or in the sheet or strip material.
Eine Modifikation der Vorrichtung mit einem Druckstempel, der in die Schneidkontur eintauchbar ist, zum Heraustrennen der vorgeschnittenen Kunststoffkarten aus dem Bogen- bzw. Bandmaterial sieht vor, dass eine Entlüftung für die zwischen Druckstempel und Kunststoffkarte vorhandene bzw. eingeschlossene Luft vorgesehen und derart ausgestaltet ist, dass eine Druckdifferenz des Drucks, der zwischen Druckstempel und Kunststoffkarte während des Heraustrennvorgangs vorhandenen Luft zum Umgebungsdruck auf einen vorbestimmten Wert begrenzt ist. Zum Heraustrennen der Kunststoffkarte aus dem Bogen- bzw. Bandmaterial taucht der Druckstempel ausgehend von seiner Ruheposition in die Schneidkontur eines Schneidwerkzeuges ein. Der Druckstempel tritt anschließend weiter in die Schneidkontur ein, bis er auf die eingeschnittene Kunststoffkarte trifft und diese unter Zerstörung des Reststegs aus dem Bogen- bzw. Bandmaterial herausdrückt. Danach dreht sich die Bewegungsrichtung des Druckstempels um und der Druckstempel gleitet durch die Schneidkontur zurück zu seiner Ausgangsposition. Nach dem Eintauchen des Druckstempels in die Schneidkontur wird die dort eingeschlossene Luft durch den sich in Richtung der Kunststoffkarte bewegenden Druckstempel komprimiert, während sich bei der Rückbewegung des Druckstempels sich unterhalb des Druckstempels ein Unterdruck aufbaut. Um einen sicheren Prozessablauf zu gewährleisten, sollte die Druckdifferenz des Drucks der zwischen Druckstempel und Kunststoffkarte vorhandenen Luft zum Umgebungsdruck auf einen vorbestimmten Wert begrenzt sein.A modification of the device with a plunger, which is plunged into the cutting contour for separating out the precut plastic cards from the sheet or strip material provides that a vent for the existing between plunger and plastic card or enclosed air and is designed such in that a pressure difference of the pressure between the pressure stamp and the plastic card during the separation process is limited to the ambient pressure to a predetermined value. To remove the plastic card from the sheet or strip material of the plunger emerges from its rest position in the cutting contour of a cutting tool. The plunger then continues to enter the cutting contour until it hits the cut plastic card and pushes it out of the sheet or strip material destroying the residual web. Thereafter, the direction of movement of the plunger rotates and the plunger slides back through the cutting contour to his starting position. After immersing the plunger in the cutting contour, the trapped air is compressed by the moving in the direction of the plastic card plunger, while building up a negative pressure in the return movement of the plunger below the plunger. To ensure a safe process flow, the pressure difference between the pressure of the existing between plunger and plastic card air to ambient pressure should be limited to a predetermined value.
Die Entlüftung kann zum Begrenzen des Wertes der Druckdifferenz zum Umgebungsdruck derart ausgestaltet sein, dass ein Störeinfluss der Luft zwischen Druckstempel und Kunststoffkarte beim Heraustrennvorgang der Kunststoffkarte auf ein minimum begrenzt ist. Durch eine solche Entlüftung werden Rückwirkungen der beim Heraustrennvorgang zwischen Druckstempel und Kunststoffkarten komprimierten Luft auf den Druckstempel oder die Kunststoffkarte vermieden. Solche Störeinflüsse z.B. die ungleichmäßige Bewegung des Druckstempels, eine unkontrollierte Bewegung der Kunststoffkarte oder ein verfrühtes Ablösen der Kunststoffkarte, können insbesondere bei hohen Prozessgeschwindigkeiten zu einem ungleichmäßigen Heraustrennen der Kunststoffkarten führen.The vent can be designed to limit the value of the pressure difference to the ambient pressure such that a disturbing influence of the air between plunger and plastic card is limited to the separation process of the plastic card to a minimum. By such venting repercussions of the compressed during the separation process between plunger and plastic cards air to the plunger or the plastic card are avoided. Such disturbances e.g. the uneven movement of the plunger, an uncontrolled movement of the plastic card or premature detachment of the plastic card, especially at high process speeds can lead to uneven separation of the plastic cards.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Entlüftung derart ausgestaltet ist, dass eine Saugwirkung des Druckstempels beim Zurückbewegen nach den Heraustrennen der Kunststoffkarten auf ein Minimum begrenzt ist. Eine derartige Entlüftung vermeidet nach dem Herausdrücken der Karte das Ansaugen und das Hochwirbeln der Kunststoffkarten durch die Rückbewegung des Druckstempels und die dadurch entstehende Gefahr einer Störung des Produktionsablaufes durch ein Verkanten der Kunststoffkarten mit dem nachgeführten Bogen- bzw. Bandmaterial.An advantageous embodiment provides that the vent is designed such that a suction effect of the plunger is limited when moving back to the separation of the plastic cards to a minimum. Such a vent avoids the squeezing and whirling of the plastic cards by the return movement of the plunger and the resulting risk of disruption of the production process by tilting the plastic cards with the tracked sheet or strip material after pressing out the card.
Günstigerweise kann der Abstand zwischen Druckstempel und keilförmigen Schneidmesser während des Schneidvorganges geringer als die Dicke der Kunststoffkarten sein, vorzugsweise kleiner als 0,3 mm. Der geringe Abstand zwischen Druckstempel und Schneidmesser ermöglicht durch ein gleichmäßiges Heraustrennen saubere Schnittkanten und verhindert ein Verklemmen der Kunststoffkarten beim Heraustrennen zwischen Schneidmesser und Druckstempel.Conveniently, the distance between plunger and wedge-shaped cutting blade during the cutting process may be less than the thickness of the plastic cards, preferably less than 0.3 mm. The small distance between the plunger and the cutting blade allows for a clean cutting edge and prevents jamming of the plastic cards when cutting out between the cutting blade and the plunger.
Eine Ausführungsvariante sieht vor, dass der Druckstempel eine beim Heraustrennen mit der Kunststoffkarte in Kontakt stehende Stirnfläche aufweist und zur Ausgestaltung der Entlüftung mit mindestens einer zur Stirnfläche hin offenen Bohrung versehen ist. Durch die Bohrung in der Stirnfläche wird eine einfache Belüftung realisiert ohne die Gestaltung der Stirnfläche zu beeinflussen.One embodiment provides that the plunger has an end face which is in contact with the plastic card when being cut out and is provided with at least one bore open towards the end face in order to design the vent. Through the hole in the face a simple ventilation is realized without affecting the design of the face.
Für eine gleichmäßige Entlüftung können die Bohrungen an der Stirnfläche symmetrisch zu den parallel zu den Seitenkanten der Stirnfläche verlaufenden Längs- und Querachsen der Stirnfläche angeordnet sein.For uniform venting, the bores on the end face can be arranged symmetrically to the longitudinal and transverse axes of the end face extending parallel to the side edges of the end face.
Für eine seitliche Luftführung entlang den Seitenkanten der Stirnfläche und des Druckstempels kann die Entlüftung durch eine dreidimensionale Konturierung an der Stirnfläche ausgestaltet sein.For a lateral air guide along the side edges of the end face and the plunger, the vent can be configured by a three-dimensional contouring on the end face.
Für ein verbesserten Heraustrennvorgang der eingeschnittenen Kunststoffkarten durch ein an den Ecken beginnendes Herausschälen der Karten aus dem Bogen- bzw. Bandmaterial können erhabene Eckenbereiche der Stirnflächen gemeinsam eine gedachte Ebene aufspannen und dazwischenliegende Seitenkanten gegenüber der gedachten Ebene zurückversetzt verlaufen. Die Entlüftung im Bereich der Stirnfläche erfolgt dabei über die tieferliegenden Seitenkanten.For an improved separation process of the incised plastic cards by starting at the corners peeling the cards from the sheet or strip material raised corner areas of the faces together span an imaginary plane and run intervening side edges opposite the imaginary plane. The venting in the area of the end face takes place over the deeper side edges.
Eine weitere Ausbildung sieht vor, dass die Entlüftung mindestens eine an der Stirnfläche angeordnete Nut aufweist. Bei konstruktiven Lösungen die Bohrungen in der Druckfläche nicht zulassen oder bei denen solche Bohrungen nicht erwünscht sind, bzw. zur Unterstützung der Entlüftung durch eine Konturierung kann eine ausreichende Entlüftung der zwischen Druckstempel und Kunststoffkarte vorhandenen Luft durch Nuten in der Stirnfläche ermöglicht werden, wobei die Nuten sich Vorteilhafterweise bis zu den Seitenkanten der Stirnfläche erstrecken.A further embodiment provides that the vent has at least one groove arranged on the end face. In constructive solutions do not allow the holes in the pressure surface or in which such holes are not desired, or to support the venting by contouring a sufficient ventilation of existing between plunger and plastic card air can be made possible by grooves in the face, the grooves Advantageously extend to the side edges of the end face.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass die Entlüftung Luftkanäle an den Schneidwerkzeugen umfasst. Durch Luftkanäle an den Schneidwerkzeugen lässt sich insbesondere bei einer gezielten Ausgestaltung des Druckstempels, z.B. durch eine dreidimensionale Konturierung an der Stirnfläche oder durch an dieser angeordnete Nuten, eine besonders gute Luftführung erzielen.An expedient embodiment provides that the vent comprises air ducts on the cutting tools. By air channels on the cutting tools can be particularly in a targeted design of the plunger, For example, by a three-dimensional contouring on the end face or by arranged on this grooves, achieve a particularly good air flow.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Heraustrennen von Kunststoffkarten aus einem Bogen- bzw. Bandmaterial umfasst die Merkmale des Anspruchs 23. Mit diesem Verfahren lassen sich in einer Vorrichtung zum Heraustrennen von Kunststoffkarten hohe Stückzahlen realisieren, wobei der Zeitaufwand pro Kunststoffkarte im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren geringer ist.An inventive method for separating plastic cards from a sheet or strip material comprises the features of claim 23. With this method can be implemented in a device for separating plastic cards high volumes, the time required per plastic card compared to conventional methods is lower.
Für einen einfachen und beschleunigten Verfahrensablauf können mindestens zwei Kunststoffkarten zwangsgekoppelt fixiert, zwangsgekoppelt eingeschnitten und anschließend gleichzeitig herausgedrückt werden.For a simple and accelerated procedure, at least two plastic cards can be positively locked, forcibly cut in and then pushed out at the same time.
Eine bevorzugte Ausführung des Verfahrens sieht vor, dass beim Herausdrücken der Kunststoffkarten eine Entlüftung erfolgt, die einen Einfluss der vom Druckstempel erzeugen Luftbewegungen auf das Herausdrücken und die Auswurfrichtung der Kunststoffkarten auf ein Minimum begrenzt. Diese Entlüftung ermöglicht ein schnelleres Heraustrennen der Kunststoffkarten aus dem Bogen- bzw. Bandmaterial und damit einen insgesamt noch mal beschleunigten Verfahrensablauf, da ein Verkanten oder Verklemmen der Kunststoffkarten in der Vorrichtung durch die Entlüftung vermieden wird.A preferred embodiment of the method provides that, when the plastic cards are pressed out, a ventilation takes place which limits an influence of the air movement generated by the pressure stamp on the pushing out and the direction of ejection of the plastic cards to a minimum. This vent allows a faster separation of the plastic cards from the sheet or strip material and thus a total once again accelerated process flow, as a jamming or jamming of the plastic cards is avoided in the device by the vent.
Günstigerweise kann das Herausdrücken der Kunststoffkarten aus dem Bogen- bzw. Bandmaterial mittels einer Schälbewegung erfolgen. Bei dieser Schälbewegung wird die Kraft zum Heraustrennen der Kunststoffkarte zunächst punktuell an mindestens einem Punkt im Bereich der Kunststoffkarte, bevorzugt im Bereich der Ecken, aufgebracht. Die aufgebrachte Kraft führt in diesen Punkten zu einem Ablösen der eingeschnittenen Kunststoffkarten aus dem Bogen- bzw. Bandmaterial, bzw. zu einem Zertrennen des verbliebenen Reststegs in diesen Bereichen. Bei einer weiteren Krafteinleitung wird die Kunststoffkarte beginnend von den Punkten der ersten Krafteinleitung entlang der eingeschnittenen Schneidkontur aus dem Bogen- bzw. Bandmaterial herausgeschält, ähnlich eines ziehenden Schnitts. Das Herausschälen der Kunststoffkarten aus dem Bogen- bzw. Bandmaterial ermöglicht saubere Schnittkanten der Kunststoffkarten. Besonders geeignet für das Herausschälen der Kunststoffkarten sind dabei Druckstempel mit dreidimensional konturierten Stirnflächen, wobei sich erhabene Eckenbereiche der Stirnfläche ähnlich einer Kronenkontur als besonders geeignet herausgestellt haben, da die Spitzen der konturierten Stirnfläche an den Ecken der Kunststoffkarte angreifen und die Krafteinleitung auf mehrere Punkte verteilt ist.Conveniently, the pushing out of the plastic cards from the sheet or strip material can be done by means of a peeling movement. In this peeling movement, the force for separating out the plastic card is initially applied selectively to at least one point in the region of the plastic card, preferably in the region of the corners. The applied force leads in these points to a detachment of the incised plastic cards from the sheet or strip material, or to a severing of the remaining residual web in these areas. In a further introduction of force, the plastic card is peeled from the sheet or strip material starting from the points of the first application of force along the incised cutting contour, similar to a pulling cut. The peeling of the plastic cards from the sheet or strip material allows clean cut edges of the plastic cards. Particularly suitable for peeling the plastic cards are plunger with three-dimensionally contoured faces, with raised corner areas of the face similar to a crown contour have been found to be particularly suitable because the tips of the contoured face attack at the corners of the plastic card and the force is distributed to several points ,
In folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1- eine Schnittzeichnung durch einen frontseitigen Ausschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Heraustrennen von Kunststoffkarten,
Figur 2- eine Schnittzeichnung durch einen seitlichen Ausschnitt der Vorrichtung aus Figur 1,
Figur 3- eine Vorrichtung gemäß Figur 1 mit eingeschnittenen Schneidmessern,
Figur 4- eine Vorrichtung gemäß Figur 2 mit eingeschnittenen Schneidmessern,
Figur 5- eine Vorrichtung gemäß Figur 3 mit Druckstempel zum Heraustrennen der Kunststoffkarten,
Figur 6- eine Vorrichtung gemäß Figur 4 mit Druckstempel zum Heraustrennen der Kunststoffkarten,
Figur 7- eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Heraustrennen von Kunststoffkarten, und
Figur 8- eine perspektivische Ansicht der montierten Vorrichtung aus Figur 7.
- FIG. 1
- a sectional drawing through a front-side section of the device according to the invention for cutting out plastic cards,
- FIG. 2
- a sectional view through a side section of the device of Figure 1,
- FIG. 3
- a device according to Figure 1 with cut cutting blades,
- FIG. 4
- a device according to Figure 2 with cut cutting blades,
- FIG. 5
- a device according to FIG. 3 with a plunger for cutting out the plastic cards,
- FIG. 6
- a device according to FIG. 4 with a plunger for cutting out the plastic cards,
- FIG. 7
- an exploded perspective view of a device according to the invention for the separation of plastic cards, and
- FIG. 8
- a perspective view of the assembled device of Figure 7.
Die in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Schnittzeichnungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beschreiben das Funktionsprinzip des zwangsgekoppelten Heraustrennens von mehreren Kunststoffkarten aus einem Kunststoffbogen 1. Die Vorrichtung umfasst zwei obere und zwei untere Schneidwerkzeuge mit einer rechteckförmig umlaufenden Schneidkontur sowie jeweils einen oberen und unteren Führungsrahmen 2. Die Führungsrahmen 2 umfassen eine zwischen den nebeneinander angeordneten Schneidwerkzeugen 4 positionierte Strebe 3. Die Schneidwerkzeuge 4 umfassen die Schneidkontur bildende umlaufende keilförmige Schneidmesser 5, wobei die Schneidwerkzeuge 4 mit nur geringem Spiel in die von den äußeren Rahmenteilen des Führungsrahmens 2 und der Strebe 3 gebildeten Führungsrahmenelemente eintauchbar ausgestaltet sind. Die in Figur 1 und in Figur 2 gezeigte Frontseiten- und Seitenansicht zeigen die Fixierung des Kunststoffbogens 1 durch den oberen und unteren Führungsrahmen 2. Die Schneidwerkzeuge befinden sich dabei in ihrer Ausgangsposition, d.h. die Schneidmesser 4 befinden sich nicht in Eingriff mit den Kunststoffbogen 1.The sectional drawings of a device according to the invention shown in Figures 1 to 6 describe the functional principle of the positively coupled separating out of several plastic cards from a
Die Figuren 3 und 4 zeigen die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Heraustrennen von Kunststoffkarten mit zusammengepressten Schneidwerkzeugen 4. Die oberen und unteren Schneidwerkzeuge 4 schneiden in die entsprechenden Ober- und Unterseiten des Kunststoffbogens 1 ein. Dabei berühren sich die oberen und unteren Schneidwerkzeuge 4 nicht. Zwischen den oberen und unteren Schneidmessern 5 bleibt ein kleiner Reststeg des Kunststoffmaterials bestehen, der die eingeschnittene Kunststoffkarte weiterhin mit den Kunststoffbogen 1 umlaufend verbindet. Die Kontur der Kunststoffkarte wird durch die rechteckförmig umlaufende Schneidkontur der Schneidwerkzeuge 4 vorgegeben. Die oberen und unteren Schneidmesser 5 befinden sich beim Schneidvorgang exakt übereinander, so dass sich zwischen der oberen und unteren eingeschnittenen Kontur der Kunststoffkarte kein Versatz entsteht. Während des Einschneidvorgangs wird der Kunststoffbogen 1 weiterhin von den oberen und unteren Führungsrahmen 2 fixiert.Figures 3 and 4 show the inventive device for cutting out plastic cards with
In den Figur 5 und 6 ist neben dem durch die Führungsrahmen 2 fixierten und durch die Schneidwerkzeuge 4 eingeschnittenen Kunststoffbogen 1 die Druckstempel 6 zum Heraustrennen der Kunststoffkarten aus dem Kunststoffbogen 1 zu sehen. Die Druckstempel 6 bestehen aus einer Stirnfläche 7 und einem Hubzylinder 8. Die Stirnfläche 7 des Druckstempels 6 befindet sich dabei zwischen den die Schneidkontur bildenden Schneidmessern 5 der oberen Schneidwerkzeuge 4. Dabei füllt die Stirnfläche 7 fast die gesamte Schneidkontur aus, so dass zwischen Stirnfläche 7 und Schneidmesser 5 nur ein kleiner Spalt verbleibt. Die der Kunststoffkarte zugewandte Fläche der Stirnfläche 7 weist zur Führung der zwischen Druckstempel 6 und Kunststoffkarte vorhandenen oder hinströmenden Luft eine Konturierung auf. Dabei stehen die Eckenbereiche der Stirnfläche 7 höher als die dazwischenliegenden Seitenbereiche der Stirnfläche 7 ab. Zum Heraustrennen der Kunststoffkarte aus dem Kunststoffbogen 1 wird die Stirnfläche 7 des Druckstempels 6 durch den Hubzylinder 8 in Richtung der eingeschnittenen Kunststoffkarte gedrückt. Dabei berühren die Eckenbereiche der Stirnfläche 7 die Kunststoffkarte als erstes. Bei einem weiteren Ausfahren des Hubzylinders 8 wird der Reststeg zwischen Kunststoffkarte und Kunststoffbogen 1 an den Ecken beginnend zertrennt und die Kunststoffkarte aus dem durch den oberen und unteren Führungsrahmen 2 fixierten Kunststoffbogen 1 herausschält. Die herausgetrennte Kunststoffkarte fällt nach unten aus der Vorrichtung heraus.In the figure, 5 and 6, in addition to the fixed by the
Die Figur 7 zeigt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Heraustrennen von Kunststoffkarten mit drei in Längsrichtung nebeneinander angeordneten Schneidwerkzeugen 4. Diese Vorrichtung ist auf einer länglichen Grundplatte 10 montiert. Diese quaderförmige Grundplatte weist an beiden kurzen Seiten jeweils zwei senkrecht auf der Grundplatte 10 befestigte Lagerbolzen 11 auf, auf den jeweils koaxial eine zylindrische Lagerhülse 12 verschieblich angeordnet ist. Die Grundplatte 10 weist drei in Längsrichtung nebeneinander angeordnete Öffnungen 13 auf, durch die die herausgetrennten Kunststoffkarten nach unten aus der Vorrichtung herausfallen. Die Öffnungen 13 sind jeweils durch einen Steg der Grundplatte 10 voneinander getrennt. Über den Öffnungen 13 wird jeweils ein Schneidwerkzeug 4 angeordnet und an der Grundplatte 10 befestigt. Dabei sind die Schneidwerkzeuge 4 so gestaltet, dass zwischen den angrenzenden keilförmigen Schneidmessern 5 der nebeneinander angeordneten Schneidwerkzeuge 4 eine Nut zur Aufnahme der Strebe 3 des Führungsrahmens 2 entsteht. Oberhalb der unteren Schneidwerkzeuge 4 ist der untere Führungsrahmen 2 in einer Weise angeordnet, dass die Streben 3 des Führungsrahmens 2 in die Nuten zwischen den Schneidwerkzeugen 4 passen. Der untere Führungsrahmen 2 ist an seinen Längsseiten mit zwei senkrecht angeordneten Gleitbolzen 14 versehen, die in entsprechende Gleithülsen 15 eingreifen. Diese Gleithülsen 15 werden in Bohrungen 16 auf der Grundplatte 10 fixiert. Auf beiden Längsseiten des unteren Führungsrahmens 2 sind mittig und an den Außenseiten jeweils drei Federn 17 angebracht. Diese Federn 17 stützen sich in entsprechenden Sacklochbohrungen 18 auf der Grundplatte 10 ab.FIG. 7 shows an exploded perspective view of a device according to the invention for cutting out plastic cards with three longitudinally juxtaposed cutting
Der obere Führungsrahmen 2 und die oberen nebeneinander angeordneten Schneidwerkzeuge 4 sind spiegelbildlich zu den unteren Elementen an einer ebenfalls länglichen Schneidplatte 20 angeordnet. Diese Schneidplatte 20 weist an seinen kurzen Seiten jeweils zwei Bohrungen 21 zur Aufnahme der Lagerhülsen 12 auf. Die Schneidplatte 20 weist im Gegensatz zur Grundplatte 10 statt der Öffnungen 13 drei in Längsrichtung nebeneinander angeordnete Druckstempel 6 auf. Die Druckstempel 6 bestehen jeweils aus einer Stirnfläche 7 oder einem Hubzylinder 8. Die Druckstempel 6 sind so in der Schneidplatte 20 angeordnet, dass die Stirnfläche 7 exakt in die Schneidkontur des Schneidwerkzeuges 4 hineinpasst. Figur 8 zeigt eine Ansicht einer montierten Vorrichtung.The
Die Schneidwerkzeuge 4 sind einzeln demontierbar in der Grundplatte 10 und der Schneidplatte 20 befestigt, so dass sie bei einer Beschädigung oder einem Verschleiß der keilförmigen Schneidmesser 5 unabhängig voneinander ersetzt werden können. Alle oberen und unteren Schneidwerkzeuge 4 sind ebenso wie sowohl die oberen und unteren Führungsrahmen 2 und die Druckstempel 6 identische Bauteile, wodurch sich die Anzahl der notwendigen Komponenten für die Herstellung und die Ersatzteillagerungen reduziert.The
Zum Einschneiden und Heraustrennen von Kunststoffkarten wird ein Kunststoffbogen 1 über eine der Längsseiten in die in Figur 7 und Figur 8 gezeigten erfindungsgemäßen Vorrichtung eingeführt. Der Kunststoffbogen 1 erstreckt sich dabei mindestens über die Breite der drei nebeneinander angeordneten Schneidwerkzeuge 4. Befindet sich der Kunststoffbogen 1 in der Vorrichtung wird durch ein Druck auf die Schneidplatte 20 der Kunststoffbogen 1 zwischen den federnd gelagerten oberen und unteren Führungsrahmen 2 fixiert. Durch einen weiteren Druck auf die Schneidplatte 20 wird die Kontur der Kunststoffkarte durch die oberen und unteren Schneidwerkzeuge von oben und von unten in den Kunststoffbogen eingeschnitten. Die Schneidwerkzeuge 4 und die Führungsrahmen 2 verbleiben in dieser Position, während die Stirnfläche 7 des Druckstempels 6 durch den Hubzylinder 8 durch die oberen Schneidwerkzeuge 4 hindurch durch die Kunststoffkarte aus dem Kunststoffbogen 1 herausdrückt und dabei den zwischen den oberen und unteren keilförmigen Schneidmesser 5 verbliebenen Steg zwischen Kunststoffkarte und Kunststoffbogen 1 zertrennt. Die Kunststoffkarte fällt nach unten durch die Öffnungen 13 in der Grundplatte 10 aus der Vorrichtung heraus. Nach dem Heraustrennen der Kunststoffkarte wird die Stirnfläche 7 durch den Hubzylinder 8 in seine Ausgangsposition zurückgezogen und der Druck auf die Schneidplatte 20 entlastet. Die Führungsrahmen 2 geben den Kunststoffbogen 1 frei, so dass er neu zwischen den Führungsrahmen 2 positioniert werden kann bevor die Vorrichtung den Kunststoffbogen 1 erneut fixiert und weitere Kunststoffkarten heraustrennt.For cutting and separating plastic cards, a
Claims (25)
- Device for the separation of plastic cards, especially chip cards, from a sheet or strip material, with an upper and lower cutting tool defining the cutting outline which are designed to cut into a corresponding upper and lower side of the sheet or strip material, while retaining a residual cross-piece, and comprising a pressure stamp that can plunge into the cutting outline for separating out the cut plastic cards from the sheet or strip material, and which has a front end face which is in contact with the plastic card during separation, wherein at least two upper and at least two lower cutting tools assigned in each case next to each other are provided for the forcibly coupled separation of several plastic cards, a ventilation is provided for the air present or enclosed between the pressure stamp and the plastic card and that this is formed by a three-dimensional outline on the front end face in a manner that a pressure difference between the pressure of the air present between the pressure stamp and the plastic card during the separation process and the ambient pressure is limited to a predetermined value.
- Device according to Claim 1,
characterized in that the ventilation to limit the value of the pressure difference to the ambient pressure is formed such that any disruptive influence of the air present or enclosed between the pressure stamp and the plastic card during separation of the plastic card is kept to a minimum. - Device according to Claim 1 or 2,
characterized in that the ventilation is formed such that any suction effect from the pressure stamp on moving back after the separation of the plastic card is kept to a minimum. - Device according to one of the Claims 1 to 3,
characterized in that the distance between the pressure stamp and the wedge-shaped cutting blade during cutting process is less than the thickness of the plastic cards, and preferably less than 0.3 mm. - Device according to one of the Claims 1 to 4,
characterized in that the pressure stamp has a front surface that is in contact with the plastic card during separation and is provided with at least one bored hole open to the front surface to provide ventilation. - Device according to Claim 5,
characterized in that the bored holes in the front surface are symmetrical to the longitudinal and transverse axes of the front surface running parallel to the side edges of the front surface. - Device according to Claims 1 to 6,
characterized in that raised corner areas of the front surface span jointly a conceived area and that side edges in between are set back in relation to the conceived area. - Device according to one of the Claims 1 to 7,
characterized in that the ventilation has at least one groove on the front surface. - Device according to one of the Claims 1 to 8,
characterized in that the ventilation includes air ducts at the cutting tools. - Device according to Claims 1 to 9,
characterized in that between an upper and a lower cutting tool a fixing device for the positioning and holding of the sheet or strip material is provided at least during the cutting process. - Device according to Claim 10,
characterized in that the fixing device consists of an upper and a lower guide frame element. - Device according to Claim 11,
characterized in that the guide frame elements of at least two adjacent cutting tools are linked to form a jointly movable guide frame element. - Device according to Claim 12,
characterized in that the guide frame is spring supported. - Device according to Claims 12 or 13,
characterized in that the guide frame is formed as a single component. - Device according to one of the Claims 11 to 14,
characterized in that the cutting tools each have a wedge-shaped cutting blade defining the cutting outline and the guide frame element assigned in each case has a window, whereby the cutting blade is formed such that it can move into the assigned window. - Device according to Claim 15,
characterized in that the guide frame has at least two adjacent windows which are separated from each other by connecting struts. - Device according to Claim 16,
characterized in that the connecting struts of the guide frame are formed as replaceable round bars. - Device according to Claim 16 or 17,
characterized in that the connecting struts have a width of 2 to 5 times the thickness of the plastic cards. - Device according to one of the Claims 1 to 18,
characterized in that the cutting tools have a cutting outline running round in a rectangle with a longer and a shorter side and the shorter sides of the adjacent cutting tools are aligned parallel to each other. - Device according to Claim 19,
characterized in that between two adjacent wedge-shaped cutting blades a groove is formed to incorporate the connecting strut during the cutting process. - Device according to Claim 20,
characterized in that the depth of groove is greater than the height of the connecting struts. - Device according to one of the Claims 1 to 21,
characterized in that at least a lower and/or an assigned upper cutting tool is/are arranged on a base plate and said base plate comprises at least a window coaxially arranged relative to the cutting outline of a cutting tool, the opening area of the window corresponding at least to the area formed by the cutting outline. - Method for the separation of plastic cards with one of the devices from the Claims 1 to 22 with the following stages:- Fixing the sheet or strip material,- Cutting the upper and lower side of the sheet or strip material with the assigned upper and lower cutting tools defining the cutting outline, while retaining a residual cross-piece;- Pressing out of the plastic cards from the sheet or strip material,characterized in that at least two plastic cards are separated forcibly coupled out from the sheet or strip material at the same time and as the plastic cards are being pressed out, ventilation is carried out by a three-dimensional outline on the front end of the pressure stamp, which limits any effect of the air movement created by the pressure stamp on the pressing out and the direction of ejection of the plastic cards to a minimum..
- Method according to Claim 23,
characterized in that at least two plastic cards are fixed forcibly coupled, cut forcibly coupled and then pressed out at the same time. - Method according to Claim 23 or 24,
characterized in that the pressing out of the plastic cards from the sheet or strip material is carried out by means of a peeling movement.
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