EP3509865B1 - Kompakte zusammentragvorrichtung zum erstellen eines materialbogenhefts - Google Patents

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EP3509865B1
EP3509865B1 EP17772328.5A EP17772328A EP3509865B1 EP 3509865 B1 EP3509865 B1 EP 3509865B1 EP 17772328 A EP17772328 A EP 17772328A EP 3509865 B1 EP3509865 B1 EP 3509865B1
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EP
European Patent Office
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material sheet
document
type
sheets
collating
Prior art date
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Active
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EP17772328.5A
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English (en)
French (fr)
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EP3509865A1 (de
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Steffen Baudach
Christoph Von Czapiewski
Alexander GÖDECKE
Roland HERES
Alexander Straub
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bundesdruckerei GmbH
Original Assignee
Bundesdruckerei GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to PL17772328T priority Critical patent/PL3509865T3/pl
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Publication of EP3509865B1 publication Critical patent/EP3509865B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42C—BOOKBINDING
    • B42C1/00—Collating or gathering sheets combined with processes for permanently attaching together sheets or signatures or for interposing inserts
    • B42C1/12—Machines for both collating or gathering and permanently attaching together the sheets or signatures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/24—Passports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/40—Manufacture

Definitions

  • the invention relates to a device for collating material sheets and creating a material sheet booklet for a document type, in particular for a document type selected from a plurality of different types of ID, value or security documents.
  • the invention also relates to a method for collating corresponding material sheets and creating a corresponding material sheet booklet.
  • Documents in the form of identity, value or security documents such as an identity card, passport or credit card, usually include one Document body which is a composite body produced from a plurality of material sheets or which comprises such a body.
  • the choice of the materials used, the formats, the structures, the number and / or the sequence of the material sheets used depends on the type of document for which the document body is intended.
  • an identity document, value document or security document there is thus the need to assemble a plurality of material sheets of different types in accordance with a selection and sequence specific to the corresponding document.
  • the DE 10 2015 202 995 A1 describes a production system for book-shaped identification documents, which consists of a first system part, formed by at least one document card device group for producing individualized document cards, and a second system part, formed by at least one assembly device group for joining a set of book sheets of the identification document with an associated one individualized document card with the creation of the identification document, the at least one document card device group each being composed of at least one containerized document card manufacturing unit and the at least one assembly device group each being composed of at least one containerized assembly manufacturing unit.
  • the following method is used to set up the production plant: (a) production of at least one containerized document card production unit and at least one containerized assembly production unit at a production site; (b) transporting the at least one containerized document card production unit and the at least one containerized assembly production unit to an installation site; and (c) assembling and assembling the at least one containerized document card production unit to form the first system part and the at least one containerized assembly production unit to form the second system part at the installation site.
  • the object of the present invention is to provide a collating device for collating sheets of material and creating a material sheet booklet and a corresponding method for collecting the material sheets and creating the material sheet booklet, which are both efficient and flexible with regard to the types of documents to be created.
  • Embodiments relate to a collation device for collating material sheets and creating a material sheet booklet for a document type selected from a plurality of different ID, value or security document types, the material sheet booklet to be created comprising the material sheets collected in a document-type-specific order.
  • the gathering device comprises: supply stations which each hold material sheets of a uniform material sheet type in a supply cassette, have a material sheet carrier with a storage area for providing a single one of the material sheets and are arranged along a first curved path around a vertical curve axis.
  • a distributing device which is configured to distribute the individual material sheets from the supply cassette to the storage area of the respective material sheet carrier at the supply stations.
  • a material sheet pick-up device for collecting the material sheets for the material sheet booklet to be created, the material sheet pick-up device being configured to pick up the material sheet from the storage area of the respective material sheet carrier in the document-type-specific order at the individual storage stations of the document-type-specific order.
  • the material sheet pick-up device comprises a fixing device which is configured to fix the material sheet to be picked up there at the storage stations on the material sheet picked up immediately before by the material sheet pick-up device in accordance with the document-type-specific sequence, so that the relative alignment of the material sheet to be picked up with respect to the material sheet picked up immediately before is determined and the document type-specific material sheet booklet is successively created.
  • a curved path is understood to mean a path which is characterized by a simple, i.e. intersection-free, closed curve is given.
  • a curved path is understood to mean a path running along a smooth curve. The curve can extend in a Euclidean plane.
  • a curved path is understood to mean, in particular, a circular or elliptical path.
  • An arrangement of the storage stations along a curved path, in particular a circular path, could enable a particularly space-saving arrangement of a large number of storage stations. This is particularly advantageous for setting up a corresponding collating device in a limited spatial arrangement in confined spaces. In addition, this allows the device to be transported efficiently, for example in a container, without having to dismantle it into its individual parts in a laborious manner.
  • a vertical i.e. understood vertical axis through the geometric center of gravity of the area enclosed by the curved path.
  • a vertical axis is understood here to mean a straight line extending in the perpendicular direction, i.e. parallel to a plumb line when the collating device is arranged ready for operation on a flat, horizontal surface.
  • the collating device comprises a central carrier unit, the shape of which essentially corresponds to a vertical cylinder standing on its base, in particular a circular cylinder, an elliptical cylinder or a cylinder based on a regular polygon.
  • the storage stations are arranged along the circumference of the cylinder and the central axis corresponds to the central longitudinal axis of the central carrier unit.
  • the document type-specific material sheet booklet to be created comprises all or at least some of the material sheets that make up a document body of the selected document type.
  • the material sheet booklet comprises the material sheets in a document-type-specific order.
  • Paper, cardboard or plastics such as metal foils, for example, can be used as materials for the material sheets.
  • a sheet of material can also comprise combinations of these materials.
  • the document body can, for example, be a card body if the identity document, value document or security document is a card-shaped document.
  • the document body can also be a body that is part of an identity document, a document of value or a security document.
  • it can be a data card which is part of a book-shaped ID, value or security document, for example a passport.
  • personal and / or document-specific information such as a passport photo, name, address of the user or a house number is applied to such a data card, in particular also in machine-readable form.
  • the material sheet booklet can in particular comprise a material sheet with a chip, which is configured to store person-specific and / or document-type-specific information.
  • the chip can have a secure memory area in which personal and / or document type-specific data are stored.
  • an “ID, value or security document” is understood to mean a paper and / or plastic-based document on or in which person-specific and / or document type-specific information is introduced in an optically and / or electronically readable manner that identifies the user or of the document, for example to enable certain services or functions.
  • Documents of value can in particular also be banknotes or vouchers.
  • a document can also be an access card, for example.
  • the material sheet booklet can in particular be provided for the production of a data card, i. a paper- or plastic-based card, which is arranged in a book block of an identity document, value document or security document and on which person-specific and / or document-specific information is applied in an optically legible manner, identifying the user or the document, for example for the release of certain services or functions.
  • a data card i. a paper- or plastic-based card, which is arranged in a book block of an identity document, value document or security document and on which person-specific and / or document-specific information is applied in an optically legible manner, identifying the user or the document, for example for the release of certain services or functions.
  • Embodiments can have the advantage that they provide a device which enables an efficient collation of a document-type-specific selection of material sheets in a document-type-specific order.
  • they can make it possible to select a first document type from a plurality of different identification, value or security document types and after the creation of a material sheet booklet for the first document type, to switch flexibly to collating material sheets and creating a material sheet booklet for a second document type.
  • the supply stations could make it possible to provide different types of material sheets.
  • the material sheets required for the selected document type can be collected by a material sheet receiving device in the order specific to the document type. If several sheets of material of the same type of sheet of material are required for a selected document type, then, according to one embodiment, sheets of material are collected several times from the same supply station in accordance with the sequence specific to the document type. According to another embodiment, the corresponding material sheets are collected in the order specific to the document type from different supply stations which are equipped with material sheets of the same material sheet type.
  • the material sheet receiving device is configured to move in the document-type-specific sequence to the individual supply stations of the document-type-specific sequence, i. E. the supply stations included in the document type-specific selection.
  • the respective supply station of this selection to which the material sheet receiving device moves provides the material sheet type currently required in accordance with the document-type-specific sequence.
  • the path which the material sheet receiving device follows when collecting the material sheets can be subject to an additional optimization criterion in addition to the criterion of collecting the required material sheets according to the document type-specific sequence.
  • a corresponding optimization criterion can be, for example, the criterion of the shortest path to be covered or the shortest time required.
  • Another criterion can be that the supply stations are uniform or have different Weighting, for example according to a predetermined sequence, are emptied.
  • the supply stations comprise supply cassettes in which the material sheets are arranged.
  • each supply station can be assigned a fixed type of sheet of material, so that a specific supply station always provides the same type of sheet of material. If the supply of material sheets is partially or completely used up, this is replenished with material sheets of the same material sheet type.
  • the assignment of the material sheet types to the supply stations can follow a predefined pattern. This pattern is based, for example, on the supply stations being arranged in a row according to the order specific to the document type. In this case, it is advantageous if material sheet types which are required several times in the order specific to the document type are provided by a corresponding plurality of storage stations with the same material sheet type.
  • supply stations with material sheet types for the production of material sheet booklets for different identity, value or security documents are provided.
  • the arrangement of the supply stations can advantageously be selected such that the shortest path for collecting the material sheets according to the different document-specific sequences is required, averaged over the plurality of ID, value or security documents.
  • the criterion can be chosen that on average the shortest time is required for collection.
  • different document types can also be weighted differently. For example, document types that are or are to be produced more frequently are assigned a greater weighting factor than document types that are produced less often.
  • the collating device comprises a central control device which comprises, for example, a microprocessor and a memory with program instructions for controlling the collating device. If the central control device receives a selection of a document type to be created, it can control the movement pattern of the material sheet receiving device by executing the program instructions, for example. This can take place, for example, on the basis of a predetermined movement pattern stored in a table to which the central control device has access.
  • the movement pattern is dynamically calculated by the microprocessor on the basis of a document-type-specific sequence for the document type to be created, as well as an assembly overview which contains information about which supply station is equipped with which material sheet type.
  • the corresponding document-type-specific sequence and the corresponding equipment overview can be stored, for example, in a table to which the central control device has access.
  • the gathering device has a reading device for reading material sheet type identifiers which identify the material sheet type contained in the supply cassette. For example, one of the supply stations has a reading device. If this supply station or an associated supply cassette is filled with new material sheets, an associated material sheet type identifier is read in and reported to the central control device, which identifies the material sheet type of the newly introduced material sheets based on the message.
  • the material sheet type identifier can be implemented, for example, in the form of an ID number, a bar code, a QR code, another geometric and / or pictographic and / or alphanumeric code or as a color code, which can be visually detected, for example. Furthermore, the material sheet type identifier can be implemented in the form of an RFID transponder.
  • the supply cassettes each have a material sheet type identifier which identifies the type of material sheet contained in the supply cassette.
  • a material sheet type identifier which identifies the type of material sheet contained in the supply cassette.
  • This material sheet type identifier is read, for example, by a reading device of the supply station when the supply cassette is inserted and reported to the central device.
  • a reading device can be assigned to a supply station, for example.
  • each of the supply stations comprises a corresponding reading device.
  • the material sheet type identifiers can include information about the number of material sheets contained or inserted in the supply cassette.
  • the current number of material sheets in a supply cassette can be monitored by a material sheet counter, from which the number of material sheets used is recorded.
  • a corresponding sheet of material counter can be implemented, for example, as a module on the supply cassettes, on the supply stations or in the central control device.
  • Fixing the relative alignment of the material sheets in the material sheet booklet can have the advantage that the susceptibility to errors in the subsequent processing is reduced, for example, by slipping of the material sheets, folding or falling apart of the material sheet booklet.
  • this increases the manageability of the material sheet booklet and thus allows more efficient further processing, for example by increasing the transport speed or eliminating the need to provide additional securing elements for securing the material sheet alignment and / or the material sheet booklet.
  • Fixation methods such as ultrasonic welding, in which no additional material or no additional elements are introduced into the material sheet booklet are particularly advantageous.
  • the material sheet booklet thus remains easy to process further without having to take into account corresponding additional material or corresponding additional elements or without having to remove them at a later point in time.
  • Embodiments can have the advantage that they enable efficient fixation, in particular by ultrasonic welding.
  • the material sheet receiving device is configured to move to the individual supply stations in the order specific to the document type.
  • the collating device has an essentially cylindrical configuration.
  • the gathering device comprises a central carrier unit which is rotationally symmetrical with respect to a central longitudinal axis, around which the storage stations are arranged along the curved path.
  • the first curved path runs around the central longitudinal axis of the cylindrical support unit, i.e. the curve axis is given by the central longitudinal axis.
  • the dispensing device and the material sheet receiving device are arranged to be movable along the curved path.
  • the material sheet receiving device moves at least partially along the first curved path.
  • the storage stations are arranged along part of the first curved path, for example along one half of the curved path.
  • one half of the central support unit is provided with storage stations.
  • the opposite half can, for example, be provided with stations for further processing of the created material sheet booklet.
  • Embodiments can have the advantage that the material sheet receiving device can be used to transport the successively created material sheet booklet from supply station to supply station. At the same time, further processing of the created material sheet booklet at further processing stations which are arranged for further processing of the material sheet booklet along the remaining part of the curved path is not impaired.
  • the material sheet receiving device moves along the complete first curved path.
  • Embodiments can have the advantage that supply stations are arranged in the entire curved path, so that a large number of supply stations with material sheet types for producing a large number of different identity, value or security documents can be provided in compact form.
  • the dispensing device is configured to distribute the individual material sheets at the storage stations in the order specific to the document type to the storage areas of the respective material sheet carriers.
  • Embodiments can have the advantage that the material sheets are only distributed when they are needed, while they are otherwise stored in the storage cassette, protected from environmental influences.
  • the material sheet booklet to be created comprises at least two material sheets of the same material sheet type, the dispensing device being configured to distribute at least twice a material sheet from the corresponding material sheet type at one of the supply stations, which has a supply cassette with material sheets of the corresponding material sheet type, and the material sheet receiving device for this purpose is configured to pick up a sheet of material at least twice at the corresponding supply station.
  • the dispensing device is configured to move to the individual storage stations in the order specific to the document type.
  • Embodiments can have the advantage that a mechanically simple and thus less error-prone construction of the storage stations is made possible.
  • the movement of the dispensing device is controlled by the central control device, which is also the movement of the material sheet receiving device controls.
  • the central control device controls the movement of the dispensing device according to the same criteria as the movement of the material sheet receiving device.
  • Embodiments can have the advantage that the number of storage stations can be reduced and the collating device can therefore be made more compact.
  • the dispensing device hurries ahead of the material sheet receiving device in the order specific to the document type and distributes material sheets at the supply stations in accordance with the document type-specific order, which are subsequently collected by the material sheet receiving device.
  • the movements of the distributing device and the material sheet receiving device along the curved path are controlled according to an optimized movement pattern, which was optimized, for example, on the basis of the criterion of the shortest path or the shortest time to collect the material sheets according to the document type-specific sequence.
  • the dispensing device may move away from the sheet receiving device in a direction along the curved path to the next supply station according to the document-type-specific sequence.
  • the material sheet receiving device can then, after it has received the material sheet distributed by the dispensing device, move to the next supply station in the opposite direction along the curved path according to the document-type-specific sequence.
  • the dispensing device has to reverse its direction of movement in order to arrive at the next but one storage station according to the document-type-specific sequence.
  • the material sheet receiving device of the dispensing device would in this situation in the same direction instead of moving in the opposite direction, the dispensing device at the next supply station would have to move in a direction which leads it away from the supply station after that, in order to first create space for the subsequent material sheet receiving device to receive the material sheet it has distributed.
  • the material sheet receiving device would then have to move back in order to create space for the dispensing device so that it can move to the next but one storage station and distribute a material sheet there.
  • the dispensing device would then have to move back again in order to enable the material sheet receiving device to receive the material sheet distributed by it at the next but one storage station.
  • Embodiments can avoid such complications by controlling the movements of the dispensing device and the material sheet receiving device in such a way that they move in opposite directions along the curved path to a next supply station according to the document-type-specific sequence, and / or by configuring the dispensing device and the material sheet receiving device to to be able to move past each other.
  • the material sheet booklet to be created comprises at least two material sheets of the same material sheet type, the material sheet receiving device being configured to collect the two material sheets from two different storage stations, which are each equipped with the same material sheet type.
  • Embodiments can have the advantage that the movement path of the material sheet receiving device can be made more flexible when collecting the material sheets, whereby the path covered can be shortened or the number required for the collation can be reduced and / or optimized.
  • At least one of the storage cassettes is equipped with individual sheets of material in the form of a stack.
  • the dispensing device moves at least partially along the first curved path.
  • the dispensing device moves completely along the first curved path.
  • the material sheet receiving device and the distributing device are arranged offset from one another in the axial direction relative to the curve axis or central axis, so that they can move past one another along the first curved path.
  • the material sheet receiving device and the distributing device are arranged offset from one another in the radial direction relative to the central axis, so that they can move past one another along the first curved path.
  • Embodiments can have the advantage that the material sheet receiving device and the distributing device can move past one another with a correspondingly offset arrangement, for example in the axial and / or radial direction.
  • a particularly fast and efficient movement pattern for picking up the material sheets according to the document type-specific sequence could be realized, since neither the material sheet picking up device nor the distributing device would have to perform superfluous movements to enable the other device to access a supply station.
  • the dispensing device has a receiving element, which can be moved outward in the radial direction relative to the central axis, for receiving the material sheets from the storage cassette and placing them on the storage surfaces of the respective material sheet carriers.
  • Embodiments can have the advantage that the storage stations are arranged radially outwardly relative to the central axis, ie the curve axis, while the Storage surfaces are arranged radially on the inside. This could enable the material sheet receiving device to access the material sheets provided directly.
  • the material sheet receiving device which also includes the fixing device for fixing the material sheet to be received, can be designed in a mechanically simpler manner and thus less prone to errors when used.
  • the distribution device could make it possible to efficiently distribute the material sheets from the supply cassette onto the associated storage area.
  • the dispensing device has a carrier element extending outward in the radial direction relative to the central axis for carrying the receiving element, the carrier element being movable in the axial direction relative to the central axis so that the distributing apparatus and the material sheet receiving apparatus can move past one another along the first cam track.
  • Embodiments can have the advantage that, on the one hand, the dispensing device can easily reach the material sheets provided in the storage cassettes, but on the other hand, the movement of the carrier element with the receiving element for receiving the material sheets in the axial direction relative to the central axis can ensure that the dispensing device attaches itself along the curved path the material sheet receiving device can move past, even if the paths of the two devices cross.
  • the dispensing device comprises a plurality of individual dispensing devices, which are each arranged in a stationary manner at one of the supply stations.
  • Embodiments can have the advantage that the dispensing devices are arranged in a stationary manner and therefore no mechanics are necessary for moving the dispensing device.
  • the collating device can therefore be designed in a mechanically simple manner with regard to the moving elements and thus less prone to errors. In particular, it can thereby be avoided that there is an influence or even obstructions of the movement pattern of the material sheet receiving device comes.
  • the calculation and / or the determination of the movement pattern of the material sheet receiving device are therefore also simplified, since no movement patterns of the dispensing device have to be taken into account.
  • At least one of the supply cassettes is each equipped with a plurality of individual material sheets of a uniform material sheet type in the form of a stack.
  • Embodiments can have the advantage that the material sheets can be collected directly as they are kept in stock without an additional processing step.
  • At least one of the supply cassettes is equipped with sheets of material in the form of a roll of tape and the dispensing device is configured to unroll the roll of tape during distribution and to separate a single sheet of material to be distributed.
  • Embodiments can have the advantage that they allow a simple removal mechanism by unrolling and that a large number of material sheets can be provided in a compact manner by the tape roll.
  • the material sheet receiving device is configured to arrange the material sheet which has been received immediately beforehand on the material sheet to be received in accordance with the order specific to the document type at the supply stations.
  • the material sheets for the material sheet booklet to be created have an identical format and the material sheet pick-up device is configured to arrange the material sheet picked up immediately before according to the document-type-specific sequence on the material sheet to be picked up so that it completely covers the material sheet to be picked up.
  • Embodiments can have the advantage that successive sheets of material lie exactly on top of one another with their edges.
  • the resulting sheet of material booklet has an exact format, which facilitates the further automated handling of the sheet of material booklet, since the risk of obstructions or even damage due to material sections protruding beyond the format is prevented.
  • the further processing devices for creating the corresponding ID, value or security document can thus be optimized for the corresponding exact format.
  • by precisely aligning the edges of the sheets of material to one another it can be ensured that the inner structures of the sheets of material are also precisely aligned with one another.
  • the material sheet receiving device has a suction device for receiving a material sheet by suction.
  • Embodiments can have the advantage that, on the one hand, a secure intake of the material sheets is made possible by suction, which, on the other hand, protects the material sheets and reduces the risk of mechanical damage.
  • the dispensing device has a suction device for picking up a sheet of material by suction.
  • Embodiments can have the advantage that, on the one hand, a secure intake of the material sheets is made possible by suction, which, on the other hand, protects the material sheets and reduces the risk of mechanical damage.
  • the fixing device comprises an ultrasonic sonotrode for fixing the material sheets by means of ultrasonic welding.
  • Embodiments can have the advantage that they provide an efficient and secure fixation option in which no additional elements are in the material sheet booklet can be introduced and the material sheet booklet as such receives stability without additional fixing elements.
  • an ultrasonic welding device consisting of a generator, a sound transducer or converter and a sonotrode is used for this purpose.
  • the generator generates an electrical alternating voltage, which is converted into a mechanical vibration with the aid of the sound transducer.
  • the sound transducer in turn conducts the high-frequency mechanical vibrations, i.e. Ultrasound into the sonotrode connected to it and sets it in resonance vibrations in the ultrasonic range.
  • a transformation piece or booster is arranged between the sound transducer and the sonotrode, which transforms the vibration amplitude arriving from the sound transducer and forwards this enlarged to the sonotrode.
  • the size of the resulting oscillation amplitude is influenced by the output amplitude provided by the sound transducer and by the respective amplification by the transformation piece and the sonotrode itself.
  • the sonotrode set in an ultrasonic oscillation then transmits the ultrasonic oscillation under pressure to one of the two material sheets to be connected. If the material sheets to be joined touch, boundary surface friction occurs between the two material sheets, in the so-called joining or welding zone, and this leads to local heating of the boundary surfaces. If the heating is so great that the interfaces melt, the two sheets of material weld together. The two sheets of material are pressed together during welding by the sonotrode. With ultrasonic welding, a welded connection can be created with a short welding time, since the welding energy is made available almost limited to the joining zone. This allows precise welding without affecting other areas of the material sheet handle.
  • the respective sonotrodes are provided by appropriate ultrasonic tools which, for the intended use of the sonotrode, also include at least a generator and sound transducer, if necessary. also include a transformation piece.
  • the fixing device has a plurality of ultrasonic sonotrodes.
  • Embodiments can have the advantage that the material sheet booklet is ultrasonically welded at a plurality of correspondingly spatially distributed points by the plurality of ultrasonic sonotrodes which are spatially spaced apart from one another. This can efficiently reduce the risk of the material sheets slipping and / or unfolding.
  • the ultrasonic sonotrodes are arranged in the edge region of the sheet of material to be picked up, so that the ultrasonic welding of the sheets of material takes place in the edge region.
  • the material sheets have a rectangular format, one of the ultrasonic sonotrodes being arranged in each of the four corner regions of the rectangular format, so that the ultrasonic welding of the material sheets takes place in the corner regions.
  • Embodiments can have the advantage that a secure fixation of the material sheets is made possible, the central area of the material sheet booklet, which is generally used as a so-called benefit for creating the document body (s) for the selected document type, is neither influenced nor impaired by the fixation.
  • the storage surfaces each have one or more passage openings for at least partial passage of one of the ultrasonic sonotrodes, so that the respective ultrasonic sonotrode can come into contact with the sheet of material to be fixed.
  • Embodiments can have the advantage that a simple and safe fixation of the material sheets by means of ultrasound is made possible.
  • these allow the sheet of material to be fixed to be laid out on the corresponding storage area.
  • the sheet of material to be fixed is held in place by gravity.
  • the vertical height at which the ultrasonic sonotrodes come into contact with the material sheet booklet to be welded is always the same, regardless of the number of material sheets collected up to this point in time or the current height of the material sheet booklet.
  • This allows efficient positioning of the sonotrode and control of the contact pressure.
  • the most important parameters that can usually be set in ultrasonic welding are the welding time, the energy to be introduced and the contact pressure of the sonotrode on the welded part. In the present case, no sensor system is therefore necessary to detect the height of the material sheet booklet in order to optimally set the contact pressure. Rather, the contact pressure can be fixed at a constant value.
  • the collating device further comprises a personalization device which is assigned to one of the supply stations and is configured to personalize the individual of the material sheets before they are provided on the storage surface of the material sheet carrier of the corresponding supply station.
  • Embodiments can have the advantage that when the material sheet booklet is being created, personalized material sheets can also be included. These can be created individually for the document (s) to be created, for example by a corresponding printer, for example a cardjet printer, and / or by a hologram exposure device.
  • a personalized sheet of material is, for example, a sheet of material with a photo of the future owner of the ID, value or security document to be created from the sheet of material.
  • the collating device comprises supply stations with material sheet types for each document type of the plurality of different types of identity documents, documents of value or security.
  • Embodiments can have the advantage that the creation of a plurality of identity documents, documents of value or security documents of a selected document type is parallelized and the creation speed is thus increased.
  • a uniform processing format for the material sheets can be selected, for which the collating device is optimized. If a material sheet booklet is to be created for a document type whose format is smaller than the processing format, material sheets with the uniform processing format can be selected, which comprise one or more sections for one or more documents of the document type with a smaller format.
  • the document-type-specific sequence includes further storage stations of the collating device, which are arranged along a second curved path around the central axis, the second curved path lying in a plane parallel to the plane of the first curved path.
  • Embodiments can have the advantage that they enable a spatially compact arrangement of a large number of storage stations, in particular on several levels one above the other.
  • At least the material sheet receiving device and / or the dispensing device can be moved in the axial direction relative to the central axis between the two planes.
  • Embodiments can have the advantage that the material sheet receiving device and / or distributing device can be used for collecting and / or distributing material sheets on both levels. This could be it in particular make it possible to provide a larger number of different types of material sheets in a smaller area.
  • Embodiments further relate to a method for collating material sheets and creating a material sheet booklet for a document type selected from a plurality of different ID, value or security document types, the material sheet booklet to be created comprising the material sheets collected in a document-type-specific order.
  • the method comprises: providing material sheets for a plurality of different types of ID, value or security document by means of supply stations which each hold material sheets of a uniform material sheet type in a supply cassette, have a material sheet carrier with a storage area for providing an individual of the material sheets and on a first curved path are arranged around a vertical curve axis.
  • Distribution of the material sheets for the material sheet booklet to be created by means of a distribution device which is configured to distribute the individual material sheets from the supply cassettes to the storage area of the respective material sheet carrier at the individual supply stations.
  • a material sheet receiving device which includes a fixing device.
  • the respective material sheet to be picked up is picked up by the material sheet pick-up device in that the material sheet to be picked up is fixed by means of the fixing device to the material sheet picked up immediately before according to the document-type-specific sequence in such a way that the alignment of the picked up material sheet with respect to the material sheet picked up immediately before is determined and the document-type-specific material sheet booklet successively is created.
  • Embodiments can individually or in combination with one another comprise all method steps which are carried out by the previously described embodiments of the collating device during operation.
  • FIG. 3 shows a collating device 100 which has a plurality of supply stations 102.
  • Each of the illustrated supply stations 102 each comprises a supply cassette 116, in which individual material sheets 112 of a uniform material sheet type are arranged.
  • the supply station 102 each has a sheet of material carrier 108 with a flat, rectangular storage area 110.
  • the supply stations 102 are arranged along a curved path 152, which corresponds to the circumference 146 of a central carrier unit 148 of the collating device 100, in which the individual elements of the collating device 100 are arranged.
  • the elements comprised by the gathering device 100 are aligned radially with a central longitudinal axis of the central carrier unit 148 in such a way that the material sheet carriers 108 are arranged radially on the inside, while the storage cassettes 116 are arranged radially on the outside.
  • a dispensing device 114 and a material sheet receiving device 118 are shown. Both devices 114, 118 can be moved in both directions on the cam track 152 along the circular circumference 146 of the central carrier unit 148.
  • Figure 1A shows the dispensing device 114 when a sheet of material 112 is picked up from a storage cassette 116.
  • an elongated carrier element 606 that can be extended in the radial direction is extended so that a receiving element 604 that can be moved downward in the axial direction stores the uppermost sheet of material 112 in the storage cassette 116 by means of four suction openings 602 can accommodate.
  • the material sheet receiving device 114 comprises a receiving element 150 which can be moved in the axial direction and which is lowered with the partially created material sheet booklet onto the material sheet 112 distributed until the material sheet last collected according to the document type-specific sequence rests on the material sheet 112 distributed.
  • the material sheet receiving device 118 includes a fixing device 128 with four ultrasonic welding tools 130, which each include an ultrasonic sonotrode.
  • the ultrasonic sonotrodes are moved axially upwards so that they are each guided through one of the through openings 132 in the storage surface 110 on which the sheet of material 112 rests and come into contact with the sheet of material 112.
  • the sheet of material 112 to be picked up and the sheet of material picked up last are melted in the areas of the ultrasonic sonotrodes and thus welded to one another. If the receiving element 150 is now moved back axially upwards into its starting position, the material sheet 112 which has been ultra-welded to the material sheet handle is also picked up.
  • Figure 2 shows a schematic view of the collating device 100 of FIG. 1 in a view from above.
  • the supply stations 102 are arranged along the curved path 152 around the central carrier unit 148 of the collating device 100 with the central longitudinal axis 154.
  • the sheet of material carrier 108 is arranged radially on the inside opposite the supply cassette 116.
  • the material sheet receiving device 118 and the distributing device 114 can be moved along a curved path 152 around the circumference 146 of the central carrier unit 148 of the collating device 100 to each of the supply stations 102 provided.
  • the movements of the sheet material take-up device 118 and the dispensing device 114 and the collation of material sheets 112 and the creation of a material sheet booklet by these two devices 118, 114 are controlled by a central control unit 134 which is connected to the collation device 100 via a communication link.
  • the corresponding communication connection can be either a cable connection or a wireless connection.
  • the central control device 134 is part of the central carrier unit 148.
  • Figure 3A shows a first exemplary material sheet 112, which is provided for the creation of a material sheet booklet for a single identity, value or security document.
  • the central area 202 shown in dashed lines comprises structures 204 which are provided to become part of the document body for the corresponding identity document, value document or security document.
  • the area 202 is also generally referred to as a benefit.
  • the material sheet booklet has material sheets 112 of different material sheet types with different structures 204, from which in total the structures of the document body to be created result.
  • these structures 204 can also comprise electronic components, for example a chip, an antenna, a display, an input device and / or sensors, or form them in combination with one another.
  • Figure 3B shows a second embodiment of a material sheet 112, the use of which comprises two spaced-apart regions 202 with structures 204 for creating two document bodies for two ID, value or security documents of the same document type.
  • sheets of material 112 can include panels for any number of documents of the same document type. This has the advantage that the creation of material sheet booklets for several ID, value or security documents can be parallelized. The efficiency and, in particular, the speed of collation and creation can thus be increased. In this case, the mechanics of the gathering device 100 are sufficient for creating a single sheet of material for the parallelization.
  • Figure 4A shows a material sheet booklet 500, which comprises a plurality of material sheets 112, which are each firmly welded by ultrasonic welding in the area of the joining zone 502 to the subsequent material sheet according to the document-type-specific sequence. Permanently welded means that the sheets of material cannot be separated from one another without being destroyed.
  • the corresponding sheet of material booklet 500 results from the collection devices 100, 100 ′ according to FIGS Figures 1 and 3 carried out compilation and creation process.
  • Figure 4B shows a view of the material sheet booklet 500 perpendicularly from above.
  • the joining zones 502 can be, for example, four point-like or circular or rectangular areas, for the generation of which sonotrodes with circular or rectangular welding surfaces were used. This has the advantage that the through openings 132 can be provided by simple bores.
  • Embodiments can vary in shape and diameter in the welded regions 502 depending on the shape of the ultrasonic sonotrodes 130 used.
  • Figure 5 shows a schematic view of an exemplary dispensing device 114.
  • the dispensing device 114 is in the shape of an inverted "L" with the short leg 612 oriented radially outward.
  • the carrier element 606 can be moved in the radial direction along the longitudinal direction of the short leg 612 from a first radially inner position, ie the original position, to a second radially outer position.
  • a downwardly displaceable receiving element 604 is arranged, which comprises an underlying plate-shaped section, through which suction channels for producing a negative pressure at the suction openings 602 extend.
  • a sheet of material is created by creating a vacuum 112 and can thus be lifted by the dispensing device and moved by moving the carrier element 606 from a radially outer second position to a radially inner first position.
  • Figure 6 shows a schematic view of an exemplary material sheet receiving device 118.
  • the material sheet receiving device 118 comprises a receiving element 150 which can be moved axially downward and on which a plate-shaped section 616 is arranged.
  • the receiving element 150 comprises channels 144 for generating a negative pressure for sucking in the material sheets 112 of the material sheet booklet.
  • the material sheet receiving device 118 shown comprises a fixing device 128 with sonotrode tools 130 for ultrasonic welding of material sheets 112 to the material sheet handle transported by the material sheet receiving device 118.
  • Figure 7 shows a schematic view of a supply cassette 116 and a material sheet carrier 108 from below.
  • the sheet of material carrier 108 has four through bores 132 in the corner areas of the storage area.
  • An ultrasonic sonotrode of an ultrasonic tool 130, as shown in FIG Figure 8 is shown.
  • FIG. 12 shows a schematic view of an ultrasonic tool 130 for welding sheets of material.
  • the ultrasonic tool 130 comprises a generator 902, a sound transducer 904, a transformation piece 906 and a pin-shaped sonotrode 908.
  • the generator generates a high-frequency electrical alternating voltage, which is converted by the sound transducer 904 into a mechanical oscillation of the same frequency.
  • the ultrasonic vibration is transmitted via the sound transducer 904 to the sonotrode 908, which is tuned to the same frequency, and this is set in resonance vibration. If necessary, the oscillation amplitude can be increased by installing a transformation piece 906 between the sound transducer 904 and the sonotrode 908.
  • Figure 9 shows a schematic view of a second embodiment of a collating device 100 ', which essentially consists of two collating devices 100 arranged one above the other Figure 1 corresponds.
  • storage stations 102 are arranged along two curved tracks on two parallel planes, with both curved tracks being arranged around the same axis, namely the central longitudinal axis of the central carrier unit 148.
  • the storage stations 102 according to the gathering device 100 ′ each have a stationary distribution device 114.
  • the supply stations 102 of the upper group 106 correspond to the supply stations from FIG Figure 1 .
  • the material sheets 112 are arranged in the supply cassettes as a stack of sheets.
  • the supply stations 102 of the lower group 104 comprise supply cassettes in which the material sheets 112 are arranged in the form of tape rolls.
  • the dispensing devices 114 of the lower supply stations 102 have a configuration which allows them to unroll a sheet of material at a time and to separate the correspondingly unrolled sheet of material from the roll of material for distribution.
  • the gathering device 100 has two material sheet pick-up devices 118, one for each of the two groups 104, 106 of storage stations 102.
  • a transport device 158 is provided for the axial transport of the material sheet booklet.
  • the corresponding material sheet booklet is deposited at a first of the two receiving stations 160, 160 'of the transport device 158 by the corresponding material sheet receiving device 118 and to the second receiving station 160', 160 on the level of the group 104, 106, from which the next material sheet 112 according to the document type-specific sequence is to be taken.
  • the sheet material booklet is picked up by the sheet material pick-up device 118 of the corresponding group 104, 106 and transported along a curved path around the curve axis or central longitudinal axis 154 to the corresponding supply station 102.
  • the corresponding sheet of material 112 is arranged there in a stationary manner Distributing device 114 distributed to the storage surface 110 of the corresponding material sheet carrier 108 and ultrasonically welded to the material sheet handle by the material sheet receiving device 118.
  • Figures 10A and 10B show a schematic detailed view of a supply cassette 116 with material sheets 112, which are arranged in the form of a stack 140.
  • a sheet of material carrier 108 with a flat storage surface 110 which in the example shown has a rectangular format, is arranged on the supply cassette 116.
  • a through opening 132 for the ultrasonic sonotrodes 130 is arranged in each of the corner regions of the storage surface 110.
  • the dispensing device 114 is shown in detail.
  • Figure 10A shows the receiving of a sheet of material 112 by the dispensing device 114 by means of suction openings 602.
  • a receiving element 604 which can be moved vertically along the carrier element 606, is arranged above the upwardly open supply cassette 116.
  • the receiving element 604 is moved with the suction openings 602 downwards on the uppermost sheet of material 112 in the supply cassette 116.
  • the suction openings 602 come into contact with the uppermost sheet of material 112 in the supply cassette 116. This can be ascertained, for example, by recognizing a resistance when the receiving element 604 is moved downwards, or it can be controlled as a function of the filling quantity of the storage cassette 116.
  • suction openings 602 to suck in the uppermost sheet of material 112 also has the advantage that the sheet of material 112 can be sucked in even if the suction openings 602 have not yet come into contact with it, but have been sufficiently approached.
  • the sucked-in sheet of material 112 is lifted upward by moving the receiving element 604.
  • the carrier element 606, which carries the receiving element 604 can be moved along a rail formed by a web 608 to the storage surface 110.
  • the carrier element 606 has a groove 610 in which the web 608 is arranged.
  • Figure 10B shows the state when the carrier element 606 has been moved along the rails 608 over the storage surface 110.
  • the material sheet 112 picked up is deposited on the depositing surface 110 by switching off the negative pressure at the suction openings 602 by means of gravity.
  • the receiving element 604 is also moved downwards.
  • FIG. 11 shows a schematic view of the dispensing device 114 from the front.
  • the carrier element 606 on which the receiving element 604 is arranged can be seen.
  • the carrier element 606 comprises two lateral holding arms 610 with grooves 612, which can be moved along the webs 608.
  • the receiving element 604 can be moved perpendicularly along the carrier element 606.
  • the receiving element 604 comprises suction openings 602, which are in a through connection with channels 614 for generating negative pressure for sucking in a sheet of material 112.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Collation Of Sheets And Webs (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zusammentragen von Materialbögen und Erstellen eines Materialbogenhefts für einen Dokumenttyp, insbesondere für einen aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenttypen ausgewählten Dokumenttyp. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Zusammentragen von entsprechenden Materialbögen und Erstellen eines entsprechenden Materialbogenhefts.
  • Dokumente in Form von Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenten, wie etwa ein Personalausweis, Reisepass oder eine Kreditkarte, umfassen üblicherweise einen Dokumentenkörper, bei welchem es sich um einen aus einer Mehrzahl von Materialbögen hergestellten Verbundkörper handelt oder welcher einen solchen umfasst. Die Wahl der hierbei verwendeten Materialien, der Formate, der Strukturen, der Anzahl und/oder der Reihenfolge der verwendeten Materialbögen hängt von dem Dokumenttyp ab, für welchen der Dokumentenkörper vorgesehen ist. Bei der Herstellung eines Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokuments ergibt sich somit die Notwendigkeit, eine Mehrzahl von Materialbögen unterschiedlichen Typs gemäß einer für das entsprechende Dokument spezifischen Auswahl und Reihenfolge zusammenzustellen.
  • Die DE 10 2015 202 995 A1 beschreibt eine Produktionsanlage für buchförmig ausgestaltete Identifikationsdokumente, welche aus einem ersten Anlagenteil, gebildet durch mindestens eine Dokumentenkarten-Vorrichtungsgruppe zum Herstellen von individualisierten Dokumentenkarten, und einem zweiten Anlagenteil, gebildet durch mindestens eine Montage-Vorrichtungsgruppe zum Zusammenfügen eines Satzes von Buchblättern des Identifikationsdokuments mit einer zugehörigen individualisierten Dokumentenkarte unter Erstellung des Identifikationsdokuments, ausgebildet ist, wobei die mindestens eine Dokumentenkarten-Vorrichtungsgruppe jeweils aus mindestens einer containerisierten Dokumentenkarten-Fertigungseinheit und die mindestens eine Montage-Vorrichtungsgruppe jeweils aus mindestens einer containerisierten Montage-Fertigungseinheit aufgebaut sind. Zum Errichten der Produktionsanlage dient folgendes Verfahren: (a) Herstellen mindestens einer containerisierten Dokumentenkarten-Fertigungseinheit und mindestens einer containerisierten Montage-Fertigungseinheit an einem Herstellungsort; (b) Transportieren der mindestens einen containerisierten Dokumentenkarten-Fertigungseinheit und der mindestens einen containerisierten Montage-Fertigungseinheit zu einem Aufstellungsort; und (c) Zusammenstellen und Montieren der mindestens einen containerisierten Dokumentenkarten-Fertigungseinheit unter Bildung des ersten Anlagenteils und der mindestens einen containerisierten Montage-Fertigungseinheit unter Bildung des zweiten Anlagenteils, an dem Aufstellungsort.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Zusammentragvorrichtung zum Zusammentragen von Materialbögen und Erstellen eines Materialbogenhefts sowie ein entsprechendes Verfahren zum Zusammentragen der Materialbögen und Erstellen des Materialbogenhefts bereitzustellen, welche sowohl effizient sind als auch flexibel im Hinblick auf die zu erstellenden Dokumenttypen.
  • Die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind im abhängigen Patentanspruch angegeben.
  • Ausführungsformen betreffen eine Zusammentragvorrichtung zum Zusammentragen von Materialbögen und Erstellen eines Materialbogenhefts für einen aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenttypen ausgewählten Dokumenttyp, wobei das zu erstellende Materialbogenheft die zusammengetragenen Materialbögen in einer dokumenttypspezifischen Reihenfolge umfasst.
  • Die Zusammentragvorrichtung umfasst: Vorratsstationen, welche jeweils Materialbögen eines einheitlichen Materialbogentyps in einer Vorratskassette vorrätig halten, einen Materialbogenträger mit einer Ablagefläche zum Bereitstellen eines Einzelnen der Materialbögen aufweisen und entlang einer ersten Kurvenbahn um eine vertikale Kurvenachse angeordnet sind.
  • Eine Austeilvorrichtung, welche dazu konfiguriert ist, an den Vorratsstationen jeweils den Einzelnen der Materialbögen aus der Vorratskassette auf die Ablagefläche des jeweiligen Materialbogenträgers auszuteilen.
  • Eine Materialbogenaufnahmevorrichtung zum Einsammeln der Materialbögen für das zu erstellende Materialbogenheft, wobei die Materialbogenaufnahmevorrichtung dazu konfiguriert ist, in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge an den einzelnen Vorratsstationen der dokumenttypspezifischen Reihenfolge jeweils den Materialbogen von der Ablagefläche des jeweiligen Materialbogenträgers aufzunehmen. Die Materialbogenaufnahmevorrichtung umfasst eine Fixiervorrichtung, welche dazu konfiguriert ist, an den Vorratstationen jeweils den dort aufzunehmenden Materialbogen an dem von der Materialbogenaufnahmevorrichtung gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge unmittelbar zuvor aufgenommenen Materialbogen zu fixieren, sodass die relative Ausrichtung des aufzunehmenden Materialbogens gegenüber dem unmittelbar zuvor aufgenommenen Materialbogen festgelegt und sukzessive das dokumenttypspezifische Materialbogenheft erstellt wird.
  • Unter einer Kurvenbahn wird im Folgenden eine Bahn verstanden, welche durch eine einfache, d.h. schnittpunktfreie, geschlossene Kurve gegeben ist. Insbesondere wird unter einer Kurvenbahn eine sich entlang einer glatten Kurve verlaufende Bahn verstanden. Die Kurve kann sich dabei in einer euklidischen Ebene erstrecken. Unter einer Kurvenbahn wird insbesondere eine Kreis- oder Ellipsenbahn verstanden.
  • Eine Anordnung der Vorratsstationen entlang einer Kurvenbahn, insbesondere einer Kreisbahn, könnte eine besonders platzsparende Anordnung einer Vielzahl von Vorratsstationen ermöglichen. Dies ist insbesondere vorteilhaft für die Aufstellung einer entsprechenden Zusammentragvorrichtung in einer begrenzten räumlichen Anordnung in beengten Raumverhältnissen. Zudem erlaubt dies einen effizienten Transport der Vorrichtung beispielsweise in einem Container, ohne diese aufwendig in ihre Einzelteile zerlegen zu müssen.
  • Unter einer Kurvenachse, im Folgenden auch als Mittelachse der Kurvenbahn bezeichnet, wird eine vertikale, d.h. senkrechte, Achse durch den geometrischen Schwerpunkt der von der Kurvenbahn umschlossenen Fläche verstanden. Unter einer senkrechten Achse wird hierbei eine sich in Lotrichtung erstreckende Gerade verstanden, d.h. parallel zu einer Lotschnur, wenn die Zusammentragvorrichtung betriebsbereit auf ebenem, horizontalem Untergrund betriebsbereit angeordnet ist. Beispielsweise umfasst die Zusammentragvorrichtung eine zentrale Trägereinheit, deren Form im Wesentlichen einem auf seiner Grundfläche stehenden senkrechten Zylinder, insbesondere einem Kreiszylinder, einem elliptischen Zylinder oder einem Zylinder auf Basis eines regulären Vielecks, entspricht. Die Vorratsstationen sind entlang des Umfangs des Zylinders angeordnet und die Mittelachse entspricht der Mittellängsachse der zentralen Trägereinheit.
  • Das zu erstellende dokumenttypspezifische Materialbogenheft umfasst alle oder zumindest einen Teil der Materialbögen, aus denen ein Dokumentenkörper des ausgewählten Dokumenttyps besteht. Insbesondere umfasst das Materialbogenheft die Materialbögen in einer dokumenttypspezifischen Reihenfolge. Als Materialien der Materialbögen können beispielsweise Papier, Pappe oder Kunststoffe wie Metallfolien Verwendung finden. Ein Materialbogen kann auch Kombinationen dieser Materialen umfassen.
  • Bei dem Dokumentenkörper kann es sich beispielsweise um einen Kartenkörper handeln, wenn es sich bei dem Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokument um ein kartenförmiges Dokument handelt. Bei dem Dokumentenkörper kann es sich ferner auch um einen Körper handeln, der Teil eines Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokument ist. So kann es sich beispielsweise um eine Datenkarte handeln, welche Teil eines buchenförmigen Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokuments, beispielsweise eines Reisepasses, ist. Auf eine solche Datenkarte sind beispielsweise personen-und/oder dokumentspezifische Informationen wie ein Passbild, Name, Adresse des Nutzers oder eine Hausnummer aufgebracht, insbesondere auch in maschinenlesbarer Form.
  • Das Materialbogenheft kann insbesondere einen Materialbogen mit einem Chip umfassen, welcher zur Speicherung personen- und/oder dokumenttypspezifischer Informationen konfiguriert ist. Der Chip kann einen gesicherten Speicherbereich aufweisen, in welchem personen- und/oder dokumenttypspezifische Daten gespeichert werden.
  • Unter einem "Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokument" wird im Folgenden ein papier- und/oder kunststoffbasiertes Dokument verstanden, auf bzw. in welchem personenspezifische und/oder dokumenttypspezifische Informationen optisch und/oder elektronisch lesbar eingebracht sind, die eine Identifizierung des Nutzers oder des Dokuments, beispielsweise für die Freigabe bestimmter Dienste oder Funktionen ermöglichen. Darunter fallen zum Beispiel Ausweisdokumente, insbesondere Reisepässe, Personalausweise, Visa sowie Führerscheine, Fahrzeugscheine, Fahrzeugbriefe, Firmenausweise, Gesundheitskarten oder andere ID-Dokumente sowie auch Chipkarten, Zahlungsmittel, insbesondere Bankkarten, Kreditkarten, Frachtbriefe oder sonstige Berechtigungsnachweise. Wertdokumente können insbesondere auch Geldscheine oder Wertgutscheine sein. Ebenso kann es sich bei einem Dokument beispielsweise um eine Zugangskarte handeln.
  • Das Materialbogenheft kann insbesondere zur Herstellung einer Datenkarte vorgesehen sein, d.h. einer papier- oder kunststoffbasierten Karte, welche in einem Buchblock eines Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokuments angeordnet ist und auf der personenspezifische und/oder dokumentenspezifische Informationen optisch lesbar aufgebracht sind, die eine Identifizierung des Nutzers oder des Dokuments, beispielsweise für die Freigabe bestimmter Dienste oder Funktionen ermöglicht.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass sie eine Vorrichtung bereitstellen, welche ein effizientes Zusammentragen einer dokumenttypspezifischen Auswahl von Materialbögen in einer dokumenttypspezifischen Reihenfolge ermöglichen. Insbesondere können sie es ermöglichen aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenttypen einen ersten Dokumenttyp auszuwählen und nach der Erstellung eines Materialbogenhefts für den ersten Dokumenttyp flexibel zu einem Zusammentragen von Materialbögen und Erstellen eines Materialbogenhefts für einen zweiten Dokumenttyp zu wechseln.
  • Die Vorratsstationen könnten es ermöglichen, unterschiedliche Materialbogentypen bereitzustellen. Aus der bereitgestellten Mehrzahl an Materialbogentypen können die für den ausgewählten Dokumenttyp benötigten Materialbögen durch eine Materialbogenaufnahmevorrichtung in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge eingesammelt werden. Werden für einen ausgewählten Dokumenttyp mehrere Materialbögen desselben Materialbogentyps benötigt, so werden nach einer Ausführungsform mehrmals Materialbögen von derselben Vorratsstation gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge eingesammelt. Gemäß einer anderen Ausführungsform werden die entsprechenden Materialbögen in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge von verschiedenen Vorratsstationen eingesammelt, welche mit Materialbögen desselben Materialbogentyps bestückt sind.
  • Nach Ausführungsformen ist die Materialbogenaufnahmevorrichtung dazu konfiguriert, sich in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge zu den einzelnen Vorratsstationen der dokumenttypspezifischen Reihenfolge zu bewegen, d.h. den von der dokumenttypspezifischen Auswahl umfassten Vorratsstationen. Die jeweilige Vorratsstation dieser Auswahl, zu der sich die Materialbogenaufnahmevorrichtung bewegt, stellt jeweils den gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge aktuell benötigten Materialbogentyp bereit.
  • Stellen mehrere Vorratsstationen Materialbögen desselben Materialbogentyps bereit, so kann der Pfad, welchem die Materialbogenaufnahmevorrichtung beim Einsammeln der Materialbögen folgt, neben dem Kriterium, die benötigten Materialbögen gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge einzusammeln, einem zusätzlichen Optimierungskriterium unterworfen sein. Bei einem entsprechenden Optimierungskriterium kann es sich beispielsweise um das Kriterium des kürzesten zurückzulegenden Pfads oder der kürzesten benötigten Zeit handeln. Ein weiteres Kriterium kann sein, dass die Vorratsstationen gleichmäßig oder mit einer unterschiedlichen Gewichtung, beispielsweise gemäß einer vorbestimmten Reihenfolge, entleert werden.
  • Nach Ausführungsformen umfassen die Vorratsstationen Vorratskassetten, in welchen die Materialbögen angeordnet sind. Hierbei kann jeder Vorratsstation ein fester Materialbogentyp zugeordnet sein, sodass eine bestimmte Vorratsstation stets denselben Materialbogentyp bereitstellt. Ist der Vorrat an Materialbögen teilweise oder vollständig aufgebraucht, so wird dieser durch Materialbögen desselben Materialbogentyps aufgefüllt. Die Zuordnung der Materialbogentypen zu den Vorratsstationen kann einem vordefinierten Muster folgen. Dieses Muster basiert beispielsweise darauf, dass die Vorratsstationen gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge in einer Reihe angeordnet sind. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn Materialbogentypen, welche in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge mehrfach benötigt werden, durch eine entsprechende Mehrzahl von Vorratsstationen mit demselben Materialbogentyp bereitgestellt werden.
  • Nach Ausführungsformen werden Vorratsstationen mit Materialbogentypen zur Herstellung von Materialbogenheften für unterschiedliche Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumente bereitgestellt. In diesen Ausführungsformen kann die Anordnung der Vorratsstationen vorteilhafterweise so gewählt werden, dass über die Mehrzahl an Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumente gemittelt der kürzeste Pfad zum Einsammeln der Materialbögen gemäß den unterschiedlichen dokumentspezifischen Reihenfolgen benötigt wird. Alternativ kann das Kriterium gewählt werden, dass im Durchschnitt die kürzeste Zeit zum Einsammeln benötigt wird. Weiterhin alternativ können unterschiedliche Dokumenttypen unterschiedlich gewichtet werden. Beispielsweise werden Dokumenttypen, welche häufiger hergestellt werden bzw. werden sollen, ein größerer Gewichtungsfaktor zugeordnet als Dokumenttypen, die seltener erstellt werden.
  • Nach Ausführungsformen umfasst die Zusammentragvorrichtung eine zentrale Steuervorrichtung, welche beispielsweise einen Mikroprozessor und einen Speicher mit Programminstruktionen zum Steuern der Zusammentragvorrichtung umfasst. Wird von der zentralen Steuervorrichtung eine Auswahl eines zu erstellenden Dokumenttyps empfangen, so kann diese beispielsweise durch Ausführen der Programminstruktionen das Bewegungsmuster der Materialbogenaufnahmevorrichtung steuern. Dies kann beispielsweise auf Basis eines in einer Tabelle hinterlegten vorbestimmten Bewegungsmusters erfolgen, auf welche die zentrale Steuervorrichtung Zugriff besitzt.
  • Nach Ausführungsformen wird das Bewegungsmuster von dem Mikroprozessor dynamisch errechnet auf Basis einer für den zu erstellenden Dokumenttyp dokumenttypspezifischen Reihenfolge sowie einer Bestückungsübersicht, welche Informationen darüber enthält, welche Vorratsstation mit Materialbögen welchen Materialbogentyps bestückt ist. Die entsprechende dokumenttypspezifische Reihenfolge sowie die entsprechende Bestückungsübersicht können beispielsweise in einer Tabelle hinterlegt sein, auf welche die zentrale Steuervorrichtung Zugriff besitzt.
  • Erfolgt die Bestückung der einzelnen Vorratsstationen mit Materialbogentypen keinem vorbestimmten Bestückungsmuster, so weist die Zusammentragvorrichtung eine Lesevorrichtung zum Lesen von Materialbogentypidentifikatoren auf, welche den in der Vorratskassette beinhalteten Materialbogentyp identifizieren. Beispielsweise weist eine der Vorratsstationen eine Lesevorrichtung auf. Wird diese Vorratsstation bzw. eine zugehörige Vorratskassette mit neuen Materialbögen bestückt, wird ein zugehöriger Materialbogentypidentifikator eingelesen und an die zentrale Steuervorrichtung gemeldet, welche den Materialbogentyp der neu eingebrachten Materialbögen anhand der Meldung identifiziert.
  • Der Materialbogentypidentifikator kann beispielweise in Form einer ID-Nummer, eines Strichcodes, eines QR-Codes, eines sonstigen geometrischen und/oder piktographischen und/oder alphanumerischen Codes oder als Farb-Code implementiert sein, welche beispielsweise visuell erfassbar sind. Ferner kann der Materialbogentypidentifikator in Form eines RFID-Transponders implementiert sein.
  • Nach Ausführungsformen weisen die Vorratskassetten jeweils einen Materialbogentypidentifikator auf, welcher den in der Vorratskassette beinhalteten Materialbogentyp identifizieren. Nach Ausführungsformen wird bei einer Bestückung einer Vorratsstation eine neue Vorratskassette mit einem neuen Materialbogentypidentifikator eingebracht. Dieser Materialbogentypidentifikator wird beispielsweise durch eine Lesevorrichtung der Vorratsstation beim Einbringen der Vorratskassette gelesen und an die zentrale Vorrichtung gemeldet. Eine Lesevorrichtung kann beispielsweise jeweils einer Vorratsstation zugeordnet sein. Nach Ausführungsformen umfasst jede der Vorratsstationen eine entsprechende Lesevorrichtung.
  • Zudem können die Materialbogentypidentifikatoren Informationen über die Anzahl der in der Vorratskassette enthaltenen bzw. eingebrachten Materialbögen umfassen. Die aktuelle Anzahl an Materialbögen in einer Vorratskassette kann durch einen Materialbogenzähler überwacht werden, von welchem die Anzahl der verbrauchten Materialbögen erfasst wird. Ein entsprechender Materialbogenzähler kann beispielweise als Modul an den Vorratskassetten, an den Vorratsstationen oder in der zentralen Steuervorrichtung implementiert sein.
  • Das Fixieren der relativen Ausrichtung der Materialbögen in dem Materialbogenheft kann den Vorteil haben, dass die Fehleranfälligkeiten der nachfolgenden Bearbeitung beispielsweise durch ein Verrutschen der Materialbögen, ein Auffalten oder Auseinanderfallen des Materialbogenhefts reduziert wird. Zudem erhöht dies die Handhabbarkeit des Materialbogenhefts und erlaubt somit eine effizientere Weiterverarbeitung, beispielsweise durch eine Erhöhung der Transportgeschwindigkeit oder der wegfallenden Notwendigkeit, zusätzliche Sicherungselemente zum Sichern der Materialbogenausrichtung und/oder des Materialbogenhefts bereitstellen zu müssen. Vorteilhaft sind insbesondere Fixierungsverfahren, wie etwa Ultraschallschweißen, bei welchen kein zusätzliches Material bzw. keine zusätzlichen Elemente in das Materialbogenheft eingebracht werden. Das Materialbogenheft bleibt somit leicht weiterbearbeitbar, ohne dass auf entsprechendes zusätzliches Material oder entsprechende zusätzliche Elemente Rücksicht genommen werden müsste bzw. eine Entfernung derselben zu einem späteren Zeitpunkt notwendig wird.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass sie eine effiziente Fixierung, insbesondere durch Ultraschallverschweißung ermöglichen.
  • Nach Ausführungsformen ist die Materialbogenaufnahmevorrichtung dazu konfiguriert, sich in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge zu den einzelnen Vorratsstationen zu bewegen.
  • Nach Ausführungsformen weist die Zusammentragvorrichtung eine im Wesentlichen zylinderförmige Ausgestaltung auf. Hierbei umfasst die Zusammentragvorrichtung eine zentrale zu einer Mittellängsachse rotationssymmetrische Trägereinheit, um die herum die Vorratsstationen entlang der Kurvenbahn angeordnet sind. Die erste Kurvenbahn verläuft dabei um die Mittellängsachse der zylinderförmigen Trägereinheit, d.h. die Kurvenachse ist durch die Mittellängsachse gegeben. Dabei sind die Austeilvorrichtung und die Materialbogenaufnahmevorrichtung entlang der Kurvenbahn verfahrbar angeordnet.
  • Nach Ausführungsformen bewegt sich die Materialbogenaufnahmevorrichtung zumindest teilweise entlang der ersten Kurvenbahn.
  • Nach Ausführungsformen sind die Vorratsstationen entlang eines Teils der ersten Kurvenbahn angeordnet, beispielsweise entlang einer Hälfte der Kurvenbahn. Somit ist eine Hälfte der zentralen Trägereinheit mit Vorratsstationen versehen. Die gegenüberliegende Hälfte kann beispielsweise mit Stationen zur Weiterverarbeitung des erstellten Materialbogenhefts versehen sein.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass die Materialbogenaufnahmevorrichtung zum Transport des sukzessiven erstellten Materialbogenhefts von Vorratsstation zu Vorratsstation dienen kann. Zugleich wird eine Weiterverarbeitung des erstellten Materialbogenhefts an weiteren Bearbeitungsstationen, welche für die Weiterverarbeitung des Materialbogenhefts entlang des verbleibenden Teils der Kurvenbahn angeordnet sind, nicht beeinträchtigt.
  • Nach Ausführungsformen bewegt sich die Materialbogenaufnahmevorrichtung entlang der vollständigen ersten Kurvenbahn.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass Vorratsstationen in der gesamten Kurvenbahn angeordnet sind, sodass eine Vielzahl von Vorratsstationen mit Materialbogentypen zur Herstellung einer Vielzahl unterschiedlicher Ausweis-, Wert-oder Sicherheitsdokumente in kompakter Form bereitgestellt werden kann.
  • Nach Ausführungsformen ist die Austeilvorrichtung dazu konfiguriert, die einzelnen Materialbögen an den Vorratsstationen in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge an die Ablageflächen der jeweiligen Materialbogenträger auszuteilen.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass die Materialbögen nur ausgeteilt werden, wenn diese benötigt werden, während sie ansonsten vor Umgebungseinflüssen geschützt in der Vorratskassette verwahrt werden.
  • Nach Ausführungsformen umfasst das zu erstellende Materialbogenheft zumindest zwei Materialbögen desselben Materialbogentyps, wobei die Austeilvorrichtung dazu konfiguriert ist, an einer der Vorratsstationen, welche eine Vorratskassetten mit Materialbögen des entsprechenden Materialbogentyps aufweist, zumindest zweimal einen Materialbogen aus der entsprechenden Vorratskassetten auszuteilen, und wobei die Materialbogenaufnahmevorrichtung dazu konfiguriert ist, an der entsprechenden Vorratsstation zumindest zweimal einen Materialbogen aufzunehmen.
  • Nach Ausführungsformen ist die Austeilvorrichtung dazu konfiguriert, sich in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge zu den einzelnen Vorratsstationen zu bewegen.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass ein mechanisch einfacher und damit weniger fehleranfälliger Aufbau der Vorratsstationen ermöglicht wird. Nach Ausführungsformen wird die Bewegung der Austeilvorrichtung von der zentralen Steuervorrichtung gesteuert, welche auch die Bewegungen der Materialbogenaufnahmevorrichtung steuert. Nach Ausführungsformen steuert die zentrale Steuervorrichtung die Bewegung der Austeilvorrichtung nach denselben Kriterien, wie die Bewegung der Materialbogenaufnahmevorrichtung.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass die Anzahl der Vorratsstationen reduziert und die Zusammentragvorrichtung mithin kompakter ausgestaltet werden kann.
  • Nach Ausführungsformen eilt die Austeilvorrichtung der Materialbogenaufnahmevorrichtung in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge voraus und teilt an den Vorratsstationen gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge Materialbögen aus, welche von der Materialbogenaufnahmevorrichtung nachfolgend aufgesammelt werden.
  • Nach Ausführungsformen erfolgt die Steuerung der Bewegungen der Austeilvorrichtung und der Materialbogenaufnahmevorrichtung entlang der Kurvenbahn gemäß einem optimierten Bewegungsmuster, welches beispielsweise auf Basis des Kriteriums des kürzesten Wegs oder der kürzesten Zeit zum Einsammeln der Materialbögen gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge optimiert wurde. So kann es beispielsweise dazu kommen, dass sich die Austeilvorrichtung, nachdem sie an einer Vorratsstation einen Materialbogen ausgeteilt hat, von der Materialbogenaufnahmevorrichtung weg in einer Richtung entlang der Kurvenbahn zu der gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge nächsten Vorratsstation bewegt. Die Materialbogenaufnahmevorrichtung kann sich anschließend, nachdem sie den von der Austeilvorrichtung ausgeteilten Materialbogen aufgenommen hat, zu der gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge nächsten Vorratsstation in der entgegengesetzten Richtung entlang der Kurvenbahn bewegen.
  • Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn die Austeilvorrichtung ihre Bewegungsrichtung umkehren muss, um zu der gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge übernächsten Vorratsstation zu gelangen. Würde die Materialbogenaufnahmevorrichtung der Austeilvorrichtung in dieser Situation in der gleichen Richtung nachfolgen, anstatt sich in der entgegengesetzten Richtung zu bewegen, so müsste sich die Austeilvorrichtung an der nächsten Vorratsstation in einer Richtung bewegen, welche sie von der übernächsten Vorratsstation wegführt, um zunächst der nachfolgenden Materialbogenaufnahmevorrichtung Platz zur Aufnahme des von ihr ausgeteilten Materialbogens zu verschaffen. Anschließend müsste sich die Materialbogenaufnahmevorrichtung zurückbewegen, um der Austeilvorrichtung Platz zu verschaffen, so dass diese sich zu der übernächsten Vorratsstation bewegen und dort einen materialbogen austeilen kann. Anschließend müsste sich die Austeilvorrichtung wieder zurückbewegen, um es der Materialbogenaufnahmevorrichtung zu ermöglichen, den von ihr an der übernächsten Vorratsstation ausgeteilten Materialbogen aufzunehmen. Ausführungsformen können solche Komplikationen vermeiden, indem die Bewegungen der Austeilvorrichtung und der Materialbogenaufnahmevorrichtung so gesteuert werden, dass sich diese in entgegengesetzten Richtungen entlang der Kurvenbahn zu einer gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge nächsten Vorratsstation bewegen, und/oder indem die Austeilvorrichtung und die Materialbogenaufnahmevorrichtung dazu konfiguriert sind, sich aneinander vorbeibewegen zu können.
  • Nach Ausführungsformen umfasst das zu erstellende Materialbogenheft zumindest zwei Materialbögen desselben Materialbogentyps, wobei die Materialbogenaufnahmevorrichtung dazu konfiguriert ist, die beiden Materialbögen von zwei verschiedenen Vorratsstationen, welche jeweils mit demselben Materialbogentyp bestückt sind, einzusammeln.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass der Bewegungspfad der Materialbogenaufnahmevorrichtung beim Einsammeln der Materialbögen flexibler gestaltet werden kann, wodurch der zurückgelegte Pfad verkürzt bzw. die für das Zusammentragen benötigte Zahl reduziert und/oder optimiert werden kann.
  • Nach Ausführungsformen ist zumindest eine der Vorratskassetten mit einzelnen Materialbögen in Form eines Stapels bestückt.
  • Nach Ausführungsformen bewegt sich die Austeilvorrichtung zumindest teilweise entlang der ersten Kurvenbahn.
  • Nach Ausführungsformen bewegt sich die Austeilvorrichtung vollständig entlang der ersten Kurvenbahn.
  • Nach Ausführungsformen sind die Materialbogenaufnahmevorrichtung und die Austeilvorrichtung in axialer Richtung relativ zur Kurvenachse bzw. Mittelachse zueinander versetzt angeordnet, sodass sie sich entlang der ersten Kurvenbahn aneinander vorbeibewegen können.
  • Nach Ausführungsformen sind die Materialbogenaufnahmevorrichtung und die Austeilvorrichtung in radialer Richtung relativ zur Mittelachse zueinander versetzt angeordnet, sodass sie sich entlang der ersten Kurvenbahn aneinander vorbeibewegen können.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass die Materialbogenaufnahmevorrichtung und die Austeilvorrichtung sich bei einer entsprechend versetzten Anordnung, beispielsweise in axialer und/oder radialer Richtung, aneinander vorbei bewegen können. Somit könnte ein besonders schnelles und effizientes Bewegungsmuster zur Aufnahme der Materialbögen gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge realisiert werden, da weder die Materialbogenaufnahmevorrichtung noch die Austeilvorrichtung überflüssige Bewegungen ausführen müssten, um der jeweils anderen Vorrichtung den Zugang zu einer Vorratsstation zu ermöglichen.
  • Nach Ausführungsformen weist die Austeilvorrichtung ein in radialer Richtung relativ zur Mittelachse nach außen verfahrbares Aufnahmeelement zum Aufnehmen der Materialbögen aus den Vorratskassette und Ablegen auf den Ablageflächen der jeweiligen Materialbogenträger auf.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass die Vorratsstationen relativ zur Mittelachse, d.h. Kurvenachse, radial außenliegend angeordnet sind, während die Ablageflächen radial innenliegend angeordnet sind. Dies könnte ein direktes Zugreifen der Materialbogenaufnahmevorrichtung auf die bereitgestellten Materialbögen ermöglichen. Dabei kann die Materialbogenaufnahmevorrichtung, welche auch die Fixiervorrichtung zum Fixieren des aufzunehmenden Materialbogens umfasst, mechanisch einfacher und damit bei der Verwendung weniger fehleranfällig ausgestaltet werden. Die Austeilvorrichtung könnte es ermöglichen, die Materialbögen aus der Vorratskassette effizient auf die zugehörige Ablagefläche auszuteilen.
  • Nach Ausführungsformen weist die Austeilvorrichtung ein sich in radialer Richtung relativ zur Mittelachse nach außen erstreckendes Trägerelement zum Tragen des Aufnahmeelements auf, wobei das Trägerelement in axialer Richtung relativ zur Mittelachse verfahrbar ist, sodass die Austeilvorrichtung und die Materialbogenaufnahmevorrichtung sich entlang der ersten Kurvenbahn aneinander vorbeibewegen können.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass die Austeilvorrichtung einerseits die in den Vorratskassetten bereitgestellten Materialbögen gut erreichen kann, andererseits aber das Verfahren des Trägerelements mit dem Aufnahmeelement zur Aufnahme der Materialbögen in axialer Richtung relativ zur Mittelachse sicherstellen kann, dass sich die Austeilvorrichtung entlang der Kurvenbahn an der Materialbogenaufnahmevorrichtung vorbeibewegen kann, selbst wenn sich die Bahnen der beiden Vorrichtungen kreuzen.
  • Nach Ausführungsformen umfasst die Austeilvorrichtung eine Mehrzahl von Einzelausteilvorrichtungen, welche jeweils stationär an einer der Vorratsstationen angeordnet sind.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass die Austeilvorrichtungen stationär angeordnet sind und somit keine Mechanik zur Bewegung der Austeilvorrichtung notwendig ist. Mithin kann die Zusammentragvorrichtung hinsichtlich der bewegten Elemente mechanisch einfach und damit weniger fehleranfällig ausgestaltet werden. Insbesondere kann dadurch vermieden werden, dass es zu einer Beeinflussung oder gar Behinderungen des Bewegungsmusters der Materialbogenaufnahmevorrichtung kommt. Mithin vereinfachen sich auch die Berechnung und/oder die Festlegung des Bewegungsmusters der Materialbogenaufnahmevorrichtung, da keine Bewegungsmuster der Austeilvorrichtung berücksichtigt werden müssen.
  • Nach Ausführungsformen ist zumindest eine der Vorratskassetten jeweils mit einer Mehrzahl von einzelnen Materialbögen eines einheitlichen Materialbogentyps in Form eines Stapels bestückt.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass die Materialbögen ohne zusätzlichen Bearbeitungsschritt direkt so eingesammelt werden können, wie sie vorrätig gehalten werden.
  • Nach Ausführungsformen ist zumindest eine der Vorratskassetten mit Materialbögen in Form einer Bandrolle bestückt und die Austeilvorrichtung dazu konfiguriert, beim Austeilen die Bandrolle abzurollen und einen einzelnen auszuteilenden Materialbogen abzutrennen.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass sie eine einfache Entnahmemechanik durch Abrollen ermöglichen und eine große Anzahl von Materialbögen durch die Bandrolle in kompakter Weise bereitgestellt werden kann.
  • Nach Ausführungsformen ist die Materialbogenaufnahmevorrichtung dazu konfiguriert, an den Vorratsstationen jeweils den gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge unmittelbar zuvor aufgenommene Materialbogen auf dem aufzunehmenden Materialbogen anzuordnen.
  • Nach Ausführungsformen weisen die Materialbögen für das zu erstellende Materialbogenheft ein identisches Format auf und die Materialbogenaufnahmevorrichtung ist dazu konfiguriert, den gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge unmittelbar zuvor aufgenommene Materialbogen so auf dem aufzunehmenden Materialbogen anzuordnen, dass er den aufzunehmenden Materialbogen vollständig überdeckt.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass aufeinanderfolgende Materialbögen mit ihren Kanten exakt aufeinander aufliegen. Das so resultierende Materialbogenheft weist ein exaktes Format auf, was die weitere automatisierte Handhabung des Materialbogenhefts erleichtert, da die Gefahr von Behinderungen oder gar Beschädigungen durch über das Format hinausragende Materialabschnitte verhindert wird. Die weiteren Verarbeitungsvorrichtungen zur Erstellung des entsprechenden Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokuments können somit für das entsprechende exakte Format optimiert werden. Zudem kann durch eine exakte Ausrichtung der Kanten der Materialbögen zueinander sichergestellt werden, dass auch innere Strukturen der Materialbögen exakt zueinander ausgerichtet sind.
  • Nach Ausführungsformen weist die Materialbogenaufnahmevorrichtung eine Ansaugvorrichtung zum Aufnehmen eines Materialbogens durch Ansaugen auf.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass durch Ansaugen einerseits eine sichere Aufnahme der Materialbögen ermöglicht wird, welche andererseits die Materialbögen schont und das Risiko mechanischer Beschädigungen reduziert.
  • Nach Ausführungsformen weist die Austeilvorrichtung eine Ansaugvorrichtung zum Aufnehmen eines Materialbogens durch Ansaugen auf.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass durch Ansaugen einerseits eine sichere Aufnahme der Materialbögen ermöglicht wird, welche andererseits die Materialbögen schont und das Risiko mechanischer Beschädigungen reduziert.
  • Nach Ausführungsformen umfasst die Fixiervorrichtung eine Ultraschallsonotrode zum Fixieren der Materialbögen mittels Ultraschallschweißen.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass diese eine effiziente und sichere Fixierungsmöglichkeit bereitstellen, bei welcher keine zusätzlichen Elemente in das Materialbogenheft eingebracht werden und das Materialbogenheft als solches ohne zusätzliche Fixierelemente Beständigkeit erhält.
  • Beim Ultraschallschweißen werden die Materialbögen mit Ultraschall beaufschlagt und durch die resultierende innere Reibung in der Fügezone miteinander verbunden. Dazu wird ein Ultraschallschweißgerät, bestehend aus einem Generator, einem Schallwandler bzw. Konverter sowie einer Sonotrode, verwendet. Der Generator erzeugt eine elektrische Wechselspannung, welche mit Hilfe des Schallwandlers in eine mechanische Schwingung umgewandelt wird. Der Schallwandler wiederum leitet die hochfrequenten mechanischen Schwingungen, d.h. Ultraschall, in die mit ihm verbundene Sonotrode und versetzt diese in Resonanzschwingungen im Ultraschallbereich. Häufig ist zwischen Schallwandler und Sonotrode ein Transformationsstück bzw. Booster angeordnet, der die vom Schallwandler ankommende Schwingungsamplitude transformiert und diese vergrößert an die Sonotrode weiterleitet. Die Größe der resultierenden Schwingungsamplitude wird beeinflusst von der Ausgangsamplitude, die der Schallwandler bereitstellt, und von der jeweiligen Verstärkung durch das Transformationsstück sowie der Sonotrode selbst.
  • Die in eine Ultraschallschwingung versetzte Sonotrode überträgt dann die Ultraschallschwingung unter Druck auf einen der beiden zu verbindenden Materialbögen. Berühren sich die zu verbindenden Materialbögen kommt es zwischen den beiden Materialbögen, in der sogenannten Füge- oder Schweißzone, zu einer Grenzflächenreibung und dadurch zu einer lokalen Erwärmung der Grenzflächen. Ist die Erwärmung so groß, dass die Grenzflächen schmelzen, kommt es zu einer Verschweißung der beiden Materialbögen. Durch die Sonotrode werden die beiden Materialbögen beim Schweißen aneinandergepresst. Durch das Ultraschallschweißen kann eine Schweißverbindung mit geringer Schweißzeit erstellt werden, da die Schweißenergie nahezu auf die Fügezone begrenzt zur Verfügung gestellt wird. Dies erlaubt ein zielgenaues Schweißen ohne andere Bereiche des Materialbogenhefts dadurch zu beeinträchtigen.
  • Wenn im Folgenden das Vorhandensein einer oder mehrere Ultraschallsonotroden beschrieben wird, versteht es sich, dass die jeweiligen Sonotroden durch entsprechende Ultraschallwerkzeuge bereitgestellt wird, welche zur bestimmungsgemäßen Verwendung der Sonotrode zumindest auch einen Generator und Schallwandler, gegebenenfalls. auch noch ein Transformationsstück, umfassen.
  • Nach Ausführungsformen weist die Fixiervorrichtung eine Mehrzahl von Ultraschallsonotroden auf.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass das Materialbogenheft durch die Mehrzahl von Ultraschallsonotroden, welche räumlich voneinander beanstandet angeordnet sind, an mehreren entsprechend räumlich verteilten Stellen ultraschallverschweißt wird. Dadurch kann die Gefahr eines Verrutschens und/oder Auffaltens der Materialbögen effizient reduziert wird.
  • Nach Ausführungsformen sind die Ultraschallsonotroden im Randbereich des aufzunehmenden Materialbogens angeordnet, sodass das Ultraschallschweißen der Materialbögen jeweils in dem Randbereich erfolgt.
  • Nach Ausführungsformen weisen die Materialbögen ein rechteckiges Format auf, wobei in jedem der vier Eckbereiche des rechteckigen Formats jeweils eine der Ultraschallsonotroden angeordnet ist, sodass das Ultraschallschweißen der Materialbögen jeweils in den Eckbereichen erfolgt.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass eine sichere Fixierung der Materialbögen ermöglicht wird, wobei der zentrale Bereich des Materialbogenhefts, welcher im Allgemeinen als sogenannter Nutzen zur Erstellung des oder der Dokumentkörper für den ausgewählten Dokumenttyp verwendet wird, durch die Fixierung weder beeinflusst noch beeinträchtigt wird.
  • Nach Ausführungsformen weisen die Ablageflächen jeweils eine oder mehrere Durchgangsöffnungen auf zum zumindest teilweisen Durchführen einer der Ultraschallsonotroden, sodass die jeweilige Ultraschallsonotrode mit dem zu fixierenden Materialbogen in Kontakt treten kann.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass eine einfache und sichere Fixierung der Materialbögen mittels Ultraschall ermöglicht wird. Insbesondere erlauben diese ein Auslegen des zu fixierenden Materialbogens auf der entsprechenden Ablagefläche. Der zu fixierende Materialbogen wird durch die Schwerkraft an Ort und Stelle gehalten. Zudem ist die vertikale Höhe auf der die Ultraschallsonotroden mit dem zu verschweißenden Materialbogenheft in Kontakt treten stets dieselbe, unabhängig von der Anzahl der bis zu diesem Zeitpunkt eingesammelten Materialbögen bzw. der aktuellen Höhe des Materialbogenhefts. Dies erlaubt eine effiziente Positionierung der Sonotrode und Steuerung des Anpressdrucks. Die wichtigsten üblicherweise einstellbaren Parameter beim Ultraschallschweißen sind die Schweißzeit, die einzubringende Energie und der Anpressdruck der Sonotrode auf das Schweißteil. Im vorliegenden Fall ist somit keine Sensorik zum Erfassen der Höhe des Materialbogenhefts notwendig, um den Anpressdruck optimal einzustellen. Der Anpressdruck kann vielmehr auf einen konstanten Wert festgelegt werden.
  • Nach Ausführungsformen umfasst die Zusammentragvorrichtung ferner eine Personalisierungsvorrichtung, welche einer der Vorratsstationen zugeordnet und dazu konfiguriert ist, den Einzelnen der Materialbögen vor dem Bereitstellen auf der Ablagefläche des Materialbogenträgers der entsprechenden Vorratsstation zu personalisieren.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass bei der Erstellung des Materialbogenhefts auch personalisierte Materialbögen mit eingebracht werden können. Diese können beispielsweise durch einen entsprechenden Drucker, beispielsweise einen Cardjet- Drucker, und/oder durch eine Hologrammbelichtungsvorrichtung, individuell für das oder die zu erstellenden Dokumente erstellt werden. Bei einem personalisierten Materialbogen handelt es sich beispielsweise um einen Materialbogen mit einem Foto des zukünftigen Inhabers des aus dem Materialbogenheft zu erstellenden Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokuments.
  • Nach Ausführungsformen umfasst die Zusammentragvorrichtung Vorratsstationen mit Materialbogentypen für jeden Dokumenttyp der Mehrzahl unterschiedlicher Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenttypen.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass die Erstellung einer Mehrzahl von Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenten eines ausgewählten Dokumenttyps parallelisiert und damit die Erstellungsgeschwindigkeit erhöht werden. Zudem kann ein einheitliches Bearbeitungsformat für die Materialbögen gewählt werden, für welches die Zusammentragvorrichtung optimiert ist. Soll ein Materialbogenheft für einen Dokumenttyp erstellt werden, dessen Format kleiner als das Bearbeitungsformat ist, können Materialbögen mit dem einheitlichen Bearbeitungsformat gewählt werden, welche einen oder mehrere Abschnitte für ein oder mehrere Dokumente des Dokumenttyps mit kleinerem Format umfassen.
  • Nach Ausführungsformen werden von der dokumenttypspezifischen Reihenfolge weitere Vorratsstationen der Zusammentragvorrichtung umfasst, welche entlang einer zweiten Kurvenbahn um die Mittelachse angeordnet sind, wobei die zweite Kurvenbahn in einer zu der Ebene der ersten Kurvenbahn parallelen Ebene liegt.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass sie eine räumlich kompakte Anordnung einer Vielzahl von Vorratsstationen ermöglichen, insbesondere auf mehreren Ebenen übereinander.
  • Nach Ausführungsformen ist zumindest die Materialbogenaufnahmevorrichtung und/oder die Austeilvorrichtung in axialer Richtung relativ zur Mittelachse zwischen den beiden Ebenen verfahrbar.
  • Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass in die Materialbogenaufnahmevorrichtung und/oder Austeilvorrichtung zum Einsammeln und/oder Austeilen von Materialbögen auf beiden Ebenen verwendet werden können. Dies könnte es insbesondere ermöglichen, eine größere Anzahl unterschiedlicher Materialbogentypen auf einer geringeren Fläche bereitzustellen.
  • Ausführungsformen betreffen ferner ein Verfahren zum Zusammentragen von Materialbögen und Erstellen eines Materialbogenhefts für einen aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenttypen ausgewählten Dokumenttyp, wobei das zu erstellende Materialbogenheft die zusammengetragenen Materialbögen in einer dokumenttypspezifischen Reihenfolge umfasst.
  • Das Verfahren umfasst: Bereitstellen von Materialbögen für eine Mehrzahl unterschiedlicher Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenttypen mittels Vorratsstationen, welche jeweils Materialbögen eines einheitlichen Materialbogentyps in einer Vorratskassette vorrätig halten, einen Materialbogenträger mit einer Ablagefläche zum Bereitstellen eines Einzelnen der Materialbögen aufweisen und auf einer ersten Kurvenbahn um eine vertikale Kurvenachse angeordnet sind.
  • Austeilen der Materialbögen für das zu erstellende Materialbogenheft mittels einer Austeilvorrichtung, welche dazu konfiguriert ist, an den einzelnen Vorratsstationen jeweils den Einzelnen der Materialbögen aus den Vorratskassetten auf die Ablagefläche des jeweiligen Materialbogenträgers auszuteilen.
  • Einsammeln der an den einzelnen Vorratsstationen der dokumenttypspezifischen Reihenfolge bereitgestellten Materialbögen für das zu erstellende Materialbogenheft in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge von den Ablageflächen der jeweiligen Materialbogenträger mittels einer Materialbogenaufnahmevorrichtung, welche eine Fixiervorrichtung umfasst. Der jeweils aufzunehmende Materialbogen wird von der Materialbogenaufnahmevorrichtung aufgenommen, indem der aufzunehmenden Materialbogen mittels der Fixiervorrichtung an dem gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge unmittelbar zuvor aufgenommen Materialbogen so fixiert wird, dass die Ausrichtung des aufgenommenen Materialbogens gegenüber dem unmittelbar zuvor aufgenommenen Materialbogen festgelegt wird und sukzessive das dokumenttypspezifische Materialbogenheft erstellt wird.
  • Ausführungsformen können einzeln oder in Kombination miteinander alle Verfahrensschritte umfassen, welche durch die zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Zusammentragvorrichtung im Betrieb ausgeführt werden.
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Figuren 1
    schematische Ansichten einer ersten beispielhaften Zusammentragvorrichtung,
    Figur 2
    eine schematische Ansicht von oben auf die Zusammentragvorrichtung aus Figur 1,
    Figuren 3
    schematische Ansichten beispielhafter Materialbögen,
    Figuren 4
    schematische Ansichten eines beispielhaften Materialbogenhefts,
    Figur 5
    eine schematische Ansicht einer beispielhaften Austeilvorrichtung,
    Figur 6
    eine schematische Ansicht einer beispielhaften Materialbogenaufnahmevorrichtung,
    Figur 7
    eine schematische Ansicht einer beispielhaften Vorratskassette mit Ablagefläche von unten,
    Figur 8
    eine schematische Ansicht eines beispielhaften Ultraschallwerkzeugs,
    Figur 9
    eine schematische Ansicht einer zweiten beispielhaften Zusammentragvorrichtung,
    Figur 10
    schematische Ansichten einer beispielhaften Vorratskassette mit Ablagefläche und Austeilvorrichtung und
    Figur 11
    eine schematische Ansicht einer beispielhaften Austeilvorrichtung.
  • Im Folgenden werden einander ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • Figur 1A zeigt eine Zusammentragvorrichtung 100, welche eine Mehrzahl von Vorratsstationen 102 aufweist. Jede der dargestellten Vorratsstationen 102 umfasst jeweils eine Vorratskassette 116, in welcher einzelne Materialbögen 112 eines einheitlichen Materialbogentyps angeordnet sind. Zudem weist die Vorratsstation 102 jeweils einen Materialbogenträger 108 mit einer ebenen, rechteckigen Ablagefläche 110 auf. Die Vorratsstationen 102 sind entlang einer Kurvenbahn 152 angeordnet, welche den Umfang 146 einer zentralen Trägereinheit 148 der Zusammentragvorrichtung 100 entspricht, in welcher die einzelnen Elemente der Zusammentragvorrichtung 100 angeordnet sind. Die von der Zusammentragvorrichtung 100 umfassten Elemente sind radial so auf eine Mittellängsachse der zentralen Trägereinheit 148 ausgerichtet, dass die Materialbogenträger 108 radial innenliegend angeordnet sind, während die Vorratskassetten 116 radial außenliegend angeordnet sind. Zudem sind in Figur 1A eine Austeilvorrichtung 114 und eine Materialbogenaufnahmevorrichtung 118 gezeigt. Beide Vorrichtungen 114, 118 sind auf der Kurvenbahn 152 entlang des kreisförmigen Umfangs 146 der zentralen Trägereinheit 148 in beide Richtungen bewegbar. Figur 1A zeigt die Austeilvorrichtung 114 beim Aufnehmen eines Materialbogens 112 aus einer Vorratskassette 116. Hierzu ist ein längliches, in radialer Richtung ausfahrbares Trägerelement 606 ausgefahren, sodass ein in axialer Richtung nach unten verfahrbares Aufnahmeelement 604 den obersten, in der Vorratskassette 116 bevorraten Materialbogen 112 mittels vier Ansaugöffnungen 602 aufnehmen kann.
  • In Figur 1B sind das Aufnahmeelement 604 in axialer Richtung und das Trägerelement 606 in radialer Richtung in ihre Ursprungspositionen zurückverfahren, wobei das Aufnahmeelement 604 über der Ablagefläche 110 angeordnet und der aufgenommene Materialbogen 112 dort abgelegt ist.
  • In Figur 1C ist die Situation gezeigt, dass die Austeilvorrichtung 114 entlang der Kurvenbahn 152 weiter verfahren wurde und die Materialbogenaufnahmevorrichtung 118 der Austeilvorrichtung 114 zu der Vorratsstation 102 nachgefolgt ist, an welcher der Materialbogen 112 ausgeteilt wurde. Die Materialbogenaufnahmevorrichtung 114 umfasst ein in axialer Richtung verfahrbares Aufnahmeelement 150, welches mit dem teilweise erstellten Materialbogenheft auf den ausgeteilten Materialbogen 112 abgesenkt wird, bis der gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge zuletzt eingesammelte Materialbogen auf dem ausgeteilten Materialbogen 112 aufliegt. Zudem umfasst die Materialbogenaufnahmevorrichtung 118 eine Fixiervorrichtung 128 mit vier Ultraschallschweißwerkzeugen 130, welche jeweils eine Ultraschallsonotrode umfassen. Die Ultraschallsonotroden werden axial nach oben verfahren, sodass sie jeweils durch eine der Durchgangsöffnungen 132 in der Ablagefläche 110, auf welcher der Materialbogen 112 ausliegt, hindurchgeführt werden und mit dem Materialbogen 112 in Kontakt treten. Hierdurch werden der aufzunehmende Materialbogen 112 und der zuletzt aufgenommene Materialbogen in den Bereichen der Ultraschallsonotroden aufgeschmolzen und dadurch miteinander verschweißt. Wird nun das Aufnahmeelement 150 axial nach oben in seine Ausgangsposition zurückverfahren, so wird der mit dem Materialbogenheft ultraverschweißte Materialbogen 112 mitaufgenommen.
  • Figur 2 zeigt eine schematische Ansicht der Zusammentragvorrichtung 100 der Figuren 1 in einer Ansicht oben. Die Vorratsstationen 102 sind entlang der Kurvenbahn 152 um die zentralen Trägereinheit 148 der Zusammentragvorrichtung 100 mit der Mittellängsachse 154 angeordnet. Dabei ist der Materialbogenträger 108 gegenüber der Vorratskassette 116 jeweils radial innenliegend angeordnet. Die Materialbogenaufnahmevorrichtung 118 sowie die Austeilvorrichtung 114 sind entlang einer Kurvenbahn 152 um den Umfang 146 der zentralen Trägereinheit 148 der Zusammentragvorrichtung 100 zu jeder der bereitgestellten Vorratsstation 102 verfahrbar. Die Bewegungen der Materialbogenaufnahmevorrichtung 118 und der Austeilvorrichtung 114 sowie das Zusammentragen von Materialbögen 112 und die Erstellung eines Materialbogenhefts durch diese beiden Vorrichtungen 118, 114 werden durch eine zentrale Steuereinheit 134 gesteuert, welche mit der Zusammentragvorrichtung 100 über eine Kommunikationsverbindung verbunden ist. Bei der entsprechenden Kommunikationsverbindung kann es sich sowohl um eine Kabelverbindung als auch eine kabellose Verbindung handeln. Die zentrale Steuervorrichtung 134 ist nach einer Ausführungsform ein Teil der zentralen Trägereinheit 148.
  • Figur 3A zeigt einen ersten beispielhaften Materialbogen 112, welcher zur Erstellung eines Materialbogenhefts für ein einzelnes Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokument vorgesehen ist. Der gestrichelt dargestellte zentrale Bereich 202 umfasst Strukturen 204, welche dazu vorgesehen sind, Bestandteil des Dokumentenkörpers für das entsprechende Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokument zu werden. Der Bereich 202 wird allgemein auch als Nutzen bezeichnet. Das Materialbogenheft weist Materialbögen 112 unterschiedlicher Materialbogentypen mit unterschiedlichen Strukturen 204 auf, aus welchen sich in der Summe die Strukturen des zu erstellenenden Dokumentenkörpers ergeben. Insbesondere können diese Strukturen 204 auch elektronische Komponenten, etwa einen Chip, eine Antenne, ein Display, eine Eingabevorrichtung und/oder Sensoren umfassen oder in Kombination miteinander bilden.
  • Figur 3B zeigt eine zweite Ausführungsform eines Materialbogens 112 dessen Nutzen zwei voneinander beabstandete Bereiche 202 mit Strukturen 204 zur Erstellung zweier Dokumentenkörper für zwei Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumente desselben Dokumenttyps umfasst.
  • Nach Ausführungsformen können Materialbögen 112 Nutzen für eine beliebige Anzahl von Dokumenten des gleichen Dokumenttyps umfassen. Dies hat den Vorteil, dass die Erstellung von Materialbogenheften für mehrere Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumente parallelisiert werden kann. Somit können die Effizienz und insbesondere die Geschwindigkeit des Zusammentragens und Erstellens erhöht werden. Dabei reicht bereits die Mechanik der Zusammentragvorrichtung 100 zur Erstellung eines einzelnen Materialbogenhefts für die Parallelisierung aus.
  • Figur 4A zeigt ein Materialbogenheft 500, welches eine Mehrzahl von Materialbögen 112 umfasst, welche jeweils durch eine Ultraschallverschweißung im Bereich der Fügezone 502 mit dem gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge nachfolgenden Materialbogen fest verschweißt sind. Fest verschweißt bedeutet, dass die Materialbögen nicht zerstörungsfrei voneinander getrennt werden können. Das entsprechende Materialbogenheft 500 resultiert aus dem von den Zusammentragvorrichtungen 100, 100' gemäß den Figuren 1 und 3 ausgeführten Zusammentrag- und Erstellverfahren.
  • Figur 4B zeigt eine Ansicht des Materialbogenhefts 500 senkrecht vom oben. In den Eckbereichen befindet sich jeweils eine Fügezone 502 der Ultraschallverschweißung, welche gepunktet dargestellt ist. Bei den Fügezonen 502 kann es sich beispielsweise um vier punktförmige bzw. kreisförmige oder rechteckige Bereiche handeln, zu deren Erzeugung Sonotroden mit kreisförmigen oder rechteckigen Schweißflächen verwendet wurden. Dies hat den Vorteil, dass die Durchgangsöffnungen 132 durch einfache Bohrungen bereitgestellt werden können. Ausführungsformen können in den verschweißten Bereichen 502 in Form und Durchmesser variieren in Abhängigkeit von der Form der verwendeten Ultraschallsonotroden 130.
  • Figur 5 zeigt eine schematische Ansicht einer beispielhaften Austeilvorrichtung 114. Die Austeilvorrichtung 114 weist die Form eines umgekehrten "L"s auf, wobei der kurze Schenkel 612 radial nach außen ausgerichtet ist. Das Trägerelement 606 ist in radialer Richtung entlang der Längsrichtung des kurzen Schenkels 612 von einer ersten radial innenliegenden Position, d.h. Ursprungsposition, zu einer zweiten radial außenliegenden Position verfahrbar. An dem radial außenliegenden Ende des Trägerelements 606 ist ein nach unten verfahrbares Aufnahmeelement 604 angeordnet, welches einen untenliegenden plattenförmigen Abschnitt umfasst, durch welchen sich Ansaugkanäle zum Herstellen eines Unterdrucks an den Ansaugöffnungen 602 erstrecken. Durch Herstellen eines Unterdrucks wird ein Materialbogen 112 angesaugt und kann somit von der Austeilvorrichtung angehoben und durch Verfahren des Trägerelements 606 von einer radial außenliegenden zweiten Position an eine radial innenliegende erste Position verfahren werden.
  • Figur 6 zeigt eine schematische Ansicht einer beispielhaften Materialbogenaufnahmevorrichtung 118. Die Materialbogenaufnahmevorrichtung 118 umfasst ein axial nach unten verfahrbares Aufnahmeelement 150, an welchem ein plattenförmiger Abschnitt 616 angeordnet ist. Zudem umfasst das Aufnahmeelement 150 Kanäle 144 zum Erzeugen eines Unterdrucks zum Ansaugen der Materialbögen 112 des Materialbogenhefts. Zudem umfasst die gezeigte Materialbogenaufnahmevorrichtung 118 eine Fixiervorrichtung 128 mit Sonotrodenwerkzeugen 130 zum Ultraschallverschweißen von Materialbögen 112 mit dem von der Materialbogenaufnahmevorrichtung 118 transportierten Materialbogenhefts.
  • Figur 7 zeigt eine schematische Ansicht einer Vorratskassette 116 und eines Materialbogenträgers 108 von unten. Der Materialbogenträger 108 weist vier Durchbohrungen 132 in den Eckbereichen der Ablagefläche auf. Durch diese Durchgangsöffnungen 132 kann jeweils eine Ultraschallsonotrode eines Ultraschallwerkzeugs 130, wie es in Figur 8 gezeigt ist, geführt werden.
  • Figur 8 zeigt eine schematische Ansicht eines Ultraschallwerkzeugs 130 zum Verschweißen von Materialbögen. Das Ultraschallwerkzeugs 130 umfasst einen Generator 902, einen Schallwandler 904, ein Transformationsstück 906 und eine stiftförmige Sonotrode 908. Der Generator erzeugt eine hochfrequente elektrische Wechselspannung, welche durch den Schallwandler 904 in eine mechanische Schwingung gleicher Frequenz umgewandelt wird. Über den Schallwandler 904 wird die Ultraschallschwingung auf die auf dieselbe Frequenz abgestimmte Sonotrode 908 übertragen und diese in Resonanzschwingung versetzt. Bei Bedarf kann die Schwingungsamplitude durch den Einbau eines Transformationsstücks 906 zwischen Schallwandler 904 und Sonotrode 908 verstärkt werden.
  • Figur 9 zeigt eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Zusammentragvorrichtung 100', welche im wesentlich zwei übereinander angeordneten Zusammentragvorrichtungen 100 aus Figur 1 entspricht. Bei der gezeigten Zusammentragvorrichtung 100' sind Vorratsstationen 102 entlang zweier Kurvenbahnen auf zwei parallelen Ebenen angeordnet, wobei beide Kurvenbahnen sich um dieselbe Achse, nämlich der Mittellängsachse der zentralen Trägereinheit 148 angeordnet sind. Zudem weisen die Vorratsstationen 102 gemäß der Zusammentragvorrichtung 100' jeweils eine stationäre Austeilvorrichtung 114 auf. Darüber hinaus entsprechen die Vorratsstationen 102 der oberen Gruppe 106 den Vorratsstationen aus der Figur 1. Insbesondere sind die Materialbögen 112 in den Vorratskassetten als Stapel aus Bögen angeordnet. Demgegenüber umfassen die Vorratsstationen 102 der unteren Gruppe 104 Vorratskassetten, in welchen die Materialbögen 112 in Form von Bandrollen angeordnet sind. Dementsprechend weist die Austeilvorrichtungen 114 der unteren Vorratsstationen 102 eine Konfiguration auf, welche es ihnen erlaubt, jeweils einen Materialbogen abzurollen und den entsprechend abgerollten Materialbogen zum Austeilen von der Materialbogenrolle abzutrennen.
  • Die Zusammentragvorrichtung 100' weist zwei Materialbogenaufnahmevorrichtungen 118 auf, jeweils eine für jede der beiden Gruppen 104, 106 von Vorratsstationen 102. Wird es gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge notwendig, Materialbögen von einer Vorratsstation 102 aus einer anderen der beiden Gruppen 104, 106 von Vorratsstationen 102 aufzunehmen, so ist eine Transportvorrichtung 158 zum axialen Transport des Materialbogenhefts vorgesehen. Das entsprechende Materialbogenheft wird an einer ersten der beiden Aufnahmestation 160, 160' der Transportvorrichtung 158 von der entsprechenden Materialbogenaufnahmevorrichtung 118 abgelegt und zu der zweiten Aufnahmestation 160', 160 auf der Ebene der Gruppe 104, 106, aus welcher der nächste Materialbogen 112 gemäß dokumenttypspezifischer Reihenfolge aufzunehmen ist, transportiert. Dort wird das Materialbogenheft von der Materialbogenaufnahmevorrichtung 118 der entsprechenden Gruppe 104, 106 aufgenommen und entlang einer Kurvenbahn um die Kurvenachse bzw. Mittellängsachse 154 zu der entsprechenden Vorratsstation 102 transportiert. Dort wird der entsprechende Materialbogen 112 von der stationär angeordneten Austeilvorrichtung 114 auf die Ablagefläche 110 des entsprechenden Materialbogenträgers 108 ausgeteilt und von der Materialbogenaufnahmevorrichtung 118 mit dem Materialbogenheft ultraschallverschweißt.
  • Figuren 10A und 10B zeigen eine schematische Detailansicht einer Vorratskassette 116 mit Materialbögen 112, welche in Form eines Stapels 140 angeordnet sind. An der Vorratskassette 116 ist ein Materialbogenträger 108 mit einer ebenen Ablagefläche 110 angeordnet, welche im gezeigten Beispiel ein rechteckiges Format aufweisen. In den Eckbereichen der Ablagefläche 110 ist jeweils eine Durchgangsöffnung 132 für die Ultraschallsonotroden 130 angeordnet. Zudem ist die Austeilvorrichtung 114 im Detail gezeigt.
  • Figur 10A zeigt das Aufnahmen eines Materialbogens 112 durch die Austeilvorrichtung 114 mittels Ansaugöffnungen 602. Hierzu wird ein Aufnahmeelement 604, welches senkrecht entlang des Trägerelements 606 verfahrbar ist, über der nach oben offenen Vorratskassette 116 angeordnet. Das Aufnahmeelement 604 wird mit den Ansaugöffnungen 602 nach unten an den obersten Materialbogen 112 in der Vorratskassette 116 verfahren. Nach Ausführungsformen treten die Ansaugöffnungen 602 mit dem obersten Materialbogen 112 in der Vorratskassette 116 in Kontakt. Dies kann beispielsweise durch Erkennen eines Widerstands beim Verfahren des Aufnahmeelementes 604 nach unten ermittelt werden oder in Abhängigkeit von der Füllmenge der Vorratskassette 116 gesteuert werden. Die Verwendung von Ansaugöffnungen 602 zum Ansaugen des obersten Materialbogens 112 hat zudem den Vorteil, dass der Materialbogen 112 selbst dann angesaugt werden kann, wenn die Ansaugöffnungen 602 noch nicht mit diesem in Kontakt getreten sind, sondern diesem ausreichend angenähert wurden. Der angesaugte Materialbogen 112 wird durch Verfahren des Aufnahmeelements 604 nach oben angehoben. Das Trägerelement 606, das das Aufnahmeelement 604 trägt, ist entlang einer von einem Steg 608 gebildeten Schiene zu der Ablagefläche 110 verfahrbar. Hierfür weist das Trägerelement 606 eine Nut 610 auf, in welcher der Steg 608 angeordnet ist.
  • Figur 10B zeigt den Zustand, wenn das Trägerelement 606 entlang der Schienen 608 über die Ablagefläche 110 verfahren wurde. Der aufgenommene Materialbogen 112 wird auf der Ablagefläche 110 durch Abschalten des Unterdrucks an den Ansaugöffnungen 602 mittels der Schwerkraft abgelegt. Nach Ausführungsformen wird hierbei das Aufnahmeelement 604 zudem nach unten verfahren.
  • Figur 11 zeigt eine schematische Ansicht der Austeilvorrichtung 114 von vorne. Zu sehen ist das Trägerelement 606, an welchem das Aufnahmeelement 604 angeordnet ist. Das Trägerelement 606 umfasst zwei seitliche Haltearme 610 mit Nuten 612, welche entlang der Stege 608 verfahrbar sind. Das Aufnahmeelement 604 ist senkrecht entlang des Trägerelements 606 verfahrbar sind. Das Aufnahmeelement 604 umfasst Ansaugöffnungen 602, welche in einer Durchgangsverbindung mit Kanälen 614 zur Erzeugung von Unterdruck zum Ansaugen eines Materialbogens 112 stehen.
    • Bezugszeichenliste
    • 100, 100'
    Zusammentragvorrichtung
    102, 102'
    Vorratsstation
    104
    erste Gruppe
    106
    zweite Gruppe
    108
    Materialbogenträger
    110
    Ablagefläche
    112
    Materialbogen
    114
    Austeilvorrichtung
    116
    Vorratskassette
    118
    Materialbogenaufnahmevorrichtung
    128
    Fixiervorrichtung
    130
    Ultraschallwerkzeug
    132
    Durchgangsöffnungen
    134
    Steuervorrichtung
    138
    Personal isierungsvorrichtung
    140
    Stapel
    144
    Kanal
    146
    Umfang
    148
    zentrale Trägereinheit
    150
    Aufnahmeelement
    152
    Kurvenbahn
    154
    vertikale Kurvenache
    156
    Kommunikationsverbindung
    158, 158'
    Transportvorrichtung
    160
    Aufnahmestation
    202
    zentraler Bereich
    204
    Struktur
    500
    Materialbogenheft
    502
    Schweißbereich
    602
    Ansaugöffnung
    604
    Aufnahmeelement
    606
    Trägerelement
    610
    Nut
    612
    Haltearm
    614
    Ansaugkanal
    616
    plattenförmiger Abschnitt
    902
    Generator
    904
    Schallwandler
    906
    Transformationsstück
    908
    Sonotrode

Claims (15)

  1. Zusammentragvorrichtung (100, 100') zum Zusammentragen von Materialbögen (112) und Erstellen eines Materialbogenhefts (500) für einen aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenttypen ausgewählten Dokumenttyp, wobei das zu erstellende Materialbogenheft (500) die zusammengetragenen Materialbögen (112) in einer dokumenttypspezifischen Reihenfolge umfasst,
    wobei die Zusammentragvorrichtung (100, 100') umfasst:
    Vorratsstationen (102, 102'), welche jeweils Materialbögen (112) eines einheitlichen Materialbogentyps in einer Vorratskassette (116, 116') vorrätig halten, einen Materialbogenträger (108) mit einer Ablagefläche (110) zum Bereitstellen eines Einzelnen der Materialbögen (112) aufweisen und entlang einer ersten Kurvenbahn (152) um eine vertikale Kurvenachse (154) angeordnet sind,
    eine Austeilvorrichtung (114), welche dazu konfiguriert ist, an den Vorratsstationen (102, 102') jeweils den Einzelnen der Materialbögen (112) aus der Vorratskassette (116, 116') auf die Ablagefläche (110) des jeweiligen Materialbogenträgers (108) auszuteilen,
    eine Materialbogenaufnahmevorrichtung (118) zum Einsammeln der Materialbögen (112) für das zu erstellende Materialbogenheft (500), wobei die Materialbogenaufnahmevorrichtung (118) dazu konfiguriert ist, in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge an den einzelnen Vorratsstationen (102, 102) der dokumenttypspezifischen Reihenfolge jeweils den Materialbogen von der Ablagefläche (110) des jeweiligen Materialbogenträgers (108) aufzunehmen,
    wobei die Materialbogenaufnahmevorrichtung (118) eine Fixiervorrichtung (128) umfasst, welche dazu konfiguriert ist, an den Vorratstationen (102, 102) jeweils den dort aufzunehmenden Materialbogen (112) an dem von der Materialbogenaufnahmevorrichtung (118) gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge unmittelbar zuvor aufgenommenen Materialbogen zu fixieren, sodass die relative Ausrichtung des aufzunehmenden Materialbogens (112) gegenüber dem unmittelbar zuvor aufgenommenen Materialbogen festgelegt und sukzessive das dokumenttypspezifische Materialbogenheft (500) erstellt wird.
  2. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach Anspruch 1, wobei die Materialbogenaufnahmevorrichtung (118) dazu konfiguriert ist, sich in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge zu den einzelnen Vorratsstationen (102, 102') zu bewegen.
  3. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Austeilvorrichtung (114) dazu konfiguriert ist, sich in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge zu den einzelnen Vorratsstationen (101, 102') zu bewegen.
  4. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Materialbogenaufnahmevorrichtung (118) und die Austeilvorrichtung (114) in axialer Richtung relativ zur Kurvenachse (154) zueinander versetzt angeordnet sind, sodass sie sich entlang der ersten Kurvenbahn (152) aneinander vorbeibewegen können, und/oder
    wobei die Materialbogenaufnahmevorrichtung (118) und die Austeilvorrichtung (114) in radialer Richtung relativ zur Kurvenachse (154) zueinander versetzt angeordnet sind, sodass sie sich entlang der ersten Kurvenbahn (152) aneinander vorbeibewegen können.
  5. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Austeilvorrichtung (114) ein in radialer Richtung relativ zur Kurvenachse (154) nach außen verfahrbares Aufnahmeelement (604) zum Aufnehmen der Materialbögen (112) aus den Vorratskassette (116, 116') und Ablegen auf den Ablageflächen (110) der jeweiligen Materialbogenträger (108) aufweist und/oder wobei die Austeilvorrichtung (114) ein sich in radialer Richtung relativ zur Kurvenachse (154) nach außen erstreckendes Trägerelement (606) zum Tragen des Aufnahmeelements (604) aufweist, wobei das Trägerelement (606) in axialer Richtung relativ zur Kurvenachse (154) verfahrbar ist, sodass die Austeilvorrichtung (114) und die Materialbogenaufnahmevorrichtung (118) sich entlang der ersten Kurvenbahn (152) aneinander vorbeibewegen können.
  6. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach einem der Anspruch 1 oder 2, wobei die Austeilvorrichtung (114) eine Mehrzahl von Einzelausteilvorrichtungen umfasst, welche jeweils stationär an einer der Vorratsstationen (102, 102') angeordnet sind.
  7. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest eine der Vorratskassetten (116, 116') jeweils mit einer Mehrzahl von einzelnen Materialbögen (112) eines einheitlichen Materialbogentyps in Form eines Stapels (140) bestückt ist.
  8. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei zumindest eine der Vorratskassetten (116, 116') mit Materialbögen (112) in Form einer Bandrolle (142) bestückt ist und die Austeilvorrichtung (114) dazu konfiguriert ist, beim Austeilen die Bandrolle (142) abzurollen und einen einzelnen auszuteilenden Materialbogen (112) abzutrennen.
  9. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Materialbogenaufnahmevorrichtung (118) dazu konfiguriert ist, an den Vorratsstationen (102, 102') jeweils den gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge unmittelbar zuvor aufgenommene Materialbogen auf dem aufzunehmenden Materialbogen (112) anzuordnen, und/oder
    wobei die Materialbogenaufnahmevorrichtung (118) eine Ansaugvorrichtung (144) zum Aufnehmen eines Materialbogens (112) durch Ansaugen aufweist und/oder wobei die Austeilvorrichtung (114) eine Ansaugvorrichtung (602, 614) zum Aufnehmen eines Materialbogens (112) durch Ansaugen aufweist.
  10. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Fixiervorrichtung (128) eine Ultraschallsonotrode (130) zum Fixieren der Materialbögen (112) mittels Ultraschallschweißen umfasst.
  11. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach Anspruch 10, wobei die Materialbögen (112) ein rechteckiges Format aufweisen und wobei in jedem der vier Eckbereiche des rechteckigen Formats jeweils eine Ultraschallsonotroden (130) angeordnet ist, sodass das Ultraschallschweißen der Materialbögen (112) jeweils in den Eckbereichen erfolgt.
  12. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei die Ablageflächen (110) jeweils eine oder mehrere Durchgangsöffnungen (132) aufweisen zum zumindest teilweisen Durchführen einer der Ultraschallsonotroden (130), sodass die jeweilige Ultraschallsonotroden (130) mit dem zu fixierenden Materialbogen (112) in Kontakt treten kann.
  13. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Zusammentragvorrichtung (100, 100') ferner eine Personalisierungsvorrichtung (138) umfasst, welche einer der Vorratsstationen (102') zugeordnet und dazu konfiguriert ist, den Einzelnen der Materialbögen (112) vor dem Bereitstellen auf der Ablagefläche (110) des Materialbogenträgers (108) der entsprechenden Vorratsstation (102') zu personalisieren, und/oder
    wobei die Zusammentragvorrichtung (100, 100') Vorratsstationen (102) mit Materialbogentypen für jeden Dokumenttyp der Mehrzahl unterschiedlicher Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenttypen umfasst.
  14. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei von der dokumenttypspezifischen Reihenfolge weitere Vorratsstationen (102) der Zusammentragvorrichtung (100, 100') umfasst werden, welche entlang einer zweiten Kurvenbahn um die Kurvenachse (154) angeordnet sind, wobei die zweite Kurvenbahn in einer zu der Ebene der ersten Kurvenbahn (152) parallelen Ebene liegt.
  15. Verfahren zum Zusammentragen von Materialbögen (112) und Erstellen eines Materialbogenhefts (500) für einen aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenttypen ausgewählten Dokumenttyp, wobei das zu erstellende Materialbogenheft (500) die zusammengetragenen Materialbögen (112) in einer dokumenttypspezifischen Reihenfolge umfasst,
    wobei das Verfahren umfasst:
    Bereitstellen von Materialbögen (112) für eine Mehrzahl unterschiedlicher Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenttypen mittels Vorratsstationen (102, 102'), welche jeweils Materialbögen (112) eines einheitlichen Materialbogentyps in einer Vorratskassette (116, 116') vorrätig halten, einen Materialbogenträger (108) mit einer Ablagefläche (110) zum Bereitstellen eines Einzelnen der Materialbögen (112) aufweisen und auf einer ersten Kurvenbahn (152) um eine vertikale Kurvenachse (154) angeordnet sind,
    Austeilen der Materialbögen (112) für das zu erstellende Materialbogenheft (500) mittels einer Austeilvorrichtung (114), welche dazu konfiguriert ist, an den einzelnen Vorratsstationen (116, 116') jeweils den Einzelnen der Materialbögen (112) aus den Vorratskassetten (116, 116') auf die Ablagefläche (110) des jeweiligen Materialbogenträgers (108) auszuteilen,
    Einsammeln der an den einzelnen Vorratsstationen (116, 116') der dokumenttypspezifischen Reihenfolge bereitgestellten Materialbögen (112) für das zu erstellende Materialbogenheft (500) in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge von den Ablageflächen (110) der jeweiligen Materialbogenträger mittels einer Materialbogenaufnahmevorrichtung (118), welche eine Fixiervorrichtung (128) umfasst,
    wobei der jeweils aufzunehmende Materialbogen (112) von der Materialbogenaufnahmevorrichtung (118) aufgenommen wird, indem der aufzunehmenden Materialbogen (112) mittels der Fixiervorrichtung (128) an dem gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge unmittelbar zuvor aufgenommen Materialbogen so fixiert wird, dass die Ausrichtung des aufgenommenen Materialbogens (112) gegenüber dem unmittelbar zuvor aufgenommenen Materialbogen festgelegt wird und sukzessive das dokumenttypspezifische Materialbogenheft (500) erstellt wird.
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