EP4219183A1 - Device and method for producing a bonded card comprising a light-transparent window - Google Patents
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- EP4219183A1 EP4219183A1 EP23150659.3A EP23150659A EP4219183A1 EP 4219183 A1 EP4219183 A1 EP 4219183A1 EP 23150659 A EP23150659 A EP 23150659A EP 4219183 A1 EP4219183 A1 EP 4219183A1
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Definitions
- the invention relates to a device and a method for producing a joined card with a light-transparent window.
- a method and a device for processing a substrate are known, in which a window opening is made in the substrate in order to then insert a filling material into the opening.
- Plastic cards with such windows are used, for example, as identification, value and/or security documents.
- the window substrate is punched out and the punched-out filling material is inserted into an opening with one and the same punch.
- EP 3 389 963 A1 also describes a method for making a window in a layer of flexible plastic, using a double die to punch the window substrate on the one hand and the card substrate on the other hand.
- the window part can be inserted into the opening in the card substrate, guided by both stamps.
- the device according to the invention comprises a film joining device for joining a carrier film to a single-layer or multi-layer card substrate.
- the device also includes a punching device, which has a die holder fixed to a punching stand, on which a first die is present, to which a first punch for punching the card substrate is assigned.
- a second die on the die holder which is assigned a second punch that can be moved coaxially with the first punch and has the same contour as the first punch, for punching a window substrate, with the first die being arranged at a distance from the second die in an adjustment direction of the punches.
- the punching device can be adjusted perpendicularly with respect to the direction of adjustment of the punches, at least between a punching position and a joining position.
- the first punch and the first die are positioned in relation to the card substrate in such a way that they make an opening in the card substrate when the first punch is adjusted, with the second punch and the second die being positioned in relation to the window substrate in such a way that they the adjustment movement of the second punch punches out a window part adapted to the dimensions of the opening from the window substrate, wherein the window part can be inserted into the opening through the simultaneous movement of the first punch together with the second punch.
- the joining position there is also an area present on the first die as an abutment for a pressure plate of the film joining device.
- the punching device can therefore fulfill a dual function, namely on the one hand punching the window substrate and the card substrate and inserting the window part into the opening by the simultaneous movement of the punches. And on the other hand the formation of an abutment when joining the carrier film. In this way, there is a particularly compact device for producing a joined card with a light-transparent window.
- “Joining” is to be understood as meaning the permanent connection of two or more parts to be joined, in the present case in particular of individual film layers.
- the individual parts to be joined, in particular the foil layers can be joined to one another by welding.
- the individual film layers can be coated with a shapeless substance, so that they are joined by gluing.
- the individual parts to be joined, in particular the film layers are preferably joined together without any auxiliary material, so that the individual parts to be joined are laminated.
- the foil layers can be hot-laminated in order to be permanently connected.
- joining position can thus also be understood and referred to as a “welding position” or as a “laminating position”.
- the first die is assigned a hold-down device which can be adjusted coaxially with respect to the adjustment movement of the punches along the punch stand.
- the hold-down device is preferably spring-loaded; but this is not mandatory.
- a suction and/or blowing device is present, the nozzle of which is directed towards a space between the first die and the second die. In this way, the material punched out of the card substrate by the first punch can be blown out or sucked off, so that it does not block the trajectory for the window part punched out of the window substrate.
- the punching device has a further matrix holder fixed to a further punching stand, on which there is a further first matrix, the one further first punch is assigned for punching the card substrate, and on which there is a further second die, which is assigned a further second punch for punching the window substrate, which can be moved coaxially to the further first punch and has the same contour as the latter, with the further first die in one adjustment direction the further punch is arranged at a distance with respect to the further second die, and wherein the further punch stand and the further punches are adjustable simultaneously with the punch stand and the punches. In this way, a redundantly designed device is created.
- the suction pad can be designed with a positioning pin in order to ensure that the card substrate is supported in the correct position.
- an operationally reliable gripping of the card substrate is given by the fact that the suction gripper has at least one positioning pin which is set up to receive the pre-punched card substrate in a precise position.
- the film joining device can be a film laminating device or a film welding device.
- the gripper can be adjusted parallel with respect to the adjustment direction of the punches, in particular in order to thread the perforated carrier film onto the positioning pins of the suction gripper.
- Reliable separation of the carrier film can also be brought about by the punching device and the unwinding device interposing a cross-cutting device for severing the carrier film provided in web form.
- the punching device has a dual function, namely on the one hand for punching the substrates themselves and on the other hand providing an abutment for the pressing process of the carrier film by the joining device.
- the joining device can be a welding device or a laminating device.
- the carrier film is provided by an unwinding device, pulled off by a gripper for joining the carrier film and positioned with respect to the card substrate.
- the carrier film In order to be able to position the carrier film in the correct position relative to the card substrate for the joining process, it has proven to be advantageous if the carrier film is perforated before positioning, and if it is Positioning is threaded onto positioning pins of a suction pad, on which the card substrate is also threaded with the window part.
- the carrier film is part of a film web that is separated before or after joining, for which purpose a cross-cutting device can preferably be used. This ensures that there is as little waste as possible.
- the figures show a device 100 for producing a joined, in particular laminated, card with a light-transparent window.
- This device 100 includes a foil joining device 102 for joining by gluing, in particular laminating, or for joining by welding a carrier foil 204 to a single-layer or multi-layer card substrate 200.
- a punching device 104 is also present.
- the film joining device 102 for joining the carrier film 204 includes in particular a pressure plate 120 which can be heated in particular.
- the structure of the punching device 104 of the device 100 is shown in the detailed side view figure 5 explained.
- the punching device 104 includes a punching stand 106 to which a die holder 108 is fixed. On this die holder 108 there is a first die 110 which is associated with a first punch 112 for punching the card substrate 200 . On the die holder 108 there is also a second die 114, to which a second punch 116, which can be moved coaxially to the first punch 112 and has the same contour as the latter, is assigned for punching a window substrate 202, with the first die 110 being lower in an adjustment direction of the punches 112, 116 a distance with respect to the second die 114 is arranged.
- the punching device 104 is designed redundantly for the production of large quantities and therefore has a further die holder 128 fixed to a further punching stand 126 .
- the other first matrix 130 is formed analogously to the two matrices 110, 114 and is thus arranged at a distance from the other second matrix 134.
- the two other punches 132, 136 can be adjusted in particular simultaneously with the other two punches 112, 116.
- the punching device 104 can be adjusted perpendicularly with respect to the adjustment direction of the punches 112, 116, 132, 136, in particular between a punching position and a joining or laminating position. In other words, in the installed position the punching device is moved horizontally into the punching position or into the joining position. Other positions of the punching device 104 are also possible, in particular those that enable the carrier film 204 to be positioned.
- FIG 1 shows the recording of the card substrate 200 by a suction pad 140 from a service station 138, which in the present case is realized by a mover or a transport carriage.
- This mover moves with the pre-attached stack of foils, and therefore with the pre-attached multi-layer card substrate 200, into a delivery position.
- the card substrate 200 is held by means of positioning pins.
- the suction gripper 140 can remove the card substrate 200 from these positioning pins, for which purpose it is also equipped with at least one positioning pin, for example.
- the suction gripper When the suction gripper has picked up the card substrate 200, it positions it with respect to the punching device 104. In figure 2 this punching device 104 is still shown in a configuration in which it has taken up neither the punching position nor the joining position.
- the punching device 104 is then moved perpendicularly with respect to the direction of adjustment of the punches 112, 116 into the punching position.
- one of the matrices 110, 114 dips into a recess 142 of the suction gripper 140, which is particularly the case in figure 3 can be seen.
- the other matrices 130, 132 bear at their ends against an end face of the suction gripper 140, so that the punching device 104 is positioned exactly with respect to the suction gripper 140 in order to carry out the punching process.
- FIG 4 This punching position can be seen in detail, whereby it can be seen that the suction gripper 140 is not only provided with a recess 142 for receiving the two matrices 110, 114, but also has an undercut 152, whereby the suction gripper 140 for part of the first Die 110 space is kept ready. The excess length of the first die 110 is therefore used by the suction gripper 140 to move the first punch 112 and to make the opening 208 in the card substrate 200 .
- figure 5 shows the situation in which the card substrate 200 was positioned opposite the first matrix 110 by the suction gripper 140.
- the punching device 104 is in the punching position.
- a hold-down device 122 is moved up to the card substrate 200 and is spring-loaded and displaceable along the punch stand 106 .
- the spring bearing of the hold-down device is not absolutely necessary. Its adjustment movement is therefore coaxial with respect to the adjustment movement of the punches 112, 116 along the punch stand 106.
- the hold-down device 122 comprises an axial passage through which the first punch 112 can pass.
- FIG 7 the situation is shown in which the first punch 112 has passed through the first die 110 and has introduced the opening 208 into the card substrate 200 .
- the first punch protrudes into the space between the first die 110 and the second die 114, a suction and/or blowing device 124 being outlined, which blows or sucks the part punched out of the card substrate 200 out of this space.
- the second punch 116 is then moved in the direction of the card substrate 200, as a result of which the window substrate 202 is punched out in such a way that a window part 206 is clamped between the first punch 112 and the second punch 116.
- This window part 206 is adapted to the dimensions of the opening 208 in the card substrate 200.
- the window part 206 is then inserted into the opening 208 of the card substrate 200 by the simultaneous movement of the first punch 112 together with the second punch 116.
- FIG 12 shows the situation after the punching has been completed and the window part 206 has been inserted into the opening 208 of the card substrate 200, with the punching device 104 being moved out of the suction gripper 140 again perpendicularly with respect to the adjustment movement of the punches 112, 116.
- the carrier film 204 provided by the unwinding device 144 is pre-punched with a hole punch 146 for reliable positioning of the carrier film 204 relative to the other substrates in order to provide holes in the carrier film 204 that are adapted to the dimensions of the positioning pins on the suction gripper 140.
- a roller take-off 154 is connected downstream of the punch 146 .
- a gripper 148 which is set up to position the carrier film 204 in the joining position between the card substrate 200 and the pressure plate 120 of the film joining device 102 .
- the gripper 148 can be moved perpendicularly with respect to the adjustment direction of the punches 112, 116. After the gripper 148 has been adjusted together with the end of the carrier film 204, the in figure 13 illustrated situation, in which the carrier film 204 is arranged underneath the card substrate 200 provided with a window part 206 .
- the pressure plate 120 is shown by figure 14 arranged under the carrier film 204 and optionally heated.
- the punching device 104 is then transferred to the joining position, which is shown in the detailed view figure 15 can also be seen more closely.
- the overhang on the first die 110 is used as an abutment 118 for the pressure plate 120 of the foil joining device 102 . This ensures that the window part 206 is not pressed out of the card substrate 200 during the lamination and that an adhesive bond is reliably formed both with the carrier film 204 and with the card substrate 200 . It is primarily ensured that the carrier film 204 is attached to the window part 206 .
- the carrier film 204 can be separated before or after lamination, for which purpose a cross cutting device 150 for severing the carrier film 204 provided in web form is connected between the punching device 104 and the unwinding device 144 .
- a cross cutting device 150 for severing the carrier film 204 provided in web form is connected between the punching device 104 and the unwinding device 144 .
- the suction gripper 140 can transfer the card substrate 200, which has been supplemented by a window part 206 and is laminated with the carrier film 204, back to the service station 138, and consequently to the mover.
- the present device and the present method are characterized by their very compact design, which reliably saves the available space in large production plants for the production of card-shaped identification, valuable and/or security documents.
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (100) und ein Verfahren zum Herstellen einer gefügten Karte mit einem lichttransparenten Fenster, mit einer Folienfügeeinrichtung (102) und mit einer Stanzeinrichtung (104), die senkrecht bezüglich der Verstellrichtung ihrer Stanzstempel (112, 116) wenigstens zwischen einer Stanzposition und einer Fügeposition verstellbar ist, wobei in der Stanzposition ein erster Stanzstempel (112) und eine erste Matrize (110) derart gegenüber einem Kartensubstrat (200) positioniert sind, dass diese bei der Verstellbewegung des ersten Stanzstempels (112) eine Öffnung (208) in das Kartensubstrat (200) einbringen, wobei ein zweiter Stanzstempel (116) und eine zweite Matrize (114) derart gegenüber dem Fenstersubstrat (202) positioniert sind, dass diese bei der Verstellbewegung des zweiten Stanzstempels (116) aus dem Fenstersubstrat (202) ein an die Abmessungen der Öffnung (208) angepasstes Fensterteil (206) ausstanzen um durch die simultane Bewegung des ersten Stanzstempels (112) zusammen mit dem zweiten Stanzstempel (116) das Fensterteil (206) in die Öffnung (208) einzusetzen, und wobei in der Fügeposition ein an der ersten Matrize (110) vorhandener Bereich als Widerlager (118) für eine Andruckplatte (120) der Folienfügeeinrichtung (102) vorliegt.The invention relates to a device (100) and a method for producing a joined card with a light-transparent window, with a film joining device (102) and with a punching device (104) which is perpendicular to the adjustment direction of its punches (112, 116) at least between one Punching position and a joining position can be adjusted, wherein in the punching position a first punch (112) and a first die (110) are positioned in relation to a card substrate (200) in such a way that they form an opening (208) when the first punch (112) is adjusted. into the card substrate (200), wherein a second punch (116) and a second die (114) are positioned opposite the window substrate (202) in such a way that they are out of the window substrate (202) during the adjustment movement of the second punch (116). punch out the window part (206) adapted to the dimensions of the opening (208) in order to insert the window part (206) into the opening (208) by the simultaneous movement of the first punch (112) together with the second punch (116), and wherein in the Joining position on the first die (110) existing area as an abutment (118) for a pressure plate (120) of the film joining device (102).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer gefügten Karte mit einem lichttransparenten Fenster.The invention relates to a device and a method for producing a joined card with a light-transparent window.
Aus der
In der
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer gefügten Karte mit einem lichttransparenten Fenster bereitzustellen, durch welche sich das Fenster in der Öffnung zusätzlich sichern lässt.It is therefore the object of the present invention to provide a device and a method for producing a joined card with a light-transparent window, by means of which the window can be additionally secured in the opening.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a device having the features of claim 1 and by a method having the features of claim 12. Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Folienfügeeinrichtung zum Fügen einer Trägerfolie mit einem einlagigen oder mehrlagigen Kartensubstrat. Die Vorrichtung umfasst außerdem eine Stanzeinrichtung, die einen an einem Stanzständer festgelegten Matrizenhalter aufweist, an welchem eine erste Matrize vorliegt, der ein erster Stanzstempel zum Stanzen des Kartensubstrats zugeordnet ist. An dem Matrizenhalter liegt außerdem eine zweite Matrize vor, der ein koaxial zum ersten Stanzstempel verfahrbarer und zu diesem konturgleich gebildeter zweiter Stanzstempel zum Stanzen eines Fenstersubstrats zugeordnet ist, wobei die erste Matrize in einer Verstellrichtung der Stanzstempel unter einem Abstand bezüglich der zweiten Matrize angeordnet ist. Die Stanzeinrichtung ist senkrecht bezüglich der Verstellrichtung der Stanzstempel wenigstens zwischen einer Stanzposition und einer Fügeposition verstellbar. In der Stanzposition sind der erste Stanzstempel und die erste Matrize derart gegenüber dem Kartensubstrat positioniert, dass diese bei der Verstellbewegung des ersten Stanzstempels eine Öffnung in das Kartensubstrat einbringen, wobei der zweite Stanzstempel und die zweite Matrize derart gegenüber dem Fenstersubstrat positioniert sind, dass diese bei der Verstellbewegung des zweiten Stanzstempels aus dem Fenstersubstrat ein an die Abmessungen der Öffnung angepasstes Fensterteil ausstanzen, wobei durch die simultane Bewegung des ersten Stanzstempels zusammen mit dem zweiten Stanzstempel das Fensterteil in die Öffnung einsetzbar ist. In der Fügeposition liegt außerdem ein an der ersten Matrize vorhandener Bereich als Widerlager für eine Andruckplatte der Folienfügeeinrichtung vor.The device according to the invention comprises a film joining device for joining a carrier film to a single-layer or multi-layer card substrate. The device also includes a punching device, which has a die holder fixed to a punching stand, on which a first die is present, to which a first punch for punching the card substrate is assigned. There is also a second die on the die holder, which is assigned a second punch that can be moved coaxially with the first punch and has the same contour as the first punch, for punching a window substrate, with the first die being arranged at a distance from the second die in an adjustment direction of the punches. The punching device can be adjusted perpendicularly with respect to the direction of adjustment of the punches, at least between a punching position and a joining position. In the punching position, the first punch and the first die are positioned in relation to the card substrate in such a way that they make an opening in the card substrate when the first punch is adjusted, with the second punch and the second die being positioned in relation to the window substrate in such a way that they the adjustment movement of the second punch punches out a window part adapted to the dimensions of the opening from the window substrate, wherein the window part can be inserted into the opening through the simultaneous movement of the first punch together with the second punch. In the joining position, there is also an area present on the first die as an abutment for a pressure plate of the film joining device.
Auf diese Weise kann also die Stanzeinrichtung eine Doppelfunktion erfüllen, nämlich einerseits das Lochen des Fenstersubstrats und des Kartensubstrats und das Einsetzen des Fensterteils in die Öffnung durch die simultane Bewegung der Stanzstempel. Und andererseits die Bildung eines Widerlagers beim Fügen der Trägerfolie. Auf diese Weise liegt also eine besonders kompakte Vorrichtung zum Herstellen einer gefügten Karte mit einem lichttransparenten Fenster vor.In this way, the punching device can therefore fulfill a dual function, namely on the one hand punching the window substrate and the card substrate and inserting the window part into the opening by the simultaneous movement of the punches. And on the other hand the formation of an abutment when joining the carrier film. In this way, there is a particularly compact device for producing a joined card with a light-transparent window.
Unter "Fügen" ist das dauerhafte Verbinden von zwei oder von mehreren Fügeteilen, vorliegend insbesondere von einzelnen Folienlagen, zu verstehen. Die einzelnen Fügeteile, insbesondere die Folienlagen, können miteinander durch Schweißen gefügt sein. Alternativ können die einzelnen Folienlagen mit einem formlosen Stoff beschichtet, so dass ein Fügen durch Kleben vorliegt. Vorzugsweise sind die einzelnen Fügeteile, insbesondere die Folienlagen, aber ohne Hilfsmaterial miteinander gefügt, so dass eine Lamination der einzelnen Fügeteile vorliegt. Die Folienlagen können so beispielsweise heißlaminiert werden, um dauerhaft verbunden zu werden. Es ist alternativ die Möglichkeit vorhanden, dass die Folienlagen mittels Pressen laminiert werden. Eine Kaltlamination der Folienlagen unter Nutzung eines Klebstoffs ist ebenfalls möglich."Joining" is to be understood as meaning the permanent connection of two or more parts to be joined, in the present case in particular of individual film layers. The individual parts to be joined, in particular the foil layers, can be joined to one another by welding. Alternatively, the individual film layers can be coated with a shapeless substance, so that they are joined by gluing. The individual parts to be joined, in particular the film layers, are preferably joined together without any auxiliary material, so that the individual parts to be joined are laminated. For example, the foil layers can be hot-laminated in order to be permanently connected. Alternatively, there is the possibility that the film layers are laminated by means of pressing. Cold lamination of the film layers using an adhesive is also possible.
Die vorstehend genannte "Fügeposition" kann somit ferner als eine "Schweißposition" oder als eine "Laminierposition" verstanden und bezeichnet werden.The aforementioned "joining position" can thus also be understood and referred to as a "welding position" or as a "laminating position".
Um zu gewährleisten, dass das Kartensubstrat beim Stanzvorgang, insbesondere wenn dieses mehrlagig ausgestaltet ist, nicht verschoben wird, ist es von Vorteil, wenn der ersten Matrize ein Niederhalter zugeordnet ist, der koaxial bezüglich der Verstellbewegung der Stanzstempel entlang des Stanzständers verstellbar ist. Der Niederhalter ist vorzugsweise federgelagert; dies ist aber nicht zwingend.In order to ensure that the card substrate is not displaced during the punching process, especially if it is multi-layered, it is advantageous if the first die is assigned a hold-down device which can be adjusted coaxially with respect to the adjustment movement of the punches along the punch stand. The hold-down device is preferably spring-loaded; but this is not mandatory.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass eine Saug- und/oder Blaseinrichtung vorhanden ist, welche mit ihrer Düse auf einen Raum zwischen der ersten Matrize und der zweiten Matrize gerichtet ist. Auf diese Weise kann das vom ersten Stanzstempel ausgestanzte Material aus dem Kartensubstrat ausgeblasen oder abgesaugt werden, sodass dieses die Trajektorie für das aus dem Fenstersubstrat ausgestanzte Fensterteil nicht blockiert.It has proven to be advantageous that a suction and/or blowing device is present, the nozzle of which is directed towards a space between the first die and the second die. In this way, the material punched out of the card substrate by the first punch can be blown out or sucked off, so that it does not block the trajectory for the window part punched out of the window substrate.
Um eine besonders große Stückzahl an gefügten Karten mit lichttransparenten Fenstern herstellen zu können, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Stanzeinrichtung einen an einem weiteren Stanzständer festgelegten weiteren Matrizenhalter aufweist, an welchem eine weitere erste Matrize vorliegt, der ein weiterer erster Stanzstempel zum Stanzen des Kartensubstrats zugeordnet ist, und an welchem eine weitere zweite Matrize vorliegt, der ein koaxial zum weiteren ersten Stanzstempel verfahrbarer und zu diesem konturgleich gebildeter weiterer zweiter Stanzstempel zum Stanzen des Fenstersubstrats zugeordnet ist, wobei die weitere erste Matrize in einer Verstellrichtung der weiteren Stanzstempel unter einem Abstand bezüglich der weiteren zweiten Matrize angeordnet ist, und wobei der weitere Stanzständer und die weiteren Stanzstempel simultan mit dem Stanzständer und den Stanzstempeln verstellbar sind. Auf diese Weise ist also eine redundant ausgelegte Vorrichtung geschaffen.In order to be able to produce a particularly large number of joined cards with light-transparent windows, it has proven to be advantageous if the punching device has a further matrix holder fixed to a further punching stand, on which there is a further first matrix, the one further first punch is assigned for punching the card substrate, and on which there is a further second die, which is assigned a further second punch for punching the window substrate, which can be moved coaxially to the further first punch and has the same contour as the latter, with the further first die in one adjustment direction the further punch is arranged at a distance with respect to the further second die, and wherein the further punch stand and the further punches are adjustable simultaneously with the punch stand and the punches. In this way, a redundantly designed device is created.
Zur Bereitstellung des einlagigen oder mehrlagigen Kartensubstrats hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn ein Andienplatz vorhanden ist, und wenn ein Saugreifer vorliegt, um das Kartensubstrat gegenüber der Stanzeinrichtung für das Einnehmen der Stanzposition und/oder der Fügeposition zu positionieren. Der Saugreifer kann dabei mit einem Positionierstift ausgestaltet sein, um eine positionsgetreue Lagerung des Kartensubstrats zu realisieren. Ein betriebssicheres Ergreifen des Kartesubstrats ist also mit anderen Worten dadurch gegeben, dass der Saugreifer wenigstens einen Positionierstift aufweist, der eingerichtet ist, dass vorgelochte Kartensubstrats positionsgenau aufzunehmen.To provide the single-layer or multi-layer card substrate, it has proven to be advantageous if there is a service station and if there is a suction gripper to position the card substrate opposite the punching device for assuming the punching position and/or the joining position. The suction pad can be designed with a positioning pin in order to ensure that the card substrate is supported in the correct position. In other words, an operationally reliable gripping of the card substrate is given by the fact that the suction gripper has at least one positioning pin which is set up to receive the pre-punched card substrate in a precise position.
Um eine besonders große Stückzahl an gefügten Karten mit lichttransparenten Fenstern herstellen zu können, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn eine Abwickeleinrichtung zur Abwicklung der Trägerfolie und anschließenden Bereitstellung der Trägerfolie an die Folienfügeeinrichtung vorhanden ist. Die Folienfügeeinrichtung kann eine Folienlaminiereinrichtung oder eine Folienschweißeinrichtung sein.In order to be able to produce a particularly large number of joined cards with light-transparent windows, it has proven to be advantageous if there is an unwinding device for unwinding the carrier film and then providing the carrier film to the film joining device. The film joining device can be a film laminating device or a film welding device.
Um die Trägerfolie ebenfalls positionsgetreu am Saugreifer fixieren zu können, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Abwickeleinrichtung und der Stanzeinrichtung ein Locher zur Erzeugung von Löchern in der Trägerfolie zwischengeschaltet ist.In order to also be able to fix the carrier film in the correct position on the suction pad, it has proven to be advantageous if the unwinding device and the punching device are interposed with a punch for producing holes in the carrier film.
Um die Trägerfolie betriebssicher in den Bereich der Stanzeinrichtung und der Folienfügeeinrichtung einbringen zu können, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn ein senkrecht bezüglich der Verstellrichtung der Stanzstempel verstellbarer Greifer zum Greifen der Trägerfolie vorhanden ist, der seinerseits eingerichtet ist, die Trägerfolie in der Fügeposition zwischen dem Kartensubstrat und der Andruckplatte der Fügeeinrichtung zu positionieren.In order to be able to insert the carrier foil reliably into the area of the punching device and the foil joining device, it has proven to be advantageous if there is a gripper that can be adjusted perpendicularly with respect to the direction of adjustment of the punches for gripping the carrier foil and is in turn set up to position the carrier foil in the joining position between the card substrate and the pressure plate of the joining device.
Um dieses Positionieren so positionsgetreu als möglich zu gestalten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Greifer parallel bezüglich der Verstellrichtung der Stanzstempel verstellbar ist insbesondere um die gelochte Trägerfolie auf die Positionierstifte des Saugreifers aufzufädeln.In order to make this positioning as true to position as possible, it has proven to be advantageous if the gripper can be adjusted parallel with respect to the adjustment direction of the punches, in particular in order to thread the perforated carrier film onto the positioning pins of the suction gripper.
Ein zuverlässiges Vereinzeln der Trägerfolie lässt sich ferner dadurch bewirken, dass der Stanzeinrichtung und der Abwickeleinrichtung eine Querschneideinrichtung zum Durchtrennen der bahnförmig bereitgestellten Trägerfolie zwischengeschaltet ist.Reliable separation of the carrier film can also be brought about by the punching device and the unwinding device interposing a cross-cutting device for severing the carrier film provided in web form.
Die in Verbindung mit der erfindungsgernäßen Vorrichtung beschriebenen Vorteile, vorteilhaften Ausgestaltungen und Wirkungen gelten in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer gefügten Karte mit einem lichttransparenten Fenster. Dieses Verfahren nutzt insbesondere eine Vorrichtung, wie sie vorstehend beschrieben wurde.The advantages, advantageous configurations and effects described in connection with the device according to the invention apply in the same way to the method according to the invention for producing a joined card with a light-transparent window. In particular, this method uses a device as described above.
Es umfasst insbesondere die folgenden - vorzugsweise konsekutiven - Schritte:
- Bereitstellung des einlagigen oder mehrlagigen Kartensubstrats an eine Stanzeinrichtung, die einen an einem Stanzständer festgelegten Matrizenhalter aufweist, an welchem eine erste Matrize vorliegt, der ein erster Stanzstempel zum Stanzen des Kartensubstrats zugeordnet ist, und an welchem eine zweite Matrize vorliegt, der ein koaxial zum ersten Stanzstempel verfahrbarer und zu diesem konturgleich gebildeter zweiter Stanzstempel zum Stanzen eines Fenstersubstrats zugeordnet ist, wobei die erste Matrize in einer Verstellrichtung der Stanzstempel unter einem Abstand bezüglich der zweiten Matrize angeordnet ist, wobei die Stanzeinrichtung senkrecht bezüglich der Verstellrichtung der Stanzstempel wenigstens zwischen einer Stanzposition und einer Fügeposition verstellbar ist,
- Verstellen der Stanzeinrichtung in die Stanzposition, sofern diese nicht bereits eingenommen wurde,
- Verstellen des ersten Stanzstempels und Einbringen einer Öffnung in das Kartensubstrat,
- Verstellen des zweiten Stanzstempels und Ausstanzen eines an die Abmessungen der Öffnung angepassten Fensterteils aus dem Fenstersubstrat,
- Beaufschlagen der dem zweiten Stanzstempel abgewandten Seite des Fensterteils durch den ersten Stanzstempel,
- simultanes Bewegen des ersten Stanzstempels zusammen mit dem zweiten Stanzstempel und Einsetzen des Fensterteils in die Öffnung,
- Überführen der Stanzeinrichtung in die Fügeposition, wodurch ein an der ersten Matrize vorhandener Bereich als Widerlager für eine Andruckplatte einer Folienfügeeinrichtung dient, und
- Andrücken und Fügen einer Trägerfolie mittels der Andruckplatte der Folienfügeeinrichtung, wobei die Trägerfolie an das um das Fensterteil ergänzte Kartensubstrat gepresst wird und die erste Matrize das Widerlager beim Herstellen der gefügten Karte mit dem lichttransparenten Fenster bildet.
- Provision of the single-layer or multi-layer card substrate to a punching device which has a die holder fixed to a punching stand, on which there is a first die, to which a first punch is assigned for punching the card substrate, and on which there is a second die, which has a coaxial to the first Punching die is assigned a movable second punching die with the same contour as the latter for punching a window substrate, the first die being arranged at a distance in relation to the second die in an adjustment direction of the punching dies, the punching device being perpendicular to the adjustment direction of the punching dies at least between a punching position and a joining position is adjustable,
- Adjusting the punching device to the punching position if this has not already been taken,
- Adjusting the first punch and making an opening in the card substrate,
- Adjusting the second punch and punching out a window part adapted to the dimensions of the opening from the window substrate,
- Acting on the side of the window part facing away from the second punch with the first punch,
- Simultaneously moving the first punch together with the second punch and inserting the window part into the opening,
- Transferring the punching device into the joining position, as a result of which an area present on the first die serves as an abutment for a pressure plate of a film joining device, and
- Pressing and joining a carrier film by means of the pressure plate of the film joining device, the carrier film being pressed against the card substrate supplemented by the window part and the first die forming the abutment when producing the joined card with the light-transparent window.
Auch bei diesem Verfahren ist also eine Doppelfunktion der Stanzeinrichtung gegeben, nämlich einerseits für das Stanzen der Substrate selbst und andererseits der Bereitstellung eines Widerlagers für den Anpressvorgang der Trägerfolie durch die Fügeeinrichtung. Die Fügeeinrichtung kann eine Schweißeinrichtung oder eine Laminiereinrichtung sein.In this method, too, the punching device has a dual function, namely on the one hand for punching the substrates themselves and on the other hand providing an abutment for the pressing process of the carrier film by the joining device. The joining device can be a welding device or a laminating device.
Um das Verfahren mit einem höheren Automatisierungsgrad durchführen zu können, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Trägerfolie von einer Abwickeleinrichtung bereitgestellt, von einem Greifer zum Fügen der Trägerfolie abgezogen und bezüglich dem Kartensubstrat positioniert wird.In order to be able to carry out the method with a higher degree of automation, it has proven to be advantageous if the carrier film is provided by an unwinding device, pulled off by a gripper for joining the carrier film and positioned with respect to the card substrate.
Um die Trägerfolie für den Fügevorgang positionsgetreu gegenüber dem Kartensubstrat positionieren zu können, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Trägerfolie vor dem Positionieren gelocht wird, und wenn sie zum Positionieren auf Positionierstifte eines Saugreifer aufgefädelt wird, auf welchen auch das Kartensubstrat mit dem Fensterteil aufgefädelt ist.In order to be able to position the carrier film in the correct position relative to the card substrate for the joining process, it has proven to be advantageous if the carrier film is perforated before positioning, and if it is Positioning is threaded onto positioning pins of a suction pad, on which the card substrate is also threaded with the window part.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Trägerfolie Bestandteil einer Folienbahn ist, die vor oder nach dem Fügen vereinzelt wird, wozu vorzugsweise eine Querschneideinrichtung Einsatz finden kann. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass möglichst wenig Verschnitt auftritt.It has proven to be advantageous if the carrier film is part of a film web that is separated before or after joining, for which purpose a cross-cutting device can preferably be used. This ensures that there is as little waste as possible.
Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsvarianten unter Bezugnahme auf die beigefügte Figur näher beschrieben. Alle bisher und im Folgenden beschriebenen Merkmale sind dabei sowohl einzeln als auch in einer beliebigen Kombination miteinander vorteilhaft. Die im Folgenden beschriebenen Ausführungsvarianten stellen lediglich Beispiele dar, welche den Gegenstand der Erfindung jedoch nicht beschränken. Dabei zeigt:
- Figur 1
- Eine perspektivische Ansicht auf eine Vorrichtung zum Herstellen einer gefügten Karte mit einem lichttransparenten Fenster, wobei ein Saugreifer an einem Andienplatz gegenüber einem vorgehefteten mehrlagigen Kartensubstrat (Folienstapel) platziert ist,
- Figur 2
- die Vorrichtung aus
Figur 1 , bei der der Saufgreifer das Kartensubstrat gegenüber einer Stanzeinrichtung und einer Folienfügeeinrichtung positioniert hat, - Figur 3
- die Vorrichtung aus
Figur 1 , bei der die Stanzeinrichtung die Stanzposition eingenommen hat, - Figur 4
- eine perspektivische Detailansicht der Stanzeinrichtung in der Stanzposition gemäß
Figur 3 , - Figur 5
- eine Detailseitenansicht auf die Stanzeinrichtung vor dem Stanzvorgang,
- Figur 6
- eine der
Figur 5 entsprechende Darstellung der Stanzeinrichtung, bei der das Kartensubstrat von einem Niederhalter fixiert ist, noch vor dem Stanzvorgang, - Figur 7
- eine der
Figur 5 entsprechende Darstellung der Stanzeinrichtung, bei der der erste Stanzstempel das Kartensubstrat gestanzt hat, - Figur 8
- eine der
Figur 5 entsprechende Darstellung der Stanzeinrichtung, bei der der erste Stanzstempel am Fenstersubstrat nahezu anliegt, - Figur 9
- eine der
Figur 5 entsprechende Darstellung der Stanzeinrichtung, bei der der zweite Stanzstempel das Fenstersubstrats stanzt, - Figur 10
- eine der
Figur 5 entsprechende Darstellung der Stanzeinrichtung die die fortwährende Bewegung der beiden Stanzstempel illustriert, welche das Fensterteil zwischen sich halten, - Figur 11
- eine der
Figur 5 entsprechende Darstellung der Stanzeinrichtung, bei der die beiden Stanzstempel das Fensterteil in die in das Kartensubstrat eingebrachte Öffnung eingesetzt haben, - Figur 12
- eine der
Figur 1 entsprechende Darstellung der Vorrichtung, bei der die Stanzeinrichtung lateral bezüglich der Verstellbewegung der Stanzstempel von dem Saugreifer entfernt positioniert ist, damit eine Trägerfolie gegenüber dem um ein Fensterteil ergänztes Kartensubstrat von einem Greifer positioniert werden kann, - Figur 13
- eine der
Figur 5 entsprechende Darstellung, bei der die Trägerfolie unterhalb des Kartensubstrats mit Fensterteil positioniert ist, - Figur 14
- eine der
Figur 1 entsprechende Darstellung der Vorrichtung, bei der die Andruckplatte der Folienfügeeinrichtung unterhalb der Trägerfolie platziert ist, um die Trägerfolie mit dem Kartensubstrat und dem Fensterteil in der Öffnung zu fügen, - Figur 15
- eine Detailansicht des Fügevorgangs, bei dem die erste Matrize als Widerlager für die Andruckplatte im Bereich der Öffnung des Kartensubstrats und damit im Bereich des Fensterteils genutzt wird, wobei sich die Stanzeinrichtung in der Fügeposition befindet.
- figure 1
- A perspective view of a device for producing a joined card with a light-transparent window, wherein a suction pad is placed in a third place opposite a pre-stitched multi-layer card substrate (foil stack),
- figure 2
- the device off
figure 1 , in which the sucking gripper has positioned the card substrate opposite a punching device and a foil joining device, - figure 3
- the device off
figure 1 , in which the punching device has taken the punching position, - figure 4
- a detailed perspective view of the punching device in the punching position according to FIG
figure 3 , - figure 5
- a detailed side view of the punching device before the punching process,
- figure 6
- one of the
figure 5 corresponding representation of the punching device, in which the card substrate is fixed by a hold-down device, even before the punching process, - figure 7
- one of the
figure 5 corresponding representation of the punching device, in which the first punch has punched the card substrate, - figure 8
- one of the
figure 5 corresponding representation of the punching device, in which the first punching die is almost in contact with the window substrate, - figure 9
- one of the
figure 5 corresponding representation of the punching device, in which the second punch punches the window substrate, - figure 10
- one of the
figure 5 corresponding representation of the punching device which illustrates the continuous movement of the two punches which hold the window part between them, - figure 11
- one of the
figure 5 corresponding representation of the punching device, in which the two punches have inserted the window part into the opening made in the card substrate, - figure 12
- one of the
figure 1 corresponding representation of the device, in which the punching device is positioned laterally with respect to the adjustment movement of the punches away from the suction gripper, so that a carrier film can be positioned by a gripper opposite the card substrate that has been supplemented by a window part, - figure 13
- one of the
figure 5 corresponding representation, in which the carrier foil is positioned below the card substrate with window part, - figure 14
- one of the
figure 1 Corresponding representation of the device in which the pressure plate of the foil joining device is placed below the carrier foil in order to join the carrier foil with the card substrate and the window part in the opening, - figure 15
- a detailed view of the joining process, in which the first die is used as an abutment for the pressure plate in the area of the opening of the card substrate and thus in the area of the window part, with the punching device being in the joining position.
In den Figuren ist eine Vorrichtung 100 zum Herstellen einer gefügten, insbesondere laminierten Karte mit einem lichttransparenten Fenster gezeigt. Diese Vorrichtung 100 umfasst eine Folienfügeeinrichtung 102 zum Fügen durch Kleben, insbesondere Laminieren, oder zum Fügen durch Schweißen einer Trägerfolie 204 mit einem einlagigen oder mehrlagigen Kartensubstrat 200. Außerdem ist eine Stanzeinrichtung 104 vorhanden. Die Folienfügeeinrichtung 102 zum Fügen der Trägerfolie 204 umfasst dabei insbesondere eine Andruckplatte 120, die insbesondere beheizbar ist.The figures show a
Der Aufbau der Stanzeinrichtung 104 der Vorrichtung 100 wird anhand der detaillierten Seitenansicht nach
Aus
Darüber hinaus ist die Stanzeinrichtung 104 senkrecht bezüglich der Verstellrichtung der Stanzstempel 112, 116, 132, 136 verstellbar und zwar insbesondere zwischen einer Stanzposition und einer Füge- oder Laminierposition. In der Einbaulage wird die Stanzeinrichtung mit anderen Worten waagerecht in die Stanzposition oder in die Fügeposition verfahren. Weitere Stellungen der Stanzeinrichtung 104 sind ebenfalls möglich, insbesondere solche, die ein Positionieren der Trägerfolie 204 ermöglichen.In addition, the
In
Wenn der Sauggreifer das Kartensubstrat 200 aufgenommen hat, so positioniert dieser es bezüglich der Stanzeinrichtung 104. In
Anschließend wird die Stanzeinrichtung 104 senkrecht bezüglich der Verstellrichtung der Stanzstempel 112, 116 in die Stanzposition verfahren. Hierbei taucht eine der Matrizen 110, 114 in eine Ausnehmung 142 des Sauggreifers 140 ein, was insbesondere in
In
Der eigentliche Stanz- und Einsetzvorgang wird nachfolgend anhand der
Sobald der Niederhalter 122 die in
In
Ausweislich von
Ausweislich von
Die simultane Verstellung der beiden Stanzstempel 112, 116 wird durch
In
Um die Trägerfolie 204 mit dem Kartensubstrat 200 zu laminieren wird die Andruckplatte 120 ausweislich von
Nach dem Laminieren kann der Sauggreifer 140 das um ein Fensterteil 206 ergänzte Kartensubstrat 200, welches mit der Trägerfolie 204 laminiert ist, zurück an den Andienplatz 138, mithin an den Mover, übergeben.After the lamination, the
Die vorliegende Vorrichtung und das vorliegende Verfahren zeichnen sich durch ihren sehr kompakten Aufbau aus, die den zur Verfügung stehenden Bauraum in großen Produktionsanlagen zur Herstellung von kartenförmigen Ausweis-, Wert- und/oder Sicherheitsdokumenten zuverlässig einsparen.The present device and the present method are characterized by their very compact design, which reliably saves the available space in large production plants for the production of card-shaped identification, valuable and/or security documents.
- 100100
- Vorrichtungcontraption
- 102102
- Folienfügeeinrichtungfoil joining device
- 104104
- Stanzeinrichtungpunching device
- 106106
- Stanzständerpunch stand
- 108108
- Matrizenhalterdie holder
- 110110
- erste Matrize (zum Einbringen der Öffnung)first matrix (to make the opening)
- 112112
- erster Stanzstempelfirst stamp
- 114114
- zweite Matrize (zum Ausstanzen des Fensterteils)second die (for punching out the window part)
- 116116
- zweiter Stanzstempelsecond punch
- 118118
- Widerlagerabutment
- 120120
- Andruckplattepressure plate
- 122122
- Niederhalterhold-down
- 124124
- Saug- und/oder BlaseinrichtungSuction and/or blowing device
- 126126
- weiterer Stanzständeranother stamping stand
- 128128
- weiterer Matrizenhalteranother matrix holder
- 130130
- weitere erste Matrizeanother first matrix
- 132132
- weiterer erster Stanzstempelanother first stamp
- 134134
- weitere zweite Matrizeanother second matrix
- 136136
- weiterer zweiter Stanzstempelanother second stamp
- 138138
- AndienplatzAndienplatz
- 140140
- Sauggreifersuction cups
- 142142
- Ausnehmung (zur Matrizenaufnahme)Recess (to accommodate the die)
- 144144
- Abwickeleinrichtungunwinding device
- 146146
- LocherPerforator
- 148148
- Greifergripper
- 150150
- Querschneideinrichtungcross cutting device
- 152152
- Hinterschneidung (zur Aufnahme des Überstands der ersten Matrize)Undercut (to accommodate the overhang of the first die)
- 154154
- Walzenabzugroll take-off
- 200200
- Kartensubstratcard substrate
- 202202
- Fenstersubstratwindow substrate
- 204204
- Trägerfoliecarrier film
- 206206
- Fensterteilwindow part
- 208208
- Öffnungopening
Claims (15)
die einen an einem Stanzständer (106) festgelegten Matrizenhalter (108) aufweist, an welchem eine erste Matrize (110) vorliegt, der ein erster Stanzstempel (112) zum Stanzen des Kartensubstrats (200) zugeordnet ist, und an welchem eine zweite Matrize (114) vorliegt, der ein koaxial zum ersten Stanzstempel (112) verfahrbarer und zu diesem konturgleich gebildeter zweiter Stanzstempel (116) zum Stanzen eines Fenstersubstrats (202) zugeordnet ist, wobei die erste Matrize (110) in einer Verstellrichtung der Stanzstempel (112, 116) unter einem Abstand bezüglich der zweiten Matrize (114) angeordnet ist,
which has a die holder (108) fixed to a punch stand (106), on which a first die (110) is present, to which a first punch (112) for punching the card substrate (200) is assigned, and on which a second die (114 ) is present, which is assigned a second punch (116) that can be moved coaxially with the first punch (112) and has the same contour as the latter, for punching a window substrate (202), the first die (110) moving in an adjustment direction of the punch (112, 116) is spaced apart from the second die (114),
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