DE19543139C2 - Verfahren zum Bearbeiten eines Flächengebildes aus einem Kunststoffmaterial mit mehreren durch ein Stanzgitter getrennten Nutzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten eines Flächengebil­ des aus einem Kunststoffmaterial, das aus Nutzen besteht, welche durch ein Stanzgitter voneinander getrennt sind. Die Nutzen können beispiels­ weise Kunststoffkarten sein, wie Kreditkarten, Telefonkarten, Chipkar­ ten. Bei der Bearbeitung solcher Flächengebilde, die insbesondere als Kunststoffmaterialband oder Kunststoffmaterialbogen ausgebildet sind, hat man extreme Genauigkeitsanforderungen einzuhalten.

Meist werden solche Nutzen als mehrschichtige Laminate gefertigt. In der Laminieranlage werden die Schichten heißt verpreßt und wieder abgekühlt. Bei einem so hergestellten Flächengebilde erfolgt ein Schrumpfprozeß, das heißt, die Abmessungen des Flächengebildes in Länge und Breite ver­ kleinern sich. Auch wenn das Schrumpfmaß von wenigen Zehntel mm, bezogen auf eine Länge des Nutzens von 86 mm, im Bereich von Promille liegt, macht sich dies gleichwohl bei den Bearbeitungsstationen bemerkbar. Fehlpositionierungen und/oder Verzerrungen des Druckbildes der Nutzen aufgrund des Schrumpfprozesses sind die Folge.

Auch die im Stand der Technik bekannten Positionierlöcher, insbesondere bei Kunststoffmaterialbändern, können die durch den Schrumpfprozeß be­ dingte Fehlpositionierung nicht vermeiden. Wegen der hohen Genauigkeits­ anforderungen kann ein Kunststoffmaterialband in Querstegen des Stanz­ gitters Positionierlöcher aufweisen, die in Förderrichtung der Bahn aufeinanderfolgende Nutzen trennen. Diese Positionierlöcher wirken in den einzelnen Bearbeitungsstationen mit Positionierstiften zusammen, um jeden einzelnen Nutzen rapportgetreu in den Bearbeitungsstationen zu präsentieren. In der Laminieranlage unterliegt natürlich auch der Ab­ stand der Positionierlöcher einem Schrumpfprozeß.

Erschwert wird das Problem der Schrumpfung zusätzlich dadurch, daß die Schrumpfung je nach verwendetem Material variiert und sogar variieren kann, wenn bloß eine andere Charge einer Laminatschicht verarbeitet wird.

Aus DE 36 12 518 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein Vorformling beispielsweise durch Spritzguß oder andere, bei thermoplastischen Kunst­ stoffen übliche Verfahren in die Anwendungsform gebracht wird. Der so hergestellte Vorformling wird einer Druckbeanspruchung unterworfen und dadurch in eine Zwischenform gebracht, die beispielsweise so gewählt sein kann, daß das Bauteil lose mit einem zweiten gefügt werden kann, auf dem es formschlüssig zu befestigen ist. Danach wird der Zwischenform Energie zugeführt, die die Zwischenform durch Schrumpfen wieder in die Anwendungsform bringt. Dieses Verfahren ist ersichtlich im Kontext der vorliegenden Problemstellung nicht geeignet, eine Lösung herbeizuführen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Bearbeiten eines Flächengebildes aus einem Kunststoffmaterial mit mehreren durch ein Stanzgitter getrennten Nutzen zu schaffen, das die Nachteile eines Schrumpfprozesses wesentlich vermindert.

Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ge­ löst.

Hierdurch wird ein Verfahren geschaffen, bei dem die Schrumpfung des Flächengebildes durch Recken weitgehend kompensiert werden kann. Dabei ist es bevorzugt, daß das Recken mittels einer Mehrzahl eng aufeinander­ folgender Vertiefungen erfolgt, die spalten- und/oder zeilenartig in das Stanzgitter des Flächengebildes eingebracht werden. Bei einem Kunst­ stoffmaterialband wird das Recken vorzugsweise nur im Bereich der Quer­ stege des Stanzgitters vorgenommen, die in Förderrichtung aufeinander­ folgende Nutzen voneinander trennen. Dadurch wird erstens das Druck­ bild der Nutzen nicht verzerrt und zweitens läßt sich dieses präziser steuern.

Das Recken durch Einbringen von Vertiefungen mittels Materialverdrängung kann durch eine kaltplastische Deformation bewirkt werden. Ebenfalls geeignet sind erwärmte Werkzeuge, die in das Stanzgitter eindringen und dabei eine Materialverdrängung verursachen.

Die Vertiefungen können an der Vorder- und/oder Rückseite des Flächen­ gebildes eingebracht werden, wobei mittels der Eindringtiefe der Grad des Reckens gesteuert werden kann. Weiterhin können die Vertiefungen als Durchlochungen ausgebildet sein, so daß das Flächengebilde dann spalten- und/oder zeilenweise angeordnete Perforationen aufweist.

Zwischen den Spalten und/oder Zeilen der Vertiefungen können jeweils ein oder mehrere Nutzen liegen.

Anspruch 8 definiert ein vorteilhaftes Verfahren, bei dem Positionier­ löcher in den Stanzgittern vorgesehen sind.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind der nachfolgen­ den Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen dargestell­ ten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch in Perspektive und Teilschnitt ein Kunststoffmaterialband nach dem Recken mit einem Reck­ werkzeug;

Fig. 2 zeigt schematisch eine Draufsicht eines längeren Teil­ stücks eines Kunststoffmaterialbandes;

Fig. 3 zeigt schematisch eine Draufsicht eines Kunststoff­ materialbogens nach dem Recken.

Fig. 1 zeigt ein Teilstück eines Flächengebildes in Form eines Kunst­ stoffmaterialbandes 10, das auf einer ebenen Unterlage 12 liegt. Zwei Nutzen 14, 16 sind angedeutet. Zwischen ihnen befindet sich ein Quersteg 18 des Stanzgitters 19. Im Bereich des Querstegs 18 sind mittels eines in Pfeilrichtung bewegbaren Werkzeugs 20 Vertiefungen 22 eingepreßt worden, zwischen denen Zwischenräume 24 stehenbleiben. Eine Mehrzahl beabstandet zueinander angeordneter Vertiefungen 22 werden somit zwi­ schen jeweils zwei Nutzen 14, 16 eingebracht. Vorzugsweise sind die Vertiefungen 22 eng aufeinanderfolgend linien- und/oder spaltenförmig angeordnet. Die Vertiefungen 22 verjüngen sich vorzugsweise mit zuneh­ mender Eindringtiefe, so daß die Einpreßtiefe das Maß bestimmt, indem die Bereiche der Bahn mit den beiden Nutzen 14, 16 auseinandergedrückt werden. Es versteht sich, daß der Querschnitt der Vertiefungsspitzen auch eine andere Form als die hier dargestellte quadratische haben kann und/oder daß die Vertiefungsspitzen ein nadelscharfes Ende haben können. Die vorstehend beschriebenen Vertiefungen 22 werden zum Recken des Flächengebildes in einem Verfahrensschritt eingepreßt und danach das Flächengebilde in bekannter Weise bearbeitet.

Gemäß einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel können die Vertiefungen nicht nur wie in Fig. 1 an der Vorderseite eingebracht werden, sondern alternativ oder zusätzlich auch an der Rückseite. Gemäß einem weiteren, ebenfalls nicht dargestellten Ausführungsbeispiel können die Vertiefungen als Perforationen, das heißt Durchlochungen, einge­ bracht werden.

Das Einbringen der Vertiefungen 22 erfolgt mittels Materialverdrängung, so daß die dadurch entstehende Deformation ein Recken verursacht. Vor­ zugsweise wird hierzu eine kaltplastische Deformation verwendet. Dieses kaltplastische Verformen erfolgt sinnvollerweise so, daß ein Werkzeug von einer oder beiden Seiten etwa mittig in den Quersteg 18 des Stanz­ gitters 19 eingepreßt wird, um das Kunststoffmaterial seitlich zu ver­ drängen und damit das Flächengebilde zu längen. Bei bestimmten Mate­ rialien, beispielsweise Polyvinylchlorid, hat es sich jedoch gezeigt, daß bei überschreiten der Elastizitätsgrenze fast unmittelbar die Bruch­ grenze erreicht wird, das Flächengebilde also zerstört wird. Aus diesem Grunde wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die Vertiefungen bzw. Einpressungen längs des Gitterquerstegs im Abstand voneinander vorzuneh­ men, wodurch die anschließenden Nutzen auseinandergedrückt werden.

Fig. 2 zeigt ein größeres Teilstück eines Kunststoffmaterialbandes 10 nach dem Recken. Hier sind die Nutzen 15 jeweils paarweise hintereinan­ der angeordnet. Zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Paaren Nutzen 15 sind die Querstege 18 angeordnet, in die spaltenförmig einzelne Ver­ tiefungen 22 unter Materialverdrängung eingepreßt worden sind. Zusätz­ lich erkennbar sind sogenannte Positionierlöcher 26, die zu einer Justierung des Kunststoffmaterialbandes 10 entlang der Bearbeitung dienen.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann hinter der Reckstation der Ist-Positionierlochabstand gemessen und mit einem Soll-Wert verglichen werden. Um die Soll-Ist-Differenz auszugleichen, kann das Recken variiert werden.

Fig. 3 zeigt als Flächengebilde einen Kunststoffmaterialbogen 27 mit rasterförmig angeordneten Nutzen 17, bei dem die Vertiefungen 22 entlang von Spalten zwischen jeweils zwei Spalten Nutzen 17 eingepreßt worden sind. Im übrigen gelten die Ausführungen zu Fig. 1 entsprechend.

Claims (8)

1. Verfahren zum Bearbeiten eines Flächengebildes aus einem Kunststoffmaterial mit mehreren durch ein Stanzgitter getrennten Nutzen in einem mehrstufigen Prozeß, insbesondere nach einem Laminiervorgang und vor einem Stanzvorgang, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensation einer Schrumpfung des Flächengebildes dieses, insbesondere beim Abkühlen nach dem Laminieren, durch Einbringen einzelner, mittels Materialver­ drängung erzeugter Vertiefungen in das Stanzgitter zunächst gereckt und danach bearbeitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Recken im Bereich der aufeinanderfolgenden Nutzen trennenden Gitterstege derart vorgenommen wird, daß eine Mehrzahl eng aufeinanderfolgender Vertiefungen einge­ bracht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Vertiefungen durch kaltplastische Deformation erzeugt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die plastische Deformation an voneinander getrennten Stellen längs der Gitterstege erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem zum Recken Perforationsspitzen in das Stanzgitter eingepreßt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem als Flä­ chengebilde ein Kunststoffmaterialband oder ein Kunststoffmaterialbogen verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Grad des Reckens durch die Eindringtiefe der Vertiefungen geregelt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei einem Stanzgitter, das Löcher aufweist, die mit Zen­ trierstiften für ein rapportgetreues Bearbeiten der Bahn zusammenwirken, der Lochabstand nach dem Recken gemessen und mit einem Soll-Abstand ver­ glichen wird und der Reckvorgang zur Ausregelung der Soll-Ist-Differenz verstellt wird.