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WO2000064792A1 - Förderverfahren, dreheinrichtung und förderstrasse für karten - Google Patents

Förderverfahren, dreheinrichtung und förderstrasse für karten Download PDF

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Publication number
WO2000064792A1
WO2000064792A1 PCT/DE2000/001354 DE0001354W WO0064792A1 WO 2000064792 A1 WO2000064792 A1 WO 2000064792A1 DE 0001354 W DE0001354 W DE 0001354W WO 0064792 A1 WO0064792 A1 WO 0064792A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotating device
objects
conveying
tilting
absolute position
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2000/001354
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Arne Bieringer
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.)
Louda Systems GmbH
Original Assignee
Louda Systems 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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Louda Systems GmbH filed Critical Louda Systems GmbH
Priority to CA002371164A priority Critical patent/CA2371164A1/en
Priority to EP00938520A priority patent/EP1173376A1/de
Publication of WO2000064792A1 publication Critical patent/WO2000064792A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/22Devices influencing the relative position or the attitude of articles during transit by conveyors
    • B65G47/24Devices influencing the relative position or the attitude of articles during transit by conveyors orientating the articles
    • B65G47/248Devices influencing the relative position or the attitude of articles during transit by conveyors orientating the articles by turning over or inverting them
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/407Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material

Definitions

  • the present invention relates to a conveying method according to claim 1.
  • the present invention relates to a conveying method according to claim 5.
  • the present invention relates to a rotating device according to claim 17.
  • the present invention relates to a rotating device according to claim 26.
  • the present invention relates to a conveyor line according to claim 37.
  • a system for printing the front and back of cards is known from US-A-5 600 362.
  • the system disclosed in this document contains various stations, including a color printing station, a black and white printing station and a station for applying a protective layer. Between these stations there are several turning stations that rotate the cards around an axis parallel to the conveyor axis by 180 °. Each of the stations includes a motorized device for conveying the cards. The position of the cards is recorded optoelectronically in the turning station.
  • US-A-5 600 362 The system of US-A-5 600 362 is complicated in structure. It uses a variety of roles to promote the cards, which are mechanically complex and maintenance-intensive. It also uses a variety of optoelectronic sensors. These make extensive evaluation and control electronics necessary.
  • objects are understood to mean all objects suitable for use in connection with the method or device according to the invention.
  • Such items include in particular: Security certificates, such as. B. ID cards, passport documents, access control cards, valuable flat products such. B. credit cards, phone cards, cash cards, chip cards, RF cards, etc., as well as other objects suitable for realizing the invention, in particular flat products, such as. As paper sheets, playing cards, etc.
  • Security certificates such as. B. ID cards, passport documents, access control cards, valuable flat products such. B. credit cards, phone cards, cash cards, chip cards, RF cards, etc.
  • other objects suitable for realizing the invention in particular flat products, such as.
  • flat products such as.
  • flat products such as.
  • flat products such as.
  • flat products such as.
  • flat products such as.
  • flat products such as.
  • flat products such as.
  • flat products such as.
  • flat products such as.
  • flat products such as.
  • flat products such as.
  • flat products such as.
  • flat products such
  • this object is achieved in a conveying method of the type mentioned at the outset in that the objects lying against one another are advanced in essentially one conveying direction, so that a first object reaches a tilting position and the first object is tilted, the Tilt axis runs essentially parallel to the conveying direction and the first object is advanced in the conveying direction.
  • the first object is simultaneously tilted and advanced to a first absolute position by a translatory movement in the conveying direction, the first absolute position determining the position of the rear edge of the first object in the conveying direction.
  • the advantage of this embodiment is that the conveying process is accelerated and the different lengths of the objects are compensated for by simultaneous tilting and advancing.
  • a gap is generated between a zeroth object and the first object, the zeroth object and the first object being adjacent to one another during the advance movement that took place.
  • An advantage of this embodiment is that tilting of the zero and the first object is avoided.
  • a further advance step takes place after the tilting, the gap which has previously been formed being closed again.
  • this object is achieved by a further conveying method, the objects lying against one another being advanced in essentially one conveying direction, so that a first object reaches a tilting position and the first object is tilted, the tilting axis being essentially parallel the conveying direction and a second object is advanced in the conveying direction.
  • the first object is simultaneously tilted and the second object by a translational one
  • the first absolute position determining the position of the rear edge of the second object in the conveying direction.
  • the advantage of this embodiment is that the conveying process is accelerated and the different lengths of the objects are compensated for by simultaneous tilting and advancing.
  • a second gap is generated between the first and the second object, the first object and the second object being adjacent to one another during the advancement that took place before.
  • the advantage of this embodiment is that tilting of the first and second objects is avoided.
  • a conveying element engages in the second gap and pushes the second object further.
  • An advantage of this embodiment is that the different lengths of the objects are compensated for.
  • the objects which are in front of the first object in the conveying direction remain at rest while the first object is tilted.
  • the advantage of this embodiment is that a gap is created.
  • the first object is tilted by approximately 180 °, so that the objects are pushed on in the conveying direction after the first object with the upper and lower sides reversed.
  • An advantage of this embodiment is that both the top and bottom can be printed from the same direction.
  • the tilting takes place alternately clockwise and counterclockwise, with advancement being carried out between each tilting and the top and bottom sides of a total of two successive objects being interchanged when tilting back and forth.
  • the advantage of this embodiment is that the funding process is accelerated.
  • a linear reciprocating movement of a pneumatic cylinder is converted into the tilting movement by ⁇ 180 °.
  • An advantage of this embodiment is that an addition of an angular error is avoided.
  • the tilting is controlled by a stepper motor.
  • An advantage of this embodiment is that an angular error is avoided.
  • both the first object is simultaneously moved to the first absolute position during a tilting process. on and the second object are advanced to the second absolute position, and the first distance by which the first object is advanced to the first absolute position during tilting is approximately half as large as the second distance by which the second object is moved during the Tilting is advanced to the second absolute position.
  • the advantage of this embodiment is that tilting between the zeroth, first and second object is avoided and a larger length error can be compensated for.
  • a first plurality of objects are pushed together in the conveying direction after the first object during the advancement, and one or more objects in the conveying direction are pushed in front of the first object independently of this.
  • An advantage of this embodiment is that the different lengths of the objects are compensated for.
  • this object is achieved by a rotating device according to claim 17, in which the objects can be pushed by a conveying section and abut one another during a pushing step, the rotating device tipping a first object about a tilting axis which is substantially parallel to a conveying direction and advances the first object to a first absolute position.
  • the rotating device has a feed device which essentially pushes the first object to the first absolute position during the tilting.
  • An advantage of this embodiment is that the conveying process is accelerated by simultaneously tilting and advancing.
  • a tip section of the element forms a flat, obtuse-angled feed area, the front edge of the tip being rounded on the side facing the first object.
  • the advantage of this embodiment is that scratching of the objects is avoided.
  • the tip section of the element has a helical surface.
  • An advantage of this embodiment is that the distance of advancing the first object is essentially proportional to the tilt angle and the first object can be advanced particularly far.
  • the tip section of the element has two helical surfaces.
  • the distance of advancing the first object is essentially proportional to the tilt angle, and that the rotating device can tilt objects back and forth.
  • the feed device is preferably formed on a guide rail in front of the rotating device parallel to and below the plane of movement of the cards.
  • the feed device can advantageously be used as a supporting surface for the cards.
  • a rear edge of the first object is pushed into a tip section of the element during the advance step, and the tip section interacts with the rear edge of the first object.
  • a tip of the tip section defines the first absolute position.
  • An advantage of this embodiment is that the structure of the rotating device is kept simple and the different length of the objects is nevertheless compensated for.
  • this object is achieved by a rotating device according to claim 26, in which the objects can be pushed by a conveying section and lie against one another during a pushing step, the rotating device tipping a first object about a tilting axis which is essentially parallel a conveying direction, and advances a second object to a second absolute position.
  • the feed device has two elements which are arranged essentially axially symmetrically with respect to one another, the axis of symmetry being the tilt axis.
  • An advantage of this solution is that the objects are pushed further to the left and right, so that the forces when moving further are reduced and the distance by which an object is pushed is extended, so that wear and malfunction are ultimately kept low.
  • a tip section of the first and second elements of the feed device forms a flat, obtuse-angled feed area, the front edge of the tip section being rounded on the side facing the first object.
  • This solution has the advantage that the objects are not scratched.
  • the tip section of the first element has a helical surface.
  • the tip section of the first element has two helical surfaces.
  • the distance of advancing the first object is essentially proportional to the tilt angle, and that the rotating device can tilt objects back and forth.
  • the first and second elements are constructed identically, so that a gap is formed between the first and second elements for receiving the first card.
  • the first card is preferably not pushed past the first and second elements during the advance step.
  • An advantage of this embodiment is that the distance is maximized and the acting forces are minimized when advancing, so that wear and tear and malfunction are kept low.
  • a tip of the tip section defines the second absolute position.
  • An advantage of this embodiment is that the structure of the rotating device is kept simple and the different length of the objects is nevertheless compensated for.
  • this object is achieved by a conveyor line for objects, which a first conveyor device, a rotary device and a second conveyor, wherein objects are pushed from the first conveyor over the rotating device to the second conveyor.
  • Figure 1 is a schematic representation of the conveyor line according to the invention.
  • Fig. 2 is a schematic, perspective view of the invention
  • FIG. 3 shows a schematic side view of the rotating device according to the invention according to FIG. 2;
  • FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view of the rotary device according to the invention according to FIGS. 2 and 3 along the line IV-TV in FIG. 3;
  • FIG. 5 shows a plan view of a mirror-symmetrical, tongue-shaped element with two helical surfaces for alternative use in connection with the rotating device according to the invention
  • FIG. 6 shows a side view of the tongue-shaped element according to FIG. 5.
  • 7a to 7c are schematic representations of various successive process steps to illustrate the sequence of a method according to the invention.
  • the conveyor line comprises a first conveyor rail 2, a rotary device 6 and a second conveyor rail 12.
  • the first conveyor rail 2, the rotary device 6 and the second conveyor rail 12 are designed in such a way that cards (not shown in FIG. 1) pass through them in this order in Arrow direction can be pushed.
  • the cards are therefore funded in Fig. 1 from left to right, with the left in the conveying direction behind and the right in the conveying direction is front.
  • the axis of rotation of the rotating device 6 runs essentially parallel to the conveying direction.
  • Guides 3 are formed on the long sides of the conveyor rails 2, 12, which enclose the long sides of cards.
  • the funded cards can be processed in the conveyor rails 2, 12 from above, for. B. are printed.
  • the rotating device 6 can turn cards between the first conveyor rail 2 and the second conveyor rail 12, so that the top of the cards can be processed over the first conveyor rail 2 and the underside of the cards over the second conveyor rail 12.
  • a hologram is printed in a known manner on the front of the cards in area A of the conveyor rail 2.
  • a signature strip is applied to the back of the cards in an area B of the conveyor rail 12.
  • the cards are pushed together through the conveyor line.
  • the cards have certain length tolerances that propagate over several adjacent cards in accordance with Gauss' law.
  • cards from a lot generally have a similar deviation from the target value, so that the length tolerances are generally not averaged over several cards.
  • all cards in a lot are between 0.13 and 0.15 mm long.
  • the rotating device 6 is therefore provided, by means of which two absolute positions can also be generated, which is explained in more detail below.
  • the rotating device or turning station 6 (cf. also FIGS. 2 to 4) essentially consists of a rotating head 14, in which the card to be rotated is in operation and further fastening and drive devices, not shown.
  • the rotary head 14 has a pot-like housing 15, on the front of which a feed device is formed, which in turn has one or preferably two tongue-shaped elements 8 and 10.
  • the two tongue-shaped elements 8, 10 achieve a more stable advancement than with only one element.
  • an (n + 1) th card (FIG. 7) is advanced further than the nth card by the preferably two tongue-shaped elements, which is explained in more detail below in connection with FIG. 7.
  • the further a card is to be pushed forward by tilting the more critical the pushing process is. Consequently, two tongue-shaped elements 8, 10 are also advantageous from this point of view.
  • the conveyor line preferably comprises a second feed device, which preferably contains only a tongue-shaped element 4.
  • the tongue-shaped element 4 is constructed essentially identically to the elements 8, 10.
  • the element 4 is attached to the front end of the conveyor rail 2, and precisely below the level in which the cards are moved. In the case of the linear feed movement of a card strand, the cards only rest on element 4. However, if a card n (FIG. 7) is pivoted in the rotating device, the element 4 of this card n imprints a translational movement component towards the front. This is done through a constraint imposed by the concern. The same applies to the (n + 1) -th card (FIG. 7) with respect to the elements 8, 10.
  • the elements 8, 10 are designed such that the feed of the n + 1-th card faster than that of the nth card.
  • the feed device or the tongue-shaped element 4 can either be fastened to the fastening devices of the rotating device 6 or (as shown) to the first conveyor rail 2.
  • FIG. 2 shows a perspective sketch of the rotary head 14 of the rotary device 6.
  • a side view and a cross section of the rotary head are also shown in FIGS. 3 and 4, respectively.
  • These figures show that the two correspondingly designed tongue-shaped elements 8, 10 are arranged axisymmetrically to the axis of rotation of the rotary head 14.
  • the tongue-shaped elements themselves are mirror-symmetrical.
  • the tongue shaped element 8 has a base portion 18 with a substantially constant cross section and a flattened, obtuse-angled tip portion 19.
  • the outermost point of the tip portion 19 which is farthest from the housing 15 is referred to as the tip 19a.
  • the tip angle is approximately 105 ° (FIG. 4).
  • the front area of the tip section 19 is rounded and forms a radius of approximately 10 mm.
  • Fig. 3 shows that the front edge of the tongue-shaped elements 8 and 10, which are facing the cards, is rounded to a radius of about 5 mm.
  • the surfaces of the tongue-shaped elements 8, 10 facing the cards are approximately 15 mm apart. These dimensions are particularly preferred for credit cards (dimensions).
  • the oppositely arranged elements 8, 10 form a gap or space 16 in which a card is received during operation.
  • the card protrudes through a right-angled slot 17 of the housing 15 approximately to the front end of the base section 18. It can be seen from FIG. 2 that the card stored in the rotary head 14 rests on the elements 8, 10, since this protrude beyond the slot 17.
  • the embodiment of the tongue-shaped elements 8, 10 shown in FIGS. 2 to 3 can preferably also be used for the tongue-shaped element 4.
  • the tongue-shaped element 4 preferably produces a smaller, for example only half as large, feed as the tongue-shaped elements 8, 10. Therefore, the apex angle of the element 4 is significantly more obtuse than that shown in FIG. 4 and closes, for example an angle of 140 °.
  • each tongue-shaped element 4, 8, 10 has two helical surfaces.
  • a helical surface is defined by the equation defined in cylindrical coordinates:
  • a general helical surface can be created by translating and rotating a surface defined by equation (1).
  • the advantage of a helical surface on the tongue-shaped element is that the forward movement of a card is proportional to the angle of rotation of the rotary head 14.
  • the right helical surface of the tip section 22 of the tongue-shaped element 20 in FIG. 5 has the negative slope of the left helical surface, so that a mirror-symmetrical tip results. If the tongue-shaped elements 20 have the shape shown in FIG. 5, the distance between their surfaces facing the cards is only a little more than one card thickness.
  • the slope ⁇ depends on the z coordinate z in such a way that the amount of the slope increases with increasing angle of rotation or increasing displacement, ie increasing z coordinate.
  • the tip portion of the tongue-shaped element 20 has only a helical surface and is not mirror-symmetrical.
  • the advantage of this embodiment is that a card can be advanced by twice the distance. This is because not only just 90 ° of the angle of rotation of the rotary head is used for advancing a card, but 180 °.
  • the disadvantage of this embodiment is that the rotary head can only be rotated in one direction.
  • edges of the helical surfaces are preferably rounded or milled.
  • the tongue-shaped elements 20 shown in FIGS. 5 and 6 can also be used for the element 4. However, since element 4 only has to produce a lower feed rate than elements 8, 10, the pitch of the helical surfaces in element 4 is correspondingly lower.
  • 7 shows the important steps of a method according to the invention in "snapshots".
  • 7a shows the cards after a feed step.
  • the rearmost card shown is number 1
  • the frontmost card shown is number n + 1.
  • the nth card is located in the area of the Kopfs 14. Since only the position of the rearmost card 1 is fixed, but the cards have certain length tolerances, three positions are entered for the rear edge of the nth card, namely the target position 26, the rearmost position 24 for (short) cards on the lower limit of the length tolerance range and the foremost position 28 for (long) cards at the upper limit of the length tolerance range. All three positions must be in the area of the tip of the tongue-shaped element 4 so that the nth card is correctly pushed forward.
  • the (n + l) -th card is already in front of the rotating device in the region of the second conveyor rail 12.
  • the rear edge of the (n + l) -th card must also be independent of the exact length of the cards in the region of the tips of the tongue-shaped elements 8, 10 lie so that the (n + l) -th card is correctly advanced.
  • the cards are labeled "ABC" on the front for illustration. The inscription on the back shines through on the front. It can be seen that the (n + l) th card has already been turned over.
  • FIG. 7b shows the arrangement from FIG. 7a after a tilting step.
  • the rotary head is turned through 180 °.
  • the top and bottom of the nth card are swapped.
  • the tongue-shaped element 4 pushes the nth card to a first absolute position 36. More specifically, the foremost part of the tip of the tongue-shaped member 4 defines the position of the rear edge of the nth card.
  • a gap is created between the (n-l) th card and the nth card. This gap is particularly advantageous because it prevents the (n-l) -th and the n-th card from tilting.
  • the (n + l) -th card is simultaneously pushed by the tongue-shaped elements 8 and 10 on the rotary head 14 by an even greater distance than the n-th card.
  • a second gap also arises between the nth and the (n + l) th card, which - similar to the first gap - prevents the nth from tilting with the (n + l) th card.
  • the (n + l) -th card is also advanced to a second absolute position 38, the foremost parts of the tongue-shaped elements 8, 10 defining the position of the rear edge of the (n + l) -th card.
  • This second gap is particularly advantageous since a conveyor element (not shown) can engage in it for the further movement of the cards. This is not possible with adjacent cards.
  • the second absolute position can be used directly as a machining position, e.g. B. for printing on the (n + l) th card can be used.
  • the reciprocating movement of a pneumatic cylinder is converted into a rotary movement by ⁇ 180 °.
  • the advantage of this is that length and angle tolerances cannot add up. In this way, cards are turned alternately clockwise and counterclockwise. This results in the requirement for the tongue-shaped elements to be mirror-symmetrical.
  • a stepper motor is used to control the tilting of the turret 14.
  • the use of the stepper motor also prevents the addition of angular errors because the stepper motor receives a pulse for an angular step of, for example, 1 °.
  • This embodiment has the advantage that the rotary head can always be rotated in the same direction. This means that not only just under 90 ° per turning operation but almost 180 ° can be used for advancing, which means that the distance for advancing can be doubled.
  • non-mirror-symmetrical, tongue-shaped elements with a helical surface are preferably used.
  • Card still create a gap between two cards and one of the two cards is advanced to an absolute position. This tilting can be done at any angle. A conveyor element can then engage in the gap, for example. The card is then preferably not tilted by 180 ° but by a smaller angle and tilted back again in order to save time. On the- In this way, the simple conveying of objects lying next to each other can be used, even if high demands are placed on the positioning of the print or other processing.
  • a core idea of the present invention is the simultaneous turning and advancing of a card to avoid tilting when turning and to generate a new absolute position.
  • a tongue-shaped element is provided for this purpose, which forms a contact surface and thus a constraint, in the manner of a cam, for the card.
  • the elements 8, 10 formed on the rotary head 6 rotate with it and impress the translational movement of the stationary card n + 1.
  • the static element 4 acts on the card n turning in the rotary head 6.
  • the decisive factor is therefore a relative rotary movement in order to generate a linear feed. Since in many applications the rotary movement has to be carried out anyway, the invention also offers itself for reasons of energy saving.
  • the described variant, in which the rotation of a card n simultaneously generates two feed movements of the cards n and n + 1, is particularly energy and space-saving.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Attitude Control For Articles On Conveyors (AREA)
  • Registering Or Overturning Sheets (AREA)

Abstract

Bei einem Förderverfahren für aneinanderliegende Objekte, insbesondere werthaltige Flacherzeugnisse, wie z.B. Kreditkarten, wird ein störungsfreier Betrieb durch die folgenden Schritte erzielt: Vorschieben der aneinanderliegenden Objekte (n-1, n, n+1) in im wesentlichen einer Förderrichtung (3), so daß ein erstes Objekt (n) eine Kippposition erreicht; Kippen des ersten Objekts (n), wobei die Kippachse im wesentlichen parallel der Förderrichtung verläuft und wobei das erste Objekt (n) in Förderrichtung vorgeschoben wird. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Dreheinrichtung und eine Förderstraße.

Description

Förderverfahren, Dreheinrichtung und Förderstraße für Karten
Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Förderverfahren gemäß Patentanspruch 1. Gemäß einem zweiten Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Förderverfahren gemäß Patentanspruch 5. Gemäß einem dritten Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Dreheinrichtung gemäß Patentanspruch 17. Gemäß einem vierten Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Dreheinrichtung gemäß Patentanspruch 26. Gemäß einem fünften Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Förderstraße gemäß Patentanspruch 37.
Aus der Druckschrift US-A-5 600 362 ist ein System zum Bedrucken der Vorder- und Rückseite von Karten bekannt. Das in dieser Druckschrift offenbarte System enthält verschiedene Stationen, unter anderem eine Farbdruckstation, eine Schwarzweißdruckstation und eine Station zum Aufbringen einer Schutzschicht. Zwischen diesen Stationen befinden sich mehrere Wendestationen, welche die Karten um eine Achse parallel zur Förderachse um 180° drehen. Jede der Stationen umfaßt eine motorisierte Vorrichtung zur Förderung der Karten. Die Position der Karten wird in der Wendestation optoelektronisch erfaßt.
Das System nach US-A-5 600 362 ist in seinem Aufbau kompliziert. Es verwendet zur Förderung der Karten eine Vielzahl von Rollen, die mechanisch aufwendig und wartungsintensiv sind. Ferner verwendet es eine Vielzahl optoelektronischer Sensoren. Diese machen eine umfangreiche Auswerte- und Steuerelektronik erforderlich.
Unter Objekten werden in der vorliegenden Offenbarung alle zur Verwendung in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. Vorrichtung geeigneten Gegenstände verstanden. Derartige Gegenstände umfassen insbesondere: Sicherheitser- Zeugnisse, wie z. B. Ausweise, Paßdokumente, Zugangskontrollkarten, werthaltige Flacherzeugnisse, wie z. B. Kreditkarten, Telefonkarten, Geldkarten, Chipkarten, RF- Karten etc., sowie sonstige zur Realisierung der Erfindung geeignete Gegenstände, insbesondere Flacherzeugnisse, wie z. B. Papierbögen, Spielkarten etc. Zur Veranschaulichung und Vereinfachung der folgenden Beschreibung der Erfindung wird vorwiegend im folgenden der Ausdruck „Karte" verwendet. Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und insbesondere einen störungsfreien Ablauf bei der Förderung von Objekten zu gewährleisten.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Förderverfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die aneinanderliegenden Objekte in im wesentlichen einer Förderrichtung vorgeschoben werden, so daß ein erstes Objekt eine Kipposition erreicht, und das erste Objekt gekippt wird, wobei die Kippachse im wesentlichen parallel der Förderrichtung verläuft und wobei das erste Objekt in Förderrichtung vorgeschoben wird.
Vorteilhaft an dieser Lösung ist, daß die Objekte in einfacher Weise weiterbewegt werden und durch das Vorschieben ein Verkanten vermieden wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des obigen Förderverfahrens wird das erste Objekt gleichzeitig gekippt und durch eine translatorische Bewegung in Förderrichtung auf eine erste Absolutposition vorgeschoben, wobei die erste Absolutpositi- on die Lage der in Förderrichtung hinteren Kante des ersten Objekts festlegt.
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß durch gleichzeitiges Kippen und Vorschieben das Förderverfahren beschleunigt wird und die unterschiedliche Länge der Objekte ausgeglichen wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des obigen Förderverfahrens wird zwischen einem nullten Objekt und dem ersten Objekt ein Spalt generiert, wobei das nullte Objekt und das erste Objekt während des davor erfolgten Vorschiebens aneinan- derliegen.
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß ein Verkanten des nullten und des ersten Objekts vermieden wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des obigen Förderverfahrens erfolgt nach dem Kippen wieder ein weiterer Vorschiebeschritt, wobei der vorher entstandene Spalt wieder geschlossen wird. Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß das Förderverfahren vereinfacht wird.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein weiteres Förderverfahren gelöst, wobei die aneinanderliegenden Objekte in im wesentlichen einer Förderrichtung vorgeschoben werden, so daß ein erstes Objekt eine Kipposition erreicht, und das erste Objekt gekippt wird, wobei die Kippachse im wesentlichen parallel der Förderrichtung verläuft und wobei ein zweites Objekt in Förderrichtung vorgeschoben wird.
Vorteilhaft an dieser Lösung ist, daß die Objekte in einfacher Weise weiterbe- wegt werden und durch das Vorschieben ein Verkanten vermieden wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des obigen Förderverfahrens wird gleichzeitig das erste Objekt gekippt und das zweite Objekt durch eine translatorische
Bewegung in Förderrichtung auf eine zweite Absolutposition vorgeschoben, wobei die erste Absolutposition die Lage der in Förderrichtung hinteren Kante des zweiten Objekts festlegt.
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß durch gleichzeitiges Kippen und Vorschieben das Förderverfahren beschleunigt wird und die unterschiedliche Länge der Objekte ausgeglichen wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des obigen Förderverfahrens wird zwischen dem ersten und dem zweiten Objekt ein zweiter Spalt generiert, wobei das erste Objekt und das zweite Objekt während des davor erfolgten Vorschiebens aneinan- derliegen.
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß ein Verkanten des ersten und des zweiten Objekts vermieden wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des obigen Förderverfahrens greift ein Förderelement in den zweiten Spalt ein und schiebt das zweite Objekt weiter.
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß die unterschiedliche Länge der Objekte ausgeglichen wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des obigen Förderverfahrens bleiben die Objekte, die sich in Förderrichtung vor dem ersten Objekt befinden, in Ruhe, während das erste Objekt gekippt wird.
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß ein Spalt erzeugt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des obigen Förderverfahrens erfolgt das Kippen des ersten Objekts um ungefähr 180°, so daß die Objekte in Förderrichtung nach dem ersten Objekt mit vertauschten Ober- und Unterseiten weitergeschoben werden.
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß sowohl Ober- als auch Unterseite von der gleichen Richtung her bedruckt werden können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des obigen Förderverfahrens erfolgt das Kippen abwechselnd im und gegen den Uhrzeigersinn, wobei zwischen jedem Kippen ein Vorschieben erfolgt und beim Hin- und Zurückkippen die Ober- und Unterseiten von insgesamt zwei aufeinanderfolgenden Objekten vertauscht werden.
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß das Förderverfahren beschleunigt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des obigen Förderverfahrens wird eine lineare Hin- und Herbewegung eines pneumatischen Zylinders in die Kippbewegung um ±180° umgewandelt.
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß ein Aufaddieren eines Winkelfehlers vermieden wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des obigen Förderverfahrens wird das Kippen durch einen Schrittmotor gesteuert.
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß ein Aufaddieren eines Winkel- fehlers vermieden wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des obigen Förderverfahrens wird bei einem Kippvorgang gleichzeitig sowohl das erste Objekt auf die erste Absolutpositi- on als auch das zweite Objekt auf die zweite Absolutposition vorgeschoben, und die erste Wegstrecke, um die das erste Objekt während des Kippens auf die erste Absolutposition vorgeschoben wird, ist etwa halb so groß, wie die zweite Wegstrecke, um die das zweite Objekt während des Kippens auf die zweite Absolutposition vorgeschoben wird.
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß ein Verkanten zwischen nulltem, erstem und zweitem Objekt vermieden wird und ein größerer Längenfehler ausgeglichen werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des obigen Förderverfahrens wird eine erste Vielzahl von Objekten in Förderrichtung nach dem ersten Objekt während des Vorschiebens aneinanderliegend zusammen vorgeschoben, und ein oder mehrere Objekte in Förderrichtung vor dem ersten Objekt unabhängig davon vorgeschoben werden.
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß die unterschiedliche Länge der Objekte ausgeglichen wird.
Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Dreheinrichtung nach Anspruch 17 gelöst, bei der die Objekte durch einen Förderabschnitt schiebbar sind und während eines Vorschiebeschritts aneinanderliegen, wobei die Dreheinrichtung ein erstes Objekt um eine Kippachse kippt, die im wesentlichen parallel einer Förderrichtung ist, und das erste Objekt auf eine erste Absolutpositi- on vorschiebt.
Vorteilhaft an dieser Lösung ist, daß die Objekte in einfacher Weise weiterbewegt werden und durch das Vorschieben ein Verkanten vermieden wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der obigen Dreheinrichtung weist die Dreheinrichtung eine Vorschubeinrichtung auf, die das erste Objekt im wesentlichen während des Kippens auf die erste Absolutposition vorschiebt.
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß durch gleichzeitiges Kippen und Vorschieben das Förderverfahren beschleunigt wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der obigen Dreheinrichtung bildet ein Spitzenabschnitt des Elements einen flachen, stumpfwinkligen Vorschubbereich, wobei die vordere Kante der Spitze auf der dem ersten Objekt zugewandten Seite abgerundet ist.
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß ein Verkratzen der Objekte vermieden wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der obigen Dreheinrichtung weist der Spitzenabschnitt des Elements eine schraubenförmige Fläche auf.
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß die Wegstrecke des Vorschiebens des ersten Objekts im wesentlichen proportional dem Kippwinkel ist und das erste Objekt besonders weit vorgeschoben werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der obigen Dreheinrichtung weist der Spitzenabschnitt des Elements zwei schraubenförmige Flächen auf.
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß die Wegstrecke des Vorschiebens des ersten Objekts im wesentlichen proportional dem Kippwinkel ist, und daß die Dreheinrichtung Objekte hin- und herkippen kann.
Vorzugsweise ist die Vorschubeinrichtung an einer Führungschiene vor der Dreheinrichtung parallel zu und unterhalb der Bewegungsebene der Karten ausgebildet.
In vorteilhafter Weise kann dadurch die Vorschubeinrichtung als tragende Fläche für die Karten eingesetzt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der obigen Dreheinrichtung wird eine hintere Kante des ersten Objekts während des Vorschiebeschritts in einen Spitzenabschnitt des Elements geschoben, und der Spitzenabschnitt wirkt mit der hinteren Kante des ersten Objekts zusammen.
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß beim Vorschieben die Wegstrek- ke maximiert und die wirkenden Kräfte minimiert werden, so daß Verschleiß und Fehlfunktion gering gehalten werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der obigen Dreheinrichtung legt eine Spitze des Spitzenabschnitts die erste Absolutposition fest.
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß der Aufbau der Dreheinrichtung einfach gehalten wird und trotzdem die unterschiedliche Länge der Objekte ausgegli- chen wird.
Gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Dreheinrichtung nach Anspruch 26 gelöst, bei der die Objekte durch einen Förderabschnitt schiebbar sind und während eines Vorschiebeschritts aneinanderliegen, wobei die Dreheinrichtung ein erstes Objekt um eine Kippachse kippt, die im wesentli- chen parallel einer Förderrichtung ist, und ein zweites Objekt auf eine zweite Absolutposition vorschiebt.
Vorteilhaft an dieser Lösung ist, daß die Objekte in einfacher Weise weiterbewegt werden, durch das Vorschieben ein Verkanten vermieden wird und eine unterschiedliche Länge der Objekte ausgeglichen wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der obigen Dreheinrichtung weist die Vorschubeinrichtung zwei Elemente auf, die im wesentlichen achsensymmetrisch zueinander angeordnet sind, wobei die Symmetrieachse die Kippachse ist.
Vorteilhaft an dieser Lösung ist, daß die Objekte links und rechts weitergeschoben werden, so daß die Kräfte beim Weiterschieben verringert und die Strecke, um die ein Objekt vorgeschoben wird, verlängert wird, so daß letztlich Verschleiß und Fehlfunktion gering gehalten werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der obigen Dreheinrichtung bildet ein Spitzenabschnitt der ersten und zweiten Elemente der Vorschubeinrichtung einen flachen, stumpfwinkligen Vorschubbereich, wobei die vordere Kante des Spitzenab- Schnitts auf der dem ersten Objekt zugewandten Seite abgerundet ist.
Vorteilhaft an dieser Lösung ist, daß ein Verkratzen der Objekte vermieden wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der obigen Dreheinrichtung weist der Spitzenabschnitt des ersten Elements eine schraubenförmige Fläche auf. Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß die Wegstrecke des Vorschiebens des ersten Objekts im wesentlichen proportional dem Kippwinkel ist und das erste Objekt besonders weit vorgeschoben werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der obigen Dreheinrichtung weist der Spitzenabschnitt des ersten Elements zwei schraubenförmige Flächen auf.
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß die Wegstrecke des Vorschiebens des ersten Objekts im wesentlichen proportional dem Kippwinkel ist, und daß die Dreheinrichtung Objekte hin- und herkippen kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der obigen Dreheinrichtung sind die ersten und zweiten Elemente identisch aufgebaut, so daß zwischen den ersten und zweiten Elementen eine Spalt zur Aufnahme der ersten Karte ausgebildet.
Dies ist aus Kostengründen bevorzugt und trägt dem Betriebsfall Rechnung, in dem der Drehkopf alternierend vor und zurückgedreht wird, und somit nicht jedesmal in seinen Ausgangszustand zurückgedreht werden muß.
Um vorzusehen, daß die zweite Karte während der Drehung des Drehkopfs bewegt werden kann, wird vorzugsweise die erste Karte während des Vorschiebeschritts nicht über die ersten und zweiten Elemente hinausgeschoben.
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß beim Vorschieben die Wegstrek- ke maximiert und die wirkenden Kräfte minimiert werden, so daß Verschleiß und Fehl- ftmktion gering gehalten werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der obigen Dreheinrichtung legt eine Spitze des Spitzenabschnitts die zweite Absolutposition fest.
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß der Aufbau der Dreheinrichtung einfach gehalten wird und trotzdem die unterschiedliche Länge der Objekte ausgegli- chen wird.
Gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Förderstraße für Objekte gelöst, die eine erste Fördereinrichtung, eine Dreh- einrichtung und eine zweite Fördereinrichtung umfaßt, wobei Objekte von der ersten Fördereinrichtung über die Dreheinrichtung zu der zweiten Fördereinrichtung geschoben werden.
Vorteilhaft an der Förderstraße ist ihr einfacher Aufbau.
Die Erfindung, sowie weitere Vorteile und Ausgestaltungen derselben wird bzw. werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Überall in den Zeichnungen bezeichnen dieselben oder ähnliche Bezugszeichen dieselben bzw. entsprechende Elemente. In den Zeichnungen zeigt bzw. zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Förderstraße;
Fig. 2 eine schematische, perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen
Dreheinrichtung;
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Dreheinrichtung gemäß Fig. 2;
Fig. 4 eine schematische Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Drehein- richtung gemäß den Fig. 2 und 3 entlang der Linie IV-TV in Fig. 3;
Fig. 5 eine Aufsicht auf ein spiegelsymmetrisches, zungenförmiges Element mit zwei schraubenförmigen Flächen zur alternativen Verwendung in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Dreheinrichtung;
Fig. 6 eine Seitenansicht des zungenförmigen Elements gemäß Fig. 5; und
Fig. 7a bis 7c schematische Darstellungen von verschiedenen aufeinanderfolgenden Prozeßschritten zur Veranschaulichung des Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Förderstraße. Die Förderstraße umfaßt eine erste Förderschiene 2, eine Dreheinrichtung 6 und eine zweite Förderschiene 12. Die erste Förderschiene 2, die Dreheinrichtung 6 und die zweite Förderschiene 12 sind derart ausgebildet, daß (in Fig. 1 nicht dargestellte) Karten durch sie in dieser Reihenfolge in Pfeilrichtung durchgeschoben werden können. Die Förderung der Karten erfolgt also in Fig. 1 von links nach rechts, wobei links in Förderrichtung hinten und rechts in Förderrichtung vorne ist. Die Drehachse der Dreheinrichtung 6 verläuft im wesentlichen parallel zur Förderrichtung. Führungen 3 sind an den Längsseiten der Förderschienen 2, 12 ausgebildet, welche die Längsseiten von Karten umschließen.
Die geförderten Karten können in den Förderschienen 2, 12 von oben bearbeitet, z. B. bedruckt werden. Die Dreheinrichtung 6 kann Karten zwischen der ersten Förder- schiene 2 und der zweiten Förderschiene 12 wenden, so daß über der ersten Förderschiene 2 die Oberseite der Karten und über der zweiten Förderschiene 12 die Unterseite der Karten bearbeitet werden kann. Im Ausführungsbeispiel wird dazu im Bereich A der Förderschiene 2 in bekannter Weise ein Hologramm auf die Vorderseite der Karten aufgedruckt. In einem Bereich B der Förderschiene 12 wird dazu ein Unterschriftsstreifen auf die Rückseite der Karten aufgebracht.
Um den Aufbau der Förderschiene einfach zu halten, werden die Karten anein- anderliegend durch die Förderstraße geschoben. Die Karten weisen gewisse Längentole- ranzen auf, die sich über mehrere aneinanderliegende Karten gemäß dem Gauß'schen Gesetz fortpflanzen. Ferner weisen Karten aus einem Los im allgemeinen eine ähnliche Abweichung vom Sollwert auf, so daß sich die Längentoleranzen im allgemeinen nicht über mehrere Karten ausmitteln. Beispielsweise sind alle Karten eines Loses zwischen 0,13 und 0,15 mm zu lang. Folglich bleibt der relative Längenfehler beim Aneinander- legen von Karten im wesentlichen konstant und der absolute Fehler steigt proportional zu der Zahl der aneinandergelegten Karten an.
Folglich können nicht beliebig viele Karten aneinanderliegend durch mehrere Verarbeitungsstationen geschoben werden, da ansonsten die Absolutposition einer Karte unbekannt ist bzw. die Position unterschiedlicher Karten zu sehr voneinander abweicht. Dies ist insbesondere deshalb nachteilig, da während des Fertigungsprozesses, z. B. das Hologramm und/oder der Unterschriftsstreifen immer an dieselbe Stelle der Karte aufgebracht werden müssen. Erfindungsgemäß ist daher die Dreheinrichtung 6 vorgesehen, mittels welcher sich ferner zwei Absolutpositionen erzeugen lassen, was unten genauer erläutert wird. Die Dreheinrichtung oder Wendestation 6 (vgl. auch Fig. 2 bis 4) besteht im wesentlichen aus einem Drehkopf 14, in dem sich im Betrieb die zu drehende Karte befindet und weiteren nicht dargestellten Befestigungs- und Antriebseinrichtungen. Der Drehkopf 14 weist ein topfartiges Gehäuse 15 auf, an dessen Vorderseite eine Vor- schub-einrichtung, die wiederum ein oder vorzugsweise zwei zungenförmige Elemente 8 und 10 aufweist, ausgebildet ist. Durch die zwei zungenförmige Elemente 8, 10 wird ein stabileres Vorschieben erreicht als mit nur einem Element. Ferner wird eine (n+l)-te Karte (Fig. 7) durch die vorzugsweise zwei zungenförmigen Elemente weiter vorgeschoben als die n-te Karte, was im folgenden in Verbindung mit Fig. 7 noch weiter er- läutert wird. Je weiter jedoch eine Karte durch Kippen vorgeschoben werden soll, desto kritischer ist der Vorschiebevorgang. Folglich sind auch unter diesem Gesichtspunkt zwei zungenförmige Elemente 8, 10 vorteilhaft.
Ferner umfaßt die Förderstraße vorzugsweise eine zweite Vorschubeinrichtung, die vorzugsweise nur ein zungenförmiges Element 4 enthält. Das zungenförmige Ele- ment 4 ist im wesentlichen identisch zu den Elementen 8, 10 aufgebaut. Das Element 4 ist am vorderen Ende der Förderschiene 2 angebracht, und zwar genau unterhalb der Ebene, in welcher die Karten verschoben werden. Im Fall der linearen Vorschubbewegung eines Kartenstrangs liegen die Karten lediglich auf dem Element 4 auf. Falls jedoch eine Karte n (Fig. 7) in der Dreheinrichtung verschwenkt wird, prägt das Element 4 dieser Karte n eine translatorische Bewegungskomponente nach vorne auf. Dies geschieht durch eine durch das Anliegen auferlegte Zwangsbedingung. Entsprechendes gilt für die (n+l)-te Karte (Fig. 7) bezüglich der Elemente 8, 10. Um eine Kollision zu vermeiden, ist die Ausbildung der Elemente 8, 10 derart, daß der Vorschub der n+l-ten Karte schneller als derjenige der n-ten Karte erfolgt. Die Vorschubeinrichtung bzw. das zungenförmige Element 4 kann entweder an den Befestigungseinrichtungen der Dreheinrichtung 6 oder (wie dargestellt) an der ersten Förderschiene 2 befestigt sein.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Skizze des Drehkopfes 14 der Dreheinrichtung 6. Eine Seitenansicht und ein Querschnitt des Drehkopfes sind ferner in Figuren 3 bzw. 4 dargestellt. Diese Figuren zeigen, daß die beiden entsprechend ausgebildeten zungen- förmigen Elemente 8, 10 achsensymmetrisch zur Drehachse des Drehkopfs 14 angeordnet sind. Die zungenförmigen Elemente selbst sind spiegelsymmetrisch. Das zungen- förmige Element 8 weist eine Basisabschnitt 18 mit im wesentlichen konstanten Querschnitt und einen abgeflachten, stumpfwinkligen Spitzenabschnitt 19 auf. Die äußerste Stelle des Spitzenabschnitts 19, welche am weitesten vom Gehäuse 15 entfernt ist, wird als Spitze 19a bezeichnet. Von oben gesehen, beträgt der Spitzenwinkel etwa 105° (Fig. 4). Der vordere Bereich des Spitzenabschnitts 19 ist abgerundet und bildet einen Radius von etwa 10 mm. Fig. 3 zeigt, daß die vordere Kante der zungenförmigen Elemente 8 und 10, die den Karten zugewendet sind, etwa zu einem Radius von 5 mm abgerundet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die den Karten zugewandten Flächen der zungenförmigen Elemente 8, 10 etwa 15 mm voneinander entfernt. Diese Abmes- sungen sind insbesondere für Kreditkarten(abmessungen) bevorzugt. Die gegenüberliegend angeordneten Elemente 8, 10 bilden einen Spalt oder Zwischenraum 16, in welchem im Betrieb eine Karte aufgenommen ist. Die Karte ragt dabei durch einen rechtek- kigen Schlitz 17 des Gehäuses 15 in etwa bis zum vorderen Ende des Basisabschnitts 18. Der Fig. 2 entnimmt man, daß die im Drehkopf 14 gelagerte Karte auf den Elemen- ten 8, 10 aufliegt, da diese über den Schlitz 17 ragen.
Die in Figuren 2 bis 3 dargestellte Ausführungsform der zungenförmigen Elemente 8, 10 kann vorzugsweise auch für das zungenförmige Element 4 verwendet werden. Wie weiter unten erläutert wird, erzeugt jedoch das zungenförmige Element 4 vorzugsweise einen geringeren, beispielsweise einen nur halb so großen Vorschub wie die zungenförmigen Elemente 8, 10. Deshalb ist der Spitzenwinkel des Elements 4 deutlich stumpfer als der in Fig. 4 dargestellte und schließt beispielsweise einen Winkel von 140° ein.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist jedes zungenförmige Element 4, 8, 10 zwei schraubenförmige Flächen auf. Eine schraubenförmige Fläche wird durch die Gleichung definiert in Zylinderkoordinaten definiert:
φ = Z (l)
360'
Dabei ist φ der Polarwinkel, die Steigung und z die z-Koordinate. Eine allgemeine schraubenförmige Fläche kann durch Translation und Drehung einer durch Gleichung (1) definierten Fläche erzeugt werden. Vorteil einer schraubenförmigen Fläche an dem zungenförmigen Element ist, daß die Vorwärtsbewegung einer Karte proportional dem Drehwinkel des Drehkopfes 14 ist. Die rechte schraubenförmige Fläche des Spitzenabschnitts 22 des zungenförmigen Elements 20 in Fig. 5 hat die negative Steigung der linken schraubenförmigen Flä- ehe, so daß sich eine spiegelsymmetrische Spitze ergibt. Haben die zungenförmigen Elemente 20 die in Fig. 5 dargestellte Form, so beträgt der Abstand ihrer den Karten zugewandten Flächen nur wenig mehr als eine Kartendicke.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform hängt die Steigung α von der z-Koordinate z so ab, daß der Betrag der Steigung mit steigendem Drehwinkel oder zu- nehmender Verschiebung also zunehmender z-Koordinate zunimmt. Dadurch läßt sich bei konstanter Winkelgeschwindigkeit des Drehkopfes am Anfang des Vorschiebens eine konstante Beschleunigung der Karte erreichen.
In einer weiteren (nicht dargestellten) bevorzugten Ausführungsform hat der Spitzenabschnitt des zungenförmigen Elements 20 nur eine schraubenförmige Fläche und ist nicht spiegelsymmetrisch. Vorteil dieser Ausführungsform ist, daß eine Karte um eine doppelt so große Wegstrecke vorgeschoben werden kann. Es werden dann nämlich nicht nur knapp 90° des Drehwinkels des Drehkopfes für das Vorschieben einer Karte verwendet, sondern 180°. Der Nachteil dieser Ausführungsform liegt darin, daß der Drehkopf nur in eine Richtung gedreht werden darf.
Vorzugsweise werden die Kanten der schraubenförmigen Flächen aus abgerundet oder angefräst.
Auch die in Figuren 5 und 6 dargestellten zungenförmigen Elemente 20 können für das Element 4 verwendet werden. Da jedoch das Element 4 nur einen geringeren Vorschub erzeugen muß als die Elemente 8, 10, ist die Steigung der schraubenförmigen Flächen bei dem Element 4 entsprechend geringer.
In Fig. 7 sind die wichtigen Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens in "Momentaufnahmen" dargestellt. Die Fig. 7a zeigt die Karten nach einem Vorschiebeschritt. Während des Vorschiebeschritts werden insgesamt n+1 Karten aneinanderlie- gend vorgeschoben. Die hinterste dargestellte Karte trägt die Nummer 1, die vorderste dargestellte Karte die Nummer n+1. Die n-te Karte befindet sich im Bereich des Dreh- kopfs 14. Da nur die Position der hintersten Karte 1 festgelegt ist, die Karten aber gewisse Längentoleranzen aufweisen, sind für die Hinterkante der n-ten Karte drei Positionen eingetragen, nämlich die Sollposition 26, die hinterste Position 24 für (kurze) Karten an der unteren Grenze des Längentoleranzbereichs und die vorderste Position 28 für (lange) Karten an der oberen Grenze des Längentoleranzbereichs. Alle drei Positionen müssen im Bereich der Spitze des zungenförmigen Elements 4 liegen, damit die n-te Karte korrekt nach vorne geschoben wird.
Die (n+l)-te Karte liegt bereits vor der Dreheinrichtung im Bereich der zweiten Förderschiene 12. Auch die Hinterkante der (n+l)-ten Karte muß unabhängig von der genauen Länge der Karten im Bereich der Spitzen der zungenförmigen Elemente 8, 10 liegen, damit die (n+l)-te Karte korrekt vorgeschoben wird. Zur Veranschaulichung sind die Karten sind auf der Vorderseite mit der Aufschrift "ABC" versehen. Die Aufschrift auf der Rückseite scheint auf die Vorderseite durch. Man erkennt, daß die (n+l)-te Karten bereits umgedreht wurde.
Fig. 7b zeigt die Anordnung aus Fig. 7a nach einem Kippschritt. Bei diesem
Kippschritt wird der Drehkopf um 180° gedreht. Dabei werden Ober- und Unterseite der n-ten Karte vertauscht. Ferner schiebt das zungenförmige Element 4 die n-te Karte auf eine erste Absolutposition 36 weiter. Genauer legt der vorderste Teil der Spitze des zungenförmigen Elements 4 die Position der hinteren Kante der n-ten Karte fest. Durch das Vorschieben der n-ten Karte entsteht ein Spalt zwischen der (n-l)-ten Karte und der n- ten Karte. Dieser Spalt ist besonders vorteilhaft, da er ein Verkanten der (n-l)-ten und der n-ten Karte verhindert.
In dieser bevorzugten Ausführungsform wird gleichzeitig auch die (n+l)-te Karte durch die zungenförmigen Elemente 8 und 10 am Drehkopf 14 um eine noch grö- ßere Strecke als die n-te Karte weitergeschoben. Auf diese Weise entsteht auch zwischen der n-ten und der (n+l)-ten Karte ein zweiter Spalt, der - ähnlich dem ersten Spalt - ein Verkanten der n-ten mit der (n+l)-ten Karte verhindert. Auch die (n+l)-te Karte wird auf eine zweite Absolutposition 38 vorgeschoben, wobei die vordersten Teile der zungenförmigen Elemente 8, 10 die Position der hinteren Kante der (n+l)-ten Karte festlegt. Dieser zweite Spalt ist besonders vorteilhaft, da in ihn ein (nicht gezeigtes) Förderelement zur Weiterbewegung der Karten eingreifen kann. Bei aneinanderliegenden Karten ist dies nicht möglich. Außerdem kann die zweite Absolutposition direkt als Bearbeitungsposition, z. B. zum Bedrucken der (n+l)-ten Karte, benutzt werden.
Nach der in Fig. 7b gezeigten Anordnung erfolgt wieder ein Vorschiebeschritt.
Dabei werden die beiden Spalte zwischen (n-l)-ter, n-ter und (n+l)-ter Karte geschlossen. Das Ergebnis ist in Fig. 7c dargestellt. Anschließend werden die Karten umnumme- riert, so daß die Karte in der Dreheinrichtung wieder die n-te Karte ist und das Verfahren in Fig. 7a wieder starten kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Hin- und Herbewegung eines pneumatischen Zylinders in eine Drehbewegung um ± 180° umgewandelt. Vorteilhaft daran ist, daß sich Längen- und Winkeltoleranzen nicht aufaddieren können. Auf diese Weise werden Karten abwechselnd im und gegen den Uhrzeigersinn umgedreht. Daraus ergibt sich die Anforderung an die zungenförmigen Elemente, spie- gelsymmetrisch zu sein.
In einer anderen Ausführungsform wird ein Schrittmotor zur Steuerung des Kippvorgangs des Drehkopfes 14 verwendet. Durch die Verwendung des Schrittmotors wird ebenfalls das Aufaddieren von Winkelfehlern verhindert, weil der Schrittmotor für einen Winkelschritt von beispielsweise 1 ° einen Puls erhält. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß der Drehkopf immer in dieselbe Richtung gedreht werden kann. Somit können nicht nur knapp 90° pro Drehvorgang sondern fast 180° für das Vorschieben ausgenützt werden, wodurch sich die Strecke für das Vorschieben verdoppeln läßt. Dafür werden vorzugsweise nicht spiegelsymmetrische, zungenförmige Elemente mit einer schraubenförmigen Fläche verwendet.
Muß nur eine Seite einer Karte bearbeitet werden, so kann durch Verkippen einer
Karte dennoch ein Spalt zwischen zwei Karten erzeugt werden und eine der beiden Karten auf eine Absolutposition vorgeschoben werden. Dieses Verkippen kann um einen beliebigen Winkel erfolgen. In den Spalt kann sodann beispielsweise ein Förderelement eingreifen. Vorzugsweise wird dann die Karte nicht um 180° sondern um einen kleineren Winkel verkippt und wieder zurückgekippt, um Zeit zu sparen. Auf die- se Weise läßt sich das einfache Fördern von aneinanderliegenden Objekten anwenden, auch wenn hohe Anforderungen an die Positionierung des Aufdrucks oder einer anderen Bearbeitung gestellt werden.
Die Erfindung wurde zuvor anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen nä- her erläutert. Für einen Fachmann ist jedoch offensichtlich, daß verschiedene Abwandlungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne von dem der Erfindung zugrundeliegenden Gedanken abzuweichen. So ist ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung das gleichzeitige Wenden und Vorschieben einer Karte zur Vermeidung eines Verkantens beim Wenden und zum Erzeugen einer neuen Absolutposition. Erfindungs- gemäß wird dazu ein zungenförmiges Element vorgesehen, welches eine Anlagefläche und damit eine Zwangsbedingung, nach Art einer Kurvenscheibe, für die Karte bildet. Die an dem Drehkopf 6 ausgebildeten Elemente 8, 10 drehen sich mit diesem und prägen die translatorische Bewegung der ruhenden Karte n+1 auf. Das statische Element 4 wirkt auf die sich im Drehkopf 6 wendende Karte n. Entscheidend ist daher eine relative Drehbewegung zur Erzeugung eines Linearvorschubs. Da in vielen Anwendungsfällen die Drehbewegung ohnehin durchgeführt werden muß, bietet sich die Erfindung auch aus Energiesparnisgründen an. Besonders energie- und platzsparend ist die beschriebene Variante, bei welcher die Drehung einer Karte n gleichzeitig zwei Vorschubbewegungen der Karten n und n+1 erzeugt.
Bezugszeichenliste :
1 hinterste Karte
2 Förderschiene
3 Führungen
4 zungenförmiges Element
8 zungenförmiges Element
10 zungenförmiges Element
12 zweite Förderschiene
14 Drehkopf
15 topfartiges Gehäuse
16 Spalt
17 Schlitz
18 Basisabschnitt
19 Spitzenabschnitt
19a Spitze
20 zungenförmiges Element (schraubenförmig)
21 Basisabschnitt
22 Spitzenabschnitt (schraubenförmig)
22a Spitze
24 hintere Kartenkante (bei kurzen Karten)
26 hintere Kartenkante (Sollwert)
28 hintere Kartenkante (bei langen Karten)
36 erste Absolutposition
38 zweite Absolutposition n-1 (nullte) Karte n (erste) Karte n+1 (zweite) Karte
A Bereich
B Bereich

Claims

Patentansprüche
1. Förderverfahren für aneinanderliegende Objekte (n-1, n, n+1), insbesondere zum Erzeugen einer ersten Absolutposition, mit den Schritten:
Vorschieben der aneinanderliegenden Objekte (n-1, n, n+1) in im wesentlichen einer Förderrichtung, so daß ein erstes Objekt (n) eine Kipposition erreicht;
Kippen des ersten Objekts (n), wobei die Kippachse im wesentlichen parallel der Förderrichtung verläuft, und wobei das erste Objekt (n) in Förderrichtung vorgeschoben wird.
2. Förderverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Objekt (n) gleichzeitig gekippt und durch eine translatorische Bewegung in Förderrichtung auf eine erste Absolutposition (36) vorgeschoben wird, wobei die erste Absolutposition die Lage der in Förderrichtung hinteren Kante des ersten Objekts festlegt.
3. Förderverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem nullten Objekt (n-1) und dem ersten Objekt (n) ein Spalt generiert wird, wobei das nullte Objekt und das erste Objekt (n) während des davor erfolgten Vorschiebens aneinanderliegen.
4. Förderverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Kippen wieder ein weiterer Vorschiebeschritt erfolgt, wobei der vorher entstandene Spalt wieder geschlossen wird.
5. Förderverfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, für aneinanderliegende Objekte (n-1, n, n+1), insbesondere zum Erzeugen einer zweiten Absolutposition (38), mit den Schritten:
Vorschieben der aneinanderliegenden Objekte (n-1, n, n+1) in im wesentlichen einer Förderrichtung, so daß ein erstes Objekt (n) eine Kipposition erreicht; Kippen des ersten Objekts (n), wobei die Kippachse im wesentlichen parallel der Förderrichtung verläuft, und wobei ein zweites Objekt (n+1) in Förderrichtung vorgeschoben wird.
6. Förderverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig das erste Objekt (n) gekippt und das zweite Objekt (n+1) durch eine translatorische Bewegung in Förderrichtung auf eine zweite Absolutposition (38) vorgeschoben wird, wobei die erste Absolutposition die Lage der in Förderrichtung hinteren Kante des zweiten Objekts (n+1) festlegt.
7. Förderverfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten (n) und dem zweiten Objekt (n+1) ein zweiter Spalt generiert wird, wobei das erste Objekt (n) und das zweite Objekt (n+1) während des davor erfolgten Vorschiebens aneinanderliegen.
8. Förderverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Förderelement in den zweiten Spalt eingreift und das zweite Objekt (n+1) weiter- schiebt.
9. Förderverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Objekte, die sich in Förderrichtung vor dem ersten Objekt (n) befinden, in Ruhe bleiben, während das erste Objekt (n) gekippt wird.
10. Förderverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippen des ersten Objekts (n) um ungefähr 180° erfolgt, so daß die Objekte in Förderrichtung nach dem ersten Objekt (n) mit vertauschten Ober- und Unterseiten weitergeschoben werden.
11. Förderverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippen abwechselnd im und gegen den Uhrzeigersinn erfolgt, wobei zwischen jedem Kippen ein Vorschieben erfolgt und beim Hin- und Zurückkippen die Ober- und
Unterseiten von insgesamt zwei aufeinanderfolgenden Objekten vertauscht werden.
12. Förderverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine lineare Hin- und Herbewegung eines pneumatischen Zylinders in die Kippbewegung um ±180° umgewandelt wird.
13. Förderverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippen durch einen Schrittmotor gesteuert wird.
14. Förderverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Kippvorgang gleichzeitig sowohl das erste Objekt (n) auf die erste Absolutposition (36) als auch das zweite Objekt (n+1) auf die zweite Absolutposition (38) vorgeschoben wird, wobei die erste Wegstrecke, um die das erste Objekt (n) während des Kippens auf die erste Absolutposition (36) vorgeschoben wird, etwa halb so groß ist, wie die zweite Wegstrecke um die das zweite Objekt (n+1) während des Kippens auf die zweite Absolutposition (38) vorgeschoben wird.
15. Förderverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem nullten (n-1) und dem ersten Objekt (n) sowie dem ersten (n) und dem zweiten Objekt (n+1) Spalte von etwa gleicher Größe entstehen.
16. Förderverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Vielzahl von Objekten in Förderrichtung nach dem ersten Objekt (n) während des Vorschiebens aneinanderliegend zusammen vorgeschoben wer- den, und daß ein oder mehrere Objekte in Förderrichtung vor dem ersten Objekt
(n) unabhängig davon vorgeschoben werden.
17. Dreheinrichtung, insbesondere zur Durchführung eines Förderverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 16, für eine Förderstraße für Objekte, dadurch gekennzeichnet, daß die Objekte durch einen Förderabschnitt schiebbar sind und während eines Vorschiebeschritts aneinanderliegen, wobei die Dreheinrichtung ein erstes Objekt (n) um eine Kippachse kippt, die im wesentlichen parallel einer Förderrichtung ist, und insbesondere gleichzeitig, das erste Objekt auf eine erste Absolutposition (36) vorschiebt.
18. Dreheinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung eine Führungseinrichtung zum Führen der Objekte aufweist.
19. Dreheinrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung eine Vorschubeinrichtung (4) aufweist, die das erste Objekt (n) im wesentlichen während des Kippens auf die erste Absolutposition (36) vorschiebt.
20. Dreheinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung (4) ein im wesentlichen zungenförmiges und spiegelsymmetrisches Element aufweist.
21. Dreheinrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spitzenabschnitt des Elements einen flachen, stumpfwinkligen Vorschubbereich bildet, wobei die vordere Kante der Spitze auf der dem ersten Objekt (n) zugewandten Seite abgerundet ist.
22. Dreheinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzen- abschnitt des Elements wenigstens eine schraubenförmige Fläche aufweist.
23. Dreheinrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung (4) an einer Führungschiene (2) vor der Dreheinrichtung parallel zu und unterhalb der Bewegungsebene der Karten ausgebildet ist.
24. Dreheinrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine hintere Kante des ersten Objekts (n) während des Vorschiebeschritts in einen Spitzenabschnitt des Elements geschoben wird, und daß der Spitzenabschnitt mit der hinteren Kante des ersten Objekts (n) zusammenwirkt.
25. Dreheinrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeich- net, daß die Spitze des Spitzenbereichs des Elements die erste Absolutposition
(36) festlegt.
26. Dreheinrichtung insbesondere zur Durchführung eines Förderverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 16 für eine Förderstraße für Objekte, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Objekte durch einen Förderabschnitt schiebbar sind und während eines Vorschiebeschritts aneinanderliegen, wobei die Dreheinrichtung ein erstes Objekt (n) um eine Kippachse kippt, die im wesentlichen parallel einer Förderrichtung ist, und insbesondere gleichzeitig, ein zweites Objekt (n+1) auf eine zweite Absolutposition (38) vorschiebt.
27. Dreheinrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß sich das zweite Objekt (n+1) in Förderrichtung vor dem ersten Objekt (n) befindet.
28. Dreheinrichtung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung eine Führungseinrichtung zum Führen der Objekte aufweist.
29. Dreheinrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung eine Vorschubeinrichtung (8, 10; 20) aufweist, die das zweite Objekt (n+1) im wesentlichen während des Kippens auf die zweite Absolutposition (38)vorschiebt.
30. Dreheinrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor- Schubeinrichtung (8, 10; 20) ein erstes, im wesentlichen zungenförmiges und spiegelsymmetrisches Element (8) aufweist.
31. Dreheinrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung ein zweites Element (10) aufweist, das im wesentlichen achsensymmetrisch zu dem ersten Element (8) angeordnet ist, wobei die Symme- trieachse die Kippachse ist.
32. Dreheinrichtung nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spitzenabschnitt (19) der ersten und zweiten Elemente (8, 10) der Vorschubeinrichtung (8, 10; 20) einen flachen, stumpfwinkligen Vorschubbereich bildet, wobei die vordere Kante des Spitzenabschnitts (19) auf der dem ersten Objekt (n) zugewandten Seite abgerundet ist.
33. Dreheinrichtung nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spitzenabschnitt (19) der Elemente (8, 10) wenigstens eine schraubenförmige Fläche aufweist.
34. Dreheinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Elemente (8, 10) identisch aufgebaut sind, daß zwischen den ersten und zweiten Elementen eine Spalt zur Aufnahme der ersten Karte (n) ausgebildet ist.
35. Dreheinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Karte (n) während des Vorschiebeschritts nicht über die ersten und zweiten Elemente (8, 10) hinausgeschoben wird.
36. Dreheinrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (19a, 22a) des Spitzenbereichs (19) des Elements (8, 10;22) die zweite Absolutposition (38) festlegt.
37. Förderstraße für Objekte mit:
einer ersten Förderschiene (2);
einer Dreheinrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 36; und
einer zweiten Förderschiene (12), wobei Objekte von der ersten Förderschiene (2) über die Dreheinrichtung zu der zweiten Förderschiene (12) geschoben werden.
38. Förderstraße nach Anspruch 37, gekennzeichnet durch an den Förderschienen angeordneten Bearbeitungseinrichtungen, welche insbesondere eine Hologrammdruckstation und eine Unterschriftstreifenaufbringstation aufweisen.
39. Förderstraße nach Anspruch 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Objekte Karten sind.
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