Automatisierung

Sicherheitsschaltgeräte gestalten die Produktion von Plastikkarten bei Tiepner übersichtlich und sicher

Maschinensicherheit im Sondermaschinenbau

28.04.2022 - Als Spezialist für die Verbindung von Kunststoffen hat der ­Sondermaschinenbauer Tiepner eine Anlage für die automatisierte Produktion von Plastikkarten wie zum Beispiel Scheck- und Kunden­karten entwickelt und gebaut. Diese zeichnet sich unter anderem durch ein Sicherheitskonzept aus, in dem Sicherheitsschaltgeräte eine elementare Rolle spielen. Ziel ist es, dem Personal stets einen freien Blick auf den komplexen Prozess zu ermöglichen und die Sicherheitsfunktionen bestmöglich in die Arbeitsabläufe zu integrieren.

Zu den aktuellen Projekten des Sondermaschinenbauers gehört eine Anlage zur vollautomatisierten Herstellung von Karten aus Polycarbonat im ID-1-Format. Dazu gehören zum Beispiel ID-Karten, Chipkarten, Ausweiskarten, Scheck- oder Kundenkarten. Man sieht ihnen nicht an, dass sie – unter anderem aus Gründen der Fälschungssicherheit – aus mehreren Kunststoffschichten bzw. -folien bestehen, die unter Druck und Wärme verschmolzen werden. Genau diese Aufgabe – das Laminieren – ist ein Hauptbestandteil der Anlage von Tiepner.
Der Prozess startet damit, dass bis zu acht Folien aus Polycarbonat oder PVC als Bogen- oder Rollenmaterial erst einzeln und vollautomatisch bereitgelegt, gegebenenfalls beschnitten und dann gestapelt werden. Kameras unterstützen die Stapelbildung, bei der es unter anderem auch auf die exakte Ausrichtung der Bedruckung ankommt.
Der Stapel im etwas größeren DIN-A4-Format wird unter Druck und Temperatur (bis zu 200 °C) in zwei Heizpressen verpresst (laminiert) und anschließend direkt in einer Kühlpresse abgekühlt. Dann werden die frisch produzierten, aber noch nicht vereinzelten Karten durch Stanzen in das gewünschte Format gebracht, das von der ISO-Norm 7810 vorgegeben ist: Bei den gebräuchlichsten Karten vom Typ ID 1, dem alle Scheck- und Bankkarten entsprechen, sind es 85,60 x 53,98 mm. Eine Station zum Schnellwechsel der Laminierbleche, zur Reinigung oder zum Austausch bei Produktwechsel, ist ebenfalls in die Anlage integriert. An der letzten Station prüfen Kameras jede einzelne Karte auf normgerechte Abmessungen (einschließlich der Dicke von 0,76 mm ± 0,08 mm) sowie auf makellose Oberflächenqualität. Die aktuelle Anlage unterscheidet sich von den bisher gebauten durch das Layout in Form eines spiegelverkehrten „J“. „Das ist den Platzverhältnissen beim Anwender geschuldet – so passte es am besten“, so Geschäftsführer ­Christian Höltge.  Auffallend ist auch der freie Blick auf den Prozess: „Das gehört zu unserem Bedien- und Sicherheitskonzept.“ Die acht Einlegestationen für die Polycarbonatfolien sind zum Beispiel durch einen Sicherheitslichtvorhang abgesichert, was den Materialnachschub erleichtert.“

„Dort installiert, wo sie im Bedarfsfall schnell erreichbar sind“

Oberhalb des Gefahrenbereichs an den Einlegestationen ist gut erreichbar ein Not-Halt-Taster platziert. Auch an immer gut einsehbaren Stationen, die durch Schutztüren abgesichert sind, wurden Not-Aus-Taster installiert – gut sichtbar und erreichbar und doch passgenau in die Umgebungskonstruktion integriert. Denn die Konstrukteure von Tiepner verwenden hier die Not-Aus-Taster aus dem BDF-Programm von Schmersal. Dieses Programm wurde für den direkten Anbau an handelsüblichen Maschinenprofilen entwickelt. In ein schlagfestes und kompaktes Kunststoffgehäuse sind ein oder mehrere Bedienelemente integriert, bei Tiepner ist es ein einzelner Not-Halt-Schlagtaster. „Aus unserer Sicht ist das eine sehr gute Lösung. Die Taster lassen sich mit geringem Aufwand dort installieren, wo sie im Bedarfsfall schnell erreichbar sind. Sie sind sehr kompakt und passen perfekt an die 40-mm-Profile der Maschinenumhausung“, Christian Höltge.
Gut integrierbar sind auch die Sicherheitszuhaltungen. Die Konstrukteure von Tiepner haben sich hier für den AZM300 aus dem Schmersal-Programm entschieden. Er unterscheidet sich von konventionellen Sicherheitszuhaltungen durch das unkonventionelle Drehkreuz-Prinzip der Verriegelung, das unter anderem eine kompakte Bauweise ermöglicht. LED-Leisten an jeder Schutztür signalisieren, ob die Schutztür zugehalten oder entriegelt ist. So ist der Bediener immer gut informiert.

Optoelektronik und Signalauswertung aus einer Hand

Bei den optoelektronischen Schutzeinrichtungen an den Einlegestationen handelt es sich um Sicherheitslichtvorhänge des Typs SLC 440, ebenfalls von Schmersal. Zu ihren Besonderheiten gehört es, dass sie sich sehr einfach parametrieren lassen: Eine aktive Einrichthilfe ist integriert, Betriebsstatus- und Diagnoseinformationen können per Bluetooth über eine App abgerufen werden. Bedient wird die Anlage über ein Bedienpult, das mit Hilfe eines Tragarms immer mit Blick auf den jeweiligen Prozess ausgerichtet werden kann. Das ist zum Beispiel beim Einrichtbetrieb hilfreich.
Mit dieser Anlage hat Tiepner zum wiederholten Mal ein Konzept verwirklicht, das hohe Produktivität und Produktqualität mit ergonomischer Bedienung und einem hohen Sicherheitsniveau verbindet – und das mit hoher Fertigungstiefe: Die Einheiten für den Transport der Karten von Station zu Station stammen aus eigener Produktion. Bis zu 2.000 ID-1-Karten kann die Anlage pro Stunde herstellen und bei Bedarf auch ganz flexibel schnelle Produktwechsel realisieren.

Kontakt

K.A. Schmersal GmbH & Co.KG

Möddinghofe 30
42279 Wuppertal

+49 202 6474 0
+49 202 6474 100

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