Maschinensicherheit Sicherheit perfekt integriert

Ein Gastbeitrag von Schmersal

Ein Sondermaschinenbauer hat eine Anlage für die automatisierte Produktion von Plastikkarten wie etwa Scheckkarten entwickelt und gebaut, die sich durch ein ausgeklügeltes Sicherheitskonzept auszeichnet.

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Die von der Tiepner GmbH entwickelte vollautomatische Laminieranlage kann pro Stunde 2000 ID-1-Karten herstellen. Das Anlagenlayout fügt sich perfekt in den zur Verfügung stehenden Platz ein.
Die von der Tiepner GmbH entwickelte vollautomatische Laminieranlage kann pro Stunde 2000 ID-1-Karten herstellen. Das Anlagenlayout fügt sich perfekt in den zur Verfügung stehenden Platz ein.
(Bild: K.A. Schmersal GmbH & Co. KG)

Als Spezialist für die Verbindung von Kunststoffen konzentriert sich die Tiepner GmbH in Dietfurt/Oberpfalz auf einen Aufgabenbereich, in dem ihr Know-how stark gefragt ist. Zu den aktuellen Projekten des Sondermaschinenbauers gehört eine Anlage zur vollautomatisierten Herstellung von Karten aus Polycarbonat im ID-1 Format wie z.B. ID-Karten, Chipkarten, Ausweiskarten, Scheck- oder Kundenkarten.

Mehrere Kunststoffschichten miteinander verschmelzen

Diesen Karten sieht man nicht an, dass sie – auch aus Gründen der Fälschungssicherheit – aus mehreren Kunststoffschichten beziehungsweise -folien bestehen, die unter Druck und Wärme verschmolzen werden, also laminiert. Genau diese Aufgabe ist ein Hauptbestandteil der Anlage von Tiepner.

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Der Prozess startet, indem bis zu acht Folien aus Polycarbonat oder PVC als Bogen- oder Rollenmaterial erst einzeln und vollautomatisch bereitgelegt, bei Bedarf beschnitten und dann gestapelt werden. Kameras unterstützen die Stapelbildung, bei der es u.a. auch auf die exakte Ausrichtung der Bedruckung ankommt.

Erst verpresst, dann gestanzt

Der Stapel im etwas größeren DIN-A4-Format wird unter Druck und Temperatur von bis zu 200 °C in zwei Heizpressen verpresst (laminiert) und anschließend in einer Kühlpresse abgekühlt. Die frisch produzierten, aber noch nicht vereinzelten Karten werden daraufhin durch Stanzen in das gewünschte Format gebracht, das von der ISO-Norm 7810 vorgegeben ist: Die gebräuchlichsten Karten vom Typ ID 1, dem zum Beispiel alle Scheck- und Bankkarten entsprechen, sind 85,60 mm x 53,98 mm groß.

Ebenfalls in die Anlage integriert: eine Station zum Schnellwechsel der Laminierbleche, zur Reinigung oder zum Austausch bei Produktwechsel. An der letzten Station prüfen Kameras jede einzelne Karte auf normgerechte Abmessungen, einschließlich der Dicke von 0,76 mm mit einem Spiel von ± 0,08 mm), sowie auf makellose Oberflächenqualität.

Freier Blick auf den Prozess

Mit der Projektierung solcher Kartenproduktionsanlagen hat Tiepner Erfahrung. Die aktuelle Anlage unterscheidet sich von den bisher gebauten durch das ungewöhnliche Layout in Form eines auf dem Kopf stehenden „J“. Geschäftsführer Christian Höltge: „Das ist den Platzverhältnissen beim Anwender geschuldet – so passte es am besten.“ Auffallend ist auch der freie Blick auf den Prozess: „Das gehört zu unserem Bedien- und Sicherheitskonzept.“ Die acht Einlegestationen für die Polycarbonat-Folien sind zum Beispiel durch einen Sicherheitslichtvorhang abgesichert: Das erleichtert den Materialnachschub.

Die Taster lassen sich mit geringem Aufwand dort installieren, wo sie im Bedarfsfall schnell erreichbar sind.

Christian Höltge

Oberhalb des Gefahrenbereichs an den Einlegestationen ist gut erreichbar ein Not-Halt-Taster platziert. Und nicht nur dort: Auch an den 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.

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. Christian Höltge: „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.“

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 u.a. eine sehr kompakte Bauweise ermöglicht. LED-Leisten an jeder Schutztür signalisieren, ob die Schutztür zugehalten oder entriegelt ist. So ist der Bediener immer gut informiert.

Einfach zu parametrierende Lichtvorhänge

Bei den optoelektronischen Schutzeinrichtungen an den Einlegestationen handelt es sich um auch 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 z.B. beim Einrichtbetrieb besonders hilfreich.

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Mit dieser Anlage hat Tiepner ein Konzept verwirklicht, das hohe Produktivität und Produktqualität mit ergonomischer Bedienung und einem hohen Sicherheitsniveau verbindet – 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.

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