Dispositivo de troquelado y proceso para la operación del mismo.

Dispositivo para el troquelado de recortes (30) de un pliego de material (16),

particularmente de tarjetas de unmaterial de cartón, de plástico o compuesto, con una primera y una segunda cuchilla de troquelado (10, 12) cilíndricohuecas, fijadas cada una a un dispositivo de soporte (20, 22), opuestas una a otra e interactuantes una con otra paratroquelar, cuyas cabezas de cuchilla (11, 13) definen un primer, respectivamente segundo, contorno de cuchilla (11',13'), un accionamiento (36) para al menos un dispositivo de soporte (20) en una dirección de troquelado (S) que correperpendicular a ése, medios para el ajuste de la profundidad de corte (T1, T2) de las cuchillas de troquelado (10, 12) demodo tal, que las cuchillas de troquelado (10, 12) estén distanciadas una de otra en dirección de troquelado (S), duranteel proceso de troquelado, formando un alma (28) en el pliego de material (16), y un émbolo (14) dispuesto dentro de laprimera cuchilla de troquelado (10) y movible con respecto a la primera cuchilla de troquelado (10), presentando lasegunda cuchilla de troquelado (12) y el dispositivo de soporte (22), que está asignado a ésa, en dirección de troquelado(S) una abertura (24) pasante, a través de la cual puede expulsarse el recorte (30) mediante el émbolo (14),caracterizado porque el primer contorno de cuchilla (11') se encuentra, en una proyección en dirección de troquelado(S), al menos parcialmente dentro del segundo contorno de cuchilla (13').

La presente invención trata de un dispositivo de troquelado según el concepto general de la reivindicación 1 y de un proceso para la operación del mismo según la reivindicación 12.

Un dispositivo genérico de troquelado y un correspondiente proceso de operación se conocen del documento DE-A-103 17 015. Otros dispositivos genéricos están descritos además en los documentos EP-B-0 773 856, EP-A-1 378 330 y WO-A-85/01241, así como en la solicitud de patente europea no prepublicada no 05 020 381 (EP-A-1 764 194) . El pliego de material a cortar se coloca entre dos cuchillas de troquelado cilíndrico huecas con perfil en forma de cuña. Las cuchillas de troquelado pueden moverse una contra otra para el troquelado. Por medio de topes o por medio de un mando apropiado se asegura que no puedan tocarse en su posición final. De esta manera, el pliego de material se corta simétricamente de dos lados, con excepción de un alma delgada. El recorte se arranca del pliego de material mediante un núcleo que tiene forma de émbolo y está dispuesto en una de las cuchillas. Semejantes dispositivos tienen la ventaja de que las cuchillas de troquelado no se deterioran tan fácilmente como, por ejemplo, en el punzonado completo a través del pliego de material. En esto, la cuchilla de troquelado choca contra una base. Además, puede reducirse la formación de rebabas en la zona de la cara superior, respectivamente inferior, de los cantos del recorte. Tales rebabas aparecen, por ejemplo, en el corte por punzón y matriz debido al desalojo lateral del material del pliego causado por la cuchilla.

Los contornos de cuchilla definidos por las cabezas de cuchilla son idénticos en cada caso en los dispositivos de troquelado conocidos. El contorno cortado en la cara superior del pliego de material es coincidente con el contorno cortado en la cara inferior.

Particularmente las tarjetas de plástico fabricadas con el proceso de troquelado que, p. ej., tienen por objeto ser utilizadas como tarjetas de banco, de crédito o de chip, o como tarjetas de identidad, página de datos en el pasaporte o la licencia de conducir deben cumplir en forma muy exacta con la longitud y la anchura que por lo general están normalizadas. El formato de las tarjetas de crédito está descrito, por ejemplo, en la norma ISO 7810. Además, está la exigencia de que los cantos de corte deben ser lisos, sin rebabas y sin rugosidad que pueda sentirse, porque las rebabas pueden, particularmente en el caso de plásticos duros, como p. ej. policarbonatos, rayar las otras tarjetas durante el proceso de fabricación, lo cual debe impedirse, dado que por ello puede perjudicarse el funcionamiento de la tarjeta. Además, en el uso ulterior en lectoras de tarjetas, las rebabas pueden causar fallos en la lectura, p. ej. quedando trabada la tarjeta. Además, la tarjeta debe sentirse agradable en la manipulación. En la práctica se ha demostrado que la calidad de los cantos de corte frecuentemente tampoco cumple con esos requisitos en los procesos de troquelado genéricos descritos anteriormente.

Las causas para cantos de corte deteriorados están, entre otros, en la flexibilidad siempre presente del material de pliego, respectivamente del recorte. El material de pliego se flexiona levemente al penetrar las cuchillas de troquelado. Por ello, aun en el caso de primera y segunda cuchillas alineadas exactamente una con otra no puede ser penetrado por la segunda cuchilla de modo tal, que la segunda cuchilla separe exclusivamente el alma. De acuerdo con la experiencia, ya con el menor desplazamiento del recorte con respecto a la segunda cuchilla, la cabeza de cuchilla de la segunda cuchilla toca y raya la zona ya cortada por la primera cuchilla, respectivamente cepilla material de aquella. Esto ocurre sobre todo en dispositivos de troquelado con una abertura, que corre en dirección de troquelado, para empujar a través el recorte, p. ej. según EP-A-1 378 330, porque debido a la abertura el soporte del pliego ofrece poca resistencia contra la flexión del pliego de material durante del troquelado.

En el documento US-A-2004/0168559 está dado a conocer un dispositivo que sirve para troquelar una abertura central de una pieza bruta con forma de disco, cuya superficie perimetral se forma por la superficie lateral de un cilindro circular recto.

La invención se basa entonces en el objetivo de especificar un dispositivo de troquelado del tipo mencionado al principio, en el que se puedan fabricar recortes con una calidad mejorada de los cantos de corte.

El objetivo se consigue por medio de un dispositivo de troquelado con los atributos de la reivindicación 1. El proceso para la operación de semejante dispositivo de troquelado se caracteriza por los atributos de la reivindicación 12. En las reivindicaciones dependientes están especificados desarrollos ulteriores ventajosos.

Según la invención se utiliza dos cuchillas de troquelado cilíndrico huecas. Una de las cuchillas de troquelado está provista de un émbolo. La segunda cuchilla de troquelado y el dispositivo de soporte asignado a la misma presentan en dirección de troquelado una abertura pasante, a través de la cual se puede expulsar el recorte mediante el émbolo. De esta manera se logra una evacuación eficiente de los recortes, sin que las cuchillas deban realizar más que la carrera relativa necesaria para la inserción y el troquelado del pliego.

Las cabezas de cuchilla de las cuchillas de troquelado definen un primer, respectivamente un segundo, contorno de cuchilla que esencialmente es análogo al contorno del recorte a fabricar. Según al invención, los contornos de las cuchillas no son exactamente idénticos. En lugar de ello, el contorno de la cuchilla provista de émbolo (primer contorno de cuchilla) es levemente más pequeño que el de la contracuchilla (segundo contorno de cuchilla) . Con ello, el primer contorno de cuchilla se encuentra en la proyección sobre el plano de troquelado, respectivamente perpendicular a la dirección de troquelado, al menos por zonas, preferentemente completamente, dentro del segundo contorno de cuchilla.

Aun en el caso de una flexión del pliego de material durante el proceso de troquelado no ocurre por consiguiente ningún daño del canto de corte al empujar subsiguientemente hacia fuera con el émbolo, dado que la zona del canto de corte que se encuentra entre el émbolo y la segunda cabeza de cuchilla se conduce a una distancia, que si bien es reducida, delante de la segunda cabeza de cuchilla.

Preferentemente, el primer contorno de cuchilla está distanciado en todos los puntos en 10-100 !m, en forma particularmente preferida en 30-50 !m, del segundo contorno de cuchilla. Se obtiene un recorte que presenta en el canto de corte un resalte lateral de 10-100 !m de anchura, el cual es comprobable en un microscopio óptico, pero no es visible a simple vista y no es palpable. Una tarjeta de plástico con semejante perfil satisface las exigencias de la norma ISO 7810.

En un desarrollo ulterior ventajoso de la invención se continúa mejorando la calidad del canto de corte presentando el émbolo, que preferentemente está conformado complementario a las cuchillas de troquelado, una superficie frontal plana con un borde perimetral elevado. Esto ocasiona que la fuerza actuante al empujar el recorte hacia fuera esté concentrada sobre el borde del recorte. El borde elevado y la zona hueca formada de este modo entre la tarjeta y el émbolo sirven también para no dañar la superficie de la tarjeta en el proceso de troquelado. Con esto se protege particularmente las características de seguridad existentes sobre la tarjeta, como p. ej. hologramas.

La profundidad de penetración de la primera cuchilla se ajusta preferentemente siendo el émbolo enclavable con respecto a la primera cuchilla de troquelado a una distancia predeterminada de la cabeza de cuchilla. Por ello forma un tope para el pliego de material, que impide una penetración ulterior de la cuchilla. Simultáneamente impide también una flexión del pliego de material. Con esto se asegura que se corte esencialmente perpendicular a la superficie de pliego y por consiguiente también mejora el canto de corte.

Preferentemente, el émbolo está conformado de modo tal, que pueda escapar aire encerrado entre el émbolo y el pliego de material, respectivamente el recorte. También esta medida sirve para impedir la flexión del pliego y con ello para mejorar la calidad del canto de corte. Preferentemente, entre una superficie frontal y un superficie trasera están previstos orificios de purga de aire.

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1. Dispositivo para el troquelado de recortes (30) de un pliego de material (16) , particularmente de tarjetas de un material de cartón, de plástico o compuesto, con una primera y una segunda cuchilla de troquelado (10, 12) cilíndrico huecas, fijadas cada una a un dispositivo de soporte (20, 22) , opuestas una a otra e interactuantes una con otra para troquelar, cuyas cabezas de cuchilla (11, 13) definen un primer, respectivamente segundo, contorno de cuchilla (11’, 13’) , un accionamiento (36) para al menos un dispositivo de soporte (20) en una dirección de troquelado (S) que corre perpendicular a ése, medios para el ajuste de la profundidad de corte (T1, T2) de las cuchillas de troquelado (10, 12) de modo tal, que las cuchillas de troquelado (10, 12) estén distanciadas una de otra en dirección de troquelado (S) , durante el proceso de troquelado, formando un alma (28) en el pliego de material (16) , y un émbolo (14) dispuesto dentro de la primera cuchilla de troquelado (10) y movible con respecto a la primera cuchilla de troquelado (10) , presentando la segunda cuchilla de troquelado (12) y el dispositivo de soporte (22) , que está asignado a ésa, en dirección de troquelado

(S) una abertura (24) pasante, a través de la cual puede expulsarse el recorte (30) mediante el émbolo (14) , caracterizado porque el primer contorno de cuchilla (11’) se encuentra, en una proyección en dirección de troquelado (S) , al menos parcialmente dentro del segundo contorno de cuchilla (13’) .

2. Dispositivo de troquelado según la reivindicación 1, caracterizado porque el primer contorno de cuchilla (11’) está distanciado en 10-100 !m, preferentemente e.

3. 50 !m, del segundo contorno de cuchilla (13’) .

3. Dispositivo de troquelado según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el contorno del émbolo (14) está conformado complementario al primer contorno de cuchilla (11’) .

4. Dispositivo de troquelado según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el émbolo presenta una superficie frontal (15) plana con un borde (14’) perimetral elevado.

5. Dispositivo de troquelado según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el émbolo (14) está conformado de modo tal, que el aire encerrado entre el émbolo (14) y el pliego de material (16) , respectivamente el recorte (30) pueda escapar, preferentemente estando previstas aberturas de purga de aire (52) que conduzcan alejándose de una superficie frontal (15) del émbolo (14) .

6. Dispositivo de troquelado según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el émbolo (14) es enclavable con respecto a la primera cuchilla de troquelado (10) a una distancia (D) predeterminada de la cabeza de cuchilla (11) de aquella.

7. Dispositivo de troquelado según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por un soporte de pliego (18) , que está dispuesto entre los dispositivos de soporte (20, 22) , para introducir el pliego de material (16) entre la primera y la segunda cuchilla de troquelado (10, 12) , presentando el soporte de pliego (18) un vaciado (25) en la zona de las cuchillas de troquelado (10, 12) .

8. Dispositivo de troquelado según la reivindicación 7, caracterizado porque el dispositivo de soporte (22) para la segunda cuchilla de troquelado (12) es fijo y el soporte de pliego (18) está unido con aquel mediante al menos un resorte (26) , empujándose el pliego de material (16) , que está apoyado sobre el soporte de pliego (18) , hacia dentro de la segunda cuchilla (12) por medio del movimiento de la primera cuchilla (10) .

9. Dispositivo de troquelado según las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque la constante de resorte del resorte

(26) está elegida de modo tal, que la fuerza necesaria para presionar hacia abajo el soporte de pliego (18) es más pequeña que la fuerza necesaria para troquelar, preferentemente varias veces más pequeña.

10. Dispositivo de troquelado según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los medios para ajustar la profundidad de corte de las cuchillas de troquelado comprenden un dispositivo de control (42) que manda un accionamiento (36) de modo tal, que el sentido del movimiento relativo de las cuchillas de troquelado (10, 12) se invierte al alcanzarse una posición final predeterminada.

11. Dispositivo de troquelado según la reivindicación 10, caracterizado porque el accionamiento (36) comprende un dispositivo de carrera que trabaja neumática o hidráulicamente, y cuya carrera es ajustable mediante el dispositivo de control (42) .

12. Proceso para la operación de un dispositivo de troquelado según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por los siguientes pasos:

- introducción de un pliego de material (16) entre la primera cuchilla de troquelado (10) , que presenta un primer contorno (11’) , y la segunda cuchilla de troquelado (12) que presenta un segundo contorno de cuchilla (13’) que en una proyección en dirección de troquelado (S) se encuentra al menos parcialmente fuera del primer contorno de cuchilla (11’) ,

- movimiento de la primera y/o segunda cuchilla de troquelado (10, 12) una hacia otra en dirección de troquelado (S) de modo tal, que las cuchillas de troquelado (10, 12) en su posición final están distanciadas una de otra en dirección de troquelado (S) formando un alma (28) en el pliego de material (16) ,

- movimiento del émbolo (14) con respecto a la primera cuchilla de troquelado (10) en dirección de troquelado (S) , moviéndose el recorte (30) mediante el émbolo a lo largo de la segunda cuchilla de troquelado (12) para cortar el alma

(28) de modo tal, que se produzca un canto de corte (31) con un resalto (50) existente al menos parcialmente,

- expulsión del recorte (30) por la segunda cuchilla de troquelado (12) mediante el émbolo (14) ,

- retracción del émbolo (14) y movimiento de retroceso de las cuchillas de troquelado (10, 12) a su posición de partida.

13. Recorte (30) , particularmente una tarjeta, producido mediante un dispositivo de troquelado según la reivindicación 1 y compuesto por un material de cartón, plástico o compuesto, con una cara superior (30a) , una cara inferior (30b) y una superficie lateral externa formada por el canto de corte (31) , caracterizado porque la cara inferior (30b) es más grande que la cara superior (30a) , y porque la superficie lateral externa presenta en perfil un resalto (50) , respectivamente un

escalón.

14. Recorte según la reivindicación 13, caracterizado porque el resalto (50) , respectivamente el escalón, presenta una anchura de 10-100 !m, preferentement.

3. 50 !m.