-
Technisches Gebiet
-
Die Erfindung betrifft einen portablen Datenträger, z. B. eine Chipkarte – insbesondere eine Geldkarte, eine Ausweiskarte und/oder eine Ausweiskarte, mit einer Gewebeschicht.
-
Stand der Technik
-
Die
WO 2013/013810 A1 beschreibt einen kartenförmigen Datenträger, z. B. eine Chipkarte, mit einer Gewebeschicht aus einem Kohlfasergewebe. Bei der Herstellung der Kohlefaserkarte wird eine Gewebeschicht aus einem Kohlfasergewebe mit Epoxidharz getränkt und mit anderen Schichten zu einem Schichtenverbund laminiert. Um aus dem Schichtenverbund einen Datenträger in einem gewünschten Format (z. B. ID1) herauszutrennen, wird der Datenträger entlang der Kontur des Formats ausgeschnitten. Das bei herkömmlichen Datenträgern übliche Ausstanzen der gewünschten Kontur ist bei der Kohlefaserkarte aufgrund der harten Kohlefasern nur schwer möglich. Das Epoxidharz ist im fertigen Datenträger ausgehärtet und bildet einen Gewebe-Harz-Verbund. Aufgrund der Kohlefasern ist der Gewebe-Harz-Verbund sehr steif und kaum biegsam. Hierdurch erfüllen bisherige Kohlefaserkarten die DIN-Vorgaben (DIN = Deutsche Industrienorm) für das Biegungsverhalten von Chipkarten nicht, sondern sind zu steif.
-
Windsurfmasten bestehen aus einem harzgetränkten und ausgehärteten Verbund von gewickelten Fasern. Als Fasern werden Glasfasern und Carbonfasern (Kohlefasern) verwendet. Je höher der Carbonanteil (Anteil an Carbonfasern gegenüber dem Anteil an Glasfasern) des Windsurfmastes ist, umso steifer ist der Mast. Je geringer der Carbonanteil, umso weicher ist der Mast. Masten mit ausschließlich Glasfasern, und insbesondere ohne Carbonfasern, sind besonders weich und haben besonders geringe Rückstellkräfte. Masten mit hohem Carbonanteil sind teurer als Glasfasermasten, z. B. weil Carbonfasern teuer und schwieriger zu verarbeiten sind als Glasfasern. Abhängig von unterschiedlichen Faktoren, z. B. Gewicht und Fahrkönnen des Windsurfers oder Kaufpreis, den der Käufer bereit ist zu zahlen, werden Masten mit unterschiedlichen Carbonanteilen ausgewählt. Beim Absägen eines Windsurfmastes besteht die Gefahr, dass die Fasern an der Sägestelle aus dem Verbund herausgezerrt werden, so dass der Mast an der Sägestelle ausfranst. Durch Aufpinseln eines liquiden Harzes, das anschließend ausgehärtet wird, lassen sich die ausgefransten/herausgetretenen Fasern wieder in den Verbund des Mastes einbinden.
-
Hochwertige Windsurf-Finnen werden ebenfalls aus ausgehärtetem Glasfaser-Harz-Verbund oder ausgehärtetem Carbonfaser-Glasfaser-Harz-Verbund oder ausgehärtetem Carbonfaser-Harz-Verbund hergestellt.
-
Ausgehärteter Glasfaser-Harz-Verbund wird auch als GFK (Glasfaserverstärkter Kunststoff) bezeichnet. Ausgehärteter Carbonfaser-Harz-Verbund wird auch als CFK (Carbonfaser-verstärkter Kunststoff) bezeichnet.
-
Als Harze sind im Windsurfbereich Epoxidharze und Polyesterharz verbreitet. Epoxidharz ist teurer, stabiler und schwieriger zu verarbeiten. Polyesterharz ist billiger und einfacher zu verarbeiten. In der Regel werden die Harze als Zwei-Komponenten-Systeme aus einem Harz und einem Härter verarbeitet. Getrennt sind Harz und Härter jeweils flüssig (genauer dickflüssig).
-
Aus der
DE 10 2005 030 626 A1 ist ein Sicherheitsdokument mit integriertem Chip bekannt. Das Sicherheitsdokument wird in Laminationstechnik als Verbund einer Vielzahl von Folien oder flexiblen Leiterplatten hergestellt.
-
Eine Schicht kann als gewebte Substratschicht ausgeführt sein. Als mögliches Beispiel wird eine Substratschicht aus FR-4 genannt. Bei FR-4 handelt es sich um ein Epoxidharzlaminat, welches den glasfaserverstärkten Kunststoffen zuzuordnen ist.
-
Die amerikanische Firma „Forward Swept Enterprises, Inc.” bietet Visitenkarten an, bei welchen Materialien aus dem Bereich der Luftfahrt zum Einsatz kommen. Als mögliche Materialien werden Carbonfasern und gefärbte Kevlarhybridmaterialien genannt. Bei Kevlar handelt es sich um eine Aramidfaser mit hoher Festigkeit, hoher Schlagzähigkeit, hoher Bruchdehnung, guter Schwingungsdämpfung sowie Beständigkeit gegenüber Säuren und Laugen.
-
Im Skitourenwettkampfbereich werden Skistiefel mit einer Schale aus einem Carbon-Kevlar-Kompositwerkstoff angeboten. Dieser Werkstoff zeichnet sich durch sein geringes Gewicht und seine hohe Festigkeit aus.
-
Darstellung der Erfindung
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen portablen und hochwertigen Datenträger zur Verfügung zu stellen, der im Vergleich zu einem Datenträger aufweisend eine Kohlefaserschicht eine höhere Flexibilität bzw. geringere Steifigkeit hat.
-
Diese Aufgabe wird mit einem portablen Datenträger gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Datenträgers ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Die Erfindung basiert auf dem Gedanken im Vergleich zu Kohlenstofffasern Fasern mit einer geringeren spezifischen Festigkeit und einem geringeren Elastizitätsmodul zu verwenden.
-
Demgemäß umfasst ein portabler Datenträger zumindest einen integrierten Schaltkreis, der zum Speichern von Daten eingerichtet ist, wobei der Datenträger mehrere Schichten aufweist und zumindest eine der Schichten des Datenträgers im Inneren eine Ausnehmung für den integrierten Schaltkreis aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest eine Schicht des Datenträgers eine Schicht aus einer Aramidfolie ist und/oder dass eine Schicht des Datenträgers Aramidfasern aufweist.
-
Bei einem Datenträger im Sinne der Erfindung handelt es sich um eine Zahl- und/oder Ausweiskarte vorzugsweise im Kreditkartenformat (ID0) oder in einem kleineren Format, die als Authentifizierungs- und/oder Speicherkarte eingesetzt werden kann. Diese Art von Datenträger ist größtenteils mit einem Magnetstreifen und/oder einem Mikroprozessor sowie einer kontaktbehafteten und/oder kontaktlosen Datenschnittstelle für Lesegeräte ausgestattet, die es ermöglicht, mit Hilfe der Karte Datenverarbeitungsaufgaben durchzuführen. Der integrierte Schaltkreis weist einen Mikroprozessor auf und ist unter anderem durch seine sehr kleine Baugröße besonders manipulationssicher, verfügt aber im Vergleich zu gängigen Standardmikroprozessoren, wie etwa für PCs, über eine stark eingeschränkte Rechenleistung und ist mithin ressourcenbeschränkt. Eine Benutzerschnittstelle in Form einer Anzeigeeinrichtung und/oder einer geringen Anzahl von Tasten und/oder eines Sensors zur Erfassung eines biometrischen Merkmals kann vorgesehen sein. Die Herstellung dieser Art von Datenträgern ist bekannt, beispielsweise aus dem „Handbuch der Chipkarten", W. Rankl, W. Effing, 5. Auflage, 2008, Karl Hansa Verlag München oder dem Buch vom „Plastik zur Chipkarte", T. Tarantino, Y. Haghiri, 1999, Carl Hanser Verlag München. Gemäß diesen Werken werden die Karten typischerweise aus mehreren Schichten aus Kunststoff aufgebaut, die durch Laminieren miteinander verbunden werden.
-
Durch Verwenden einer Schicht aufweisend zumindest teilweise Aramidfasern und/oder eine Aramidfolie ist es besonders vorteilhaft möglich, einen portablen Datenträger zur Verfügung zu stellen, der im Vergleich zu einem Datenträger mit einer Kohlefaserschicht eine höhere Flexibilität bzw. eine geringere Steifigkeit aufweist. Weiterhin ermöglicht die Verwendung einer Aramidfolie bzw. von Aramidfasern die Herstellung einer besonders schlagzähen Karte und somit einer besonders lange haltbaren Karten. Für den Fall, dass die Aramidfasern bzw. die Aramidfolie in einer von außen sichtbaren Schicht zum Einsatz kommen, ergibt sich bedingt durch die goldgelbe Farbe des Aramids ein exklusives und wertiges Erscheinungsbild des Datenträgers.
-
Gemäß einer Ausführungsform weist die zumindest eine Schicht eine Mischung aus zumindest Aramidfasern und Carbonfasern auf. Durch Verwendung von Aramid- und Kohlefasern wird bei Herstellung einer Gewebematte, bei der beispielsweise die Aramidfasern als Kettfaden und die Carbonfasern als Schussfaden eingesetzt werden, ein sehr ansprechendes goldschwarzes Erscheinungsbild erreicht. Durch unterschiedliche Webarten, wie sie beispielsweise bei der Herstellung von Kohlefasermatten bekannt sind, kann das optische Erscheinungsbild nochmals ansprechender gestaltet werden.
-
Durch geeignete Wahl des Mischverhältnisses von Aramidfasern zu Carbonfasern kann die Biegesteifigkeit des laminierten Datenträges positiv beeinflusst werden. So kann durch Erhöhen des Anteils an Aramidfasern die Steifigkeit des Datenträgers herabgesetzt werden. Ein höherer Anteil an Kohlenstofffasern steigert wiederum die Biegesteifigkeit des Datenträgers. Auf diese Weise ist es besonders vorteilhaft möglich, eine gewünschte bzw. vorgegebene Biegesteifigkeit zu erreichen.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist es statt oder zusätzlich zu den Aramidfasern möglich, Glasfasern in die zumindest eine Schicht einzuarbeiten. Glasfasern weisen abgesehen von dem günstigeren Preis und den durch ihr im wesentlichen weißes Erscheinungsbild erhöhten Farbgestaltungsmöglichkeiten den Vorteil auf, dass es mit ihnen möglich ist, die Biegesteifigkeit des Datenträgers weiter zu verringern. Folglich kann auch durch Verwendung von Glasfasern die Biegesteifigkeit des portablen Datenträgers bedarfsgemäß verändert werden.
-
Zusätzlich zu den Aramid- und Glasfasern kann gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform die Verwendung von Kohlenstofffasern vorgesehen sein. Neben dem Vorteil der positiven Gestaltung der Biegesteifigkeit des Datenträgers ist es durch die Verwendung von Kohlenstofffasern zusätzlich möglich das äußere Erscheinungsbild des Datenträgers dahingehend zu beeinflussen, dass ein gewebtes im wesentlichen dreifarbiges Erscheinungsbild mit den Farben Weiß/Silber (Glasfasern), Gold (Aramidfasern) und Schwarz (Kohlenstofffasern) entsteht.
-
Durch Einfärben der Aramidfasern, Kohlenstofffasern und/oder der Glasfasern kann das äußere Erscheinungsbild des portablen Datenträgers weiter beeinflusst werden. Hierbei ist anzumerken, dass sich die Aramidfasern und die Glasfasern aufgrund ihrer Grundfarbe besser zum Einfärben eignen.
-
Die zumindest eine Schicht des portablen Datenträgers, die die Aramidfasern enthält, kann als Gewebeschicht ausgeführt sein, wobei die Fasern in der Gewebeschicht, insbesondere die Aramidfasern, die Kohlenstofffasern und/oder die Glasfasern, als Multifilamentgewebe und/oder als Monofilamentgewebe ausgeführt sein können. Durch Einsatz der unterschiedlichen Fasern und durch Verwendung unterschiedlicher Webtechniken kann die Biegesteifigkeit des portablen Datenträgers bedarfsgemäß beeinflusst werden.
-
In Abhängigkeit von dem gewünschten Aussehen des portablen Datenträgers kann die zumindest eine Schicht aufweisend die Aramidfasern an zumindest einer oder an beiden nach außen hin sichtbar/wahrnehmbar angeordneten Flächen des Datenträgers (beispielsweise die große Fläche bei Ausführung des Datenträgers in der Form einer Kreditkarte) angeordnet sein. Selbstverständlich ist es auch möglich die Aramidfasern aufweisende Schicht nach außen nicht sichtbar im Inneren des portablen Datenträgers anzuordnen.
-
Wenn die Aramidfasern aufweisende Schicht als von außen sichtbare Schicht in dem Laminatverbund des portablen Datenträgers angeordnet ist, so ist es besonders vorteilhaft möglich diese äußerste Schicht mit einer transparenten Deckschicht, die vorzugsweise als Lackschicht ausgeführt ist, zu versehen.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Datenträger mit einer opaken Zwischenschicht versehen sein. Die Zwischenschicht kann so gestaltet sein, dass sie im wesentlichem der Farbe des Gewebemusters entspricht. Alternativ kann die opake Zwischenschicht eine andere Farbe und/oder ein anderes Muster oder dergleichen aufweisen, welches durch das durch die Gewebeschicht vorgegebene Muster jedoch sichtbar ist.
-
Die erfindungsgemäßen Vorteile lassen sich auch mit einem portablen Datenträger erzielen, der zumindest einen integrierten Schaltkreis, der zum Speichern von Daten eingerichtet ist, aufweist, wobei der Datenträger mehrere Schichten aufweist und zumindest eine Schicht des Datenträgers eine Ausnehmung für den Schaltkreis aufweist, wobei zumindest eine Schicht des Datenträgers Glasfasern und Carbonfasern aufweist. Das Mischverhältnis der Glasfasern zu Carbonfasern wird bedarfsweise in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Biegesteifigkeit des Datenträgers gewählt. Die Schicht kann insbesondere eine Gewebeschicht sein wobei die Glasfasern zumindest teilweise Kettfäden und/oder Schussfäden der Gewebeschicht bilden.
-
Glasfasern zeichnen sich dadurch aus, dass sie im Gegensatz zu Aramidfasern und Kohlenstofffasern eine amorphe Struktur besitzen. Aufgrund der isotropen mechanischen Eigenschaften von Glasfasern ist es durch Verwendung einer Schicht aus Glas- und Carbonfasern möglich, die Eigenschaften des portablen Datenträgers bedarfsgemäß zu optimieren, bspw. kann durch den geschickten Einsatz der entsprechenden Schichten die Biegesteifigkeit des Datenträgers bedarfsgemäß eingestellt werden. Glasfasern können neben Kohlenstoff- und Aramidfasern der Gruppe der Verstärkungsfasern zugeordnet werden, weshalb es mit ihnen besonders vorteilhaft möglich ist, einen Datenträger mit der gewünschten Biegesteifigkeit herzustellen.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Datenträger in Draufsicht;
-
2 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Datenträger gemäß einer Ausführungsform; und
-
3 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Datenträger gemäß einer Ausführungsform.
-
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
-
Im Folgenden erfolgt eine rein beispielhafte Beschreibung eines erfindungsgemäßen Datenträgers unter Bezugnahme auf die 1 bis 3.
-
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Datenträger 1 mit einer optionalen – hier kontaktbehafteten – Schnittstelle 2, welche mit einem integrierten Schaltkreis verbunden ist. Der Datenträger 1 ist mit einer Gewebeschicht 10 versehen, welche in Draufsicht auf den Datenträger 1 sichtbar ist. Die Gewebeschicht 10 umfasst eine Gewebematte aus einem Gewebe aufweisend Aramidfasern (auch bekannt als Kevlarfasern). Die Gewebeschicht 10 ist mit einem transparenten Harz getränkt und zu einem Harz-Gewebe-Verbund ausgehärtet. Der portable Datenträger ist an der Oberseite zumindest abschnittsweise goldfarben, da die Aramidfasern eine goldene Farbe haben. Statt oder zusätzlich zu der Gewebeschicht 10 kann auch eine Aramidfolienschicht vorgesehen sein.
-
Zum Tränken der Gewebeschicht 10 mit Harz wird vorzugsweise Epoxidharz verwendet, da es stabiler ist als Polyesterharz, welches ebenfalls verwendet werden könnte. Sowohl Epoxidharz als auch Polyesterharz sind transparent, teils mit leicht gelblicher Einfärbung, welche den Farbeffekt zusätzlich untermauert.
-
Anstatt der ausschließlichen Verwendung von Aramidfasern in der Gewebeschicht 10, ist es alternativ möglich Kohlenstofffasern in die Gewebeschicht 10 einzubringen. Durch Verwendung von Kohlenstofffasern im Vergleich zu der ausschließlichen Verwendung von Aramidfasern in der Gewebeschicht 10 kann die Biegesteifigkeit des Datenträgers 1 erhöht werden. In Abhängigkeit von dem Verhältnis von Kohlenstofffasern zu Aramidfasern steigt die Biegesteifigkeit des Datenträgers 1.
-
In einem Faserstrang können Kohlenstofffasern und Aramidfasern (in ihren jeweiligen Verhältnissen) gemischt angeordnet sein. Alternativ ist es möglich, beispielsweise die Kettfäden als Aramidfasern und die Schussfäden als Kohlenstofffasern auszubilden. Bedingt durch die Farbe der Aramidfasern (gold) und die Farbe der Kohlenstofffasern (schwarz) kann eine gewünschte Maserung des Datenträgers 1 erhalten werden.
-
Statt oder zusätzlich zu den Kohlenstofffasern kann die Gewebeschicht 10 ferner Glasfasern und Aramidfasern aufweisen. Glasfasern sind kostengünstiger als Aramidfasern und eingegossen in Polyester- und/oder Epoxidharz weicher als Carbonfasern. Glasfasern tragen dazu bei, dass sich das farbliche Erscheinungsbild der Gewebeschicht 10 von gold in Richtung weiß und/oder silber aufhellt. In Verbindung mit Kohlenstofffasern wird eine Gewebeschicht 10 erhalten, welche goldene, weiße und schwarze Fasern aufweist.
-
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann die Gewebeschicht zumindest Glasfasern und Kohlenstofffasern aufweisen.
-
2 zeigt eine Schnittansicht des Datenträgers 1. Die Schnittansicht ist so gewählt, dass weder der integrierte Schaltkreis noch die Schnittstelle 2 sichtbar ist, sondern der Fokus auf den Schichten des Datenträgers 1 liegt. Der Datenträger 1 umfasst die oben bereits beschriebene Gewebeschicht 10 sowie auf beiden Seiten der Gewebeschicht 10 jeweils eine transparente Deckschicht 12, 13, wobei die Deckschichten 12, 13 nicht zwingend erforderlich sind bzw. das Vorsehen einer Deckschicht 12 bereits ausreichend ist.
-
Die transparente Deckschicht 12, 13 kann jeweils als Lackschicht ausgeführt sein, die die Gewebeschicht 10 vor äußeren Einflüssen schützt und zusätzlich das optische Gesamterscheinungsbild des Datenträgers 1 aufwertet.
-
3 zeigt einen laminierten erfindungsgemäßen, portablen Datenträger aufweisend, im Vergleich zu dem Datenträger aus 2, zusätzliche Schichten. Der Datenträger in 3 ist zusätzlich mit einer transparenten Harzschicht 14 zwischen der Gewebeschicht 10 und der Deckschicht 12 versehen. Die Harzschicht 14 kann z. B durch beim Tränken der Gewebeschicht mit Harz an der Oberfläche der Gewebeschicht 10 verbliebenes überschüssiges Harz gebildet sein, oder alternativ eine separate Schicht sein. Unterhalb der Gewebeschicht 10 findet sich ferner eine opake Schicht 16, welche einfarbig in gold eingefärbt sein kann oder jede beliebige andere Farbe aufweisen kann. Die opake Schicht 16 kann ferner in Anlehnung an ein Muster der Gewebeschicht 10 gemustert sein.
-
Zwischen der Gewebeschicht 10 und der opaken Schicht 16 können weitere Schichten 15 angeordnet sein. Ferner ist es möglich, wie in 3 mit dem Bezugszeichen 20 angedeutet, weitere beliebige Schichten zwischen der unteren Deckschicht 13 und der opaken Schicht 16 vorzusehen.
-
Die Herstellung des portablen Datenträgers erfolgt im Wesentlichen analog zu dem in der
WO 2013/013810 A1 beschriebenen Verfahren.
-
In dem Datenträger können zusätzlich zu dem integrierten Schaltkreis weitere elektrische Komponenten vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Datenträger im Inneren eine Antennenspule aufweisen, welche als kontaktlose Schnittstelle wirkt.
-
3 zeigt einen asymmetrisch aufgebauten Datenträger 1 mit einer Gewebewebeschicht 10 auf einer der beiden Seiten des opaken Kerns 16. Alternativ können zu beiden Seiten des opaken Kerns 16 Gewebeschichten wie die Gewebeschicht 10 vorgesehen sein. In anderen Worten ist auch ein symmetrischer Schichtenaufbau des Datenträgers 1 möglich.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Portabler Datenträger
- 2
- Schnittstelle
- 10
- Gewebeschicht
- 12
- Transparente Deckschicht
- 13
- Transparente Deckschicht
- 14
- Transparente Harzschicht
- 15
- Optionale weitere Schicht
- 16
- Opake Schicht
- 20
- Weitere Schichten
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- WO 2013/013810 A1 [0002, 0042]
- DE 102005030626 A1 [0007]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- „Handbuch der Chipkarten”, W. Rankl, W. Effing, 5. Auflage, 2008, Karl Hansa Verlag München [0015]
- „Plastik zur Chipkarte”, T. Tarantino, Y. Haghiri, 1999, Carl Hanser Verlag München [0015]
