DE102016007940A1

DE102016007940A1 - Label sensor for scanning labels on a carrier tape

Info

Publication number: DE102016007940A1
Application number: DE102016007940.1A
Authority: DE
Inventors: Roger Thiel; Alexander NAGEL; Armin Ringwald
Original assignee: Cab Produkttechnik Ges fur Computer- und Automations-Bausteine Mbh & Co KG; Cab Produkttechnik Gesellschaft fur Computer- und Automations-Bausteine Mbh & Co KG
Current assignee: Cab Produkttechnik Ges fur Computer- und Automations-Bausteine Mbh & Co KG; Cab Produkttechnik Gesellschaft fur Computer- und Automations-Bausteine Mbh & Co KG
Priority date: 2016-06-29
Filing date: 2016-06-29
Publication date: 2018-01-04
Also published as: EP3263471A1; EP3263471B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Etikettensensor zum Abtasten von Etiketten auf einem Trägerband, mit einem Sensorkörper, mit einem ferromagnetischen Kern, mit einer Spule und mit einem Abtastglied. Erfindungsgemäß ist der Sensorkörper als Leiterplatte ausgebildet, die mindestens eine elektrisch isolierende Trägerschicht und mindestens eine an der Trägerschicht angeordnete Leiterebene mit elektrischen Leitern aufweist.The invention relates to a label sensor for scanning labels on a carrier tape, with a sensor body, with a ferromagnetic core, with a coil and with a scanning member. According to the invention, the sensor body is designed as a printed circuit board which has at least one electrically insulating carrier layer and at least one conductor plane arranged on the carrier layer with electrical conductors.

Description

Die Erfindung betrifft einen Etikettensensor zum Abtasten von Etiketten auf einem Trägerband, mit einem Sensorkörper, mit einem ferromagnetischen Kern mit einer Spule, und mit einem Abtastglied.The invention relates to a label sensor for scanning labels on a carrier tape, with a sensor body, with a ferromagnetic core with a coil, and with a scanning member.

Zum Applizieren von Etiketten auf zu etikettierende Gegenstände, werden die Etiketten üblicherweise von einem Etikettenband gelöst und auf den Gegenstand klebend aufgetragen. Dieser Vorgang wird üblicherweise auch als Etikettenspenden bezeichnet und wird mittels Etikettiermaschinen durchgeführt, die ein mit Etiketten versehenes Etikettenband antreiben. Die Etikettiermaschinen weisen darüber hinaus auch mindestens einen Etikettensensor auf, der an dem Etikettenband angeordnet ist und der fortwährend prüft, ob an einer bestimmten Stelle des Etikettenbandes ein Etikett vorhanden ist. Ist dies der Fall, stoppt die Etikettiermaschine den Antrieb des Etikettenbandes für kurze Zeit zum Bedrucken und/oder Übertragen des Etiketts. Daraufhin wird das Etikettenband wieder beschleunigt, bis der Etikettensensor erneut ein Etikett detektiert.For applying labels to articles to be labeled, the labels are usually detached from a label tape and applied to the article in an adhesive manner. This process is commonly referred to as label dispensing and is accomplished by means of labeling machines that drive a label tape provided with labels. The labeling machines also have at least one label sensor, which is arranged on the label tape and constantly checks whether a label is present at a certain point of the label tape. If this is the case, the labeling machine stops the drive of the label tape for a short time to print and / or transfer the label. The label tape is then accelerated again until the label sensor detects a label again.

Um die Fläche des Etikettenbandes optimal auszunutzen, sind die Etiketten auf dem Band in kleinen Abständen, üblicherweise 2 mm bis 4 mm, auf dem Band angebracht. Die Effizienz des Etikettiervorgangs wird daher maßgeblich durch die Zeit bestimmt, in der Etiketten detektiert und appliziert werden können.In order to make optimum use of the area of the label tape, the labels are applied to the tape at small intervals, usually 2 mm to 4 mm, on the tape. The efficiency of the labeling process is therefore largely determined by the time in which labels can be detected and applied.

Gattungsgemäße Etikettensensoren sind beispielsweise aus der DE 20 2014 101 101 U1 bekannt, die einen Sensorkopf, zwei elektrisch leitende Federelemente und ein Befestigungsteil aufweisen. Der Sensorkopf ist mit einem Elektromagneten versehen, der einen ferromagnetischen Kern und eine Spule aufweist, und dessen Signal zur Etikettendetektion genutzt wird. Das Befestigungsteil wird zur Anbringung des Etikettensensors an die Etikettiermaschine verwendet.Generic label sensors are for example from the DE 20 2014 101 101 U1 known, which have a sensor head, two electrically conductive spring elements and a fastening part. The sensor head is provided with an electromagnet having a ferromagnetic core and a coil, and whose signal is used for label detection. The fastener is used to attach the label sensor to the labeller.

Im Anwendungsfall wird der bekannte Etikettensensor derart in der Nähe des Etikettenbandes angeordnet, dass dessen Sensorkopf in Kontakt mit dem Etikettenband ist. Durch die elektrisch leitenden Federelemente ist der Sensorkopf des Etikettensensors elastisch ausgestaltet. Auf der gegenüberliegenden Seite des Etikettenbandes ist ein elektrisch leitfähiges Teil, auch ein ferromagnetisches Teil, wie beispielsweise ein Edelstahlblech, angeordnet.In the application, the known label sensor is arranged in the vicinity of the label tape such that its sensor head is in contact with the label tape. By the electrically conductive spring elements of the sensor head of the label sensor is designed to be elastic. On the opposite side of the label tape is an electrically conductive part, also a ferromagnetic part, such as a stainless steel sheet arranged.

Der Sensorkopf verändert seinen Abstand zum Etikettenband in Abhängigkeit davon, ob ein Etikett zwischen dem Sensorkopf und dem Etikettenband vorliegt oder nicht. Dieser veränderte Abstand bedingt eine Veränderung des Magnetfeldes zwischen dem mit der Sensorspule gebildeten Elektromagneten und dem gegenüberliegenden ferromagnetischen Teil und äußert sich damit in einem veränderten elektrischen Signal an der Spule des Sensorkopfes, das mittels einer elektrischen Messeinheit gemessen und ausgewertet wird. So kann festgestellt werden, wann genau ein Etikett auf dem Etikettenband vorliegt, so dass daraufhin das Etikettenband angehalten und das Etikett auf den Gegenstand appliziert werden kann.The sensor head changes its distance from the label tape depending on whether or not there is a label between the sensor head and the label tape. This changed distance causes a change in the magnetic field between the electromagnet formed with the sensor coil and the opposite ferromagnetic part and thus manifests itself in an altered electrical signal on the coil of the sensor head, which is measured and evaluated by means of an electrical measuring unit. Thus, it can be determined when exactly a label is present on the label tape, so that then the label tape can be stopped and the label can be applied to the article.

Die bekannten Etikettensensoren weisen den Nachteil auf, dass insbesondere zur Herstellung des Sensorkörpers stets mehrere verschiedene Komponenten aus unterschiedlichen Materialien notwendig sind, die miteinander verbunden werden.The known label sensors have the disadvantage that, in particular for the production of the sensor body always several different components made of different materials are necessary, which are interconnected.

Dies bedingt nicht nur einem konstruktiven Aufwand, sondern auch einen Kostenaufwand. Zusätzlich ergeben sich Probleme in Bezug auf die Befestigung der Materialien des Sensorkörpers miteinander und hinsichtlich der Beständigkeit der elektrischen Verbindungen der Komponenten des Sensorkörpers.This requires not only a design effort, but also a cost. In addition, problems arise with respect to the attachment of the materials of the sensor body to each other and the durability of the electrical connections of the components of the sensor body.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die genannten Nachteile zu beseitigen und einen Etikettensensor zu entwickeln, der einfacher herzustellen ist und zuverlässige wie auch vielfältige elektrische Verbindungsmöglichkeiten bietet.It is therefore the object of the invention to eliminate the disadvantages mentioned and to develop a label sensor which is easier to manufacture and offers reliable as well as diverse electrical connection options.

Die Aufgabe wird mittels eines Etikettensensors mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Sensorkörper als Leiterplatte ausgebildet ist mit mindestens einer elektrisch isolierenden Trägerschicht und mindestens einer an der Trägerschicht angeordneten Leiterebene mit elektrischen Leitern.The object is achieved by means of a label sensor having the features of independent claim 1, which is characterized in that the sensor body is designed as a printed circuit board with at least one electrically insulating carrier layer and at least one arranged on the carrier layer conductor level with electrical conductors.

Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass durch die Ausgestaltung des Sensorkopfes als Leiterplatte die Notwendigkeit der aus dem Stand der Technik bekannten, diskreten Komponenten des Sensorkörpers, wie insbesondere die in diesem Zusammenhang genannten Federelemente und das Befestigungsteil, entfallen. Stattdessen können sowohl die Eigenschaften der Leiterplatte bezüglich ihrer Elastizität als auch hinsichtlich der elektrischen Verbindungsmöglichkeiten genutzt werden. Hierdurch entfallen die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile. Darüber hinaus können die für den Etikettensensor benötigten Komponenten als integrierte Komponenten auf der Leiterplatte ausgebildet sein, was sich in einem platzsparenden Aufbau des Etikettensensors äußert.The invention is based on the consideration that the design of the sensor head as printed circuit board obviates the need for the discrete components of the sensor body known from the prior art, in particular the spring elements mentioned in this connection and the fastening part. Instead, both the properties of the circuit board in terms of their elasticity and in terms of electrical connection options can be used. This eliminates the known from the prior art disadvantages. In addition, the components required for the label sensor can be formed as integrated components on the circuit board, which manifests itself in a space-saving design of the label sensor.

Die Trägerschicht der Leiterplatte ist elektrisch isolierend, also nicht leitfähig, und weist vorzugsweise mindestens teilweise eine Komponente aus einem Verbundwerkstoff, insbesondere einem Glasfaser-Verbundwerkstoff auf, wobei höchst vorzugsweise ein Verbundwerkstoff aus Glasfasern und einem Epoxidharz vorgesehen ist. Beispielsweise kann für die Trägerschicht das für Leiterplatten weitläufig verwendete Material FR4 vorgesehen sein, wie Isola IS 410 der Firma Isola GmbH. Somit weist der Sensorkörper als Komponente des Etikettensensors hinreichend flexible Materialeigenschaften für den Anwendungsfall auf. Insbesondere entfällt ebenfalls die Notwendigkeit zusätzlicher Federelemente.The carrier layer of the printed circuit board is electrically insulating, ie non-conductive, and preferably has at least partially a component made of a composite material, in particular one Glass fiber composite, wherein most preferably a composite material of glass fibers and an epoxy resin is provided. By way of example, the material FR4 which is widely used for circuit boards may be provided for the carrier layer, such as Isola IS 410 from Isola GmbH. Thus, the sensor body as a component of the label sensor sufficiently flexible material properties for the application. In particular, also eliminates the need for additional spring elements.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Trägerschicht der Leiterplatte Komponenten aus Polymeren, Polyestern, insbesondere Folien aus Polyamid, Teflon, Aluminiumoxid, PET, PEN oder Keramik aufweisen. In einem Spezialfall besteht die Trägerschicht der Leiterplatte aus einer flexiblen Polyamid-Folie, die elastische Eigenschaften aufweist.Alternatively or additionally, the carrier layer of the printed circuit board may comprise components of polymers, polyesters, in particular films of polyamide, Teflon, aluminum oxide, PET, PEN or ceramic. In a special case, the carrier layer of the printed circuit board consists of a flexible polyamide film which has elastic properties.

Flexibilität im Sinne der Erfindung bezeichnet das Vermögen eines Körpers, aufgrund einer von außen einwirkenden Kraft seine Form ändern zu können. Elastisch im Sinne der Erfindung bedeutet, dass ein durch eine äußere Kraft verformter Körper aufgrund der Verformung eine Rückstellkraft erzeugt, um bei Entlastung wieder in den ursprünglichen Zustand zurückzukehren. Diese Rückstellkraft kann insbesondere proportional zur Verformung des Körpers sein, wie beispielsweise bei einer Feder.Flexibility in the sense of the invention refers to the ability of a body to change its shape due to an external force. Elastic in the sense of the invention means that a deformed by an external force body due to the deformation generates a restoring force to return to discharge in the original state. This restoring force can be particularly proportional to the deformation of the body, such as in a spring.

Die Leiterebene des Sensorkörpers weist mindestens einen elektrischen Leiter auf, der vorzugsweise als Leiterbahn aus Kupfer ausgestaltet ist. Die mindestens eine Leiterbahn der Leiterebene kann, ausgehend von einer ursprünglich flächig ausgestalteten Leiterschicht, beispielsweise mittels eines Ätzvorganges gefertigt sein. Der restliche, nicht mit der Leiterbahn versehene Bereich der Leiterebene ist mit elektrisch isolierendem Material versehen, wie beispielsweise einem Epoxidharz.The conductor plane of the sensor body has at least one electrical conductor, which is preferably configured as a conductor made of copper. The at least one conductor track of the conductor plane can be made, for example, by means of an etching process, starting from an originally flat conductor layer. The remaining, not provided with the track region of the conductor level is provided with electrically insulating material, such as an epoxy resin.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Sensorkörpers als Leiterplatte weist deren Trägerschicht sowohl an einer Oberseite als auch an einer Unterseite jeweils eine Leiterebene auf. Hierdurch bieten sich größere Freiheiten für die elektrischen Verbindungen. Die räumlich getrennt angeordneten Leiterebenen an der Ober- und der Unterseite der Trägerschicht sind an sich durch die Trägerschicht elektrisch gegeneinander isoliert, können jedoch mittels mindestens eines VIAs elektrisch miteinander verbunden sein. Ein VIA im Sinne der Erfindung bezeichnet einen Durchbruch in der Trägerschicht und gegebenenfalls in der Leiterebene, der mit elektrisch leitfähigem Material versehen ist und dadurch eine elektrische Verbindung mehrerer Leiterebenen ermöglicht.In an advantageous embodiment of the sensor body as a printed circuit board, the carrier layer has a conductor plane both on an upper side and on an underside. This offers greater freedom for the electrical connections. The spatially separated conductor planes at the top and at the bottom of the carrier layer are in themselves electrically insulated from each other by the carrier layer, but may be electrically connected to one another by means of at least one VIA. A VIA in the sense of the invention denotes an opening in the carrier layer and, if appropriate, in the conductor plane, which is provided with electrically conductive material and thereby enables an electrical connection of a plurality of conductor planes.

Die Leiterplatte weist vorzugsweise mindestens eine Plattenlage auf. Eine Plattenlage im Sinne der Erfindung bezeichnet einen Schichtverbund aus einer Trägerschicht und mindestens einer zusätzlichen Schicht, wobei vorzugsweise zwei zusätzliche Schichten, jeweils eine der zusätzlichen Schichten an einer Oberseite der Trägerschicht und die andere der zusätzlichen Schichten an einer Unterseite der Trägerschicht angeordnet sein können. Vorzugsweise sind diese zusätzlichen Schichten als Leiterebenen ausgebildet, die Schichten können jedoch auch andere Materialien aufweisen und andere Funktionen übernehmen, was weiter unten detailliert beschrieben ist. Leiterbahnen von Leiterebenen unterschiedlicher Plattenlagen können elektrisch miteinander verbunden sein, vorzugsweise mittels mindestens eines VIAs.The printed circuit board preferably has at least one plate layer. A plate layer in the sense of the invention refers to a layer composite of a carrier layer and at least one additional layer, wherein preferably two additional layers, one of the additional layers on one upper side of the carrier layer and the other of the additional layers on a lower side of the carrier layer can be arranged. Preferably, these additional layers are formed as conductor planes, but the layers may also comprise other materials and perform other functions, as described in detail below. Conductor tracks of conductor planes of different plate layers can be electrically connected to one another, preferably by means of at least one VIA.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Leiterbahn mindestens einer Leiterschicht des Sensorkörpers mit einer Schutzschicht versehen, wobei insbesondere die Schutzschicht aus einer Verbindung aus Nickel und Gold besteht, die auch als ”Chemisch Nickel Gold” (NiAu) bezeichnet wird. Die Schutzschicht aus NiAu dient einerseits als Oxidationsschutz (Au) und andererseits als Lötbrücke (Ni) für zusätzliche Komponenten für den Sensorkörper.In a further advantageous embodiment, the conductor track of at least one conductor layer of the sensor body is provided with a protective layer, wherein in particular the protective layer consists of a compound of nickel and gold, which is also referred to as "chemical nickel gold" (NiAu). The protective layer of NiAu serves on the one hand as oxidation protection (Au) and on the other hand as solder bridge (Ni) for additional components for the sensor body.

Vorzugsweise weist ein mittlerer Verbindungsbereich des Sensorkörpers eine geringere Stärke oder Schwächung bzw. Vertiefung als an den beidseitig anschließenden Kontakt- und Sensorbereichen auf, wodurch die elastischen Eigenschaften des Sensorkörpers verbessert werden. Insbesondere ist die Schwächung des Sensorkörpers ein größerer Schwenkradius des flexiblen Sensorkörpers geschaffen. Diese Ausgestaltung vergrößert einerseits den Anwendungsspielraum des Etikettensensors und erhöht andererseits seine Langlebigkeit. Somit bildet der mittlere Verbindungsbereich mit der Schwächung ein federndes Element des Sensorkörpers.Preferably, a middle connection region of the sensor body has a lower strength or weakening or depression than at the contact and sensor regions adjoining on both sides, whereby the elastic properties of the sensor body are improved. In particular, the weakening of the sensor body is created a larger pivot radius of the flexible sensor body. On the one hand, this embodiment increases the application margin of the label sensor and, on the other hand, increases its longevity. Thus, the middle connection region with the weakening forms a resilient element of the sensor body.

Die Vertiefung des Sensorkörpers im mittleren Bereich kann gefräst sein und ist somit leicht herzustellen. Außerdem kann die Vertiefung ausgestanzt oder durch Laserbearbeitung gefertigt sein.The recess of the sensor body in the central region can be milled and is thus easy to manufacture. In addition, the recess can be punched out or made by laser machining.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Sensorkörper als mehrlagige Leiterplatte mit mindestens einer Prepreg-Schicht ausgebildet. Im Sinne der Erfindung bezeichnet eine Prepreg-Schicht ein fertiges Teil, nämlich eine Schicht aus einem als Prepreg bezeichneten, noch nicht ausgehärteten Halbzeug aus einem Harz und einem Trägermaterial. Als Trägermaterialien dienen die gleichen Materialien wie bei der Trägerschicht. Beispielsweise kann die Prepreg-Schicht zwischen zwei Plattenlagen vorgesehen sein. Da noch keine Aushärtung der Prepreg-Schicht erfolgt ist, gelangen Teile des Prepreg-Halbzeugs in ggf. vorhandene, kleine Ausnehmungen der die Prepreg-Schicht umgebenden Plattenlagen. Zur Aushärtung der Prepreg-Schicht wird diese unter Wärmezugabe mit den umliegenden Plattenlagen verpresst, so dass nach Aushärtung der Prepreg-Schicht die zwei Plattenlagen stoffschlüssig aufgrund der ursprünglichen Fließeigenschaften der Prepreg-Schicht miteinander verbunden sind.In a further advantageous embodiment of the invention, the sensor body is designed as a multilayer printed circuit board with at least one prepreg layer. In the context of the invention, a prepreg layer designates a finished part, namely a layer of a semifinished product of a resin and a carrier material which has not yet been cured, referred to as a prepreg. As carrier materials serve the same materials as in the carrier layer. For example, the prepreg layer may be provided between two plate layers. Since no curing of the prepreg layer has yet occurred, parts of the prepreg semifinished product pass into possibly existing, small recesses of the sheet layers surrounding the prepreg layer. To cure the prepreg layer, this is added with heat with the Pressed surrounding sheet layers so that after hardening of the prepreg layer, the two plate layers are materially interconnected due to the original flow properties of the prepreg layer.

Höchst vorzugsweise ist die Prepreg-Schicht als No-Flow-Prepreg-Schicht ausgebildet. Eine No-Flow-Prepreg-Schicht bezeichnet eine Prepreg-Schicht, die insbesondere beim Aushärtungsprozess eine besonders hohe Viskosität aufweist, so dass die No-Flow-Prepreg-Schicht im Aushärtungsprozess ihre Form beibehält und ihre Struktur kaum verändert, damit ihre Maßhaltigkeit beibehält. Hierdurch wird eine besonders formstabile Verbindung zweier Plattenlagen geschaffen. Es ist möglich, Konturen, beispielsweise ausgestanzt oder mittels Laserschneiden erzeugt, in die No-Flow-Prepreg-Schicht einzubringen und diese Konturen auch nach dem Aushärtungsprozess formstabil zu wahren.Most preferably, the prepreg layer is formed as a no-flow prepreg layer. A no-flow prepreg layer refers to a prepreg layer which has a particularly high viscosity, especially during the curing process, so that the no-flow prepreg layer retains its shape during the curing process and hardly changes its structure in order to maintain its dimensional stability. As a result, a particularly dimensionally stable connection of two plate layers is created. It is possible contours, for example punched or generated by laser cutting, to introduce into the no-flow prepreg layer and to maintain these contours dimensionally stable even after the curing process.

Bei der Herstellung wird die No-Flow-Prepreg-Schicht nur in den Endbereichen des Sensors unter Freilassung des Bereichs der späteren geringeren Stärke oder Schwächung aufgebracht. Die weitere Schichtung erfolgt durch gehärtete Plattenlagen. Zur Herstellung des Bereichs der geringeren Stärke oder Schwächung werden diese oberhalb der No-Flow-Prepreg-Schicht befindlichen Lagen anschließend entfernt, insbesondere durch Stichelung. Es hat sich gezeigt, dass hierdurch ein wesentlich besser reproduzierbarer Sensorträger mit geringeren Toleranzen herstellbar ist, als dies durch (Aus-)Fräsen der Schwächung bereits möglich ist. Insbesondere werden dadurch sehr genau reproduzierbare Teile einigermaßen erreichbar.During manufacture, the no-flow prepreg layer is applied only in the end regions of the sensor leaving the area of later lesser strength or weakening. The further stratification is carried out by hardened plate layers. To produce the region of lesser thickness or weakening, these layers located above the no-flow prepreg layer are subsequently removed, in particular by stitching. It has been shown that a significantly better reproducible sensor carrier can be produced with smaller tolerances than is already possible by (attenuation) milling of the weakening. In particular, very precisely reproducible parts are therefore reasonably attainable.

Mittels der No-Flow-Prepreg-Schicht wird dabei, in Verbindung mit der Vertiefung im mittleren Verbindungsbereich des Sensorkörpers, das Risiko minimiert, dass Teile der No-Flow-Prepreg-Schicht in den Bereich der Aussparung oder späteren Schwächung gelangen und die Struktur der Leiterplatte nachteilig beeinflussen. Dadurch bleibt die definierte Form der Vertiefung bzw. der Schwächung auch nach dem Aushärtungsprozess erhalten und damit sind die mechanischen Eigenschaften des Sensorkörpers genau definierbar.By means of the no-flow prepreg layer, in conjunction with the depression in the middle connection region of the sensor body, the risk is minimized that parts of the no-flow prepreg layer reach the region of the recess or later weakening and the structure of the PCB adversely affect. As a result, the defined shape of the depression or the weakening also remains after the curing process, and thus the mechanical properties of the sensor body can be precisely defined.

Ergänzend oder alternativ zur Vertiefung kann der mittlere Verbindungsbereich des Sensorkörpers mit mindestens einem Längsdurchbruch versehen sein, um die elastischen Eigenschaften des Sensorkörpers zu verbessern.In addition or as an alternative to the depression, the middle connection region of the sensor body can be provided with at least one longitudinal breakdown in order to improve the elastic properties of the sensor body.

Eine dem Abtastglied abgewandte Unterseite des Sensorkörpers kann mindestens teilweise mit einer Kunststoff-Beschichtung versehen sein, die vorzugsweise aus einem Polyamid, insbesondere aus Nylon oder Teflon, besteht. Insbesondere in Kombination mit der Ausgestaltung der Trägerschicht als Folie, beispielsweise aus Polyamid, PET oder PEN, auf der zusätzlich ein- oder beidseitig jeweils eine Leiterschicht angeordnet sein kann, werden durch die Beschichtung die Steifigkeit des Sensorkörpers und damit seine elastischen Eigenschaften beeinflusst.An underside facing away from the scanning member of the sensor body may be at least partially provided with a plastic coating, which preferably consists of a polyamide, in particular nylon or Teflon. In particular, in combination with the configuration of the carrier layer as a film, for example made of polyamide, PET or PEN, on the one or both sides in each case a conductor layer may be arranged, the rigidity of the sensor body and thus its elastic properties are influenced by the coating.

In alternativer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Spule als Leiterbahn oder als aus Draht gewickelter Wicklung ausgebildet ist.In an alternative embodiment of the invention can be provided that the coil is formed as a conductor or wound from wire winding.

Bei der ersten Ausgestaltung entfällt die Notwendigkeit für Spulen in Form einer Wicklung als separate Komponente für den Etikettensensor, so dass vielmehr die Spule als integriertes Bauteil, nämlich spiralförmige Leiterbahn im Sensorkörper ausgestaltet ist.In the first embodiment eliminates the need for coils in the form of a winding as a separate component for the label sensor, so that rather the coil is designed as an integrated component, namely helical conductor in the sensor body.

Vorzugsweise sind solche Spulenbahnen in mehreren Leiterebenen des Sensorkörpers vorgesehen, so dass eine deutlich höhere Anzahl an Windungen und damit eine größere Induktivität in Zusammenhang mit dem Kern des Etikettensensors erreicht werden können. Höchst vorzugsweise ist in jeder der Leiterebenen eine Wicklung vorgesehen. Mehrere Spulenbahnen können untereinander mittels mindestens eines VIAs elektrisch verbunden sein.Preferably, such coil tracks are provided in a plurality of conductor planes of the sensor body, so that a significantly higher number of turns and thus a larger inductance in connection with the core of the label sensor can be achieved. Most preferably, one winding is provided in each of the conductor planes. Multiple coil paths may be electrically connected to each other by means of at least one VIA.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der ferromagnetische Kern konzentrische innere und äußere Ringvorsprünge aufweist, zwischen denen eine Ringnut zur Aufnahme der Spule ausbildet ist.It is preferably provided that the ferromagnetic core has concentric inner and outer annular projections, between which an annular groove for receiving the coil is formed.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der äußere Ringvorsprung Durchbrüche in Längsrichtung des Etikettensensors aufweist.An embodiment provides that the outer annular projection has openings in the longitudinal direction of the label sensor.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist der Sensorkörper eine ESD-Schutzstruktur zum Schutz vor insbesondere elektrostatischen Entladungen auf. Ähnlich einem Blitzableiter dient die ESD-Schutzstruktur zur Abfuhr statischer Aufladungen, vorzugsweise über eine am Sensorkörper vorgesehene geerdete elektrische Verbindung. Dadurch werden Beschädigungen des Sensorkörpers aufgrund elektrischer Entladungen vermieden.In a further advantageous development, the sensor body has an ESD protective structure for protection against, in particular, electrostatic discharges. Similar to a lightning arrester, the ESD protection structure serves to dissipate static charges, preferably via a grounded electrical connection provided on the sensor body. As a result, damage to the sensor body due to electrical discharges are avoided.

Vorzugsweise ist die ESD-Schutzstruktur in einer Leiterebene des Sensorkörpers ausgebildet, insbesondere als mindestens eine Schutzleitung. Beispielsweise ist die Schutzleitung mit sämtlichen integrierten Komponenten des Sensorkörpers verbunden. Im Falle mehrerer räumlich getrennter Leiterebenen können einzelne oder auch sämtliche Leiterebenen Schutzleitungen aufweisen. Diese können miteinander elektrisch verbunden sein, beispielsweise mittels mindestens eines VIAs.Preferably, the ESD protection structure is formed in a conductor plane of the sensor body, in particular as at least one protective line. For example, the protective line is connected to all integrated components of the sensor body. In the case of several spatially separated conductor levels, individual or all conductor levels may have protective lines. These may be electrically connected to each other, for example by means of at least one VIAs.

Der Sensorkörper kann mindestens einen temperaturunabhängigen Widerstand aufweisen, dem vorzugsweise mindestens ein parallel geschalteter Kondensator zugeordnet sein kann. Mittels einer Messvorrichtung kann ein der Umgebungstemperatur korrelierender Parameter am temperaturunabhängigen Widerstand gemessen werden, beispielsweise der temperaturabhängige Widerstand selbst und/oder der durch den temperaturabhängigen Widerstand resultierende Spannungsabfall. Über diesen temperaturabhängigen Parameter ist die Umgebungstemperatur indirekt bestimmbar. In Abhängigkeit der Umgebungstemperatur kann sich insbesondere die Induktivität des Elektromagneten aus Kern und Spule ändern, was zu einer Verfälschung der Messergebnisse führt. Mittels der Erfassung der Umgebungstemperatur durch den temperaturabhängigen Widerstand kann softwareseitig eine entsprechende Korrektur erfolgen. Dadurch werden die Messungen unempfindlicher gegenüber Schwankungen der Umgebungstemperatur. The sensor body may have at least one temperature-independent resistor, to which at least one parallel-connected capacitor may preferably be assigned. By means of a measuring device, a parameter correlating to the ambient temperature can be measured at the temperature-independent resistor, for example the temperature-dependent resistor itself and / or the voltage drop resulting from the temperature-dependent resistance. The ambient temperature can be determined indirectly via this temperature-dependent parameter. Depending on the ambient temperature, in particular the inductance of the electromagnet core and coil may change, which leads to a falsification of the measurement results. By means of the detection of the ambient temperature by the temperature-dependent resistor, a corresponding correction can take place on the software side. As a result, the measurements are less sensitive to fluctuations in the ambient temperature.

Der temperaturabhängige Widerstand ist vorzugsweise auf der zum Trägerband zugewandten Seite der Leiterplatte angebracht, damit keine Erwärmungseinflüsse des Sensors selbst die Messung beeinträchtigen.The temperature-dependent resistor is preferably mounted on the side facing the carrier tape side of the printed circuit board, so that no heating effects of the sensor itself affect the measurement.

Vorzugsweise kann der temperaturabhängige Widerstand an der Oberseite einer Leiterschicht des Sensorkörpers angebracht, insbesondere gelötet, sein. Durch diese Ausgestaltung als SMD (Surface mounted device), entfällt die Notwendigkeit für Bohrungen im Sensorkörper zur Befestigung des temperaturabhängigen Widerstandes.Preferably, the temperature-dependent resistor may be attached to the upper side of a conductor layer of the sensor body, in particular soldered. This design as SMD (Surface Mounted Device) eliminates the need for holes in the sensor body for mounting the temperature-dependent resistor.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren im Einzelnen erläutert sind. Dabei zeigen:Further advantages and features of the invention will become apparent from the claims and from the following description, are explained in the embodiments of the invention with reference to the figures in detail. Showing:

1a einen Etikettensensor in perspektivischer Sicht von schräg oben,; 1a a label sensor in a perspective view obliquely from above;

1b den Etikettensensor von 1a in Aufsicht; 1b the label sensor from 1a in supervision;

1c den Etikettensensor von 1b im Schnitt durch die Schnittlinie A-A; 1c the label sensor from 1b in section through the section line AA;

2a bis 2c eine weitere Ausgestaltung des Etikettensensors gemäß den Darstellungen der 1a bis 1c; 2a to 2c a further embodiment of the label sensor according to the representations of 1a to 1c ;

3a bis 3c eine weitere Ausgestaltung des Etikettensensors gemäß den Darstellungen der 1a bis 1c; 3a to 3c a further embodiment of the label sensor according to the representations of 1a to 1c ;

4 einen schematischen Aufbau eines Sensorköpers mit mehreren Plattenlagen im Schnitt; 4 a schematic structure of a sensor body with several plate layers in section;

5 einen weiteren schematischen Aufbau eines Sensorkörpers mit einer zusätzlichen Polyamidschicht; 5 a further schematic structure of a sensor body with an additional polyamide layer;

6 eine weitere Ausgestaltung des Sensorkörpers; 6 a further embodiment of the sensor body;

7 den Sensorkörper von 6 mit zusätzlichem Abtastglied und einer Abschirmung; 7 the sensor body of 6 with additional scanning member and a shield;

8 eine weitere Ausgestaltung des Sensorkörpers mit einer mehrlagigen Leiterplatte in Aufsicht mit besonderer Hervorhebung der elektrischen Kontaktierungen; 8th a further embodiment of the sensor body with a multilayer printed circuit board in plan with special emphasis on the electrical contacts;

9 eine Aufsicht auf eine obere Leiterschicht des Etikettensensors aus 8; 9 a plan view of an upper conductor layer of the label sensor 8th ;

10 eine Aufsicht auf eine mittlere Leiterschicht des Etikettensensors aus 8; 10 a plan view of a middle conductor layer of the label sensor 8th ;

11 eine Aufsicht auf eine untere Leiterschicht des Etikettensensors aus 8 und 11 a plan view of a lower conductor layer of the label sensor 8th and

12 einen elektrischen Schaltplan für den Sensorkörper aus 8 bis 11. 12 an electrical circuit diagram for the sensor body 8th to 11 ,

1a zeigt einen erfindungsgemäßen Etikettensensor 1 mit einem Sensorkörper 2 in einer perspektivischen Darstellung von schräg oben. 1a shows a label sensor according to the invention 1 with a sensor body 2 in a perspective view obliquely from above.

Der Sensorkörper 2 lässt sich grob in drei Bereiche unterteilen, einem vorderen, in 1a links dargestellten Kontaktbereich 3, einem mittleren Verbindungsbereich 4 und einem hinteren, in 1 rechts dargestellten Sensorbereich 5.The sensor body 2 can be roughly divided into three areas, a front, in 1a left illustrated contact area 3 , a middle connection area 4 and a back, in 1 right illustrated sensor area 5 ,

Der Sensorkörper 2 ist als Leiterplatte ausgebildet, deren Aufbau im Detail weiter unten beschrieben wird. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist der Sensorkörper 2 derart elastisch, dass der hintere Sensorbereich 5 gegenüber dem vorderen Kontaktbereich 3 ausgelenkt werden kann, wobei dies eine der Auslenkung entgegen gerichtete Rückstellkraft hervorruft.The sensor body 2 is designed as a printed circuit board whose structure is described in detail below. Due to the embodiment of the invention, the sensor body 2 so elastic that the rear sensor area 5 opposite the front contact area 3 can be deflected, this causes a deflection of opposing restoring force.

Im Folgenden bezeichnet eine Richtung nach ”vorne” eine Richtung, die zum vorderen Kontaktbereich 3 zugewandt ist, während eine ”hintere” Richtung zum hinteren Sensorbereich 5 zugewandt ist.Hereinafter, a direction "forward" indicates a direction to the front contact area 3 while a "back" direction to the rear sensor area 5 is facing.

Der vordere Kontaktbereich 3 weist eine im Wesentlichen rechteckige Grundfläche auf, wobei jene Seiten, die parallel zu einer Längsrichtung L des Etikettensensors 1 verlaufen, jeweils mit einer trichterförmigen Ausnehmung 6 mit konkav gekrümmten Wänden versehen sind, mittels derer der Etikettensensor 1 in formschlüssiger Verbindung an einer Etikettiermaschine befestigt werden kann, beispielweise durch Klemmwirkung.The front contact area 3 has a substantially rectangular base, with those sides parallel to a longitudinal direction L of the label sensor 1 each with a funnel-shaped recess 6 are provided with concave curved walls, by means of which the label sensor 1 can be fixed in positive connection to a labeling machine, for example by clamping action.

An den beiden hinteren, dem mittleren Verbindungsbereich 4 zugewandten Kanten des vorderen Kontaktbereichs 3 sind zusätzlich zwei zylinderförmige Schultern 7 eingeformt.At the two rear, the middle connection area 4 facing edges of the front contact area 3 are additionally two cylindrical shoulders 7 formed.

Im vorderen Teil des vorderen Kontaktbereichs 3 sind quer zur Längsrichtung L des Etikettensensors 1 fünf nebeneinander angeordnete, kreisförmige und durchgehende Kontaktbohrungen 8 eingeformt. Die Kontaktbohrungen 8 dienen zur elektrischen und mechanischen Verbindung des Sensorkörpers 2 mit einem elektrischen Kontaktteil 9, das im gezeigten Ausführungsbeispiel an seiner dem Etikettensensor 1 zugewandten Oberseite drei Kontaktstifte 10 aufweist, die in 1 perspektivisch von dem Sensorkörper 2 überdeckt sind und im Schnitt der 3 ersichtlich sind. Die Kontaktstifte 10 des Kontaktteils 9 durchgreifen die Kontaktbohrungen 8 des vorderen Kontaktbereichs 3 derart, dass die Kontaktstifte 10 mit einer Oberseite 11 des vorderen Kontaktbereichs 3 bündig abschließen. Das elektrische Kontaktteil 9 selbst ist auf einer Unterseite 12 des Sensorkörpers 2 angeordnet. Die Kontaktstifte 10 bilden auf der dem Sensorkörper 2 abgewandten Unterseite des Kontaktteils 9 drei Kontaktfüße 13, über die der Etikettensensor 1 mit einem übergeordneten Schaltkreis der Etikettiermaschine elektrisch verbindbar ist.In the front part of the front contact area 3 are transverse to the longitudinal direction L of the label sensor 1 five juxtaposed, circular and continuous contact holes 8th formed. The contact holes 8th serve for the electrical and mechanical connection of the sensor body 2 with an electrical contact part 9 in the embodiment shown at its the label sensor 1 facing top three pins 10 which has in 1 in perspective from the sensor body 2 are covered and on average the 3 can be seen. The contact pins 10 of the contact part 9 pass through the contact holes 8th of the front contact area 3 such that the contact pins 10 with a top 11 of the front contact area 3 finish flush. The electrical contact part 9 itself is on a bottom 12 of the sensor body 2 arranged. The contact pins 10 form on the sensor body 2 opposite bottom of the contact part 9 three contact feet 13 about which the label sensor 1 is electrically connected to a parent circuit of the labeling machine.

Der vordere Kontaktbereich 3 weist an seiner zum mittleren Verbindungsbereich 4 zugewandten Seite eine kreisförmige Befestigungsbohrung 22 auf, die als Durchbruch ausgestaltet ist und mittels derer der Etikettensensor 1 an der Etikettiermaschine befestigt werden kann, beispielsweise durch einen Bolzen, eine Schraube oder dergleichen. Dazu kann die Befestigungsbohrung 22 ein Gewinde (nicht eingezeichnet) aufweisen.The front contact area 3 indicates at its middle connection area 4 facing side a circular mounting hole 22 on, which is designed as a breakthrough and by means of which the label sensor 1 can be attached to the labeling, for example by a bolt, a screw or the like. For this, the mounting hole 22 have a thread (not shown).

Der mittlere Verbindungsbereich 4 des Sensorkörpers 2 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine geringere Stärke auf als die Bereiche 3, 5, so dass eine Schwächung 14 bzw. eine Vertiefung ausgebildet ist. Die Vertiefung 14 kann durch Fräsen in den Sensorkörper 2 gebildet sein.The middle connection area 4 of the sensor body 2 has in this embodiment, a lower thickness than the areas 3 . 5 so that weakening 14 or a depression is formed. The depression 14 can be done by milling into the sensor body 2 be formed.

Alternativ sind im Herstellungsprozess in den Endbereichen unter Freilassung des späten Bereichs reduzierter Stärke aufgebrachte No-Flow-Prepreg und anschließendem Entfernen durchgehärteter Plattenlagen durch Stichelung gebildete Vertiefungen 14 oder Bereiche geringerer Stärke erzeugbar. Die Bereiche 3, 5 überragen den mittleren Verbindungsbereich 4 in senkrechter Richtung zur Erstreckungsrichtung des Sensors 1 um mehr als die Hälfte, so dass die Materialstärke des Sensorkörpers 2 im mittleren Verbindungsbereich 4 erheblich reduziert ist.Alternatively, no-flow prepreg applied in the end processes, leaving the late portion of reduced thickness applied, and then removing through-hardened sheet layers by puncturing, are wells formed in the end regions 14 or areas of lesser strength can be generated. The areas 3 . 5 overhang the middle connection area 4 in the direction perpendicular to the extension direction of the sensor 1 by more than half, leaving the material thickness of the sensor body 2 in the middle connection area 4 is considerably reduced.

Durch die Schwächung 14 des mittleren Verbindungsbereichs 4 werden die bereits erwähnten flexiblen und elastischen Eigenschaften des Sensorkörpers 2 verbessert. ”Flexibel” bedeutet im Sinne der Erfindung, dass der hintere Sensorbereich 5 des Sensorkörpers 2 gegenüber dem vorderen Kontaktbereich 3 ausgelenkt werden kann, ohne dass es zu Beschädigungen des Sensorkörpers 2 kommt.By weakening 14 of the middle connection area 4 become the already mentioned flexible and elastic properties of the sensor body 2 improved. "Flexible" in the sense of the invention means that the rear sensor area 5 of the sensor body 2 opposite the front contact area 3 can be deflected without causing damage to the sensor body 2 comes.

Der hintere Sensorbereich 5 des Sensorkörpers 2 besitzt im Wesentlichen eine achteckige Grundfläche und entspricht in seiner Materialstärke dem vorderen Kontaktbereich 3. Eine Oberseite 15 des hinteren Sensorbereichs 5 weist mittig eine Ausnehmung 16 mit kreisförmiger Grundfläche auf, deren Tiefe der Tiefe der Schwächung 14 des mittleren Verbindungsbereichs 4 entspricht, was auch aus 3 hervor geht.The rear sensor area 5 of the sensor body 2 has essentially an octagonal base and corresponds in its material thickness to the front contact area 3 , A top 15 of the rear sensor area 5 has a recess in the center 16 with a circular base, whose depth is the depth of the weakening 14 of the middle connection area 4 matches, whatever 3 comes out.

Im radialen Zentrum der kreisförmigen Ausnehmung 16 ist ein aufrecht stehendes Abtastglied 17 angeordnet, das radial vollumfänglich von einem ferromagnetischen Kern 18 umgeben ist. Im Anwendungsfall befindet sich das Abtastglied 17 in Kontakt mit dem Etikettenband bzw. mit den auf dem Etikettenband angebrachten Etiketten.In the radial center of the circular recess 16 is an upright scanning member 17 arranged, the radial extent of a ferromagnetic core 18 is surrounded. In the application, the scanning element is located 17 in contact with the label tape or labels attached to the label tape.

Der ferromagnetische Kern 18 besteht beispielsweise aus Eisen. Er weist in diesem Ausführungsbeispiel einen inneren vertikalen Ringvorsprung 18.1 und einen in Längsrichtung L des Etikettensensors 1 beidseitig durch Durchbrüche 21 unterbrochenen äußeren Ringvorsprung 18.2 auf, zwischen denen eine Ringnut 18.3 zur Aufnahme einer Spule 19 ausgebildet ist. Die Spule 19 ist hier durch eine Wicklung aus gewickelten Kupferdraht ausgebildetThe ferromagnetic core 18 For example, it is made of iron. He has in this embodiment, an inner vertical annular projection 18.1 and a longitudinal direction L of the label sensor 1 on both sides through breakthroughs 21 interrupted outer annular projection 18.2 on, between which an annular groove 18.3 for receiving a coil 19 is trained. The sink 19 is here formed by a winding of wound copper wire

Die Ringvorsprünge 18.1, 18.2 nehmen etwa die Hälfte der Höhe des Abtastglieds 17 ein. Die Wicklung 19 besteht im Wesentlichen aus (isoliertem) Kupferdraht. Die Wicklung 19 umgibt den inneren Ringvorsprung 18.1. Zusätzlich weist der äußere Ringvorsprung 18.2 des Kerns 18 zwei gegenüber liegende und in Längsrichtung L des Etikettensensors 1 eingeformte Durchbrüche 21 auf. Durch den Kern 18 und die um ihn angeordnete Spule 19 wird ein Elektromagnet gebildet.The ring protrusions 18.1 . 18.2 take up about half the height of the scanning member 17 one. The winding 19 consists essentially of (insulated) copper wire. The winding 19 surrounds the inner ring projection 18.1 , In addition, the outer annular projection 18.2 of the core 18 two opposite and in the longitudinal direction L of the label sensor 1 molded breakthroughs 21 on. Through the core 18 and the coil around it 19 an electromagnet is formed.

Das Abtastglied 17, der Kern 18 und die Spule 19 überragen die Oberseite 15 des hinteren Sensorbereichs 5.The scanning element 17 , the core 18 and the coil 19 tower over the top 15 of the rear sensor area 5 ,

1b zeigt den Etikettensensor 1 der 1a in Aufsicht. Aus der Aufsicht der 2 geht hervor, dass die Breite des vorderen Kontaktbereichs 3 bei den Tiefen der trichterförmigen Ausnehmungen 6 der Breite des mittleren Verbindungsbereichs 4 und der maximalen Querausdehnung des Sensorkörpers 2 im hinteren Sensorbereich 5 entspricht. 1b shows the label sensor 1 of the 1a in supervision. From the supervision of 2 shows that the width of the front contact area 3 at the depths of the funnel-shaped recesses 6 the width of the middle connection area 4 and the maximum transverse extent of the sensor body 2 in the rear sensor area 5 equivalent.

Der Durchmesser der Befestigungsbohrung 22 entspricht in etwa dem Durchmesser des Kerns 18 im hinteren Sensorbereich 5 und ist größer als der jeweilige Durchmesser der fünf Kontaktbohrungen 8 im vorderen Kontaktbereich 3. Die radialen Mittelpunkte der mittleren Kontaktbohrung 8, der Befestigungsbohrung 22 und der kreisförmigen Ausnehmung 16 liegen auf einer Geraden, die parallel zur Längsrichtung L des Etikettensensors 1 fluchtet und die mit der in 2 eingezeichneten Schnittlinie A-A zusammenfällt. The diameter of the mounting hole 22 corresponds approximately to the diameter of the core 18 in the rear sensor area 5 and is larger than the respective diameter of the five contact holes 8th in the front contact area 3 , The radial centers of the middle contact hole 8th , the mounting hole 22 and the circular recess 16 lie on a straight line parallel to the longitudinal direction L of the label sensor 1 Aligns and with the in 2 drawn section line AA coincides.

1c zeigt den Etikettensensor 1 der 1a und 1b in einem schematischen Schnitt entlang der in 1b eingezeichneten Schnittlinie A-A. 1c shows the label sensor 1 of the 1a and 1b in a schematic section along the in 1b drawn section line AA.

Die Oberseiten der Kontaktstifte 10 des elektrischen Kontaktteils 9 schließen bündig mit der Oberseite 11 des vorderen Kontaktbereichs 3 des Sensorkörpers 2 ab. Das elektrische Kontaktteil 9 ist, wie bereits gesagt, an der Unterseite 12 des Sensorkörpers 2 angeordnet, so dass sich die Kontaktfüße 13 der Kontaktvorrichtung 9 von dem Sensorkörper 2 weg erstecken.The tops of the contact pins 10 of the electrical contact part 9 close flush with the top 11 of the front contact area 3 of the sensor body 2 from. The electrical contact part 9 is, as already said, at the bottom 12 of the sensor body 2 arranged so that the contact feet 13 the contact device 9 from the sensor body 2 stay away.

Im hinteren Sensorbereich 5 des Sensorkörpers 2 ist der bereits beschriebene Aufbau mit Abtastglied 17, Kern 18, Wicklung 19 und Abschirmung 20 erkennbar. Die Unterseite 12 des Sensorkörpers 2 im hinteren Sensorbereich 5 ist mit einem Durchbruch 23 versehen, in dem ein sockelförmiges Endstück 24 des Abtastglieds 17 derart angeordnet ist, dass das Endstück 24 mit der Unterseite 20 des Sensorkörpers 2 bündig abschließt. Über Haltevorrichtungen (nicht eingezeichnet) ist das Abtastglied 17 form-, kraft- und/oder stoffschlüssig mit dem Sensorkörper 2 verbunden.In the rear sensor area 5 of the sensor body 2 is the already described construction with scanning 17 , Core 18 , Winding 19 and shielding 20 recognizable. The bottom 12 of the sensor body 2 in the rear sensor area 5 is having a breakthrough 23 provided in which a socket-shaped tail 24 of the scanning member 17 is arranged such that the tail 24 with the bottom 20 of the sensor body 2 flush. About holding devices (not shown) is the scanning member 17 positive, force and / or material fit with the sensor body 2 connected.

Die 2a bis 2c zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel des Etikettensensors 2, bei dem der mittlere Verbindungsbereich 4 mit einem zentriert angeordneten und langlochförmigen Durchbruch 14a versehen ist. Der Durchbruch 14a erstreckt sich in Längsrichtung L über die gesamte Länge des mittleren Verbindungsbereichs 4. Aufgrund der durch den Durchbruch 14a bewirkten Materialschwächung des Sensorkörpers 2 wird die die erforderliche Flexibilität des Sensorkörpers 2 erreicht, ohne dass im Ausführungsbeispiel der 2a bis 2c die Stärke des mittleren Verbindungsbereichs 4 reduziert werden muss.The 2a to 2c show a further embodiment of the label sensor 2 in which the middle connection area 4 with a centered and slot-shaped breakthrough 14a is provided. The breakthrough 14a extends in the longitudinal direction L over the entire length of the central connection region 4 , Because of the breakthrough 14a caused material weakening of the sensor body 2 becomes the required flexibility of the sensor body 2 achieved, without that in the embodiment of 2a to 2c the strength of the middle connection area 4 must be reduced.

Auch kann der Etikettensensor 1 sowohl mit einer Vertiefung 14 als auch mit einem Durchbruch 14a versehen sein, was ein Ausführungsbeispiel des Etikettensensors 2 gemäß den 3a bis 3c zeigt.Also, the label sensor 1 both with a depression 14 as well as with a breakthrough 14a be provided, which is an embodiment of the label sensor 2 according to the 3a to 3c shows.

4 zeigt – nicht maßstabsgetreu – einen schematischen Aufbau einer Ausgestaltung des Sensorkörpers 2 mit einer mehrlagigen Leiterplatte. Aus Gründen der Übersicht ist nur der Sensorkörper 2 dargestellt, ohne die bereits beschriebenen konstruktiven Ausgestaltungen der Bereiche 3, 5. In 4 befindet sich auf der linken Seite der vordere Kontaktbereich 3, mittig der mittlere Verbindungsbereich 4 mit der Ausnehmung 14 auf der rechten Seite der hintere Sensorbereich 5. 4 shows - not to scale - a schematic structure of an embodiment of the sensor body 2 with a multilayer printed circuit board. For the sake of clarity, only the sensor body 2 shown, without the structural configurations of the areas already described 3 . 5 , In 4 is located on the left side of the front contact area 3 , center of the middle connection area 4 with the recess 14 on the right side of the rear sensor area 5 ,

Im Folgenden wird der Aufbau des in 4 gezeigten Sensorkörpers 2 beginnend von unten nach oben erläutert:
Der in 4 gezeigte Aufbau lässt sich vertikal grob in drei Plattenlagen gliedern. Die erste Plattenlage 25 besteht aus einer mittleren elektrisch isolierenden Trägerschicht 26, auf deren Ober- und Unterseite jeweils eine Leiterebene 27 mit metallischen Leiterbahnen vorgesehen ist. Die Trägerschicht 26 der ersten Plattenlage 25 besteht aus einem Glasfaser-Epoxidharz-Verbundwerkstoff wie dem elektrisch isolierenden Material FR4, das auf dem Gebiet der Leiterplatten bekannt ist. Die beiden an der Trägerschicht 26 angeordneten Leiterebenen 27 weisen Kupferleiter auf und sind entsprechend der gewünschten elektrischen Kontaktierung aus mehreren Leiterbahnen gebildet, beispielsweise durch einen Ätzvorgang. Eine mögliche Ausgestaltung der Leiterbahnen ist weiter unten in den 9 bis 11 gezeigt.The following is the structure of in 4 shown sensor body 2 starting from bottom to top:
The in 4 The structure shown can be roughly divided vertically into three plate layers. The first record situation 25 consists of a middle electrically insulating carrier layer 26 , on the top and bottom of each one ladder level 27 is provided with metallic conductors. The carrier layer 26 the first record position 25 is made of a glass fiber-epoxy resin composite such as the electrically insulating material FR4, which is known in the field of printed circuit boards. The two on the carrier layer 26 arranged conductor levels 27 have copper conductors and are formed according to the desired electrical contacting of a plurality of interconnects, for example by an etching process. A possible embodiment of the tracks is further down in the 9 to 11 shown.

Obwohl beide Leiterebenen 27 oberhalb und unterhalb der Trägerschicht 26 angeordnet und damit räumlich getrennt und so durch die dazwischen angeordnete Trägerschicht 26 dadurch elektrisch voneinander isoliert sind, können beide Leiterebenen 27 durch vertikale elektrisch leitende Verbindungen (vertical interconnect access – VIA) (nicht eingezeichnet) miteinander elektrisch verbunden sein. VIAs weisen in der Trägerschicht 26 und ggf. auch in den Leiterebenen 27 eingeformte Durchbrüche auf, die mit elektrisch leitfähigem Material versehen sind und dadurch eine elektrische Verbindung beider Leiterebenen 27 ermöglichen. Die Dicke der Trägerschicht 26 beträgt im gezeigten Ausführungsbeispiel der 4 ungefähr 510 μm, die Dicke jeweils einer Leiterebene 27 in etwa 35 μm.Although both conductor levels 27 above and below the carrier layer 26 arranged and thus spatially separated and so by the interposed carrier layer 26 are electrically isolated from each other, both conductor levels 27 be electrically interconnected by vertical electrical interconnects (VIA) (not shown). VIAs point in the backing layer 26 and possibly also in the ladder levels 27 formed on openings, which are provided with electrically conductive material and thus an electrical connection of both conductor levels 27 enable. The thickness of the carrier layer 26 is in the embodiment shown the 4 about 510 microns, the thickness of each one conductor level 27 in about 35 microns.

Im vorderen Kontaktbereich 3 ist oberhalb der oberen Leiterebene 27 nach einer ersten Zwischenschicht 28 eine zweite Plattenlage 29 angeordnet.In the front contact area 3 is above the upper conductor level 27 after a first intermediate layer 28 a second plate layer 29 arranged.

Die erste Zwischenschicht 28 ist als ”No-Flow-Prepreg” ausgestaltet. Dabei bezeichnet ”Prepreg” üblicherweise ein Halbzeug aus Harz und Trägermaterial, und entspricht im Wesentlichen einer noch nicht ausgehärteten Vorstufe des Basismaterials für die Trägerschicht 26. Mittels Wärmezufuhr wird das Prepreg-Material zunächst weich und härtet danach endgültig zur Verbindung der harten Plattenlagen aus, wobei es mit den umliegenden Schichten verpresst wird. Nach dem Aushärten und dem Verpressen verbindet die Prepreg-Schicht die sie unmittelbar umgebenden Schichten.The first intermediate layer 28 is designed as a "no-flow prepreg". In this case, "prepreg" usually denotes a semifinished product of resin and carrier material, and essentially corresponds to a not yet cured precursor of the base material for the carrier layer 26 , By means of heat supply, the prepreg material is initially soft and then hardens finally to connect the hard Plate layers, where it is pressed with the surrounding layers. After curing and compression, the prepreg layer bonds the layers immediately surrounding it.

Als ”No-Flow-Prepreg” werden Prepregs bezeichnet, die insbesondere beim endgültigen Press- und Aushärteprozess eine besonders hohe Viskosität aufweisen. Dadurch härtet das ”No-Flow-Prepreg”-Material weitgehend formstabil aus. In der konkreten Ausgestaltung der 4 dient die als ”No-Flow-Prepreg” ausgebildete erste Zwischenschicht 28 dazu, ein Fließen des Materials in den Bereich der Vertiefung 14 des mittleren Verbindungsbereichs 4 beim Press- und Aushärteprozess zu vermeiden. Die Dicke der ersten Zwischenschicht 28 liegt im zweistelligen Mikrometer-Bereich.As a "no-flow prepreg" prepregs are referred to, which have a particularly high viscosity, especially in the final pressing and curing process. As a result, the "no-flow prepreg" material cures largely dimensionally stable. In the concrete embodiment of 4 serves the designed as a "no-flow prepreg" first intermediate layer 28 in addition, a flow of the material in the area of the depression 14 of the middle connection area 4 during the pressing and curing process to avoid. The thickness of the first intermediate layer 28 is in the double-digit micrometer range.

Die zweite Plattenlage 29 oberhalb der ersten Zwischenschicht 28 besteht aus einer Trägerschicht 30, einer ”No-Flow-Prepreg”-Schicht 31 an der Unterseite der Trägerschicht 30 sowie einer oberhalb der Trägerschicht 30 angeordneten Prepreg-Schicht 32. Die unterhalb der Trägerschicht 30 angeordnete ”No-Flow-Prepreg”-Schicht 31 entspricht in Material und in ihrer Dicke im Wesentlichen der ersten Zwischenschicht 28 und erstreckt sich, wie im übrigen sämtliche Schichten der zweiten und dritten Plattenlage 29, 34, lediglich auf den vorderen Kontaktbereich 3 und den hinteren Sensorbereich 5 des Sensorkörpers 2.The second plate layer 29 above the first intermediate layer 28 consists of a carrier layer 30 , a "no-flow prepreg" layer 31 at the bottom of the carrier layer 30 and one above the carrier layer 30 arranged prepreg layer 32 , The below the carrier layer 30 arranged "no-flow prepreg" layer 31 corresponds in material and in its thickness essentially the first intermediate layer 28 and extends, as well as all other layers of the second and third plate layer 29 . 34 , only on the front contact area 3 and the rear sensor area 5 of the sensor body 2 ,

Die Trägerschicht 30 der zweiten Plattenlage 29 entspricht in ihrer Dicke und in ihrem Material der Trägerschicht 26 der ersten Plattenlage 25. Oberhalb der Trägerschicht 30 der zweiten Plattenlage 29 ist die Prepreg-Schicht 32 angeordnet, deren Viskosität im Press- und Aushärteprozess höher ist als jene der ”No-Flow-Prepreg”-Schicht 31 und deren Stärke im zweistelligen Mikrometerbereich liegt.The carrier layer 30 the second plate layer 29 corresponds in its thickness and in its material of the carrier layer 26 the first record position 25 , Above the carrier layer 30 the second plate layer 29 is the prepreg layer 32 whose viscosity in the pressing and curing process is higher than that of the "no-flow prepreg" layer 31 and whose strength is in the two-digit micrometer range.

Oberhalb der Prepreg-Schicht 32 der zweiten Plattenlage 29 ist eine zweite Zwischenschicht 33 angeordnet, die in Dicke und Material der darunter angeordneten Prepreg-Schicht 32 entspricht. Oberhalb der zweiten Zwischenschicht 33 ist eine dritte Plattenlage 34 angeordnet, die eine mittlere Trägerschicht 35 aufweist, die oberhalb und unterhalb jeweils eine Leiterebene 36 mit Kupferbahnen trägt. Die Materialien und die Anordnung der Schichten der dritten Plattenlage 34 entsprechen im Wesentlichen der ersten Plattenlage 25, wobei die detaillierte Ausgestaltung der Leiterebenen 27, 36, insbesondere in Bezug auf die Leiterbahnen, verschieden ausgestaltet sein können. Über VIAs (nicht eingezeichnet) können einzelne oder sämtliche Leiterebenen 27, 36 miteinander elektrisch verbunden sein.Above the prepreg layer 32 the second plate layer 29 is a second intermediate layer 33 arranged in thickness and material of the prepreg layer disposed thereunder 32 equivalent. Above the second intermediate layer 33 is a third plate layer 34 arranged, which is a middle carrier layer 35 has, above and below each a conductor level 36 wears copper tracks. The materials and the arrangement of the layers of the third plate layer 34 essentially correspond to the first plate layer 25 , wherein the detailed configuration of the conductor planes 27 . 36 , in particular with respect to the conductor tracks, may be configured differently. Via VIAs (not shown) you can choose single or all ladder levels 27 . 36 be electrically connected to each other.

Der Aufbau des hinteren Sensorbereichs 5 gemäß 4 entspricht dem vorstehend erläuterten Aufbau des vorderen Kontaktbereichs 3, so dass darauf verwiesen wird. Insbesondere können mittels VIAs (nicht eingezeichnet) die Leiterebenen 36 des hinteren Sensorbereichs 5 über die Leiterebenen 27 der ersten Plattenlage 25 mit den Leiterebenen 36 der dritten Plattenlage 24 im vorderen Kontaktbereich 3 elektrisch miteinander verbunden sein.The structure of the rear sensor area 5 according to 4 corresponds to the above-described construction of the front contact area 3 so reference is made to it. In particular, by means of VIAs (not shown), the conductor levels 36 of the rear sensor area 5 over the ladder levels 27 the first record position 25 with the ladder levels 36 the third record position 24 in the front contact area 3 be electrically connected to each other.

Die Leiterbahnen der oberen Leiterebene 36 der dritten Plattenlage 34 des vorderen Kontaktbereichs 3, der oberen Leiterebene 27 der ersten Plattenlage 25 im mittleren Verbindungsbereich 4 und der oberen Leiterebene 36 der dritten Plattenlage 34 des hinteren Sensorbereichs 5 sind mit einer Beschichtung 37 aus Nickel und Gold versehen, bezeichnet als ”NiAu” oder auch als ”Chemisch Nickel Gold”. Die Beschichtung weist eine Dicke von 3 bis 6 μm auf und dient einerseits als Lötbrücke (Ni) für zusätzlich vorgesehenen Komponenten, die auf den Sensorkörper 2 aufgelötet werden können und andererseits als Oxidationsschutz (Au).The conductor tracks of the upper conductor level 36 the third record position 34 of the front contact area 3 , the upper ladder level 27 the first record position 25 in the middle connection area 4 and the upper conductor level 36 the third record position 34 of the rear sensor area 5 are with a coating 37 made of nickel and gold, referred to as "NiAu" or as "chemical nickel gold". The coating has a thickness of 3 to 6 microns and serves on the one hand as a solder bridge (Ni) for additionally provided components that are on the sensor body 2 can be soldered and on the other hand as oxidation protection (Au).

5 zeigt in schematischer Seitenansicht eine weitere Ausgestaltung des Sensorkörpers 2 in einer vereinfachten Darstellung ähnlich zu der in 4 gezeigten Darstellung. Der Sensorkörper 2 weist gemäß 5 wieder drei Plattenlagen 25, 29, 34 auf, wobei die erste Plattenlage 25 als Rechteck und die zweite Plattenlage 29 zusammen mit der dritten Plattenlage 34 jeweils im vorderen Kontaktbereich 3 und im hinteren Sensorbereich 5 ebenfalls als Rechteck eingezeichnet sind. Die Trägerschicht (nicht dargestellt) der ersten Plattenlage 25 ist als Polyamid-Folie ausgestaltet und besitzt eine deutlich verringerte Dicke im Vergleich zu den zweiten und dritten Plattenlagen 29, 34, was in 5 nicht maßstabsgetreu dargestellt ist. Beidseitig ist die Trägerschicht der ersten Plattenlage 25 mit jeweils einer Leiterebene aus Kupfer versehen, was ebenfalls der Übersichtlichkeit wegen nicht in 5 eingezeichnet ist. Der Aufbau im Detail insofern ist wie bei der Ausgestaltung der 4, worauf verwiesen wird. 5 shows a schematic side view of a further embodiment of the sensor body 2 in a simplified representation similar to that in FIG 4 shown illustration. The sensor body 2 according to 5 again three plate layers 25 . 29 . 34 on, with the first plate layer 25 as a rectangle and the second plate layer 29 together with the third plate layer 34 each in the front contact area 3 and in the rear sensor area 5 also drawn as a rectangle. The carrier layer (not shown) of the first plate layer 25 is designed as a polyamide film and has a significantly reduced thickness compared to the second and third plate layers 29 . 34 , what in 5 not shown to scale. On both sides, the carrier layer of the first plate layer 25 each provided with a conductor level of copper, which also for clarity not in 5 is drawn. The structure in detail insofar as in the embodiment of 4 , to which reference is made.

Auf der Unterseite 12 der hier unteren ersten Plattenlage 25 in 5 ist zusätzlich zum Gegenstand der 4 eine Beschichtung 37a aus Polyamid angeordnet, wobei für die Beschichtung 37a auch andere Kunststoffe vorgesehen sein können. Die Dicke der Beschichtung 37a kann bis zu einem Vielfachen der Dicke der ersten Plattenlage 25 betragen. Aufgrund der Beschichtung 37a erhöht sich die Steifigkeit des Sensorkörpers, so dass dessen Eigenschaften im Hinblick auf seine Elastizität durch die Ausgestaltung der Beschichtung 37a einstellbar sind.On the bottom 12 the lower first plate layer here 25 in 5 is in addition to the subject of 4 a coating 37a made of polyamide, wherein for the coating 37a Other plastics may be provided. The thickness of the coating 37a can be up to a multiple of the thickness of the first plate layer 25 be. Due to the coating 37a increases the rigidity of the sensor body, so that its properties in terms of its elasticity by the design of the coating 37a are adjustable.

In 5 sind die erste Plattenlage 25, die zweite und dritte Plattenlagen 29, 34 sowie die Beschichtung 37a als beabstandet zueinander dargestellt, was jedoch nur der Übersichtlichkeit dient, da die genannten Komponenten natürlich tatsächlich in Kontakt zueinander stehen.In 5 are the first record situation 25 , the second and third plate layers 29 . 34 as well as the coating 37a shown as spaced from each other, but this is only for clarity, since the components mentioned are of course actually in contact.

6 zeigt einen Sensorkörper 2 in einer weiteren Ausgestaltung in perspektivischer Sicht von schräg oben. Der vordere Kontaktbereich 3 und der mittlere Verbindungsbereich 4 sind entsprechend der vorher gezeigten Ausführungsform von 1 ausgestaltet, so dass im Folgenden auf die Ausgestaltung des hinteren Sensorbereichs 5 eingegangen wird. 6 shows a sensor body 2 in a further embodiment in a perspective view obliquely from above. The front contact area 3 and the middle connection area 4 are according to the previously shown embodiment of 1 designed so that in the following on the design of the rear sensor area 5 will be received.

Der hintere Sensorbereich 5 ist mit einem im Wesentlichen bogenförmigen Durchbruch 38 versehen mit Ausnahme eines Verbindungsstegs 39, an dem eine zylinderförmige Sensorfassung 40 angeformt ist. Der Verbindungssteg 38 und die Sensorfassung 40 sind einstückig mit dem übrigen Sensorkörper 2 und als mehrlagige Leiterplatte ausgestaltet, wobei die Sensorfassung 40 eine zentrische Ausnehmung 41 aufweist. In 7 ist der Elektromagnet aus ferromagnetischem Kern 18 und Spule 19 an den Sensorkörper 2 der 6 derart angeordnet, dass die Sensorfassung 40 von der Ringnut 18.3 des Kerns 18 aufgenommen ist. Dabei durchgreift der innere Ringvorsprung 18.1 die zentrische Ausnehmung 41 und der äußere Ringvorsprung 18.2 den bogenförmigen Durchbruch 38.The rear sensor area 5 is with a substantially arcuate breakthrough 38 provided with the exception of a connecting web 39 , on which a cylindrical sensor fitting 40 is formed. The connecting bridge 38 and the sensor version 40 are integral with the rest of the sensor body 2 and configured as a multilayer printed circuit board, wherein the sensor socket 40 a central recess 41 having. In 7 is the electromagnet made of ferromagnetic core 18 and coil 19 to the sensor body 2 of the 6 arranged such that the sensor socket 40 from the ring groove 18.3 of the core 18 is included. In this case, the inner annular projection passes through 18.1 the centric recess 41 and the outer ring protrusion 18.2 the arched breakthrough 38 ,

In der zylinderförmigen Sensorfassung 40 der 6 und 7 ist die Spule 19 durch Leiterbahnen der Leiterebenen 27 der ersten Plattenlage 25 gebildet (siehe dazu den Aufbau der Leiterplatte gemäß 4). Die Leiterbahnen sind durch in Umfangsrichtung verlaufende Linien auf der Sensorfassung 40 eingezeichnet, wobei sie tatsächlich in der Sensorfassung 40 als integrierte Komponente in der Leiterplatte ausgestaltet sind.In the cylindrical sensor socket 40 of the 6 and 7 is the coil 19 through conductor tracks of the conductor levels 27 the first record position 25 formed (see the structure of the circuit board according to 4 ). The traces are formed by circumferentially extending lines on the sensor mount 40 where they are actually in the sensor socket 40 designed as an integrated component in the circuit board.

In 8 ist eine weitere Ausgestaltung des Etikettensensors 1 gezeigt, wobei der mittlere Verbindungsbereich 4, bzw. der Bereich der Schwächung 14 der Übersichtlichkeit wegen mit einer stärkeren Strichdicke gekennzeichnet ist. Darüber hinaus zeigt die Ausführung des Etikettensensors 1 gemäß der 8 die fünf bereits erwähnten Kontaktbohrungen 8 quer zur Längsrichtung L des Etikettensensors 1 und die ebenfalls bereits erwähnte Befestigungsbohrung 22. Darüber hinaus sind im hinteren Sensorbereich 5 jeweils zwei VIAs 44 für die Wicklung 19 und zwei VIAs 47 für einen Entladungsschutz 45 ausgebildet, der weiter unten beschrieben ist.In 8th is a further embodiment of the label sensor 1 shown, with the middle connection area 4 , or the area of weakening 14 for clarity, is characterized by a greater line thickness. In addition, the design of the label sensor shows 1 according to the 8th the five contact holes already mentioned 8th transverse to the longitudinal direction L of the label sensor 1 and the already mentioned mounting hole 22 , In addition, in the rear sensor area 5 two VIAs each 44 for the winding 19 and two VIAs 47 for a discharge protection 45 formed, which is described below.

Der Etikettensensor 1 gemäß 8 weist einen Sensorkörper 2 auf, der als dreilagige Leiterplatte ausgebildet ist, und beispielsweise in der in 4 bezeigten Ausführung vorliegt, so dass in Tiefenrichtung drei Ebenen von Leiterbahnen ausgebildet sind, die im Folgenden erläutert werden.The label sensor 1 according to 8th has a sensor body 2 on, which is designed as a three-layer printed circuit board, and for example in the in 4 is shown embodiment, so that in the depth direction three levels of tracks are formed, which are explained below.

9 zeigt eine obere Leiterebene, die beispielsweise einer der zwei in 4 gezeigten Leiterebenen 36 der dritten Plattenlage 34 entspricht. Im Bereich dieser Leiterebene sind die Komponenten des vorderen Kontaktbereichs 3 und des hinteren Sensorbereichs 5 räumlich voneinander getrennt, da keine durchgängig ausgestaltete Leiterebene aufgrund der Schwächung 14 im mittleren Verbindungsbereich 4 vorhanden ist. 9 shows an upper conductor plane, for example, one of the two in 4 shown conductor levels 36 the third record position 34 equivalent. In the area of this conductor level are the components of the front contact area 3 and the rear sensor area 5 spatially separated from each other, as no consistently configured conductor level due to the weakening 14 in the middle connection area 4 is available.

Der vordere Kontaktbereich 3 weist in 9 eine im Wesentlichen umlaufend ausgestaltete vordere Schutzleitung 46 auf, die als ESD-Schutzstruktur 45 dient. Die ESD-Schutzstruktur 45 schützt die Leiterbahnen und die elektronischen Komponenten des Sensorkörpers 2 ähnlich einem Blitzableiter vor lokal begrenzt auftretenden Spannungsspitzen aufgrund elektrostatischer Entladungen (ESD: electro static discharge). Dadurch werden Schäden in Folge elektrischer Aufladungen vermieden.The front contact area 3 points in 9 a substantially circumferentially configured front protection line 46 on that as an ESD protection structure 45 serves. The ESD protection structure 45 protects the tracks and the electronic components of the sensor body 2 similar to a lightning arrester before locally limited voltage peaks due to electrostatic discharges (ESD: electrostatic discharge). As a result, damage due to electrical charges are avoided.

Die Kontaktbohrungen 8 werden im Folgenden senkrecht zur Längsrichtung L des Sensorkörpers gemäß 9 von oben nach unten durchgezählt, so dass die fünfte Kontaktbohrung jene ist, die sich am weitesten unten befindet.The contact holes 8th are hereinafter perpendicular to the longitudinal direction L of the sensor body according to 9 counted from top to bottom, so that the fifth contact hole is the one that is furthest down.

Die vordere Schutzleitung 46 ist mit der dritten Kontaktbohrung 8 verbunden, die als Erdungsanschluss ausgebildet ist. Berührt beispielsweise ein – elektrostatisch aufgeladener – Anwender die in 9 gezeigte obere Leiterebene, wird das elektrostatische Potential des Benutzers über die – geerdete – vordere Schutzleitung abgeleitet, bevor elektronische Komponenten des Sensorkörpers beschädigt werden.The front protection line 46 is with the third contact hole 8th connected, which is designed as a ground terminal. For example, if an electrostatically charged user touches the 9 shown upper conductor level, the electrostatic potential of the user on the - grounded - front protection line is derived before electronic components of the sensor body are damaged.

Die zweite und vierte Kontaktbohrungen 5 sind mit temperaturabhängigen Widerständen elektrisch verbunden, wobei die temperaturabhängigen Widerstände auf Lötpunkte 42 (in 9 als schwarze Rechtecke dargestellt) auflötbar sind. Den temperaturabhängigen Widerständen sind Kondensatoren in Parallelschaltung zur Stabilisierung der Spannungen an den Widerständen 42 zugeordnet, die ebenfalls als schwarze Rechtecke gezeichnete Lötpunkte anbringbar sind.The second and fourth contact holes 5 are electrically connected to temperature-dependent resistors, the temperature-dependent resistors to solder points 42 (in 9 shown as black rectangles) can be soldered. The temperature-dependent resistors are capacitors connected in parallel to stabilize the voltages across the resistors 42 assigned, which are also attached as a black rectangle solder pads attached.

Im hinteren Sensorbereich 5 des Sensorkörpers 2 sind zwei Anschlüsse 43 für die Spule 19 als schwarze Kreise dargestellt, die mit jeweils einem VIA 44 elektrisch verbunden sind. Benachbart zu den beiden VIAs 44 für die Spule 19 ist jeweils das VIA 47 ausgebildet, das mit jeweils einer hinteren Schutzleitung 48 elektrisch verbunden ist.In the rear sensor area 5 of the sensor body 2 are two connections 43 for the coil 19 shown as black circles, each with a VIA 44 are electrically connected. Adjacent to the two VIAs 44 for the coil 19 is the VIA 47 formed, each with a rear protection line 48 electrically connected.

10 zeigt eine mittlere Leiterebene, die gemäß 4 der oberen Leiterebene 27 der ersten Plattenlage 25 entspricht. Mittels dieser Leiterebene 27 ist der vordere Kontaktbereich 3 mit dem hinteren Sensorbereich 5 elektrisch verbunden. Die erste der fünf Kontaktbohrungen 8 des vorderen Kontaktbereichs 3 ist über eine Leiterbahn mit dem oberen VIA 44 für die Spule 19 auf in etwa der gleichen Höhe verbunden. In gleicher Weise ist die fünfte Kontaktbohrung 8 mit dem VIA 44 für die Kontaktierung 43 der Spule 19 auf der gleichen Höhe verbunden. 10 shows a middle conductor plane, according to 4 the upper ladder level 27 the first record position 25 equivalent. By means of this ladder level 27 is the front contact area 3 with the rear sensor area 5 electrically connected. The first of the five contact holes 8th of the front contact area 3 is via a track with the upper VIA 44 for the coil 19 at about the same height connected. In the same way is the fifth contact hole 8th with the VIA 44 for contacting 43 the coil 19 connected at the same height.

11 zeigt eine untere Leiterebene, die in 4 der unteren Leiterebene 27 der ersten Plattenlage 25 entspricht und insbesondere, wie bereits die mittlere Leiterebene gemäß 10, den vorderen Kontaktbereich 3 mit dem hinteren Sensorbereich 5 über Leiterbahnen elektrisch verbindet. Die untere Leiterebene gemäß 11 weist eine untere Schutzleitung 49 auf, die die Befestigungsbohrung 22 und die dritte Kontaktbohrung 8 im vorderen Kontaktbereich 3 mit den beiden VIAs 47 des hinteren Sensorbereichs 5 zum Anschluss an die hintere Schutzleitung 48 der in 9 gezeigten oberen Leiterebene verbindet. 11 shows a lower conductor level in 4 the lower conductor level 27 the first record position 25 corresponds and in particular, as already the middle level of the ladder according to 10 , the front contact area 3 with the rear sensor area 5 connects electrically via tracks. The lower conductor level according to 11 has a lower protection line 49 on top of the mounting hole 22 and the third contact hole 8th in the front contact area 3 with the two VIAs 47 of the rear sensor area 5 for connection to the rear protection cable 48 the in 9 connecting upper conductor level connects.

In 12 ist ein mögliches elektrisches Schaltbild für den Sensorkopf der 8 bis 11 gezeigt. Auf der rechten Seite sind die Kontaktbohrungen 8 dargestellt. Die erste und fünfte Kontaktbohrungen 8 sind mit den Anschlüssen 43 für die Spule 19 verbunden. Die zweite und vierte Kontaktbohrungen 8 sind beide mit dem temperaturabhängigen Widerstand 42 und einem zu diesem parallel geschalteten Kondensator 50 verbunden. Die dritte Kontaktbohrung 8 ist mit den Schutzleitungen 46, 48, 49 der ESD-Schutzstruktur 45 verbunden.In 12 is a possible electrical circuit diagram for the sensor head of 8th to 11 shown. On the right side are the contact holes 8th shown. The first and fifth contact holes 8th are with the connections 43 for the coil 19 connected. The second and fourth contact holes 8th are both with the temperature dependent resistor 42 and a capacitor connected in parallel with this 50 connected. The third contact hole 8th is with the protective lines 46 . 48 . 49 the ESD protection structure 45 connected.

Im Anwendungsfall steht der Etikettensensor 1 in unmittelbarem Kontakt mit einem mit Etiketten versehenen Etikettenband, wobei das Abtastglied 17 das Etikettenband auf der den Etiketten zugewandten Seite berührt. Auf der den Etiketten gegenüber liegenden Seite des Etikettenbandes ist ein ferromagnetisches Teil angeordnet, so dass sich sowohl das Etikettenband als auch der Etikettensensor im Magnetfeld des Permanentmagnet befinden.In the application, the label sensor is available 1 in direct contact with a labeled label tape, the scanning member 17 touches the label tape on the side facing the labels. On the opposite side of the labels label tape a ferromagnetic part is arranged so that both the label tape and the label sensor are in the magnetic field of the permanent magnet.

Wird das Etikettenband angetrieben, gelangt ein Etikett zwischen das Etikettenband und das Abtastglied 17, so dass der hintere Sensorbereich ausgelenkt wird. In Folge dieser Bewegung ist aufgrund der Induktivität des Kerns 18 und der Spule 19 durch eine Änderung des Abstandes zum rückwärtigen ferromagnetischen Teil ein verändertes elektrisches Signal messbar, dass für Detektions- und Schaltvorgänge genutzt wird. So kann das Etikettenband – ggf. unter vorgegebenen Vorlauf zur Entnahme des Etiketts angehalten und nach erfolgter Entnahme erneut angetrieben werden, so dass der Vorgang beim nächsten Etikett wiederholt werden kann.When the label tape is driven, a label passes between the label tape and the scanning member 17 , so that the rear sensor area is deflected. As a result of this movement is due to the inductance of the core 18 and the coil 19 by changing the distance to the rear ferromagnetic part, an altered electrical signal can be measured that is used for detection and switching operations. Thus, the label tape - may be stopped under predetermined lead for removal of the label and re-driven after removal, so that the process can be repeated at the next label.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 202014101101 U1 [0004]

Claims

Label sensor ( 1 ) for scanning labels on a carrier tape, with a sensor body ( 2 ), with a ferromagnetic core ( 18 ), with a coil ( 19 ) and with a scanning element ( 17 ), characterized in that the sensor body ( 2 ) is formed as a printed circuit board with at least one electrically insulating carrier layer ( 26 . 30 . 35 ) and at least one on the carrier layer ( 26 . 30 . 35 ) arranged conductor level ( 27 . 36 ) with electrical conductors.

Label sensor according to claim 1, characterized in that a middle connection region ( 4 ) of the sensor body ( 2 ) a lower strength or weakening ( 14 ) than on the two adjacent contact and sensor areas ( 3 . 5 ) having.

Label sensor according to claim 2, characterized in that the weakening ( 14 ) of the sensor body ( 2 ) is milled.

Label sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor body ( 2 ) as a multilayer printed circuit board with at least one prepreg layer ( 31 . 32 ) is trained.

Label sensor according to claim 5, characterized in that the prepreg layer ( 31 . 32 ) as a no-flow prepreg layer ( 31 ), which covers the area of lesser strength ( 14 ).

Label sensor according to one of claims 4 or 5, characterized in that above the prepreg layer arranged upper plate layers ( 29 . 34 ) by spiking in the area of low strength ( 14 ) are removed.

Label sensor according to one of the preceding claims, characterized in that a scanning element ( 17 ) facing away from the bottom ( 12 ) of the sensor body ( 2 ) at least partially with a coating ( 37a ) is provided.

Label sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the middle connection region ( 4 ) of the sensor body ( 2 ) with a breakthrough ( 14a ) is provided.

Label sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the coil ( 19 ) as a conductor track ( 27 . 36 ) of the sensor body ( 2 ) or formed as a wire wound coil.

Label sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the ferromagnetic core ( 18 ) concentric inner and outer annular projections ( 18.1 . 18.2 ), between which an annular groove ( 18.3 ) for receiving the coil ( 19 ) is trained.

Label sensor according to claim 10, characterized in that the outer annular projection ( 18.2 ) Breakthroughs ( 21 ) in the longitudinal direction (L) of the label sensor ( 1 ) having.

Label sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor body ( 2 ) an ESD protection structure ( 45 ) for protection against especially electrostatic discharges.

Label sensor according to claim 12, characterized in that the ESD protective structure ( 12 ) as at least one protective line ( 46 . 50 . 52 ) is trained.

Label sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor body ( 2 ) at least one temperature-dependent resistor ( 51 ) having.