DE102019116085A1 - Method and device for producing a material strip with an integrated electronic component - Google Patents
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Abstract
Das Verfahren zur Herstellung eines Material streifens mit integrierter elektronischer Komponente umfasst nach der vorliegenden Erfindung die folgenden Schritte: Zuführen einer Materialbahn, Abschneiden eines ersten Materialstückes von der Materialbahn, Anheben des ersten Materialstückes, Auflegen einer elektronischen Komponente auf die Materialbahn, nochmaliges Zuführen der Materialbahn mit der darauf befindlichen elektronischen Komponente, Abschneiden eines Materialstückes von der Materialbahn, um ein zweites Materialstück zu erhalten, auf welchem sich die elektronische Komponente befindet, Auflegen des ersten Materialstückes auf das zweite Material stück, so dass die elektronische Komponente zwischen dem ersten Materialstück und dem zweiten Materialstück aufgenommen ist.According to the present invention, the method for producing a material strip with an integrated electronic component comprises the following steps: feeding a material web, cutting off a first material piece from the material web, lifting the first material piece, placing an electronic component on the material web, and re-feeding the material web the electronic component located thereon, cutting a piece of material from the web of material to obtain a second piece of material on which the electronic component is located, placing the first piece of material on the second piece of material, so that the electronic component is between the first piece of material and the second Piece of material is added.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Materialstreifens mit integrierter elektronischer Komponente. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gummistreifens mit integriertem RFID-Chip.The present invention relates to a method and a device for producing a material strip with an integrated electronic component. In particular, the present invention relates to a method and a device for producing a rubber strip with an integrated RFID chip.
Technischer HintergrundTechnical background
Im Stand der Technik ist bekannt, RFID-Chips in Auto- bzw. Lastwagenreifen aus Gründen der Logistik und der Qualitätssicherung zu integrieren. Dadurch ist es auch möglich, eine Verkehrsüberwachung durchzuführen und gegebenenfalls einen Diebstahl von Reifen bzw. Rädern nachzuweisen.It is known in the prior art to integrate RFID chips in car or truck tires for reasons of logistics and quality assurance. This also makes it possible to monitor the traffic and, if necessary, to prove that tires or wheels have been stolen.
Es ist ebenfalls bekannt, Materialstreifen aus unvulkanisiertem Gummi mit integriertem RFID-Chip herzustellen, sogenannte RFID-Tags, die dann bei der Reifenherstellung zusammen mit dem Gummi für die Herstellung des Reifens vulkanisiert werden. Für die Herstellung derartiger Materialstreifen mit integriertem RFID-Chip werden zwei getrennte Materialbahnen von einer Rolle abgewickelt, und RFID-Chips werden zwischen diesen zwei Materialbahnen integriert und anschließend laminiert, bevor die Materialbahnen in Materialstreifen bzw. RFID-Tags geschnitten werden.It is also known to produce strips of material from unvulcanized rubber with an integrated RFID chip, so-called RFID tags, which are then vulcanized together with the rubber for the manufacture of the tire during tire manufacture. For the production of such material strips with an integrated RFID chip, two separate material webs are unwound from a roll, and RFID chips are integrated between these two material webs and then laminated before the material webs are cut into material strips or RFID tags.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Materialstreifens mit integrierter elektronischer Komponente bereitzustellen, mit welchen der Platzbedarf für die Herstellungsanlagen reduziert ist. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1, ein Verfahren nach Anspruch 4 und eine Vorrichtung nach Anspruch 12 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.It is the object of the present invention to provide a method and a device for producing a material strip with an integrated electronic component, with which the space requirement for the production systems is reduced. This object is achieved by a method according to
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Das Verfahren zur Herstellung eines Material streifens mit integrierter elektronischer Komponente umfasst nach der vorliegenden Erfindung die folgenden Schritte: Zuführen einer Materialbahn, Abschneiden eines ersten Materialstückes von der Materialbahn, Anheben des ersten Materialstückes, Auflegen einer elektronischen Komponente auf die Materialbahn, nochmaliges Zuführen der Materialbahn mit der darauf befindlichen elektronischen Komponente, Abschneiden eines Materialstückes von der Materialbahn, um ein zweites Materialstück zu erhalten, auf welchem sich die elektronische Komponente befindet, Auflegen des ersten Materialstückes auf das zweite Material stück, so dass die elektronische Komponente zwischen dem ersten Materialstück und dem zweiten Materialstück aufgenommen ist.According to the present invention, the method for producing a material strip with an integrated electronic component comprises the following steps: feeding a material web, cutting off a first material piece from the material web, lifting the first material piece, placing an electronic component on the material web, and re-feeding the material web the electronic component located thereon, cutting a piece of material from the web of material to obtain a second piece of material on which the electronic component is located, placing the first piece of material on the second piece of material, so that the electronic component is between the first piece of material and the second Piece of material is added.
Erfindungsgemäß werden das erste Materialstück und das zweite Materialstück von derselben Materialbahn abgeschnitten. Daher ist nur eine Vorrichtung zur Abwicklung und Zuführung einer einzigen Materialbahn aus unvulkanisiertem Gummi erforderlich. Auf diese Weise erfordert die gesamte Herstellungsanlage deutlich weniger Platz, da eine Vorrichtung zur Abwicklung einer zweiten Materialbahn aus unvulkanisiertem Gummi entfallen kann. Außerdem ist der Arbeitsablauf vereinfacht, da eine Herstellungsanlage nur mit einer Materialbahn aus unvulkanisiertem Gummi beladen werden muss.According to the invention, the first piece of material and the second piece of material are cut from the same material web. Therefore, only one device is required for unwinding and feeding a single sheet of material made of unvulcanized rubber. In this way, the entire production plant requires significantly less space, since a device for unwinding a second material web made of unvulcanized rubber can be omitted. In addition, the workflow is simplified, since a manufacturing plant only needs to be loaded with a material web made of unvulcanized rubber.
Durch das Auflegen können die Materialstücke miteinander verbunden werden, wenn diese ausreichend klebende Kontaktoberflächen aufweisen. Das erste Materialstück und das zweite Materialstück können aber auch zusätzlich verbunden bzw. laminiert werden, um einen Materialstreifen mit integrierter elektronischer Komponente zu erhalten.The material pieces can be connected to one another by laying them on if they have sufficiently adhesive contact surfaces. The first piece of material and the second piece of material can, however, also be connected or laminated in order to obtain a strip of material with an integrated electronic component.
Die elektronische Komponente weist bevorzugt einen Speicher und mindestens eine Antenne auf, wobei die (mindestens eine) Antenne zum Informationsaustausch zum Beschreiben und/oder zum Auslesen des Speichers sowie gegebenenfalls zur Energieversorgung dienen kann. Insbesondere ist die elektronische Komponente bevorzugt ein RFID-Chip mit mindestens einer Antenne. Das erste Materialstück und das zweite Materialstück bestehen vorzugsweise aus unvulkanisiertem Gummi.The electronic component preferably has a memory and at least one antenna, wherein the (at least one) antenna can be used for information exchange, for writing to and / or for reading out the memory, and optionally for power supply. In particular, the electronic component is preferably an RFID chip with at least one antenna. The first piece of material and the second piece of material are preferably made of unvulcanized rubber.
Erfindungsgemäß ist es außerdem möglich, dass das erste Materialstück und das zweite Materialstück unterschiedliche Größen aufweisen, und dass ein Materialstück in Bezug auf das andere Materialstück versetzt zueinander aufgelegt wird. Dadurch können unterschiedliche Formen von Materialstreifen realisiert werden. Nach dem Stand der Technik sind nur gleiche Größen der Materialstücke möglich, deren Kanten exakt dieselbe x- und y-Ausrichtung aufweisen (x-Achse: Vorschubrichtung bei der Herstellung; y-Achse: Querrichtung in Bezug auf die Vorschubrichtung; z-Achse: senkrechte Achse in Bezug auf die große Oberfläche der Materialstücke). Erfindungsgemäß ist es auch möglich, dass ein Materialstück kleiner ist als das andere Materialstück, so dass bei gleicher Ausrichtung der Flächenschwerpunkte im Querschnitt annähernd eine Trapezstruktur entsteht. Alternativ kann eines der Materialstücke in x- und y-Richtung versetzt sein gegenüber dem anderen Materialstück, so dass bei einem entsprechenden Versatz der Flächenschwerpunkte (bei vorzugsweise parallel ausgerichteten Kanten) ein „Z-Design“ entsteht. Weiter kann eines der Materialstücke nur in x-Richtung gegenüber dem anderen Materialstück versetzt sein (bei vorzugsweise parallel ausgerichteten Kanten), um ein „Rhomboid-Design“ zu erhalten.According to the invention, it is also possible for the first piece of material and the second piece of material to have different sizes, and for one piece of material to be placed offset relative to one another with respect to the other piece of material. This allows different shapes of material strips to be realized. According to the prior art, only the same sizes of the pieces of material are possible, the edges of which have exactly the same x- and y-alignment (x-axis: feed direction during manufacture; y-axis: transverse direction in relation to the feed direction; z-axis: vertical Axis in relation to the large surface area of the pieces of material). According to the invention, it is also possible for one piece of material to be smaller than the other piece of material, so that with the same alignment of the centroids in the cross section, approximately a trapezoidal structure is created. Alternatively, one of the pieces of material can be offset in the x and y directions with respect to the other piece of material, so that a “Z design” is created with a corresponding offset of the centroids (with preferably parallel edges). Furthermore, one of the pieces of material can only be compared to the other piece of material in the x direction offset (preferably with parallel aligned edges) in order to obtain a "rhomboid design".
Das Auflegen der elektronischen Komponente, insbesondere des RFID-Chips auf die Materialbahn kann erfolgen, nachdem das erste Materialstück zur Herstellung eines Materialstreifens mit genau dieser elektronischen Komponente von der Materialbahn abgeschnitten wurde. Alternativ kann das Auflegen der elektronischen Komponente erfolgen, bevor das erste Materialstück und das zweite Materialstück zur Herstellung eines Materialstreifens mit genau dieser elektronischen Komponente von der Materialbahn abgeschnitten wurden. In beiden Fällen wird die Materialbahn mit darauf angeordneter elektronischer Komponente durch die Schneidevorrichtung hindurchgeführt. Dies bringt wiederum Platzvorteile mit sich, da so die Vorrichtung zum Auflegen der elektronischen Komponente stromaufwärts, z.B. oberhalb vor der Schneidevorrichtung angeordnet werden kann.The electronic component, in particular the RFID chip, can be placed on the material web after the first piece of material has been cut off from the material web to produce a material strip with precisely this electronic component. Alternatively, the electronic component can be placed before the first piece of material and the second piece of material have been cut off from the material web to produce a material strip with precisely this electronic component. In both cases, the material web with the electronic component arranged on it is passed through the cutting device. This in turn brings advantages in terms of space, since the device for placing the electronic component is upstream, e.g. can be arranged above in front of the cutting device.
Bevorzugt kann das Anheben des ersten Materialstückes und das Abschneiden des zweiten Materialstückes gleichzeitig erfolgen. Auf diese Weise können diese Prozesse parallel ablaufen, so dass die Herstellungsgeschwindigkeit erhöht ist. Außerdem kann das Abschneiden des ersten Materialstückes und das Abschneiden des zweiten Materialstückes gleichzeitig erfolgen, z.B. unter Verwendung eines Doppelmessers. Und schließlich ist es alternativ auch möglich, das das Auflegen des ersten Materialstückes und das Abschneiden des zweiten Materialstückes gleichzeitig erfolgen.The lifting of the first piece of material and the cutting off of the second piece of material can preferably take place simultaneously. In this way, these processes can run in parallel, so that the production speed is increased. In addition, the cutting of the first piece of material and the cutting of the second piece of material can take place simultaneously, e.g. using a double knife. And finally, it is alternatively also possible for the first piece of material to be placed on and the second piece of material to be cut off at the same time.
Das Verfahren zur Herstellung eines Material streifens mit integrierter elektronischer Komponente, kann nach der vorliegenden Erfindung alternativ auch mit den folgenden Schritten umgesetzt werden: Zuführen einer Materialbahn, Abschneiden eines ersten Materialstückes von der Materialbahn, Abschneiden eines zweiten Materialstückes von der Materialbahn, Auflegen einer elektronischen Komponente auf das zweite Materialstück, Auflegen des ersten Materialstückes auf das zweite Materialstück, so dass die elektronische Komponente zwischen dem ersten Materialstück und dem zweiten Materialstück aufgenommen ist. Anschließend kann das erste Materialstückes mit dem zweiten Materialstück zusätzlich verbunden, insbesondere laminiert werden, um einen Materialstreifen mit integrierter elektronischer Komponente zu erhalten. In diesem Fall ist wiederum nur eine Vorrichtung zur Abwicklung und Zuführung einer einzigen Materialbahn aus unvulkanisiertem Gummi erforderlich. Die elektronische Komponente wird aber nicht stromaufwärts von der Schneidevorrichtung auf die Materialbahn aufgelegt, sondern vielmehr stromabwärts von der Schneidevorrichtung auf ein bereits abgeschnittenes Material stück.The method for producing a material strip with an integrated electronic component can alternatively be implemented according to the present invention with the following steps: feeding a material web, cutting off a first material piece from the material web, cutting off a second material piece from the material web, placing an electronic component on the second piece of material, placing the first piece of material on the second piece of material, so that the electronic component is received between the first piece of material and the second piece of material. The first piece of material can then be additionally connected to the second piece of material, in particular laminated, in order to obtain a strip of material with an integrated electronic component. In this case, only one device is required for unwinding and feeding a single sheet of material made of unvulcanized rubber. The electronic component is not placed on the material web upstream of the cutting device, but rather downstream of the cutting device on a piece of material that has already been cut.
Das Verbinden der Materialstücke mit dazwischen angeordneter elektronischer Komponente erfolgt vorzugsweise durch Druckeinwirkung, insbesondere durch Laminieren. Danach können die sukzessive hergestellten Materialstücke auf ein einseitig klebendes Band bzw. auf eine Trägerbahn aufgelegt werden, welches dann zu einer Rolle aufgewickelt wird. Auf diese Weise können die Materialstücke bei der Reifenherstellung - beispielsweise in einem anderen Werk - auf automatisierte Weise wieder von der Rolle abgegriffen werden.The connection of the pieces of material with electronic components arranged in between is preferably carried out by the action of pressure, in particular by lamination. Then the successively produced pieces of material can be placed on a tape that is adhesive on one side or on a carrier web, which is then wound up into a roll. In this way, the pieces of material can be picked up again from the roll in an automated manner during tire manufacture - for example in another plant.
Eine Vorrichtung zur Herstellung eines Materialstreifens mit integrierter elektronischer Komponente umfassend nach der vorliegenden Erfindung: eine Vorrichtung zum Zuführen einer Materialbahn, eine Schneidevorrichtung, eine Vorrichtung zum Auflegen einer elektronischen Komponente auf die Materialbahn oder auf ein Materialstück, das von der Materialbahn abgeschnitten wurde, eine Vorrichtung zum Anheben eines Materialstückes, das von der Materialbahn abgeschnitten wurde, und zum anschließenden Auflegen des angehobenen Materialstückes auf ein weiteres abgeschnittenes Materialstück, so dass die elektronische Komponente zwischen den zwei Materialstücken aufgenommen ist. Auf diese Weise kann eine zweite Vorrichtung zum Zuführen einer Materialbahn aus unvulkanisiertem Gummi entfallen. Weiter kann eine Vorrichtung zum Verbinden der zwei Materialstücke vorgesehen sein, um einen Materialstreifen mit integrierter elektronischer Komponente zu erhalten.A device for producing a strip of material with an integrated electronic component comprising, according to the present invention: a device for feeding a material web, a cutting device, a device for placing an electronic component on the material web or on a piece of material that has been cut from the material web, a device for lifting a piece of material that has been cut off from the material web, and for subsequently placing the lifted piece of material on a further cut piece of material, so that the electronic component is received between the two pieces of material. In this way, a second device for feeding a material web made of unvulcanized rubber can be omitted. Furthermore, a device can be provided for connecting the two pieces of material in order to obtain a strip of material with an integrated electronic component.
Vorzugsweise ist weiter eine Vorrichtung vorgesehen, um die Materialstreifen mit integrierter elektronischer Komponente auf eine Transportbahn bzw. auf eine Trägerbahn aufzubringen, und um die Transportbahn bzw. Trägerbahn nach Aufbringung in eine Rolle aufzuwickeln.A device is preferably also provided to apply the material strips with integrated electronic components to a transport path or to a carrier web, and to wind the transport path or carrier web into a roll after application.
FigurenlisteFigure list
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1 zeigt eine Vorrichtung mit einer Schneidevorrichtung und einer Vorrichtung zum Aufbringen einer elektronischen Komponente auf die Materialbahn nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;1 shows a device with a cutting device and a device for applying an electronic component to the material web an embodiment of the present invention; -
2 zeigt eine Schneidevorrichtung und eine Vorrichtung zum Anheben eines Materialstückes nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;2 shows a cutting device and a device for lifting a piece of material according to an embodiment of the present invention; -
3 zeigt Vorrichtungen nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die nach bzw. stromabwärts von der Schneidevorrichtung angeordnet sind;3 Fig. 13 shows devices according to an embodiment of the present invention positioned after or downstream of the cutting device; -
4 zeigt eine Vorrichtung zum Aufwickeln der Materialstreifen mit integrierter elektronischer Komponente auf eine einseitig klebende Transportbahn bzw. auf eine Trägerbahn nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;4th shows a device for winding the material strips with an integrated electronic component onto a transport path that is adhesive on one side or onto a carrier path according to an embodiment of the present invention; -
5 zeigt eine Draufsicht eines Materialstreifens mit integrierter elektronischer Komponente nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.5 shows a plan view of a strip of material with an integrated electronic component according to an embodiment of the present invention.
Detaillierte Beschreibung eines AusführungsbeispielsDetailed description of an embodiment
Eine elektronische Komponente
Insbesondere ist die elektronische Komponente bevorzugt ein RFID-Chip
Der Materialstreifen mit integrierter elektronischer Komponente kann eine Länge von beispielsweise 30 bis 150 mm, insbesondere von 50 bis 120 mm, weiter bevorzugt von 50 bis 70 mm aufweisen. Die Breite beträgt beispielsweise 3 bis 50 mm, insbesondere 5 bis 20 mm, weiter bevorzugt 8 bis 12 mm. Die Höhe beträgt beispielsweise 0,3 bis 4 mm, insbesondere 0,5 bis 1 mm, weiter bevorzugt 0,6 bis 0,8 mm.The strip of material with an integrated electronic component can have a length of, for example, 30 to 150 mm, in particular 50 to 120 mm, more preferably 50 to 70 mm. The width is, for example, 3 to 50 mm, in particular 5 to 20 mm, more preferably 8 to 12 mm. The height is, for example, 0.3 to 4 mm, in particular 0.5 to 1 mm, more preferably 0.6 to 0.8 mm.
Die Materialbahn
Die Materialbahn
Die einzelnen elektronischen Komponenten
Obwohl die elektronischen Komponenten
Das Andrückelement
Anstelle des oben beschriebenen Übergabemechanismus
Die Materialbahn
Die Schneidevorrichtung wird von einer (nicht dargestellten) Steuerungseinrichtung derart angesteuert, dass abwechselnd ein erstes Materialstück
Weiter kann eine Vorrichtung
Im Reifenwerk wird ein Materialstreifen
Obwohl im oben erläuterten Ausführungsbeispiel die elektronischen Komponenten
Außerdem ist es nach der vorliegenden Erfindung möglich, die elektronische Komponente auf das erste Materialstück
Claims (14)
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DE102019116085.5A Withdrawn DE102019116085A1 (en) | 2019-06-13 | 2019-06-13 | Method and device for producing a material strip with an integrated electronic component |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |