DE10222926A1

DE10222926A1 - Verfahren zum Anbringen einer Kennzeichnung sowie Verfahren zum Auslesen einer Kennzeichnung

Info

Publication number: DE10222926A1
Application number: DE10222926A
Authority: DE
Inventors: Walter Czarnetzki; Alexander P Sator
Original assignee: Sator Laser GmbH
Current assignee: Sator Laser GmbH
Priority date: 2002-05-24
Filing date: 2002-05-24
Publication date: 2003-12-04

Abstract

Verfahren zum Anbringen einer Kennzeichnung an Kunststoffteilen, insbesondere an Kunststoffteilen von Kraftfahrzeugen, mit folgenden Schritten: DOLLAR A - In einem vorbestimmten Bereich sind zwei Kunststoffteile übereinander angeordnet, von denen ein erstes Kunststoffteil (10) für eine Wellenlänge oder einen Bereich von Wellenlängen eines Lasers transparent und für ein Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich undurchsichtig ist, während das zweite Kunststoffteil (12) Laserlicht der Wellenlänge absorbiert, DOLLAR A - der auf den Bereich gerichtete Laserstrahl erzeugt nach dem Prinzip des Laser-Durchstrahlschweißens eine oder mehrere Nähte zwischen dem ersten und dem zweiten Kunststoffteil, wobei die Nähte in Form der Kennzeichnung verlaufen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen einer Kennzeichnung an Kunststoffteilen, insbesondere bei Umverpackungen von Konsumgütern. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Auslesen einer Kennzeichnung von Kunststoffteilen.

Aus DE 100 04 538 A1 ist ein Verfahren zum Laser-Durchstrahlschweißen von Kunststoffen bekannt. Bei dem Laser-Durchstrahlschweißen werden zwei Thermoplaste miteinander verschweißt. Thermoplaste, sofern nicht mit absorbierenden Füllstoffen versehen, besitzen eine gute Transparenz für bestimmte Laserwellenlängen. Beispielsweise sind herkömmliche Thermoplaste für Hochleistungs-Diodenlaser (Lambda = 790 nm bis 980 nm) und Neodym YAG-Laser (Lambda = 1064 nm) transparent. Bei dem Laser-Durchstrahlschweißen werden zwei Kunststoffteile übereinander angeordnet, wobei das verdeckt liegende Kunststoffteil mit absorbierenden Füllstoffen versehen ist. Der Laserstrahl tritt durch das transmissive Kunststoffteil und wird von dem zweiten Kunststoffteil absorbiert. Das absorbierende Kunststoffteil wird aufgeschmolzen, wobei die Schmelze das transmissive Kunststoffteil bedeckt, wodurch auch dieses an der Oberfläche angeschmolzen wird. Hierdurch kommt es zu einer Schweißverbindung zwischen den beiden Kunststoffteilen.

Aus DE 199 19 441 A1 ist ein Verfahren zur Feststellung von Unregelmäßigkeiten oder Fehlstellen an Kunst- oder Dämmstoffen bekannt. Bei dem Verfahren werden mit einer Wärmebildkamara lokale Temperaturunterschiede erfaßt, um Fehlstellen, Hohlräume oder sonstige Unregelmäßigkeiten in den Kunst- oder Dämmstoffen zu erfassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Anbringen einer Kennzeichnung an Kunststoffteilen bereitzustellen, das schnell und kostengünstig das Anbringen einer fälschungssicheren Kennzeichnung gestattet. Gleichzeitig liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine an Kunststoffteilen angebrachte Kennzeichnung auszulesen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Verfahren mit den Merkmalen aus Ansprüchen 1 und 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Anbringen einer Kennzeichnung sind in einem vorbestimmten Bereich zwei Kunststoffteile übereinander angeordnet. Von den Kunststoffteilen ist ein Kunststoffteil für eine Wellenlänge oder einen Wellenlängenbereich des Laserlichts transparent und im sichtbaren Bereich undurchsichtig, während das zweite Kunststoffteil Laserlicht mit der Wellenlänge absorbiert. Der auf den Bereich gerichtete Laserstrahl erzeugt nach dem Verfahren des Laser-Durchstrahlschweißens eine oder mehrere Nähte zwischen dem ersten und dem zweiten Kunststoffteil, wobei die Nähte in Form der Kennzeichnung verlaufen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine für den Betrachter mit dem bloßen Auge nicht sichtbare Kennzeichnung zwischen zwei Kunststoffschichten angebracht. Die Vorteile einer solchen Kennzeichnung bestehen darin, daß die Kennzeichnung von außen nicht erkennbar angebracht wird. Werden beispielsweise Kunststoffteile in Kraftfahrzeugen mit einer solchen Kennzeichnung versehen, so kann die Kennzeichnung zur Identifikation von gestohlenen Fahrzeugen dienen. Da die Kennzeichnung zwischen zwei Kunststoffschichten erfolgt, kann für den Betrachter mit dem bloßen Auge nicht festgestellt werden, ob eine Kennzeichnung vorliegt. Hierdurch wird zusätzlich auch die Fälschungssicherheit der Kennzeichnung erhöht. Hinzu kommt, daß beim Laser-Durchstrahlschweißen Kunststoff und Laser aufeinander abgestimmt sein müssen, so daß die Kennzeichnung durch Dritte nur mit sehr großem technischen Aufwand manipuliert werden kann.

Bevorzugt sind die Kunststoffteile vor dem Laser-Durchstrahlschweißen bereits außerhalb des Kennzeichnungsbereichs miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verklebt oder mechanisch aneinander gehalten. Bei dem Laser-Durchstrahlschweißen wird die Dauer und die Energie des Laserstrahls derart eingestellt, daß eine Veränderung des transmissiven Kunststoffteils an seiner nach außen weisenden Fläche nicht erfolgt.

Das Verfahren wird bevorzugt bei Umverpackungen von höherwertigen Konsumgütern wie beispielsweise Uhren, Computern bis hin zu einfachen Verbrauchsgütern wie Zigaretten eingesetzt. Die Umverpackung kann vollständig aus Kunststoff hergestellt sein oder aus einem sonstigen Material bestehen und lediglich mit einem Kunststoffteil gekennzeichnet sein. So kann die Umverpackung aus Pappmaterial bestehen, das an einer oder mehreren Stellen mit den Kunststoffteilen versehen ist. Die Kunststoffteile an der Umverpackung können ebenfalls bedruckt oder mit einer sonstigen nach außen sichtbaren Kennzeichnung versehen sein. Mit der versteckten Kennzeichnung an der Umverpackung wird es möglich, Warenströme unabhängig von der sichtbaren Kennzeichnung und ihren Fahrtpapieren zu kennzeichnen, so daß der Herkunftsort der Ware leicht festgestellt werden kann. Die versteckte Kennzeichnung an der Umverpackung ermöglicht eine unabhängige Kennzeichnung der Ware, die nur schwer zu erkennen und nur mit erheblichem technischen Aufwand manipuliert werden kann.

Das Verfahren kann auch zur Kennzeichnung von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, wobei die Kennzeichnung nur vom Fahrgastinnenraum und/oder Motorraum und/oder Kofferraum zugänglich ist. Die so plazierte Kennzeichnung verhindert, daß die Kennzeichnung frei für jeden Dritten zugänglich ist.

Um die Kennzeichnung besser von beliebigen Dritten auslesen zu können, kann diese ebenfalls an frei zugänglichen Bereichen des Kraftfahrzeugs angebracht sein. Hierbei ist es möglich, die frei zugängliche Kennzeichnung entweder zusätzlich oder ausschließlich einzusetzen.

Die Kennzeichnung kann eindeutig auf den Eigentümer des Fahrzeugs hinweisen und/oder eindeutig auf das Fahrzeug, beispielsweise durch die Fahrgestellnummer, angeben. Auch ist es möglich zusätzlich oder ausschließlich das amtliche Kennzeichen als Kennzeichnung anzugeben. Bevorzugt können hierbei auch Ablaufdaten für amtliche Untersuchungen mit angegeben werden, so daß auch nach einem Austausch der Nummernschilder an einem Kraftfahrzeug festgestellt werden kann, wann eine TÜV- Untersuchung zu erfolgen hat.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ebenfalls durch ein Verfahren zum Auslesen einer versteckten Kennzeichnung zwischen zwei Kunststoffteilen, insbesondere einer Kennzeichnung nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren. Zum Auslesen der Kennzeichnung wird eine IR-Kamera (infrarot-empfindliche-Kamera) auf einen vorbestimmten Bereich mit der Kennzeichnung gerichtet und das Wärmebild aus dem Bereich aufgenommen und angezeigt. Dem Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, daß nicht nur Hohlräume und Fehlstellen bei der Herstellung von Kunststoffen zu einem geänderten Wärmeleitverhalten führen, sondern auch Schweißnähte, die nach dem Verfahren des Laser-Durchstrahlschweißens hergestellt sind. Für das erfindungsgemäße Auslesen der Kennzeichnung wird das Kunststoffteil bevorzugt im Bereich der Kennzeichnung erwärmt. Die Erwärmung kann hierbei über eine Wärmequelle erfolgen und von der wärmeempfindlichen Kamera an der gegenüberliegenden Seite der Kunststoffteile aufgezeichnet werden. Hierbei werden die Kunststoffteile "durchstrahlt". Ebenfalls ist es möglich, die Kunststoffteile von der der wärmeempfindlichen Kamera zugewandten Seite zu bestrahlen. Bei der rückwärtigen Bestrahlung wird ausgenutzt, daß die Wärmeleitung sich aufgrund der Schweißnähte ändert, während bei der Wärmebestrahlung von der Kameraseite die Wärmeleitung dafür sorgt, das die Wärme über die Schweißnähte besser abgeleitet wird. Während sich bei dem "Durchlicht" die Kennzeichnung als wärmer im Vergleich der übrigen Kennzeichnung darstellt, bildet die Kennzeichnung bei der Beleuchtung von der Kameraseite aus dem kälteren Bereich, da die Wärme besser abgeleitet wird.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kennzeichnung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf das erste Kunststoffteil, bei dem die versteckte Kennzeichnung gestrichelt dargestellt ist, und
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Kunststoffteile aus Fig. 1
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäß gekennzeichnetes Kunststoffteil 10. Das Kunststoffteil 10 ist transparent für Laserlicht bestimmter Wellenlänge. Für Licht im sichtbaren Bereich ist das Kunststoffteil 10 jedoch undurchlässig, so daß der Betrachter nicht auf das Kunststoffteil 12 durchsehen kann. Kunststoffteil 12 ist ein mit Laserlicht absorbierenden Zusätzen versehener Kunststoff. Der Kunststoff 12 ist in Form einer flachen Scheibe hinter die Kunststoffplatte 10 geklebt, wobei die Klebung entlang dem Rand von Kunststoffteil 12 verläuft. Durch Laser-Durchstrahlschweißen wird zwischen den Kunststoffteilen 10 und 12 eine Schweißnaht in Form einer Kennzeichnung 14 erzeugt. Die Kennzeichnung 14 entsteht dadurch, daß die Oberflächen des Kunststoffteils 12 durch das Laserlicht aufgeschmolzen werden. Der aufgeschmolzene Kunststoff erwärmt das Kunststoffteil 10, so daß eine Schweißnaht zwischen den Teilen entsteht. Kunststoffteile 10 und 12 sind derart dimensioniert, daß der verbesserte Wärmedurchgang zwischen den Teilen an der Oberfläche deutlich meßbar ist.
Die in Fig. 1 dargestellte Kennzeichnung ist lediglich beispielhaft. Bevorzugt wird die Kennzeichnung an Umverpackungen gebracht. Bei Warenlieferung besteht das Bedürfnis, die Waren unabhängig von der herkömmlichen gut sichtbaren Kennzeichnung versteckt zu kennzeichnen. Die versteckte Kennzeichnung erlaubt es, selbst wenn die herkömmliche Kennzeichnung verfälscht wird, die Herkunft der Waren präzise zurück zu verfolgen. Auch wird bei der Kennzeichnung von Kraftfahrzeugen beispielsweise die Kraftfahrzeug- oder Fahrgestellnummer verwendet. Die Kennzeichnung kann beispielsweise an einen von außen am Fahrzeug angebrachtem Kunststoffteil erfolgen, so daß sie jederzeit frei zugänglich ist und überprüft werden kann. Von außen zugängliche Kunststoffteile bei Personenkraftwagen können beispielsweise an der Stoßstangen und/oder den Handgriffe an den Türen sein. Ein derart gekennzeichnetes Fahrzeug ist durch die Kennzeichnung gegen Diebstahl gesichert, da ein gestohlenes Fahrzeug mit Hilfe einer Kennzeichnung stets wieder identifiziert werden kann.

Claims

1. Verfahren zum Anbringen einer Kennzeichnung an Kunststoffteilen, insbesondere an Kunststoffteilen von Kraftfahrzeugen, mit folgenden Schritten:

- in einem vorbestimmten Bereich sind zwei Kunststoffteile übereinander angeordnet, von denen ein erstes Kunststoffteil (10) für eine Wellenlänge oder einen Bereich von Wellenlängen eines Laser transparent und für ein Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich undurchsichtig ist während das zweite Kunststoffteil (12) Laserlicht der Wellenlänge absorbiert,

- der auf den Bereich gerichtete Laserstrahl erzeugt nach dem Prinzip des Laser-Durchstrahlschweißen eine oder mehrere Nähte zwischen dem ersten und dem zweiten Kunststoffteil, wobei die Nähte in Form der Kennzeichnung verlaufen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffteile vor dem Laser-Durchstrahlschweißen miteinander verbunden sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Dauer und Energie des Laserstrahls derart eingestellt sind, daß die Kennzeichnung auf den ersten Kunststoffteil von außen nicht sichtbar erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnung an einer Verpackung angebracht ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verpackung bevorzugt eine Umverpackung aus Karton und/oder Holz, mit den Kunststoffteilen versehen ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnung in einem Kraftfahrzeug im Fahrgastinnenraum und/oder im Kofferraum und/oder im Motorraum angebracht wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnung an einem Kraftfahrzeug angebracht wird, derart, daß diese von außen frei zugänglich ist.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnung eindeutig den Eigentümer des Fahrzeugs angibt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnung eindeutig das Fahrzeug, insbesondere die Fahrgestellnummer angibt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnung eindeutig das amtliche Kennzeichen, vorzugsweise mit Ablaufdaten für amtliche Untersuchungen angibt.

11. Verfahren zum Auslesen einer versteckten Kennzeichnung zwischen zwei Kunststoffteilen, insbesondere einer Kennzeichnung nach Anspruch 1, mit folgenden Schritten:

- eine IR-Kamera wird auf einen vorbestimmten Bereich mit einer Kennzeichnung gerichtet, wobei die Kennzeichnung aus mittels Laser- Durchstrahlschweißen erzeugten Schweißnähten besteht, und

- das Wärmebild aufgenommen und angezeigt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffteile im Bereich der Kennzeichnung erwärmt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffteile mit einer Wärmequelle von der der IR-Kamera abgewandten Seite der Kunststoffteile bestrahlt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffteile mit einer Wärmequelle von der der IR-Kamera zugewandten Seite der Kunststoffteile bestrahlt wird.

15. Verpackung, insbesondere Umverpackung, die mit Kunststoffteilen versehen ist, die eine nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 hergestellte Kennzeichnung besitzen.