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Die Erfindung betrifft ein NFC-Metallemblem, das neben einem Metallemblem einen NFC-Transponder zur Funkübertragung aufweist.
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Es ist bekannt, Waren mit dekorativen Elementen oder Emblemen zu versehen. Hierbei kann das Emblem die Marke oder das Logo des Herstellers der Ware tragen. In der Regel sind die Embleme aus Metall oder Kunststoff gefertigt und farbig ausgestaltet.
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Aus
DE 602 04 536 T2 ist Verfahren zur Herstellung eines Metallemblems für Kraftfahrzeuge bekannt, bei dem aus einer Metalltafel ein dreidimensionales Embleme geschnitten und mit einer Schutzschicht überzogen wird.
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Um einem Emblem weitere Funktion zuzuweisen, kann es mit RFID- oder NFC-Komponenten kombiniert werden. Ein NFC-System besteht aus einem Transponder, der sich in einem Gehäuse befindet und einen kennzeichnenden Code enthält, sowie einem Lesegerät zum Auslesen dieser Kennung. Der Aufbau eines NFC-Transponders sieht prinzipiell eine Antenne, einen analogen Schaltkreis zum Empfangen und Senden (Transceiver) sowie einen digitalen Schaltkreis vor. Der digitale Schaltkreis ist bei komplexeren Modellen ein kleiner Mikrocontroller (Chip). In der Regel erzeugt ein Lesegerät, das je nach Typ ggf. auch Daten schreiben kann, ein hochfrequentes elektromagnetisches Wechselfeld, dem der NFC-Transponder (oder NFC-Tag) ausgesetzt wird. Die von ihm über die Antenne aufgenommene Hochfrequenzenergie dient während des Kommunikationsvorganges als Stromversorgung für seinen Chip. Der durch das elektromagnetische Wechselfeld aktivierte Mikrochip im NFC-Tag decodiert die vom Lesegerät gesendeten Befehle. Die Antwort codiert und moduliert der NFC-Tag in das eingestrahlte elektromagnetische Feld durch Feldschwächung im kontaktfreien Kurzschluss oder gegenphasige Reflexion des vom Lesegerät ausgesendeten Feldes. Hierdurch können Daten übertragen werden.
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Nachteilig an NFC-Transpondern ist, dass Metall die elektromagnetischen Wellen sehr stark reflektiert und die Ausbreitung der Antennenfelder negativ beeinflusst, so dass die Kombination eines aus Metall bestehenden Emblems und einem NFC-Transponder für die Funkübertragung nachteilig ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Metallemblem bereitzustellen, welches für eine Kommunikation mittels NFC eingerichtet ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein NFC-Metallemblem mit einem Metallgrundkörper bereitgestellt wird, auf dem zumindest bereichsweise ein aus einer Antenne und einem NFC-Chip bestehender NFC-Transponder angeordnet ist und mit einer den NFC-Transponder im Wesentlichen vollständig bedeckenden eine profilierte Oberfläche aufweisenden Kunststoffschicht, deren Oberfläche zumindest bereichsweise eine metallene Beschichtung aufweist und mit einer die Kunststoffschicht bedeckenden durchsichtigen Deckschicht, wobei zumindest die Antenne mindestens bereichsweise auf einer Abschirmschicht aufliegt, die zwischen NFC-Transponder und Metallgrundkörper angeordnet ist. Es hat sich herausgestellt, dass der NFC-Transponder mit einem elektronischen NFCfähigen Gerät aktiviert und ausgelesen werden kann, obwohl der NFC-Transponder auf eine Metallgrundplatte aufliegt und zumindest teilweise auch von einer Metallbeschichtung bedeckt ist. Die zumindest auf der Abschirmschicht liegende Antenne wird durch die von dem elektronischem Gerät bereitgestellten magnetischen Wechselfelder angeregt und kann auch Daten an das Gerät zurücksenden. Eine Störung der Funkübertragung durch den Metallgrundkörper oder die metallene Beschichtung ist nicht feststellbar. Auch sind die von dem NFC-Transponder zurück an das elektronische Gerät gesendeten magnetischen Wechselfelder stark genug, um empfangen zu werden und Daten zu übermitteln. Die Erfindung ermöglicht die Kombination eines NFC-Transponders mit einem Metallemblem.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung handelt es sich bei dem NFC-Transponder um einen passiven Transponder, der im Bereich der Kurzwelle (HF) bei 13,56 MHz arbeitet.
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Die Abschirmschicht ist vorzugsweise eine Schicht aus einem magnetisierbaren Material, wie zum Beispiel eine magnetisierbare Folie oder Metallfolie oder umfasst eine solche Schicht, die die magnetischen Wechselfelder verstärkt und hierdurch eine Aktivierung des NFC-Transponders, aber auch störungsfreie Funkübertragung fördert. Die Abschirmschicht weist insbesondere eine Dicke im Bereich von 0.05 mm bis 1 mm auf. Bevorzugt sind Schichten mit einer Dicke von 0,05 bis 0,2 mm, da sich diese Schichten gut verarbeiten lassen. Die Abschirmschicht kann aus mehreren Schichten bestehen, wie zum Beispiel einer magnetisierbaren Metallschicht und jeweils einer ober und unter dieser angeordneten Schutzschicht.
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Bevorzugt sind Abschirmschichten aus gesintertem Ferrit zwischen einer PET-Schicht mit einer geringen Materialstärke. Weiterhin bevorzugt sind Abschirmschichten mit einem ferromagnetischen Anteil bzw. einem weichmagnetischen Werkstoff (zum Beispiel Eisen und Ferrite, Cobalt, Nickel), da diese sehr große Permeabilitätszahlen von µr > 300 bis zu 300.000 aufweisen. Ferromagneten richten ihre magnetischen Momente parallel zum äußeren Magnetfeld aus, tun dies aber in einer stark verstärkenden Weise. Diese Folien bieten für das magnetische Feld eine hohe Permeabilität und niedrige Verluste. Außerdem bietet die PET-Schicht zusätzlich einen hohen Oberflächenwiederstand .
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Magnetische Eigenschaften von Stoffen können mittels der komplexen Permeabilität charakterisiert werden. Hierbei beschreibt µ' den Realteil der komplexen Permeabilität, was der normalen Permeabilität entspricht. Ein Imaginärteil wird durch µ" beschrieben und entspricht hingegen die Größe der Ummagnetisierungsverluste. Bevorzugte Abschirmschichten weisen bei einer Frequenz von 13,65MHz einen µ'-Wert auf, der möglichst hoch ist, wohingegen µ" möglichst klein sein sollte. Es ist vorteilhaft, wenn die Abschirmschicht folgende physikalische Werte aufweist: µ' = 45 und µ" = 1,3 oder µ' = 110 und µ" = 2. Sonstige µ' und µ" können ebenfalls vorteilhaft sein und das erfindungsgemäße Ergebnis erreichen.
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Die Abschirmschicht kann in einer Ausgestaltung auf einer Seite selbstklebend ausgestaltet sein, so dass sie auf die Grundfläche des Metallgrundkörpers aufbringbar ist. Um ein Verrutschen des NFC-Transponders, insbesondere der Antenne auf der Abschirmschicht zu verhindern, kann der NFC-Transponder, insbesondere die Antenne in einer Ausgestaltung auf der Oberfläche der Abschirmschicht aufgeklebt werden.
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In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Kunststoffschicht eine profilierte Oberfläche mit mindestens zwei zueinander beabstandeten Flächen aufweist. Die beiden Flächen liegen insbesondere in zueinander beabstandet angeordneten Ebenen vor. Die Kunststoffschicht kann unterschiedliche Flächen aufweisen, die dazu dienen können, eine Art 3D-Effekt zu erzeugen. Hierdurch kann beispielsweise in einfacher Weise eine Schrift oder Objekte dargestellt werden, indem zum Beispiel die Buchstaben durch eine zu einer unteren Fläche eine unterschiedliche Höhe aufweisenden oberen Fläche gebildet werden. Die metallene Beschichtung kann auf beiden Flächen, also der oberen und der unteren Fläche aufgebracht sein. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, dass lediglich auf der oberen Fläche eine metallene Beschichtung vorliegt. Durch die Aufbringung der metallenen Schicht ausschließlich auf der oberen Fläche der Kunststoffschicht, hebt sich die obere Schicht und somit die mit dieser dargestellten Objekte oder Texte optisch stark von der unteren Fläche ab. Zumal durch die Verwendung einer metallenen Beschichtung ein hochwertiger Eindruck vermittelt wird
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Ferner kann es vorteilhaft sein, dass die untere Fläche der Kunststoffschicht eine nicht-metallene oder eine metallene Beschichtung aufweist. Um die optischen Unterschiede zwischen der oberen und unteren Fläche stärker zu betonen, kann die untere Fläche der Kunststoffschicht mit einer Beschichtung beschichtet sein, die sich optisch von der Beschichtung der oberen Fläche unterscheidet und abhebt. Die Unterschiede können durch die Verwendung unterschiedlicher Farben auf der unteren und oberen Fläche oder durch die Verwendung einer metallenen Beschichtung auf der oberen Fläche und einer nicht-metallenen Beschichtung auf der unteren Fläche entstehen.
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Der Metallgrundkörper kann verschiedenartig ausgestaltet sein, wobei eine runde Form oder mehreckige Form des Metallgrundkörpers bevorzugt ist. Auf der Rückseite des Metallgrundkörpers d. h. auf der dem NFC-Transponder entgegengesetzten Seite des Metallgrundkörpers kann ein doppelseitiges Klebeband oder ein sonstiges Haltemittel vorgesehen sein, mit dem der Metallgrundkörper schnell und einfach an einer Oberfläche befestigt werden kann. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, dass auf der Rückseite Mittel vorgesehen sind, mit denen der Metallgrundkörper an einer Oberfläche verrastet oder vernietet werden kann.
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In einer Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, wenn der Metallgrundkörper einen umlaufenden Rand aufweist. Der Rand kann hierbei einteilig mit dem Metallgrundkörper gebildet sein oder als separates Bauteil ausgestaltet sein, das an dem Metallgrundkörper angebracht wird. Durch den Rand wird das Handling des NFC-Metallemblem einfacher. Die Höhe des umlaufenden Randes ist vorteilhafterweise derart gewählt, dass die Oberkante des Randes mit der oberen Fläche der Kunststoffschicht in einer Ebene liegt.
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Zwischen dem Rand und der Kunststoffschicht liegt vorteilhafterweise ein Freiraum vor. Je nach Ausgestaltung der Kunststoffschicht kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn kein Freiraum zwischen der Kunststoffschicht und dem Rand vorliegt. Dies kann beispielsweise dann gewünscht sein, wenn die Kunststoffschicht in flüssiger Form in den Metallgrundkörper eingebracht wird.
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Die Kunststoffschicht kann beispielsweise aus einem ABS-Kunststoff hergestellt sein. Hierbei handelt es sich um einen thermoplastischen Kunststoff, der aus den Monomeren Acrylnitril, Butadien und Styrol (ABS) besteht. Andere thermoplastische Kunststoffe sind ebenfalls möglich.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Deckschicht ein aushärtendes Schmelzgemisch oder ein aushärtender Kunststoff ist. Eine derart ausgestaltete Deckschicht kann insbesondere derart eingesetzt werden, dass die Kunststoffschicht, der NFC-Transponder und die Abschirmschicht durch die Deckschicht in Position gehalten werden. Vorteilhaft hierbei ist, dass das Schmelzgemisch oder der Kunststoff formbar und somit flexibel einsetzbar ist. Ferner ist es bevorzugt, dass die Deckschicht die Kunststoffschicht vollständig bedeckt und bis an den Rand des Metallgrundkörpers ragt. Hierdurch wird das Eindringen von Staub, Dreck oder Wasser verhindert, was den NFC-Transponder schädigen könnte.
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Um die haptischen Eigenschaften des NFC-Metallemblems zu verbessern, kann vorgesehen sein, dass sie Deckschicht konvex gewölbt ist.
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Es hat sich vorteilhaft herausgestellt, wenn die Antenne einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als oder gleich ist wie ein Durchmesser der Abschirmschicht. Hierdurch liegt die Antenne vollständig auf der Abschirmschicht und es wird eine optimale Verstärkung der magnetischen Feldlinien erreicht.
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Um den NFC-Transponder vor mechanischen, physikalischen oder chemischen Einflüssen zu schützen, kann es vorteilhaft sein, dass zwischen der Kunststoffschicht und dem NFC-Transponder eine Schutzschicht angeordnet ist. Hierbei kann es sich um eine dünne Folie zum Beispiel aus Kunststoff handeln, die den NFC-Transponder flächig bedeckt. Gleichwohl kann es vorteilhaft sein, wenn zwischen dem Metallgrundkörper und der Abschirmschicht eine Schutzschicht angeordnet ist, um hierdurch eine Beschädigung der Abschirmschicht durch zum Beispiel noch am Metallgrundkörper vorhandenen Metallspänen zu verhindern.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen der Erfindung näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen
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- 1 eine Seitenansicht eines bevorzugten NFC-Metallemblems und
- 2 eine Draufsicht eines NFC-Metallemblems.
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1 zeigt eine Seitenansicht eines NFC-Metallemblems 1. Das NFC-Metallemblem 1 weist einen Metallgrundkörper 2 auf, der in der dargestellten Ausgestaltung rund ist und einen umlaufenden Rand 3 besitzt. Der Metallgrundkörper 2 kann jedoch unterschiedliche Formen aufweisen und beispielsweise rechteckig, quadratisch oder mehreckig ausgestaltet sein. Der Rand 3 kann auch als separates Bauteil ausgestaltet und mittels Schraubverbindungen, Kleben, Löten oder anderweitig an dem Metallgrundkörper 2 angebracht sein.
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Auf einer Grundfläche 4 des Metallgrundkörper 2 ist eine Abschirmschicht 5 angeordnet. Die Abschirmschicht 5 kann als Folie ausgestaltet sein und eine EMI-Dichtung, eine -Folie oder ein -Absorber sein und beispielsweise auf die Grundfläche 4 aufgeklebt sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Metallgrundkörper 2 eine zum Beispiel eingefräste Ausnehmung aufweist, in die die Abschirmschicht 5 eingebracht wird, sodass die Oberfläche der Grundfläche 4 mit der Oberfläche der Abschirmschicht 5 quasi in einer Ebene liegt. Auf der Abschirmschicht 5 liegt ein aus einer Antenne und einem NFC-Chip bestehender NFC-Transponder 6 vor. Die Abschirmschicht 5 trägt zumindest bereichsweise die Antenne. Das heißt, für die Funktionalität des NFC-Transponders 6 ist es ausreichend, wenn zumindest die Antenne bereichsweise auf der Abschirmschicht 5 aufliegt. Die eigentliche Ausgestaltung der Abschirmschicht 5 ist im Wesentlichen unwichtig. So kann die Abschirmschicht 5 beispielsweise die Form der Antenne aufweisen und zum Beispiel rund mit einem mittig angeordneten Loch ausgestaltet sein oder lediglich die Hälfte der Grundfläche bedecken. Es kann auch vorgesehen sein, dass Antenne und NFC-Chip, das heißt der NFC-Transponder 6 vollständig von der Abschirmschicht 5 getragen wird.
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In der Ausgestaltung gemäß 1 reichen weder die Abschirmschicht 5 noch der NFC-Transponder 6 bis an den Rand 3 des Metallgrundkörper 2 heran. In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Metallgrundkörper 2. Insbesondere dessen Grundfläche4 eine eingefräst Ausnehmung aufweist, in die die Abschirmschicht 5 und der NFC-Transponder 6 eingebracht werden können, sodass die Oberfläche des NFC-Transponder 6 und die Oberfläche der Grundfläche 4 im Wesentlichen in einer Ebene liegen.
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Der NFC-Transponder 6 wird in der in 1 dargestellten Ausgestaltung vollständig von einer Kunststoffschicht 7 bedeckt, die seitlich über den NFC-Transponder 6 bzw. die Abschirmschicht 5 hinaus ragt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Kunststoffschicht 7 den NFC-Transponder 6 nur bereichsweise bedeckt. Die Kunststoffschicht 7 weist eine profilierte Oberfläche auf, die mindestens eine untere und eine obere Fläche 8, 9 besitzt. Die beiden Flächen 8, 9 liegen in unterschiedlichen Ebenen, die beabstandet zueinander angeordnet sind.
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Zwischen dem Rand 3 und der Kunststoffschicht 7 liegt ein Freiraum 10 vor, sodass die Kunststoffschicht 7 den Metallgrundkörper 2 nicht berührt. Die Oberfläche der Kunststoffschicht 7 weist zumindest bereichsweise eine metallene Beschichtung 11 auf, die beispielsweise aufgedampft sein kann. Bei dem Metall kann es sich um Silber handeln. Die metallene Beschichtung 11 kann aber auch durch andere Beschichtungsverfahren, wie zum Beispiel galvanisch aufgebracht sein. Wie in 1 dargestellt, ist die Höhe des Randes 3 derart gewählt, dass die Oberkante des Randes 3 bündig mit der oberen Fläche 9 der Kunststoffschicht 7 ist und mit dieser in einer Ebene liegt.
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Die Kunststoffschicht 7 wird von einer insbesondere klaren, d. h. durchsichtigen Deckschicht 12 bedeckt, die beispielsweise als Emaille vorliegen kann. Die Emaille kann in den Metallgrundkörper 2 in flüssiger Form eingebracht werden und nach Aushärtung die im Metallgrundkörper 2 vorliegenden Bestandteile in ihren Positionen halten. Die Deckschicht 12 kann somit als Haltemittel, aber auch als Schutzschicht fungieren, die zum Beispiel das Eindringen von Wasser verhindert. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Deckschicht 12 ausschließlich die Funktion eine Schutzschicht ausübt und die einzelnen Bestandteile des NFC-Metallemblems anderweitig in ihrer Position gehalten werden. Die Form der Deckschicht kann - wie in 1 dargestellt - konvex gewölbt sein. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, wenn die Deckschicht mit der oberen Fläche 9 der Kunststoffschicht 7 in einer Ebene liegt.
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An der Unterseite des Metallgrundkörpers 2 kann eine kreisrunde Ausnehmung 13 vorliegen, in die Haltemittel eingebracht werden können, mit denen der Metallgrundkörper 2 an einer Oberfläche befestigbar ist. Hierbei kann es sich beispielsweise um doppelseitiges Klebeband oder um Mittel handeln, mit denen der Metallgrundkörper 2 mit einer Oberfläche vernietet werden kann.
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2 zeigt eine Draufsicht eines NFC-Metallemblems. Das NFC-Metallemblem 1 ist im Wesentlichen derart aufgebaut, wie in 1 beschrieben und weist einen kreisrunden Metallgrundkörper 2 auf. Zwischen dem Rand 3 des Metallgrundkörpers 2 und der Kunststoffschicht 7 liegt ein Freiraum 10 vor. Die Kunststoffschicht 7 wird von einer Deckschicht bedeckt, die jedoch in diese Ansicht nicht erkennbar ist. Die Kunststoffschicht 7 weist mehrere zueinander beabstandete Flächen auf, wobei die obere Fläche 9 eine metallene Beschichtung 11 aufweist, sodass ein optischer Kontrast zur unteren Fläche der Kunststoffschicht 7 entsteht, da diese entweder eine metallene Schicht oder eine nicht-metallene Schicht aufweist, die sich von der Beschichtung der oberen Fläche 9 farblich unterscheidet. Durch die unterschiedlichen Flächen der Kunststoffschicht 7 bzw. deren unterschiedliche Beschichtung oder unterschiedliche Einfärbung können grafische Elemente, wie beispielsweise Texte, Bilder oder Kombinationen hiervon auf der Kunststoffschicht 7 dargestellt werden, die quasi einen 3D-Effekt besitzen. Durch die Verwendung einer durchsichtigen Deckschicht 12 sind die erzeugten grafischen Elemente erkennbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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